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Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.J23-63开式单点曲柄压力机传动系统设计摘 要： 曲柄压力机是锻压生产中广泛使用的一种锻压设备。它可以应用在板料冲压、模锻、冷热挤压、冷精压和粉末冶金等工艺。研究和设计压力机为了提高其加工效率，提高其自动化水平。目的是为了了解曲柄压力机的工作原理，结构性能及其功能作用，设计出满足使用要求的闭式单点曲柄压力机传动装置。设计内容包括：传动系统的布置及设计；电动机功率和飞轮的计算，确定飞轮的转动惯量并对飞轮的结构进行设计；各级齿轮的结构设计及其计算，并进行了传动比的分配；压力机传动系统各轴转速、功率、转矩进行计算；各轴的结构设计及其计算；绘制齿轮、轴的结构图。关键词：J23系列 压力机 曲柄压力机目录摘要、关键键词1Abstrractt、Keyy woordss1 引 言11 第一章 曲柄柄压力机机系统结构及原原理 31.1 J233-633压力机机传动系系统结构构和原理理.331.1.11曲柄压压力机的的结构组组成.31.1.22曲柄压压力机的的工作原原理.41.2J223-663压力力机的主主要技术术参数.5 第二章曲曲柄压力力机传动动系统方方案及主主要零部部件结构构设计662.1 曲柄压压力机的的技术参参数6 2.2传动动系统的的传动系系统方案案设计66 第三章 曲柄柄压力机机电动机机功率和和飞轮尺寸寸的计算算83.1电动动机功率率和飞轮轮的计算算原理883.1.11曲柄压压力机的的主传动动系统采采用飞轮轮的原因因83.1.22采用飞飞轮后，电电动机的的负载情情况83.1.33电动机机功率和和飞轮计计算原理理103.2电动动机功率率和飞轮轮的计算算方法111 第四章章 齿轮轮的结构构设计及及其计算算154.1 齿齿轮传动动154.1.11传动比比的分配配154.1.22压力机机传动系系各轴转转速、功功率、转转矩计算算154.2 齿齿轮传动动的设计计164.2.11齿轮设设计计算算164.2.22齿轮的的结构设设计211第五章 皮带的的设计计计算2225.1皮带带的设计计225.2皮带带的结构构设计2245.2.11计算平平均转速速和皮带带轮的转转动惯量量245.2.22计算皮皮带轮缘缘的厚度度255.3皮带带的张紧紧方法226第六章 轴的结结构设计计及其计计算2886.1飞轮轮轴的设设计286.1.11 按扭矩矩初步确确定轴的的直径286.1.33按扭矩矩联合作作用核算算轴的强强度296.1.44核算轴轴的疲劳劳强度306.1.55轴承的的选择316.2曲轴轴的设计计326.2.11曲轴的的结构示示意图326.2.22曲轴的的尺寸计计算336.2.33曲轴支支承颈轴轴承的选选用和计计算34第七章 离合器器制动器器的设计计选用367.1离合合器的选选用367.1离合合器的选选用367.1.11双转健健离合器器的结构构367.2制动动器的设设计387.2.11制动器器的选用用387.2.22带式制制动器的的结构38总 结440参考文献444致谢引言1.1 概概述曲柄压力机机是锻压压生产中中广泛使使用的一一种锻压压设备。它它可以应应用在板板料冲压压、模锻锻、冷热热挤压、冷冷精压和和粉末冶冶金等工工艺。电电机主轴轴的旋转转运动通通过曲柄柄压力机机的传动动系统，使使曲柄连连杆滑块块机构中中的滑块块实现往往复直线线运动，滑滑块瞬间间产生的的压力通通过模具具使金属属材料产产生塑性性变形，以以制成一一定形状状的锻压压件。曲曲柄压力力机结构构简单，操操作比较较方便，被被广泛地地应用在在生产中中。现代制造业业要求产产品的精精度越来来越高，由由传统的的机械加加工向机机械与计计算机、电电子技术术、激光光技术相相结合的的自动化化方向和和少切削削量方向向发展。压压力加工工是机械械制造的的基本环环节，在在冶金、机机械、电电力、汽汽车、航航空、造造船、兵兵器、化化工、电电子、仪仪表、轻轻工等工工作部门门都占有有重要的的地位。曲曲柄压力力机在压压力加工工中很大大程度扮扮演了一一个重要要的角色色。近年年来为了了适应高高精密化化加工、高高效加工工、绿色色加工，曲曲柄压力力机也向向高精密密、高效效率、高高刚度、自自动化、节节能环保保等方向向发展。现阶段，为为了获得得多种工工艺不同同的滑块块速度输输出特性性，一些些厂家采采用伺服服电机作作为驱动动电机，生生产能够够满足多多种不同同工艺的的压力机机。但是是这种用用伺服电电机作为为驱动电电机，也也有它的的局限性性。如伺伺服电机机的功率率有限且且造价昂昂贵，难难以用于于大功率率的压力力机。基基于上述述原因，现现在一些些专家提提出混合合输入并并联机构构驱动。不不难看出出，对整整个压力力机的研研究设计计有十分分重要的的意义。1.2 选题的意义义曲柄压力机机在机械械制造业业的各个个部门中中广泛采采用，在在金属压压力加工工工艺上上占有显显著的位位置。由由于锻造造行业对对零件的的加工要要求越来来越高，对对节能降降耗业提提出了较较高的要要求，因因此，对对压力机机的精度度、稳定定性和功功率的利利用要求求也越来来越高。而而且，国国内外对对压力机机的研究究不断的的深入，压压力机的的结构日日新月异异。在生生产新型型结构压压力机的的同时，研研究现有有的压力力机也具具有重要要的意义义。采用金属压压力加工工的先进进工艺，使使用耐磨磨钢制造造锻模，在在压力机机上装备备自动送送料装置置及将压压力机列列入自动动作业线线，都促促使对现现有的曲曲柄压力力机进行行综合的的研究设设。通过过对现有有的曲柄柄压力及及研究设设计，以以提高压压力机加加工效率率，提高高其自动动化水平平。本论论文选取取了j223-663型号号的压力力机进行行研究设设计。1.3 本论文文主要的的研究内内容本论文主要要的研究究内容包包括以下下方面：（1）对JJ23-63的机构进进行分析析 介绍分分析了压压力机的的基本的的工作过过程，分分析现有有的压力力的一些些参数，现现有压力力机的使使用状况况，制定定了J23-63曲曲柄压力力机的传传动系统统方案。（2）零件件的结构构优化 通过现现阶段机机械行业业对材料料和加工工工艺的的研究成成果，对对零部件件的结构构进行优优化，使使压力机机能够减减轻自身身的重量量，节约约材料，改改善加工工性能，外外观美观观，便于于操作等等目的。（3）对结结构的力力学性能能的校核核 此目的的是为了了在满足足压力机机力学性性能和结结构要求求的情况况下，选选择合理理的结构构并对其其进行力力学性能能的校核核，使压压力机自自身重量量降低，成成本下降降。传动系统是是曲柄压压力机的的主要组组成部分分，在很很大程度度上决定定着机器器的使用用性能、外外形尺寸寸、重量量、加工工装配劳劳动量和和制造成成本。对对曲柄压压力机的的传动系系统进行行设计研研究，能能为将来来深层次次研究打打下扎实实基础，也也能为将将来生产产实践工工作提供供必要的的设备知知识。第一章 J233-633曲柄压压力机系统结结构及原原理 1.1 J23-63压压力机传传动系统统结构和和原理1.1.11 曲柄压压力机的的结构组组成 曲曲柄压力力机是锻锻压生产产中广泛泛使用的的一种锻锻压设备备。它可可以应用用与板料料冲压、模模锻、冷冷热挤压压、冷精精压和粉粉末冶金金等工艺艺。曲柄压力机机传动系系统的旋旋转运动动通过曲曲柄连杆杆使滑块块成往复复运动，利利用滑块块发出的的压力使使毛坯产产生塑性性变形，以以制成一一定形状状的锻压压件。图1-1是是J23-63压压力机的的传动示示意图 图2-11 压压力机的的传动示示意图由传动示意意图可以以看出，曲曲柄压力力机由机机身、动动力传动动系统、工工作机构构和操纵纵系统等等基本部部分组成成的。1、机身 机身由由床身、底底座和工工作台三三部分组组成。工工作台上上的垫板板用来安安装下模模。机身身大多为为铸铁材材料。机机身首先先要满足足刚度、强强度条件件，有利利于减振振降噪，保保证压力力机的工工作稳定定性，可可靠性等等要求。2、工作机机构 工作机机构是由由曲轴、连连杆和滑滑块组成成曲柄连连杆机构构。输入入的动力力通过曲曲轴旋转转，带动动连杆上上下摆动动，将旋旋转运动动转化成成滑块沿沿着固定定在机身身上导轨轨的往复复直线运运动。3、动力传传动系统统 动力传传动系统统由电动动机、传传动装置置（齿轮轮传动或或带传动动）以及及飞轮组组成.在压力力机的空空行程，靠靠飞轮自自身转动动惯量蓄蓄积动能能；在冲冲压工件件瞬间受受力最大大时，飞飞轮释放放出能量量，这样样使电动动机负荷荷均衡，能能量利用用合理，减减少振动动。4、操纵系系统 操纵系系统包括括离合器器、制动动器和操操纵机构构。离合合器和制制动器对对控制压压力机的的间歇冲冲压起重重要作用用.操纵装装置一般般采用脚脚踏开关关。1.1.22 曲柄压压力机的的工作原原理如图2-11，J23-63压力机机传动示示意图。电电动机经经过小皮皮带轮、大大皮带轮轮和一对对齿轮，带带动曲轴轴旋转。曲曲轴又带带动滑块块在机身身的导轨轨内上、下下移动。加加工用的的模具，在在上模固固定在滑滑块的下下平面上上，下模模固定在在工作台台的垫板板上。因因此，滑滑块每上上下移动动一次，完完成一次次冲压动动作。如图2-22所示为J23-63压压力机传传动原理理图 3大带轮轮 4小齿轮 5大齿轮 7曲轴 9连杆 10滑块图2-2 曲柄压压力机传传动原理理图1.2 J23-63压压力机的的主要技技术参数数压力机的基基本参数数指压力力机的主主要技术术参数指指标，通通常由国国家标准准规定。通通用曲柄柄压力机机的基本本参数如如下：1、公称压压力 公称压压力，表表示滑块块离下止止点前某某一特定定的距离离（此特特定距离离称为公公称压力力行程），或或者曲柄柄旋转到到离下止止点前某某一特定定角度（此此特定角角度称为为公称压压力角）时时，滑块块上所允允许的最最大作用用力。标标称压力力由压力力机主要要受力零零件的强强度限定定。根据据曲柄压压力机静静力学，曲曲轴扭矩矩的大小小与曲柄柄位置有有关。根根据曲柄柄压力机机的运动动学，滑滑块的行行程与曲曲柄位置置有关。因因此，标标准规定定的标称称压力是是滑块运运动到下下止点前前某一特特定距离离时压力力机的强强度（包包括偏心心轮，齿齿轮，机机身）允允许的最最大压力力。2、 滑块块行程 滑块从从上死点点到下死死点所经经过的距距离，它它的大小小随工艺艺用途和和公称压压力不同同而不同同。滑块块运动到到最上位位置时其其速度为为零，该该位置称称上止点点，运动动到最下下位置时时速度也也为零，称称下止点点。显然然，滑块块的最大大行程等等于曲柄柄半径的的两倍，而而滑块行行程等于于模具的的开启高高度。因因此滑块块行程可可表示能能取出最最大零件件的尺寸寸和能配配备机械械化取，送送料机构构的最大大空间。所所以，滑滑块行程程是表示示压力机机工艺空空间的参参数。3、 滑块块行程次次数 滑块行行程次数数指压力力机空载载连续运运转时滑滑块每分分钟往复复运动的的次数（滑滑块从上上止点到到下止点点，然后后再回到到上止点点称为一一次）。它它是提高高压力机机最有效效的方法法。4、 最大大装模高高度和装装模高度度调节量量 装模高高度是压压力机上上允许安安装模具具的高度度尺寸范范围。既既指滑块块运动到到下止点点时，工工作台垫垫板上表表面到滑滑块下表表面的距距离。这这个距离离是允许许安装模模具的高高度范围围。为适适应模具具高度的的制造偏偏差和模模具修磨磨后的高高度变化化，装模模高度可可以调节节的，调调节的范范围称装装模高度度的调节节量。当当滑块调调节到最最高时装装模高度度最大，称称最大装装模高度度，反之之，为最最小装模模高度。最最大，最最小装模模高度之之差为装装模高度度调节量量。5、最大封封闭高度度 它是指指滑块在在下止点、且且封闭高高度调节节装置将将滑块调调整到最最上位置置时，滑滑块下平平面离工工作台上上平面的的高度。第二章 曲柄压压力机传传动系统统方案及及主要零零部件结结构设计计2.1 曲柄压压力机的的技术参参数J23-663压力力机的主主要技术术参数 公称力Pg 663t 公称力行程程Sp 8mm滑块行程 1200mm 滑块行行程次数数40r/minn 最大封闭高高度1220mmm封闭高度调调节量330mmm滑块中心至至机身距距离 1100mm工作台板尺尺寸前后×左右×厚度2000×3000×330 mmm 2.2传动动系统的的传动系系统方案案设计传动系统布布置是指指传动轴轴和齿轮轮的数量量及其位位置分布布情况。传传动轴的的数量决决定于传传动级数数，而传传动级数数决定于于总传动动比和各各级传动动比的极极限能力力，总传传动比决决定于压压力机每每分钟行行程次数数和所用用的电动动机的转转速。传传动布置置影响传传动系统统的空间间尺寸，因因而影响响压力机机的轮廓廓尺寸，齿齿轮数量量除决定定于传动动级数之之外，还还决定于于传动类类型、旋旋转方向向及齿轮轮模数。传动系统是是压力机机的主要要组成部部分，在在很大程程度上决决定着机机器的使使用性能能、外形形尺寸、重重量、加加工装配配劳动量量和制造造成本。因因此，压压力机的的只要技技术参数数确定后后，进一一步考虑虑的就是是如何合合理的设设计传动动方案1. 确定滑块上上加力点点的数目目按压力机滑滑块上加加力点的的数目（即即连杆的的数目），分分为单点点、双点点和四点点压力机机；对于于滑块和和工作台台前后尺尺寸和左左右尺寸寸都比较较小的压压力机，可可采用单单点；对对于滑块块和工作作台前后后尺寸较较小，而而左右尺尺寸比较较大的，为为了改善善滑块与与上横梁梁的受力力情况，避避免工作作时滑块块产生歪歪斜，应应采用双双点；对对于前后后和左右右尺寸都都比较大大的，则则采用四四点。从从现在国国内外压压力机的的统计中中可看出出，当滑滑块前后后、左右右尺寸均均小于17000毫米，工工作台垫垫板前后后左右尺尺寸均小小于20000毫米时时，采用用单点；当左右右尺寸大大于上述述数值时时，采用用双点；当前后后左右尺尺寸均大大于上述述尺寸时时，采用用四点。J23-663设计计方案采采用单点点受力。2. 确定传动系系统的布布置形式式传动系统的的布置方方式包括括以下几几个内容容：1） 采取何种传传动方式式：上传动是指指传动系系统在工工作台上上方，其其优点：重量较较轻，成成本低，安安装、维维修都比比较方便便，地基基较为简简单；缺缺点：压压力机地地面以上上的高度度较高，运运行不平平稳。下传动是指指传动系系统在工工作台下下方，其其优点：压力机机的重心心低，运运转平稳稳，震动动和噪音音较小，从从结构上上看，有有增加滑滑块高度度和导向向长度的的可能性性，因而而能提高高滑块的的运动精精度，延延长模具具的使用用寿命，改改善工件件的质量量，传动动系统全全部放在在地坑之之中，因因此压力力机地面面以上的的高度减减小，有有用于高高度较低低的车间间，由于于工作载载荷只要要由拉杆杆和工作作台承受受，所以以立柱和和上横梁梁的受力力情况得得以改善善；缺点点：安装装、维修修不方便便，地基基要求较较为复杂杂J23-663设计计方案采采用上传传动。2）主轴和和传动轴轴与压力力机正面面的位置置关系： 大多多数闭式式压力机机选用偏偏心齿轮轮，所以以传动轴轴垂直于于压力机机正面 开式式压力机机大多选选用曲轴轴，所以以传动轴轴平行于于压力机机正面。但但平行布布置方式式曲轴和和传动轴轴比较长长，受力力点与支支承轴承承的距离离比较大大，受力力条件恶恶化，压压力机平平面尺寸寸较大.J23-663设计计方案采采用曲轴轴，并且且传动轴轴平行压力力机正面面。3） 齿轮的安放放位置：传动齿轮放放在机身身之内称称为闭式式传动，反反之为开开式传动动闭式传动：齿轮工工作条件件好，可可将齿轮轮浸泡在在轴中，大大大降低低工作噪噪音，磨磨损小，寿寿命长，外外形较美美观。但但相比之之下，安安装维修修困难开式传动：齿轮工工作条件件差，但但安装、维维修方便便本设计题目目选用开开式式传传动4）齿轮的的传动方方式：单边传动：加工齿齿轮要求求不是太太高双边传动：齿轮尺尺寸可减减小，传传动总体体尺寸下下降，重重量下降降，但加加工装配配较单边边传动要要求高J23-663设计计方案采采用单边边边传动动。2.3本章章小结本传动系统统的设计计方案为为： 单点受力 采用上传动动 开式传动 采用单边传传动第三章 曲柄压压力机电电动机功功率和飞飞轮尺寸寸的计算算3.1 电电动机功功率和飞飞轮的计计算原理理3.1.11曲柄压压力机的的主传动动系统采采用飞轮轮的原因因 采用用飞轮主主要是由由曲柄压压力机的的负载性性质所决决定的 当曲曲柄旋转转一圈，滑滑块上，下下往返一一次时，滑滑块只在在上模接接触坯料料后到冲冲压出工工件这段段工作行行程中（通通常还不不到曲柄柄旋转的的）才承承受负载载，而在在其余空空行程中中不承受受负载此外，在在手工在在操作时时，滑块块每完成成一次工工作时，还还有一段段停顿时时间，以以便操作作手取出出工件和和锻料这样，滑滑块承受受负载的的时间，相相对于不不承受负负载的时时间来说说，就更更短了。压压力机的的复杂时时间虽然然很短。但但承受的的负载却却很大，在在短时间间里消耗耗的能量量也很多多。所以以曲柄压压力机的的负载特特点是：短期的的高峰负负载和较较长期的的空负载载相互交交替，如如果按照照工作行行程所需需要的功功率来选选电机，要要求的功功率就会会很大的的，而且且大功率率的电机机，又只只是在很很短的工工作行程程时间内内才满负负载，大大部分时时间负载载很小，这这样就造造成了浪浪费。为为了解决决这样的的矛盾，把把皮带轮轮缘加宽宽加厚，增增大皮带带轮的转转动惯量量，使他他在滑块块不承受受负载时时候，转转速升高高，动能能升高，动动能增大大；而在在压力机机工作行行程时候候，转速速下降，释释放能量量，从而而大大减减少电动动机所需需要的功功率，可可以选择择较小功功率的电电动机。3.1.22 采用飞飞轮后，电电动机的的负载情情况 负负载均匀匀的传动动，电动动机轴的的扭矩可可认为是是均匀的的（图33-1）2而采用用飞轮的的主传动动电动机机负载情情况是这这样的，曲曲柄压力力机飞轮轮轴上的的扭矩如如图(3-2)2示， MMM O t OO tt 图3-11 负载均均匀的电电动机轴轴的扭矩矩 图3-2曲柄压压力机飞飞轮轴上上的扭矩矩在图3-22中，冲冲压工件件时，飞飞轮轴上上扭矩急急剧增加加；冲压压完毕，扭扭矩急剧剧下降。为为了便于于分析问问题，可可将飞轮轮轴扭矩矩变化的的情况，近近似的用用两个矩矩形来表表示，并并将他的的数值折折算到电电动机轴轴上如图图(3-3)2。设M1表示冲冲压时的的扭矩，M2表示压压力机空空程时候候的扭矩矩，则 式中 -冲压时时飞轮轴轴上的扭扭矩；-空程时时飞轮轴轴上的扭扭矩； i-电动机机轴到飞飞轮轴转转动比。 高转差差率电动动机 MM 压力机机负载 M2 电动机机扭矩 M1 一般电电动机 图图3-3一个工工作周期期内电动动机扭矩矩的变化化 图3-4电动机机的机械械特性 由于电动机机经皮带带传动和和飞轮轴轴联系，飞飞轮轴上上扭矩和和角速度度的变化化也将会会反映到到电动机机轴上来来，使电电动机轴轴的扭矩矩和角速速度发生生变化，这这个变化化与电动动机的机机械特性性相关。电电动机的的机械特特性如图图(3-4)2示。这这个图说说明，在在一定工工作范围围内，当当电动机机轴上负负载增加加时，转转差率增增大，电电动机转转速下降降。曲柄压力机机冲压工工件时，飞飞轮轴的的扭矩也也急剧增增加图(3-3)，飞轮轮转速下下降，电电动机转转速随着着下降，电电动机轴轴上扭矩矩按图(3-4)的规律律上升。当当工件冲冲压完毕毕时，飞飞轮轴上上扭矩急急剧下降降，电动动机轴上上扭矩也也随着下下降，但但是由于于电动机机要使飞飞轮加速速，使它它恢复到到冲压工工件前的的转速，所所以电动动机轴上上扭矩下下降得比比较缓慢慢，不像像飞轮轴轴上扭矩矩变化那那样急剧剧。从图(3-3)还可以以看出，传传动系统统中采飞飞轮了后后，电动动机轴上上扭矩比比起压力力机的负负载力矩矩要平缓缓多了，但但电动机机轴上扭扭矩仍然然有一定定程度的的波动，其其值与电电动机的的机械特特性及飞飞轮所具具有的动动能大小小有关在采用同样样机械特特性电动动机的情情况下飞飞轮能量量不相同同时，电电动机轴轴上扭矩矩波动的的情况也也不一样样。在需需要释放放同样能能量时，飞飞轮能量量大的压压力机，转转速下降降少；飞飞轮能量量小的压压力机，转转速下降降多；因因而前一一种电动动机的扭扭矩上升升小，后后一种电电动机的的扭矩上上升多。3.1.33 电动机机功率和和飞轮计计算原理理1、 电动机功率率计算原原理曲柄压力机机传动系系统中装装有飞轮轮后，电电动机的的负载时时平稳多多了，但但仍然是是变化的的，像这这样的负负载应按按照两个个条件来来确定电电动机的的功率：1). 电电动机的的过载条条件。冲冲压工件件时，电电动机扭扭矩上升升，如果果超过它它的最大大容许扭扭矩，电电动机可可能停下下来，这这样是过过载条件件限制。2). 电电动机的的发热条条件。冲冲压工件件时，电电动机负负载增加加，电流流上升，电电动机的的损耗变变为热能能，使其其温度上上升很高高，冲压压工件后后，电动动机负载载下降，相相应转化化为热能能的损耗耗也减少少。在机机器开动动一段时时间后，电电动机的的温度上上升到稳稳定状态态。电动动机温度度上升应应在允许许范围内内，否则则，会破破坏电器器绝缘材材料，使使电动机机损坏。这这就是工工作时发发热条件件的限制制。此外,由于于曲柄压压力机有有较大的的飞轮，加加速飞轮轮使其达达到额定定转速，需需要一定定的功率率，如电电动机额额定功率率不足，就就会引起起启动电电流过大大和启动动时间过过长，使使电动机机温度上上升很高高而损坏坏。2、 飞轮计算原原理 曲曲柄压力力机工作作行程时时所需要要的能量量，主要要靠飞轮轮降低转转速释放放能量来来供应，如如果这时时忽略电电动机所所输出的的能量，那那么所设设计的飞飞轮必须须满足一一下关系系式： 3110式中 -工作作行程时时消耗的的能量；可以将上式式改变为为： (4-1)式中 -飞轮应应具有的的动能；-飞轮的的平均角角速度，；或 （4-2）按照发热条条件，飞飞轮的不不均匀系系数j与K值和电电动机的的机械特特征性有有以下关关系： （4-3）-电动机机按均匀匀负载工工作时，长长期满载载下的转转差率；-考虑三三角皮带带传动弹弹性滑动动影响的的系数，取取值0.001-00.022；J-不均均匀系数数； 从式式（4-1）可以以求出飞飞轮所应应有的动动能E0与压力力机工作作行程时时所消耗耗的能量量的比值值，此比比值与飞飞轮所容容许的不不均匀系系数j成反比比。从式式（4-3）可以以看出，采采用高转转差率电电动机或或增大电电动机功功率，均均能提高高飞轮的的容许不不均匀系系数，从从而降低低所需的的飞轮能能量。式式（4-2）用来来确定所所需的飞飞轮转动动惯量。3.2 电电动机功功率和飞飞轮的计计算方法法1. 电动机功率率的计算算 影响响曲柄压压力机主主传动的的电动机机功率和和飞轮尺尺寸的因因素较多多，因而而很难精精确计算算。此外外，电动动机功率率只能按按其系列列选用，机机器实际际采用的的电动机机功率亦亦与计算算值存在在差别。因因此，在在工程计计算中可可以采用用更为简简便的近近似计算算方法。式中 -系数 取其值值为0.11根据上式子子J23-63曲曲柄压力力机的电电动机功功率为：由此可选取取Y1332M4型电机机，其满满载转数数为14440r/minn2. 飞轮的计算算通用压力机机的飞轮轮能量计计算可按按式（4-1）简化化。从该该式可以以看出，飞飞轮能量量与工作作行程时时消耗的的能量成成比例，而而工作行行程时所所消耗的的能量又又可近似似地认为为与曲柄柄压力机机的公称称压力和和行程之之积。既既或 （4-4） 式中 、S分别为为压力机机的公称称压力和和行程； J、-分别为为飞轮的的转动惯惯量和角角速度； K2系系数，取取其为55；式（4-44）可改改写为可近似的按按电动机机额定转转速下的的飞轮转转速计算算压力机的飞飞轮能量量计算可可按简化计算。从该式可以以看出，飞飞轮能量量与工作作行程时时消耗的的能量成成正比。而而工作行行程时所所消耗的的能量又又可近似似地认为为与曲柄柄压力机机的公称称压力和和行程之之积成比比例。则： 第四章 齿轮的的结构设设计及其其计算4.1 齿齿轮传动动4.1.11 传动比比的分配配（1） 总的传动比比由前面选取取的电动动机的情情况知:电动机的转转速为nn=14440转转/fenn,滑块的的行程次次数为440次/分。所所以总的的传动比比为：由式 （2）分分配传动动比由式 式中分别为为带传动动和齿轮轮的传动动比。为了使V带带传动外外轮廓尺尺寸不致致过大，初初步取，则减速器传传动比为为：4.1.22压力机机传动系系各轴转转速、功功率、转转矩计算算（1）各轴轴的转速速飞轮轴 曲轴 （2）各轴轴的输入入功率 高速轴 曲柄轴 （3）各轴轴的输出出转矩 电动机机轴的输输出转矩矩I-II轴轴的输出出转矩飞轮轴 曲轴 4.2 齿齿轮传动动的设计计4.2.11齿轮设计计计算(1)选择择材料及及确定许许用应力力假设工作情情况为:双班制制连续工工作，使使用时间间10年，每每年工作作250天。据参考1，查查表9-5，小齿齿轮选用用40CCr调质处处理，=24112886,大齿轮轮选用45钢调质处理理，=22172555.计算时时取=2260,=2330.（2） 按齿面接触触疲劳强强度初步步设计 由式（参参考1）9-2231） 小齿轮传递递的转矩矩=1991N··m2） 齿宽系数由由表9-110（参考1）知，软软齿面，悬悬臂布置置取=00.43） 齿数比u=7.334） 载荷系数KK,选K=225） 确定许用接接触应力力由式（参考考1）9-229=a 接触疲劳极极限应力力由图9-344c（参参考1）差得得，=7710MMPa，=5880MPPa（按图图中MQ查）b 安全系数由由表9-111（参考1）查得得，取=1c 寿命系数由由式9-330（参考1）应力力循环次次数 N=60aant式中 aa=1，n=2290.3，t=1102550=60annt=660×11×2990.33×4000000=6.97××=/=9.5查图9-335（参考1）得，=1.002,=1.115(均按曲曲线1查得)故 =6） 计算小齿轮轮分度圆圆直径 取整1000mmm7） 初步确定主主要参数数由于，所以以此齿轮轮为变位位齿轮，取取=0.3，=-00.3a 选取齿数。=13，=u=113×7.3=94.9 取整95b 计算模数。m= 取标准准模数 m=8c 计算分度圆圆直径。8×13104mm100mm （合格）8×95=7600mmd 计算中心距距。a=e 计算齿宽。b=00.4××1044=411.6mmm 整取 b=42mmm（3） 验算齿面接接触疲劳劳强度 由式9-221（参考1）1) 弹性系数。由由表9-9（参考1）查得得，=1189.82) 节点区域系系数。由由图9-229（参考1）查得得，=22.5。3) 重合度系数数。由 则4) 载荷系数KK。K=a 使用系数。由由表9-6（参考1）查得得=1.25。b 动载系数。由由。查图9-223（参考1） =11.133（初取8级精度度）。c 齿向载荷分分布系数数。由表9-7（参考1），按按调质齿齿轮，8级精度度，悬臂臂布置，装装配时不不作检验验调整，可可得= = d.齿齿间载荷荷分配系系数。由由表9-8（参考1），先先求 由前前可知 =00.899则 =1/=1/=1.227故K=11.255×1.13××1.332×11.277=2.375）验算齿齿面接触触疲劳强强度 =189.8×22.5××0.889=6333.5MMPa<<=6667MPPa（4） 验算齿根弯弯曲疲劳劳强度由式9-226（参考1） 1) 由前可知，=3673，b=42mm，m=8mm2) 载荷系数KK。K=。a 使用系数同同前，即即=1.25b 动载系数同同前，即即=1.13c 齿向载荷分分布系数数。由图9-225（参考1），当当=1.32,b/hh=422/2.25mm=422/2.2588=2.3 查出d 齿间载荷分分配系数数。由1009N/mm>>1000N/mmm,查表9-8，知1.2 故 KK=11.255=1.973) 齿形系数。由由=133,=995，查图9-332（参考1），得得=2.6，=2.334) 齿根应力修修正系数数。由=113，=95，查图9-333（参考1）得，=1.663，=1.725) 重合度系数数。=0.25+0.775/=0.225+00.755/1.6=00.7226) 许用弯曲应应力。由由式9-331，。式中中弯曲疲疲劳极限限应力，由由图9-336c（参考1），查查得：=6000MPaa，=4330MPPa（按MQ差值）；安全系系数,由表9-111（参考1） 取=1.25；寿命命系数,由=6.997,=9.5,查图9-337（参考1），得得=0.9,=0.99,尺寸系系数,由m=88mm，查图9-338，=0.98则 8） 验算齿根弯弯曲疲劳劳强度<=4233MPaaMPa<=3033MPaa故弯曲疲劳劳强度足足够（5） 确定齿轮的的主要参参数级几几何尺寸寸=13，=95，m=8mmm分度圆直径径 =m=88=1004 =m=8895=7600齿顶圆直径径 =1244.8mmm取 1225mmmmm取 7771mmm齿根圆径 +=888.8mmm取 899mm+=7355.2mmm 取7355mm齿宽 =422mm 取=500mm中心距 表4-2齿轮的的几何尺尺寸名称计算公式结果/mmm模数 m 88压力角20分度圆直径径=m104=m760齿顶圆直径径法面齿顶高高系数=125=771齿根圆直径径+89+735中心距 4432齿宽4250齿顶高 110.44齿根高7.64.2.22 齿轮的的结构设设计 小小齿轮由由于内径径较小，齿齿顶圆直直径时可可以做成成实心结结构的齿齿轮。大大齿轮齿齿顶圆为为7711mm，当当齿顶圆圆直径>>2000500时，可可将齿轮轮制成腹腹板式结结构。第五章 皮带和和带轮