曲柄压力机曲柄滑块工作机构设计13159.docx
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1、摘 要要曲柄压力力机广泛泛应用于于冲裁,弯弯曲,校校正,模模具冲压压等工作作。本次次设计的的为单点点闭式中中型,公公称压力力为1660吨曲曲柄压力力机。此次设计计由于分分工不同同,主要要完成的的是曲柄柄压力机机曲柄滑滑块机构构的设计计。在设设计中主主要是根根据总体体设计确确定的压压力机主主要参数数,公称称压力,滑滑块行程程等参数数参考相相关手册册初步估估算曲柄柄,连杆杆,滑块块,导轨轨相关尺尺寸,然然后分别别校核,修修正,最最终确定定各零部部件尺寸寸,并根根据要求求完成装装模高度度调节装装置设计计。最后后写出详详尽曲柄柄滑块机机构设计计说明书书,绘出出主要零零件图。关键字:公称压压力,曲曲轴,
2、连连杆,导导轨,调调节装置置。AbsttracctIt wwas craank preess sliiderrcraank mecchannismm deesiggn tthatt crrankk prresss exxtennsivve uuse to blaankiing,bennt,adjjusttmennt,mouuld staampiing quiiesccentt. TThiss deegreee rrateed ffor sinnglee-poointt clloseed ttypeemessotyype skiill preessuure forr 1660 ttonccran
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4、all geenerral esttimaate winnch,pittmann,sliippeerraackcorrrellatiion sizze,theen pparttingg chheckk,ameend,ulttimaatelly aasceertaain eacch ssparre ssizee,commbinne oor ffiniish fitt deesiggn uup wwithh. bbe tthe lasst wwritttenn ouut aat llargge sslidderccrannk mmechhaniism dessignn sppeciificcati
5、ionss,outt maajorr paartss chhartt too.key worrd:nomminaal ppresssurre,craanksshafft,pittmann,racck,reggulaatinng bblocck.目录前 言.1 曲曲柄压力力机构成及工工作原理理和相关关参数1.1曲曲柄压力力机构成及工工作原理理.1.1.1曲柄柄压力机机一般有有工作部部分构成成1.1.2.曲曲柄压力力机工作作原理1.2 曲柄压压力机的的主要技技术参数数. 1.2.1曲柄柄压力机机的主要要技术参参数1.2.2曲柄柄压力机机的型号号介绍2 曲柄柄压力机机滑块机机构的运运动分析析与受力力
6、分析2.1压压力机曲曲柄滑块块机构的的构成2.2曲曲柄压力力机滑块块机构的的运动规规律分析析2.2.1滑块块的位移移和曲柄柄转角之之间的关关系.2.2.2滑块块的速度度和曲柄柄转角的的关系.2.3曲曲柄压力力机滑块块机构的的受力分分析2.3.1忽略略摩擦情情况下滑滑块机构构主要构构件的力力学分析析2.3.2考虑虑摩擦情情况下滑滑块机构构主要构构件的力力学分析析3 齿齿轮传动动 3.11齿轮传传动的介介绍.3.1.1齿轮轮在应用用的过程程中对精精度要求求.3.2直直齿轮传传动.3.2.1齿轮轮参数确确定3.2.2齿轮轮的尺寸寸初步计计算3.2.3 齿齿轮的强强度校核核3.3锥锥齿轮传传动3.3.
7、1几何何参数的的计算.3.3.2 核核算弯曲曲应力.3.4蜗蜗杆蜗轮轮传动3.4.1蜗杆杆传动的的特点.3.4.2蜗杆杆蜗轮的的材料.3.4.3蜗杆杆蜗轮尺尺寸的计计算.3.4.4 校校核蜗轮轮蜗杆.4 曲曲柄压力力机滑块块机构的的设计与与计算。4.1曲曲柄压力力机滑块块机构的的构成4.1.1选定定轴的材材料4.1.2估算算曲轴的的相关尺尺寸4.1.3 设设计轴的的结构并并绘制结结构草图图4.1.4 校核轴轴劲尺寸寸4.1.5曲轴轴的危险险阶面校校核4.2曲曲轴设计计与计算算4.2.1 连杆和和调节螺螺杆初步步确定4.2.2校核核调节螺螺杆的和和连杆尺尺寸4.3连连杆设计计与计算算4.4导导轨
8、的设设计与计计算.4.5高高度调节节装置的的设计5 轴轴承的选选用5.1滑滑动轴承承的选用用.5.1.1连杆杆大端滑滑动轴承承选用与与校核5.1.2曲轴轴颈上滑滑动轴承承选用与与校核5.2滚滚动轴承承的选用用.翻译.英语原文文.后记.致谢参考资料料前言制造业是是一个国国家经济济发展的的重要支支柱,其其发展水水平标志志着该国国家的经经济实力力、科技技水平和和国防实实力。压压力机是是机械制制造业的的基础设设备。随随着社会会需求和和科学技技术的发发展,对对机床设设计要求求越来越越高。尤尤其是模模具制造造的飞速速出现,使使机床向向高速、精精确,智智能化的的方向发发展。因因此,对对压力机机的精度度和生产
9、产率等各各方面的的要求也也就越来来越高。本次设计计是结合合中型压压力机的的工作实实际,对对JB331-1160型型曲柄压压力机进进行改造造性设计计。由于于传统JJB311-1660型曲曲柄压力力压力机机,存在在滑块运运动精度度底,装装模高度度调节麻麻烦,滑滑块行程程量小等等缺点,严严重影响响了生产产效率。本本次设计计鉴于以以上缺点点对其进进行了如如下改正正:1改改进部件件结构设设计,采采用新型型材料。例例如离合合器部件件,尽量量减小其其从动惯惯量,采采用新兴兴摩擦材材料。22调节装装置方面面,采用用二级的的锥齿蜗杆杆蜗轮调调节,节节省了工工人劳动动量,又又提高了了精度。33采用了了曲轴代代替同
10、类类型的偏偏心轴,用用变位齿齿轮代替替普通齿齿轮,这这样就减减小了机机身的高高度,更更方便按按装。压力机是是冲压模模具制造造的常用用设备,而而提高冲冲压模具具坯料精精度,提提高生产产率,提提高使用用寿命,减减少劳动动劳动量量的有效效方法,此此外,还还要考虑虑到人机机结合的的合理性性,使机机床更人人性化,便便于工人人的操作作,减轻轻劳动强强度和增增加安全全性。1曲柄压压力机的的工作原原理及主主要参数数1.1 曲柄压压力机的的构成及工工作原理理.1.1.1曲柄柄压力机机一般有有工作部部分构成成1)工作作机构,一一般为曲曲柄滑块块机构,由由曲柄、连连杆、滑滑块等零零件成。2)传动动系统,包包括齿轮轮
11、传动、皮皮带传动动等机构构。3)操作作系统,如如离合器器、制动动器。4)能源源系统,如如电动机机、飞轮轮。5)支撑撑部件,如如机身。上述除了了的基本本部分以以外,还还有多种种辅助系系统与装装置,如如润滑系系统、安安全保护护装置以以及气垫垫等。1.1.2.曲曲柄压力力机工作作原理:曲柄压力力机是以以曲柄传传动的锻锻压机械械,其工工作原理理是电动动机通过过三角带带把运动动传给大大皮带轮轮,再经经小齿轮轮,大齿齿轮,传传给曲轴轴。连杆杆上端连连在曲轴轴上,下下端与滑滑块连接接,把曲曲轴的旋旋转运动动变为连连杆的上上下往复复运动。上上模装在在滑块上上,下模模装在垫垫板上。因因此,当当材料放放在上下下模
12、之间间时,及及能进行行冲裁或或其他变变形工艺艺,制成成工件。由由于工艺艺的需要要,滑块块有时运运动,有有时停止止,所以以装有离离合器和和制动器器。压力力机在整整个工作作周期内内进行工工艺操作作的时间间很短,也也就是说说,有负负荷的工工作时间间很短,大大部分时时间为无无负荷的的空程时时间。为为了使电电动机的的负荷均均匀,有有效的利利用能量量,因而而装有飞飞轮。本本次曲柄柄压力机机的设计计中,大大皮带轮轮的设计计兼有飞飞轮的作作用。工作原理理图如下下图: 图图1-111.2曲曲柄压力力机的主主要技术术参数和和型号1.2.1曲柄柄压力机机的主要要技术参参数 曲柄柄压力机机的主要要技术参参数是反反映一
13、台台压力机机的工艺艺能力,所能加加工的零零件尺寸寸范围,以及有有关生产产率等指指标的重重要资料料.本次次设计的的曲柄压压力机主主要技术术参数如如下:1.公称称压力: 1660 吨吨2.滑块块行程: 2000 mmm3.滑块块每分次次数: 332r/minn4.最大大装模高高度: 4450 mm5.装模模高度调调节量: 2000 mmm6.导轨轨间距离离: 8800 mmm7.滑块块底面尺尺寸: 7700 mm8.工作作台尺寸寸: 8000 mmm1.2.2曲柄柄压力机机的型号号曲柄压力力机的型型号用汉汉语拼音音字母和和数字表表示,例例如J A 33 1 1600 型曲曲柄压力力机型号号的意义义
14、是:J A 3 11 1600 型J机械械压力机机(第一一类锻压压机)A次要要参数与与基本型型号不同同的第一一变型3第三三列 闭式单单点压力力机1第一一组 160公称压压力(10千千牛)2 曲柄柄滑块机机构的构构成及相相关分析析2.1压压力机曲曲柄滑块块机构的的构成 由由于压力力机要求求滑块作作往复直直线运动动,而为为动力的的电动机机却是作作旋转运运动,因因此,需需要一套套机构,将旋转转运动变变为直线线往复运运动。下下图中的的结构就就是完成成这部分分工作的的重要部部分曲柄柄滑块机机构。 图22-1 由本图图知采用用一套曲曲柄连杆杆,它对对滑块只只有一个个加力点点,因此此常称做做单点式式曲柄压压
15、力机,这这是中小小型压力力机广泛泛采用的的形式。当当工作台台左右较较宽时,也也常采用用两套曲曲柄连杆杆,这时时它们对对滑块有有两个加加力点,叫叫双点压压力机,对对于左右右前后都都较宽的的压力机机也可采采用四套套曲柄连连杆,相相应的滑滑块有四四个加力力点。曲轴中心心到曲柄柄颈中心心的距离离,这个个距离通通常叫做做曲柄半半径,它它是曲柄柄压力机机的一个个重要参参数,(有有关曲轴轴的部分分第四章章详述)。有时小型压力机,可能用偏心轴代替曲轴,同样偏心轴也可以将旋转运动转变为滑块的直线往复运动。2.2曲曲柄压力力机滑块块机构的的运动规规律分析析。本次设计计压力机机工作机机构采用用是曲柄柄滑块机机构,
16、A点表表示连杆杆与曲轴轴的连结结点,BB点表示示连杆与与滑块连连接点,AB表表示连杆杆长度. 滑块块的位移移为s。aa为曲柄柄的转角角。习惯惯上有曲曲柄最底底位置(相相当于滑滑块在下下死点处处),沿沿曲柄旋旋转的相相反方向向计算。其运动简简图如下下图所示示.,图2-222.2.1滑块块的位移移和曲柄柄转角之之间的关关系滑块的位位移和曲曲柄转角角之间的的关系表表达为而 令 则而 所以 代入整理理得:代表连杆杆系数。通通用压力力机一般般在0.100.2范范围内.故上式式整理后后得:式子中 ss滑块块行程.(从下下死点算算起) aa曲柄柄转角, 从下下死点算算起,与与曲柄旋旋转方向向相反者者为正.
17、RR曲柄柄半径连杆杆系数 LL连杆杆长度(当可调调时取最最短时数数值) 因此,已知曲曲柄半径径R和连连杆系数数时,便便可从上上式中求求出对应应于的不不同a角角的s值值.有余余玄定理理知2.2.2滑块块的速度度和曲柄柄转角的的关系 求出滑滑块的位位移与曲曲轴转角角的关系系后,将将位移ss对时间间t求导导数就可可求得到到滑块的的速度vv.即: 而 所以以 式中中 v滑块速速度曲曲柄的角角速度 又又因为所以式中 n曲曲柄的每每分钟转转数从上式可可看出,滑块的的速度VV是随曲曲柄转角角a角度度变化的的。在aa=0时时 VV=0 , aa角增大大时V随随之显著著增大;但在aa=之间间时,VV的变化化很小
18、,而数值值最大.因此常常常近似似取曲柄柄转角的的滑块的的速度当当作最大大速度。用用表示即上面公式式表明,滑滑块的最最大速度度与曲柄柄的转速速n,曲曲柄半径径R成正正比,nn越高,RR越大,滑滑块的最最大速度度Vmaax也越越大。 本压力力机滑块块的最大大速度 2.3曲柄柄压力机机滑块机机构的受受力分析析判断曲柄柄压力机机滑块机机构能不不能满足足加工需需要除了了它的运运动规律律是否符符合要求求外,还还有很重重要的一一点就是是要校核核它的强强度。而而进行强强度校核核之前必必须首先先正确的的将曲柄柄压力机机滑块机机构的主主要构件件进行力力学分析析。2.3.1忽略略摩擦情情况下滑滑块机构构主要构构件的
19、力力学分析析忽略摩擦擦和零件件本身重重量时滑滑块的受受力情况况如图22-3所所示。其其中P11料抵抗抗变形的的反作用用力,NN导轨对对滑块的的约束反反力,PPab对对滑块的的约束反反力,这这三个力力交于BB,组成成一个平平衡的汇汇交力系系。根据力的的平衡原原理,从从力三角角形中可可以求得得P1、NN、Paab之间间关系如如下:有上式知知 当时时,取到到最大值值 一般曲柄柄压力机机,负负荷达到到公称压压力时的的曲柄转转角仅330度左左右。因因此可近近似认为为:上面两式式便成为为:例如求公公称压力力角时,曲轴上上齿轮传传递的扭扭矩因为在时时,滑块块能承受受的最大大负荷是是1600吨,所所以坯料料抵
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