J—开式单点曲柄压力机传动系统设计4144.doc

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1、J23-63开式单点点曲柄压压力机传传动系统统设计摘 要： 曲柄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。它可以以应用在在板料冲冲压、模模锻、冷冷热挤压压、冷精精压和粉粉末冶金金等工艺艺。研究究和设计计压力机机为了提提高其加加工效率率，提高高其自动动化水平平。目的的是为了了了解曲曲柄压力力机的工工作原理理，结构构性能及及其功能能作用，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

2、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 曲柄压压力机目录摘要、关关键词11Absttracct、Keyy woordss1 引 言言1 第一章章 曲柄柄压力机机系统结构及原原理 31.1 J223-663压力机机传动系系统结构构和原理理.331.1.1曲柄柄压力机机的结构构组成.31.1.2曲柄柄压力机机的工作作原理.41.2JJ23-63压压力机的的主要技技术参数数.55 第二章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62.1 曲柄压压力机的的技术参参数6 22.2传传动系统统的传动动系统方方案设计计6 第三章章 曲柄柄压力机机电动机机功率和和飞

3、轮尺寸寸的计算算83.1电电动机功功率和飞飞轮的计计算原理理83.1.1曲柄柄压力机机的主传传动系统统采用飞飞轮的原原因83.1.2采用用飞轮后后，电动动机的负负载情况况83.1.3电动机机功率和和飞轮计计算原理理103.2电电动机功功率和飞飞轮的计计算方法法11 第四四章 齿轮轮的结构构设计及及其计算算154.1 齿轮传传动1554.1.1传动动比的分分配1554.1.2压力力机传动动系各轴轴转速、功率、转矩计计算1554.2 齿轮传传动的设设计1664.2.1齿轮轮设计计计算1664.2.2齿轮的的结构设设计211第五章 皮带的的设计计计算2225.1皮皮带的设设计2225.2皮皮带的结结

4、构设计计245.2.1计算算平均转转速和皮皮带轮的的转动惯惯量2445.2.2计算算皮带轮轮缘的厚厚度2555.3皮皮带的张张紧方法法26第六章 轴的的结构设设计及其其计算2286.1飞飞轮轴的的设计286.1.1 按扭矩矩初步确确定轴的的直径286.1.3按扭扭矩联合合作用核核算轴的的强度296.1.4核算算轴的疲疲劳强度度306.1.5轴承承的选择择316.2曲曲轴的设设计326.2.1曲轴轴的结构构示意图图326.2.2曲轴轴的尺寸寸计算336.2.3曲轴轴支承颈颈轴承的的选用和和计算34第七章 离合器器制动器器的设计计选用367.1离离合器的的选用367.1离离合器的的选用367.1.

5、1双转转健离合合器的结结构367.2制制动器的的设计387.2.1制动动器的选选用387.2.2带式式制动器器的结构构38总 结结40参考文献献44致谢引言1.1 概述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。它可可以应用用在板料料冲压、模锻、冷热挤挤压、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

6、造造业要求求产品的的精度越越来越高高，由传传统的机机械加工工向机械械与计算算机、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。压力加加工是机机械制造造的基本本环节，在在冶金、机械、电力、汽车、航空、造船、兵器、化工、电子、仪表、轻工等等工作部部门都占占有重要要的地位位。曲柄柄压力机机在压力力加工中中很大程程度扮演演了一个个重要的的角色。近年来来为了适适应高精精密化加加工、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、自动化化、节能能环保等等方向发发展。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

7、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。不难看看出，对对整个压压力机的的研究设设计有十十分重要要的意义义。1.2 选题的意意义曲柄压力力机在机机械制造造业的各各个部门门中广泛泛采用，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

8、利利用要求求也越来来越高。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。采用金属属压力加加工的先先进工艺艺，使用用耐磨钢钢制造锻锻模，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主要的研研究内容容包括

9、以以下方面面：（1）对对J23-63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）零零件的结结构优化化 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）对对结构的的力学性性能的校校核 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，

10、使压压力机自自身重量量降低，成成本下降降。传动系统统是曲柄柄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、重量、加工装装配劳动动量和制制造成本本。对曲曲柄压力力机的传传动系统统进行设设计研究究，能为为将来深深层次研研究打下下扎实基基础，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 J223-663曲柄柄压力机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1.1.1 曲柄压压力机的的结构组组成 曲柄压压力机是是锻压生生产中广广泛使用用的一种种锻压设设备。它它可以应应用与板板料冲压压、模锻锻、冷热热挤压、冷精压压

11、和粉末末冶金等等工艺。曲柄压力力机传动动系统的的旋转运运动通过过曲柄连连杆使滑滑块成往往复运动动，利用用滑块发发出的压压力使毛毛坯产生生塑性变变形，以以制成一一定形状状的锻压压件。图1-11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示意图可可以看出出，曲柄柄压力机机由机身身、动力力传动系系统、工工作机构构和操纵纵系统等等基本部部分组成成的。1、机身身 机身由由床身、底座和和工作台台三部分分组成。工作台台上的垫垫板用来来安装下下模。机机身大多多为铸铁铁材料。机身首首先要满满足刚度度、强度度条件，有有利于减减振降噪噪，保证证压力机机的工作作稳定性性，可靠靠

12、性等要要求。2、工作作机构 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、动力力传动系系统 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、操纵纵系统 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

13、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。1.1.2 曲柄压压力机的的工作原原理如图2-1，J23-63压力机机传动示示意图。电动机机经过小小皮带轮轮、大皮皮带轮和和一对齿齿轮，带带动曲轴轴旋转。曲轴又又带动滑滑块在机机身的导导轨内上上、下移移动。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2-2所示示为J23-63压压力机传传动原理理图 3大带带轮 4小齿轮 5大齿轮 7曲轴 9连杆 10滑块图2-22 曲柄压压力机传传动原理理图1.2 J23-63压压力机的的主

14、要技技术参数数压力机的的基本参参数指压压力机的的主要技技术参数数指标，通通常由国国家标准准规定。通用曲曲柄压力力机的基基本参数数如下：1、公称称压力 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。因此，标标准规定定的标称称压力是是滑块运运

15、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、 滑滑块行程程 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、 滑滑块行程

16、程次数 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）。它是提提高压力力机最有有效的方方法。4、 最最大装模模高度和和装模高高度调节节量 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

17、装装模高度度，反之之，为最最小装模模高度。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、最大大封闭高高度 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J23-63压压力机的的主要技技术参数数 公称力Pg 663t 公称力行行程Sp 8mm滑块行程程 1200mm 滑块行行程次数数40r/minn 最大封闭闭高度1120mmm封闭高度度调节量量30mmm滑块中心心至机身身距离 1100mm工作台板板尺寸前前后左右

18、厚度20003000330 mmm 2.2传传动系统统的传动动系统方方案设计计传动系统统布置是是指传动动轴和齿齿轮的数数量及其其位置分分布情况况。传动动轴的数数量决定定于传动动级数，而而传动级级数决定定于总传传动比和和各级传传动比的的极限能能力，总总传动比比决定于于压力机机每分钟钟行程次次数和所所用的电电动机的的转速。传动布布置影响响传动系系统的空空间尺寸寸，因而而影响压压力机的的轮廓尺尺寸，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。传动系统统是压力力机的主主要组成成部分，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、重量、加工装装配

19、劳动动量和制制造成本本。因此此，压力力机的只只要技术术参数确确定后，进进一步考考虑的就就是如何何合理的的设计传传动方案案1. 确定滑块块上加力力点的数数目按压力机机滑块上上加力点点的数目目（即连连杆的数数目），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

20、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。J23-63设设计方案案采用单单点受力力。2. 确定传动动系统的的布置形形式传动系统统的布置置方式包包括以下下几个内内容：1） 采取何种种传动方方式：上传动是是指传动动系统在在工作台台上方，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。下传动是是指传动动系统在在工作台台下方，其其优点：压力机机的重

21、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J23-63设设计方案案采用上上传动。2）主轴轴和传动动轴与压压力机正正面的位位置关系系： 大大多数闭闭式压力力机选用用偏心齿齿轮，所所以传动动轴垂直直于压力力

22、机正面面 开开式压力力机大多多选用曲曲轴，所所以传动动轴平行行于压力力机正面面。但平平行布置置方式曲曲轴和传传动轴比比较长，受力点与支承轴承的距离比较大，受力条件恶化，压力机平面尺寸较大.J23-63设设计方案案采用曲曲轴，并并且传动动轴平行行压力机机正面。3） 齿轮的安安放位置置：传动齿轮轮放在机机身之内内称为闭闭式传动动，反之之为开式式传动闭式传动动：齿轮轮工作条条件好，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动：齿轮轮工作条条件差，但但安装、维修方方便本设计题题目选用用开式式传传动4）齿轮轮的传动动方式

23、：单边传动动：加工工齿轮要要求不是是太高双边传动动：齿轮轮尺寸可可减小，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J23-63设设计方案案采用单单边边传传动。2.3本本章小结结本传动系系统的设设计方案案为： 单点受力力 采用上传传动 开式传动动 采用单边边传动第三章 曲柄柄压力机机电动机机功率和和飞轮尺寸寸的计算算3.1 电动机机功率和和飞轮的的计算原原理3.1.1曲柄柄压力机机的主传传动系统统采用飞飞轮的原原因 采采用飞轮轮主要是是由曲柄柄压力机机的负载载性质所所决定的的 当当曲柄旋旋转一圈圈，滑块块上，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

24、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。压力机机的复杂杂时间虽虽然很短短。但承承受的负负载却很很大，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

25、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。3.1.2 采用飞飞轮后，电电动机的的负载情情况 负载均均匀的传传动，电电动机轴轴的扭矩矩可认为为是均匀匀的（图图3-1）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

26、-2)2示， MM OO tt O t 图3-1 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3-2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。为了便便于分析析问题，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 式中中 -冲压时时飞轮轴轴上的扭扭矩；-空程程时飞轮轮轴上的的扭矩； i-电动机机轴到飞飞轮轴转转动比。 高转差差率电动动机 M 压力机机负载 M22 电动机机扭矩 M1

27、1 一般电电动机 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 由于电动动机经皮皮带传动动和飞轮轮轴联系系，飞轮轮轴上扭扭矩和角角速度的的变化也也将会反反映到电电动机轴轴上来，使使电动机机轴的扭扭矩和角角速度发发生变化化，这个个变化与与电动机机的机械械特性相相关。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。曲柄压力力机冲压压工件时时，飞轮轮轴的扭扭矩也急急剧增加加图(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

28、)的规律律上升。当工件件冲压完完毕时，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(33-3)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同样机械械特性电电动机的的情况下下飞轮能能量不相相同时，电电动机轴轴上扭矩矩波动的的情况也也不一

29、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。3.1.3 电动机机功率和和飞轮计计算原理理1、 电动机功功率计算算原理曲柄压力力机传动动系统中中装有飞飞轮后，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). 电动机机的过载载条件。冲压工工件时，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). 电动机机的发热热条件。冲

30、压工工件时，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。这就是是工作时时发热条条件的限限制。此外,由由于曲柄柄压力机机有较大大的飞轮轮，加速速飞轮使使其达到到额定转转速，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、 飞轮计算算原

31、理 曲柄压压力机工工作行程程时所需需要的能能量，主主要靠飞飞轮降低低转速释释放能量量来供应应，如果果这时忽忽略电动动机所输输出的能能量，那那么所设设计的飞飞轮必须须满足一一下关系系式： 310式中 -工作行行程时消消耗的能能量；可以将上上式改变变为： (4-1)式中 -飞轮应应具有的的动能；-飞轮轮的平均均角速度度，；或 （4-2）按照发热热条件，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）-电动动机按均均匀负载载工作时时，长期期满载下下的转差差率；-考虑虑三角皮皮带传动动弹性滑滑动影响响的系数数，取值值0.001-00.022；J-不不均匀系系数； 从

32、从式（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 电动机机功率和和飞轮的的计算方方法1. 电动机功功率的计计算 影影响曲柄柄压力机机主传动动的电动动机功率率和飞轮轮尺寸的的因素较较多，因因而很难难精确计计算。此此外，电电动机功功率只能能按其系系列选用用，机器器实际采采用的电电动机功功率亦与与

33、计算值值存在差差别。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根据上式式子J23-63曲曲柄压力力机的电电动机功功率为：由此可选选取Y1332M4型电机机，其满满载转数数为14440r/minn2. 飞轮的计计算通用压力力机的飞飞轮能量量计算可可按式（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

34、度； K2系数，取取其为55；式（4-4）可改改写为可近似的的按电动动机额定定转速下下的飞轮轮转速计计算压力机的的飞轮能能量计算算可按简化计算算。从该式可可以看出出，飞轮轮能量与与工作行行程时消消耗的能能量成正正比。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 齿轮轮的结构构设计及及其计算算4.1 齿轮传传动4.1.1 传动比比的分配配（1） 总的传动动比由前面选选取的电电动机的的情况知知:电动机的的转速为为n=114400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

35、式 式中分别别为带传传动和齿齿轮的传传动比。为了使VV带传动动外轮廓廓尺寸不不致过大大，初步步取，则减速器器传动比比为：4.1.2压力力机传动动系各轴轴转速、功率、转矩计计算（1）各各轴的转转速飞轮轴 曲轴 （2）各各轴的输输入功率率 高速轴 曲柄轴 （3）各各轴的输输出转矩矩 电动动机轴的的输出转转矩I-III轴的输输出转矩矩飞轮轴 曲轴 4.2 齿轮传传动的设设计4.2.1齿轮轮设计计计算(1)选选择材料料及确定定许用应应力假设工作作情况为为: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11，查表9-5，小齿齿轮选用用40CCr调质处处理，=24112886,大齿轮

36、轮选用45钢调质处理理，=22172555.计算时时取=2260,=2330.（2） 按齿面接接触疲劳劳强度初初步设计计 由式（参参考1）9-2231） 小齿轮传传递的转转矩=1191NNm2） 齿宽系数数由表9-110（参考1）知，软软齿面，悬悬臂布置置取=00.43） 齿数比uu=7.34） 载荷系数数K,选K=225） 确定许用用接触应应力由式（参参考1）9-229=a 接触疲劳劳极限应应力由图9-344c（参参考1）差得得，=7710MMPa，=5880MPPa（按图图中MQ查）b 安全系数数由表9-111（参考1）查得得，取=1c 寿命系数数由式9-330（参考1）应力力循环次次数

37、N=60aant式中 a=11，n=2290.3，t=1102550=60aant=6012290.34400000=66.977=/=99.5查图9-35（参考1）得，=1.002,=1.115(均按曲曲线1查得)故 =6） 计算小齿齿轮分度度圆直径径 取整1000mmm7） 初步确定定主要参参数由于，所所以此齿齿轮为变变位齿轮轮，取=0.33，=-00.3a 选取齿数数。=113，=u=1137.33=944.9 取整95b 计算模数数。m= 取标准准模数 m=8c 计算分度度圆直径径。8131044mm1000mm （合格格）8955=7660mmmd 计算中心心距。a=e 计算齿宽宽。

38、b=00.41044=411.6mmm 整取 b=42mmm（3） 验算齿面面接触疲疲劳强度度 由式9-221（参考1）1) 弹性系数数。由表9-9（参考1）查得得，=1189.82) 节点区域域系数。由图9-229（参考1）查得得，=22.5。3) 重合度系系数。由 则4) 载荷系数数K。K=a 使用系数数。由表9-6（参考1）查得得=1.25。b 动载系数数。由。查查图9-223（参考1） =11.133（初取8级精度度）。c 齿向载荷荷分布系系数。由由表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.齿间载载荷分配配系数。由表9-8（

39、参考1），先先求 由由前可知知 =00.899则 =1/=1/=1.27故K=1.22511.1331.321.227=22.3775）验算算齿面接接触疲劳劳强度 =1899.82.550.89=6333.5MMPa1100NN/mmm,查表9-8，知1.2 故 KK=11.255=1.973) 齿形系数数。由=113,=95，查图9-332（参考1），得得=2.6，=2.334) 齿根应力力修正系系数。由由=13，=95，查图9-333（参考1）得，=1.663，=1.725) 重合度系系数。=0.25+0.775/=0.225+00.755/1.6=00.7226) 许用弯曲曲应力。由式9

40、-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） 验算齿根根弯曲疲疲劳强度度=4223MPPaMPa=3003MPPa故弯曲疲疲劳强度度足够（5） 确定齿轮轮的主要要参数级级几何尺尺寸=13，=95，m=8mmm分度圆直直径 =m=88=1004 =m=8895=7600齿顶圆直直径 =1244.8mmm取 1125mmmmm取 7771mmm齿根圆径径 +=888.8mmm取 899mm+=7335.22mm 取7355mm齿宽 =422mm 取=550mmm中心距 表4-2齿轮的的几何尺尺寸名称计算公式式结果/mmm模数 m 8压力角20分度圆直直径=m104=m760齿顶圆直直径法面齿顶顶高系数数=1255=7711齿根圆直直径+89+735中心距 4322齿宽4250齿顶高 10.4齿根高7.64.2.2 齿轮的的结构设设计 小齿轮轮由于内