畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書畢業(yè)生姓名 ：專業(yè) ：學(xué)號(hào) ：指導(dǎo)教師 ：所屬系（部） ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書0摘 要曲柄壓力機(jī)是通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)胚料進(jìn)行成行加工的鍛壓機(jī)械。曲柄壓力機(jī)動(dòng)作平穩(wěn)，工作可靠，廣泛用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠。關(guān)鍵詞：壓力機(jī)，曲柄機(jī)構(gòu)，機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1AbstractCrank pressure machine is pass crank a slippery piece organization to revolve electric motor conversion for slippery piece of straight line back and forth sport, Carries the formed processing to the semifinished materials the forging and stamping machinery. The crank press movement is steady, the work is reliable, widely uses in crafts and so on ramming, extrusion, drop forging and powder metallurgy. Its structure is simple ,the ease of operation , the performance is reliable .The coupling part uses the rigidity to transfer the key type coupling, the use service is convenient.Keywords: pressure machine, crank organization, machine manufacturing畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1第一節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的目的 1第二節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1第三節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟 1第二章 電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì) .2第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng) 特點(diǎn) 2第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 3第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸的計(jì)算 5第三章 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì) .10第一節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)分析 .10第二節(jié) V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11第三節(jié) 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .13第四節(jié) 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì) .16第五節(jié) 平鍵連接 .19第六節(jié) 滾動(dòng)軸承的選擇 .20第四章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) .22第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析 .22第二節(jié) 曲柄軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .23第三節(jié) 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 .26第四節(jié) 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) .30第五節(jié) 滑塊與導(dǎo)軌的形式 .32第五章 機(jī)身設(shè)計(jì) .33第一節(jié) 機(jī)身 結(jié)構(gòu) .33第二節(jié) 機(jī)身計(jì)算 .34第六章 離合器與制動(dòng)器 38第一節(jié) 離合器與制動(dòng)器的作用原理 .38第二節(jié) 離合器的選用 .39第三節(jié) 制動(dòng)器的選用 .41第七章 過載保 護(hù)裝置 .42第八章 潤滑系統(tǒng) .48外文資料 .51中文翻譯 .58總 結(jié) .63參考 文獻(xiàn) .64 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目： J23-80 開式雙柱可傾曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì) 機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 設(shè)計(jì)時(shí)間： 評(píng)閱意見：成績：指導(dǎo)教師： （簽字）職 務(wù)： 201 年 月 日I畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 秦曉晨 答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要 評(píng) 議 情 況記錄員： （簽名）成 績 評(píng) 定指導(dǎo)教師評(píng)定成績 答辯組評(píng)定成績 綜合成績注：評(píng)定成績?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為 70%。專業(yè)答辯組組長： （簽名）201 年 月 日II 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書畢業(yè)生姓名 ：專業(yè) ：學(xué)號(hào) ：指導(dǎo)教師 ：所屬系（部） ：畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目： J23-80 開式雙柱可傾曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì) 機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 設(shè)計(jì)時(shí)間： 評(píng)閱意見：成績：指導(dǎo)教師： （簽字）職 務(wù)： 20 年 月 日I畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要 評(píng) 議 情 況記錄員： （簽名）成 績 評(píng) 定指導(dǎo)教師評(píng)定成績 答辯組評(píng)定成績 綜合成績注：評(píng)定成績?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為 70%。專業(yè)答辯組組長： （簽名）II201 年 月 日前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生在畢業(yè)之前所進(jìn)行的一次綜合設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，是為社會(huì)培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人員最后而又及其重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步的培養(yǎng)和鍛煉我們的分析問題能力和解決問題的能力，這對(duì)我們今后走向工作崗位有很大的幫助。我們這次是一般選型和專題設(shè)計(jì)相結(jié)合的設(shè)計(jì)，涉及內(nèi)容廣泛，幾乎四年所學(xué)知識(shí)或多或少涉及到。這次設(shè)計(jì)我們將本著：獨(dú)立分析，相互探討，仔細(xì)推敲，充分吃透整體設(shè)計(jì)的整體過程，使這次設(shè)計(jì)反映出我們的設(shè)計(jì)水平，并充分發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)新能力。作為一名未來的工程技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)在開始做起，學(xué)好知識(shí)，并不斷的豐富自己的專業(yè)知識(shí)和提高實(shí)際操作能力。在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，我們較為圓滿的完成了這次設(shè)計(jì)工作，由于學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足，其中定會(huì)出現(xiàn)很多問題，不足之處懇請(qǐng)各位老師加以批評(píng)和指導(dǎo)。i摘 要曲柄壓力機(jī)是通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)胚料進(jìn)行成行加工的鍛壓機(jī)械。曲柄壓力機(jī)動(dòng)作平穩(wěn)，工作可靠，廣泛用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠。關(guān)鍵詞：壓力機(jī)，曲柄機(jī)構(gòu)，機(jī)械制造iiAbstractCrank pressure machine is pass crank a slippery piece organization to revolve electric motor conversion for slippery piece of straight line back and forth sport, Carries the formed processing to the semifinished materials the forging and stamping machinery. The crank press movement is steady, the work is reliable, widely uses in crafts and so on ramming, extrusion, drop forging and powder metallurgy. Its structure is simple ,the ease of operation , the performance is reliable .The coupling part uses the rigidity to transfer the key type coupling, the use service is convenient.Keywords: pressure machine, crank organization, machine manufacturingiii目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1第一節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的目的 1第二節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1第三節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟 1第二章 電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì) .2第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng) 特點(diǎn) 2第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 3第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸的計(jì)算 5第三章 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì) .10第一節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)分析 .10第二節(jié) V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11第三節(jié) 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .13第四節(jié) 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì) .16第五節(jié) 平鍵連接 .19第六節(jié) 滾動(dòng)軸承的選擇 .20第四章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) .22第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析 .22第二節(jié) 曲柄軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .23第三節(jié) 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 .26第四節(jié) 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) .30第五節(jié) 滑塊與導(dǎo)軌的形式 .32第五章 機(jī)身設(shè)計(jì) .33第一節(jié) 機(jī)身 結(jié)構(gòu) .33第二節(jié) 機(jī)身計(jì)算 .34第六章 離合器與制動(dòng)器 38第一節(jié) 離合器與制動(dòng)器的作用原理 .38第二節(jié) 離合器的選用 .39第三節(jié) 制動(dòng)器的選用 .41第七章 過載保 護(hù)裝置 .42第八章 潤滑系統(tǒng) .48外文資料 .51中文翻譯 .58總 結(jié) .63參考 文獻(xiàn) .64畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書0第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書第一節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的目的曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)和部分非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),其基本目的是：一、 通過曲柄壓力機(jī)的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，并使所說知識(shí)，得到進(jìn)一步鞏固，深化和擴(kuò)展。二、 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過程。三、 運(yùn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。第二節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容內(nèi)容包括：選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)，齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，曲柄滑塊傳動(dòng)設(shè)計(jì)，壓力機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)，繪制裝配圖及零件圖，在設(shè)計(jì)中完成了以下工作：一、 壓力機(jī)裝配圖二、 零件工作圖五張（連桿、軸、齒輪、曲軸、滑塊）三、 設(shè)計(jì)說明書一份第三節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟它通常是根據(jù)任務(wù)書擬訂若干方案并進(jìn)行分析比較然后確定一個(gè)真確、合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后用圖紙表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，用設(shè)計(jì)書明書表示設(shè)計(jì)結(jié)果。曲柄壓力機(jī)的設(shè)計(jì)可按照以下所述的幾個(gè)階段進(jìn)行：一、 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備1、分析設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確工作條件，設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容和步驟。2、了解設(shè)計(jì)對(duì)象，閱讀有關(guān)資料，圖紙，觀察事物或模型以進(jìn)行減速器裝拆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1試驗(yàn)等。3、熟悉機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方案和步驟。4、準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)需要的圖紙，資料和用具，并擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等。二、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)1、確定傳動(dòng)方案2、計(jì)算電定機(jī)的功率，轉(zhuǎn)速，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)3、確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比4、計(jì)算各軸的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距三、各級(jí)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)四、壓力機(jī)裝配草圖設(shè)計(jì)1、選擇比例尺，合理布置試圖，確定壓力機(jī)和零件的相對(duì)位置。2、確定軸上立作用點(diǎn)及支點(diǎn)距離，減速器箱體，曲柄系統(tǒng)及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。五、零件工作圖設(shè)計(jì)1、壓力機(jī)裝配圖2、連桿零件圖3、軸的零件圖4、齒輪零件圖5、曲軸零件圖6、滑塊零件圖第二章 電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì)第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng)特點(diǎn)壓力機(jī)的負(fù)載為一沖擊載荷，即在一個(gè)工作周期內(nèi)只在較短的時(shí)間內(nèi)承受工作負(fù)荷。而在較長的時(shí)間內(nèi)為空運(yùn)轉(zhuǎn)。若按此短暫的工作時(shí)間來選擇電動(dòng)機(jī)的功率，則電動(dòng)機(jī)的功率會(huì)很大。為了減少電動(dòng)機(jī)功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，可以大大減少電動(dòng)機(jī)功率。采畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2用飛輪后，當(dāng)滑塊不動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲(chǔ)備能量。而在沖壓工作的瞬時(shí)，主要靠飛輪釋放能量。工件沖壓后，負(fù)荷減少，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪加速旋轉(zhuǎn)，使其在下一個(gè)沖壓工作前恢復(fù)到原有角速度，節(jié)蓄能量。所以沖壓時(shí)所需的能量不是直接由電動(dòng)機(jī)供給，而是主要由飛輪供給，這樣電動(dòng)機(jī)功率可大大減少。第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇一、 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)原始數(shù)據(jù)可知工作機(jī)的工作阻力 F = 300KN = 300000N，運(yùn)輸帶的速度 = ?110×90×2mm/min = 0.33m/s。1、選擇電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為 （采用飛輪機(jī)構(gòu)） = ×15％= ×15％dPwp?W F10??由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率為 2w1345 ???式中 、 、 、 分別為聯(lián)軸器、帶傳動(dòng)、一對(duì)軸承、齒輪傳動(dòng)的效率。取1?234=0.99、 =0.96、 =0.98、 =0.97、 ，則3?450.98??= w? 20.96.7 =.9??所以 = ×15％= 16.7KWdPWF10??2、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲軸轉(zhuǎn)速 = 45r/minwn按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ＇=4-6，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比 ＇1i 2i=5-7，則合理總傳動(dòng)比的范圍為 ＇=20-42，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為i＇= i· =（20～42）×45r/min = 900～1890r/mindnw符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速由 1000 r/min 和 1500r/min，再根據(jù)計(jì)算出的容量，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》附表 8.1 查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)如表 2-1 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3額定功率 電動(dòng)機(jī)功率（r/min）電動(dòng)機(jī)型號(hào) Ped/kW 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速Y225M-6 30 980 1000Y200L-4 30 1470 1500表 2-1 3、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y200L-4二、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速 ，可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為mnwn= = = 32.67i總 dw14705取 =5 則 = = 6.53i?總 帶 齒 i帶 i齒 32.6三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、各軸轉(zhuǎn)速= 1470r/mindn= = 1470r/min?1470/min294/i5rri????帶 /i5/i6.3ni?曲 齒2、各軸的輸入功率 = 16.7KWdp16.70916.53KW??????235.8.KW??54.74p??曲3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書416.7950508.494.3.31.950550.1294.7836.4ddpTNmnpnTNm??????????????????曲曲 曲運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于下表 2-2表 2-2第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸的計(jì)算一、曲柄壓力機(jī)一工作周期所消耗的能量 A?隨著離合器的單次和連續(xù)結(jié)合，滑塊的行程有單次和連續(xù)行程。單次行程時(shí)所需的周期能量 d??dputyuochLfAA??????連續(xù)行程時(shí)所需的周期能量 A?cptyoch????式中 ——單次行程周期能量；dA——連續(xù)行程周期能量；c——工件成形能量；p——工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量；A??——受力系統(tǒng)彈性變形所消耗的能量；t軸號(hào) P/KM T/N·mm n/(r/min) i?電動(dòng)機(jī)軸 16.7 108.49 1470Ⅰ軸 16.53 107.39 1470 0.99Ⅱ軸 15.55 505.11 294 5 0.94曲軸 14.78 3136.64 45 6.53 0.95畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5——滑塊克服氣墊壓緊力所消耗的能量；yA——滑塊空行程時(shí)所消耗的能量；o??——中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)所消耗的能量；ch——離合器結(jié)合所消耗的能量；LA——滑塊停頓，飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量。f1. 工件成形所需能量 pA??0.315pgAPJ??式中 ——壓力機(jī)公稱壓力（ ） ；g kN——板料厚度（ ） ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)于慢速壓力機(jī) 。0m0.417.89gPm??.315807.94508.2pAJ???2. 工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量 upA?實(shí)際機(jī)器的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副之間，存在著摩擦。電動(dòng)機(jī)在拖動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為克服摩擦消耗能量。在工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦所消耗的能量 ，upA?建議按下式計(jì)算： ??0.87pgAmPJ?????式中 ——公稱壓力角（ °） ， ；g 30g???——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦當(dāng)量力臂（mm） ，由第三章得出 ；? 8.23m??——壓力機(jī)公稱壓力（ ） 。gPkN0.87.230817.42pAJ?????3. 彈性變形所消耗的能量 tA完成工序時(shí)，壓力機(jī)受力系統(tǒng)產(chǎn)生的彈性變形是封閉高度增加，受力零件儲(chǔ)藏變形位能對(duì)于沖裁工序?qū)⒁鹉芰繐p耗，損耗的多少與壓力機(jī)剛度、被沖裁的零件材料性質(zhì)等有關(guān)。從偏于安全出發(fā)損耗的能量 可按下式計(jì)算：t??2tgcAPYJ?畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6式中： ——壓力機(jī)公稱壓力( )；gPkN——壓力機(jī)總的垂直剛度（ ） 。cYm??gHC?——壓力機(jī)垂直剛度,對(duì)于開式壓力機(jī) 。H 40/HCkNm?2804tAJ?4. 滑塊克服氣墊壓緊力所消耗的能量 yA無氣墊壓緊裝置， 0yJ?5. 空行程時(shí)所消耗的能量 o??壓力機(jī)空行程中能量消耗與壓力機(jī)零件結(jié)構(gòu)尺寸、表面加工質(zhì)量、潤滑情況、皮帶拉緊程度、制動(dòng)器調(diào)整情況等有關(guān)。通過實(shí)驗(yàn)。通用壓力機(jī)連續(xù)行程所消耗的平均功率約為壓力機(jī)額定功率的 。根據(jù)通用壓力機(jī)空行程損耗的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1035%?。0215AJ???6. 中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)所消耗的能量 chA在傳遞能量時(shí)，皮帶、齒輪等中間環(huán)節(jié)因存在摩擦而引起能量損耗。中間環(huán)節(jié)所消耗的能量 ，可按下式近似計(jì)算：ch234ty(1)()PLA???????式中： ——工件成形能量；p——工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量；??——受力系統(tǒng)彈性變形所消耗的能量；tA——滑塊克服氣墊壓緊力所消耗的能量；y——離合器結(jié)合所消耗的能量；L——考慮到齒輪傳動(dòng)的效率。其中： ——齒輪嚙合效率； ——一對(duì)軸34?4?3?承傳動(dòng)的效率;——考慮到皮帶傳動(dòng)的效率。其中： ——皮帶效率； ——一對(duì)軸承傳23 23動(dòng)的效率;畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書7????210.9680.97458.217.480579.81chA J??????7. 離合器結(jié)合所消耗的能量 LA剛性離合器， LJ8. 滑塊停頓，飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量 f根據(jù)測(cè)試，單動(dòng)壓力機(jī)滑塊停頓飛輪空轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)所需功率 約為壓力機(jī)額定功率的fN6-30%，剛性離合器一般安置在曲軸上，且常用滑動(dòng)軸承。所以，對(duì)于具有剛性離合器的開式曲柄壓力機(jī)，此值偏高。飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量 為：fA1620()ffnANC??式中 ——飛輪空轉(zhuǎn)所需功率（ ） ;f kW4.5fNK?——壓力機(jī)行程次數(shù)利用系數(shù)（ %） ，連續(xù)行程時(shí)， =100%。n n C對(duì)手工送料時(shí)，行程利用系數(shù)按表 2-3 選?。?壓力機(jī)行程次數(shù) 40～50，彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的絕對(duì)尺寸影響系數(shù) ；0.,.????由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表 5，查得表面質(zhì)量系數(shù) 。10.94??由于曲柄壓力機(jī)的軸所受載荷為脈動(dòng)循環(huán)性質(zhì)，所以 66310.245.221.30.wamncMPaPad????????所以 11 2751.38.63.10.620984251.37ama MPaSk aa????????????????復(fù)合安全系數(shù) 221.3861.35.S???????查表查得許用安全系數(shù) ，對(duì)于通用壓力機(jī) ，對(duì)于自動(dòng)壓力機(jī)??S??1.2~3S?畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19，因此 ,軸的疲勞強(qiáng)度亦符合要求。??1.4~6S???S?第五節(jié) 平鍵連接在開式曲柄壓力機(jī)上，齒輪、皮帶輪等零件和軸的聯(lián)接常采用平鍵連接。為避免聯(lián)接中較弱零件（一般是輪轂）壓壞，應(yīng)驗(yàn)算擠壓應(yīng)力：j'12[]njMhLdZK????式中 —— 鍵所需傳遞的總扭矩，n 813.9nMNm??—— 鍵與輪轂的接觸高度， ；1 05h?——鍵的工作長度，對(duì)于 C 型普通平鍵 ，對(duì)于 A 型普通'L 2bL??平鍵 ；b???——鍵的名義長度；——鍵的寬度；——鍵的直徑；d——鍵的個(gè)數(shù)為避免加工困難和過分削弱軸的強(qiáng)度，一般 ；Z 2Z?K——考慮鍵受載不均勻的系數(shù)，當(dāng) Z=2 時(shí) K=0.75，當(dāng) Z=1 時(shí) K=1；——平鍵連接的許用擠壓應(yīng)力，輪轂材料為鋼時(shí)，j?????。150~2j MPa?????對(duì)帶輪，材料為鑄鋼，采用 C 型鍵，查表得 ；,12,0bmhLm?16,9051hLdZ?，滿足要求。38.6.91j jMpa??????????對(duì)齒輪，材料為鋼，采用 A 型鍵，查表得 20,,125bmhLm?16,150hLdZ???，滿足要求。38.9.680j jMpa?????????畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20第六節(jié) 滾動(dòng)軸承的選擇一、滾動(dòng)軸承概述滾動(dòng)軸承具有滾動(dòng)摩擦的特點(diǎn)，因此它的優(yōu)點(diǎn)有：摩擦阻力小，啟動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)力矩小，啟動(dòng)靈敏，功率損耗小且軸承單位寬度承載能力較大，潤滑、安裝及維修方便等。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承的缺點(diǎn)是徑向輪廓尺寸大，接觸應(yīng)力高，高速重載下軸承壽命較低且噪音較大，抗沖擊能力較差。選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮多種因素。1、載荷條件載荷較大時(shí)，一般選用線接觸的滾子軸承，反之選擇點(diǎn)接觸球軸承；軸承受純徑向載荷或主要承受徑向載荷，通常選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承；受純軸向載荷時(shí)選用推力球軸承，軸向力大時(shí)選用推力滾子軸承；當(dāng)軸承同時(shí)受徑向和軸向載荷時(shí)應(yīng)選用角接觸軸承或圓錐滾子軸承，當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，通常選用四點(diǎn)接觸球軸承或推力球軸承與深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。2、軸承轉(zhuǎn)速通常軸承的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)低于其極限轉(zhuǎn)速。否則會(huì)降低使用壽命。一般轉(zhuǎn)速較高、載荷較小、要求旋轉(zhuǎn)精度高時(shí)，宜選用極限轉(zhuǎn)速較高的球軸承。超過極限轉(zhuǎn)速較多時(shí)，應(yīng)選用特制高速滾動(dòng)軸承。轉(zhuǎn)速低、載荷大獲沖擊載荷時(shí)應(yīng)選用滾子軸承。3、調(diào)心性能各種軸承使用時(shí)允許的偏斜角應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，否則會(huì)引起軸承的附加載荷而降低軸承的壽命。4、安裝和拆卸要求為了便于軸承的安裝、拆卸和調(diào)整間隙，選用內(nèi)、外圈可分離的軸承。若軸承裝在長軸上，為了便于裝拆和緊固，可選用帶內(nèi)錐孔或帶緊固套的軸承。5、經(jīng)濟(jì)性選用軸承時(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性。球軸承比滾子軸承便宜，同型號(hào)不同公差等級(jí)的軸承比價(jià)為 P0:P6:P5:P4≈1:1.5:2:6。選用高精度軸承時(shí)應(yīng)慎重。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21二、滾動(dòng)軸承型號(hào)選擇根據(jù)上述的選擇原則，在 J23—80 開式曲柄壓力機(jī)的轉(zhuǎn)軸上選用一對(duì)圓錐滾子軸承作支撐，軸承徑向力 ，法向力為NFtr 7.4820tan1326an?????，轉(zhuǎn)速 ，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有沖擊，軸頸直徑NFtn 14.520cos136????mi/94r，要求壽命 ，選擇軸承型號(hào)。 md5?hLh30'?根據(jù)已知條件，預(yù)選 32211 型軸承進(jìn)行計(jì)算。每一個(gè)軸承承受的徑向負(fù)荷為： NFtr 3.260tan8.724an?????由于齒輪是直齒，所以忽略外加軸向力；又由于每端軸承是成對(duì)使用，徑向負(fù)荷產(chǎn)生的內(nèi)部軸向力 S 互相抵消，因此，軸向負(fù)荷為 0。平均徑向負(fù)荷為：NKFprm 42615.360214360'????????平均軸向負(fù)荷 ?a當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 ，壽命系數(shù) ，速度系NPrm4.82? 42.35031???hLf數(shù) 7.04310??nf所以 NPfCnRh 5810426.1???32211 軸承的額定動(dòng)負(fù)荷 ，因此符合要求。0.K?第四章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析一、 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖 4-1 所示，L——連桿長度； R——曲柄半徑； S——滑塊全行程；——滑塊的位移，由滑塊的下死點(diǎn)算起； α—— 曲柄轉(zhuǎn)角，由曲柄軸頸最低位BS 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書畢業(yè)生姓名 ：專業(yè) ：學(xué)號(hào) ：指導(dǎo)教師 ：所屬系（部） ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書0摘 要曲柄壓力機(jī)是通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)胚料進(jìn)行成行加工的鍛壓機(jī)械。曲柄壓力機(jī)動(dòng)作平穩(wěn)，工作可靠，廣泛用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠。關(guān)鍵詞：壓力機(jī)，曲柄機(jī)構(gòu)，機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1AbstractCrank pressure machine is pass crank a slippery piece organization to revolve electric motor conversion for slippery piece of straight line back and forth sport, Carries the formed processing to the semifinished materials the forging and stamping machinery. The crank press movement is steady, the work is reliable, widely uses in crafts and so on ramming, extrusion, drop forging and powder metallurgy. Its structure is simple ,the ease of operation , the performance is reliable .The coupling part uses the rigidity to transfer the key type coupling, the use service is convenient.Keywords: pressure machine, crank organization, machine manufacturing畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1第一節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的目的 1第二節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1第三節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟 1第二章 電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì) .2第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng) 特點(diǎn) 2第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 3第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸的計(jì)算 5第三章 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì) .10第一節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)分析 .10第二節(jié) V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11第三節(jié) 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .13第四節(jié) 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì) .16第五節(jié) 平鍵連接 .19第六節(jié) 滾動(dòng)軸承的選擇 .20第四章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) .22第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析 .22第二節(jié) 曲柄軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .23第三節(jié) 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 .26第四節(jié) 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) .30第五節(jié) 滑塊與導(dǎo)軌的形式 .32第五章 機(jī)身設(shè)計(jì) .33第一節(jié) 機(jī)身 結(jié)構(gòu) .33第二節(jié) 機(jī)身計(jì)算 .34第六章 離合器與制動(dòng)器 38第一節(jié) 離合器與制動(dòng)器的作用原理 .38第二節(jié) 離合器的選用 .39第三節(jié) 制動(dòng)器的選用 .41第七章 過載保 護(hù)裝置 .42第八章 潤滑系統(tǒng) .48外文資料 .51中文翻譯 .58總 結(jié) .63參考 文獻(xiàn) .64 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目： J23-80 開式雙柱可傾曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì) 機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 設(shè)計(jì)時(shí)間： 評(píng)閱意見：成績：指導(dǎo)教師： （簽字）職 務(wù)： 201 年 月 日I畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 秦曉晨 答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要 評(píng) 議 情 況記錄員： （簽名）成 績 評(píng) 定指導(dǎo)教師評(píng)定成績 答辯組評(píng)定成績 綜合成績注：評(píng)定成績?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為 70%。專業(yè)答辯組組長： （簽名）201 年 月 日II 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書畢業(yè)生姓名 ：專業(yè) ：學(xué)號(hào) ：指導(dǎo)教師 ：所屬系（部） ：畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目： J23-80 開式雙柱可傾曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì) 機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 設(shè)計(jì)時(shí)間： 評(píng)閱意見：成績：指導(dǎo)教師： （簽字）職 務(wù)： 20 年 月 日I畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡機(jī)電 系 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè) 姓名 答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要 評(píng) 議 情 況記錄員： （簽名）成 績 評(píng) 定指導(dǎo)教師評(píng)定成績 答辯組評(píng)定成績 綜合成績注：評(píng)定成績?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為 70%。專業(yè)答辯組組長： （簽名）II201 年 月 日前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生在畢業(yè)之前所進(jìn)行的一次綜合設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，是為社會(huì)培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人員最后而又及其重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步的培養(yǎng)和鍛煉我們的分析問題能力和解決問題的能力，這對(duì)我們今后走向工作崗位有很大的幫助。我們這次是一般選型和專題設(shè)計(jì)相結(jié)合的設(shè)計(jì)，涉及內(nèi)容廣泛，幾乎四年所學(xué)知識(shí)或多或少涉及到。這次設(shè)計(jì)我們將本著：獨(dú)立分析，相互探討，仔細(xì)推敲，充分吃透整體設(shè)計(jì)的整體過程，使這次設(shè)計(jì)反映出我們的設(shè)計(jì)水平，并充分發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)新能力。作為一名未來的工程技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)在開始做起，學(xué)好知識(shí)，并不斷的豐富自己的專業(yè)知識(shí)和提高實(shí)際操作能力。在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，我們較為圓滿的完成了這次設(shè)計(jì)工作，由于學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足，其中定會(huì)出現(xiàn)很多問題，不足之處懇請(qǐng)各位老師加以批評(píng)和指導(dǎo)。i摘 要曲柄壓力機(jī)是通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)胚料進(jìn)行成行加工的鍛壓機(jī)械。曲柄壓力機(jī)動(dòng)作平穩(wěn)，工作可靠，廣泛用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠。關(guān)鍵詞：壓力機(jī)，曲柄機(jī)構(gòu)，機(jī)械制造iiAbstractCrank pressure machine is pass crank a slippery piece organization to revolve electric motor conversion for slippery piece of straight line back and forth sport, Carries the formed processing to the semifinished materials the forging and stamping machinery. The crank press movement is steady, the work is reliable, widely uses in crafts and so on ramming, extrusion, drop forging and powder metallurgy. Its structure is simple ,the ease of operation , the performance is reliable .The coupling part uses the rigidity to transfer the key type coupling, the use service is convenient.Keywords: pressure machine, crank organization, machine manufacturingiii目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1第一節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的目的 1第二節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1第三節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟 1第二章 電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì) .2第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng) 特點(diǎn) 2第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 3第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸的計(jì)算 5第三章 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì) .10第一節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)分析 .10第二節(jié) V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11第三節(jié) 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) .13第四節(jié) 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì) .16第五節(jié) 平鍵連接 .19第六節(jié) 滾動(dòng)軸承的選擇 .20第四章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) .22第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析 .22第二節(jié) 曲柄軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .23第三節(jié) 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 .26第四節(jié) 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) .30第五節(jié) 滑塊與導(dǎo)軌的形式 .32第五章 機(jī)身設(shè)計(jì) .33第一節(jié) 機(jī)身 結(jié)構(gòu) .33第二節(jié) 機(jī)身計(jì)算 .34第六章 離合器與制動(dòng)器 38第一節(jié) 離合器與制動(dòng)器的作用原理 .38第二節(jié) 離合器的選用 .39第三節(jié) 制動(dòng)器的選用 .41第七章 過載保 護(hù)裝置 .42第八章 潤滑系統(tǒng) .48外文資料 .51中文翻譯 .58總 結(jié) .63參考 文獻(xiàn) .64畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書0第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書第一節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的目的曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)和部分非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),其基本目的是：一、 通過曲柄壓力機(jī)的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，并使所說知識(shí)，得到進(jìn)一步鞏固，深化和擴(kuò)展。二、 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件，機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過程。三、 運(yùn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。第二節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容內(nèi)容包括：選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)，齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，曲柄滑塊傳動(dòng)設(shè)計(jì)，壓力機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)，繪制裝配圖及零件圖，在設(shè)計(jì)中完成了以下工作：一、 壓力機(jī)裝配圖二、 零件工作圖五張（連桿、軸、齒輪、曲軸、滑塊）三、 設(shè)計(jì)說明書一份第三節(jié) 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟它通常是根據(jù)任務(wù)書擬訂若干方案并進(jìn)行分析比較然后確定一個(gè)真確、合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后用圖紙表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，用設(shè)計(jì)書明書表示設(shè)計(jì)結(jié)果。曲柄壓力機(jī)的設(shè)計(jì)可按照以下所述的幾個(gè)階段進(jìn)行：一、 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備1、分析設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確工作條件，設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容和步驟。2、了解設(shè)計(jì)對(duì)象，閱讀有關(guān)資料，圖紙，觀察事物或模型以進(jìn)行減速器裝拆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1試驗(yàn)等。3、熟悉機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方案和步驟。4、準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)需要的圖紙，資料和用具，并擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等。二、傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)1、確定傳動(dòng)方案2、計(jì)算電定機(jī)的功率，轉(zhuǎn)速，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)3、確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比4、計(jì)算各軸的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距三、各級(jí)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)四、壓力機(jī)裝配草圖設(shè)計(jì)1、選擇比例尺，合理布置試圖，確定壓力機(jī)和零件的相對(duì)位置。2、確定軸上立作用點(diǎn)及支點(diǎn)距離，減速器箱體，曲柄系統(tǒng)及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。五、零件工作圖設(shè)計(jì)1、壓力機(jī)裝配圖2、連桿零件圖3、軸的零件圖4、齒輪零件圖5、曲軸零件圖6、滑塊零件圖第二章 電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì)第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng)特點(diǎn)壓力機(jī)的負(fù)載為一沖擊載荷，即在一個(gè)工作周期內(nèi)只在較短的時(shí)間內(nèi)承受工作負(fù)荷。而在較長的時(shí)間內(nèi)為空運(yùn)轉(zhuǎn)。若按此短暫的工作時(shí)間來選擇電動(dòng)機(jī)的功率，則電動(dòng)機(jī)的功率會(huì)很大。為了減少電動(dòng)機(jī)功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，可以大大減少電動(dòng)機(jī)功率。采畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2用飛輪后，當(dāng)滑塊不動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲(chǔ)備能量。而在沖壓工作的瞬時(shí)，主要靠飛輪釋放能量。工件沖壓后，負(fù)荷減少，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪加速旋轉(zhuǎn)，使其在下一個(gè)沖壓工作前恢復(fù)到原有角速度，節(jié)蓄能量。所以沖壓時(shí)所需的能量不是直接由電動(dòng)機(jī)供給，而是主要由飛輪供給，這樣電動(dòng)機(jī)功率可大大減少。第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇一、 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)原始數(shù)據(jù)可知工作機(jī)的工作阻力 F = 300KN = 300000N，運(yùn)輸帶的速度 = ?110×90×2mm/min = 0.33m/s。1、選擇電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為 （采用飛輪機(jī)構(gòu)） = ×15％= ×15％dPwp?W F10??由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率為 2w1345 ???式中 、 、 、 分別為聯(lián)軸器、帶傳動(dòng)、一對(duì)軸承、齒輪傳動(dòng)的效率。取1?234=0.99、 =0.96、 =0.98、 =0.97、 ，則3?450.98??= w? 20.96.7 =.9??所以 = ×15％= 16.7KWdPWF10??2、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲軸轉(zhuǎn)速 = 45r/minwn按推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ＇=4-6，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比 ＇1i 2i=5-7，則合理總傳動(dòng)比的范圍為 ＇=20-42，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為i＇= i· =（20～42）×45r/min = 900～1890r/mindnw符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速由 1000 r/min 和 1500r/min，再根據(jù)計(jì)算出的容量，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》附表 8.1 查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)如表 2-1 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3額定功率 電動(dòng)機(jī)功率（r/min）電動(dòng)機(jī)型號(hào) Ped/kW 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速Y225M-6 30 980 1000Y200L-4 30 1470 1500表 2-1 3、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y200L-4二、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速 ，可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為mnwn= = = 32.67i總 dw14705取 =5 則 = = 6.53i?總 帶 齒 i帶 i齒 32.6三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、各軸轉(zhuǎn)速= 1470r/mindn= = 1470r/min?1470/min294/i5rri????帶 /i5/i6.3ni?曲 齒2、各軸的輸入功率 = 16.7KWdp16.70916.53KW??????235.8.KW??54.74p??曲3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書416.7950508.494.3.31.950550.1294.7836.4ddpTNmnpnTNm??????????????????曲曲 曲運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于下表 2-2表 2-2第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸的計(jì)算一、曲柄壓力機(jī)一工作周期所消耗的能量 A?隨著離合器的單次和連續(xù)結(jié)合，滑塊的行程有單次和連續(xù)行程。單次行程時(shí)所需的周期能量 d??dputyuochLfAA??????連續(xù)行程時(shí)所需的周期能量 A?cptyoch????式中 ——單次行程周期能量；dA——連續(xù)行程周期能量；c——工件成形能量；p——工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量；A??——受力系統(tǒng)彈性變形所消耗的能量；t軸號(hào) P/KM T/N·mm n/(r/min) i?電動(dòng)機(jī)軸 16.7 108.49 1470Ⅰ軸 16.53 107.39 1470 0.99Ⅱ軸 15.55 505.11 294 5 0.94曲軸 14.78 3136.64 45 6.53 0.95畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5——滑塊克服氣墊壓緊力所消耗的能量；yA——滑塊空行程時(shí)所消耗的能量；o??——中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)所消耗的能量；ch——離合器結(jié)合所消耗的能量；LA——滑塊停頓，飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量。f1. 工件成形所需能量 pA??0.315pgAPJ??式中 ——壓力機(jī)公稱壓力（ ） ；g kN——板料厚度（ ） ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)于慢速壓力機(jī) 。0m0.417.89gPm??.315807.94508.2pAJ???2. 工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量 upA?實(shí)際機(jī)器的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副之間，存在著摩擦。電動(dòng)機(jī)在拖動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為克服摩擦消耗能量。在工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦所消耗的能量 ，upA?建議按下式計(jì)算： ??0.87pgAmPJ?????式中 ——公稱壓力角（ °） ， ；g 30g???——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦當(dāng)量力臂（mm） ，由第三章得出 ；? 8.23m??——壓力機(jī)公稱壓力（ ） 。gPkN0.87.230817.42pAJ?????3. 彈性變形所消耗的能量 tA完成工序時(shí)，壓力機(jī)受力系統(tǒng)產(chǎn)生的彈性變形是封閉高度增加，受力零件儲(chǔ)藏變形位能對(duì)于沖裁工序?qū)⒁鹉芰繐p耗，損耗的多少與壓力機(jī)剛度、被沖裁的零件材料性質(zhì)等有關(guān)。從偏于安全出發(fā)損耗的能量 可按下式計(jì)算：t??2tgcAPYJ?畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6式中： ——壓力機(jī)公稱壓力( )；gPkN——壓力機(jī)總的垂直剛度（ ） 。cYm??gHC?——壓力機(jī)垂直剛度,對(duì)于開式壓力機(jī) 。H 40/HCkNm?2804tAJ?4. 滑塊克服氣墊壓緊力所消耗的能量 yA無氣墊壓緊裝置， 0yJ?5. 空行程時(shí)所消耗的能量 o??壓力機(jī)空行程中能量消耗與壓力機(jī)零件結(jié)構(gòu)尺寸、表面加工質(zhì)量、潤滑情況、皮帶拉緊程度、制動(dòng)器調(diào)整情況等有關(guān)。通過實(shí)驗(yàn)。通用壓力機(jī)連續(xù)行程所消耗的平均功率約為壓力機(jī)額定功率的 。根據(jù)通用壓力機(jī)空行程損耗的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1035%?。0215AJ???6. 中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)所消耗的能量 chA在傳遞能量時(shí)，皮帶、齒輪等中間環(huán)節(jié)因存在摩擦而引起能量損耗。中間環(huán)節(jié)所消耗的能量 ，可按下式近似計(jì)算：ch234ty(1)()PLA???????式中： ——工件成形能量；p——工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量；??——受力系統(tǒng)彈性變形所消耗的能量；tA——滑塊克服氣墊壓緊力所消耗的能量；y——離合器結(jié)合所消耗的能量；L——考慮到齒輪傳動(dòng)的效率。其中： ——齒輪嚙合效率； ——一對(duì)軸34?4?3?承傳動(dòng)的效率;——考慮到皮帶傳動(dòng)的效率。其中： ——皮帶效率； ——一對(duì)軸承傳23 23動(dòng)的效率;畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書7????210.9680.97458.217.480579.81chA J??????7. 離合器結(jié)合所消耗的能量 LA剛性離合器， LJ8. 滑塊停頓，飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量 f根據(jù)測(cè)試，單動(dòng)壓力機(jī)滑塊停頓飛輪空轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)所需功率 約為壓力機(jī)額定功率的fN6-30%，剛性離合器一般安置在曲軸上，且常用滑動(dòng)軸承。所以，對(duì)于具有剛性離合器的開式曲柄壓力機(jī)，此值偏高。飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量 為：fA1620()ffnANC??式中 ——飛輪空轉(zhuǎn)所需功率（ ） ;f kW4.5fNK?——壓力機(jī)行程次數(shù)利用系數(shù)（ %） ，連續(xù)行程時(shí)， =100%。n n C對(duì)手工送料時(shí)，行程利用系數(shù)按表 2-3 選?。?壓力機(jī)行程次數(shù) 40～50，彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的絕對(duì)尺寸影響系數(shù) ；0.,.????由《機(jī)械設(shè)計(jì)》附表 5，查得表面質(zhì)量系數(shù) 。10.94??由于曲柄壓力機(jī)的軸所受載荷為脈動(dòng)循環(huán)性質(zhì)，所以 66310.245.221.30.wamncMPaPad????????所以 11 2751.38.63.10.620984251.37ama MPaSk aa????????????????復(fù)合安全系數(shù) 221.3861.35.S???????查表查得許用安全系數(shù) ，對(duì)于通用壓力機(jī) ，對(duì)于自動(dòng)壓力機(jī)??S??1.2~3S?畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19，因此 ,軸的疲勞強(qiáng)度亦符合要求。??1.4~6S???S?第五節(jié) 平鍵連接在開式曲柄壓力機(jī)上，齒輪、皮帶輪等零件和軸的聯(lián)接常采用平鍵連接。為避免聯(lián)接中較弱零件（一般是輪轂）壓壞，應(yīng)驗(yàn)算擠壓應(yīng)力：j'12[]njMhLdZK????式中 —— 鍵所需傳遞的總扭矩，n 813.9nMNm??—— 鍵與輪轂的接觸高度， ；1 05h?——鍵的工作長度，對(duì)于 C 型普通平鍵 ，對(duì)于 A 型普通'L 2bL??平鍵 ；b???——鍵的名義長度；——鍵的寬度；——鍵的直徑；d——鍵的個(gè)數(shù)為避免加工困難和過分削弱軸的強(qiáng)度，一般 ；Z 2Z?K——考慮鍵受載不均勻的系數(shù)，當(dāng) Z=2 時(shí) K=0.75，當(dāng) Z=1 時(shí) K=1；——平鍵連接的許用擠壓應(yīng)力，輪轂材料為鋼時(shí)，j?????。150~2j MPa?????對(duì)帶輪，材料為鑄鋼，采用 C 型鍵，查表得 ；,12,0bmhLm?16,9051hLdZ?，滿足要求。38.6.91j jMpa??????????對(duì)齒輪，材料為鋼，采用 A 型鍵，查表得 20,,125bmhLm?16,150hLdZ???，滿足要求。38.9.680j jMpa?????????畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20第六節(jié) 滾動(dòng)軸承的選擇一、滾動(dòng)軸承概述滾動(dòng)軸承具有滾動(dòng)摩擦的特點(diǎn)，因此它的優(yōu)點(diǎn)有：摩擦阻力小，啟動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)力矩小，啟動(dòng)靈敏，功率損耗小且軸承單位寬度承載能力較大，潤滑、安裝及維修方便等。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承的缺點(diǎn)是徑向輪廓尺寸大，接觸應(yīng)力高，高速重載下軸承壽命較低且噪音較大，抗沖擊能力較差。選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮多種因素。1、載荷條件載荷較大時(shí)，一般選用線接觸的滾子軸承，反之選擇點(diǎn)接觸球軸承；軸承受純徑向載荷或主要承受徑向載荷，通常選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承；受純軸向載荷時(shí)選用推力球軸承，軸向力大時(shí)選用推力滾子軸承；當(dāng)軸承同時(shí)受徑向和軸向載荷時(shí)應(yīng)選用角接觸軸承或圓錐滾子軸承，當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，通常選用四點(diǎn)接觸球軸承或推力球軸承與深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。2、軸承轉(zhuǎn)速通常軸承的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)低于其極限轉(zhuǎn)速。否則會(huì)降低使用壽命。一般轉(zhuǎn)速較高、載荷較小、要求旋轉(zhuǎn)精度高時(shí)，宜選用極限轉(zhuǎn)速較高的球軸承。超過極限轉(zhuǎn)速較多時(shí)，應(yīng)選用特制高速滾動(dòng)軸承。轉(zhuǎn)速低、載荷大獲沖擊載荷時(shí)應(yīng)選用滾子軸承。3、調(diào)心性能各種軸承使用時(shí)允許的偏斜角應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，否則會(huì)引起軸承的附加載荷而降低軸承的壽命。4、安裝和拆卸要求為了便于軸承的安裝、拆卸和調(diào)整間隙，選用內(nèi)、外圈可分離的軸承。若軸承裝在長軸上，為了便于裝拆和緊固，可選用帶內(nèi)錐孔或帶緊固套的軸承。5、經(jīng)濟(jì)性選用軸承時(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性。球軸承比滾子軸承便宜，同型號(hào)不同公差等級(jí)的軸承比價(jià)為 P0:P6:P5:P4≈1:1.5:2:6。選用高精度軸承時(shí)應(yīng)慎重。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21二、滾動(dòng)軸承型號(hào)選擇根據(jù)上述的選擇原則，在 J23—80 開式曲柄壓力機(jī)的轉(zhuǎn)軸上選用一對(duì)圓錐滾子軸承作支撐，軸承徑向力 ，法向力為NFtr 7.4820tan1326an?????，轉(zhuǎn)速 ，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有沖擊，軸頸直徑NFtn 14.520cos136????mi/94r，要求壽命 ，選擇軸承型號(hào)。 md5?hLh30'?根據(jù)已知條件，預(yù)選 32211 型軸承進(jìn)行計(jì)算。每一個(gè)軸承承受的徑向負(fù)荷為： NFtr 3.260tan8.724an?????由于齒輪是直齒，所以忽略外加軸向力；又由于每端軸承是成對(duì)使用，徑向負(fù)荷產(chǎn)生的內(nèi)部軸向力 S 互相抵消，因此，軸向負(fù)荷為 0。平均徑向負(fù)荷為：NKFprm 42615.360214360'????????平均軸向負(fù)荷 ?a當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 ，壽命系數(shù) ，速度系NPrm4.82? 42.35031???hLf數(shù) 7.04310??nf所以 NPfCnRh 5810426.1???32211 軸承的額定動(dòng)負(fù)荷 ，因此符合要求。0.K?第四章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析一、 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖 4-1 所示，L——連桿長度； R——曲柄半徑； S——滑塊全行程；——滑塊的位移，由滑塊的下死點(diǎn)算起； α—— 曲柄轉(zhuǎn)角，由曲柄軸頸最低位BS