多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì)

多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì),多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì),速度,機(jī)械式,沖壓機(jī),設(shè)計(jì) 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 總計(jì)：畢業(yè)論文： 37 頁(yè) 表 格： 6 表 插 圖： 11 幅 指導(dǎo)教師： 閱 人： 完成時(shí)間： 摘 要 壓力機(jī)在汽車、電子、模具等方面有著很大的使用。在我國(guó)近 10 多年來，汽車一直作為國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，所以在汽車行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，壓力機(jī)械在這端時(shí)間內(nèi)有著很大的進(jìn)步。 關(guān)于可以調(diào)節(jié)速度的壓力機(jī)需求越來越大，但在這方面，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外更多的是用伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，但行星齒輪機(jī)構(gòu)也是完全可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)速度的調(diào)節(jié)，這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)擋汽車的變速箱中，所以決定設(shè)計(jì)一個(gè)可以應(yīng)用于壓力機(jī)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)在國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，添加了可以進(jìn)行多速度控制的行星齒輪機(jī)構(gòu)，它通過控制不同齒輪的固定與否，實(shí)現(xiàn)了壓力機(jī)的多速度的調(diào)節(jié)，適應(yīng)了壓力機(jī)可以有多種速度的技術(shù)要求，可以根據(jù)不同的產(chǎn)品來調(diào)整不同的加工速度，適用不同的需要，從而提高生產(chǎn)效率。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括曲軸的設(shè)計(jì)，可調(diào)連桿的設(shè)計(jì)，滑塊的設(shè)計(jì)。 2.行星齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括多速度輪系的方案設(shè)計(jì)，齒輪設(shè)計(jì)，定位方案設(shè)計(jì)。 3.皮帶輪的設(shè)計(jì)，包括皮帶的設(shè)計(jì)，小帶輪的設(shè)計(jì)和大帶輪的設(shè)計(jì)。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成了以上的設(shè)計(jì)內(nèi)容，而且將以上各個(gè)部件整合到了一起形成了一個(gè)完整的機(jī)器。使自己明白了一個(gè)真正機(jī)器的復(fù)雜程度，機(jī)械設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)過程，同時(shí)強(qiáng)化鞏固加深了自己對(duì)輪系的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為多速度壓力機(jī)方面增多了一種新的多速度實(shí)現(xiàn)方式。 關(guān)鍵詞：曲柄壓力機(jī)；多速度壓力機(jī)；行星齒輪機(jī)構(gòu) I ABSTRACT Press machine is widely applied to industrial area, for example automobile, aviation, electricity, house appliances, and so on.As one of the symbol which measure a nation′s industrial level, is considered as the pillar industry of domestic economy by some major industrial developed countries and emerging industrial countries in today′s world. Its development mainly leads to the development of forging and stamping technology and equipment. The growth and progress of forging and stamping technology are centred around the development of automobile industry. Based on the current situation of domestic development, this graduation project added the planetary gear mechanism which can carry on multi-speed control. By controlling whether the gears are fixed or not, it implemented press machine′s multi-speed adjustment, and adapted to the press machine′s developed direction. According to the different products, its different processing speeds satisfying different needs. Thus it improved productions′ efficiency. The main contents: 1.The design of crank-slide mechanism. It including the designs of crank axle, adjusting connecting rod and slide block. 2.The design of planetary gear mechanism.It including the designs of multi-speed gear system, wheel gear, and localization scheme. 3.The design of belt pulley.It including the design of belt, the small pulley and the big pulley. Through this graduation project, I finished the above contents, as well as, combined every single parts to form an integrated machine. I deeply understand the complexity of a true machine and the basic design process of a machine. At the same time, it reinforced my recognition for gear system and provided a new multi-speed pattern in press machine. Key Words：crank press, planetary gear mechanism, multi-speed press. II 目 錄 摘 要..................................................................................................................................... I ABSTRACT................................................................................................................................... II 1 緒論......................................................................................................................................... 1 2 整體方案的選擇................................................................................................................... 2 2.1 根據(jù)滑塊的分類.......................................................................................................... 2 2.2 變速裝置的選擇........................................................................................................ 2 3 沖壓機(jī)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算及及電機(jī)的選擇............................................................................... 3 3.1 設(shè)計(jì)要求.................................................................................................................... 3 3.2 電機(jī)選型.................................................................................................................... 3 3.3 傳遞到曲柄的功率.................................................................................................... 3 4 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................................................................................................... 4 4.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的確定................................................................................................ 4 4.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)各零件的設(shè)計(jì).................................................................................... 5 5 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)................................................................................................................... 9 5.1 傳動(dòng)比的分配............................................................................................................ 9 5.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)............................................................................................................ 9 5.3 行星輪系的設(shè)計(jì)...................................................................................................... 12 6 軸的設(shè)計(jì)............................................................................................................................. 18 7 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)................................................................................................................. 21 7.1 整體尺寸.................................................................................................................. 21 7.2 T 型工作臺(tái)............................................................................................................... 21 8 結(jié) 論................................................................................................................................. 23 參 考 文 獻(xiàn)............................................................................................................................. 24 致 謝................................................................................................................................... 33 I 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 1 緒論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的主要是多速度壓力機(jī)，隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的進(jìn)步，關(guān)于可以調(diào)節(jié)速度的壓力機(jī)需求越來越大，但在這方面，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外更多的是用伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，但在和指導(dǎo)老師的商量下，行星齒輪機(jī)構(gòu)也是完全可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)速度的調(diào)節(jié)，這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)擋汽車的變速箱中，所以決定設(shè)計(jì)一個(gè)可以應(yīng)用于壓力機(jī)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。 行星齒輪機(jī)構(gòu)的難點(diǎn)主要在于多速度行星齒輪整體方案的設(shè)計(jì)和各個(gè)齒輪的定位。本設(shè)計(jì)主要用分別固定兩內(nèi)齒輪以此達(dá)到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到速度的變化。在關(guān)于各個(gè)齒輪的定位更多采用的是與軸承的配合，一方面軸承起著旋轉(zhuǎn)件和軸之間的連接，另一方面軸承承受很小的軸向力來?yè)?dān)任定位的作用。 多速度壓力機(jī)可以控制曲柄的轉(zhuǎn)速去適應(yīng)生產(chǎn)的需求，根據(jù)不同的產(chǎn)品調(diào)節(jié)不同的旋轉(zhuǎn)速度，從而提高了效率。 近二十年來，世界各國(guó)的鍛壓技術(shù)都有了很大的發(fā)展，正從傳統(tǒng)的機(jī)器特征時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔r(shí)代，微電子和信息通訊的進(jìn)步，使得自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)控制都應(yīng)用于鍛壓方面上，自動(dòng)化和機(jī)械化的程度越來越高，機(jī)械行業(yè)的數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化發(fā)展越發(fā)蓬勃。 高速?gòu)?fù)合化也是沖壓機(jī)的一個(gè)發(fā)展方向。提高生產(chǎn)效率，是機(jī)械方面永遠(yuǎn)的追求，每個(gè)鍛壓工廠都在向著高速鍛壓機(jī)械的方向研究，同時(shí)在高速發(fā)展的領(lǐng)域之后，減小輔助所用時(shí)間也是一個(gè)提高生成效率的途徑，將多種工序結(jié)合，一次定位等等都可以使得輔助時(shí)間的減少，個(gè)別適合加工情況復(fù)雜、工序較多、加工位置較多的板料加工。 - 1 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 2 整體方案的選擇 2.1 根據(jù)滑塊的分類 根據(jù)滑塊的驅(qū)動(dòng)分類：機(jī)械式和液壓式。根據(jù)滑塊的數(shù)目分類：?jiǎn)蝿?dòng)式和復(fù)動(dòng)式。 根據(jù)滑塊運(yùn)動(dòng)的曲線、傳動(dòng)特點(diǎn)和滑塊可以實(shí)現(xiàn)的功能等不同，一般分為：曲柄式壓力機(jī)、無曲柄式壓力機(jī)、肘節(jié)式壓力機(jī)、摩擦式壓力機(jī)、螺旋式壓力機(jī)、齒條式壓力機(jī)、連桿式壓力機(jī)、凸輪式壓力機(jī)。 根據(jù)壓力機(jī)外型結(jié)構(gòu)分為：開式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。開式壓力機(jī)是指正面和左右兩側(cè)面都可以輸送原料，采用 C 型機(jī)架的壓力機(jī)；閉式壓力機(jī)是指只能從前后方向送料，采用門框式結(jié)構(gòu)，機(jī)械剛度好， 工作時(shí)受振動(dòng)較小，加工精度較高，一般 200 噸以上的壓力機(jī)多采用閉式門框式結(jié)構(gòu)。 考慮到壓力機(jī)的工作效率和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的缺失等因素，采用曲柄單動(dòng)式開式壓力機(jī)。 2.2 變速裝置的選擇 ⑴齒輪傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向，是機(jī)械傳動(dòng)裝置中常見的傳動(dòng)方式，具有順時(shí)傳動(dòng)比一定，傳動(dòng)穩(wěn)定，可以承受較大載荷的優(yōu)點(diǎn)。 ⑵ 渦輪蝸桿傳動(dòng)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)是交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)演變而來的，用來傳遞兩交錯(cuò)軸之間運(yùn)動(dòng)，通常取其交錯(cuò)角為 90°。優(yōu)點(diǎn)為，傳動(dòng)比較大；缺點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生的熱量較高，材料要求較高。 ⑶ 行星齒輪傳動(dòng)，是一種可以使能量分流的機(jī)構(gòu)，有多個(gè)齒輪或和其幾何軸線繞著靜止旋轉(zhuǎn)中心運(yùn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)，行星齒輪機(jī)構(gòu)一般有多個(gè)行星輪和太陽(yáng)輪組成，具有小體積大傳動(dòng)比的優(yōu)點(diǎn)。 因?yàn)闆_壓過程的經(jīng)常伴隨著飛瀉、壓力機(jī)的尺寸需求而且沖壓機(jī)的重型化，所以傳動(dòng)系統(tǒng)選擇行星齒輪裝置。 - 2 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 3 沖壓機(jī)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算及及電機(jī)的選擇 3.1 設(shè)計(jì)要求 電機(jī)功率 P = 1.5kw 3.2 電機(jī)選型 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)減（變）速?電機(jī)與電器 P17-37 表 17-1-28 選用 YH 系列高轉(zhuǎn)差率三相異步電機(jī)（為 Y 系列 IP44 派生系列，轉(zhuǎn)差率高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小，機(jī)械特性軟，能承受沖擊載荷以及反轉(zhuǎn)次數(shù)較多的金屬加工沖床，如錘壓機(jī)、沖擊機(jī)等。） 查 P17-76 表 17-1-53，選用 YH90L-4 電機(jī)，參數(shù)如下： 額定功率 = 1.5Kw 功率因數(shù) cosj = 0.80 轉(zhuǎn)速 = 1305 r min 額定電流 = 5.5 A 電流 = 3.96 A 額定轉(zhuǎn)矩 = 2.7N · m 負(fù)載特性持續(xù)率 = 60% 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 = 0.0027Kg · m2 轉(zhuǎn)差率 = 13% 質(zhì)量 = 27 Kg 效率 = 72% 3.3 傳遞到曲柄的功率 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) P13-37，表 3-1-43，開口傳動(dòng)皮帶的效率為 100% 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) P14-5-2 得，輪系的行星齒輪傳遞部分效率為 0.987，常用直尺圓柱 齒的效率為 0.97 P = 1.5 ′1′ 0.987 ′ 0.97 ′ 0.97 = 1.393Kw （3.1） 曲柄 所以，傳遞到曲柄的功率為 1.393Kw。 - 3 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 4 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的確定 ⑴設(shè)計(jì)要求： 滑塊行程 s = 70mm 滑塊行程次數(shù) n = 140 / 90 次 min 當(dāng)時(shí)q = 30 ，據(jù)下死點(diǎn)位置 5.5mm ⑵計(jì)算曲柄和連桿的長(zhǎng)度 S = 70mm \ R = 35mm （4.1） 查機(jī)械傳動(dòng)及曲柄壓力機(jī)上冊(cè) P11 SB = Rêé(1 - cosq )+ 1 (1 - cos 2q )úù ? 4 ? （4.2） SB 為滑塊當(dāng)前位置據(jù)下死點(diǎn)的距離 \ SB = 35x = 5.5 （4.3） \x = 0.159 （4.4） 查機(jī)械傳動(dòng)及曲柄壓力機(jī)上冊(cè) P12，表 2-1 (1 - cosq )+ 14 (1 - cos 2q )的值，得 l = 0.2 ， ⑶計(jì)算此時(shí)滑塊的速度 ? l ? 查機(jī)械傳動(dòng)及曲柄壓力機(jī)上冊(cè) P13，VB = 0.105nR?sin q + 2 sin 2q ÷ è ? ? l ? \VB = 0.105nR?sin q + 2 sin 2q ÷ è ? = 0.105 ′35 ? 0.3 ? ′?sin30 + 2 sin 60 ÷n è ? ? ? 3 = 0.105 ′35 ′? 0.5 + 0.15 ′ ÷ ? 2 ÷ è ? = 2.31n （4.5） 當(dāng)n = 140時(shí)，vB = 324 mm s 當(dāng)n = 90時(shí)，vB = 208 mm s - 4 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 根據(jù)表 2-3 拉伸工藝的合理速度范圍，鋼的最大拉延速度為 409mm/s,所以符合要求。綜上所述， 曲柄 R=35mm，連桿 L=175mm。 4.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)各零件的設(shè)計(jì) ⑴計(jì)算曲柄尺寸 表 4.1 曲柄經(jīng)驗(yàn)公式 曲柄簡(jiǎn)圖 經(jīng)驗(yàn)公式 采用值 支撐頸直徑 d0 d = (1.38 -1.58) 60 0 P g 支撐頸長(zhǎng)度 l0 l0 = (1.50 - 2.20)d0 115 曲柄頸直徑 d A d A = (1.00 -1.11)d0 62 曲柄頸長(zhǎng)度 lA lA = (1.30 -1.43)d0 80 曲柄壁寬度 B B = (1.24 -1.39)d0 77 曲柄壁直徑 D D = (1.67 -1.86)d0 102 曲柄兩臂兩側(cè)面 lq = (2.30 - 2.48)d0 138 距離 lq 圓角半徑 r r = (0.08 - 0.11)d0 6 曲柄半徑 R R = (0.40 - 0.53)d0 35 ⑵曲柄的校核 基于機(jī)械傳動(dòng)及曲柄壓力機(jī)上冊(cè) P176，對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行簡(jiǎn)化: ①可以簡(jiǎn)化的認(rèn)為，兩軸承支撐曲柄臂內(nèi)側(cè)的 r 處，所以力也作用于此處。 ②可以認(rèn)為連桿的支撐力平衡于壓力機(jī)的公稱壓力（即 PAB = Pg ），并二分之一于公稱壓力作用在離曲柄壁內(nèi)側(cè)面 2r 處的位置。 ③由于大齒輪的半徑比曲柄的半徑大得多，所以齒輪的作用力比連桿的作用力小得多，可以忽略不計(jì)。 - 5 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) \A-A 截面的彎矩為： MW = Pg · lq + 4r - Pg · l A - 4r 2 2 2 2 = Pg (lq - lA + 8r ) （4.6） 4 MW Pg (lq - lA + 8r )′32 \s w = = 4 W pd A3 16 ′104 ′ (138 - 79.5 + 8 ′5.8)′10-3 ′32 = 4 p ′ (61.6 ′10-3 )3 = 134272 0.00734331248 = 183MPa （4.7） 圖 4.1 彎力彎矩圖 查表得 45 鋼調(diào)制處理，在重復(fù)載荷的情況下，抗彎曲的 [s ]= 205MPa ，材料符合要求。 ⑶計(jì)算連桿尺寸 采用機(jī)械傳動(dòng)及其曲柄壓力機(jī)上冊(cè) P3 圖 1-4 廣泛使用的 B-B 連桿結(jié)構(gòu)，這種螺紋結(jié)構(gòu)封是通過調(diào)節(jié)螺紋的長(zhǎng)短而調(diào)節(jié)封閉高度的。連桿分為上下兩段，常將上端稱為連桿，下端稱為調(diào)節(jié)螺桿，兩端用螺紋鏈接，調(diào)節(jié)螺桿作成圓球形，由圓球面?zhèn)髁Α? 表 4.2 連桿經(jīng)驗(yàn)公式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 符號(hào) 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 采用數(shù)值 d B (1.29 -1.79) 62 P AB d0 (0.59 - 0.83)d B 50 d2 （0.83 - 0.94）d B 38 d3 (0.9 - 0.98)d B 58 d4 (1.53 -1.82)d0 74 H (1.5 - 2.3)d B 75 - 6 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) ⑷校核連桿的強(qiáng)度 s y = P = 16 ′104 = 135MPa AB Smin 4 (38.8 ′10 ) p -3 2 PAB ：連桿上的作用力 Smin ：調(diào)節(jié)螺桿的最小截面積 ⑸校核螺紋的強(qiáng)度 MW = P ′ 1 ? d 0 - d ? AB ? 1 ÷ n 2 2 è 2 ? = 16 ′104 ′ 1 ? 50 - 41.80 ? ′10 -3 1.672 2 ′? 2 ÷ è 2 ? = 196.2 N · m s = MW = 196.2 W 1 p ′50 ′10-3 ′ (0.635 ′10-3 )2 6 = 196.2 10.55 ′10-9 ′36 = 51.6MPa 材料 HT200 滿足要求。⑹滑塊 A3 鋼板焊接 ⑺滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) ①軸承的平均壓力 P = F = 4 ′104 = 5.8MPa dB 60 ′10-3 ′115 ′10-3 ②軸承的 pv 值 pv = F ′ pdn 60 ′1000 dB = 5.8 ′ p ′ 60 ′140 60 ′1000 = 2.56MPa · m s ③軸承的 v 值 v = pdn = p ′ 60 ′140 = 0.44 m s 60 ′1000 60 ′1000  （4.8） （4.9） （4.10） （4.11） （4.12） （4.13） - 7 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) ④查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本軸承 P7-9,表 7-1-5 滑動(dòng)軸承的材料性能選用鋁青銅（ ZCu Pb 30 ）。 [P]= 15MPa [v]= 8 m s [pv]= 60MPa · m s 結(jié)構(gòu)選為對(duì)開式四螺柱正滑動(dòng)軸承。 4.3 整體方案 圖 4.2 曲柄滑塊的實(shí)物圖滑塊下端模柄孔位置時(shí)兩體的，需要用時(shí)，將右下角的模柄塊拆開，將模柄放進(jìn)， 然后將兩緊固螺栓安裝好，最后安裝緊定螺栓。 此壓力機(jī)依靠調(diào)節(jié)螺桿的螺紋來達(dá)到調(diào)節(jié)封閉高度的要求，用時(shí)，將緊定螺栓放松，調(diào)節(jié)連桿高度，然后在將緊定螺栓固定。 - 8 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 5 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1 傳動(dòng)比的分配 電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1305 r/min 當(dāng) n=140 次/min 時(shí)， i = 1305 = 9.32 （5.1） 140 當(dāng) n=90 次/min 時(shí)， i = 1305 = 14.5 （5.2） 90 傳動(dòng)鏈中加入皮帶傳動(dòng)，不僅可以減輕傳動(dòng)比分配時(shí)的壓力，而且可以利用皮帶的特性從而防止機(jī)器的過載。 皮帶的最大傳動(dòng)比 imax = 5 \將皮帶的傳動(dòng)比 i皮帶 = 4.5 \輪系的傳動(dòng)比 i輪系 = 2或者3.2 。 5.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ⑴確定計(jì)算功率 PCa 由機(jī)械設(shè)計(jì)書中表 8-8 查得工作情況系數(shù) K A = 1.1 ,所以 PCa = K A P = 1.4 ′1.5 = 2.1kw ⑵選擇帶型 根據(jù)圖 8-11，選取普通 V 型帶專供 Z 型（ dd1 = 80 -100mm ） ⑶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1 并驗(yàn)算帶速 根據(jù)表 8-7，Z 型槽 dmin = 50mm 根據(jù)表 8-9，Z 型槽 dd1 = 80mm v = pdd1n1 = p ′80 ′1305 = 5.47 m s 60 ′1000 60 ′1000 滿足 v = 5 - 25 m s \dd 2 = idd1 = 4.5 ′80 = 360mm ⑷確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 根據(jù)公式 8-9， 0.7(dd1 + dd 2 )￡ a0 ￡ 2(dd1 + dd 2 )，初步計(jì)算選取 a0 = 400mm  （5.3） （5.4） （5.5） - 9 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) \ L = 2a 0 + p (d d1 + d d 2 )+ (dd 2 - dd1 )2 d 0 2 4a0 = 2 ′ 400 + p ′330 + 2102 2 4 ′500 = 1530mm 由表 8-2 選帶 Ld = 1540mm \a = a0 + ld + ld 0 = 400 + 1540 -1530 = 405mm 2 2 ⑸驗(yàn)算小帶輪上的包角 a1 = 180 - (dd 2 - dd1 ) 57.3 a = 180 - 280 ′ 57.3 405 = 140.38 ⑹計(jì)算帶的根數(shù) 由 dd1 = 80mm和n1 = 1305次/ min ，查表 8-4 得， P0 = 0.32Kw 根據(jù) n1 = 1305次/ min 、 i = 4.5 和 Z 型帶，查表 8-5 得， DP0 = 0.03kw 查表 8-6 得， Ka = 0.89 表 8-2 得， Kl = 1.54 Pr = (P0 + DP0 )· Ka · Kl = (0.32 + 0.03)′ 0.89 ′1.54 = 0.48 \ Z = PCa = 2.1 = 4.3 0.48 P r 所以，Z=5 ⑺計(jì)算單根皮帶的初拉力 F = 500 (25 - Ka )PCa + qv2 = 33 +1.79 = 34.8N 0 Ka Zv ⑻計(jì)算軸拉力  （5.6） （5.7） （5.8） （5.9） （5.10） （5.11） F = 2ZF sin a = 2 ′5 ′35 ′sin 140 = 329 N （5.12） P 0 2 2 ⑼總結(jié)選用 5 根 Z 型帶，帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度為 1540mm。帶輪基準(zhǔn)直徑為 dd1 = 80mm ， dd 2 = 360mm ，中心距控制在 371.9mm 到 471.2mm 之間，單帶初拉力為 37.8N。 - 10 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) ⑽帶輪的設(shè)計(jì) 表 5.1 Z 型帶的尺寸 槽 型 bd ha min hf min e fmin dd Z 8.5 2.00 7.0 12 ± 0.3 7 80 表 5.2 帶輪的尺寸計(jì)算 B = 4e + 2 f = 4 ′12 + 2 ′ 7 = 62mm d1 = 2 ′ 20 = 40mm l = 82mm dd = 80mm da = dd + 2 ′ ha = 80 + 2 ′ 2 = 84mm B￠ = B = 62mm d1￠ = d1 = 40mm l￠ = 2d = 2 ′ 20 = 40mm dd￠ = 4.5 ′ dd = 4.5 ′80 = 360mm da￠ = dd￠ + 2 ′ ha = 360 + 2 ′ 2 = 364mm 1 1 C￠ = 5 B = 5 ′ 62 = 31mm - 11 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 5.3 行星輪系的設(shè)計(jì) ⑴方案設(shè)計(jì) 圖 5.1 行星齒輪的整體傳動(dòng)方案 ⑵傳動(dòng)比的計(jì)算固定 S 之后 圖 5.2 固定 S 之后輪系的傳動(dòng) - 12 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) ì w1 - w6 = - Z2 Z3 = - Z3 ? w - w Z Z 2 Z ? 3 6 1 1 ?w - w = - Z 6 Z 5 = - Z 6 í 4 H Z5 Z4 Z4 ?w6 - wH ?w = w ? 1 4 ? （5.12） w1 Z4 + Z6 (Z4 + Z6 )(Z1 + Z3 ) = Z4 = w (Z1 + Z3 )Z4 + Z1Z6 (Z + Z )Z + Z Z H 1 3 4 1 6 (Z1 + Z3 )Z4 （5.13） 固定 P 之后 圖 5.3 固定 P 之后輪系的傳動(dòng) w4 - wH = - Z5 Z6 = - Z6 （5.14） w - w H Z Z 5 Z 4 6 4 \ wH - w4 = 1 - w4 = - Z6 （5.15） wH wH Z4 \ w4 = 1 + Z6 （5.16） wH Z4 \ w1￠ = 1 + Z6 （5.17） w￠H Z4 - 13 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 定固定 S 之后的傳動(dòng)比為 2 固定 P 之后的傳動(dòng)比為 3.2 ì (Z4 + Z6 )(Z1 + Z3 ) = 2 \ ??(Z1 + Z3 )Z4 + Z1Z6 í? Z6 = 3.2 ? Z ? 4 \ Z1 = 30 ， Z2 = 30 , Z3 = Z6 = 90 , Z4 = 40 , Z5 = 25 \i = (40 + 90)(30 + 90) = 15600 = 2.08 (30 + 90)′ 40 + 30 ′90 7500 1 i2 = 1 + 9040 = 3.25 ⑶同心條件 Z1 + 2Z2 = 30 + 2 ′30 = Z3 Z4 + 2Z5 = 40 + 2 ′ 25 = Z6 所以滿足同心條件。⑷鄰接條件 (Z1 + Z2 )sin(180 k )?Z2 + 2ha* \ 60 sin 60 ?30 + 2 ′1 \ 60 ′ 23 ?32 \ 51.96?32 (Z4 + Z5 )sin(180 k )?Z5 + 2ha* \ (40 + 25)sin 60 ?25 + 2 ′1 \ 65 ′ 23 ?27 \ 56.3?27  （5.18） （5.19） （5.20） （5.21）（5.22） （5.23） （5.24） 所以滿足鄰接條件。⑸齒輪設(shè)計(jì) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本,機(jī)械傳動(dòng) P14-460,表 14-5-13.常用行星齒輪傳動(dòng)變位方式及變位系數(shù)的選擇.。 - 14 - 多速度機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)設(shè)計(jì) 表 5.1 常用行星齒輪傳動(dòng)變位方式及變位系數(shù)的選擇 各齒輪齒數(shù)不變，即 Z A + ZC = Z B - ZC 角 變 位 變位系數(shù)之間的關(guān)系 X B = 2 X C + X A iAXB 3 4 （更為廣 變位系數(shù)大小影響內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度，所以以齒數(shù)不產(chǎn)生根 泛） . , 通常的嚙合角為 a AC = aCB = 22 。 切為準(zhǔn) 總位系數(shù)不能過大 ￠￠ 對(duì)于直齒輪的機(jī)械傳動(dòng),當(dāng) Z A áZC 時(shí),一般取 X A = X C = 0.5 齒形角（壓力角） 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) P14-463 漸開線行星齒輪傳動(dòng)中，為便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，通常采用 a = 25 （5.24） 由于傳動(dòng)方式為硬齒面，所以由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 2K F T1Ye YFaYSa （5.25） m 3 3f Z 2 · [s ] d 1 F 小齒輪（行星輪和中心小太陽(yáng)輪）材料：合金鋼調(diào)質(zhì)，齒面的硬度為 310HBS; 內(nèi)齒輪材料：45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)+表面淬火，齒面的硬度為 250HBS. ① K F = K A KV K Fa K Fb 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材 P192，表 10-2 得 K A = 1.75 P194,圖 10-8 得 KV = 1.2 P200,圖 10-17 得 K Fa = 3.0 P197,圖 10-13， h = (2h* + c* )m = 2.25m ， K Fb = 1.2 a \ K F = K A · KV · K Fa · K Fb = 1.75 ′1.2 ′3.1′1.2 （5.26) = 7.56 ② Ye = 0.25 + 0.75 ea ￠ )+ Z ￠ )] ea = [Z1 (tan aa1 - tan a 2 (tan aa 2 - tan a 2p = [40(tan 22 - tan 20 )+ 71(tan 22 - tan 20 )] (5.27) = 0.70763 2p \Ye = 0.25 + 0