畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-3500KN曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)(含全套CAD圖紙)
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優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763目 錄1 緒論 .31.1 開式曲柄壓力機(jī)的背景 .31.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) .41.3 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求 .41.3.1 內(nèi)容要求 .41.3.2 技術(shù)參數(shù)要求 .52 電動(dòng)機(jī)的選擇和飛輪設(shè)計(jì) .62.1 壓力機(jī)電力拖動(dòng)特點(diǎn) .62.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 .62.2.1 壓力機(jī)功能組成及總功 .62.2.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 .82.3 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸計(jì)算 .83 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) .103.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及系統(tǒng)分析 .103.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式 .103.1.2 傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各速比的分配 .103.1.3 確定離合器和制動(dòng)器的安裝位置 .113.2 三角皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .113.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .143.3.1 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) .143.3.2 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) .183.4 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) .224 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) .284.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析 .284.1.1 曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 .284.1.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析 .314.2 曲柄軸的設(shè)計(jì) .34優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 13041397634.2.1 曲柄軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .344.2.2 曲柄軸的校核 .354.3 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 .364.4 滑動(dòng)軸承 .384.4.1 軸承的選擇 .384.4.2 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 .385 離合器與制動(dòng)器 .405.1 離合器與制動(dòng)器的作用原理 .405.2 離合器的設(shè)計(jì) .405.3 制動(dòng)器的設(shè)計(jì) .436 機(jī)身設(shè)計(jì) .476.1 機(jī)身結(jié)構(gòu) .476.2 機(jī)身計(jì)算 .476.2.1 立柱與拉緊螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算 .476.2.2 上梁的計(jì)算 .496.2.3 底座的計(jì)算 .506.2.4 機(jī)身變形的計(jì)算 .507 過載保護(hù)裝置設(shè)計(jì) .527.1 剪切破壞式過載保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu) .52小 結(jié) .53參考文獻(xiàn) .54致 謝 .55優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 13041397631緒論1.1開式曲柄壓力機(jī)的背景電機(jī)行業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè)。經(jīng)過 200 多年的發(fā)展,它已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中不可或缺的核心、基礎(chǔ),是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的一環(huán)。作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),我國(guó)發(fā)展電機(jī)制造業(yè)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。到目前為止,我國(guó)的電機(jī)制造業(yè)已經(jīng)具有一定規(guī)模。而隨著電機(jī)行業(yè)的興起,關(guān)于電機(jī)零部件的制造裝備正充當(dāng)著一個(gè)日益顯著的重要性。而沖制設(shè)備在這些制造裝備中占有很大的一個(gè)比例,沖制設(shè)備一般屬于沖壓設(shè)備的范疇,而沖壓設(shè)備是鍛壓設(shè)備的重要組成部分,按機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鍛壓設(shè)備氛圍 8 類,其類型和代號(hào)為:機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、自動(dòng)鍛壓機(jī)、錘、鍛機(jī)、剪切機(jī)、彎曲矯整機(jī)、其他。本課題主要就機(jī)械壓力機(jī)中一種機(jī)型曲柄壓力機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。而制造業(yè)的發(fā)展是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證,同時(shí)又是評(píng)判一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力和國(guó)防科技實(shí)力是否領(lǐng)先的重要標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)械制造業(yè)中,鍛壓制造是目前全世界應(yīng)用最為廣泛的制造方法之一,而在鍛壓制造中,曲柄壓力機(jī)又占有很大的比重。曲柄壓力機(jī)主要是飛輪將電機(jī)的能量存儲(chǔ),在工作的瞬間通過曲軸及其相連的滑塊對(duì)特定的模具做功而釋放能量。如今,隨著電機(jī)工業(yè)的興起,曲柄壓力機(jī)以及其他鍛壓工藝取得了迅速發(fā)展。眾所周知,由于采用現(xiàn)代化的鍛壓工藝生產(chǎn)工件具有效率高,質(zhì)量好,能量省和成本低的有點(diǎn)。所以,工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家越來越多地采用鍛壓工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削工藝和其他工藝。近年來,機(jī)械壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于沖裁,落料,彎曲,折邊,淺拉伸,及其他冷沖壓工序,是汽車,摩托車,家用電器,儀表儀器,輕工,國(guó)防工業(yè),化工容器,電子等行業(yè)必備的關(guān)鍵設(shè)備。隨著工業(yè)的發(fā)展,壓力機(jī)的種類和數(shù)量越來越多,質(zhì)量要求越來越高,能力越來越大,它在機(jī)械制造業(yè)和其它相關(guān)行業(yè)中的作用日益顯著。因此對(duì)壓力機(jī)的精度和生產(chǎn)率的要求也越來越高,所以生產(chǎn)出具有高效率,高精度,低成本,自動(dòng)化等現(xiàn)代化制造特點(diǎn)的壓力機(jī),是大有意義所在的。電機(jī)定子鐵心沖片外徑小于 1m 的用整圓沖片,大于 0.99 的用扇形沖片。上海電機(jī)廠所產(chǎn)的電機(jī)定子鐵心沖片一般為厚度 0.5mm 的冷軋硅鋼片沖制而成。本課題是根據(jù)客戶要求,進(jìn)行曲柄壓力機(jī)的合理設(shè)計(jì),使其達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,性能可靠,有效保證產(chǎn)品質(zhì)量,產(chǎn)量的要求。本課題內(nèi)容主要涉及工程力學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)械制圖等方面的知識(shí),通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,檢索中外文獻(xiàn)和綜述的能留,綜合運(yùn)用專業(yè)理論,知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力和計(jì)算機(jī)繪圖等能力。優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 13041397631.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,隨著電機(jī)行業(yè)的興起,曲柄壓力機(jī)隨之進(jìn)行了新的發(fā)展,在逐漸融入新技術(shù),新材料后,更加推動(dòng)了曲柄壓力機(jī)的改進(jìn)與發(fā)展。傳動(dòng)系統(tǒng)是曲柄壓力機(jī)的重要組成部分,其作用就是將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和能量按照一定的要求轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)。目前在國(guó)外,曲柄壓力機(jī)主要以批量生產(chǎn)在板沖和模鍛中被廣泛應(yīng)用,專業(yè)化程度越來越高,朝著高速度,高精度和自動(dòng)化的目標(biāo)在發(fā)展,普遍采用 CNC 控制。但最近幾年,多品種少量生產(chǎn)勢(shì)頭在國(guó)外日益強(qiáng)勁,要滿足經(jīng)濟(jì)的合理性,就要求制造機(jī)械擁有更高的柔性和通用性。在這種背景下,國(guó)外設(shè)計(jì)者們已經(jīng)在傳統(tǒng)的機(jī)械壓力機(jī)上經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),設(shè)計(jì)出一些具有創(chuàng)新能力的壓力機(jī)。這種壓力機(jī)能適應(yīng)多變的工藝過程,通用性比以往有很大提高,擁有更高的柔性。其中機(jī)械驅(qū)動(dòng)源采用液壓驅(qū)動(dòng),兼容了機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)出未來壓力機(jī)的突出特征。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀,在國(guó)內(nèi)從事曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)制造的企業(yè)非常多,分布也非常廣,但這些企業(yè)生產(chǎn)的壓力機(jī)大多款式陳舊單一,檔次較國(guó)外比較低,只能占領(lǐng)中低端市場(chǎng)。只有個(gè)別企業(yè)靠自身研發(fā)與引進(jìn)國(guó)外技術(shù)相結(jié)合的方式,生產(chǎn)出一些接近于國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的機(jī)床,如濟(jì)南第二機(jī)床廠的大型沖床就已經(jīng)返銷歐美。盡管我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)成為世界各種產(chǎn)品的加工中心,有大量曲柄壓力機(jī)投入使用,但其中我國(guó)自行設(shè)計(jì)和制造的壓力機(jī)卻不多,大多是從國(guó)外引進(jìn)或者與國(guó)外合作生產(chǎn)制造。進(jìn)入 21 時(shí)機(jī)以來,中國(guó)鍛壓機(jī)械行業(yè)通過技術(shù)引進(jìn),合作生產(chǎn)及合資等多種方式,已經(jīng)快速地提高了我國(guó)沖壓設(shè)備整體水平,今年來設(shè)計(jì)制造的很多產(chǎn)品,其技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平,但仍存在不小差距,主要體現(xiàn)在設(shè)備的高速性,高精度性和穩(wěn)定性方面。因此,如何繼續(xù)縮小與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的距離仍是我國(guó)設(shè)備制造企業(yè)需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。而就其發(fā)展趨勢(shì)來說,近年來,隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)、微電子技術(shù)等為代表的高科技的迅速發(fā)展,給沖壓設(shè)備等傳統(tǒng)設(shè)備的改造和改進(jìn)提供了良好的基礎(chǔ)。另外,隨著國(guó)際和國(guó)內(nèi)大市場(chǎng)的形成和發(fā)展,出現(xiàn)了空前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的大調(diào)整和大發(fā)展,綜合近年來國(guó)內(nèi)外沖壓設(shè)備與塑壓設(shè)備的發(fā)展,可看出一下發(fā)展趨勢(shì):數(shù)控成形設(shè)備發(fā)展迅速; 成形設(shè)備的加工精度迅速提高;板料加工柔性制造系統(tǒng)發(fā)展迅速;成形設(shè)備發(fā)展的綠色化。1.3曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求1.3.1內(nèi)容要求本壓力機(jī)的設(shè)計(jì)分三步進(jìn)行:首先,擬定總傳動(dòng)方案;其次,設(shè)計(jì)主要零優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763部件;最后,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)估。擬定總傳動(dòng)方案這部分主要任務(wù)是初步確定壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案,包括壓力機(jī)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)、主軸和傳動(dòng)軸相對(duì)于壓力機(jī)的位置及離合器制動(dòng)器的位置等。設(shè)計(jì)主要零部件這部分的主要內(nèi)容有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算、傳動(dòng)零件的計(jì)算、飛輪的設(shè)計(jì)和電動(dòng)機(jī)的選擇、機(jī)身的設(shè)計(jì)計(jì)算以及附屬裝置和輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。經(jīng)濟(jì)評(píng)估這是設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)上的可行性分析以及對(duì)環(huán)境影響的評(píng)估。1.3.2技術(shù)參數(shù)要求公稱壓力: 3500KN工作行程: 15mm每分鐘沖壓次數(shù): 18 次最大裝模高度: 500mm根據(jù)以上設(shè)計(jì)原理及此次設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)綜合考慮,曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)選擇 2 級(jí)傳動(dòng),一級(jí)帶傳動(dòng),大帶輪兼做飛輪用,一級(jí)齒輪傳動(dòng),齒輪懸臂放置,剛性離合器和制動(dòng)器均在曲軸上,曲軸橫放,大帶輪兼做飛輪用,齒輪懸臂放置??傮w傳動(dòng)方案如圖 1 所示。1-電動(dòng)機(jī) 2-小皮帶輪 3-大皮帶輪 4-制動(dòng)器 5-離合器 6-小齒輪7-大齒輪 8-小齒輪 9-偏心齒輪 10-芯軸 11-機(jī)身 12-連桿13-滑塊 14-上模 15-下模 16-墊板 17-工作臺(tái) 18-液壓氣墊圖 1 曲柄壓力機(jī)總體傳動(dòng)方案優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 13041397632 電動(dòng)機(jī)的選擇和飛輪設(shè)計(jì)2.1 壓力機(jī)電力拖動(dòng)特點(diǎn)壓力機(jī)主體結(jié)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是曲柄壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)中的主要類型,這種機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)各種沖壓加工工藝,并直接承受工件變形力。同時(shí),機(jī)構(gòu)具有放大作用(即工作載荷大于傳動(dòng)系統(tǒng)輸入的作用力) ,滿足壓力機(jī)瞬時(shí)峰值力的要求。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)代表曲柄壓力機(jī)的主要特征,它的運(yùn)動(dòng)分析是設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核的基礎(chǔ),也是靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)根據(jù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置特征,一般分為對(duì)心、正偏置、負(fù)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。這三種不同的結(jié)構(gòu)類型,由于其具有不同的運(yùn)動(dòng)速度特征,而分別應(yīng)用于不同的壓力機(jī)中。(1)公稱壓力 Pg 及公稱壓力行程 Sp曲柄壓力機(jī)的公稱壓力(或稱額定壓力)是指滑塊離死點(diǎn)前某一特定距離(此特定距離稱為公稱壓力行程或額定壓力行程)或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下死點(diǎn)某一特定角度(公稱壓力角或額定壓力角)時(shí),滑塊所容許承受的最大作用力。例如 630、1000、1600、250、3150、4000、6300KN。(2)滑塊行程 S指滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所經(jīng)過的距離。它的大小反映壓力機(jī)的工作范圍。(3)滑塊行程次數(shù) n它是指滑塊每分鐘從上死點(diǎn)到下死點(diǎn),然后再回到上死點(diǎn)所往復(fù)的次數(shù)。(4)裝模高度 H 及裝模高度調(diào)節(jié)量H裝模高度是滑塊在下死點(diǎn)時(shí),滑塊下表面到工作板上表面的距離。當(dāng)裝模高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)節(jié)到最上位置時(shí),裝模高度達(dá)到最大值,稱為最大裝模高度。裝模高度調(diào)節(jié)裝置所調(diào)節(jié)的距離稱為最大裝模高度調(diào)節(jié)量。(5)工作臺(tái)板及滑塊底面尺寸指壓力機(jī)工作空間的平面尺寸,它的大小直接影響所安裝的模具的平面尺寸以及壓力機(jī)平面輪廓的大小。(6)喉深它是指滑塊的中心線至機(jī)身的距離,是開式壓力機(jī)和單柱壓力機(jī)的特有參數(shù)。2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 13041397632.2.1壓力機(jī)功能組成及總功1工件變形功 A10=.35Pghmm 7.234.0 J25.61901.1 A2.拉伸墊工作功 A2J3.4836.5/62 SPg3.工作行程摩擦 A3摩擦當(dāng)量力臂 ) d1(20mBA0.4)Ad取 mmPg5.(0 278357.40mA6.32781dB .19.mm96.142786.15908.63)02.(4502 m JPA 305g. 33 4.彈性變形功 A 4h214 mKNCgP75.8/035取 Cg=100KN/mm JA.1320.1352345.滑塊空程功 A5 查表得 A5=19500J6.飛輪空轉(zhuǎn)功 A6 優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763)(106tNA查表 64 得 N0=3.6KWntC查表 56 得 Cn=0.50 snt 3.mi/18次 次Ctn67.50i/次 JsKWA12)3.6(.36 7.離合器接合功 A7A7=0.2A8.總功A= 7654321 =26129.25J+1458.333J+9133.9J+15312.5J+19500J+12020J+0.2A解得 A=104442.479J 2.2.2電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇電動(dòng)機(jī)平均功率 kWsJtANm69.17.1042電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率 K查表 61 得 K 取 1.3實(shí)際選用功率 k56.29.13由于兩級(jí)或兩級(jí)以上的傳動(dòng)系統(tǒng)采用同步轉(zhuǎn)速為 1500 或 1000r/min 的電動(dòng)機(jī),單級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 5 , 同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min,額定功率 Ne 為 30KW 的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YH225S-4 高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī),額定功率 30KW,轉(zhuǎn)速 1380r/min。2.3 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸計(jì)算1電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下飛輪的角速度 e優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763sradinee /14.52.38022電動(dòng)機(jī)的額定滑差率 eS該異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 ,實(shí)際轉(zhuǎn)速015/minnr min/1470rnm8.1530nsme3速度不均勻系數(shù) 考慮該壓力機(jī)需進(jìn)行拉伸工藝,需要較大的工作能量,故在轉(zhuǎn)子中串如電阻,使 0.1 1,查表 671,皮帶當(dāng)量滑差率 ,系數(shù) K=1.3,修正es 08.tS系數(shù) ,則0.9 421.)1(3.902)k2teS(5最大盈虧工 0A43210=26129.25J+1458.333J+9133.9J+15312.5J=52033.98J4飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Je2220 47.51.1.8953mkgAJe5. 飛輪直徑按照皮帶傳動(dòng)的減速比,就可求得飛輪外徑 。2DiD8025.312優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 13041397633 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及系統(tǒng)分析電機(jī)定子鐵心沖片沖制設(shè)備采用三級(jí)上傳動(dòng),單邊驅(qū)動(dòng),主軸的安放位置垂直于壓力機(jī)正面,所有傳動(dòng)齒輪都置于機(jī)身內(nèi)部,離合器制動(dòng)器置于飛輪軸上,這樣整個(gè)壓力機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便、性能良好、外形美觀。3.1.1傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式包括兩個(gè)方面1)上傳動(dòng)/下傳動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)布置在工作臺(tái)之上稱為上傳動(dòng),反之為下傳動(dòng)。下傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):(1)壓力機(jī)重心低,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),能減少震動(dòng)和噪聲,勞動(dòng)條件較好;(2)壓力機(jī)地面高度較少,適宜于高度較矮的廠房;(3)從結(jié)構(gòu)上看,有增加滑塊高度和導(dǎo)軌長(zhǎng)度的空間,因而易于提高滑塊的運(yùn)動(dòng) 精度,延長(zhǎng)模具的壽命,改善工件質(zhì)量;(4)潤(rùn)滑系統(tǒng)布置于工作臺(tái)下,潤(rùn)滑油不會(huì)沾到工件上。其缺點(diǎn)是:(1)壓力機(jī)平面尺寸較大,而總高度和上傳動(dòng)相差不多,故壓力機(jī)總重量比上傳動(dòng)的約大 1020%;(2)檢修傳動(dòng)部件時(shí)不便于使用車間內(nèi)的吊車;(3)放置傳動(dòng)部件的地坑深,地基龐大;總體造價(jià)較高。目前市場(chǎng)上已上傳動(dòng)壓力機(jī)居多,但下傳動(dòng)壓力機(jī)在個(gè)別領(lǐng)域仍占有優(yōu)勢(shì),如食品、橡膠等行業(yè)。2)曲軸橫放/縱放壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的曲軸平行于壓力機(jī)正面的為曲軸橫放,垂直于正面的為曲軸縱放,一般在中大型壓力機(jī)上采取曲軸縱放(偏心齒輪結(jié)構(gòu)) ,甚至在個(gè)別小型壓力機(jī)上也采取這種型式。曲軸橫放主要適用于大臺(tái)面壓力機(jī)(通常為雙點(diǎn)壓力機(jī)) 。采取曲軸縱放和橫放沒有嚴(yán)格的要求,要綜合考慮零件的沖壓工藝,成本優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763等因素來選擇。3.1.2傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各速比的分配壓力機(jī)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)與電動(dòng)機(jī)的的轉(zhuǎn)速和滑塊每分鐘的行程次數(shù)有關(guān)。行程次數(shù)越低,總速比大,傳動(dòng)級(jí)數(shù)就應(yīng)多些否則每級(jí)的速比過大,結(jié)構(gòu)不緊湊;行程次數(shù)高,總速比小,傳動(dòng)級(jí)數(shù)可少些,現(xiàn)有壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的級(jí)數(shù)一般不超過四級(jí)。行程次數(shù)在 70 次/min 以上的用單級(jí)傳動(dòng),7030 次/min 的用兩級(jí)傳動(dòng),3010 次/min 的用三級(jí)傳動(dòng),10 次/min 一下的用四級(jí)傳動(dòng) 1, 。本次設(shè)計(jì)次數(shù)為 18 次/min,故采用三級(jí)傳動(dòng)??倐鲃?dòng)比: 67.1830i各傳動(dòng)級(jí)數(shù)的速比分配要恰當(dāng)。通常三角皮帶傳動(dòng)的速比不超過 68,齒輪傳動(dòng)部超過 79。速比分配時(shí),要保證飛輪有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速,也要注意布置得盡可能緊湊、美觀和長(zhǎng)、寬、高尺寸比例適當(dāng)。根據(jù)類比其他型號(hào)壓力機(jī),本次大皮帶輪的速比定為 ,2.30i高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的速比定為 15.4i則低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比: 7.236102i3.1.3 確定離合器和制動(dòng)器的安裝位置單級(jí)傳動(dòng)壓力機(jī)的離合器和制動(dòng)器只能置于曲軸上。采用剛性離合器的壓力機(jī),離合器應(yīng)置于曲軸上,這是因?yàn)閯傂噪x合器不宜在高速下工作,而曲軸的轉(zhuǎn)速較低,故離合器置于曲軸上比較合適。在此情況下,制動(dòng)器必然也置于曲軸上。采用摩擦離合器時(shí),對(duì)于具有兩級(jí)和兩級(jí)以上傳動(dòng)的壓力機(jī),離合器可置于轉(zhuǎn)速較低的曲軸上,也可置于中間傳動(dòng)軸上。當(dāng)摩擦離合器安裝在低速軸上時(shí),加速壓力機(jī)從動(dòng)部分所需要的功和離合器結(jié)合時(shí)所消耗的摩擦功都比較小,因而能量消耗較少,離合器工作條件也比較好。但是低速軸上的離合器需要傳遞較大的扭矩,因而結(jié)構(gòu)尺寸較大。因此,摩擦離合器的合理位置應(yīng)視機(jī)器的具體情況而定。一般來說,行程次數(shù)較高的壓力機(jī)(如模鍛壓力機(jī))離合器最好安裝在曲軸上,因?yàn)檫@樣可以利用大齒輪的飛輪作用,能量損失小,離合器工作條件也較好。行程次數(shù)較低的壓力機(jī)(如中大型通用壓力機(jī)) ,由于曲軸轉(zhuǎn)速低,最后一級(jí)大齒輪的飛輪作用已不顯著為了縮小離合器尺寸,降低其制造成本,并且由于結(jié)構(gòu)布置的要求,優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763離合器多置于轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)軸上,一般是飛輪軸。制動(dòng)器的位置則隨離合器位置而定。因?yàn)閭鲃?dòng)軸上制動(dòng)力矩較小,可縮小制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸。故本壓力機(jī)離合器安裝在飛輪上。3.2 三角皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù):電動(dòng)機(jī)額定功率 ,轉(zhuǎn)速 ,傳動(dòng)比KWpe30min/1380rne,每天工作 8 小時(shí)。2.30i1確定計(jì)算功率 caP由表 87,查得工作情況系數(shù) ,故 1.2AKWKpeca3602.12選擇 V 帶的帶型根據(jù) Pca 、n e 由圖 811 選用 C 型3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1 并驗(yàn)算帶速 v1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表 869表 889,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=250mm。2) 驗(yàn)算帶速 v 。按式(813) 9 驗(yàn)算帶的速度smsnVed /06.18/106325106因?yàn)?5m/s 90 95.142.953707-83.5)-1802 )( ad6計(jì)算帶的根數(shù) Z1)計(jì)算單根 V 帶的額定功率 Pr 。由 dd1=250mm 和 ne=1380r/min,查表 84a9得 P0=9.04KW。根據(jù) nm=1380r/min,i 0=3 和 C 型帶查表 84b9得 。27.1查表 859得 ,查表 829得 ,于是 92.K9.LKWPL 301.)7.4()(0 2)計(jì)算 V 帶的根數(shù) Z取 4 根。9.36Pca7計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值 0min()F由表 83 得 C 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=0.3kg/m,所以 NqvzKPFca 7.5206.183.492.05)5.2(02min0 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 。0min()F8計(jì)算壓軸力 p壓軸力的最小值為 NFzp 5.40197.524sin21m0in 應(yīng)使 。 0i9V 帶設(shè)計(jì)結(jié)果如下表所示 表 2帶輪設(shè)計(jì)結(jié)果槽型 C 型優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763帶長(zhǎng) Ld=3550mm根數(shù) 4 根中心距 a=953.24mm小帶輪直徑 dd1=250mm大帶輪直徑 dd2=800mm帶輪結(jié)構(gòu)形式 小帶輪采用實(shí)心式,大帶輪輪輻式3.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3.3.1低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪由小齒輪和偏心齒輪組成,由經(jīng)驗(yàn)類比,其傳動(dòng)比為 5.77,理想公稱扭矩為 。mNMt 51048.閉式傳動(dòng),懸臂布置,如下圖所示。圖齒輪示意圖材料選擇小齒輪材料選用 40Cr 鋼,調(diào)制處理,齒面硬度 241286HBS。大齒輪材料選用 40 鋼,調(diào)制處理,齒面硬度 217286HBS。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 81 1062.)301(4606hjLnN782 2.79.5i查表得 , ,01NZ14.2N0.121XZ取 , ,.minHSW9.0LVR按齒面硬度 280HBS 和 250HBS,查圖15-16(b)得 21lim/730NH優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 130413976322lim/690NH由式15-29 計(jì)算許用接觸應(yīng)力 21min1l1 /04.7392.01.73mNZSLVRXNH 22in2l2 /67.4.69LVRWX按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距 mNiT7821 1056.279.4初取 ,取 ,查表知 ,減速傳動(dòng),12ZKt 4.a2/9.18mNZE。.5iu 5.20sin2cosinco2H計(jì)算中心距 a mZkTuHEaut 35.9238.41526.021.)6.4(2133 取中心距 a=940mm。估算模數(shù) ,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=18mm。mam8.15.02.7.齒數(shù) ,取 ;3.9.18421 uaz 61z,取 。679.512i 2z齒輪分度圓直徑 mmzd81zd4382齒輪齒頂圓直徑 haa 324121 mmha 708672齒輪基圓直徑 db 6.coscs1優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763mdb 045.1732cos1674cs02圓周速度snv /8.68.33查表,選齒輪精度為 8 級(jí)。驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng),載荷平穩(wěn),查表15-3,取 0.1AK按 8 級(jí)精度和 ,取smvz /279680/16748.10/ 015.v齒寬 mab39.按 ,低速級(jí)軸的剛度較大,取.2/376/1d 3.K由表知 .K計(jì)算載荷系數(shù) 76.123.015.KvA計(jì)算端面重合度 齒頂壓力角011 35.246.7arcosarcsbd022 9.75.3rarcosab 2.167. 20tan9.3ta20tan35ta0021 zz故可用。 8.0376.14Z計(jì)算齒面接觸應(yīng)力優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 130413976322 721/6.73/4.67 9.5180.8.0952mNmNubdKTZHEH 故安全。校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按 , 查圖15-14 得 , , ,16z932 04.31FaY23.Fa56.1SaY7.2SaY69.07.152.05.0查圖15-14 得 ,2lim/NF22lim/0NF, , ,0.1NY.2N0.STY4.1in計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 21min1l1 /3.4.29NSXNFT 22in2l2 /7.850.1.60mYXFT計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 212 71 /3.4/8.9 69.0514.31876.mNmNbdKFSaF 故安全。 221212 /7.85/8.1056.43798.9 mNY FSaFF 故安全。齒輪主要幾何尺寸, , ,m=1816z9327.5ummd8優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763mmzd16749382haa 32811702 mmcdaf 24385.1 hf 1692642齒寬 b37取 m3810510521 此齒輪是偏心齒輪,偏心距 e=160mm,偏心半徑為 317.5mm。3.3.2 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪,其傳動(dòng)比為 4.16,轉(zhuǎn)矩為 。mNMt 51062.小齒輪轉(zhuǎn)矩 。iT71 104.61.2圖 4.6 齒輪示意圖(1)材料選擇小齒輪材料選用 40Cr 鋼,調(diào)制處理,齒面硬度 241286HBS。大齒輪材料選用 40 鋼,調(diào)制處理,齒面硬度 217286HBS。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 91 1076.283016.4060 hjLnN892 2.7i查表15-17 得 , ,05.1NZ1.2N0.121XZ取 , ,.minHSW9LVR優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763按齒面硬度 250HBS 和 162HBS,查圖15-16(b)得 21lim/690NH22lim/40NH由式計(jì)算許用接觸應(yīng)力 21min1l1 /54.692.015.069NZSLVRXNH 22in2l2 /38.4mLVRWX因 ,計(jì)算中取12H22/38.9N(2)按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距初取 ,取 ,查表111-5 知 ,減速傳.2ZKt 4.0a 2/9.1ZE動(dòng), 。164iu 5.20sin2cosincoH計(jì)算中心距 a mZkTuHEaut 7.68432.49156.021.)6.4(2133 取中心距 a=685mm。估算模數(shù) ,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=12mm。mam7.195.02.7.齒數(shù) ,取 ;2.6.41821 uaz 31z,取 。9536.412i 92z齒輪分度圓直徑 mmzd71zd2齒輪齒頂圓直徑 haa 3012621 mmha 752齒輪基圓直徑 db .590coscs1優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763mdb 53.1082cos152cs2圓周速度snv /6.674.3063查表15-6,選齒輪精度為 8 級(jí)。(3)驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng),載荷平穩(wěn),查表15-3,取 0.1AK按 8 級(jí)精度和 ,取smvz /386.10/268.10/025.1v齒寬 ab745.按 ,低速級(jí)軸的剛度較大,取9.2/74/1d 8.K由表15-4 知 1K計(jì)算載荷系數(shù) 21.08.125.vA計(jì)算端面重合度 齒頂壓力角011 17.36.9arcosarcsbd022 .23765.08roarcsabd 2.17. 20tan3t9620tan3ta0021zz故可用。 872.031.4Z計(jì)算齒面接觸應(yīng)力優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 130413976322 621/38.49/570.42 1.470.8.9mNmNubdKTZHEH 故安全。(4)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按 , 查圖15-14 得 , , ,231z96z 7.21FaY2.Fa57.1SaY78.2SaY68.0721.505.0查圖15-16(b)得 ,2lim/9NF22lim/15NF, , ,0.1NY.2N0.STY4.in計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 21min1l1 /3.1.4.29NSXNFT 22in2l2 /4.70.5mYXFT計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 212 611 /3.4/70.5 68.057.17.mNmNbdKFSaF 故安全。 221212 /143.7/683.57.170.5 mNmNY FSaFF 故安全。(5)齒輪主要幾何尺寸, , ,m=12231z96z1.4ummd27優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763mmzd152962haa 30711762 mmcdaf 2465.21 hf 137052a71461 齒寬 mb72取 m280520513.4 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)中軸扭矩為 mNNiMgn 3521 10.896.04.187II 軸扭矩為mign 512 .96.0487.I 軸即離合器和制動(dòng)器上的軸,材料為 45#鋼,調(diào)制處理,。Pa510初定直徑 llFnELC取 d=95mm。軸的結(jié)構(gòu)如圖 4.7優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 4.7 軸結(jié)構(gòu)圖在實(shí)際工作中,離合器工作時(shí),制動(dòng)器不工作;制動(dòng)器工作時(shí),離合器不工作。先校核離合器工作時(shí):(1)齒輪上的圓周力、徑向力和軸向力為llFnELCNNtr44 1069.32.1tan07.6a ta 4.32.1cos圖 4.8 離合器作用時(shí)軸的受力簡(jiǎn)圖(2)繪制軸的受力圖(如圖 4.8) ,求支反力由 得 0X0EXaFNR41.7由 得 ZDZr4069.3優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763由 得 0BMY 03620580tCYCYBtFRNRCY4186.B79(3)作彎矩圖垂直面彎矩 圖YMmNBDRBD 74 10384.260581079.8CY 7.6FtDt43.50圖 4.9 垂直面受力簡(jiǎn)圖及彎矩圖水平面彎矩 圖ZMmNFrDt 7410.2581069.358圖 4.10 水平面受力簡(jiǎn)圖及彎矩圖合成彎矩 圖MD 點(diǎn)左邊mNDFrt 727272 10.410.105.3優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763D 點(diǎn)右邊mNMDFr 7272722 109.410.105.3(4)轉(zhuǎn)矩 T 圖mNT6.8圖 4.11 軸轉(zhuǎn)矩圖(5)作計(jì)算彎矩 圖caM該軸單向工作,轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮,取 6.0D 點(diǎn)左邊mNTMca 7262722 105.4105.810.4D 點(diǎn)右邊Tca 7272722 105.4105.86109.4(6)校核軸的強(qiáng)度D 處為雙鍵,為危險(xiǎn)截面此軸為 45#鋼調(diào)制處理,查表 ,2/650mNB21/60mNb計(jì)算剖面直徑 MdbcaDD .9601.541.0373有兩個(gè)鍵槽,軸徑加大 10%mD5.%5.9D 處直徑為 110mm,安全。制動(dòng)器工作時(shí),離合器不工作,計(jì)算如下:(1)齒輪上的圓周力、徑向力和軸向力同上優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763, , NFt4107.6NFr41069.3NFa410.7圖 4.12 制動(dòng)器工作時(shí)軸的受力簡(jiǎn)圖(2)繪制軸的受力圖(如圖 4.12) ,求支反力由 得 0X0EXaFNR41.7由 得 ZDZr4069.3由 得 0BMY 036258tCYCYBtFRNRCY4186.B79(3)作彎矩圖垂直面彎矩 圖YMmNABRB 741064.1079.8CYC 79.586lFtAt4 630.優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 4.13 水平方向受力及彎矩圖水平面彎矩 圖 ZMmNlFMrAt 74 10832.5604851609.3合成彎矩 圖AFt 72272 1083.514083.5(4)轉(zhuǎn)矩 T 圖 mN610(5)作計(jì)算彎矩 圖caM該軸單向工作,轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮,取 6.0mNTMAca 7262722 1085.105.81083.5(6)校核軸的強(qiáng)度A 處為雙鍵,為危險(xiǎn)截面此軸為 45#鋼調(diào)制處理,查表 ,2/650NB21/60b計(jì)算剖面直徑mMdbcaAA .84601.51.0373 有兩個(gè)鍵槽,軸徑加大 10%A.9%6.84A 處直徑為 95mm,安全。優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 13041397634 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)4.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析4.1.1 曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 2 所示,0 點(diǎn)表示曲軸的旋轉(zhuǎn)中心,A 點(diǎn)表示連桿與曲柄的連接點(diǎn),B 點(diǎn)表示連桿與滑塊的連接點(diǎn),OA 表示曲柄半徑R,AB 表示連桿長(zhǎng)度。當(dāng) OA 以角速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí), B 點(diǎn)則以速度 V 作直線運(yùn)動(dòng)。優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載需要 CAD 圖紙,Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 2.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.滑塊位移圖 2.1 為對(duì)心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)圖。 (所謂對(duì)心,是指滑塊和連桿的連結(jié)點(diǎn) B 的運(yùn)動(dòng)軌跡位于曲柄旋轉(zhuǎn)中心 O 和連結(jié)點(diǎn)的連線上。 )滑塊的位移和曲柄轉(zhuǎn) 角之間的關(guān)系可表達(dá)為()(cos)sRLL而- 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