曲柄压力机的传动机构设计

丽水职业技术学院

机电信息分院

毕业设计

曲柄压力机的传动机构设计

学生学号：

学生姓名：

导师姓名：

班级专业名称

提交日期答辩日期

年月日

丽水职业技术学院毕业设计

摘要

近年来，电子、通讯、计算机、家电及汽车工业的迅猛发展，对冲压零件的需求量迅猛增长。冲压零件可分为功能性和外观性零件。尺寸与形状均趋于标准化和系列化的功能性冲压件，生产批量越来越大（如中小型电机的定转子硅钢片、高压器硅钢片、刮脸刀、(IT芯片等)），为降低成本和提高劳动生产率，这类零件很适合在高速压力机上进行大批量生产；而外观性冲压零件，它的品种、外形与产量多变，为了适应市场，如果组织投资大批量生产，经济效益极不合算，因此，它们适宜于在行程次数较低高效率低的一般通用机械压力机上进行冲压。

我做的毕业设计就是曲柄压力机的传动机构的设计，通过查阅和分析相关的设计资料按标准来完成齿轮传动、皮带传动、轴传动的设计。本文就是介绍了对曲柄压力机的齿轮传动、皮带传动、轴传动的设计计算来完成曲柄压力机的传动机构的设计。

关键字：传动系统、齿轮传动、皮带传动

2

曲柄压力机的传动机构设计

目录

一、引言 (4)

二、主要参数的确定 (4)

2.1公称力pg (4)

2.2 公称力行程Sg (7)

2.3 滑块行程S (7)

三、传动系统的配置 (8)

3.1传动系统的配置 (8)

3.2传动系统的布置方式 (8)

3.3传动级数及速比的分配 (8)

四、传动零件的计算特点 (10)

4.1 齿轮传动 (10)

4.2 皮带传动计算 (13)

4.3 传动轴 (15)

4.4曲轴的计算 (16)

4.5 连接件 (18)

五、总结评价 (21)

致谢 (22)

参考文献 (22)

附录 (23)

3

丽水职业技术学院毕业设计

一、引言

锻压生产已有悠久的历史，但是，采用锻压机械生产却只有一百多年历史。19世纪三十年代，世界上出现了第一台简易的平锻机。六十年代生产了冲压用的液压机。直到十九世纪末才出现相当规模的曲柄压力机。前期二十世纪末，由于汽车工业的兴起，曲柄压力机以及其他锻压设备得到了迅速的发展。

近年来，电子、通讯、家电及汽车工业的迅猛发展，对冲压零件的需求量迅猛增长。冲压零件可分为功能性和外观性零件。尺寸与形状均趋于标准化和系列化的功能性冲压件，生产批量越来越大（如中小型电机的定转子硅钢片、高压器硅钢片、(IT芯片等)），为降低成本和提高劳动生产率，这类零件很适合在高速压力机上进行大批量生产；而外观性冲压零件，它的品种、外形与产量多变，为了适应市场，如果组织投资大批量生产，经济效益极不合算，因此，它们适宜于在行程次数较低高效率低的一般通用机械压力机上进行冲压。通用机械压力机的滑块每分钟的行程次数n 一般不超过200s.p.m，因此，可简单地将n>200s.p.m 称为高速压力机。国内外有一些公司通常将高速压力机分为下述 3 个速度等级：超高速n>1000s.p.m，高速n>400-1000s.p.m，次高速250-400s.p.m。但根据现目前最高已达4000s.p.m，我们认为：按超高速1500s.p.m，真高速n>800-1500s.p.m，准高速n>250-800s.p.m 来分更科学。机械压力机电动机功率Pg 除与n 有关外，还和公称力P及滑块行程长度有关，划分是否为高速压力机不能简单用n 来测量，因此，还有待于提出更科学的定义。

二、主要参数的确定

2.1公称力pg

1、冲裁力（包括冲孔、落料）由下式计算：

P=0.8Ltσb/1000 KN

式中：L-工件剪切长度 mm

t-工件厚度 mm

σb-材料抗拉强度 N/mm²

对Q235-A：σb=400/mm²

2、弯曲成形力计算：

自由弯曲时的成形力由下式计算：

P=k1σbbt/1000 KN

式中：σb-材料抗拉强度 N/mm²

l-凹模内腔宽度 mm

4

曲柄压力机的传动机构设计

t-工件厚度 mm

b-工件前后宽度 mm

k1-系数其值见下表：

k1，k2-系数见下表：

k1值：

k2值：

注：1、凸模半径r=（4-6）t时，k2值增加5％

2、凸模半径较小时，k2值增加5%

3、第三次拉伸时，因进行中间退火，k2值取同系列最大值在模具内弯曲时，成形力由下式计算：

P=k1F/1000 KN

5

丽水职业技术学院毕业设计

式中：F-上下模接触面积 mm²

K1-系数 N/mm²由下表选取：

3、拉伸力计算

以常见的圆筒形件为例，计算公式如下：

初拉伸：p=πdp1tσb k1/1000 KN

再拉伸：p=πdp2tσb k1/1000 KN

式中：t-板厚 mm

d p2-初拉伸时凸模直径 mm

σb-材料抗拉强度 N/mm²

D-毛坯直径 mm

圆筒形件坯料尺寸由下表计算：

6

曲柄压力机的传动机构设计

7

根据工件形状用上述公式算出所需冲压力p ，选用压力机公称力

Pg=p/0.75

2.2 公称力行程Sg

公称力行程指压力机发生公称力时，滑块离开下死点的距离。

Sg 值的大小决定于传动机构、离合器及飞轮电动机的能力。因曲轴传递的扭矩随着Sg 值的增大而增大，所以此值可按工艺用途来决定。我国没有一定的标准。且过去大都用离开死点前曲轴转角θg 表示。一般用途的压力机取θg=20-30°。长行程的拉伸压力机：θg=15°。

Sg

值选取原则应该是在满足用户的基础上，尽量取最小值。如用户提出拟冲板料厚度，根据冲裁工艺，凸模进入板料1/3处发生最大力。凸模最后进入凹模为板厚的1/3。Sg 值或等于应大于板厚。

日本无统一标准，大多数工厂按θg=26°选取。

美国JIC 有统一规定，Sg 值与滑块行程无关。Sg 为一定值。见下表：

2.3 滑块行程S

它是只滑块从上死点到下死点所经过的距离。它的大小将反映压力机的工作范围。行程较长，则能生产高度较高的零件，通用性较大。但压力机的曲柄尺寸要加大，随之而来的是齿轮模数和离合器尺寸均要增大，压力机造价增加。而且模具的导柱套可能脱离，影像工件精度和模具寿命。所以，应该适当选择行程长度。