曲柄压力机曲柄滑块工作机构设计
曲柄压力机的曲柄滑块工作机构设计1
摘要曲柄压力机广泛使用于冲裁,弯曲,校正,模具冲压等工作。
本次设计的为开式固定台式中型,公称压力为1600KN曲柄压力机。
本设计主要进行该曲柄压力机曲柄滑块工作机构的设计。
在设计中,首先根据该压力机要保证的主要技术参数——公称压力、滑块行程等,初步估算曲柄,连杆,滑块,导轨相关尺寸,然后分别对其进行校核,修正,最终确定各零部件尺寸;进行装模高度调节装置设计,并最终完成该曲柄滑块工作机构设计。
关键字:公称压力;曲轴;连杆;导轨;调节装置AbstractCrank press machine widely used in punching, bending, stamping die correction, etc.. The design for a fixed desktop and medium-sized, nominal pressure 1600KN crank press.The design of the division of labor is different, mainly completes the design of slider - crank mechanism of crank press. Designed mainly according to the overall design to determine the main parameters of the press, the nominal pressure, stroke parameters refer to the relevant manual crank connecting rod, a preliminary estimate, slide rail, correlation dimension, and then checking, correcting, ultimately determine the components size, and according to the requirements to complete the die height adjustment device design. Last write detailed slider crank mechanism design specifications, out major parts diagram.key word:nominal pressure,crankshaft,pitman,rack,regulating block.目录第一章曲柄压力机的工作原理及主要参数 (1)1.1压力机技术参数 (1)1.2 曲柄压力机的工作原理 (1)1.3曲柄压力机工作的特点 (2)1.4 曲柄形式 (2)1.4.1、曲轴驱动的曲柄滑块机构 (3)1.4.2、偏心轴驱动的曲柄滑块机构 (4)1.4.3、曲拐驱动的曲柄滑块机构 (4)1.5.4、偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构 (4)1.4.5各种结构的区别及最终确定设计设计思路 (6)第二章曲柄滑块机构的构成及相关分析 (6)2.1压力机曲柄滑块机构的构成 (6)2.2曲柄压力机滑块机构的运动规律分析。
曲柄(导杆)滑块机构设计分析正文.
目录1 引言1.1 选题的依据及意义·························································································(1)1.2 国内外研究概况及发展趋势··········································································(2)1.3 论文主要工作·······························································································(3)2 曲柄(导杆)滑块机构简介····································································(4)3 曲柄(导杆)滑块机构的运动学分析3.1 曲柄导杆滑块机构的运动分析······································································(5)3.1.1 机构装配的条件····················································································(6)3.1.2 建立数学模型·························································································(6)3.1.3 计算机辅助分析及其程序设计······························································(9)3. 2曲柄滑块机构的运动分析3.2.1 机构装配的条件·····················································································(25)3.2.2 建立数学模型·······················································································(25)3.2.3 计算机辅助分析及其程序设计·····························································(27)4 曲柄(导杆)滑块机构实验台装置设计4. 1 实验台结构·································································································(40)4.2 实验台硬件操作说明···················································································(41)4.3 用SolidWorks 2006实现实验台的立体图形················································(42)总结·········································································································(46)参考文献·········································································································(47)致谢·········································································································(48)1 引言1.1 选题的依据及意义1.曲柄(导杆)滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
曲柄滑块工作机构课程设计
摘要曲柄压力机普遍运用于冲裁,曲折,校订,模具冲压等工作.本次设计的为开式固定台式中型,公称压力为1600KN曲柄压力机.本设计重要进行该曲柄压力机曲柄滑块工作机构的设计.在设计中,起首依据该压力机要包管的重要技巧参数——公称压力.滑块行程等,初步估算曲柄,连杆,滑块,导轨相干尺寸,然后分离对其进行校核,修改,最终肯定各零部件尺寸;进行装模高度调节装配设计,并最终完成该曲柄滑块工作机构设计.症结字:公称压力;曲轴;连杆;导轨;调节装配目次第一章曲柄压力机的工作道理及重要参数11.4 曲柄情势21.4.1.曲轴驱动的曲柄滑块机构31.4.2.偏幸轴驱动的曲柄滑块机构41.4.3.曲拐驱动的曲柄滑块机构41.5.4.偏幸齿轮驱动的曲柄滑块机构4第二章曲柄滑块机构的构成及相干剖析72.2曲柄压力机滑块机构的活动纪律剖析.8第三章装模高度调节装配总体设计143.1.1 装模高度调节装配构成及工做道理14第四章齿轮传动184.1 齿轮传动的介绍184.2 直齿轮传动184.2.2.齿轮的尺寸初步盘算194.2.3 齿轮的强度校核20第五章曲柄压力机滑块机构的设计与盘算235.1.3 设计轴的构造并绘制构造草图235.1.4 校核轴劲尺寸235.2.1 连杆和调节螺杆初步肯定265.5.4 核算蜗轮曲折应力325.5.5核算蜗杆接触应力:33第六章轴承的选用及紧固件的选用356.2 滚动轴承选用与校核366.2.1求比值:36第七章总装设计39参考文献41申谢42第一章曲柄压力机的工作道理及重要参数压力机的重要技巧参数能反应出压力机的工作才能.所能加工工件的尺寸规模.有关临盆率等指标.此次设计的是开式固定台式中型压力机,设计的技巧参数如下:公称力 1600 kN公称力行程 6 mm滑块行程 140mm滑块行程次数 40次/min最大装模高度 350 mm装模高度调节量 110 mm滑块中间到机身距离 380 mm工作台尺寸(前后X阁下) 710 X 1120mm工作台板孔尺寸Φ220 mm工作台板厚度 130 mm滑块底面尺寸(前后X阁下) 420 X 560 mm模柄孔尺寸(直径X深度)Φ65 X 90 mm 图1-1立柱间距 640 mm1.2 曲柄压力机的工作道理.曲柄压力机是以曲柄传动的锻压机械,其工作道理是电念头经由过程三角带把活动传给大皮带轮,再经小齿轮,大齿轮,传给曲轴.连杆上端连在曲轴上,下端与滑块衔接,把曲轴的扭转活动变成连杆的高低来去活动.上模装在滑块上,下模装在垫板上.是以,当材料放在高低模之间时,及能进行冲裁或其他变形工艺,制成工件.因为工艺的须要,滑块有时活动,有时停滞,所以装有聚散器和制动器.压力机在全部工作周期内进行工艺操纵的时光很短,也就是说,有负荷的工作时光很短,大部分时光为无负荷的空程时光.为了使电念头的负荷平均,有用的运用能量,因而装有飞轮.本次曲柄压力机的设计中,大皮带轮的设计兼有飞轮的感化.工作道理图如下图:图1-2刚性传动,滑块活动具有强迫性质a. 高低逝世点.活动速度.闭合高度等固定——便于实现机械化和主动化b. 定行程装备——自我呵护才能差,工作时形成关闭力系a. 不会造成强烈冲击和振动b. 不许可超负荷运用,一个工作轮回中负荷感化时光短,重要靠飞轮释放能量a. 工作时尖峰负荷不会对电网造成冲击b. 不克不及够超能量运用1.4 曲柄情势曲轴驱动的曲柄滑块机构偏幸轴驱动的曲柄滑块机构曲拐驱动的曲柄滑块机构偏幸齿轮驱动的曲柄滑块机构图1-31 —支承颈; 2—曲柄臂; 3—曲柄颈; 4 —连杆; 5—曲拐颈; 6 —心轴; 7—偏幸齿轮1.4.1.曲轴驱动的曲柄滑块机构工作道理:曲轴扭转时,连杆作摆动和上.下活动,使滑块在导轨中作上.下来去直线活动.特色:曲轴双端支承,受力好;滑块行程较大,行程不成调.大型曲轴锻造艰苦,受弯.扭感化,制作请求高.实用规模:重要用于较大行程的中小型压力机上.图1-4 JC23-63压力机的曲柄滑块机构构造图1.打料横梁2.滑块3.压塌块4.支承座5.盖板6.调节螺杆7.连杆体8.轴瓦9.曲轴 10.锁紧螺钉 11.锁紧块 12.模具夹持块1.4.2.偏幸轴驱动的曲柄滑块机构工作道理:当偏幸轴迁移转变时,曲轴颈的外圆中间以偏幸轴中间为圆心做圆周活动,带动连杆.滑块活动.特色:曲轴颈短而粗,支座间距小,构造紧凑,刚性好.但偏幸部分直径大,摩擦损耗多,制作比较艰苦.实用规模:重要用于行程小压力机上.1.4.3.曲拐驱动的曲柄滑块机构工作道理:当曲拐轴迁移转变时,偏幸套的外圆中间以曲拐轴的中间为圆心做圆周活动,带动连杆.滑块活动.特色:曲拐轴单端支承,受力前提差;滑块行程可调(偏幸套或曲拐轴颈端面有刻度).便于调节行程且构造简略,但曲柄悬伸刚度差.实用规模:重要用于中.小型压力机上图1-5 JB21-100压力机的曲柄滑块机构构造图1.滑块2.调节螺杆3.连杆体4.压板5.曲拐轴 6.偏幸套1.5.4.偏幸齿轮驱动的曲柄滑块机构工作道理:偏幸齿轮在芯轴上扭转时,其偏幸颈就相当于曲柄在扭转,从而带动连杆使滑块高低活动.特色:偏幸齿轮芯轴双端支承,受力好;偏幸齿轮只传递扭矩,弯矩由芯轴推却;受力情形比曲轴好,芯轴刚度大.构造相对庞杂,但锻造比曲轴锻造轻易解决.实用规模:经常运用于大中型压力机上.图1-6J31 - 315 压力机曲柄滑块机构构造示意图1. 连杆体;2. 调节螺杆;3. 滑块;4. 拨块;5. 蜗轮;6. 呵护装配;7. 偏幸齿轮;8. 心轴; 9 . 电念头; 10. 蜗杆图1-7 用偏幸套调节行程示意图O--主轴中间 A--偏幸轴销中间 M--偏幸套外圆中间①曲轴式压力机行程不成调;②偏幸轴式.偏幸齿轮式和曲拐式压力机的行程可设计成可调节构造;③装备总体构造曲拐式更美不雅.经由上面的剖析,我选择设计成曲折开式固定压力机压力机.第二章曲柄滑块机构的构成及相干剖析因为压力机请求滑块作来去直线活动,而为动力的电念头倒是作扭转活动,是以,须要一套机构,将扭转活动变成直线来去活动.下图中的构造就是完成这部分工作的重要部分曲柄滑块机构.图2-1由本图知采取一套曲柄连杆,它对滑块只有一个加力点,是以常称做单点式曲柄压力机,这是中小型压力机普遍采取的情势.当工作台阁下较宽时,也常采取两套曲柄连杆,这时它们对滑块有两个加力点,叫双点压力机,对于阁下前后都较宽的压力机也可采取四套曲柄连杆,响应的滑块有四个加力点.曲轴中间到曲柄颈中间的距离,这个距离平日叫做曲柄半径,它曲直柄压力机的一个重要参数,(有关曲轴的部分第四章胪陈).有时小型压力机,可能用偏幸轴代替曲轴,同样偏幸轴也可以将扭转活动改变成滑块的直线来去活动.2.2曲柄压力机滑块机构的活动纪律剖析.本次设计压力机工作机构采取曲直柄滑块机构, A 点暗示连杆与曲轴的贯穿连接点,B 点暗示连杆与滑块衔接点,AB 暗示连杆长度. 滑块的位移为s.a 为曲柄的转角.习惯上有曲柄最底地位(相当于滑块鄙人逝世点处),沿曲柄扭转的相反偏向盘算.其活动简图如下图所示.,滑块的位移和曲柄转角之间的关系表达为()(cos cos )s R L R a L β=+-+而 sin sin R a L β=令R L λ= 则sin sin a βλ=而2cos 1sin ββ=- 所以2cos 1sin βλβ=-图2-2 代入()(cos cos )s R L R a L β=+-+整顿得:221[(1cos )(11sin )]s R a a λλ=++--λ代表连杆系数.通用压力机λ一般在0.1~0.2规模内.故上式整顿后得:(1cos )(12cos 2)4s R a a λ=-+-式子中 s ——滑块行程.(从下逝世点算起)a ——曲柄转角, 从下逝世点算起,与曲柄扭转偏向相反者为正.R ——曲柄半径 λ——连杆系数L ——连杆长度(当可调时取最短时数值)是以,已知曲柄半径R 和连杆系数λ222()cos 2()R R L S L a R R L S ++--=⨯⨯+-求出滑块的位移与曲轴转角的关系后,将位移s 对时光t 求导数就可求得到滑块的速度v.即: ()()1cos 1cos 24sin sin 22ds ds da v dt da dtd da v R a a dt dt da v R a a dtλλ==•⎧⎫⎡⎤=-+-⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭⎛⎫=+ ⎪⎝⎭而da dt ω= 所以sin sin 22v R a a λω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 式中 v ———滑块速度ω———曲柄的角速度又因为0.10530nn πω== 所以0.105sin sin 22v nR a a λ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 式中 n ———曲柄的每分钟转数从上式可看出,滑块的速度V 是随曲柄转角a 角度变更的.在a=0时 V=0 , a 角增大时V 随之明显增大;但在a=0075~900a=90的滑块的速度当作最大速度.用max V 暗示即00max max V =0.105nR sin90+sin1802V 0.105nR λ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭=上面公式标明,滑块的最大速度与曲柄的转速n,曲柄半径R 成正比,n 越高,R 越大,滑块的最大速度Vmax 也越大.本压力机滑块的最大速度Vmax=0.105nR(sin90°+ λ/2Xsin180°)=294mm/s断定曲柄压力机滑块机构能不克不及知足加工须要除了它的活动纪律是否相符请求外,还有很重要的一点就是要校核它的强度.而进行强度校核之前必须起首准确的将曲柄压力机滑块机构的重要构件进行力学剖析.图2=3疏忽摩擦和零件本身重量时滑块的受力情形如图2-3所示.个中P1料抵抗变形的反感化力,N 导轨对滑块的束缚反力,Pab 对滑块的束缚反力,这三个力交于B,构成一个均衡的汇交力系.依据力的均衡道理,从力三角形中可以求得P1.N.Pab 之间关系如下:ab 1 P =P /cos β1 N=P tan β有上式知 Sin =Sina β 当0a=90时,β取到最大值一般曲柄压力机,0.3λ<,负荷达到公称压力时的曲柄转角仅30度阁下.是以可近似以为: Cos =1 β tan =sin =sina ββλ上面两式便成为:ab 1 P P ≈1 N=Psina λ例如求公称压力角025p θ=时,曲轴上齿轮传递的扭矩0M 因为在025p θ=时,滑块能推却的最大负荷是160吨,所以坯料抵抗变形的反感化力1p 也许可达到这个数值,即p1=1600KN=1600000NR=70mm 0.08740.09λ=≈可查表2-2得 sin sin 20.45712λθθ+=是以在不斟酌摩擦时齿轮传动的扭矩为:M0=p1R(sin θ+λ/2sin θ)M0=52311N上面,我们在剖析连杆.滑块受力和曲轴所需传递的扭矩的进程中,都没斟酌各活动部位的摩擦.这种处理问题的办法,对于剖析连杆和滑块受力,来说,误差很小.且简化了盘算公式,完整可运用.但是,在盘算曲轴所需传递的扭矩时,不斟酌摩擦的影响,却会带来较大的误差,是以盘算时,应考滤因为摩擦所增长的扭矩M μ.曲柄滑块机构的摩擦重要产生在四处:1).滑块导向面与导轨之间的摩擦.如下图所示,摩擦力的大小等于滑块对导轨的正压力,与摩擦系数的乘积,摩擦力的偏向与滑块的活动偏向相反.工作行程时,滑块向下活动,导轨对滑块的摩擦力朝上,形成对滑块活动的阻力.2). 曲轴支承劲0d 与轴承之间的摩擦.轴扭转时,轴承对轴劲的摩擦力散布在轴劲工作面上,这些摩擦力对轴颈中间O 形成与轴扭转偏向相反的阻力矩.它可近似的按下式盘算:'''00000012001222()2M M M d d M R R d M R R μμμμμμμμ=+≈+=+因为小齿轮的感化力n P 远小于'ab p ,所以可以以为两个支反力的和'121AB R R P P +≈≈ 于是上式可变成:0012d M p μμ≈⨯⨯3)曲轴颈与连杆大端轴承之间的摩擦,它和上一种摩擦雷同,也形成阻力矩,且可按下式盘算: '122A A A AB d d M P P μμμ≈≈4)连杆销与连杆小端轴承可以或许之间的摩擦.它也形成阻力矩: '122B B B AB d d M P P μμμ≈≈依据能量守恒的道理,曲轴所需增长扭矩在单位时光内所做的功.等于战胜遍地磨擦所消费的功率.即:0B A RL B AB M N M M M μωμωμωμωμν=+++式中:ω—曲柄的角速度;B ν—滑块的速度;RL ω—曲柄和连杆的相对角速度,r f d RL d ω=AB ω—连杆的摆动角速度,t d AB d βω=()γπθβ=-+ 所以可以求得RL ω的绝对值为:AB RL ωωω=+ 而cos cos AB θωλωβ=将上式代入,并取cos β=1,经整顿后得因为摩擦使曲轴所增长的扭矩为:()101cos cos 2sin sin sin 222A B P M d d d R μμλλθλθλθθθ⎡⎤⎛⎫=+++++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 现以所设计的曲柄压力机的曲柄滑块机构为例,来剖析上式中方括号内的值.有该曲柄压力机的参数如下:0.0874λ= da=250mmR=70mm110B d mm =0185d mm = 代入式子()011cos cos 22sin sin sin 22A B d d d P M R μλθλθμλλθθθ+++⎡⎤⎢⎥=⎛⎫⎢⎥++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦中求得方括号内的值,即12M p μμ的值如下: θ000200 400600 8009012M p μμ从以上可以看出,12M p μμ的值随曲柄转角θ而变更,但变更较小,在近似盘算中,可以将12M p μμ看作不随θ变更的常数,并取其相当于θ=00时的值.是以,上式可简化为10[(1)]2A B P M d d d μμλλ=+++ 已知11601600000:p N ==吨0.08740.09λ=≈0185d mm= da=250mm 110B d mm =0.051600000[185(10.0874)4500.0874110]227400M M N m μμ⨯=++⨯⨯+⨯=•与不记摩擦的扭矩比较,00.47M M μ是的倍最后的到斟酌摩擦后曲轴所需传递的扭矩:0q M M M μ=+[]110(sin sin 2)(1)22A b p PR d d d λμθθλλ=+++++以上式子中:R ——曲柄半径;θ——曲柄的转角;λ——连杆系数;μ——d ——曲轴支承颈的直径 Ad ———曲轴颈的直径 Bd —————连杆销的直径 图2-4 1P ————坯料抵抗变形的反感化力.第三章装模高度调节装配总体设计3.1.1 装模高度调节装配构成及工做道理为了使压力机顺应于不合高度的模具,和便于模具的装配和调正整, 曲柄压力机的连杆及关闭高度应是能调的.本压力机采取的电念头驱动的一级传念头构来代替身力,调节螺杆螺纹来调节连杆的长度,达到调节装模高度目标.其传动采取蜗杆蜗轮.如下图所示:图3-1有上图可知连杆不是整体的,而是有连杆体和调节螺杆所构成.调节螺杆下部与滑块相联接.连杆替上部的轴瓦与曲轴相联络.为了有用的防止调节螺杆的松动,在蜗杆轴上装配了一套放松装配.该装配的构造和工作道理如下:大圆锥齿轮的内孔空套在蜗杆轴上,其轮毂右端面铣有牙齿,并与空套在蜗杆轴上的轴套左端面相配.调节电念头经由蜗杆蜗轮,带动调节螺杆扭转,从而改变连杆的长度和调节关闭高度.连杆上段和调节螺杆之间的螺纹衔接依附传动中的摩擦阻力来防止松动.调节螺杆上端还装有撞杆,当螺杆调节到上或下极限地位时,撞杆分离与装配在连杆上段的两个行程开关相碰,调节电念头自行泊车,这时只有按下使调节螺杆向另一偏向扭转的按扭,调节电念头才干启动,用以防止调节电念头过载或防止调节螺杆旋出过长.查《机械传动与曲柄压力机》表6-6,参考其设计参数,肯定本曲柄压力机高度调节装配的相干参数如下:电念头 P=1.5千瓦 n=750r/min传动级数 1级 总传动比i=54第五章 曲柄压力机滑块机构的设计与盘算5.1曲轴的设计与盘算曲轴为压力机的重要零件,受力庞杂,故制作前提请求较高,查阅相干手册,参考同类型的曲柄压力机曲轴经常运用材料,暂定为45钢锻造而成,曲轴在粗加工落后行调质处理.锻造比取为3.依据《曲柄压力机》内设计步调,经验公式先初步决议曲轴的相干尺寸.0180d mm=== 01.2 1.2180216A d d mm=⨯=⨯= 0022180360l d mm ==⨯=02.7 2.7180486q l d mm=⨯=⨯= 01.5 1.5180270a l d mm=⨯=⨯= 00.090.0918016r d mm ==⨯=01.5 1.5180270a d mm =⨯=⨯=00.450.4518081R d mm=⨯=⨯=5.1.3 设计轴的构造并绘制构造草图g a =020,为了包管曲柄强度,q l 圆整为500mm5.1.4 校核轴劲尺寸有A d ==242mm =故从新圆整后取A d =250mm由式300.2q g q p m p m i w d ⨯==得出0d =由020010022S R mm ===依据通用压力机λ一般取植规模在0.1~0.3之间.由总体构造设计,初步拔取λ由01[(sin sin 2)(1)]22q A B m R a a d d d λμλλ=⨯+++++当g a =a=020 时,查表得sin sin 20.38062a a λ+= B d 为连杆销直径,由公式 2.7108B d mm=== 圆整后取Bd =110mm 又有 02500.045180A d mmd mm μ===盘算q m11000.38060.045[(10.12)2500.12110200]2q m =⨯+⨯⨯+⨯+⨯+ 38.0611.475=+48.707=00.173173d m mm ===圆整后0d =180mm.这与最初的估量植雷同,不需更改盘算成果.有以上盘算,斟酌曲轴上零件的装配,和轴承的选用,肯定曲轴的外形如下图所示:图5-1曲轴的变形及载荷散布如下图所示:图5-2图5-3因为采取双边传动,是以B--B截面扭距为连杆所传递的扭距的一半,曲轴A—A截面扭距等于零.在B —B 截面35030.40.40.1875010[][]501048000001600000q d F M N N τ-⨯⨯⨯==⨯=>在A —A 截面33530.4[]0.40.25100010.[]8(500270816)1017458101600000A q a d F l l r N δ-⨯⨯⨯==-+-+⨯⨯=>有以上的盘算可知所设计的曲轴尺寸适合,材料能知足请求.参考同类型的曲柄压力机调节螺杆的设计经常运用材料,查阅相干材料,初定材料为QT45-5. 依据机械构造设计,本压力机采取连杆销传力的调节螺杆.5.2.1 连杆和调节螺杆初步肯定1)调节螺杆的具体尺寸依据手册经验公式,初步估算如下:2.7 2.7108B d mm ===1 1.45 1.45108157B b d mm =⨯=⨯=3 3.2 3.2108346B d d mm =⨯=⨯=2 2.75 2.75108297B L d mm =⨯=⨯=3 2.9 2.75108314B L d mm =⨯=⨯=0 1.6 1.6108173B d d mm =⨯=⨯=200.50.817387d d mm =⨯=⨯≈101.1 1.1173190H d mm =⨯=⨯=2)连杆尺寸的初步肯定;1)有以上盘算知螺杆内孔直径d 2 =87mm螺杆直径d 0=173mm222min 0174.0)086.0173.0(4m A =-=π23min 0/919540220174.0101600M N A p y =⨯==δ 选用的材料[y δ]=1200510⨯故适合. 2)校核连杆大小端支持的压强大端的支持压强:已知mm d A 250=mm L A 270=MPa p MPa p A 25][7.2327.025.01016003=<=⨯⨯=大端轴瓦材料为铅青铜zcupb630 P=25MPa 合乎请求. 小支持的压强:有mm d B 108=mm L B 1571=MPa P B 36.94157.0108.010160031=⨯⨯=3)对于调节螺杆上的销孔已知mm d B 108=mm b d L B 189157346132=-=-=MPa P B 38.78189.0108.010160032=⨯⨯=调节调节螺杆材料用QT45-45 [P]=125Mmpa 故合乎请求.4)校核调节螺杆螺纹的强度螺距mm s 10=mm d 1730=mm d 1611=mm s h 88.0==又已知H=190mm则3012201.5() 1.51600100.01(0.1730.161)0.190.1730.0843.59AB w w p S d d Hd h MPa δππδ-⨯⨯⨯⨯-==⨯⨯⨯=[δω]=55Mpa>ωδ图5-4图5-5罕有的曲柄压力机的导轨有两种根本类型,即V形阁下对称安插的导轨和四角安插的导轨,前者重要用于开式压力机,后者用于中型和大型压力机.滑块的工作请求:滑块的导向面必须与底平面垂直. 滑块的高度要足够高.滑块还应有足够的强度. 导轨和滑块的导向面应保持必定的间隙,导向间隙必须可调.图5-6滑块导向部分的外形如下图,单陵式运用较广,个中V形用于小型开式压力机,锯齿形用于中型以上压力机滑块导向长度分为长导和短导向两种,下表所例为开式压力机滑块导向长度和滑块,导轨重要尺寸,可供设计参考.增长滑块导向长度,有利于进步其导向精度,加长导向长度已是世界列国配合的趋向.今朝通俗开式压力机滑块导向长度和滑块宽度之比L1:L2为1.2-1.7,对于长导向的滑块L1:L2为2.5-3.2 图5-7表5-1滑块低面要固定下模.滑块底面开T形槽,滑块下部开装配上模模柄的孔,一般为圆形.滑块的材料,经常运用的是HT20-40,球墨铸铁,ZG35铸铁,也可用A0钢板焊接,为了进步滑块的耐磨性,导向面上还要镶上一层酚醛压布板.导轨导轨的情势如下图所示,导轨的材料用HT15-32,导轨的数据:行程160,导轨长L0=770,导向长L1=938,前后L2=375,阁下L3=630 ,L1/S=5.86,L2/L3=1.49,L0/L1=0.821. 图5-8。
曲柄滑块机构设计步骤
曲柄滑块机构设计步骤一、引言在机械设计中,曲柄滑块机构是一种常用且重要的机械传动装置。
它由曲柄、连杆和滑块组成,能够将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
曲柄滑块机构广泛应用于各种机械设备中,如发动机、压力机、工程机械等。
本文将详细介绍曲柄滑块机构的设计步骤,以帮助读者更好地理解和应用该机构。
二、曲柄滑块机构的基本原理曲柄滑块机构是一种将旋转运动转化为直线运动的机构。
它由曲柄、连杆和滑块三个部分组成。
曲柄通过轴承与机构的其他部分连接,当曲柄旋转时,连杆与滑块发生相对运动,使得滑块在直线上来回运动。
三、曲柄滑块机构设计步骤3.1 确定工作要求在设计曲柄滑块机构之前,首先需要明确工作要求。
这包括机构的工作速度、工作力矩、工作行程等。
根据具体的工作要求,可以确定曲柄滑块机构的设计参数。
3.2 选择曲柄和连杆的类型和尺寸曲柄和连杆是曲柄滑块机构的核心部件,其类型和尺寸的选择直接影响机构的性能。
常见的曲柄类型有圆盘曲柄、曲柄轴和曲柄连杆。
选择合适的曲柄类型和尺寸需要考虑到机构的工作要求和空间限制。
3.3 确定滑块的运动轨迹滑块的运动轨迹是曲柄滑块机构设计的关键。
根据机构的工作要求和曲柄连杆的类型,可以确定滑块的运动轨迹。
常见的滑块运动轨迹有直线运动、椭圆运动和抛物线运动等。
3.4 计算曲柄和连杆的尺寸根据滑块的运动轨迹和工作要求,可以通过运动学分析计算出曲柄和连杆的尺寸。
曲柄和连杆的尺寸需要满足机构的运动要求和强度要求。
3.5 进行曲柄滑块机构的动力学分析曲柄滑块机构的动力学分析是为了确定机构的驱动力和惯性力,以及滑块的加速度和速度等参数。
通过动力学分析可以评估机构的性能和稳定性,并进行必要的优化设计。
3.6 进行曲柄滑块机构的强度计算曲柄滑块机构的强度计算是为了确定机构的各个部件是否满足强度要求。
根据曲柄滑块机构的工作力矩和载荷情况,可以进行曲柄、连杆和滑块等部件的强度计算,以确保机构的安全可靠性。
曲柄压力机曲柄滑块工作机构设计-实习报告
前言为了更好的完成毕业设计,学校组织我们参加毕业实习,根据毕业设计的不同,实习的内容有所不同。
本组主要完成曲柄压力机设计,因此此次实习主要是通过参观实习和查阅资料了解压力机的结构及工作情况。
压力机是机械制造业的基础设备。
随着社会需求和科学技术的发展,对机床设计要求越来越高。
尤其是模具制造的飞速出现,使机床向高速、精确,智能化的方向发展。
对压力机的精度和生产率等各方面的要求也就越来越高。
本次设计是结合压力机的工作实际,对JB31-160型曲柄压力机进行改进性设计。
由于传统JB31-160型曲柄压力压力机,存在滑块运动精度底,装模高度调节麻烦,滑块行程量小等缺点,严重影响了生产效率。
本次设计鉴于以上缺点对其进行了如下改正:1改进部件结构设计,采用新型材料。
例如离合器部件,尽量减小其从动惯量,采用新兴摩擦材料。
2调节装置方面,采用二级的锥齿——蜗杆蜗轮调节,节省了工人劳动量,又提高了精度。
3采用了曲轴代替同类型的偏心轴,用变位齿轮代替普通齿轮,这样就减小了机身的高度,更方便按装。
压力机是冲压模具制造的常用设备,而提高冲压模具坯料精度,提高生产率,提高使用寿命,减少劳动劳动量的有效方法,此外,还要考虑到人机结合的合理性,使机床更人性化,便于工人的操作。
1曲柄压力机的工作原理及主要参数曲柄压力压力机是以曲柄传动的锻压机械,其工作原理如图1-1:电动机通过三角带把运动传给大皮带轮,再经小齿轮,大齿轮,传给曲轴。
连杆上端连在曲轴上,下端与滑块连接,把曲轴的旋转运动变为连杆的上下往复运动。
上模装在滑块上,下模装在垫板上。
因此,当材料放在上下模之间时,及能进行冲裁或其他变形工艺,制成工件。
由于工艺的需要,滑块有时运动,有时停止,所以装有离合器和制动器。
压力机在整个工作周期内进行工艺操作的时间很短,也就是说,有负荷的工作时间很短,大部分时间为无负荷的空程时间。
为了使电动机的负荷均匀,有效的利用能量,因而装有飞轮。
大皮带轮及起飞轮的作用。
曲柄压力机的设计
曲柄压力机的设计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,世界上出现了笫一台简易的平锻机。
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、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圧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 —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. mo但根据现U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。
1910 年,美国亨利拉特公司首创四柱底传动结构的压力机,迄今已有近100年的历史,直到今天才是压力机发展的最为兴旺的时期。
压力机的速度不断被刷新,如日本电产京利的MACH-100型超高速精密压力机。
中国加入WTO之后,市场全球化的步伐加快,竞争越来越剧烈严酷,因此,各行业对冲压件提出了精度高、质量好、成本低等更高的要求..............[摘要]描述了曲柄压力机的不同定义方式及适宜加工的零件对象的特点。
曲柄压力机曲柄滑块工作机构设计
摘要曲柄压力机广泛应用于冲裁,弯曲,校正,模具冲压等工作。
本次设计的为单点闭式中型,公称压力为160吨曲柄压力机。
此次设计由于分工不同,主要完成的是曲柄压力机曲柄滑块机构的设计。
在设计中主要是根据总体设计确定的压力机主要参数,公称压力,滑块行程等参数参考相关手册初步估算曲柄,连杆,滑块,导轨相关尺寸,然后分别校核,修正,最终确定各零部件尺寸,并根据要求完成装模高度调节装置设计。
最后写出详尽曲柄滑块机构设计说明书,绘出主要零件图。
关键字:公称压力,曲轴,连杆,导轨,调节装置。
AbstractIt was crank press slider crank mechanism design that crank press extensive use to blanking,bent,adjustment,mould stamping quiescent. This degree rated for single-point closed type mesotype skill pressure for 160 ton crank press.This degree design owing to division of labour differ. Mostly finished at design suffer primarily as per overall design final contractor major parameter,nominal pressure,slide stroke is isoparametric reference correlation manual general estimate winch,pitman,slipper rack correlation size,then parting check,amend,ultimately ascertain each spare size,combine or finish fit design up with. be the last written out at large slider crank mechanism design specifications,out major parts chart to.key word:nominal pressure,crankshaft,pitman,rack,regulating block.目录前言………………………………………………………………………..1 曲柄压力机构成及工作原理和相关参数1.1曲柄压力机构成及工作原理……………………………………………..1.1.1曲柄压力机一般有工作部分构成……………………………………1.1.2.曲柄压力机工作原理…………………………………………………1.2 曲柄压力机的主要技术参数…………………………………………….1.2.1曲柄压力机的主要技术参数…………………………………………1.2.2曲柄压力机的型号介绍………………………………………………2 曲柄压力机滑块机构的运动分析与受力分析2.1压力机曲柄滑块机构的构成………………………………………………2.2曲柄压力机滑块机构的运动规律分析……………………………………2.2.1滑块的位移和曲柄转角之间的关系…………………………………..2.2.2滑块的速度和曲柄转角的关系……………………………………….2.3曲柄压力机滑块机构的受力分析…………………………………………2.3.1忽略摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析……………2.3.2考虑摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析……………3 齿轮传动3.1齿轮传动的介绍…………………………………………………………..3.1.1齿轮在应用的过程中对精度要求………………………………….3.2直齿轮传动……………………………………………………………….3.2.1齿轮参数确定3.2.2齿轮的尺寸初步计算3.2.3 齿轮的强度校核3.3锥齿轮传动………………………………………………………………3.3.1几何参数的计算........................................3.3.2 核算弯曲应力..........................................3.4蜗杆蜗轮传动……………………………………………………………3.4.1蜗杆传动的特点.......................................3.4.2蜗杆蜗轮的材料.......................................3.4.3蜗杆蜗轮尺寸的计算...................................3.4.4 校核蜗轮蜗杆..........................................4 曲柄压力机滑块机构的设计与计算。
曲柄滑块机构的结构
曲拐轴式曲柄滑块机构便于实现可调行程 且结构较简单,但由于曲柄悬伸,受力情
况较差,因此主要在中、小型机械压力机 上应用。
偏心齿轮工作时只传递扭矩,弯矩由芯轴承受,因此 偏心齿轮的受力比曲轴简单些,芯轴只承受弯矩,受
力情况也比曲轴好,且刚度较大。此外,偏心齿轮的
铸造比曲轴锻造容易解决,但总体结构相对复杂些。
为了保证滑块的运动精度,滑块的导向面应尽量长 ,因而滑块的高度要足够高,滑块高度与宽度的比 值,在闭式单点压力机上约为1.08~1.32 ,在开式压力机上则高达1.7左右。
滑块还应该越轻越好,质量轻的滑块上升时消耗的 能量小,可以减少滑块停止在上止点位置时的制动 力。
滑块还应有足够的强度,小型压力机的滑块常用HT200铸造。中 型压力机的滑块常用HT200或稀土球铁铸造,或用Q235钢板 焊接而成。
所以,偏心齿轮驱动的曲柄及滑块机构常用于大中型 压力机。
滑块与导轨结构
压力机上的滑块是一个箱形结构,它的上部与连杆连接,下面开有“ T”形槽或模柄孔,用以安装模具的上模。
滑块在曲柄连杆的驱动下,沿机身导轨上下往复运动,并直接承受上 模传来的工艺反力。
为了保证滑块底平面和工作台上平面的平行度,保 证滑块运动方向与工作台面的垂直度,滑块的导向 面必须与底平面垂直。(下平面的平面度,导向面的 平面度,下平面对导向面的垂直度,导向面对母线 的直线度)
综上所述,机身变形对冲压工艺的影响是至关重要的,必须给予重视 。不同刚度的压力机,在同样的工作负荷下,刚度小的变形大,刚度
大的变形小;而对同一台压力机,工作负荷越大,变形也越大。这是 在选择压力机时必须考虑的因素。
曲柄滑块机构的运动分析
S
R 1
cos
2
任务1曲柄压力机中的曲柄滑块机构的设计
运动学优化设计
优化目标确定
根据实际应用需求,确定曲柄滑块机构的优化目标,如减小体积、减轻重量、提高运动精度等。
优化方法选择
选择合适的优化算法或设计方法,如数学规划、遗传算法、模拟退火等,对曲柄滑块机构进行优化设 计。
05 曲柄滑块机构的动力学分 析
动力学模型建立
建立曲柄滑块机构的运动学模型,包括曲柄、连杆和滑块等部件的运动关 系。
在汽车制造、航空航天、化工、食品 加工等领域也有广泛应用。
02 曲柄滑块机构设计基础
机构设计原则
功能性原则
确保曲柄滑块机构能够实现预定的运动和功能要 求。
效率性原则
优化机构设计,提高系统的效率和性能。
可靠性原则
确保机构在各种工作条件下能够稳定、安全地运 行。
机构设计流程
01
需求分析
明确设计需求,包括运动形式、工 作负载、空间限制等。
特点
结构简单、紧凑,能够实现较大 的传动比,且具有较高的传动效 率和可靠性。
工作原理
01
当曲柄绕固定轴转动时,通过连 杆带动滑块沿直线方向往复运动 。
02
曲柄的旋转运动通过连杆转化为 滑块的直线运动,从而实现机械 能的传递和转换。
应用领域
曲柄滑块机构广泛应用于各种机械传 动和加工设备中,如压力机、冲床、 剪床、压缩机等。
影响滑块的移动范围和稳定性。
运动副间隙
影响机构的运动精度和摩擦特性。
03 曲柄滑块机构的结构设计
曲柄设计
曲柄长度
根据压力机的规格和要求,确定 曲柄的长度,以满足工作行程和 传动效率的需求。
曲柄材料
选择具有高强度和耐久性的材料, 如铸钢、合金钢等,以确保曲柄 的刚性和稳定性。
第三节 通用曲柄压力机主要零部件结构-曲柄滑块机构和机身部分
上模 气动快速夹持器 下模 压板
1.上模板 2.导 套 3.垫板 4. 固定板 5.模柄 6.顶杆 7.打料 杆8.打料板 9. 冲孔凸模 10. 卸料器 11.落料凹模 12.导柱13.冲 孔、成形凸凹 模 14.卸料板 15.聚氨酯块
16.下模板
• 整个模具工作过程是:坯料置于模具适当位置,冲床 滑块开始下移,落料凹模11与卸料板14共同将坯料压 紧,随着冲床滑块的下移,落料凹模11与冲孔、成形 凸凹模13作用,当滑块再下移3mm后,零件外形冲出, 此时,卸料器10顶部刚好与固定板4底端接触,当滑 块继续下移1.5mm, 卸料器10、冲孔凸模9与冲孔、成 形凸凹模13共同作用,完成中部四个凸台的成形及中 间φ20mm孔的冲裁。至此,零件内、外形及凸台完全 成形。
第三节 通用曲柄压力机主要零部件结构
本节学习内容: 1、曲柄滑块机构
L/O/G/O
一、典型曲柄滑块机构
1、几种典型曲柄滑块机构
(1) 曲轴式
较大行程的中小压力机
(2) 偏心齿轮式
中大型压力机
偏心块
想想看这个孔是
(1) 曲轴式 什么用途
曲轴两端由床身支撑, 曲轴转动,滑块上下移 动,位置差值2R。 适合于较大行程的中 小压力机。
小型 大型
(2)液压式过载保护装置
正常工作时 过载时
应用场合
过载临界点设置方便、容易控制,适合多点、大型压力机。
两种对比
冲床超负荷油泵 压力机液压保护 器
超负荷油泵
4、模具的装夹和上打料机构 (1)模具的装夹
•小型模具上模 模具夹持块夹紧模柄
•大中型模具 使用压板
模具夹持块
•对快速上下模设备
打料座 退料器
打料座/打料杆
偏置结构曲柄连杆滑块机构压力机设计
偏置结构曲柄连杆滑块机构压力机设计杨莉;赵乾胜;秦泗吉;杨里明【摘要】By considering the influence of dynamic load caused by the acceleration of the connecting rod,the mechanics analysis has been performed to the slider-crank mechanism.The results show that there is no lateral force on the slider when it moves to the lowest position for the conventional mechanism,but there is some lateral force for the offset slider-crank mechanism.The relations among the lateral force and offset value,link rod quality,crank rotating speed as well as the mass center has been derived by considering the influence of acceleration and weight of the link rod for the offset configuration press.Furthermore,the influence of rod size,rated working load,link rod quality,gravity position and crank rotating speed to the lateral force of the slider has been analyzed.Some concrete measures to decrease or eliminate the lateral force have been put forward.The research results provide theoretical basis for designing this type press.%考虑加速度而引起的动载荷的影响,对曲柄连杆滑块机构进行了力学分析.结果表明,正置结构的滑块在下死点无侧向力的作用,而偏置结构的滑块在下死点一般存在一定的侧向力.针对偏置结构的压力机,考虑连杆加速度和自重的影响,导出了滑块侧向力与偏置量、连杆质量、曲柄转速以及质心位置等的关系式.进一步分析了杆系尺寸、额定工作载荷、连杆质量和重心位置以及曲柄转速等对滑块所受侧向力的影响,给出了减小或消除滑块所受侧向力的具体方法,可为这类压力机的设计提供理论依据.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2017(052)001【总页数】4页(P28-31)【关键词】机械压力机;曲柄连杆滑块机构;偏置结构;动力学分析;设计【作者】杨莉;赵乾胜;秦泗吉;杨里明【作者单位】燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128;广东福迪汽车有限公司,广东佛山528225【正文语种】中文【中图分类】TG315.5机械压力机广泛用于金属的塑性加工,也普遍用于非金属的压制、成型及切断等加工[1,2]。
毕业设计J23-80压力机曲柄滑块机构结构设计
齐齐哈尔大学毕业设计题目 J23-80压力机曲柄滑块机构结构设计学院机电工程学院专业班级机械112班学生姓名指导教师成绩2015年月日摘要曲柄压力机是采用机械传动方式的最常见的锻压机器,并且由于其结构简单,操作方便等优点,使其成为最广泛使用的冷冲压设备。
曲柄滑块机构是曲柄压力机工作机构中的主要类型。
曲柄滑块机构的优与差,将直接影响着曲柄压力机的工作性能和可靠性。
本设计的主要任务是对曲柄滑块机构的结构设计。
在设计的开始,首先要根据目的压力机的主要技术参数要求,并辅助以经验公式对曲轴、大连杆及滑块与导轨等主要部件的尺寸进行初步估算,然后在进行相应的强度及刚度校核,从而得出符合技术要求的尺寸参数。
其次根据根据得出尺寸参数,完成图纸的绘制,最终完成设计任务。
关键词:机械传动;锻压机器;曲柄滑块机构;冷冲压AbstractCrank presses are mechanical drive to the most common forging machine, and due to its simple structure, easy operation, making cold stamping device most widely used. Slider-crank mechanism is a crank press main types of work organization. The difference between excellent slider-crank mechanism, will directly affect the performance and reliability of crank press.The main task of this design is to crank slider mechanism design. At the beginning of the design, the first according to the main technical parameters of the purposed press, and to assist with the empirical formula for the size of the main components of the crankshaft, rods and sliders and the like rail preliminary estimate, then making the appropriate strength and rigidity check to arrive size parameters compliance with technical requirements. Secondly, according to results based on the size parameter, completed plan drawings, final design task.Keywords: mechanical transmission;forging machine;slider-crank mechanism;cold- stamping目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I第1章绪论 (1)1.1曲柄压力机的研究背景 (1)1.2 国内外的发展现状 (1)1.3 曲柄压力机的结构原理与技术参数 (2)1.3.1曲柄压力机的工作原理与结构组成 (2)1.3.2曲柄压力机的主要技术参数及其基本类型 (3)第2章曲柄滑块机构的结构原理、运动规律及受力分析 (6)2.1 平面连杆机构的结构与变型 (6)2.1.1平面连杆机构的原理与类型 (6)2.1.2曲柄滑块机构的结构与工作原理 (6)2.2 曲柄压力机滑块机构的运动规律分析 (8)2.2.1滑块的位移和曲柄转角之间的关系 (8)2.2.2滑块的速度、加速度和曲柄转角的关系 (9)2.3 曲柄滑块机构的受力分析 (11)2.3.1忽略摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析 (11)2.3.2考虑摩擦情况下滑块机构的力学分析 (14)第3章曲柄滑块机构的结构设计计算 (18)3.1 曲轴的结构设计计算 (18)3.1.1曲轴的材料选择 (18)3.1.2曲轴的有关尺寸估算 (18)3.1.3曲轴的强度分析及核验曲轴轴颈尺寸 (19)3.1.4曲轴的刚度计算 (23)3.2 连杆及装模高度调节机构 (26)3.2.1 连杆和装模高度调节装置的总体结构 (26)3.2.2 连杆的尺寸设计计算 (27)3.2.3连杆体及球头调节螺杆的强度计算及材料选择 (28)3.3 调节螺杆的压杆稳定性计算 (30)3.3.1 调节螺杆的计算模型及相关计算公式 (30)3.3.2 调节螺杆的压杆稳定性的具体计算 (31)3.4 曲柄滑块机构中的滑动轴承(或轴瓦) (31)3.4.1 在压力机中常用的轴瓦的结构 (32)3.4.2 连杆大端支承的滑动轴承的压强校核与材料选用 (33)3.4.3 连杆小端支承的轴承座的压强校核与材料选用 (33)3.4.4 曲轴支承颈的滑动轴承的压强校核与材料选用 (34)第4章滑块与导轨 (35)4.1 滑块与导轨的结构 (35)4.2 滑块与导轨的材料选择 (36)4.3 滑块的强度校核 (36)4.4 滑块的有限元分析 (36)4.4.1模型的生成 (37)4.4.2模型的简化 (37)4.4.3网格的划分 (38)4.4.4约束条件与力的施加 (38)4.4.5UG8.0 NASTRAN计算结果分析 (39)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)第1章绪论1.1 曲柄压力机的研究背景近些年来,锻压机械采用了现代化的加工工艺进行生产所需部件,由于它具有效率高、质量好、能量省和成本低的特点。
曲柄滑块机构及其特性研究(毕业设计)
前言:随着工业的发展,不同规格的曲柄滑块机构被应用到了更多的机械中。
它在机械制造工业以及其它工业的生产中的作用愈来愈显著,例如在汽车、农业机械、电子、医疗机械、国防、航空航天以及日用品等工业部门都有广泛的应用。
因而提高机械的自动化程度,降低工人的劳动强度,改善劳动条件都离不开对曲柄滑块机构的研究。
曲柄滑块机构在压力机内是重要的主机构。
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,曲柄压力机得到了迅速的发展。
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。
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;1910 年,美国亨利拉特公司首创四柱底传动结构的压力机,迄今已有近100 年的历史,直到今天才是压力机发展的最为兴旺的时期。
压力机的速度不断被刷新,如日本电产京利的MACH-100 型超高速精密压力机。
中国加入WTO之后,市场全球化的步伐加快,竞争越来越剧烈严酷,因此,各行业对冲压件提出了精度高、质量好、成本低等更高的要求。
一、曲柄压力机的分类及型号:压力机包括液压传动和机械传动的压力机,锻压机器共分为机械压力机、液压机等八类,在八类锻压机器中,每类又分为十列,每列又分十组。
主要参数与基本型号相同,只是次要参数与基本型号不同的,称为变型,要在类代号的字母后加一个字母A、B、C……,依次表示第一、第二、第三次变型。
曲柄压力机的型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表示,例如JC23-63A 型号的意义是:J C 23–63 A││││└────结构和性能比原型作了第一次改进│││└─────630kN (主参数)││└───────第二列第三组,开式双柱可倾压力机│└────────次要参数与基本型号不同的第三种变型└─────────机械压力机(类代号)现将型号的表示方法叙述如下:第一个字母为类代号,用汉语拼音字母表示。
JA21-160型曲柄压力机
JA21-160型曲柄压力机设计摘要曲柄压力机是成型工艺的主要设备之一,在国民生产中发挥着极其重要的作用,在锻压机械中,曲柄压力机的数量大约占到一半以上.因此大量制造和使用曲柄压力机已经成为工业先进国家的发展方向之一。
在本次毕业设计中,本人查阅了多种工具书的基础上,运用CAD等制图软件设计了曲柄压力机。
针对这次设计的160吨开式曲柄压力机,进行了相应参数计算及结构设计。
设计内容包括:工作机构、传动系统、操纵系统、能源系统、支撑部件及辅助系统。
关键字:开式,参数,设计JA21-160 –TYPE CRANK PRESS DESIGNABSTRACTAs one of the main equipments in forming technology, crank press plays a very important role in GNP. In forging machinery, the number of crank presses account for more than a half of the total machines. Thus mass production and application of crank presses has become one of the developing directions in industrially advanced countries.In this thesis, through referring to various documents and applying CAD and other graphics soft wares, the design of crank press is made. We design a 160 tons crank press this time. The content of design includes: working structure, transmission system, operational system, energy system, supporting components and auxiliary system.KEY WORDS: Open type , parameter, design目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第1章设计方案 (2)1.1技术参数 (2)1.2 总体设计 (3)第2章曲柄压力机电动机的计算 (4)2.1工作循环所消耗的能量 (4)2.1.1工件变形功W (4)12.1.2 拉伸垫工作功 (4)2.1.4 工作系统时由于压力机受力系统的弹性变形所消耗的能量W (5)42.1.5 压力机空程向下和空程向上时所消耗的能量 (5)2.1.6 单次行程时,滑块停顿、飞轮空转所消耗的能量 (5)2.1.7 单次行程时,离合器接合所消耗的能量 (6)第3章传动系统的计算 (8)3.1 V带传动的设计计算 (8)3.1.1 确定计算功率 (8)3.1.2 选择带型........................................... 错误!未定义书签。
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曲柄压力机曲柄滑块工作机构设计Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】摘要曲柄压力机广泛应用于冲裁,弯曲,校正,模具冲压等工作。
本次设计的为单点闭式中型,公称压力为160吨曲柄压力机。
此次设计由于分工不同,主要完成的是曲柄压力机曲柄滑块机构的设计。
在设计中主要是根据总体设计确定的压力机主要参数,公称压力,滑块行程等参数参考相关手册初步估算曲柄,连杆,滑块,导轨相关尺寸,然后分别校核,修正,最终确定各零部件尺寸,并根据要求完成装模高度调节装置设计。
最后写出详尽曲柄滑块机构设计说明书,绘出主要零件图。
关键字:公称压力,曲轴,连杆,导轨,调节装置。
AbstractIt was crank press slider crank mechanism design that crank press extensive use to blanking,bent,adjustment,mould stamping quiescent. This degree rated for single-point closed type mesotype skill pressure for 160 ton crank press.This degree design owing to division of labour differ. Mostly finished at design suffer primarily as per overall design final contractor major parameter,nominal pressure,slide stroke is isoparametric reference correlation manual general estimate winch,pitman,slipper rack correlation size,then parting check,amend,ultimately ascertain each spare size,combine or finish fit design up with. be the last written out at large slider crank mechanism design specifications,out major parts chart to.key word:nominal pressure,crankshaft,pitman,rack,regulating block.目录前言………………………………………………………………………..1 曲柄压力机构成及工作原理和相关参数曲柄压力机构成及工作原理……………………………………………..1.1.1曲柄压力机一般有工作部分构成……………………………………1.1.2.曲柄压力机工作原理…………………………………………………曲柄压力机的主要技术参数…………………………………………….1.2.1曲柄压力机的主要技术参数…………………………………………1.2.2曲柄压力机的型号介绍………………………………………………2 曲柄压力机滑块机构的运动分析与受力分析压力机曲柄滑块机构的构成………………………………………………曲柄压力机滑块机构的运动规律分析……………………………………2.2.1滑块的位移和曲柄转角之间的关系…………………………………..2.2.2滑块的速度和曲柄转角的关系……………………………………….曲柄压力机滑块机构的受力分析…………………………………………2.3.1忽略摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析……………2.3.2考虑摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析……………3 齿轮传动齿轮传动的介绍…………………………………………………………..3.1.1齿轮在应用的过程中对精度要求………………………………….直齿轮传动……………………………………………………………….3.2.1齿轮参数确定3.2.2齿轮的尺寸初步计算3.2.3 齿轮的强度校核锥齿轮传动………………………………………………………………3.3.1几何参数的计算........................................3.3.2 核算弯曲应力..........................................蜗杆蜗轮传动……………………………………………………………3.4.1蜗杆传动的特点.......................................3.4.2蜗杆蜗轮的材料.......................................3.4.3蜗杆蜗轮尺寸的计算...................................3.4.4 校核蜗轮蜗杆..........................................4 曲柄压力机滑块机构的设计与计算。
曲柄压力机滑块机构的构成……………………………………………4.1.1选定轴的材料…………………………………………………………4.1.2估算曲轴的相关尺寸4.1.3 设计轴的结构并绘制结构草图4.1.4 校核轴劲尺寸4.1.5曲轴的危险阶面校核曲轴设计与计算…………………………………………………………4.2.1 连杆和调节螺杆初步确定4.2.2校核调节螺杆的和连杆尺寸连杆设计与计算…………………………………………………………导轨的设计与计算……………………………………………………..高度调节装置的设计……………………………………………………5 轴承的选用滑动轴承的选用………………………………………………………….5.1.1连杆大端滑动轴承选用与校核5.1.2曲轴颈上滑动轴承选用与校核滚动轴承的选用………………………………………………………….翻译………………………………………………………………………….英语原文………………………………………………………………………..后记………………………………………………………………………….致谢………………………………………………………………………………参考资料…………………………………………………………………………前言制造业是一个国家经济发展的重要支柱,其发展水平标志着该国家的经济实力、科技水平和国防实力。
压力机是机械制造业的基础设备。
随着社会需求和科学技术的发展,对机床设计要求越来越高。
尤其是模具制造的飞速出现,使机床向高速、精确,智能化的方向发展。
因此,对压力机的精度和生产率等各方面的要求也就越来越高。
本次设计是结合中型压力机的工作实际,对JB31-160型曲柄压力机进行改造性设计。
由于传统JB31-160型曲柄压力压力机,存在滑块运动精度底,装模高度调节麻烦,滑块行程量小等缺点,严重影响了生产效率。
本次设计鉴于以上缺点对其进行了如下改正:1改进部件结构设计,采用新型材料。
例如离合器部件,尽量减小其从动惯量,采用新兴摩擦材料。
2调节装置方面,采用二级的锥齿——蜗杆蜗轮调节,节省了工人劳动量,又提高了精度。
3采用了曲轴代替同类型的偏心轴,用变位齿轮代替普通齿轮,这样就减小了机身的高度,更方便按装。
压力机是冲压模具制造的常用设备,而提高冲压模具坯料精度,提高生产率,提高使用寿命,减少劳动劳动量的有效方法,此外,还要考虑到人机结合的合理性,使机床更人性化,便于工人的操作,减轻劳动强度和增加安全性。
1曲柄压力机的工作原理及主要参数曲柄压力机的构成及工作原理.1.1.1曲柄压力机一般有工作部分构成1)工作机构,一般为曲柄滑块机构,由曲柄、连杆、滑块等零件成。
2)传动系统,包括齿轮传动、皮带传动等机构。
3)操作系统,如离合器、制动器。
4)能源系统,如电动机、飞轮。
5)支撑部件,如机身。
上述除了的基本部分以外,还有多种辅助系统与装置,如润滑系统、安全保护装置以及气垫等。
1.1.2.曲柄压力机工作原理:曲柄压力机是以曲柄传动的锻压机械,其工作原理是电动机通过三角带把运动传给大皮带轮,再经小齿轮,大齿轮,传给曲轴。
连杆上端连在曲轴上,下端与滑块连接,把曲轴的旋转运动变为连杆的上下往复运动。
上模装在滑块上,下模装在垫板上。
因此,当材料放在上下模之间时,及能进行冲裁或其他变形工艺,制成工件。
由于工艺的需要,滑块有时运动,有时停止,所以装有离合器和制动器。
压力机在整个工作周期内进行工艺操作的时间很短,也就是说,有负荷的工作时间很短,大部分时间为无负荷的空程时间。
为了使电动机的负荷均匀,有效的利用能量,因而装有飞轮。
本次曲柄压力机的设计中,大皮带轮的设计兼有飞轮的作用。
工作原理图如下图:图1-1曲柄压力机的主要技术参数和型号1.2.1曲柄压力机的主要技术参数曲柄压力机的主要技术参数是反映一台压力机的工艺能力,所能加工的零件尺寸范围,以及有关生产率等指标的重要资料.本次设计的曲柄压力机主要技术参数如下:1.公称压力: 160 吨2.滑块行程: 200 mm3.滑块每分次数: 32r/min4.最大装模高度: 450 mm5.装模高度调节量: 200 mm6.导轨间距离: 880 mm7.滑块底面尺寸: 700 mm8.工作台尺寸: 800 mm1.2.2曲柄压力机的型号曲柄压力机的型号用汉语拼音字母和数字表示,例如J A 3 1 —160 型曲柄压力机型号的意义是:J A 3 1 —160 型J—机械压力机(第一类锻压机)A—次要参数与基本型号不同的第一变型3—第三列闭式单点压力机1—第一组160—公称压力(×10千牛)2 曲柄滑块机构的构成及相关分析压力机曲柄滑块机构的构成由于压力机要求滑块作往复直线运动,而为动力的电动机却是作旋转运动,因此,需要一套机构,将旋转运动变为直线往复运动。
下图中的结构就是完成这部分工作的重要部分曲柄滑块机构。
图2-1由本图知采用一套曲柄连杆,它对滑块只有一个加力点,因此常称做单点式曲柄压力机,这是中小型压力机广泛采用的形式。
当工作台左右较宽时,也常采用两套曲柄连杆,这时它们对滑块有两个加力点,叫双点压力机,对于左右前后都较宽的压力机也可采用四套曲柄连杆,相应的滑块有四个加力点。
曲轴中心到曲柄颈中心的距离,这个距离通常叫做曲柄半径,它是曲柄压力机的一个重要参数,(有关曲轴的部分第四章详述)。
有时小型压力机,可能用偏心轴代替曲轴,同样偏心轴也可以将旋转运动转变为滑块的直线往复运动。
曲柄压力机滑块机构的运动规律分析。
本次设计压力机工作机构采用是曲柄滑块机构, A点表示连杆与曲轴的连结点,B点表示连杆与滑块连接点,AB表示连杆长度. 滑块的位移为s。