畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-機(jī)械壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)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目錄摘 要 .....................................................................................................................................IIIABSTRACT.........................................................................................................................III第 1 章 緒論 ...........................................................................................................................11.1 概述 ..........................................................................................................................12.2 研究背景及意義 ......................................................................................................12.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ......................................................................................................2第 2 章 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ..................................................................................................42.1 設(shè)計(jì)參數(shù)選定 ..........................................................................................................42.2 方案選定 ..................................................................................................................42.2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)布置方式的選定 .....................................................................................42.2.2 傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各速比的分配 .....................................................................................42.2.3 確定離合器和制動(dòng)器的安裝位置 .........................................................................52.2.4 總體設(shè)計(jì)方案的確定 .............................................................................................52.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 ..........................................................................................................52.3.1 壓力機(jī)功能組成及總功 .........................................................................................52.3.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 .................................................................................................72.4 動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ..........................................................................................................72.4.1 確定總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 .................................................................................72.4.2 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 .........................................................................................8第 3 章 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................................................................93.1 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 ..............................................................................................93.2 V 帶輪的設(shè)計(jì) .........................................................................................................93.2.1 確定計(jì)算功率 ...................................................................................................9caP3.2.2 選擇 V 帶的帶型 ..................................................................................................103.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1 并驗(yàn)算帶速 v ............................................................103.2.4 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 Ld .................................................................103.2.5 驗(yàn)算小帶輪包角 ..............................................................................................101?3.2.6 計(jì)算帶的根數(shù) Z....................................................................................................103.2.7 計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值 ...........................................................110min()F3.2.8 計(jì)算壓軸力 ......................................................................................................11pF3.2.9 V 帶設(shè)計(jì)結(jié)果 .......................................................................................................113.3 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................................................................12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 13041397633.3.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) ...........................................................123.3.2 按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì) ...................................................................................................123.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ...........................................................................................143.3.4 幾何尺寸計(jì)算 .......................................................................................................153.4 曲軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 ........................................................................................163.4.1 曲軸尺寸參數(shù)的確定 ...........................................................................................163.4.2 曲軸的強(qiáng)度校核 ...................................................................................................173.5 曲軸軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................................183.5.1 軸承的選擇 ...........................................................................................................183.5.2 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................................................................183.6 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................193.6.1 確定軸的最小軸徑 ...............................................................................................193.6.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................................193.6.3 軸的校核 ...............................................................................................................21第 4 章 主要零件的有限元分析 .........................................................................................274.1 曲軸的有限元分析 ................................................................................................274.1.1 模型的簡化 ...........................................................................................................274.1.2 模型的生成 ...........................................................................................................274.1.3 單元的選擇 ...........................................................................................................274.1.4 網(wǎng)格的劃分 ...........................................................................................................274.1.5 約束條件 ...............................................................................................................284.1.6 力的施加 ...............................................................................................................294.1.7 有限元計(jì)算結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的比較 ...........................................................304.2 齒輪的有限元分析 ................................................................................................32第 5 章離合器、制動(dòng)器的選擇 ..........................................................................................345.1 離合器的選用 ........................................................................................................345.2 制動(dòng)器的設(shè)計(jì) ........................................................................................................365.2.1 制動(dòng)器的選用 .......................................................................................................365.2.2 帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) ...............................................................................................36總 結(jié) .....................................................................................................................................37參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................38致 謝 .....................................................................................................................................39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摘 要曲柄壓力機(jī)是鍛壓生產(chǎn)中廣泛使用的一種鍛壓設(shè)備。它可以應(yīng)用在板料沖壓、模鍛、冷熱擠壓、冷精壓和粉末冶金等工藝。研究和設(shè)計(jì)壓力機(jī)為了提高其加工效率，提高其自動(dòng)化水平。目的是為了了解曲柄壓力機(jī)的工作原理，結(jié)構(gòu)性能及其功能作用，設(shè)計(jì)出滿足使用要求的閉式單點(diǎn)曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)裝置。本文設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：傳動(dòng)系統(tǒng)的布置及設(shè)計(jì)；電動(dòng)機(jī)功率和飛輪的計(jì)算，確定飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量并對(duì)飛輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；各級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算，并進(jìn)行了傳動(dòng)比的分配；壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算；各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算；繪制齒輪、軸的結(jié)構(gòu)圖。本次設(shè)計(jì)采用 Pro/E 進(jìn)行三維設(shè)計(jì)及仿真，借助 Solidworks 有限元分析模塊進(jìn)行有限元分析，最后用 AutoCAD 軟件繪制了壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的裝配圖和主要零件圖。關(guān)鍵詞：壓力機(jī) ， 傳動(dòng)系統(tǒng)， 三維設(shè)計(jì)， 有限元分析AbstractCrank is a forging press forging equipment widely used in production . It can be used in sheet metal stamping , forging , cold extrusion, cold coining and powder metallurgy processes. Research and design in order to improve its processing efficiency presses to increase their level of automation. The purpose is to understand the crank press works, structural performance and its functional role , designed to meet the closed single point crank press drives use requirements .This design includes: the arrangement and design of the transmission system ; flywheel motor power , and calculations to determine the moment of inertia of the flywheel and flywheel structure design ; gear design and structure levels calculation and allocation of the transmission ratio ; press each transmission shaft speed , power, torque calculation ; each axis of the structural design and calculation ; draw gear , structural diagram of the shaft. The design uses Pro / E for three-dimensional design and simulation , using Solidworks finite element analysis module for finite element analysis , and finally draw the main transmission assembly drawing presses and major parts drawing using AutoCAD software.Keywords : Press , Transmission, Three-dimensional design , Tinite element analysis優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載1第 1 章 緒論1.1 概述曲柄壓力機(jī)是鍛壓生產(chǎn)中廣泛使用的一種鍛壓設(shè)備。它可以應(yīng)用在板料沖壓、模鍛、冷熱擠壓、冷精壓和粉末冶金等工藝。電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過曲柄壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，使曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，滑塊瞬間產(chǎn)生的壓力通過模具使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，以制成一定形狀的鍛壓件。曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作比較方便，被廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)中?，F(xiàn)代制造業(yè)要求產(chǎn)品的精度越來越高，由傳統(tǒng)的機(jī)械加工向機(jī)械與計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、激光技術(shù)相結(jié)合的自動(dòng)化方向和少切削量方向發(fā)展。壓力加工是機(jī)械制造的基本環(huán)節(jié)，在冶金、機(jī)械、電力、汽車、航空、造船、兵器、化工、電子、儀表、輕工等工作部門都占有重要的地位。曲柄壓力機(jī)在壓力加工中很大程度扮演了一個(gè)重要的角色。近年來為了適應(yīng)高精密化加工、高效加工、綠色加工，曲柄壓力機(jī)也向高精密、高效率、高剛度、自動(dòng)化、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展?，F(xiàn)階段，為了獲得多種工藝不同的滑塊速度輸出特性，一些廠家采用伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，生產(chǎn)能夠滿足多種不同工藝的壓力機(jī)。但是這種用伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，也有它的局限性。如伺服電機(jī)的功率有限且造價(jià)昂貴，難以用于大功率的壓力機(jī)。基于上述原因，現(xiàn)在一些專家提出混合輸入并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。不難看出，對(duì)整個(gè)壓力機(jī)的研究設(shè)計(jì)有十分重要的意義。2.2 研究背景及意義曲柄壓力機(jī)是以曲柄傳動(dòng)的鍛壓機(jī)械，適用于板料的沖孔、落料彎曲、線拉伸及成型等工作，床身可作適當(dāng)傾斜，以便于把沖壓的成品或鐵屑等物，依靠自重滑落、若裝上自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)、則可以推行半自動(dòng)沖壓工作，一般用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、電氣工業(yè)、汽車、拖拉機(jī)工業(yè)等用途較為廣泛。為了滿足小批量和單件生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)上的合理性，要求生產(chǎn)具有更大的柔性、工藝設(shè)備具有萬能性。近 10～15 年內(nèi)，曲柄壓力機(jī)仍是大批量或大量生產(chǎn)的企業(yè)體積模鍛和板沖車間的主要設(shè)備，但在總臺(tái)數(shù)中的相對(duì)數(shù)量未必會(huì)增加。設(shè)備的改進(jìn)，設(shè)備的性能（包括生產(chǎn)率）的改善，以及設(shè)備價(jià)格的提高，但是仍然要用不同的方法加以改進(jìn)。所以提高生產(chǎn)率，改進(jìn)沖壓件質(zhì)量（首先是他的形狀和尺寸精度） ，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以及根本改善操縱條件和工作地點(diǎn)的舒適性等都是需要研究和優(yōu)化的。曲柄壓力機(jī)在機(jī)械制造業(yè)的各個(gè)部門中廣泛采用，在金屬壓力加工工藝上占有顯著的位置。由于鍛造行業(yè)對(duì)零件的加工要求越來越高，對(duì)節(jié)能降耗業(yè)提出了較高的要求，因此，對(duì)壓力機(jī)的精度、穩(wěn)定性和功率的利用要求也越來越高。而且，國內(nèi)外對(duì)壓力機(jī)的研究不斷的深入，壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)日新月異。在生產(chǎn)新型結(jié)構(gòu)壓力機(jī)的同時(shí)，研究現(xiàn)有的壓力機(jī)也具有重要的意義。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載22.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)目前現(xiàn)狀，機(jī)械壓力機(jī)的正規(guī)專業(yè)和兼業(yè)生產(chǎn)廠共 23 個(gè)，1978 年機(jī)械壓力機(jī)品種（只包括一機(jī)械系統(tǒng)的正式產(chǎn)品）共 30 個(gè)系列達(dá) 160 余種，產(chǎn)量占整個(gè)鍛壓機(jī)械年產(chǎn)量的 49%，其中開式壓力機(jī)占 70%，大、重型機(jī)械壓力機(jī)占 3%。在這期間，上海鍛壓機(jī)床廠、上海第二鍛壓機(jī)床廠、濟(jì)南第二機(jī)床廠及徐州鍛壓機(jī)床廠等機(jī)械壓力機(jī)制造廠進(jìn)行了技術(shù)改造和擴(kuò)建，生產(chǎn)能大大提高。設(shè)計(jì)科研隊(duì)伍日益擴(kuò)大，開展了機(jī)械壓力機(jī)的三化及科研工作，老產(chǎn)品亦不斷進(jìn)行更新?lián)Q代。例如，濟(jì)南第二機(jī)床廠對(duì) 13 中產(chǎn)品至今共進(jìn)行了 23 次更新，有的產(chǎn)品以前后更新多次，如 160 噸閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)共更新了三次，產(chǎn)品性能及質(zhì)量精益求精?，F(xiàn)在已具備各有設(shè)計(jì)和制造大型復(fù)雜機(jī)械壓力機(jī)的能力，某些產(chǎn)品以接近或趕上世界先進(jìn)水平。單機(jī)連線自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線 為滿足自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的需要，國內(nèi)知名壓力機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在 20 世紀(jì)末期，就大力進(jìn)行了高性能單機(jī)連線壓力機(jī)的研制生產(chǎn)。其中以濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司、上海鍛壓機(jī)床廠、齊齊哈爾第二機(jī)床廠等為代表，先后研制了 J47—1250/2000 型閉式四點(diǎn)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)、S3P—630 型閉式四點(diǎn)壓力機(jī)、PE4 - HH- 600 - 2TS 四點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī)、PD4- HH - 800/ 600 - 2TS 四點(diǎn)雙動(dòng)壓力機(jī)、30000kN 閉式雙點(diǎn)汽車大梁壓力機(jī)、成系列多連桿傳動(dòng)單動(dòng)壓力機(jī)及其他規(guī)格的大型雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。由它們組成的自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線具有大噸位、大行程、大臺(tái)面，以及大噸位氣墊、機(jī)械手自動(dòng)上下料系統(tǒng)、全自動(dòng)換模系統(tǒng)和功能完善的觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)，生產(chǎn)速度快、精度高。這些單機(jī)連線已先后裝備了第一汽車制造廠、重慶長安汽車廠等汽車制造業(yè)的多條大型自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線，并正在向更多的汽車廠和國外公司擴(kuò)展。2006 年 8 月，濟(jì)南二機(jī)床公司向泰國薩密特公司提供了一條 32000kN 大型沖壓生產(chǎn)線，充分滿足了汽車快速、高精度及高效的生產(chǎn)要求。這類生產(chǎn)線的典型配置和用途：開式單點(diǎn)壓力機(jī)加裝輥輪送料機(jī)( 或氣動(dòng)送料機(jī)) 成線，可作單( 多) 工序連續(xù)沖壓，操作性良好；開式雙點(diǎn)壓力機(jī)加裝多工位送料裝置、開卷裝置和校平裝置，組成多工位連續(xù)沖壓生產(chǎn)線。由于占地少、工序間搬運(yùn)小，所以正日益被沖壓生產(chǎn)看好；高速壓力機(jī)加裝凸輪分割型送料機(jī)、開卷校平裝置成線，沖制專用零件，如電動(dòng)機(jī)硅鋼片等。大型多工位壓力機(jī) 在覆蓋件沖壓領(lǐng)域，大型多工位壓力機(jī)是最先進(jìn)、最高效的沖壓設(shè)備，是高自動(dòng)化、高柔性化的典型代表。通常由拆垛機(jī)、大型壓力機(jī)、三坐標(biāo)工件傳送系統(tǒng)和碼垛工位等組成。生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá) 16～25 次/min，是手工送料流水線的 4～5 倍，是單機(jī)連線自動(dòng)化生產(chǎn)線的 2 ～3 倍。是當(dāng)今世界汽車制造業(yè)應(yīng)首選的最先進(jìn)的沖壓設(shè)備，目前世界上已能生產(chǎn) 95000kN 的大型多工位壓力機(jī)。這類機(jī)床過去惟工業(yè)發(fā)達(dá)國家獨(dú)有，20 世紀(jì)末到 21 世紀(jì)初我國也已開發(fā)研制，并取得成功。濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司于 1999 年與德國萬加頓公司合作制造了兩臺(tái) 20000kN 大型機(jī)械多工位壓力機(jī)， 2005 年初又與世界最大的汽車零部件供應(yīng)商—美國德納(DANA)公司簽訂了供貨合同，為其提供一臺(tái)50000kN 重型多工位壓力機(jī)。該機(jī)采用電控同步、電子伺服三坐標(biāo)送料、多連桿、全自動(dòng)換模、模具保護(hù)及現(xiàn)場(chǎng)總線控制等多項(xiàng)國際先進(jìn)技術(shù)，具有遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制和網(wǎng)絡(luò)通信等多種自動(dòng)化功能，適用于汽車制造中薄板件的拉深、彎曲、沖裁和成形等冷沖壓工藝。是我國迄今為止出口的噸位最大、技術(shù)含量最高、自動(dòng)化程度最高的沖壓成套設(shè)優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載3備。濟(jì)南二機(jī)床公司因強(qiáng)大的研發(fā)制造能力和良好的市場(chǎng)業(yè)績，被國外用戶譽(yù)為“世界五大數(shù)控裝備制造商之一” 。迄今為止，這類多工位壓力機(jī)在國內(nèi)汽車業(yè)尚未廣泛使用，但市場(chǎng)前景十分看好。國外目前現(xiàn)狀，曲柄壓力機(jī)，近 30 年來主要以批量生產(chǎn)在板沖和模鍛中被廣泛使用，專門化程度越來越高，朝著高速度、高精度、自動(dòng)化方向發(fā)展，普遍采用 CNC 控制。但今年，多品種少量生產(chǎn)勢(shì)頭在國外越益強(qiáng)勁，要滿足其經(jīng)濟(jì)上的合理性，就要求生產(chǎn)具有更高的柔性，工藝設(shè)備具有更大的通用性。在這種背景下，國外壓力機(jī)設(shè)計(jì)、制造者們、在傳統(tǒng)的機(jī)械壓力機(jī)上經(jīng)反復(fù)各種嘗試，最近終于設(shè)計(jì)制造出一些具有新創(chuàng)見的壓力機(jī)面市。這些壓力機(jī)，在結(jié)構(gòu)上各有其獨(dú)到之處，可適應(yīng)多變的工藝過程，通用性大，具有更高的柔性。其中機(jī)械驅(qū)動(dòng)源的液壓化、兼容機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)雙方優(yōu)點(diǎn)，體現(xiàn)了未來壓力機(jī)的突出特征，例如球頭連桿壓力機(jī)，機(jī)械—液壓壓力機(jī)，液壓—機(jī)械壓力機(jī)等。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載4第 2 章 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)選定本次設(shè)計(jì)選定 JB23—35A 型 35 噸曲柄壓力機(jī)參數(shù)為參考，JB23—35A 型壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱力 Pg 35t 公稱力行程 Sp 8mm 滑塊行程 H 100mm 滑塊行程次數(shù) 48r/min 最大封閉高度 120mm封閉高度調(diào)節(jié)量 30mm滑塊中心至機(jī)身距離 110mm工作臺(tái)板尺寸 前后×左右×厚度 200×300×30 mm 2.2 方案選定2.2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)布置方式的選定傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式包括兩個(gè)方面 [1， 2] ：（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)。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)） 。2.2.2 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)，70～30 次/min 的用兩級(jí)傳動(dòng)，30～10 次/min 的用三級(jí)傳動(dòng)，10次/min 一下的用四級(jí)傳動(dòng) [1]。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 6～8，齒輪傳動(dòng)部超過 7～9。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、寬、高尺寸比例適當(dāng)。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載52.2.3 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 [2]。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。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，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。2.2.4 總體設(shè)計(jì)方案的確定根據(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。圖 1 曲柄壓力機(jī)總體傳動(dòng)方案2.3 電動(dòng)機(jī)的選擇2.3.1 壓力機(jī)功能組成及總功（1）工件變形功 A1優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載6（14）[1]10A=.35Pgh（15） 331.7.50826.75NmJ?????（2）拉伸墊工作功 A2（16）[1]3319.2366yPH??（3）工作行程摩擦 A3摩擦當(dāng)量力臂 （17）[1]0[(1)2ABmd?????（18）[1].~4取 (19)[]0(.5)dPg?0.7358dm??1.28.6Am?0.45[(.102)5.01825.]4.736m????????(20) [1] 3303..76=289.0APg J???（4）彈性變形功 A 4 (21)[1]2h??(22)[]350.8754/PgKNmC?(23)3341.12AJ????（5）滑塊空程功 A5 查表 6—4[1] 得 A 5=423.333J（6）飛輪空轉(zhuǎn)功 A6 (24)[1]0()Nt??查表 6—4[1] 得 N 0=3KW(25)ntC查表 5—6[1] 得 Cn=0.50[]04.h[]Bgd優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載7(26)11.2548t sn??次次 /mi(27)[] .40nt sC?次 /i.60.5(2.415)7AKWsJ???（7）離合器接合功 A7： A7=0.2A（8）總功[1]1234567???(28) 6.759.289.305.243.570.2JJJJA??解得 ∴ 0A2.3.2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇電動(dòng)機(jī)平均功率 (29)409.82617.42mAJNWts??電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率 (30)K查表 6—1[1] 得 K 取 1.3實(shí)際選用功率 (31) 1.3687.42193.652.0K????又因?yàn)?，兩?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) [1]。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 2.2KW 的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L1—4，滿載轉(zhuǎn)速 nm=1430r/min。2.4 動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 2.4.1 確定總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 ，滿載轉(zhuǎn)速 。140YL?1430/minmnr?（1）總傳動(dòng)比 (32)29.78mai?（2）分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比前面?zhèn)鲃?dòng)方案已確定，采用一級(jí)帶傳動(dòng)，一級(jí)齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)方案如圖 1 所示。， 式中 分別為帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比。01ai?01i?查表 1[5]常見機(jī)械傳動(dòng)的主要性能，表 4—1[1] ,現(xiàn)有通用壓力機(jī)傳動(dòng)參數(shù)，為使 V 帶優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載8傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，取 ，則齒輪傳動(dòng)比為：04.75i?(33)1029.6.ai2.4.2 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算傳動(dòng)裝置如圖 1 所示（1）各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸　　 043/minmnr?傳動(dòng)軸　　　 (34)101.05/i.7i曲柄軸 248/nr?（2）各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)軸輸出功率　 　.19dPKW傳動(dòng)軸 (35)1?? 01?? 12.06.1K??曲柄軸　　 (36)2223.98.72.0W???傳動(dòng)軸、曲柄軸的輸出功率則分別為輸入功率乘軸承效率 0.98，例如傳動(dòng)軸輸出功率 1=0.98.1.06PKW???（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸輸出 　 (37)2.19954.630ddmPTNmn??傳動(dòng)軸 (38)10101=.75.=.71ddii??????曲柄軸 (39)22236.20.983.6TiTi Nm傳動(dòng)軸、曲柄軸輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率 0.98，例如傳動(dòng)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 。/126.710985.Nm??????運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：表 1　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果功率 P（KW ） 扭矩 T（N ）???軸 名輸入 輸出 輸入 輸出轉(zhuǎn)速n/min傳動(dòng)比i效率 ??電動(dòng)機(jī)軸 2.19 14.63 1430 04.75?01.96?優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載9傳動(dòng)軸 2.10 2.06 66.71 65.38 301.05曲柄軸 2.0 1.96 397.61 389.66 486.27ai?02.95?第 3 章 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算1．電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下飛輪的角速度 e?(40)[1]24301.5/.7eenradsi?????2．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?1430/minmnr?(41)∴[6]00143.7es?3．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 6—7[1]，皮帶當(dāng)量滑差率 ，系數(shù) K=1.3，修正系數(shù) ，則es 0.2ts?0.9??(42)[1]2()20.93(.1).81etks???????5．最大盈虧工 0A[1]01234??(43)89.75.289.30615.241.58J??4．飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Je(44)[1,7] 2022..0()eAkgm?????3.2 V 帶輪的設(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 ，2.ePKW?1430/inenr?04.27i?每天工作 8 小時(shí)。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載103.2.1 確定計(jì)算功率 caP由表 8—7[9]，查得工作情況系數(shù) ，故1.2AK?(45)[9]1.2.64caePKW???3.2.2 選擇 V 帶的帶型根據(jù) Pca 、n e 由圖 8—11[9]選用 Z 型3.2.3 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 8—6[9]表 8—8[9]，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=80mm。2) 驗(yàn)算帶速 v 。按式（8—13） [9] 驗(yàn)算帶的速度(46) [9]10143/5.9/0dnmss????因?yàn)?5m/s 30 m/s ，故帶速合適。<3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)式（8—15a） [9] ，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2(47) 214.75038dim???根據(jù)表 8—8[9]，圓整為 400mm。3.2.4 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 Ld 1）根據(jù)式（8—20） [9]得，336 a0 960，初定中心距 a0=500mm。≤ ?2）由式（8—22） [9]計(jì)算帶所需要的基準(zhǔn)長度 2(38)[50(0)]1764m??????? [9]210120()2()4dddLa?????（48） 由表 8—2[9]選帶的基準(zhǔn)長度 Ld=1800mm。3）按式（8—23） [9]計(jì)算實(shí)際中心距 a[9]0018076(5)5202da m???????（49）中心距的變化范圍為 493 a 574mm。????≤ ≤3.2.5 驗(yàn)算小帶輪包角 1?（50）[9]0 00 0 01d2157. 57.8=8(4)14.92a???????（ ）優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載113.2.6 計(jì)算帶的根數(shù) Z1）計(jì)算單根 V 帶的額定功率 Pr 。由 dd1=90mm 和 ne=1430r/min，查表 8—4a[9]得 P0=0.346KW。根據(jù) nm=1430r/min，i 0=4.75 和 Z 型帶查表 8—4b[9]得 。???0=0.03????查表 8—5[9]得 ，查表 8—2[9]得 ，于是.91K??1.LK?（51）[]0P()(.346.)0.9.4r L W??????2）計(jì)算 V 帶的根數(shù) Z（52）[9]2.6.5304carP??取 7 根。3.2.7 計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值 0min()F由表 8—3[9]得 A 型帶的單位長度質(zhì)量 ，所以.1/qkg?2[9]0min(2.5)().91.64[50.57.167caKPFvzN??????（53）應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 。0min()F?3.2.8 計(jì)算壓軸力 p壓軸力的最小值為（54） [9] 01min0in 145()2()s27.6sin763.2pFz N?????3.2.9 V 帶設(shè)計(jì)結(jié)果V 帶設(shè)計(jì)結(jié)果如下表所示 ： 表 2　Ｖ帶輪設(shè)計(jì)結(jié)果槽型 Z 型帶長 Ld=1800mm根數(shù) 7 根中心距 a=520mm優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載12小帶輪直徑 dd1=80mm大帶輪直徑 dd2=400mm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 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）按圖 1 所示傳動(dòng)方案，選用變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。3）壓力機(jī)一般為機(jī)床類，速度不高，故選用 7 及精度（GB10095 —88） 。2）材料選著。由表 10—1[9]選著小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。4）選小齒輪齒數(shù) z1=13，則大齒輪齒數(shù) z2=i ，取 z2=82???1=6.27×13=81.513.3.2 按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10—9） [9]進(jìn)行計(jì)算，即（55）??2131EHtdKTZu???????????? 確定公式類各計(jì)算數(shù)字1） 試選載荷系數(shù) 。2t?2） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由表 1 中小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 416.70TNm??3） 由表 10—7[9]，小齒輪做懸臂布置，選取齒寬系數(shù) 。0.6d??4） 由表 10—6[9]，查的材料的彈性影響系數(shù) 。1289.EZMPa5） 由圖 10—21d[9]，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極 ；lim160HPa??大齒輪的接觸疲勞極限 。lim250HMPa??6） 由式 10—13[9]計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。（56）716031.(81)4.350hNnjL????優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載13（57）9624.3510.41067N??7） 由圖 10—19[9]取接觸疲勞壽命系數(shù) ； 。1.0HNK?21.8HN8） 計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（10—12） [9]得（58）1lim[].060HNKMPaS????(59)2li2.85499） 變?yōu)橄禂?shù)的選擇。采用 ,表 2—17[10]，按耐磨性能最有利的條件制定的變位系數(shù)表120X????取 。10）查取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ按 ，由圖 10—8[11]，查得120.651.02=38XZ???和 HZ=2.1? 計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑 d1t，代入 中較小的值。??24 2133126.710.2189.1()63.670tEHtdKTZu m?????????????????2）計(jì)算圓周速度 v。（60）163.10.5/.9/60tnvmss????3）計(jì)算齒寬 。b（61）1.6317.89dt m???4）計(jì)算齒寬與齒高之比 。h模數(shù) （62）1.4.8563ttmz??齒高 （63）2.5.10.92t m?7893.4610.bh?5）計(jì)算載荷系數(shù)。12.,. ??H?優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載14根據(jù) ，7 級(jí)精度，由圖 10—8[9]查得動(dòng)載系數(shù) ，直齒輪0.95/vms? 1.0Kv?；1HFK?由表 10—2[9]查得使用系數(shù) ；1.75AK?由表 10—4[9]用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐為懸臂布置 。1.35HK??由 ， ，查圖 10—13[9]得 ；故載荷系數(shù)1.35H??1.24FK??（64）[9]1.750.35.86AVHK????6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10—10a） [9]得（65）[9]331 2.866..9ttd m?7）計(jì)算模數(shù) 。m（66）1.95.103z3.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10—5） [9]得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為(67)??132FaSdYKTmz?????????? 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1）由圖 10—20c[9]查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 ；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極150FEMPa??限 ；2380FEMPa??2）由圖 10—18[9]取彎曲疲勞壽命系數(shù) ， ；10.95FNK?20.98FN?3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù) ，由式（10—12） [9]得1.4S?(68)??0.9539.2FNEKMPaa???(69)22.8614S4）計(jì)算載荷系數(shù) 。3.67bh?優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載15(70)[9]1.7501.24.9AVFK??????5）查取齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)。按齒數(shù) 和變位系數(shù) ，由圖 10—16[11]和 10—17[11]，查取 ，13z1.6x 12.FaY?；1.7