畢業(yè)設(shè)計(jì)論文高速壓力機(jī)設(shè)計(jì)含裝配圖

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1、 高速壓力機(jī) 摘 要 機(jī)械壓力機(jī)是最主要的鍛壓設(shè)備。它的工作原理是:電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)減速箱減速，然后帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，利用偏心齒輪使其帶動(dòng)沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到?jīng)_壓地目的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先查閱了有關(guān)高速壓力機(jī)的資料，了解了高速壓力機(jī)的工作原理及發(fā)展現(xiàn)狀，然后根據(jù)高速壓力機(jī)的設(shè)計(jì)方案要求，確定了該壓力機(jī)的機(jī)械部分設(shè)計(jì)地最佳方案，并對(duì)選擇的帶輪、齒輪等零件進(jìn)行了校核計(jì)算，最后用CAD繪圖軟件繪制了高速壓力機(jī)的總裝圖和主要零部件圖。 關(guān)鍵詞：壓力機(jī) 帶傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) CAD圖紙，聯(lián)系153893706 High-speed Press

2、 ABSTRACT Mechanical press is the most important forging equipment。Its working principle is: Motor driven pulley operation, After reduction box Slowdown，Then driven rotational axis，Use of eccentric gear，It led to-head under the reciprocating，To achieve the aim of stamping。In the process of the de

3、sign, at first, Access to high-speed presses on the information，to understand the High-speed presses of its operation and the development present situation，then, according to the fuselage design proposal request，Determining the mechanical design of the press and the best option，And choose the pulley

4、, gear and other parts were calculated Checking，F(xiàn)inally, using CAD software draw the assemble diagram and related part diagrams of the machine. Key word: press machine；belt drive； gear drive 目 錄 第一章 緒論 1 1.1高速壓力機(jī)的背景 1 1.2高速壓力機(jī)在國(guó)內(nèi)外的研究狀況 1 1.3高速壓力機(jī)的應(yīng)用 2 1.4本論文設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 第二章

5、高速壓力機(jī)的總體方案及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 3 2.1高速壓力機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 3 2.1.1高速壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)方案的擬定 3 2.1.2 高速壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的擬訂 4 2.2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 4 第三章 高速壓力機(jī)設(shè)計(jì)的計(jì)算 6 3.1選擇電動(dòng)機(jī) 6 3.1.1選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)。 6 3.1.2曲柄壓力機(jī)---工作循環(huán)所消耗的能量 6 3.1.3電動(dòng)機(jī)功率 8 3.2計(jì)算總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比分配 9 3.2.1計(jì)算傳動(dòng)比 9 3.2.2分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 9 3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 10 3.4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.4.1帶傳

6、動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.4.2齒輪傳動(dòng)(外嚙合)零件設(shè)計(jì)的幾何計(jì)算 15 3.4.3減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算 23 第四章 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 第一章 緒論 1.1高速壓力機(jī)的背景 隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，高速壓力機(jī)床的發(fā)展越來(lái)越成為機(jī)械制造行業(yè)的中流砥柱，通用型高性能壓力機(jī)，廣泛適用于航空、汽車(chē)、農(nóng)機(jī)、電機(jī)、電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、家電、五金等行業(yè)。 鍛壓機(jī)械是指在鍛壓加工中用于成形和分離的機(jī)械設(shè)備，1842年，英國(guó)工程師史密斯創(chuàng)制第一臺(tái)蒸汽錘，開(kāi)始了蒸汽動(dòng)力鍛壓機(jī)械的時(shí)代。1795年，英國(guó)的布拉默發(fā)明水壓機(jī)，但直到19世紀(jì)中葉，由于大鍛

7、件的需要才應(yīng)用于鍛造。隨著電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，十九世紀(jì)末出現(xiàn)了以電為動(dòng)力的機(jī)械壓力機(jī)和空氣錘，并獲得迅速發(fā)展。二十世紀(jì)初，鍛壓機(jī)械改變了從19世紀(jì)開(kāi)始的向重型和大型方向發(fā)展的趨勢(shì)，轉(zhuǎn)而向高速、高效、自動(dòng)、精密、專(zhuān)用、多品種生產(chǎn)等方向發(fā)展。于是出現(xiàn)了每分種行程2000次的高速壓力機(jī)。所謂高速壓力機(jī)一般是指每分鐘的行程次數(shù)為普通壓力機(jī)的5—10倍的壓力機(jī)。高速壓力機(jī)是帶有自動(dòng)送料裝置，可完成板料高效率、精密加工的機(jī)械壓力機(jī)，具有自動(dòng)、高速、精密三個(gè)基本要素。 自60年代以來(lái)，高速壓力機(jī)已有較大的發(fā)展，其每分鐘行程次數(shù)已從幾百次發(fā)展到3千次左右，其噸位已從十噸發(fā)展到上百?lài)?。目前高速壓力機(jī)主要用在電子、儀

8、器儀表、輕工、汽車(chē)等行業(yè)中進(jìn)行特大批量的沖壓生產(chǎn)。近年來(lái)，隨著模具技術(shù)和沖壓技術(shù)的發(fā)展，高速壓力機(jī)的應(yīng)用范圍在不斷地?cái)U(kuò)大，數(shù)量在不斷地增加。預(yù)計(jì)不久的將來(lái)，高速壓力機(jī)在沖壓用壓力機(jī)中的比例將會(huì)愈來(lái)愈大。 1.2高速壓力機(jī)在國(guó)內(nèi)外的研究狀況 近十多年來(lái)，隨著對(duì)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識(shí)，沖壓成形技術(shù)無(wú)論在深度和廣度上都取得了前所未有的進(jìn)展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開(kāi)始發(fā)生很大變化。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)等沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動(dòng)了先進(jìn)沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。 冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，為了滿(mǎn)足大量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速壓力機(jī)發(fā)

9、 展到多工位高速壓力機(jī)。一般中小型冷沖件，既可在多工位壓力機(jī)上生產(chǎn)，也可以在高速壓力機(jī)上采用多工位級(jí)進(jìn)模加工，是冷沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度自動(dòng)化。 在汽車(chē)、航空航天、電子和家用電器領(lǐng)域，需要大量的金屬板殼零件，特別是汽車(chē)行業(yè)要求生產(chǎn)規(guī)?；?、車(chē)型個(gè)性化和覆蓋件大型一體化。進(jìn)入21 世紀(jì)，我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)飛速發(fā)展，面對(duì)這一形勢(shì)，我國(guó)的板材加工工藝及相應(yīng)的沖壓設(shè)備都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 1.3高速壓力機(jī)的應(yīng)用 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，小型電子零件的需求日趨高漲，促進(jìn)了高精度、高效率的高速壓力機(jī)的發(fā)展。目前日本已成為高速壓力機(jī)技術(shù)的領(lǐng)軍，在100kN壓力、8mm沖程下，滑塊速度可達(dá)4000次/min。我國(guó)金豐、江

10、蘇揚(yáng)鍛、高將精機(jī)、江蘇揚(yáng)力、徐鍛和西安通力等公司都有高速壓力機(jī)產(chǎn)品。2004年已開(kāi)發(fā)出了速度達(dá)1200次/min的SH系列SH—25開(kāi)式高速精密壓力機(jī)。其他還有VH開(kāi)式、JF75G閉式系列高速壓力機(jī)。這些壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于電子和微電子行業(yè)，全面提高了行業(yè)技術(shù)裝備水平，替代了大量的進(jìn)口機(jī)床。 1.4本論文設(shè)計(jì)內(nèi)容 為了提高生產(chǎn)效率，壓力機(jī)在不斷向高速發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)，生產(chǎn)的高速壓力機(jī)較少，主要還是以進(jìn)口設(shè)備為主。因此，急需要設(shè)計(jì)一重高速壓力機(jī)，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。 第二章 高速壓力機(jī)的總體方案及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 2.1高速壓力機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 2.1.1高速壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)方案的擬定 隨著

11、我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展。高速壓力機(jī)的發(fā)展越來(lái)越成為機(jī)械制造行業(yè)的中流砥柱，本文旨在設(shè)計(jì)沖壓效率高，機(jī)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作可靠，自動(dòng)化程度高，機(jī)械震動(dòng)小的高速壓力機(jī)。 該高速壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由曲柄，連桿，滑塊等零件。傳動(dòng)系統(tǒng)為齒輪傳動(dòng)。由于開(kāi)式壓力機(jī)操縱簡(jiǎn)單，本論文所設(shè)計(jì)的壓力機(jī)的沖壓力為：100。故本文采用開(kāi)式。 壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)方案如下圖： 2.1.2 高速壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的擬訂 高速壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)是反映一臺(tái)壓力機(jī)的工藝能力，所能加工零件的尺寸范圍，以及有關(guān)生產(chǎn)率等指標(biāo)。擬訂分別如下： 1 公稱(chēng)壓力 1000 2 滑塊行程 30 3 沖

12、頭工作頻率 1000次/ 4 工作臺(tái)板尺寸 前后 500 左右 800 5 滑塊底面尺寸 前后 300 左右 400 6 立柱間的距離 450 2.2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 由于本文設(shè)計(jì)的高速壓力機(jī)承載能力和速度大，故采用圓柱齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)。按照工作要求和條件。 3種傳動(dòng)方案如下圖所示： 其中 a為帶傳動(dòng)和直齒輪傳動(dòng)； b為直齒輪傳動(dòng); c直齒輪傳動(dòng)和斜齒輪傳動(dòng). 本文選a)傳動(dòng)方案。 第三章 高速壓力機(jī)設(shè)計(jì)的計(jì)算 3.1選擇電動(dòng)機(jī) 3.1.1選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)。 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算

13、： 其中：------平均功率（千瓦） A -------工作循環(huán)所需的總能量（焦） t ------- 工作循環(huán)時(shí)間（秒） k一般為1.2---1.6 ，本文中取1.6 式中 n 為壓力機(jī)滑塊行程次數(shù) 為壓力機(jī)行程利用系數(shù)，采用自動(dòng)化送料為1，本文中取0.6 3.1.2曲柄壓力機(jī)---工作循環(huán)所消耗的能量 壓力機(jī)一工作循環(huán)所消耗的能量A為 A= 式中：-----工件變形功（屬有效能量） -----拉延墊工作功，即進(jìn)行拉延工藝時(shí)壓邊所需的功（屬有

14、效能量） ------工作行程時(shí)由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量 ------工作行程時(shí)由于壓力機(jī)受力系統(tǒng)的彈性變形所消耗的能量 ------壓力機(jī)空程向下和空程向上時(shí)所消耗的能量 ------單行程時(shí)滑塊停頓飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量 ------單次行程時(shí)滑塊時(shí)離合器接合所消耗的能量 下面對(duì)這些能量分別計(jì)算： 1）工件變形功=0.315(焦) 式中 -----為壓力機(jī)公稱(chēng)壓力（牛） ------為板料厚度（米） 對(duì)于快速壓力機(jī)（毫米） 故=63000（焦）、 2）拉延墊工作功 式中 -----為

15、壓力機(jī)公稱(chēng)壓力（牛） -----為壓力機(jī)滑塊行程長(zhǎng)度（米） 故=833.3（焦） 3）工作行程時(shí)由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦所消耗的能量 式中 -----摩擦當(dāng)量力臂（米） ------公稱(chēng)壓力（牛） ------公稱(chēng)壓力角（度） 故 =2088（焦） 4）工作行程時(shí)由于壓力機(jī)受力系統(tǒng)的彈性變形所消耗的能量為： 式中 -----壓力機(jī)公稱(chēng)壓力（牛） -----壓力機(jī)總的垂直變形（米） -----壓力機(jī)垂直剛度 故=1250（焦） 5）壓力機(jī)空程向下和空程向上時(shí)所消耗的能量 根據(jù)曲柄壓

16、力機(jī)空程損耗功及飛輪空轉(zhuǎn)損耗功率表知=100（焦） 0.16(千瓦) 6）滑塊停頓飛輪空轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的能量（千米） 式中 ----壓力機(jī)單次行程時(shí)的循環(huán)周期（秒） ----曲軸回轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間（秒） -----壓力機(jī)行程次數(shù)及行程利用系數(shù)。 故 =11400（焦） 7）單行程時(shí)，離合器接合所消耗的能量（焦） 綜上所述： 總功 A= 63000+833.3+2088+1250+100+11400+ 故A=102089焦 3.1.3電動(dòng)機(jī)功率 選用電動(dòng)機(jī)型

17、號(hào)為 [同步轉(zhuǎn)速1000r/min ，6極，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速970r/min] 3.2計(jì)算總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比分配 3.2.1計(jì)算傳動(dòng)比 因?yàn)閴毫C(jī)行程 s=30mm 求主軸轉(zhuǎn)速 沖頭工作頻率P=1000次/min 滑塊行程S=30mm 故滑塊與連桿線速度V=1m/s 主軸轉(zhuǎn)速 故總傳動(dòng)比 式中 ------電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速（r/min） 3.2.2分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 分配傳動(dòng)比應(yīng)考慮以下原則： 1.各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)在合理范圍內(nèi)，不超出允許的最大值，以符合個(gè)中傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)，并使結(jié)構(gòu)比較緊湊。 2.應(yīng)注意使各級(jí)傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)合理。 3.盡量使

18、傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊或重量較小。 4.盡量使各級(jí)大齒輪浸油深度合理（低速級(jí)大齒輪浸油稍深，高速級(jí)大齒輪能浸到油。）在臥式減速器設(shè)計(jì)中，希望各級(jí)齒輪直徑相近，以避免為了各級(jí)齒輪都能浸到油，而使某級(jí)大齒輪浸油過(guò)深造成攪油損失增加。 5.要考慮傳動(dòng)零件之間不會(huì)干涉碰撞。 由式= 式中 -----帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 -----減速器的傳動(dòng)比 為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，初步取=3，則減速器傳動(dòng)比為： 因此帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為3，減速器的傳動(dòng)比為4.85。 3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1）各軸轉(zhuǎn)速 I軸 II軸 2）各軸輸入功率 I軸

19、 II軸 I~II軸的輸出功率則分別為輸入功率乘軸承效率0.98。 3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 I~II軸輸入轉(zhuǎn)矩 I軸 II軸 I~II軸的輸出轉(zhuǎn)矩則分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.98。 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表： 軸名 功

20、率P kw 轉(zhuǎn)矩T 轉(zhuǎn)速n r/min 傳動(dòng)比 效率 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 27.22 268 970 3 0.96 I軸 26.13 25.61 771.8 756.4 323 4.85 0.95 II軸 24.84 24.34 3558 3487 66.67 3.4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.4.1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 帶傳動(dòng)是兩個(gè)或多個(gè)帶輪之間用帶作為撓性拉曳零件的傳動(dòng)，工作時(shí)借助零件之間的摩擦（或嚙合）來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。根據(jù)帶的截面形狀不同，可分為平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)

21、等。 帶傳動(dòng)是具有中間撓性件的一種傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)有： 1）能緩和載荷沖擊； 2）運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲； 3）制造和安裝不像嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格； 4）過(guò)載時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞； 5）可增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件（可達(dá)15m）。 由于本設(shè)計(jì)中要求轉(zhuǎn)速高，為保證穩(wěn)定傳動(dòng)皮帶不打滑，選用V帶傳動(dòng)，計(jì)算如下： （1）定V帶型號(hào)和帶輪直徑 1）工作情況系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P188）表11.5得， 2）計(jì)算功率 3）選帶型號(hào) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P188）查看圖11.15選C型。 4）小帶輪直徑 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P189）表11.6取=40

22、0mm 5）大帶輪直徑 （設(shè)=0.01） 6）大帶輪轉(zhuǎn)速 （2）計(jì)算帶長(zhǎng) 初取中心距=650mm 帶長(zhǎng) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P179）圖11.4得基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （3）求中心距和包角 1）中心距 2）小輪包角 （4）求帶根數(shù) 帶速 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P191-192）表11.8查得； 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P191-192）表11.8查得； 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P194-195）表11.12查得； 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P19

23、3）表11.10查得 故帶根數(shù) 取根 （5）求軸上載荷 張緊力 （由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P179-180）表11.4查得帶質(zhì)量） 軸上載荷 3.4.2齒輪傳動(dòng)(外嚙合)零件設(shè)計(jì)的幾何計(jì)算 和其他機(jī)械傳動(dòng)比較，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)；傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)緊湊；功率和速度適用范圍很廣等。缺點(diǎn)是：齒輪制造需要專(zhuān)用機(jī)床和設(shè)備，成本較高；精度低時(shí)，振動(dòng)和噪聲較大；不宜用

24、于軸間距離大的傳動(dòng)等。 齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿(mǎn)足下列兩項(xiàng)基本要求： 1）傳動(dòng)平穩(wěn)——要求瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，盡量減小沖擊、振動(dòng)和噪聲； 2）承載能力高——要求在尺寸小、重量輕的前提下，齒輪的強(qiáng)度高、耐磨性好，在預(yù)定的使用期限內(nèi)不出現(xiàn)斷齒等失效現(xiàn)象。 在齒輪設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，有關(guān)齒廓曲線、齒輪強(qiáng)度、制造精度、加工方法以及熱處理工藝等，基本上都是圍繞這兩個(gè)基本要求進(jìn)行的。 預(yù)期使用壽命10年，每年300個(gè)工作日。在使用期限內(nèi)，工作時(shí)間占20%。載荷無(wú)變化，動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作有中等振動(dòng)，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，齒輪對(duì)稱(chēng)布置。傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制，小批量生產(chǎn)，齒面允許少量點(diǎn)蝕，無(wú)嚴(yán)重過(guò)載。 因傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制，批量較

25、小，故小齒輪用，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB~286HB，平均取為260HB，大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB~286HB，平均取240HB。 齒輪傳動(dòng)計(jì)算如下： 一．齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1．初步計(jì)算 1）轉(zhuǎn)矩 式中 P-----電動(dòng)機(jī)功率 -----小齒輪轉(zhuǎn)速 2）齒寬系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P218）表12.13，取=1.0 3）接觸疲勞極限 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P223）圖12.17c得， 4）初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力 5）值 由機(jī)械

26、設(shè)計(jì)第4版（P227）表12.16，取=85 6）初步計(jì)算的小齒輪直徑 取=130mm 式中 u-----減速器傳動(dòng)比 -----小齒輪轉(zhuǎn)矩 7）初步齒寬b b=== 2．校核計(jì)算 1）圓周速度 2）精度等級(jí) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P207）表12。6，選8級(jí)精度。 3）齒數(shù)z和模數(shù)m 初取齒數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P206）表12.3，取m=3，則 4）使用系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P215）表12.9，=1.5 5）動(dòng)載系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版

27、（P216）圖12.9，=1.1 6）齒間載荷分配系數(shù) 由此得 7）齒向載荷分布系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P218）表12.11 8）載荷系數(shù)K 9）彈性系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P221）表12.12，=189.8 10）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P222）圖12.16，取=2.5 11）接觸最小安全系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P225）表12.14，取=1.05 12）總工作時(shí)間 13）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P226）表

28、12.15，估計(jì) 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。 14）接觸壽命系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P224）圖12.18， 取 15）許用接觸應(yīng)力 16）驗(yàn)算 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整。 3．確定傳動(dòng)主要尺寸 1）實(shí)際分度圓直徑d 因模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，齒數(shù)已重新確定，但并未圓整，故分度圓直徑不會(huì)改變，即 2）中心距a 3）齒寬b 取

29、 二．齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 1）重合度系數(shù) 2）齒間載荷分配系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P217）表12.10， 3）齒向載荷分布系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P225）圖12.14， 4）載荷系數(shù)K 5）齒形系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P229）圖12.21得， ， 6）應(yīng)力修正系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P230）圖12.22得， ， 7）彎曲疲勞極限 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P231）圖12.23c得， ， 8）彎曲最小安全系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P225）表12.14

30、得，=1.25 9）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P226）表12.15，估計(jì) 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 10）彎曲壽命系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P232）圖12.24得， ， 11）尺寸系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P232）圖12.25得，=1.0 12）許用彎曲應(yīng)力 13）驗(yàn)算 傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核。 另偏心齒輪的計(jì)算如下： 1）轉(zhuǎn)矩 式中

31、 P-----電動(dòng)機(jī)功率 -----齒輪轉(zhuǎn)速 2）齒寬系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P218）表12.13，取=0.8 3）接觸疲勞極限 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P223）圖12.17c得， 4）初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力 5）值 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P227）表12.16，取=95 6）齒輪直徑 取=430mm 式中 u-----減速器傳動(dòng)比 -----齒輪轉(zhuǎn)矩 7）齒寬b b== 8）圓周速度 9）精度等級(jí) 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P207）表12。6，選9級(jí)

32、精度。 10）齒數(shù)z和模數(shù)m 初取齒數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)第4版（P206）表12.3，取m=10，則 3.4.3減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算 1．減速器各部位及附屬零件的名稱(chēng)和作用 （1）窺視孔和窺視孔蓋 在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開(kāi)窺視孔，以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。 （2）放右螺塞 減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞堵住。 （3）油標(biāo) 油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。 （4）通氣器 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫

33、隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱漲氣體自由逸出，達(dá)到機(jī)體內(nèi)外其他相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。 （5）啟蓋螺釘 機(jī)蓋于機(jī)座接合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后接合較緊，不易分開(kāi)。為便于取下機(jī)蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。 （6）定位銷(xiāo) 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷(xiāo)，銷(xiāo)孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)的（如蝸桿傳動(dòng)機(jī)體），銷(xiāo)孔位置不應(yīng)對(duì)稱(chēng)布置。 （7）調(diào)整墊片 調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用以調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件（如渦輪、圓錐齒輪等）軸向

34、位置的作用。 （8）環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤 在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。在機(jī)座上鑄出吊鉤，用以搬運(yùn)機(jī)座或整個(gè)減速器。 （9）密封裝置 在伸出軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體情況選用。 2．計(jì)算鑄鐵減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 1）機(jī)座壁厚 一級(jí) =0.025a+1=8mm 2）機(jī)蓋壁厚 一級(jí) =0.02a+1= 8mm 3）機(jī)座凸緣厚度b b=1.5=15.75mm 4）機(jī)蓋凸緣厚度 =1.5=12.90mm 5）機(jī)座底凸緣厚度 =2.5=26.25mm 6）地腳螺

35、釘直徑 =0.036a+12=25.68mm 7）地腳螺釘數(shù)目n n=6（） 8）軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 =0.75=19.26mm 9）機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 =0.5=12.84mm 10）聯(lián)接螺栓的間距 =150~200取=150mm 11）軸承蓋端螺釘直徑 =0.4=10.27mm 12）窺視孔蓋螺釘直徑 =0.3=7.70mm 13）定位銷(xiāo)直徑 =0.7=8.99mm 14）至外機(jī)壁距離 =26mm（見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P27表4） 15）至凸緣邊緣距離 =24mm（見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P27表4） 16）軸承旁凸臺(tái)半徑 ==24mm

36、17）凸臺(tái)高度 根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。 18）外機(jī)壁至軸承座端面距離 =+8=58mm 19）大齒輪頂圓（渦輪外圓）與內(nèi)機(jī)壁距離 >1.2=12.60mm 20）齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 >=10.5mm 21）機(jī)蓋、機(jī)座肋厚、 0.85=7.31mm 0.85=8.93mm 22）軸承端蓋外徑 =軸承孔直徑+5 23）軸承端蓋凸緣厚度 ==10.27mm 24）軸承旁聯(lián)接螺栓距離 盡量靠近,以和互不干涉為準(zhǔn),一般取  第四章 結(jié)論 通過(guò)幾個(gè)月的努力，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過(guò)對(duì)所選擇的零件的校核計(jì)算，得出如下結(jié)論： （

37、1）：高速壓力機(jī)沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)是靠偏心齒輪完成的。 （2）：在本論文中的所有的計(jì)算值都是理論值，可能在實(shí)際中會(huì)存在一些其他的問(wèn)題。 （3）：由于時(shí)間的倉(cāng)促，對(duì)于該高速壓力機(jī)設(shè)計(jì)所涉及到的其他機(jī)構(gòu)，如送料機(jī)構(gòu)、減震機(jī)構(gòu)等，沒(méi)有進(jìn)行設(shè)計(jì)。 通過(guò)對(duì)所選課題的全面研究及所給參數(shù)的分析確定高速壓力機(jī)的整體方案，并進(jìn)行主軸組件的設(shè)計(jì)計(jì)算和主軸箱的整體結(jié)構(gòu)安排，最終完成高速壓力機(jī)的設(shè)計(jì)從而全面培養(yǎng)了綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力；為以后更好的走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致謝 首先，感謝悕向儒老師的悉心教導(dǎo)，悕老師知識(shí)淵博，

38、教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，在百忙之中抽空認(rèn)真負(fù)責(zé)地指導(dǎo)我，使我在選題和撰寫(xiě)過(guò)程中克服很多困難，同時(shí)讓我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段里學(xué)到了好多以前沒(méi)接觸的知識(shí)。 其次，感謝馬雄鋒和劉國(guó)藩同學(xué)在這幾個(gè)月中對(duì)我的幫助。 最后，再次衷心的感謝悕老師及所有關(guān)心和幫助過(guò)我的同學(xué)們，畢業(yè)在即，祝愿他們身體健康，工作順利。  參考文獻(xiàn) [1] . 趙升噸，張學(xué)來(lái)，高長(zhǎng)宇，楊輝.高速壓力機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].鍛壓裝備及制造技術(shù),2005,39(1)：17-24. [2] . 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版），1997 [3] . 姚艷 ，高速壓力機(jī)彈

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