曲柄壓力機曲柄滑塊工作機構(gòu)設(shè)計 14M論文
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前 言
為了更好的完成畢業(yè)設(shè)計，學(xué)校組織我們參加畢業(yè)實習(xí)，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的不同，實習(xí)的內(nèi)容有所不同。本組主要完成曲柄壓力機設(shè)計，因此此次實習(xí)主要是通過參觀實習(xí)和查閱資料了解壓力機的結(jié)構(gòu)及工作情況。
壓力機是機械制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。隨著社會需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機床設(shè)計要求越來越高。尤其是模具制造的飛速出現(xiàn)，使機床向高速、精確，智能化的方向發(fā)展。對壓力機的精度和生產(chǎn)率等各方面的要求也就越來越高。本次設(shè)計是結(jié)合壓力機的工作實際，對JB31-160型曲柄壓力機進行改進性設(shè)計。由于傳統(tǒng)JB31-160型曲柄壓力壓力機，存在滑塊運動精度底，裝模高度調(diào)節(jié)麻煩，滑塊行程量小等缺點，嚴重影響了生產(chǎn)效率。本次設(shè)計鑒于以上缺點對其進行了如下改正：1改進部件結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用新型材料。例如離合器部件，盡量減小其從動慣量，采用新興摩擦材料。2調(diào)節(jié)裝置方面，采用二級的錐齒——蝸桿蝸輪調(diào)節(jié)，節(jié)省了工人勞動量，又提高了精度。3采用了曲軸代替同類型的偏心軸，用變位齒輪代替普通齒輪，這樣就減小了機身的高度，更方便按裝。
壓力機是沖壓模具制造的常用設(shè)備，而提高沖壓模具坯料精度，提高生產(chǎn)率，提高使用壽命，減少勞動勞動量的有效方法，此外，還要考慮到人機結(jié)合的合理性，使機床更人性化，便于工人的操作。
1 曲柄壓力機的工作原理及主要參數(shù)
曲柄壓力壓力機是以曲柄傳動的鍛壓機械，其工作原理如圖1-1：
電動機通過三角帶把運動傳給大皮帶輪，再經(jīng)小齒輪，大齒輪，傳給曲軸。連桿上端連在曲軸上，下端與滑塊連接，把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)檫B桿的上下往復(fù)運動。上模裝在滑塊上，下模裝在墊板上。因此，當(dāng)材料放在上下模之間時，及能進行沖裁或其他變形工藝，制成工件。由于工藝的需要，滑塊有時運動，有時停止，所以裝有離合器和制動器。壓力機在整個工作周期內(nèi)進行工藝操作的時間很短，也就是說，有負荷的工作時間很短，大部分時間為無負荷的空程時間。為了使電動機的負荷均勻，有效的利用能量，因而裝有飛輪。大皮帶輪及起飛輪的作用。
曲柄壓力機一般有下面幾個工作部分：
1. 工作機構(gòu)，一般為曲柄滑塊機構(gòu)，由曲柄、連桿、滑塊等零件組成。
2. 傳動系統(tǒng)，包括齒輪傳動、皮帶傳動等機構(gòu)。
3. 操作系統(tǒng)，如離合器、制動器。
4. 能源系統(tǒng)，如電動機、飛輪。
5. 支撐部件，如機身。
圖1-1曲柄壓力機傳動示意圖
上述除了的基本部分以外，還有多種輔助系統(tǒng)與裝置，如潤滑系統(tǒng)、保護裝置以及氣墊等。
曲柄壓力機的主要參數(shù)和型號
一、曲柄壓力機的主要參數(shù)
1.公稱壓力： 160 噸
2.滑塊行程： 200 毫米
3.滑塊每分次數(shù)： 32
4.最大裝模高度： 450 毫米
5.裝模高度調(diào)節(jié)量： 200 毫米
6.導(dǎo)軌間距離： 880 毫米
7.滑塊底面尺寸： 700 毫米
8.工作臺尺寸： 800 毫米
二、曲柄壓力機的型號
J A 3 1 —160 型
J—機械壓力機（第一類鍛壓機）
A—次要參數(shù)與基本型號不同的第一變型
3—第三列
閉式單點壓力機
1—第一組
160—公稱壓力（×10千牛）
2 電動機的確定
一、封閉高度調(diào)節(jié)裝置電動機功率的計算方法
在穩(wěn)定負載下，電動機在單位時間內(nèi)所做的有用功，除以傳動系統(tǒng)的效率，便是電動機所需的功率。寫成公式為：
（千牛） （10-1）
式中 N—電動機所需的功率（千瓦）
N‘—電動機每分鐘所做的有用功；
η—傳動系統(tǒng)的機械效率；
上式中102是單位換算常數(shù)，表示功率1千瓦相當(dāng)102公斤·米/秒。
1. 電動機通過傳動系統(tǒng)提升滑塊時，每秒中內(nèi)所做的有用功為：
N‘=Gv (10-2)
式中 G—滑塊部件重量
v—滑塊的調(diào)節(jié)速度（米/秒）
二、封閉高度調(diào)節(jié)裝置傳動系統(tǒng)的機械效率
傳動系統(tǒng)的機械效率主要包括：
（1） 導(dǎo)軌與滑塊相對滑動的效率η1。
（2） 調(diào)節(jié)螺桿傳動效率η2。
（3） 調(diào)節(jié)螺母與套筒端面之間相對滑動的效率η3。
（4） 皮帶、齒輪傳動效率η4。
除了以上幾方面的摩擦損失之外，軸承處還有摩擦損失，但因調(diào)節(jié)裝置多采用滾動軸承，效率較高，所以可忽律。因此，封閉高度調(diào)節(jié)裝置傳動系統(tǒng)的機械效率為：
（10-3）
多數(shù)曲柄壓力機封閉高度調(diào)節(jié)裝置傳動系統(tǒng)的機械效率在0.02～0.03之間。
2.電動機功率計算
將式（10-2）代入式（10-1）中，得：
（10-4）
調(diào)節(jié)電動機可采用一般封閉式鼠籠型電動機。電動機的同步轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動級數(shù)和傳動類型而定，在實際生產(chǎn)過程中，為了減少曲軸壓力機的零件品種和規(guī)格，實現(xiàn)部件通用化，常常將噸位接近的曲柄壓力機采用相同的調(diào)節(jié)電動機，傳動系統(tǒng)的某些零件亦相互通用。
2.1 主電動機的功率的計算原理
一、曲柄壓力機主傳動為什么采用飛輪
在曲柄壓力機的工作過程中，由于沖壓時所需要的能量很大，而作用時間卻很短，如果按沖壓時所需的功率選取電動機，則所要求的電動機的功率很大。但壓力機的沖壓過程很短，必然造成浪費，為了解決這一矛盾，所以在傳動系統(tǒng)中加上一個飛輪，滑塊不工作時，電動機帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，使它儲存能量，而在沖壓工件是的短暫時間里，主要靠飛輪降低轉(zhuǎn)速釋放能量，所釋放的能量為：
（公斤·米）
式中 J—飛輪轉(zhuǎn)動慣量；
ω1—沖壓工件開始是飛輪的角速度；
ω2—沖壓工件后飛輪的角速度。
飛輪釋放能量后，角速度由ω1降到ω2，但這時工件已沖壓完畢，飛輪的負載減小，于是電動機帶動飛輪加速旋轉(zhuǎn)，使它在沖壓下一個工件前恢復(fù)到原來的角速度ω1。采用飛輪后，沖壓工件時所需的大部分能量不直接由電動機提供，所以，電動機的功率大大減小。
凡是具有短期的高峰負載和較長期空載相互交替特點的機械，一般都采用飛輪；負載均勻的機械沒有必要采用飛輪。
二、曲柄壓力機主傳動電動機的計算原理
1. 電動機功率計算原理
曲柄壓力機傳動系統(tǒng)中裝有飛輪之后，電動機的負載平穩(wěn)許多，但仍是有變化的，所以確定電動機的功率也要注意一些問題，通常如下確定電動機：
（1） 電動機的過載條件。沖壓工件時電動機扭矩上升，如果超過它的最大容許扭矩，電動機就可能停下，著就是過載條件的限制。
（2） 電動機發(fā)熱條件。沖壓工件時電動機的負載增加，電流上升，電動機的損耗變?yōu)闊崮?，使其溫度上升，沖壓過后，負載變小，相應(yīng)的轉(zhuǎn)化為熱能的耗損也減小。電動機運行一段時間后，電動機的溫度達到一穩(wěn)定狀態(tài)。電動機的溫升應(yīng)在允許的范圍之內(nèi)，否則，電動機就會損壞，這是工作時發(fā)熱條件的限制。
此外，有由于曲柄壓力機有較大的飛輪，加速飛輪使其達到額定轉(zhuǎn)速，需要一定的功率，如電動機的額定功率不足，就會引起電動機的啟動電流過大和啟動時間過長，使電動機溫升過高而損壞，所以還應(yīng)核算啟動時間，視其是否在允許范圍之內(nèi)。這就是啟動時發(fā)熱條件的限制。
在通常情況下，沖壓作用時間很短，短時過載還不致使電動機停下來，因此，一般按工作時發(fā)熱條件來解決電動機功率。
曲柄壓力機主傳動電動機的負載雖然是不均勻的，但是從發(fā)熱條件來看，可以折合成某一恒定的功率N，如果所選用的電動機的額定功率大于或等于N，那么從發(fā)熱條件看是能夠滿足要求的。因此帶飛輪傳動的電動機功率計算，歸結(jié)為如何確定折合功率N。
當(dāng)電動機的負載波動較小，飛輪的能量較大時，這時折合功率N，接近于壓力機一個周期的平均功率Nm。當(dāng)電動機的負載波動較大，飛輪的能量較小時，這時的折合功率N與平均功率Nm差距較大。折合功率N與平均功率Nm的關(guān)系可用下式表示：
式中 K—折合功率N與平均功率Nm的比值，K>1。
平均功率Nm為壓力機一個工作周期內(nèi)，電動機所做的功初以工作周期的時間；在此期間壓力機所消耗的能量就等于電動機所做的功。
式中 E—一個工作周期內(nèi)壓力機所消耗的能量（公斤·米）；
E‘—工作行程時消耗的能量；
E‘‘—非工作行程時消耗的能量；
t—一個工作周期的時間。
因此，
(千瓦)
K的數(shù)值隨壓力機的具體情況而定，一般K在1.15～1.6范圍內(nèi)。
3傳動系統(tǒng)布置
一、傳動系統(tǒng)的布置方式
傳動系統(tǒng)的作用是把電動機的能量傳給曲軸滑塊機構(gòu)，并對電動機的轉(zhuǎn)速進行減速，使滑塊獲得所需的行程次數(shù)。曲柄壓力機的傳動系統(tǒng)有三個比較突出的問題需在設(shè)計之前加以分析和確定，以便使整個壓力機能達到結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，性能良好和外型美觀。
傳動系統(tǒng)的布置方式包括三方面：1）采用上傳動，還是采用下傳動？2）主軸和傳動軸垂直與壓力機正面，還是平行與正面？3）齒輪放在壓力機機身之內(nèi)，還是壓力機之外？單邊驅(qū)動還是雙邊驅(qū)動？ 分述如下：
1.壓力機的傳動系統(tǒng)可至于工作臺之上，也可至于工作臺之下。前者叫上傳動，后者叫下傳動。下傳動的優(yōu)點是：
（1） 壓力機的重心低，運動平穩(wěn)，能減少振動和躁聲，勞動條件好；
（2） 壓力機地面高度較小，易于高度較矮的廠房；
（3） 從結(jié)構(gòu)上看，有增加滑塊高度和導(dǎo)軌長度的可能性，因而能提高滑塊的運動精度，延長模具的壽命，改善工件的質(zhì)量；
（4） 由于拉桿承受工作變形力，故機身的立柱和上梁的受力情況得到改善。
下傳動的缺點是：
（1） 壓力機平面尺寸較大，而總高度和傳動相差不多，故壓力機總重量比上傳動的約大10~20%，造價也較高。
（2） 傳動系統(tǒng)置于地坑之中，檢修傳動不見時，不便于使用車間的橋式吊車。拉延墊夾在傳動不見和底坐之間，維修不方便，且地坑深，基礎(chǔ)較大，造價也高。
因此是否采用下傳動結(jié)構(gòu)，需經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟比較之后才能確定?，F(xiàn)有的通用壓力機采用上下傳動較多，下傳動較少。通常認為在舊車間內(nèi)添置大型壓力機時，由于車間高度受到限制，采用下傳動的優(yōu)點才比較明顯。
2．壓力機傳動系統(tǒng)的安放形式有垂直于壓力機正面的也有平行于壓力機正面的，舊式通用壓力機多采用平行于壓力機正面的安放形式。這種布置，曲軸和傳動軸比較長，受力點與支撐軸承的距離比較大，受力條件惡化。壓力機平面尺寸較大，外形不夠美觀，近代大中型通用壓力機愈來愈多地采用垂直于壓力機正面的安放形式，（特別是廣泛采用偏心齒輪結(jié)構(gòu)之后），甚至有些小型開式壓力機也改用這種結(jié)構(gòu)。
3.齒輪可以放在機身之外，也可以放在機身之內(nèi)，前一種形式，齒輪工作條件差，機器外形不美觀，但安裝維修方便；后一種形式，齒輪工作條件好，外形較美觀。如將齒輪侵入油池中，則大大降低齒輪傳動的噪音。但安裝維修較困難。近年來，許多壓力機制造廠家傾向后一種形式。
齒輪傳動也可設(shè)計成單邊傳動或雙邊傳動，采用后一種形式，可以縮小小齒輪的尺寸，但加工裝配比較困難（兩邊的齒輪必須精確加工，裝配時要保證對稱，否則可能發(fā)生運動不同步的情形）。
二、傳動級數(shù)和各級速比分配
壓力機的傳動級數(shù)與電動機的轉(zhuǎn)速和滑塊沒分鐘的行程次數(shù)有關(guān)。行程次數(shù)有關(guān)。行程次數(shù)低，總速比大，傳動級數(shù)應(yīng)多些，否則每級的速比過大，結(jié)構(gòu)不緊湊；行程次數(shù)高時，總速比小，傳動級數(shù)可少些?，F(xiàn)有壓力機傳動系統(tǒng)的級數(shù)一般不超過四級。行程次數(shù)在70次/分以上的用單級傳動，70~30次/分的用兩級傳動，30~10次/分的用三級傳動，10次/分以下的采用四級傳動。
采用低速電動機可以減少總速比和傳動級數(shù)，但，著類電動機的外形尺寸較大，成本較高（與同功率的高速電動機比較），因此，不一定合適。通常，兩級或兩級以上的傳動系統(tǒng)采用同步轉(zhuǎn)速為1500或1000轉(zhuǎn)/分的電動機，單級傳動系統(tǒng)一般采用1000轉(zhuǎn)/分的電動機，行程次數(shù)小于80次/分的單級傳動才采用750轉(zhuǎn)/分的電動機。
各傳動級數(shù)的速比分配恰當(dāng)。通常三角帶傳動的速比不超過6~8，齒輪傳動不超過7~9。速比分配時，要保證飛輪有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，也要注意布置的盡可能緊湊，美觀和長，短，高尺寸比例恰當(dāng)。通用壓力機的飛輪的轉(zhuǎn)速常取300~400轉(zhuǎn)/分，左右，因為轉(zhuǎn)速太低，會使飛輪的作用大大削弱；轉(zhuǎn)速太高，會使飛輪軸上的離合器發(fā)熱嚴重，造成離合器和軸承的損壞。
三、確定離合器和制動器的安裝位置
單級傳動壓力機的離合器和制動器只能至于曲軸上。
采用剛性離合器的壓力機，離合器應(yīng)至于曲柄上，這是因為剛性離合器不宜在高速下工作，而曲軸的轉(zhuǎn)速較底，故離合器置于曲軸上比較合適。在此情況下，制動器必然也置于曲軸上。
采用磨察離合器時，對于具有兩級和兩級以上傳動的壓力機，離合器可至于轉(zhuǎn)速較低的曲軸上，也可置于中間傳動軸上。從壓力機能量消耗來看，當(dāng)磨察離合器安裝在低速軸上時，加速壓力機從動部分所需要的功和離合器接合時所消耗的磨察功都比較小，因而能量消耗也較少。從離合工作條件來看，低速軸上的離合器的磨察系數(shù)較小，故離合器工作條件較好。但是低速軸上的離合器需要傳遞較大的扭距，因而結(jié)構(gòu)尺寸較大。此外，從傳動系統(tǒng)的布置來看，閉式通用壓力機的傳動系統(tǒng)今年來多封閉在機身之內(nèi)，并用偏心齒輪，致使離合器不變安裝在曲軸上，通常只好置于轉(zhuǎn)速較高的傳動軸上。
因此，摩擦離合器的合適位置應(yīng)視機械的具體情況而定。一般來說，行程次數(shù)較高的壓力機（如熱模鍛壓力機）離合器最好安裝在曲軸上，因為這樣可以利用大齒輪的飛輪作用，能量損失小，離合器的工作條件也較好，行程次數(shù)較低的壓力機（如中大型通用壓力機），由于曲軸轉(zhuǎn)速低，最后一級的飛輪作用也不明顯，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)速較高的傳動軸上，一般在飛輪軸上。制動器的位置則隨離合器的位置而定。因為傳動軸上力矩較小，可縮小制動器的尺寸。但是，需要指出，摩擦離合器的布置位置隨著生產(chǎn)的發(fā)展也在不斷的變化。近年來，國外一些工廠為了提高摩擦離合器的壽命，在通用壓力機上，又將離合器制動器從飛輪軸上移置中間軸上。
4 機身的介紹
機身是曲柄壓力機的一個重要部件，工作機構(gòu)和傳動系統(tǒng)等都安裝在它的上面，壓力機工作時，承受工作載荷。在整臺機器中機身的重量及加工量都很大。以閉式壓力機為例，機身約為壓力機總重量的40～60%，加工量約為壓力機總加工量的30%。因此，機身對于壓力機的使用性能、生產(chǎn)工件的質(zhì)量、機器的重量和加工量都有較大的影響。
機身的結(jié)構(gòu)隨壓力機的用途和傳動類型而定。按機身的外型特點，可分為開式和閉式兩類，中型和大型壓力機廣泛采用閉式機身，閉式機身可分做成整體式和組合式。公稱壓力大于160噸的壓力機，由于采用整體機身時加工和運輸不方便，多采用組合機身。
組合機身由上梁，左右立柱和工作臺四大件，以及將此四大件連成一體的四根拉緊螺栓組成。為了防止四大件的相對錯位，保證精確定位，在各個接合面的左右和前后方向都設(shè)置了圓形和長方形定位銷。拉緊螺栓一般穿過上橫梁，但有些壓力機為了縮小拉緊螺栓的長度，拉緊螺栓不穿過上橫梁，而靠四個螺母卡在橫梁里面，并從橫梁的專用窗來進行安裝。
剛度對機身的壓力機都很重要，壓力機在工作過程中，因受載荷使機身發(fā)生彈性形變。機身所受載荷與其彈性變形量的比值，成為機身剛度，它表明機身的抗變形能力。壓力機受載荷時不僅機身有彈性變形，曲柄滑塊機構(gòu)也有彈性變形，這些部件彈性變形的結(jié)果，使壓力機的封閉高度增加，
滑塊所受載荷與封閉高度增加量的比值，稱為壓力機剛度，它表示壓力機抗變形能力，用下式表示：
（噸/毫米）
式中 P －壓力機滑塊所承受的載荷（噸）；
－壓力機總彈性變形（毫米）。
壓力機的剛度直接影響模具的壽命、工件的質(zhì)量和機器的能量消耗。
閉式板料沖壓機滑塊的許用撓度［fk］,數(shù)值與滑塊的寬度成正比，即：
B （毫米）
式中 B－為滑塊寬度（毫米）。
閉式壓力機工作臺的許用撓度［ft］,其數(shù)值與工作臺的跨度成正比，即：
L （毫米）
式中 L－工作臺跨度。
提高機身剛度的辦法有：
1. 采用高彈性模數(shù)的材料。
2. 改變機身結(jié)構(gòu)。如在開式機身上裝設(shè)拉桿或采用閉式組合機身。
強度也要著重計算；
5壓力機曲柄滑塊機構(gòu)的構(gòu)成
由于壓力機要求滑塊作往復(fù)直線運動,而為動力的電動機卻是作旋轉(zhuǎn)運動,因此,需要一套機構(gòu),將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€往復(fù)運動。下圖中的結(jié)構(gòu)就是完成這部分工作的重要部分曲柄滑塊機構(gòu)。
圖2-1.
本圖采用一套曲柄連桿，它對滑塊只有一個加力點，因此常稱做單點式曲柄壓力機，這是中小型壓力機廣泛采用的形式。當(dāng)工作臺左右較寬時，常采用兩套曲柄連桿，這時它們對滑塊有兩個加力點，叫雙點壓力機，對于左右前后都較寬的壓力機也可采用四套曲柄連桿，相應(yīng)的滑塊有四個加力點。
曲軸中心到曲柄頸中心的距離，這個距離通常叫做曲柄半徑，它是曲柄壓力機的一個重要參數(shù)。有時小型壓力機，可能用偏心軸代替曲軸，同樣偏心軸也可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運動。
6 傳動部分的介紹
6.1齒輪傳動
由于齒輪傳動能傳遞較大的扭矩，又具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠和壽命較長等優(yōu)點，因此齒輪得到了廣泛的應(yīng)用，齒輪傳動一般會遇到：齒面磨損、牙齒折斷、倒牙、齒面麻點和振動、噪音等。根據(jù)這些情況，對于曲柄壓力機的齒輪傳動提出下面兩點基本要求：
1. 足夠的承載能力。要盡可能縮小齒輪的尺寸，采用常用的材料，又要保證能承受外載荷的作用，并且有足夠的壽命。
2. 必要的傳動平穩(wěn)性。齒輪在傳動過程中產(chǎn)生的噪音和振動要在允許范圍之內(nèi)，不能過大。
齒輪在應(yīng)用的過程中對精度有下面的要求：
1. 運動精度
為了準確的傳遞運動，要求主動齒輪轉(zhuǎn)過一個角度，從動齒輪按傳動比關(guān)系準確的轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度，但由于制造的誤差，使從動齒輪不能按傳動比關(guān)系準確地轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。但為了滿足使用要求，規(guī)定齒輪一轉(zhuǎn)的過程中回轉(zhuǎn)角誤差絕對值的最大值不超過一定限度。
2. 工作平穩(wěn)性精度
為了減小齒輪傳動的躁聲和振動，必須將齒輪在一轉(zhuǎn)中的瞬時傳動比的變化限制在一定的范圍之內(nèi)，也就是要求齒輪每轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)角誤差多次反復(fù)變化的數(shù)值小。
3. 接觸精度
在齒輪的使用過程中要使齒輪的齒面有足夠的接觸面積，不可是齒輪局部接觸。
4. 齒側(cè)間隙
互相嚙合的一對牙齒，在非工作面沿齒廓法線方向留有一定的間隙Cn,這是為了避免安裝、制造不準確，以及工作時溫度變化和彈性變化而造成牙齒卡住，同時還可以利用它儲存潤滑油，改善齒面的摩擦條件。
總之，為了保證齒輪傳動有良好的性能，必須對齒輪的運動精度、工作平穩(wěn)性、接觸精度和齒輪側(cè)隙有一定的要求，但這，四方面的要求也不能夠平均對待，具體工作條件不同，每個方面的要求也不一樣。
6.2 調(diào)節(jié)裝置傳動部分構(gòu)成
根據(jù)總體的設(shè)計方案，曲柄滑快機構(gòu)的里是有齒輪傳入的。由于傳遞的力較大，結(jié)合已有的設(shè)計方案，確定本傳動采用雙邊齒輪傳動。為了達到傳動平穩(wěn)和足夠承載能力。本設(shè)計采用的是直齒圓柱齒輪。
1蝸桿傳動的特點
封閉高度的調(diào)節(jié)裝置的低速級傳動,采用的是蝸桿傳動.它具有以下優(yōu)點:1工作平穩(wěn).蝸桿傳動有蝸桿蝸輪組成,它們的軸線在空間垂直.蝸輪象個斜齒輪,但它的齒根和齒頂做成凹弧形的,使齒包著蝸桿,增加接觸面積.2傳動比大.3自鎖性好.
2蝸桿蝸輪的材料
高速重載的蝸桿,用20號鋼或20Cr鋼,并經(jīng)滲碳淬火制成,也可用45號鋼經(jīng)淬火,HRC=45～50.由于本蝸桿工作在低速輕載的場合,選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理.HB=217～255制成.
因為蝸桿傳動中齒面間相對滑動速度較大,所以膠合和磨損問題比較突出.首先要求蝸桿蝸輪的材料配合有良好的減摩性,不易產(chǎn)生膠合,其次才是強度方面的要求.考慮到本蝸桿蝸輪用在低速端,且不經(jīng)常使用,蝸輪的體積又較大,因此采用灰鑄鐵HT20-40材料制成.
6.3導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)
常見的曲柄壓力機的導(dǎo)軌有兩種基本類型,即V形左右對稱布置的導(dǎo)軌和四角布置的導(dǎo)軌,前者主要用于開式壓力機,后者用于中型和大型壓力機.
導(dǎo)軌與滑塊應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隙,間隙小,導(dǎo)向準確,但過小,則會出現(xiàn)發(fā)熱、拉毛和燒黑現(xiàn)象,造成導(dǎo)軌與滑塊接觸面迅速磨損. 導(dǎo)軌與滑塊的間隙大小隨壓力機形式和導(dǎo)軌間距離而異,通用壓力機導(dǎo)軌與滑塊的間隙一般在0.04～0.25mm之間.
本次設(shè)計的曲柄壓力機為了使滑塊在適當(dāng)?shù)拈g隙內(nèi)運動,把滑塊與導(dǎo)軌的間隙做成可調(diào)節(jié)的.如下圖所示:
四角布置的導(dǎo)軌.共有四個導(dǎo)向面.左面的兩個導(dǎo)向面為固定的平面,右面兩個導(dǎo)向面為可調(diào)節(jié)的45度斜面.在右邊兩個導(dǎo)軌上各有三組螺栓,內(nèi)側(cè)面裝有固定導(dǎo)軌的螺栓;導(dǎo)軌外部裝有另外兩組螺栓,一組擰入機身的螺紋孔內(nèi),另一組擰入導(dǎo)軌的螺紋孔內(nèi),用來前后移動導(dǎo)軌,以便調(diào)節(jié)間隙.
7 裝模高度調(diào)節(jié)裝置設(shè)計
1 裝模高度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成及工做原理
為了使壓力機適應(yīng)于不同高度的模具,和便于模具的安裝和調(diào)正整, 曲柄壓力機的連桿及封閉高度應(yīng)是能調(diào)的.本壓力機采用的電動機驅(qū)動的二級傳動機構(gòu)來代替人力,調(diào)節(jié)螺桿螺紋來調(diào)節(jié)連桿的長度,達到調(diào)節(jié)裝模高度目的.其傳動第一級采用圓錐齒輪,第二級采用蝸桿蝸輪.如下圖所示：
有上圖可知連桿不是整體的,而是有連桿體和調(diào)節(jié)螺桿所組成.調(diào)節(jié)螺桿下部與滑塊相聯(lián)接.連桿替上部的軸瓦與曲軸相聯(lián)結(jié).為了有效的防止調(diào)節(jié)螺桿的松動,在蝸桿軸上安裝了一套放松裝置.該裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理如下:大圓錐齒輪的內(nèi)孔空套在蝸桿軸上,其輪轂右端面銑有牙齒,并與空套在蝸桿軸上的軸套左端面相配.
調(diào)節(jié)電動機經(jīng)過二級錐齒輪和蝸桿蝸輪,帶動調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn),從而改變連桿的長度和調(diào)節(jié)封閉高度.連桿上段和調(diào)節(jié)螺桿之間的螺紋連接依靠兩極傳動中的摩擦阻力來防止松動.調(diào)節(jié)螺桿上端還裝有撞桿,當(dāng)螺桿調(diào)節(jié)到上或下極限位置時,撞桿分別與安裝在連桿上段的兩個行程開關(guān)相碰,調(diào)節(jié)電動機自行停車,這時只有按下使調(diào)節(jié)螺桿向另一方向旋轉(zhuǎn)的按扭,調(diào)節(jié)電動機才能啟動,用以防止調(diào)節(jié)電動機過載或避免調(diào)節(jié)螺桿旋出過長.
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