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1 目 錄 1 緒論 3 1 1 開式曲柄壓力機(jī)的背景 3 1 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 4 1 3 曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求 4 1 3 1 內(nèi)容要求 4 1 3 2 技術(shù)參數(shù)要求 5 2 電動機(jī)的選擇和飛輪設(shè)計(jì) 6 2 1 壓力機(jī)電力拖動特點(diǎn) 6 2 2 電動機(jī)的選擇 6 2 2 1 壓力機(jī)功能組成及總功 6 2 2 2 電動機(jī)型號的選擇 8 2 3 飛輪轉(zhuǎn)動慣量及尺寸計(jì)算 8 3 機(jī)械傳動系統(tǒng) 10 3 1 傳動系統(tǒng)的類型及系統(tǒng)分析 10 3 1 1 傳動系統(tǒng)的布置方式 10 3 1 2 傳動級數(shù)和各速比的分配 10 3 1 3 確定離合器和制動器的安裝位置 11 3 2 三角皮帶傳動設(shè)計(jì) 11 3 3 齒輪傳動的設(shè)計(jì) 14 3 3 1 低速級齒輪的設(shè)計(jì) 14 3 3 2 高速級齒輪的設(shè)計(jì) 18 3 4 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) 22 4 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 28 4 1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和受力分析 28 4 1 1 曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律 28 4 1 2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析 31 4 2 曲柄軸的設(shè)計(jì) 34 2 4 2 1 曲柄軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 34 4 2 2 曲柄軸的校核 35 4 3 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 36 4 4 滑動軸承 38 4 4 1 軸承的選擇 38 4 4 2 滑動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 38 5 離合器與制動器 40 5 1 離合器與制動器的作用原理 40 5 2 離合器的設(shè)計(jì) 40 5 3 制動器的設(shè)計(jì) 43 6 機(jī)身設(shè)計(jì) 47 6 1 機(jī)身結(jié)構(gòu) 47 6 2 機(jī)身計(jì)算 47 6 2 1 立柱與拉緊螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算 47 6 2 2 上梁的計(jì)算 49 6 2 3 底座的計(jì)算 50 6 2 4 機(jī)身變形的計(jì)算 50 7 過載保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 52 7 1 剪切破壞式過載保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu) 52 小 結(jié) 53 參考文獻(xiàn) 54 致 謝 55 3 1緒論 1 1開式曲柄壓力機(jī)的背景 電機(jī)行業(yè)是一個傳統(tǒng)的行業(yè) 經(jīng)過 200 多年的發(fā)展 它已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn) 生活中不可或缺的核心 基礎(chǔ) 是國民經(jīng)濟(jì)中重要的一環(huán) 作為勞動密集型產(chǎn) 業(yè) 我國發(fā)展電機(jī)制造業(yè)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢 到目前為止 我國的電機(jī)制造 業(yè)已經(jīng)具有一定規(guī)模 而隨著電機(jī)行業(yè)的興起 關(guān)于電機(jī)零部件的制造裝備正 充當(dāng)著一個日益顯著的重要性 而沖制設(shè)備在這些制造裝備中占有很大的一個 比例 沖制設(shè)備一般屬于沖壓設(shè)備的范疇 而沖壓設(shè)備是鍛壓設(shè)備的重要組成 部分 按機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 鍛壓設(shè)備氛圍 8 類 其類型和代號為 機(jī)械壓力 機(jī) 液壓機(jī) 自動鍛壓機(jī) 錘 鍛機(jī) 剪切機(jī) 彎曲矯整機(jī) 其他 本課題主 要就機(jī)械壓力機(jī)中一種機(jī)型曲柄壓力機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì) 而制造業(yè)的發(fā)展是國家經(jīng)濟(jì) 發(fā)展的重要保證 同時(shí)又是評判一個國家科技實(shí)力和國防科技實(shí)力是否領(lǐng)先的 重要標(biāo)準(zhǔn) 在機(jī)械制造業(yè)中 鍛壓制造是目前全世界應(yīng)用最為廣泛的制造方法 之一 而在鍛壓制造中 曲柄壓力機(jī)又占有很大的比重 曲柄壓力機(jī)主要是飛 輪將電機(jī)的能量存儲 在工作的瞬間通過曲軸及其相連的滑塊對特定的模具做 功而釋放能量 如今 隨著電機(jī)工業(yè)的興起 曲柄壓力機(jī)以及其他鍛壓工藝取 得了迅速發(fā)展 眾所周知 由于采用現(xiàn)代化的鍛壓工藝生產(chǎn)工件具有效率高 質(zhì)量好 能量省和成本低的有點(diǎn) 所以 工業(yè)先進(jìn)的國家越來越多地采用鍛壓 工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削工藝和其他工藝 近年來 機(jī)械壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于沖裁 落料 彎曲 折邊 淺拉伸 及其他冷沖壓工序 是汽車 摩托車 家用電器 儀表儀器 輕工 國防工業(yè) 化工容器 電子等行業(yè)必備的關(guān)鍵設(shè)備 隨著工 業(yè)的發(fā)展 壓力機(jī)的種類和數(shù)量越來越多 質(zhì)量要求越來越高 能力越來越大 它在機(jī)械制造業(yè)和其它相關(guān)行業(yè)中的作用日益顯著 因此對壓力機(jī)的精度和生 產(chǎn)率的要求也越來越高 所以生產(chǎn)出具有高效率 高精度 低成本 自動化等 現(xiàn)代化制造特點(diǎn)的壓力機(jī) 是大有意義所在的 電機(jī)定子鐵心沖片外徑小于 1m 的用整圓沖片 大于 0 99 的用扇形沖片 上海電機(jī)廠所產(chǎn)的電機(jī)定子鐵心沖片一般為厚度 0 5mm 的冷軋硅鋼片沖制而成 本課題是根據(jù)客戶要求 進(jìn)行曲柄壓力機(jī)的合理設(shè)計(jì) 使其達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 性能可靠 有效保證產(chǎn)品質(zhì)量 產(chǎn)量的要求 本課題內(nèi)容主要涉及工程力學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械制圖等方面的知識 通過 本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究 檢索中外文獻(xiàn)和綜述的能留 綜合運(yùn)用專 業(yè)理論 知識分析解決實(shí)際問題的能力和計(jì)算機(jī)繪圖等能力 4 1 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 目前國內(nèi)外現(xiàn)狀 隨著電機(jī)行業(yè)的興起 曲柄壓力機(jī)隨之進(jìn)行了新的發(fā)展 在逐漸融入新技術(shù) 新材料后 更加推動了曲柄壓力機(jī)的改進(jìn)與發(fā)展 傳動系 統(tǒng)是曲柄壓力機(jī)的重要組成部分 其作用就是將電機(jī)的運(yùn)動和能量按照一定的 要求轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊的運(yùn)動 目前在國外 曲柄壓力機(jī)主要以批量生產(chǎn)在板沖 和模鍛中被廣泛應(yīng)用 專業(yè)化程度越來越高 朝著高速度 高精度和自動化的 目標(biāo)在發(fā)展 普遍采用 CNC 控制 但最近幾年 多品種少量生產(chǎn)勢頭在國外日 益強(qiáng)勁 要滿足經(jīng)濟(jì)的合理性 就要求制造機(jī)械擁有更高的柔性和通用性 在 這種背景下 國外設(shè)計(jì)者們已經(jīng)在傳統(tǒng)的機(jī)械壓力機(jī)上經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn) 設(shè)計(jì)出 一些具有創(chuàng)新能力的壓力機(jī) 這種壓力機(jī)能適應(yīng)多變的工藝過程 通用性比以 往有很大提高 擁有更高的柔性 其中機(jī)械驅(qū)動源采用液壓驅(qū)動 兼容了機(jī)械 壓力機(jī)和液壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 體現(xiàn)出未來壓力機(jī)的突出特征 目前國內(nèi)現(xiàn)狀 在國內(nèi)從事曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)制造的企業(yè)非常多 分布也非 常廣 但這些企業(yè)生產(chǎn)的壓力機(jī)大多款式陳舊單一 檔次較國外比較低 只能 占領(lǐng)中低端市場 只有個別企業(yè)靠自身研發(fā)與引進(jìn)國外技術(shù)相結(jié)合的方式 生 產(chǎn)出一些接近于國外先進(jìn)技術(shù)水平的機(jī)床 如濟(jì)南第二機(jī)床廠的大型沖床就已 經(jīng)返銷歐美 盡管我國現(xiàn)在已經(jīng)成為世界各種產(chǎn)品的加工中心 有大量曲柄壓 力機(jī)投入使用 但其中我國自行設(shè)計(jì)和制造的壓力機(jī)卻不多 大多是從國外引 進(jìn)或者與國外合作生產(chǎn)制造 進(jìn)入 21 時(shí)機(jī)以來 中國鍛壓機(jī)械行業(yè)通過技術(shù)引 進(jìn) 合作生產(chǎn)及合資等多種方式 已經(jīng)快速地提高了我國沖壓設(shè)備整體水平 今年來設(shè)計(jì)制造的很多產(chǎn)品 其技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平 但仍存 在不小差距 主要體現(xiàn)在設(shè)備的高速性 高精度性和穩(wěn)定性方面 因此 如何 繼續(xù)縮小與國外先進(jìn)產(chǎn)品的距離仍是我國設(shè)備制造企業(yè)需要面對的挑戰(zhàn) 而就其發(fā)展趨勢來說 近年來 隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù) 光電技術(shù) 微電子技 術(shù)等為代表的高科技的迅速發(fā)展 給沖壓設(shè)備等傳統(tǒng)設(shè)備的改造和改進(jìn)提供了 良好的基礎(chǔ) 另外 隨著國際和國內(nèi)大市場的形成和發(fā)展 出現(xiàn)了空前的產(chǎn)業(yè) 結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的大調(diào)整和大發(fā)展 綜合近年來國內(nèi)外沖壓設(shè)備與塑壓設(shè)備的 發(fā)展 可看出一下發(fā)展趨勢 數(shù)控成形設(shè)備發(fā)展迅速 成形設(shè)備的加工精度迅速 提高 板料加工柔性制造系統(tǒng)發(fā)展迅速 成形設(shè)備發(fā)展的綠色化 1 3曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求 1 3 1內(nèi)容要求 本壓力機(jī)的設(shè)計(jì)分三步進(jìn)行 首先 擬定總傳動方案 其次 設(shè)計(jì)主要零 5 部件 最后 進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評估 擬定總傳動方案 這部分主要任務(wù)是初步確定壓力機(jī)傳動系統(tǒng)的布置方案 包括壓力機(jī)的傳 動級數(shù) 主軸和傳動軸相對于壓力機(jī)的位置及離合器制動器的位置等 設(shè)計(jì)主要零部件 這部分的主要內(nèi)容有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動零件的計(jì)算 飛輪的 設(shè)計(jì)和電動機(jī)的選擇 機(jī)身的設(shè)計(jì)計(jì)算以及附屬裝置和輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 經(jīng)濟(jì)評估 這是設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)上的可行性分析以及對環(huán)境影響的評估 1 3 2技術(shù)參數(shù)要求 公稱壓力 3500KN 工作行程 15mm 每分鐘沖壓次數(shù) 18 次 最大裝模高度 500mm