J31-315閉式壓力機(jī)設(shè)計(jì)【含9張CAD圖紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明書】
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目 錄1 緒論11.1閉式壓力機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11.2 壓力機(jī)簡(jiǎn)介31.2.1 壓力機(jī)的特點(diǎn)和用途31.2.2 通用曲柄壓力機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)41.2.3 曲柄壓力機(jī)的基本參數(shù)51.3 壓力機(jī)工作原理62 JH31-315壓力機(jī)簡(jiǎn)介82.1 JH31-315壓力機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)82.2 JH31-315壓力機(jī)用途與結(jié)構(gòu)性能82.3 JH31-315壓力機(jī)壓力性能介紹93 滑塊的設(shè)計(jì)113.1 滑塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)113.2 滑塊動(dòng)作說(shuō)明123.3 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)133.4 液壓過(guò)載保護(hù)裝置144 電動(dòng)機(jī)的選擇164.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇164.2 功率的計(jì)算164.2.1調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(連接器)傳動(dòng)效率174.2.2電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算174.3 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)185 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)235.1計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)235.2蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)255.2.1第一級(jí)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算255.2.2第二級(jí)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算295.3蝸桿軸分析與強(qiáng)度校核335.3.1 蝸桿的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算335.3.2 軸徑的校核366 軸承和鍵的選用和計(jì)算386.1軸承的選用和強(qiáng)度的校核386.2鍵的選擇和強(qiáng)度計(jì)算41結(jié)論421 緒論鍛壓生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。采用鍛壓工藝生產(chǎn)工件具有效率高、所量好,重量輕和成本低的特點(diǎn)。所以,工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家愈來(lái)愈多地采用鍛壓工藝代替切削工藝和其他工藝。鍛壓機(jī)械在機(jī)床中所占的比重也愈來(lái)愈大。近年來(lái),鍛壓機(jī)械的擁有量日本為34%,美國(guó)為32.4%。在鍛壓機(jī)械中又以曲柄壓力機(jī)最多,占一半以上。用曲柄壓力機(jī)可以進(jìn)行沖壓、模鍛等工藝,廣泛用于汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電器儀表、國(guó)防工業(yè)以及日用品等生產(chǎn)部門。隨著工業(yè)的發(fā)展,曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量愈來(lái)愈多,質(zhì)量要求愈來(lái)愈顯著,壓力愈來(lái)愈大。它在機(jī)械制造工業(yè)以及其他工業(yè)的鍛壓生產(chǎn)中的作用愈來(lái)愈顯著。例如,在汽車 拖拉機(jī)工廠中,用熱模鍛壓力機(jī)代替模鍛錘生產(chǎn)模鍛件已經(jīng)成為一個(gè)發(fā)展的檔勢(shì)。日本已有四條熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線,其中一條110000千牛熱模鍛壓力機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線是在1971年建成的,可以生產(chǎn)重達(dá)1400牛,長(zhǎng)達(dá)1.3米的曲軸以及重達(dá)1000牛,長(zhǎng)達(dá)2米的汽車前梁生產(chǎn)效率為60件/時(shí)。從揀料預(yù)熱、剪切、鍛造、檢驗(yàn)到包裝發(fā)送全部自動(dòng)進(jìn)行,全線僅用24人比模鍛錘的生產(chǎn)效率高得多,勞動(dòng)條件大為改善。西德已經(jīng)制造了五條120000千牛熱模鍛匠力機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線,供應(yīng)世界各國(guó)。又如,在日用品生產(chǎn)中,如果不采用高速?zèng)_壓自動(dòng)機(jī),那么產(chǎn)品的成本與質(zhì)量在國(guó)際市場(chǎng)上將失去競(jìng)爭(zhēng)能力。因此大量制造和使用曲柄壓力機(jī),已經(jīng)成為工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的發(fā)展方向之一。我國(guó)在解放以前,曲柄壓力機(jī)的生產(chǎn)非常落后,只能制造一些手動(dòng)沖床。解放以后,才有了飛速的發(fā)展,到目前為止,我們已經(jīng)制造了80000千牛的熱模鍛壓力機(jī),40000千牛的雙點(diǎn)壓力機(jī)以及其他各種型號(hào)的壓力機(jī)。但是,與工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家比較,我國(guó)的曲柄壓力機(jī)制造業(yè)還很落后,主要表現(xiàn)在質(zhì)量不高、數(shù)量不足品種不全等幾個(gè)方面特別是缺乏大型高效的設(shè)備。因此,必須大力發(fā)展曲柄壓力機(jī),以滿足四個(gè)現(xiàn)代化的需要。1.1閉式壓力機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)鍛壓生產(chǎn)已有悠久的歷史,但是,采用鍛壓機(jī)械進(jìn)行鍛壓生產(chǎn)卻只有百余年的歷史,十九世紀(jì)三十年代,世界上山現(xiàn)了第一臺(tái)簡(jiǎn)易的平鍛機(jī)和蒸汽錘。六十年代生產(chǎn)了一些沖壓用的液壓機(jī)。直到十九世紀(jì)末期,才出現(xiàn)相當(dāng)規(guī)模的曲柄壓力機(jī)和鍛造用的液壓機(jī)。二十世紀(jì)前期,由于汽車工業(yè)的興起,曲柄壓力機(jī)以及其他鍛壓設(shè)備得到了迅速發(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、能量省和成本低的特點(diǎn)。所以,工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家越來(lái)越多地采用鍛壓工藝代替切削工藝和其他工藝。鍛壓生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要,鍛壓機(jī)械在機(jī)床中所占的比重也越來(lái)越大。近年來(lái),鍛壓機(jī)械的擁有量日本為34,美國(guó)為324。在鍛壓機(jī)械中,又以曲柄壓力機(jī)最多,占一半以上。用曲柄壓力機(jī)可以進(jìn)行沖壓和模鍛等工藝生產(chǎn),它廣泛用于汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電器儀表、國(guó)防工業(yè)以及日用品等生產(chǎn)部門。隨著工業(yè)的發(fā)展,曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量越來(lái)越多,質(zhì)量要求越來(lái)越高,壓力越來(lái)越大。它在機(jī)械制造工業(yè)以及其他工業(yè)的鍛壓生產(chǎn)中的作用越來(lái)越顯著。例如,在汽車拖拉機(jī)工廠中,用熱模鍛壓力機(jī)代替模鍛錘生產(chǎn)模鍛件已經(jīng)成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。日本已有數(shù)條熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線,其少一條110000kN熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線是在197l年建成的,可以生產(chǎn)重達(dá)140kg,長(zhǎng)達(dá)1.3m的曲軸以及重達(dá)100kg,長(zhǎng)達(dá)2m的汽車前梁,生產(chǎn)效率為每小時(shí)60件。從裝料、預(yù)熱、剪切、鍛造、檢驗(yàn)到包裝、發(fā)送全部自動(dòng)進(jìn)行。全線僅用24人,比模鍛錘的生產(chǎn)效率高得多,勞動(dòng)條件大為改善。德國(guó)已經(jīng)制造了若干條120000kN的熱模鍛壓力機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線,供應(yīng)世界各國(guó)。我國(guó)也購(gòu)置條,對(duì)汽車鍛件的生產(chǎn)起著良好的作用。又如,冷擠壓工藝是項(xiàng)新興的工藝,用冷擠壓生產(chǎn)的零件表面粗糙度小,尺寸精度高,直徑為20-30mm的零件其公差范圍可控制在0.015mm以內(nèi),因此,所生產(chǎn)的零件不需進(jìn)行或少量進(jìn)行切削加工即可使用。大大提高了生產(chǎn)率,并節(jié)約了原材料。隨著冷擠壓工藝的發(fā)展,各種類型的擠壓機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,正在使加工行業(yè)產(chǎn)生巨大的變化。再如,在日用品及家用電器生產(chǎn)中,如果不采用高速?zèng)_壓自動(dòng)機(jī),產(chǎn)品的成本與質(zhì)量在國(guó)際市場(chǎng)上將失去競(jìng)爭(zhēng)能力。因此大量制造和使用曲柄壓力機(jī),已成為工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的發(fā)展方向之。近年來(lái),曲柄壓力機(jī)正向著高速度和高精度的方向發(fā)展,并努力降低噪音提高安全性,擴(kuò)大自動(dòng)化程度,改善勞動(dòng)條件。特別是采用微型計(jì)算機(jī)控制的曲柄壓力機(jī),更具有先進(jìn)的水平。例如,行程次數(shù)500次min左右的高速壓力機(jī)已普遍應(yīng)用,美國(guó)明斯恃(Minster)公司已生產(chǎn)250kN2000次mi n的超高速壓力機(jī)。美國(guó)國(guó)民(National)公司發(fā)展了新系列的高速冷墩機(jī),M12四工位螺母冷墩機(jī)生產(chǎn)率為每分鐘250件。精密沖裁的壓力機(jī)己發(fā)展到25000 kN,可沖裁的最大板厚已達(dá)25mm,加工的零件周邊的表面粗糙度很小,尺寸精度很高,沖切面的垂直度可達(dá)8930。擠壓機(jī)己發(fā)展到50000kN,多工位擠壓機(jī)已發(fā)展到45000kN,機(jī)器精度不斷提高,剛度已達(dá)到同規(guī)格的通用壓力機(jī)的23倍。1982年在日本大阪國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上展出了55臺(tái)鍛壓設(shè)備,其中采用數(shù)控的占345,可以人機(jī)對(duì)話,編成十分方便。日本會(huì)田公司制造的2000KN“沖壓中心”,采用微型計(jì)算機(jī)控制,自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù),全部時(shí)間只需5min。德國(guó)奧穆科(Eumuco)公司近年來(lái)制造的熱模鍛壓力機(jī)和平鍛機(jī),都已采用微機(jī)巡回檢測(cè)各軸承的溫度,顯示工藝力,對(duì)壓力機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要作用。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)規(guī)定,在8590dB的連續(xù)噪音下,工作時(shí)間不能超過(guò)8h, 而美國(guó)和瑞士規(guī)定為85dB?,F(xiàn)在德國(guó)舒勒(Sehuler)公司制造的開(kāi)式壓力機(jī)已為75dB。還有一些公司正在研制低噪音(75dB)的折彎?rùn)C(jī)和冷墩自動(dòng)機(jī)。1.2 壓力機(jī)簡(jiǎn)介1.2.1 壓力機(jī)的特點(diǎn)和用途壓力機(jī)在機(jī)械行業(yè)中占有重要位置,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)揮重要作用,和人們的生活息息相關(guān)。在家手上帶的手表、用的鋼筆、女同志的金屬發(fā)卡和鈕扣,人們上班騎的自行車,午餐的飯盒,晚上回家聽(tīng)收音機(jī)、看電視或用縫紉機(jī)做新穎的時(shí)裝,還有大家出差乘做的飛機(jī)、火車、汽車、輪船等等,這些工具都有壓力機(jī)的一份功勞。壓力機(jī)少切削,無(wú)切削,節(jié)約原材料,提高勞動(dòng)效率,增加經(jīng)濟(jì)效益,因而被廣泛采用。鍛壓機(jī)械的比例越來(lái)越大,它是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械工業(yè)先進(jìn)程度的重要標(biāo)志。曲柄壓力機(jī)是壓力機(jī)的一個(gè)類別,是采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為工作機(jī)構(gòu)的一類鍛壓機(jī)器。它是板料沖壓生產(chǎn)的主要設(shè)備,可用于沖孔、落料、切邊、彎曲、淺拉伸和成形等工序,并廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航空、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、軸承、儀表、農(nóng)機(jī)、農(nóng)具、自行車、手表、縫紉機(jī)、醫(yī)療器械、日用五金等部門中。采用鍛壓工藝生產(chǎn)工件具有效率高、質(zhì)量好、重量輕和成本低的特點(diǎn)。目前鍛壓機(jī)械再機(jī)床中所占的比重也越來(lái)越大。而在鍛壓機(jī)械中,又以曲柄壓力機(jī)最多,占一半以上。因此,發(fā)展前景廣闊。曲柄壓力機(jī)的類型很多,按照工藝用途分類如下:一、板料沖壓壓力機(jī)通用壓力機(jī),用來(lái)進(jìn)行沖裁、落料、彎曲、成形和淺拉延等工藝。拉延壓力機(jī),用來(lái)進(jìn)行拉延工藝。板沖高速壓力機(jī),適用于連續(xù)級(jí)進(jìn)送料的自動(dòng)沖壓工藝。板沖多工位自動(dòng)機(jī),適用于連續(xù)傳送工件的自動(dòng)沖壓工藝。二、體積模鍛壓力機(jī)冷擠壓機(jī),用來(lái)進(jìn)行冷擠壓工藝。熱模鍛壓力機(jī),用來(lái)進(jìn)行熱模鍛工藝。精壓機(jī),用來(lái)進(jìn)行平面精壓、體積精壓和表面壓印等工藝。平鍛機(jī),用來(lái)進(jìn)行平鍛工藝。冷鐓自動(dòng)機(jī),用于制造如螺釘螺母等各種標(biāo)準(zhǔn)件。精鍛機(jī),用來(lái)精鍛各種軸類工件。三、剪切機(jī)板料剪切機(jī),用于裁剪板料。棒料剪切機(jī),用于裁截棒料。1.2.2 通用曲柄壓力機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)曲柄壓力機(jī)的型號(hào)按照J(rèn)BGQ200384型譜,曲柄壓力機(jī)的型號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母、英文字母和數(shù)字表示,例如JA31l 60B型號(hào)的意義是:現(xiàn)將型號(hào)的表示方法敘述如下:第一個(gè)字母為類代號(hào),代表八類鍛壓設(shè)備中某類設(shè)備。在八類鍛壓設(shè)備中,與曲柄壓力機(jī)有關(guān)的有五類。機(jī)械壓力機(jī)用拼音字母J表示,線材成形自動(dòng)機(jī)、鍛機(jī)、剪切機(jī)和彎曲校正分別用Z、D、Q和W表示。第二個(gè)字母代表同一型號(hào)產(chǎn)品的變型順序號(hào),凡主參數(shù)與基本型號(hào)相同,但其他某些基本參數(shù)與基本型號(hào)不同的,稱為變型,用字母A、B、C表示第一、第二、第三種變型產(chǎn)品。第三、四個(gè)數(shù)字為組、型代號(hào)。在型譜中,每類鍛壓設(shè)備分為10組,每組分為10型第一個(gè)數(shù)字代表“組”,第二個(gè)代表“型”?!?1”在型譜中查得為“閉式單點(diǎn)壓力機(jī)”。橫線后面的數(shù)字代表主參數(shù)。一般用壓力機(jī)的公稱壓力(見(jiàn)下面敘述)作為主參數(shù)。型譜中的公稱壓力用工程單位制的“噸”表示,故轉(zhuǎn)化為法定單位制的“千牛”時(shí),應(yīng)把此數(shù)字乘以10。例如此處160代表160 t,乘以10即為1600kN。最后一個(gè)字母代表產(chǎn)品的重大改進(jìn)順序號(hào),凡型號(hào)已確定的鍛壓機(jī)械,若結(jié)構(gòu)和性能上與原產(chǎn)品有顯著不同,則稱為改進(jìn),用字母A、B、C代表第一、第二、第三次改進(jìn)。有些鍛壓設(shè)備,緊接組、型代號(hào)的后面還有一個(gè)字母,代表設(shè)備的通用特性,如字母K代表數(shù)控,G代表高速等。1.2.3 曲柄壓力機(jī)的基本參數(shù)曲柄壓力機(jī)的基本參數(shù),決定了它的工藝性能和應(yīng)用范圍,也是購(gòu)置何種型號(hào)壓力機(jī)的重要依據(jù)。現(xiàn)將開(kāi)式壓力機(jī)基本參數(shù)分別敘述如下:公稱力:是指滑塊離下死點(diǎn)前某一特定距離(公稱壓力行程)時(shí),滑塊上所允許的最大作用力。公稱壓力是壓力機(jī)的主參數(shù)。滑塊行程:系指滑塊由上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所走過(guò)的路程。公稱力行程:是壓力機(jī)強(qiáng)度允許發(fā)生公稱壓力的一段滑塊行程?;瑝K行程次數(shù):指連續(xù)行程時(shí)滑塊每分鐘的行程次數(shù)。最大封閉高度:指封閉高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)處于上極限位置和滑塊處于下死點(diǎn)時(shí),滑塊底面至工作臺(tái)面(去掉工作臺(tái)墊板)之間的距離。(JE系列為最大裝模高度I,裝模高度指調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)處于上極限位置和滑塊處于下死點(diǎn)時(shí),滑塊底面至工作臺(tái)板面(不是到機(jī)身工作臺(tái)面)之間的距離)封閉高度調(diào)節(jié)量:是擴(kuò)大壓力機(jī)封閉高度使用范圍的一個(gè)主要參數(shù),在該調(diào)節(jié)量的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)壓力機(jī)封閉高度與模具閉合高度相適應(yīng)。工作臺(tái)板厚度:工作臺(tái)板也具有調(diào)節(jié)壓力機(jī)封閉高度使用范圍的作用,同時(shí)還具有便于安裝底面較小的模具和保護(hù)工作臺(tái)面的作用。工作臺(tái)孔:工作臺(tái)孔用于落料或安裝氣墊裝置。立柱間距離:是指雙柱壓力機(jī)的立柱間距離,是在前后方向送料時(shí)決定排出工件(或廢料)最大尺寸的一個(gè)參數(shù)。傾斜角:是指可傾壓力機(jī)工作臺(tái)面的傾斜角度,也就是機(jī)身后傾的角度。利用這個(gè)傾斜角使沖壓后的工件(或廢料)能借其自重或其他因素通過(guò)兩立柱中間從壓力機(jī)后方排出。工作臺(tái)墊板面積和喉口深度:滑塊中心到機(jī)身間的距離叫做喉口深度。喉口深度和工作臺(tái)墊板面積是關(guān)系到模具的最大平面尺寸的重要參數(shù)。1.3 壓力機(jī)工作原理壓力機(jī)是采用機(jī)械傳動(dòng)的鍛壓機(jī)器,通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)把電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和能量傳給工作機(jī)構(gòu),從而使坯料獲得預(yù)期的變形,制成所需的工件;具體的說(shuō):是以曲柄連桿機(jī)構(gòu)作為工作機(jī)構(gòu),滑塊是強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)的,傳動(dòng)系統(tǒng)為一級(jí)、兩級(jí)或三級(jí)等傳動(dòng),一級(jí)傳動(dòng)由電機(jī)通過(guò)三角皮帶傳動(dòng),帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn),通過(guò)控制離合器接合,經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng),再帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。工作機(jī)構(gòu):曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)系統(tǒng):皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。操縱系統(tǒng):離合器制動(dòng)器。能源系統(tǒng):電動(dòng)機(jī)和飛輪。支承部件:機(jī)身。附屬裝置和輔助系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)方式:電動(dòng)機(jī)-皮帶輪-飛輪-齒輪傳動(dòng)-曲柄連桿。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示。O點(diǎn)表示曲軸的旋轉(zhuǎn)中心,A點(diǎn)表示連桿與曲柄的連結(jié)點(diǎn),B點(diǎn)表示連桿與滑塊的連結(jié)點(diǎn),OA表示曲柄半徑,AB表示連桿長(zhǎng)度。當(dāng)OA以角速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),B點(diǎn)則以速度v作直線運(yùn)動(dòng)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可分為結(jié)點(diǎn)正置與節(jié)點(diǎn)偏置,JH31-315壓力機(jī)采用單邊節(jié)點(diǎn)偏置結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可簡(jiǎn)化如圖1-1所示。曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)代表壓力機(jī)的工作特征,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律將影響壓力機(jī)的工作性能,而其受力狀況則是壓力機(jī)強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)將影響壓力機(jī)的整體布置、外形尺寸、美觀以及重量和成本。離合器和制動(dòng)器是壓力機(jī)能否正常穩(wěn)定工作的關(guān)鍵,它們的正確設(shè)計(jì)與使用將會(huì)大大提高壓力機(jī)的工作可靠性和壽命。壓力機(jī)工作時(shí),除需要其有足夠的壓力外,還需要具有足夠的能量。圖1-1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖電動(dòng)機(jī)和飛輪的正確選用與合理設(shè)計(jì)是獲得足夠能量的基礎(chǔ),同時(shí)也給節(jié)約能量提供了途徑。所有的部件和零件都支承在機(jī)身上,機(jī)身的合理設(shè)計(jì)將降低壓力機(jī)的重量,提高壓力機(jī)的剛度。壓力機(jī)的輔助裝置與系統(tǒng)將使壓力機(jī)獲得必要的輔助功能,使其安全運(yùn)轉(zhuǎn),是提高壓力機(jī)使用效率不可缺少的組成部分,其設(shè)計(jì)好壞在一定程度上標(biāo)志著壓力機(jī)的先進(jìn)與否。2 JH31-315壓力機(jī)簡(jiǎn)介2.1 JH31-315壓力機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)JH31-315機(jī)械壓力機(jī)機(jī)身采用鋼板焊接組合式結(jié)構(gòu),橫梁、左右立柱和底座(工作臺(tái))通過(guò)4根液壓拉緊螺栓預(yù)緊而組成一體,采用電子計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì),從而保證了機(jī)身的強(qiáng)度、剛性、精度等各種性能要求。為保證壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度,采用導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)8條長(zhǎng)導(dǎo)軌導(dǎo)向,主傳動(dòng)高速級(jí)采用人字齒輪 ,離合器-制動(dòng)器采用干式(或混式)片狀(或塊狀)低慣量結(jié)構(gòu)。壓力機(jī)的工作臺(tái)可選用固定式或向前開(kāi)出、向后開(kāi)出、左右開(kāi)出和“T”型移動(dòng)等形式,用戶可根據(jù)設(shè)備布置、單機(jī)或連線等具體狀況自行選定。移動(dòng)工作臺(tái)更換模具方便、迅速,可使換模時(shí)間減少510倍。固定工作臺(tái)也可以配置快速換模裝置,一種是換模小車(主要用于連線);另外一種是在工作臺(tái)上設(shè)置下模夾緊器、升降導(dǎo)軌和前導(dǎo)軌架,在滑塊上設(shè)置上模夾緊器,即可方便迅速的將模具放進(jìn)、移出。壓力機(jī)還設(shè)置有微調(diào)機(jī)構(gòu),可減低滑塊的運(yùn)行次數(shù),調(diào)整模具更為方便。 氣墊采用可調(diào)式純氣氣墊或液壓氣墊,并帶有滯后鎖緊機(jī)構(gòu)和行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),根據(jù)用戶的使用要求,還可在滑塊內(nèi)設(shè)置氣囊式拉伸氣墊。壓力機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)采用自動(dòng)定點(diǎn)、定量、定時(shí)的稀油循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng),電氣控制系統(tǒng)均采用可編程序控制(PLC)系統(tǒng)。壓力機(jī)還可配置減震器,以提高壓力機(jī)及模具的使用壽命2.2 JH31-315壓力機(jī)用途與結(jié)構(gòu)性能高強(qiáng)度全鋼結(jié)構(gòu)機(jī)身,剛性好,精度高,可以完成落料、沖孔、彎曲、成型、校正、淺拉伸及鍛造熱切邊等沖壓工作。廣泛適用于汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)機(jī)、電器、儀表、軸承、輕工、紡織、機(jī)械、航空、兵工等工業(yè)部門。 機(jī)身、滑塊均采用鋼板焊接; 采用人字齒輪傳動(dòng); 采用干式氣動(dòng)摩擦離合器; 滑塊四角八面導(dǎo)向,導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu),導(dǎo)向精度高,精度保持性好; 進(jìn)口雙聯(lián)安全閥,確保機(jī)床使用安全可靠; 進(jìn)口液壓過(guò)載保護(hù),元件反應(yīng)靈敏,復(fù)位快; 機(jī)動(dòng)調(diào)整封閉高度,使用方便,自鎖性強(qiáng),便于維修; PLC控制,雙回路電器系統(tǒng); 標(biāo)準(zhǔn)純氣式氣墊; 液壓、電氣、氣動(dòng)等控制元件采用優(yōu)質(zhì)名牌產(chǎn)品,保證設(shè)備的低故障率; 機(jī)動(dòng)稀油潤(rùn)滑,定點(diǎn)、定時(shí)、安全、省力; 可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)角、油壓、潤(rùn)滑故障、液壓過(guò)載保護(hù)等整機(jī)自動(dòng)聯(lián)鎖及監(jiān)控。表2-1 JH31-315主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目名稱 Item單位 UnitJH31-315公稱力 Nominal Pressure千牛 KN3150公稱力行程 Nominal Pressure Stroke毫米 mm10.5滑塊行程 Stroke Length毫米 mm315行程次數(shù) No. of Strokes per minute次 / 分 SPM20最大裝模高度 Max. Die Height毫米 mm490裝模高度調(diào)節(jié)量 Die Height Adjustment毫米 mm200工作臺(tái)板尺寸Bolster Surface左右 L.R.毫米 mm1100前后 F.B.毫米 mm1100工作臺(tái)板厚度 Thickness of Bolster毫米 mm140滑塊底面尺寸Slide Surface左右 F.B.毫米 mm1070前后 L.R.毫米 mm960氣墊Air Cushion壓緊力 / 退出力 ( 單個(gè) )Pressing Force/Return Force千牛 KN500/76數(shù)量 Number個(gè)1行程 Stroke 毫米 mm160主電機(jī)功率 Main Motor Power千瓦 KW30壓力機(jī)地面以上高度 Height above Ground毫米 mm62402.3 JH31-315壓力機(jī)壓力性能介紹JH31-315型3150千牛閉式單點(diǎn)壓力機(jī),采用主軸縱放、偏心齒輪、連桿機(jī)構(gòu)作為工作機(jī)構(gòu),由電機(jī)經(jīng)三級(jí)減速傳動(dòng)使偏心齒輪旋轉(zhuǎn),再由連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)使滑塊在導(dǎo)軌中作往復(fù)運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)系統(tǒng)全封閉。本壓力機(jī)采用了氣動(dòng)干式摩擦離合器-制動(dòng)器,所以工作時(shí)結(jié)合平穩(wěn),并可以使滑塊停止在任何位置。本壓力機(jī)適用于薄板件的淺拉伸、成型、彎曲、校正、沖裁等各種冷沖壓工藝,可廣泛用于汽車、拖拉機(jī)、電器及國(guó)防等工業(yè)行業(yè)。本壓力機(jī)公稱壓力為3150kN,公稱壓力發(fā)生在下死點(diǎn)前7mm(對(duì)應(yīng)的偏心齒輪轉(zhuǎn)角約16.06)。過(guò)載保護(hù)裝置僅是防止誤沖時(shí)產(chǎn)生的超載現(xiàn)象,或者在沖壓過(guò)程中由于板料厚度不均而引起的的超載現(xiàn)象。隨意超載使用壓力機(jī),是錯(cuò)誤的。用戶應(yīng)根據(jù)下面曲線圖來(lái)選用。選用時(shí)工藝力與對(duì)應(yīng)的偏心齒輪轉(zhuǎn)角的交點(diǎn),必須在強(qiáng)度范圍以內(nèi),否則要造成零件損壞。圖2-3 壓力曲線圖沖裁力的計(jì)算說(shuō)明P=Ltb /10000 噸P 沖裁力 單位 噸(1噸=10000牛)L 沖裁工件周邊周長(zhǎng) 單位 毫米mmT 沖裁零件厚度 單位 毫米mmb材料的抗拉強(qiáng)度 單位 牛/毫米2 Mpa常用材料的抗拉強(qiáng)度 Q235 420 牛/毫米2 Mpa 45 600 牛/毫米2 Mpa 65Mn 750 牛/毫米2 Mpa 45Mn (薄板) 800 牛/毫米2 Mpa H62H68 300-400牛/毫米2 Mpa 軟 鋁 80-110牛/毫米2 Mpa3 滑塊的設(shè)計(jì)3.1 滑塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滑塊是個(gè)箱形結(jié)構(gòu),它的上端與連桿連接,下部安裝模具的上模,并在機(jī)身的導(dǎo)軌內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。為了保證滑塊底平面和工作臺(tái)上平面的平行度,保征沿塊運(yùn)動(dòng)方向與工作臺(tái)的垂直度,因此,沿塊的導(dǎo)向面必須與底乎面垂免導(dǎo)軌和滑塊的導(dǎo)向面應(yīng)保持一定的間隙,而且能進(jìn)行調(diào)整。八個(gè)導(dǎo)軌均能單獨(dú)調(diào)節(jié)。它是靠一組推拉螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種四面八角調(diào)節(jié)的導(dǎo)軌能提高壓力機(jī)的精度。有些壓力機(jī)的導(dǎo)軌做成兩個(gè)是固定的,兩個(gè)是可調(diào)的,并使固定的導(dǎo)軌承受滑塊側(cè)向力,調(diào)節(jié)較容易,但精度受到一定影響。為了安裝模A,滑塊的底平面開(kāi)有“T”型槽。小型壓力機(jī)的滑塊常用鑄鐵HT200400制造。中型壓力機(jī)的滑塊常用鑄鐵HT200400和稀土球鐵制造,或用Q235-A鋼板焊接面成。大型壓力機(jī)的滑塊一般用Q235-A鋼板焊接。焊后進(jìn)行退火處處理。為了提高滑塊的耐磨性,有些壓力及的導(dǎo)向面上鑲有酚醛層壓布板。導(dǎo)軌滑動(dòng)面的材料一般用鑄鐵HT200400制造。速度高、偏心載荷大的則用鑄造青銅ZQZn6-6-3或鑄造黃銅ZHMn5822制造。對(duì)于高速壓力機(jī),有采用滾針導(dǎo)軌,以便減小摩擦,消除間隙,提高機(jī)器的耐用程度和滑塊運(yùn)動(dòng)精度。3.2 滑塊動(dòng)作說(shuō)明滑塊的精度直接影響壓力機(jī)的工作精度和幾何精度。連桿和球頭螺絲是把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變化往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。球頭螺絲的下端與滑塊內(nèi)的球形座接觸。在球形座的下面有過(guò)載保護(hù)裝置,當(dāng)壓力機(jī)超載時(shí),過(guò)載保護(hù)裝置起到對(duì)機(jī)床的保護(hù)作用。剛性保護(hù),即壓塌式保險(xiǎn)。當(dāng)過(guò)載時(shí),保險(xiǎn)器被壓塌,從而保證整臺(tái)機(jī)器不受損壞。用液壓過(guò)載保護(hù)裝置,能在過(guò)載的狀態(tài)下瞬間緊急停止(1/100秒),復(fù)歸時(shí)使滑塊自動(dòng)回復(fù)上死點(diǎn),確保模具及沖床的安全。JH31-315壓力機(jī)滑塊采用四角八面導(dǎo)向,導(dǎo)向長(zhǎng),易調(diào)整,動(dòng)態(tài)精度穩(wěn)定性能好?;瑝K部分由滑塊體、液壓保護(hù)部分、聯(lián)接器、蝸輪減速箱、裝模高度指示器、剛性打料等組成。聯(lián)接器與主傳動(dòng)的導(dǎo)柱連接,使滑塊在連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下,沿機(jī)身導(dǎo)軌作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),滑塊下平面有T型槽,用以固定沖模?;瑝K導(dǎo)軌面上鑲有導(dǎo)軌板,導(dǎo)軌板拉傷和磨損后可即時(shí)更換,更換時(shí)應(yīng)注意:使同一導(dǎo)軌上的板厚相等。裝模高度的調(diào)整采用制動(dòng)電機(jī),通過(guò)蝸輪減速箱及支座蝸輪蝸桿副轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)整結(jié)束靠電機(jī)將蝸輪副鎖緊。裝模高度由裝模高度顯示器顯示出來(lái)。調(diào)整裝模高度時(shí),檢查平衡缸氣壓是否合適,導(dǎo)軌間隙是否變化等因素。特別是上模重量變化較大的模具時(shí),更應(yīng)注意這一點(diǎn),滑塊的上模具布置,應(yīng)使兩連桿上的作用力相等,盡量避免偏載使用。圖3-1 JH31-315滑塊滑塊與導(dǎo)軌板的之間必須保持合適的間隙,以使滑塊運(yùn)轉(zhuǎn)自如、動(dòng)作穩(wěn)定,必要時(shí)須加以適度調(diào)整,按合格證明書中規(guī)定的精度要求進(jìn)行精度調(diào)整與檢查。精度調(diào)整是一項(xiàng)十分細(xì)致的工作,影響的因素是多方面的,往往多次反復(fù)調(diào)整才達(dá)到要求,所以應(yīng)同經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員進(jìn)行這項(xiàng)工作。調(diào)整后必須檢測(cè)以下指標(biāo):機(jī)床的精度,可按合格證規(guī)定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)?;瑝K與導(dǎo)軌的間隙為不大于0.03mm,通常導(dǎo)軌板的上下兩端間隙較大,所以塞尺塞入深度在30mm以上,所測(cè)的值才正確。(注:0.03mm塞尺不入。)3.3 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)滑塊的運(yùn)動(dòng)為上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),滑塊的條件機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)壓力機(jī)的裝模高度的。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)需要能快速停止,正確定位。JH31-315壓力機(jī)采用蝸輪蝸桿減速器作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的減速器。蝸輪蝸桿減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊,效率比高,傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠,使用維護(hù)簡(jiǎn)單,并可成批生產(chǎn),故在現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用很廣。電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器和蝸輪蝸桿二級(jí)減速器連接。電動(dòng)機(jī)接通后,通過(guò)減速器帶動(dòng)上球頭,上球頭通過(guò)一個(gè)銷子帶動(dòng)球頭螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3-2 蝸輪蝸桿二級(jí)減速器示意圖3.4 液壓過(guò)載保護(hù)裝置液壓過(guò)載保護(hù)裝置能自動(dòng)檢測(cè)機(jī)床滑塊內(nèi)部油壓缸的油壓,當(dāng)油壓不足時(shí),可以快速補(bǔ)足壓力,以保持機(jī)床正常工作能力;當(dāng)機(jī)床誤沖時(shí)產(chǎn)生的超載現(xiàn)象,或者在沖壓過(guò)程中由于板料厚度不均勻而引起的超載現(xiàn)象時(shí),可以瞬間卸荷,以保護(hù)機(jī)床零件和模具的使用壽命。液壓過(guò)載保護(hù)器是由增壓缸、壓力卸荷閥、感應(yīng)開(kāi)關(guān)等三部分組成?;瑝K內(nèi)部的液壓墊厚度為10mm。圖3-3 液壓過(guò)載示意圖液壓過(guò)載保護(hù)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)前準(zhǔn)備(1)檢查油量,看油泵的油標(biāo)是否顯示有油,如油量不足,則請(qǐng)打開(kāi)注油口的螺絲,加油。(2)確認(rèn)空氣壓力表的壓力是否正常。(3)過(guò)載保護(hù)裝置的電源關(guān)、開(kāi)切換開(kāi)關(guān),切換到開(kāi)位置,超載的指示燈點(diǎn)亮。(4)如滑塊停止上死點(diǎn),則油泵開(kāi)始作動(dòng),1分鐘內(nèi)油壓到達(dá)設(shè)定壓力時(shí),油泵則停止,同時(shí)超載指示燈熄滅。(5)液壓過(guò)載保護(hù)裝置油壓墊中空氣的排除油壓墊如有空氣混入,液壓過(guò)載保護(hù)裝置的功能就無(wú)法充分發(fā)揮,甚至于會(huì)造成油泵運(yùn)轉(zhuǎn)不停。排除空氣的方法:(1)將滑塊停于上死點(diǎn)位置。(2)為了安全起見(jiàn),將主電動(dòng)機(jī)停止,飛輪完全靜止后,將滑塊體后面液壓過(guò)載保護(hù)裝置的排油孔螺絲用內(nèi)六角板手逆轉(zhuǎn)半圈,此時(shí)會(huì)有油流出來(lái)。(3)查看所流出來(lái)的油,若是斷斷續(xù)續(xù),或混雜泡沫,則表示有空氣混入,請(qǐng)等到所流出來(lái)的油不再是斷斷續(xù)續(xù),或不雜有泡沫時(shí),將排油孔螺絲上緊。檢查泵和油箱端面貼合是否漏氣,檢查進(jìn)油管是否漏氣。(4)完成。圖3-1 過(guò)載泵液壓過(guò)載保護(hù)裝置過(guò)載保護(hù)的復(fù)位:(1)運(yùn)轉(zhuǎn)切換開(kāi)關(guān)切換于“寸動(dòng)“位置,使滑塊運(yùn)轉(zhuǎn)至上死點(diǎn)的位置。(2)當(dāng)滑塊上升至上死點(diǎn)位置,大約一分鐘后安全保護(hù)裝置復(fù)位,油泵補(bǔ)油停止。4 電動(dòng)機(jī)的選擇4.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)是常用的原動(dòng)機(jī),并且是系列化和標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。機(jī)械設(shè)計(jì)中需要根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動(dòng),動(dòng)力參數(shù),合理地選擇電動(dòng)機(jī)類型,結(jié)構(gòu)形式,傳遞的功率和轉(zhuǎn)速,確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。電動(dòng)機(jī)有交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)之分,工業(yè)上常采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類,異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型兩種,其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。如無(wú)特殊需要,一般優(yōu)先選用Y系列籠型三相異步電動(dòng)機(jī),因其具有高效,節(jié)能,噪音小,振動(dòng)小,安全可靠的特點(diǎn),且安裝尺寸和功率等級(jí)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),適用于無(wú)特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備。根據(jù)工作場(chǎng)地的要求:每天三班制工作,載荷中有中度沖擊,工作環(huán)境清潔,室內(nèi),三相交流電源。選擇電動(dòng)機(jī)為Y系列380V三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。4.2 功率的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適將直接影響到電動(dòng)機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能。如果選用額定功率小于工作機(jī)所要求的功率,就不能保證工作機(jī)正常工作,甚至使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞,如果選用額定功率大于工作機(jī)所需要的功率,則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高,功率未得到充分的利用,從而增加電能的消耗,造成浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于滑塊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一般為偶爾運(yùn)轉(zhuǎn),載荷不變或很少變化的,并且傳遞功率較小,故只需使電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或大于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率,即。這樣電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱,一般不需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱平衡計(jì)算和校核啟動(dòng)力矩。4.2.1調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(連接器)傳動(dòng)效率傳動(dòng)裝置的總效率應(yīng)為組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之乘積,即 = 式(4.1)其中:分別為每一傳動(dòng)副,每對(duì)軸承,每個(gè)連軸器的效率.傳動(dòng)副的效率數(shù)值可按下列選取,軸承及連軸器效率的概略值為:滾動(dòng)軸承 0.98-0.995滑動(dòng)軸承 0.97-0.99彈性連軸器 0.99-0.995齒輪連軸器 0.99萬(wàn)向連軸器 0.97-0.98整個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率為:=0.990.980.800.980.800.99=0.50式中 ,分別為聯(lián)軸器,軸承,蝸桿蝸輪傳動(dòng)和上球碗對(duì)球頭螺桿的傳動(dòng)效率。4.2.2電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算合理地確定電動(dòng)機(jī)的功率,即可以充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的能力,又可以節(jié)約電能。鼠籠式電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)為K=1.8-2。為了不使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)悶車,在功率計(jì)算中,取K=1.36。圖4-1 鼠籠電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性滑塊的運(yùn)動(dòng)為上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),滑塊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)壓力機(jī)的裝模高度的。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)需要能快速停止,準(zhǔn)確定位。根據(jù)資料,滑塊設(shè)計(jì)重量為5701Kg,球頭螺桿線轉(zhuǎn)速為0.03米/秒,閉式蝸輪蝸桿傳動(dòng)。螺桿在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到摩擦阻力,由于滑塊兩端有平衡缸提起,蝸輪箱內(nèi)潤(rùn)滑良好,查閱相關(guān)資料知道。摩擦阻力為F=Mg=28505N電動(dòng)機(jī)的工作功率為: 式(4.2)球體螺桿的轉(zhuǎn)速為: 式(4.3)蝸輪蝸桿的一般傳動(dòng)比為10-80,考慮到閉式和工作載荷,選擇一般傳動(dòng)比為10到30,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為r/min4.3 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)容量相同的同類電動(dòng)機(jī),有幾種不同的轉(zhuǎn)速系列供使用者選擇,如三相異步電動(dòng)機(jī)常用的有四種同步轉(zhuǎn)速,即3000,1500,1000,750r/min(相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)定子繞組的極對(duì)數(shù)為2,4,6,8)。同步轉(zhuǎn)速為由電流頻率與極對(duì)數(shù)而定的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)才可能達(dá)到同步轉(zhuǎn)速,負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速都低于同步轉(zhuǎn)速。為了合理的設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置,根據(jù)工作機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速要求和各傳動(dòng)比范圍,可推算出電動(dòng)機(jī)裝速的可選范圍,其中包括電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速范圍,傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的合理范圍,以及工作機(jī)主軸轉(zhuǎn)速。選定電動(dòng)機(jī)類型,結(jié)構(gòu),對(duì)電動(dòng)機(jī)可選的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較,選定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并計(jì)算出所需容量后,即可在電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄中查出所要的電動(dòng)機(jī)。我國(guó)電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)的編制方法是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4831-84電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法實(shí)施的,即有漢語(yǔ)拼音字母及國(guó)際通用符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。三相異步電動(dòng)一般為系列產(chǎn)品,其系列、品種、規(guī)格繁多,因而分類也較繁多。表4-1常用三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品型號(hào)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合序號(hào)名稱型號(hào)機(jī)座號(hào)與功率范圍結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合新老1小型三相異步電動(dòng)機(jī)(封閉式)Y2(IP55)Y(IP44)JO2JOH803550.75315KW外殼為封閉式,可防止灰塵、水滴浸入。Y2為F級(jí)絕緣,Y為B級(jí)絕緣,JO2為E級(jí)絕緣用于無(wú)特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備,如:金屬切削機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械等2小型三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)(防護(hù)式)Y(IP23)J2.JH16031511250KW外殼為防護(hù)式,能防止直徑大于12mm的雜物或水滴與垂直線成60角進(jìn)入電動(dòng)機(jī)適用于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷率較高的各種機(jī)械設(shè)備3高效三相異步電動(dòng)機(jī)YX(IP44)H1002801.590KW用冷軋硅鋼片及新工藝降低電動(dòng)機(jī)損耗,效率較Y基本系列平均高3%適用于重載啟動(dòng)的場(chǎng)合,如起重設(shè)備、卷?yè)P(yáng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵類等4繞線型三相異步電動(dòng)機(jī)YR(IP44)(IP23)JRO2JR2H132280475KW轉(zhuǎn)子為繞線型,可通過(guò)轉(zhuǎn)子外接電阻獲得大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩及在一定范圍內(nèi)分級(jí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速5變頻多速三相異步電動(dòng)機(jī)YD(IP44)JDO2H802800.5590KW在Y基本系列上派生,利用多套定子繞組接法來(lái)達(dá)到電動(dòng)機(jī)的變速適合于萬(wàn)能、組合、專用切削機(jī)床及需多級(jí)調(diào)速的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)YH(IP44)JHO2H802800.5590KW在Y系列上派生,用轉(zhuǎn)子深槽及高電阻率轉(zhuǎn)子導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)差率高,堵轉(zhuǎn)電流小,機(jī)械特性軟,能承受沖擊負(fù)載用于傳動(dòng)飛輪力矩較大及不均勻沖擊負(fù)載,如錘擊機(jī)、剪切機(jī)、沖壓機(jī)、鍛冶機(jī)等7電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)YCTJZTH1123350.5590KW由Y系列電動(dòng)機(jī)與電磁離合器組合而成。為恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)用于恒轉(zhuǎn)速無(wú)級(jí)調(diào)速場(chǎng)合,尤適用于風(fēng)機(jī)、水泵等負(fù)載8電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)YEJH802250.5545KW在Y系列電動(dòng)機(jī)一端加直流圓盤制動(dòng)器組合而成,能快速停止,正確定位用于升降機(jī)械、運(yùn)輸、包裝、建筑、食品、木工機(jī)械等9增安型三相異步電動(dòng)機(jī)YAJAO2H802800.5575KW在Y基本系列上對(duì)結(jié)構(gòu)及防護(hù)上加強(qiáng)措施適用于有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合10隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)YBBJO2H803150.55220KW在Y基本系列上派生,按隔爆標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生產(chǎn)用于煤礦及有可燃性氣體的工廠11戶外型三相異步電動(dòng)機(jī)Y-WJO2-WH803150.55160KW在Y基本系列上派生,采取加強(qiáng)結(jié)構(gòu)密封和材料、工藝防腐措施。Y-W用于戶外機(jī)械,Y-F用于有化學(xué)腐蝕介質(zhì)的機(jī)械,Y-WF用于戶外有化學(xué)腐蝕的各種機(jī)械用于石油、化工、化肥、制藥、印染等企業(yè)用水泵、油泵、鼓風(fēng)機(jī)、排風(fēng)扇等機(jī)械設(shè)備上12防護(hù)型三相異步電動(dòng)機(jī)Y-FJO2-F13戶外防腐型三相異步電動(dòng)機(jī)Y-WFJO2-WF14船用三相異步電動(dòng)機(jī)Y-HJO2-HH803150.55220KW在Y基本系列上派生,按船上使用特點(diǎn)制造用于海洋、江河船舶上的各種機(jī)械,如泵、通風(fēng)機(jī)、分離器、液壓機(jī)械等15起重冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)YZYZRJZ2JZR2YZ系列:H1122501.530kwYZR系列:H2254001.5200KWYZ為籠型轉(zhuǎn)子,YZR為繞線轉(zhuǎn)子,環(huán)境溫度為40時(shí)用F級(jí)絕緣,為60時(shí)用H級(jí)絕緣,同步轉(zhuǎn)速有1000、750、600r/min三種,工作制為S3S5用于各種起重機(jī)械及冶金輔助設(shè)備的電力傳動(dòng)上16換向器三相異步電動(dòng)機(jī)JZS2JZSH2254753/1160/53.3KW為恒轉(zhuǎn)矩交流調(diào)速電動(dòng)機(jī),調(diào)速比通常為3:1.本系列電動(dòng)機(jī)效率高、功率因數(shù)較高,無(wú)級(jí)調(diào)速用于印染、印刷、造紙、橡膠、制糖、制塑機(jī)械及試驗(yàn)設(shè)備機(jī)械中17力矩三相異步電動(dòng)機(jī)YLJJLJH63180輸出轉(zhuǎn)矩:IP212200NmIP44 0.325 NmYLJ系列電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是通過(guò)增加轉(zhuǎn)子電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中IP44防護(hù)結(jié)構(gòu)加裝離心鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫通風(fēng)用于造紙、電線電纜、印染、橡膠等部門作卷繞、開(kāi)卷、堵轉(zhuǎn)和調(diào)速等設(shè)備的動(dòng)力18電梯用三相異步電動(dòng)機(jī)YTDJTDH2002500.6722KW籠型轉(zhuǎn)子,定子繞組有兩套,分別為6極和24極用于交流客、貨電梯及其他升降機(jī)械19激振三相異步電動(dòng)機(jī)YJZYZ0激振力各為:1100KN1100KN通過(guò)安裝在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的偏心塊在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力做激振源用于各類振動(dòng)機(jī)械20夯實(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)YZHH1451552.24KW與可逆式電動(dòng)振動(dòng)實(shí)現(xiàn)夯實(shí)機(jī)配套使用用于建筑行業(yè)及其他夯實(shí)作業(yè)上21輥道用三相異步電動(dòng)機(jī)YGJG2H112225堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩:16800 Nm為IP54防護(hù),采用H級(jí)絕緣用于冶金工業(yè)的工作輥道驅(qū)動(dòng)22制冷用耐氟里昂三相異步電動(dòng)機(jī)YSR(三相)YLRB(單相)0.6180kw電機(jī)絕緣材料及絕緣結(jié)構(gòu)能保證在制冷機(jī)和冷凍機(jī)的混合物中安全可靠地使用供全封閉和半封閉制冷壓縮機(jī)特殊配套用23交流變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)YVPYTP0.554.5kw0.7590kw籠型轉(zhuǎn)子帶軸流風(fēng)機(jī)低速時(shí)能輸出恒轉(zhuǎn)矩,調(diào)速效果好,節(jié)能效果明顯用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵等遞減轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合24船用起重三相異步電動(dòng)機(jī)YZ-H分單速、雙速、三速等機(jī)殼由鋼板焊成,采用ZYZ型直流圓盤式電磁制動(dòng)器用于各類船舶作短時(shí)定額的甲板機(jī)械電力拖動(dòng),如錨機(jī)、絞盤機(jī)、絞車等25井用潛水三相異步電動(dòng)機(jī)YQS2JQS進(jìn)徑150300mm3185kw充水式密封結(jié)構(gòu),與潛水泵組合,立式運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)外徑尺寸小,細(xì)長(zhǎng)專用于驅(qū)動(dòng)井下水泵,可潛入井下水中工作,汲取地下水考慮到滑塊的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)要求能快速停止,正確定位等特點(diǎn),故選擇YEJ電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)。它在Y系列電動(dòng)機(jī)一端加直流圓盤制動(dòng)器組合而成,能快速停止,正確定位,非常符合本次設(shè)計(jì)的要求。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸,重量,價(jià)格等等,所選電機(jī)的型號(hào)和性能見(jiàn)下表。表4-2 所選電機(jī)的型號(hào)和性能型號(hào)額定功率KW轉(zhuǎn)速r/minYEJ100L1-22.21420故減速器總的傳動(dòng)比為。 取。5 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)5.1計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)因?yàn)榭偟?而減速器按照蝸輪蝸桿閉式傳動(dòng)布置,考慮潤(rùn)滑條件,由蝸輪蝸桿二級(jí)減速器傳動(dòng)比分配資料查得i=30,則。為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算,要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩(或功率)。如將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為,軸。i, i為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比;,為相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率;P,P為各軸的輸入功率(KW);T,T為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩(Nm);n,n為各軸的轉(zhuǎn)速();則可按電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算,得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。圖5-1 連接器結(jié)構(gòu)示意圖各軸的轉(zhuǎn)速:各軸的輸入功率:各軸的輸入轉(zhuǎn)矩為: 式(5.1)表 5-1 各軸的相關(guān)參數(shù)軸功率(KW)轉(zhuǎn)矩()轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)2.214.8014201301812.1714.56142021.70344.5747.3331.344862.572.635.2蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng),蝸輪傳動(dòng)或齒輪-蝸輪傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件,常在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置;在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)的傳動(dòng)裝置。蝸輪蝸桿減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊,效率較高,傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠,使用維護(hù)簡(jiǎn)單,并可成批生產(chǎn),故在現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用很廣。減速器類型很多,有圓柱齒輪減速器,圓錐齒輪減速器,蝸桿減速器等。5.2.1第一級(jí)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算選用蝸輪蝸桿的原因是因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)緊湊,工作平穩(wěn),無(wú)噪聲,沖擊振動(dòng)小而且能夠得到很大的單級(jí)傳動(dòng)比(由于其需要的總傳動(dòng)比為128比較大)選用的是圓柱蝸桿傳動(dòng)。1)選/a值 當(dāng)量摩擦系數(shù): 假設(shè)Vs=4-7m/s 查表13.6知 取其中間值 當(dāng)量摩擦系數(shù): =0.06當(dāng)量摩擦角: =3.2選取/a值: 在圖13.11上傳動(dòng)比為20的線上去一點(diǎn)查:導(dǎo)程角: =(z=1)動(dòng)嚙合效率:y=0.82)中心距的計(jì)算 蝸輪轉(zhuǎn)矩: 式(5.2)=344.57使用系數(shù): 查表12.9(電動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn),工作機(jī)輕微沖擊)取Ka=1.25彈性系數(shù): 根據(jù)蝸輪蝸桿副查表13.2得 Mpa轉(zhuǎn)速系數(shù) Zn= 式(5.3)Zn=1.27壽命系數(shù) =1.27 式(5.4)=1.27接觸系數(shù) 由圖13.12I線查得 =2.5接觸疲勞極限 查表13.12I線查得 =265MPa接觸疲勞最小安全系數(shù) 自定 =1.3中心距 式(5.5)=a=100mm3)傳動(dòng)基本尺寸蝸桿頭數(shù) = 式(5.6) =0.21 取=1蝸輪齒數(shù) 式(5.7)=30模數(shù) m=(1.4-1.7)a/ =(1.4-1.7)100/30=5.625 式(5.8)取m=5蝸桿分度圓直徑 = /aa=0.5100=50 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 查表13.4得知取 =50蝸輪分度圓直徑 d(2)=mZ(2)=530=150 式(5.9)=150導(dǎo)程角 tan=Z(1)m/d(1)=15/50 式(5.10)=20蝸輪寬度 式(5.11)=50.25取=50 蝸桿圓周速度 式(5.12)=4.1m/s相對(duì)滑動(dòng)速度 式(5.13)=10.05m/s當(dāng)量摩擦系數(shù) 由表13.6查得 =0.6m/s4)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算許用接觸應(yīng)力 式(5.14)=1.131.27265/1.3=266.7Mpa=266.7Mpa最大接觸應(yīng)力 式(5.15)= =247.9Mpa因?yàn)?合格 5)輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由表13.2查出:=115Mpa彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù) 自定 =1.3許用彎曲疲勞應(yīng)力為 式(5.16)=115/1.3 =88.46Mpa=88.46Mpa輪齒最大彎曲應(yīng)力 式(5.17)=21.25344570/(550150)=38.00=22.97Mpa因?yàn)?合格6)蝸桿軸擾度驗(yàn)算軸慣性矩 式(5.18)=0.31I=0.31允許蝸桿擾度 =0.004m=0.0045=0.02 式(5.19)=0.02mm 蝸桿擾度 式(5.20)=0.006850.00775mm因?yàn)?合格7)溫度校核傳動(dòng)嚙合效率 式(5.21)=0.84 =0.84攪油效率 自定 =0.99軸承效率 自定 =0.99 總效率 式(5.22) =0.840.990.99=0.82=0.82散熱面積 式(5.23)=0.5179 箱體工作溫度 式(5.24) =10002.2(1-0.82)/(250.5179)+20=50.59因?yàn)?0 (要求具有較好的通風(fēng)條件) 合格 5.2.2第二級(jí)蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算1)選/a值 當(dāng)量摩擦系數(shù): 假設(shè)Vs=4-7m/s 查表13.6知 取其中間值 當(dāng)量摩擦系數(shù): =0.04當(dāng)量摩擦角: =選取/a值: 在圖13.11上傳動(dòng)比為20的線上去一點(diǎn)查:導(dǎo)程角: =(z=1)動(dòng)嚙合效率:y=0.82)中心距的計(jì)算 蝸輪轉(zhuǎn)矩: 式(5.25)=4862.57使用系數(shù): 查表12.9(電動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn),工作機(jī)輕微沖擊)取Ka=1.25彈性系數(shù): 根據(jù)蝸輪蝸桿副查表13.2得 Mpa轉(zhuǎn)速系數(shù) Zn= 式(5.26)Zn=1.04壽命系數(shù) =1.27 式(5.27)=1.27接觸系數(shù) 由圖13.12I線查得 =2.5接觸疲勞極限 查表13.12I線查得 =265MPa接觸疲勞最小安全系數(shù) 自定 =1.3中心距 式(5.28)=a=255mm3)傳動(dòng)基本尺寸蝸桿頭數(shù) = 式(5.29) =1.38 取=1蝸輪齒數(shù) 式(5.30)=18模數(shù) m=(1.4-1.7)a/ =(1.4-1.7)255/18=5.625 式(5.31)取m=6蝸桿分度圓直徑 = /aa=0.5255=125.5 式(5.32)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 查表13.4得知取 =130蝸輪分度圓直徑 d(2)=mZ(2)=618=128 式(5.33)取=130導(dǎo)程角 tan=Z(1)m/d(1)=186/130 式(5.34)=蝸輪寬度 式(5.35)=155.63取=155 蝸桿圓周速度 式(5.36)=0.27m/s相對(duì)滑動(dòng)速度 式(5.37)=0.35m/s當(dāng)量摩擦系數(shù) 由表13.6查得
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