微型曲柄压力机设计

微型曲柄压力机设计

六、 连杆和滑块的设计

（一）S??曲线的绘制

开式压力机采用曲柄连杆机构驱动滑块作上下垂直运动。滑块行程与曲轴转角有关。

??? S?R??l?cos????l?cos???mm （6.1）

4??式中：R—曲柄半径，mm

?—连杆系数 L—连杆长度，mm

?—曲柄转角

连杆系数?=0.1—0.3。?值越大，由于力臂增加，在相同情况下，传递扭矩就越大。对普通一般用途压力机：?=0.1—0.2。当?值不同时，绘出S??曲线如图6.1：

图6.1S??曲线关系

滑块速度由下式计算：

V?wR?sin??sin2??m/min （6.2）曲柄在90时滑块向下的速度最大。最大速度Vmax?wR?0.105nR 式中：w—曲柄角速度。w??R/30?0.105R

n—滑块行程次数r/min

为了计算在公称力行程时传递的扭矩，必须求得在公称力位置时的曲轴公称转角

??g。

–36–

微型曲柄压力机设计

?g?cos?1R2??R?L?Sg??L222R?R?L?Sg? （6.3）

（二） 连杆

1． 连杆的形式

连杆由连杆体及球头调节螺杆组成，直接用扳手搬动调节螺杆的方式改变二者的相对位置，可以改变连杆长度，从而改变压力机的装模高度。球头式可调连杆加工简单、装配、调整、维修容易，结构紧凑，连杆系数小，滑块导轨所受侧压力及曲轴所受扭矩也较小。

球头式连杆：

图6.2球头式连杆

表6.1球头式连杆尺寸经验公式

符号

推荐尺寸 mm

mm 11 7 6 10

dB d0d3

(3.9?5.7)Pg(0.59?0.83)dB (0.83?1.0)d0

d2

(0.9?1.0)dB

–37–

微型曲柄压力机设计

d4

H

(1.5?1.86)d0(1.5?2.3)d0

10 12

连杆用铸铁HT200制造，经正火，调节螺杆用45号钢调质处理，球头表面淬火，硬度HRC40—45，螺杆采用三角形普通螺纹。

2． 连杆的计算 连杆的计算简图如图6.3

图6.3连杆计算简图

连杆受到压应力及弯曲应力的联合作用。 危险截面A—A处的合成应力由下式计算：

?H??r??w???n?Pa 式中： ?r—危险截面压力 Pa ?r?Pg/FA

Pg—压力机公称压力 KN

F2A—危险截面A—A截面积 mm

?w—危险截面弯曲应力 Pa ?w?MA/WA W33A—危险截面的截面模数 m 对圆形截面W?0.1d MA—危险截面弯矩 NM

MA?uPg?rB?x?rA?rB?/l? u—摩擦系数，取u=0.05

–38–

6.4） 6.5）

（ （微型曲柄压力机设计

rA、rB—连杆大头及球头半径

x—危险截面至球头中心距离 l—连杆长度

对铸铁连杆验算截面B—B的应力 许用应力??H?由下表选取

表6.2许用应力??H?

名称 连杆 调节螺杆

材料 HT200-250 45调质

??H??105Pa

600—700 1800—2200

由于调节螺纹的抗弯强度均比挤压强度、剪切强度低。且连杆体的材质比螺杆差，所以只需验算连杆体螺纹的弯曲应力。

?w?1.5?d0?d1?SPg?Hd1h2???w?Pa （6.6）

式中：d0、d1—螺纹的外径、内径

S—螺距

H—螺纹连接的最小工作高度 h—螺纹牙根处高度。

对普通螺纹：h=S，对铸铁HT200—250螺纹??w???600?700??105Pa

（三） 滑块与导轨

1. 滑块与导轨的结构

滑块上部与连杆相连，下底面安装上冲模，内部装有装模高度调节装置，推料装置、超载保险装置及平衡保险装置等。是一个复杂的箱体结构，而滑块体外部设有导向面，直接影响滑块导向精度。

滑块导向长度与宽度之比L/B。可参考表6.3选用

表6.3滑块导向长度与宽度之比L/B

开式压力机类型 普通 加大行程

L/B

1.3-1.6 2.5-3.2

–39–