曲柄滑块机构的结构.ppt

曲柄滑块机构的运动分析由图可以看出，尽管曲柄作匀速转动，但滑块在其行程中各点的运动速度是不相同的。滑块在上止点（α＝１８０°）和下止点（α＝０°）时，其运动速度为零，即ｖ＝０；而滑块在行程中点（α＝７５°～９０°和α＝２７０°～２８５°）时，其运动速度为最大，近似取α＝９０°和α＝２７０°时的滑块速度作为滑块的最大速度节点偏置机构主要用于改善压力机的受力状态和运动特性，从而适应工艺要求。如负偏置机构，滑块有急回特性，其工作行程速度较小，回程速度较大，有利于冷挤压工艺，常在冷挤压机中采用；正偏置机构，滑块有急进特性，常在平锻机中采用。曲柄滑块机构的受力分析曲柄滑块机构的结构曲轴式结构可以设计成较大的曲柄半径，但曲柄半径一般是一定的，故行程不可调。作为压力机的主要零件之一，曲轴的工作条件比较复杂，它在工作中，既承受弯矩，又承受扭矩，而且所受的力是不断变化的，所以加工技术要求较高。由于大型曲轴的锻造困难，因此，曲轴式的曲柄滑块机构在大型压力机上的应用受到限制。曲拐轴式曲柄滑块机构便于实现可调行程且结构较简单，但由于曲柄悬伸，受力情况较差，因此主要在中、小型机械压力机上应用。偏心齿轮工作时只传递扭矩，弯矩由芯轴承受，因此偏心齿轮的受力比曲轴简单些，芯轴只承受弯矩，受力情况也比曲轴好，且刚度较大。此外，偏心齿轮的铸造比曲轴锻造容易解决，但总体结构相对复杂些。所以，偏心齿轮驱动的曲柄及滑块机构常用于大中型压力机。滑块与导轨结构为了保证滑块底平面和工作台上平面的平行度，保证滑块运动方向与工作台面的垂直度，滑块的导向面必须与底平面垂直。(下平面的平面度，导向面的平面度，下平面对导向面的垂直度，导向面对母线的直线度）为了保证滑块的运动精度，滑块的导向面应尽量长，因而滑块的高度要足够高，滑块高度与宽度的比值，在闭式单点压力机上约为１．０８～１．３２，在开式压力机上则高达１．７左右。滑块还应该越轻越好，质量轻的滑块上升时消耗的能量小，可以减少滑块停止在上止点位置时的制动力。滑块还应有足够的强度，小型压力机的滑块常用ＨＴ２００铸造。中型压力机的滑块常用ＨＴ２００或稀土球铁铸造，或用Ｑ２３５钢板焊接而成。大型压力机的滑块一般用Ｑ２３５钢板焊成，焊后进行退火处理。导轨滑动面的材料一般用ＨＴ２００制造。速度高、偏心载荷大的则用铸造青铜ＺＣｕＳｎ６Ｚｎ６Ｐｂ３或铸造黄铜ＺＣｕＺｎ３８Ｍｎ２Ｐｂ２制造。导轨和滑块的导向面应保持一定的间隙，间隙大了无法保证滑块的运动精度，影响上下模对中，承受偏心载荷时滑块会产生较大的偏转；间隙太小润滑条件太差，摩擦阻力大，会加剧磨损，增加能量损失，降低传动效率。因此，导向间隙必须是可调的，这也便于导轨滑块导向面磨损后调整间隙。除了增大导向长度来保证滑块的运动精度外，导轨的形式也是影响滑块运动精度的一个重要因素。导轨的形式有多种。在开式压力机上，目前绝大多数采用成双对称布置的９０°Ｖ形导轨。如下图所示的矩形导轨是开式压力机上较理想的形式，其导向精度高，而摩擦损失小，只是间隙调整比Ｖ形导轨难些。目前，国内外高性能压力机均采用这一形式。近年来，在一些通用压力机上采用八面平导轨，如下图所示，８个导轨面可以单独调节，每个调节面都有一组推拉螺钉。这种结构导向精度既高，调节又方便。此外，滑块导向还有利用滚针加预压负载，消除间隙，从而进行高速精密运转的形式，一般用于高速压力机。机身机身的结构形式有：铸造式、焊接式、铸焊组合式三大类。常用材料有：HT200、球铁、和铸钢ZG270-500，Q235、Q345等。铸造或焊接后进行人工时效处理，消除内应力。不同形式的机身承载能力有差异，工艺用途也不一样。双柱可倾式机身便于从机身背部卸料，有利于冲压工作的机械化与自动化。但随着压力机速度的提高和气动顶推装置的普及，可倾式机身的作用将逐渐变小。升降台式机身可以在较大范围内改变压力机的装模高度，运用工艺范围较广，但其承载能力较小。单柱固定台式机身承载能力相对较大，所以，一般用于标称压力较大的压力机。闭式机身有整体式和组合式两种。闭式机身承载能力大，刚度较好。所以，从小型精密压力机到超大型压力机大都采用这种形式。组合式（见图ｂ）机身是用拉紧螺栓将上梁、立柱和底座拉紧，紧固成为一体的，加工和运输比较方便，大中型压力机应用较广。整体式机身（见图ａ），有时为了增强刚性也有使用拉紧螺栓的。虽然整体式机身加工装配工作量较小，但需要大型加工设备，运输也较困难。因此，一般被限制在３０００ｋＮ以下的压力机上应用。机身变形对冲压工艺的影响而压力机作业时的变形决定于压力机的刚度，包括机身刚度、传动刚度和导向刚度３部分，只有压力机的刚度足够时，其静态精度（空载时测量所得的精度）才能在受工作载荷作用的条件下保持下来（作业状态下所测的精度，称为动态精度），否则其静态精度也就失去意义了。