【毕业设计】曲柄压力机拐轴机构设计

据资料统计，用塑性成形方法生产的金属零件数量在各行各业中所占的比例为飞行业占，汽车业占，电机行业占，农机拖拉机行业占，电器行业占，标准件行业占，生活日用品占。

由此可见，塑性成形和摸具工业的发展又为塑性成形设备制造了广阔的市场曲柄压力机是通过其传动部分，工作机构，操作系统把电动机的电能通过传动系统转换为滑块的运动能，通过模具把原材料进行加工。

其结构比较简单，操作比较方便，能大量用于市场。

这次课题的题目是压力机偏心装置拐轴的设计，对其进行了大量的研究和计算。

通过这次设计，清楚的了解了其工作原理并能设计出比较完整的系统，为以后曲柄压力机的开发提供可参考的原始数据，达到设计的目的，为制造业的发展风奉献自己的力量。

第章曲柄压力机概述曲柄压力机的用途特点分类曲柄压力的用途曲柄压力机俗称冲床，是材料成型中广泛应用的冲压设备。

它能进行各种冲压加工，利用模具直接生产出零件或毛坯。

通过曲柄连杆机构获得材料成形时所需的力和直线位移，可进行冲压，挤压，锻造等工艺，广泛应用于汽车工艺，航空工业，电子仪表工业，五金轻工业等领域。

曲柄压力的特点曲柄压力机的工作机构为刚性连接，滑块具有强制运动的性质，机身组成封闭的受力系统，飞轮可在其空载时储存能量。

材料的利用率高，金属塑性成形主要是靠金属的体积重新分配，而不需要切除金属，因而材料利用率高。

改善金属的组织提高力学性能金属材料经压力加工后，其组织性能都得到改善和提高，塑性加工能消除金属铸锭内部的气孔缩孔和树枝状晶等缺陷，并由于金属的塑性变形和再结晶，可使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高金属的力学性能。

在零件设计时，若正确选用零件的受力方向与纤维组织方向，可以提高零件的抗冲击性能。

毛坯或零件的精度较高应用先进的技术和设备，可实现少切削或无切削加工。

例如，精密锻造的伞齿轮齿形部分可不经切削加工直接使用，复杂曲面形状的叶片精密锻造后只需磨削便可达到所需精度。

较高的生产率塑性成形加工般是利用压力机和模具进行成形加工的，生产效率高。

例如，利用多工位冷镦工艺加工内六角螺钉，比用棒料切削加工工效提高约倍以上。

曲柄压力的分类按工艺用途分类按工艺用途，曲柄压力机可分为通用压力机和专用压力机大类。

通用压力机适用于多种工艺用途，如冲裁弯曲成形浅拉深等。

而专用压力机用途较单，如拉深压力机板料折弯机剪切机挤压机精压机等，都属于专用压力机。

床身结构形式的不同，曲柄压力机按机身可分为开式曲柄压力机或闭式曲柄压力机。

开式压力机床身呈形，机身前面和左右面敞开，便于模具安装调整和成型操作，但机身刚度较差，受力变形后影响制件精度和降低模具寿命，适用于小型压力机，常用在以下闭式压力机机身为框架结构，机身前后敞开，两侧封闭，在前后两面进行模具安装和成型操作，机身受力变形后产生的垂直变形可以用模具闭合高度调节量消除。

对制件精度和模具运行不产生影响，适用于中大型曲柄压力机。

按驱动连杆数的不同可分为单点压力机或多点压力机。

单点压力机，双点压力机和四点压力机。

点数是指压力机工作机构中的连杆数，对较大台面的通用压力机，为了提高滑块运动平稳性和抗偏载能力设置多个连杆。

按滑块数是个还是两个可分为单动压力机或双动压力机。

单动是指在工作机构中只有个滑块，双动是指在工作机构中有两个滑块，分内外滑块，内欢快安装在外滑块内，各种机构分别驱动。

双动压力机适合用于大型制件拉伸，多用于汽车车身制造。

按传动系统所在位置分，可将曲柄压力机分为上传动式和下传动式类。

下传动压力机的传动机构设于工作台的下面，其重心低稳定性好，但安装不方便且维修较困难。

长行程拉伸压力机均采用下传动方式。

曲柄压力机工作原理及结构工作原理曲柄压力机的工作原理包括压力机的传动原理功能学原理以及工作机构运动学，静力学原理等。

传动原理以曲柄滑块机构作为工作机构，电动机通过传动系统将运动和能量传给工作机构，使滑块对模具施加压力，板料在压力下成型，获得产品。

通过曲柄滑块机构，将电动机的旋转运动转变为冲压加工生产所需要往复直线运动，从而使坯料获得确定的变形，制成所需的零件曲柄压力机的功能学特点是采用电动机飞轮拖动系统。

这是因为曲柄压力机工作载荷具有不均匀行。

工作时当上模接触工件毛坯后出现很大的工作载荷，大量消耗能量。

而在上模接触毛坯前空程和回程能量消耗很少。

采用电动机飞轮拖动可利用飞轮的调速作用调节电动机的机械载荷。

这样可以减小电动机的安装功率，提高能源利用效率。

工作机构的静力学原理是利用曲柄连杆机构具有力的放大性质，产生足以克服材料变形抗力的工作原理，并被机身的弹性变形抗力平衡而不传往地基。

同时由于曲柄连杆机构的运动学特性，滑块运动到下止点运动速度很低，故曲柄压力机的工作载荷具有准静态特性。

综上所述，曲柄压力机的工作原理是利用曲柄滑块机构产生往复运动满足冲压加工的运动需要，利用机构力放大性质和飞轮的力矩放大和快速释放能量的作用，满足曲柄压力机的峰值压力和能量需要，从物理本质上看，曲柄压力机乃是种压力和功率放大的装置。

图曲柄压力机原理图曲柄压力机的组成由油，半固体的在常温下呈油膏状为润滑脂。

润滑油是主要的润滑剂，润滑油的主要物理性能指标是粘度，粘度表征液体流动的内摩擦性能，粘度越大，其流动性愈差。

润滑油另物理性能是油性，表征润滑油在金属表面上的吸附能力。

油性愈大，对金属的吸附能力愈强，油膜愈容易形成。

润滑油的选择应综合考虑轴承的承载量轴颈转速润滑方式滑动轴承的表面粗糙度等因素。

般原则如下在高速轻载的工作条件下，为了减小摩擦功耗可选择粘度小的润滑油。

在重载或冲击载荷工作条件下，应采用油性大粘度大的润滑油。

曲柄压力机上的滑动轴承按不完全液体润滑滑动轴承设计计算设两端轴承支承力分别为和则有求得，轴承校核大颈端滑动轴承Ⅰ校核轴承平均压力轴承的滑动速度查机械设计教材表得，，，因为，，所以轴承合格小颈端滑动轴承校核轴承平均压力轴承的滑动速度查机械设计教材表得，，，因为，，所以轴承合格。

第六章辅助装置曲柄压力机的辅助装置主要包括拉延垫，滑块平衡装置，移动工作台换模装置和监控装置。

这些辅助装置在保护机器设备的安全运行，扩大工艺范围，生产效率，降低劳动强度等方面起着重要作用。

拉深垫在进行板料拉深时，为防止工件起皱，需要用压边装置将毛坯边缘压住。

在小型压力机上常用弹簧或橡皮做压边装置，这种装置的压边力不可能太大，而且压边力还会随拉深的进行而增加，即压力较小且不稳定。

在大中型压力机上，多采用专用气垫或液压气垫做压边装置。

气垫和液压气垫统称为拉深垫。

拉深垫除用于拉深时压边防止起皱外，还可用作顶料或工件底部局部成型。

通用压力机有拉深垫后，就可扩大压力机应用范围，譬如能进行较深的拉深工作。

拉延垫的结构形式有单活塞式气垫，多层活塞式气垫和液压式气垫。

滑块平衡装置除小型压力机外，在曲柄压力机上般都装有滑块平衡装置，滑块平衡装置的作用是防止当滑块向下运动时，因其自重而迅速下降，使传动系统中的齿轮反向受力而造成撞击和噪声。

消除连杆与滑块间的间隙，减少受力零件的冲击和磨损，且有利于润滑。

降低装模高度调节机构的功率消耗防止制动器失灵或连杆折断时，滑块坠落而产生事故。

润滑系统润滑目的为了减少机器零件的磨损，提高机器使用寿命，保持正常的工作精度，降低能量消耗，对压力机所有运动副必须进行润滑。

润滑系统分类按照润滑油种类，润滑系统可分为稀油和稠油润滑两钟。

稀油润滑稀油润滑的优点是内摩擦较小，因而消耗于克服摩擦力的能量较小流动性好，易于进入摩擦表面的各个润滑点，采用循环润滑系统时，冷却作用好，并可将粘附在摩擦表面上的杂质和研磨产生的金属微粒带走。

缺点是油膜不能承受大的单位压力，容易流出，对密封要求高。

如图所示为稀油集中润滑系统，偏心齿轮浸泡在油槽中，油槽中装有齿轮泵，泵出来的压力油经单向阀和过滤器，沿着油管流向压力机曲轴连杆滑块等所有滑动轴承和导轨的润滑点处，然后再引流回油槽。

在流向各润滑点的分支管道上分别装有节流阀，以便调节各润滑点的油量。

在润滑系统中还装有压力继电器，其作用是当液压泵还没有吧润滑系统中的油压升高到所需的压力时，压力机的主电动机不能开动，而当压力机工作中发生油压下降时，说明出现了泄露，则可使主电动机停止工作。

这种稀油集中润滑系统多用于大中型压力机，而小型压力机上多采用稀油的分散润滑，即在个分散的润滑点上采用针阀杯润滑。

流向各润滑点从各润滑点流回图稀油集中润滑系统稠油润滑稠油润滑没有稀油润滑的缺点，当它的内摩擦系数较大，流动性不好，不便实现循环润滑。

为了为了改善稠油的性能，可在稠油中加入的机械油，近年来，有些工厂在稠油和机械油中加入部分二流化钼，获得了良好的润滑效果。

分散稠油润滑常采用旋盖式油杯油枪和压注油杯等，将稠油注入润滑点。

集中的稠油润滑采用各种手动稠油泵或机动稠油泵供油。

近年来，在大型压力机上还配备有比较完善的自动供油系统。

按照按照润滑的方式，润滑又分为分散润滑和集中润滑。

分散润滑每个润滑点如果的由配置在它附近的各个单独装置来进行润滑的，称为分散润滑。

集中润滑几个润滑点如果靠个多出口的润滑装置供油，则称为集中润滑。

集中润滑使用可靠，并且能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。

近年来，在曲柄压力机特别是大中型曲柄压力机上，大多数润滑点均为采用集中润滑，而且越来越多地采用润滑油集中循环润滑。

参考文献林道盛锻压机械及其有限元计算北京工业大学出版社，周元康，林昌华，张海兵机械设计课程设计第二版重庆大学出版社，纪名刚机械设计第七版高等教育出版社，杨瑞成，丁旭，季根顺，洋海棠机械工程材料第二版重庆大学出版社，中国机械工程学会中国机械设计大典编委会卜炎中国设计大典江西科学技术出版社，孙昭文，侯清寿最新机械制图实用手册图例天津科学技术出版社第五版，廖念钊，莫雨松，李硕根互换性与技术测量中国计量出版社第四版，何德誉等曲柄压力机机械共轭出版社，成大先机械设计图册化学工业出版社，吴庆鸣工程机械地盘设计朱辉，唐保宁，陈大复，等画法几何及工程制图第五版上海科学技术出版社，范宏才等现代锻压机械机械工业出版社，成大先，王德夫，韩学铨等机械设计手册化学工业出版社，王卫卫材料成型设备北