西安交大第4章_壓力機

1、4.1 概論4.2 曲柄滑塊機構4.3 傳動系統(tǒng)4.4 離合器與制動器4.1.1 通用機械壓力機的工作原理通用機械壓力機的工作原理機械壓力機俗稱為曲柄壓力機，它是塑性成形設備中最主要的設備。它是一種依靠電動機作為原動機直接拖動的一種機械傳動式機器?？煞譃橥ㄓ眯秃蛯Ｓ眯蛢煞N。而通用機械壓力機能進行各種鍛造和1.電動機,2.小皮帶輪,3.大皮帶輪,4.小齒輪,5.大齒輪,6.離合器,7.曲軸,4.制動器,9.連桿,10.滑塊，11.上模，12.下模,13.墊板,14.工作臺,5.機身沖壓工藝，如板料沖壓、模鍛、擠壓(精壓)等。雖然其形狀和噸位大小不同，但其工作原理及基本組成部分是相同的。左圖分別表

2、示其結構和運動原理圖。通用機械壓力機的組成通用機械壓力機的組成u工作機構工作機構，將曲柄的旋轉運動變?yōu)榛瑝K的往復運動。通常由曲柄、連桿和滑塊組成，從而構成了曲柄連桿機構的工作形式。u傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)，通常包括了皮帶傳動，齒輪傳動。它的作用是傳遞電動機的運動和能量到工作機構，以滿足工件成形的要求。u操縱系統(tǒng)操縱系統(tǒng)，其作用是在電動機經(jīng)常開動，飛輪不斷運轉的條件下，控制工作機構的運動或停止，該系統(tǒng)通常是由離合器或者制動器組成的。u能源系統(tǒng)能源系統(tǒng)，其作用是提供工件變形所需的能量。包括電動機和飛輪兩部件。u機身機身，把壓力機所有部分聯(lián)結成一個整體，組成一部完整的機器，并支承其自重。u輔助及附屬裝置輔

3、助及附屬裝置，一類是保證壓力機正常運轉的輔助裝置，如潤滑系統(tǒng)，超載保護裝置，滑塊平衡裝置，電路系統(tǒng)；另一類是為了工藝方便和擴大壓力機工藝應用范圍的附屬裝置，如頂件裝置等。4.1.2 機械壓力機的特點機械壓力機的特點(1) 機械壓力機屬于機械剛性傳動，工作時機身形成一個封閉力系，對地面的沖擊振動小，機械壓力機所能承受的負荷(或工作能力)完全決定于所有受力零件的強度和剛度要求。并且傳動系統(tǒng)通常為帶有離合器與制動器的皮帶及齒輪減速傳動。(2) 由于曲柄連桿滑塊為剛性連接，滑塊有嚴格的運動規(guī)律，有固定的下死點，因此，在曲柄壓力機上便于實現(xiàn)機械化和自動化，生產(chǎn)率高。(3) 機械壓力機的機身剛度大，滑塊導

4、向性能較好，所以加工出的零件精度高，可以完成擠壓、精壓等精度較高的少無切削工藝。(4) 機械壓力機的傳動系統(tǒng)具有帶飛輪傳動的特點。這是由于通常機械壓力機承受的是短期高峰的負荷特性，為提高工作的平穩(wěn)性，降低電機功率，減少對電網(wǎng)的沖擊而設置飛輪。4.1.3 機械壓力機的主要性能參數(shù)機械壓力機的主要性能參數(shù) (1)公稱壓力(kN)，是指滑塊運動到距下死點前某一特定距離SP(公稱壓力行程)或曲柄旋轉到離下死點某一特定角度 (公稱壓力角)時，滑塊上允許的最大作用力。公稱壓力表示了其能提供長期使用的壓力，而公稱壓力為機械壓力機的主參數(shù)。 (2)滑塊行程，指滑塊從上死點運動到下死點所走過的距離，它的大小隨工

5、藝用途和公稱壓力不同而不同。很顯然，滑塊的行程S0等于曲柄半徑R的兩倍，即S0=2R?；瑝K行程等于模具的開啟高度。拉延壓力機的行程比較大，精壓機的行程比較小。公稱壓力 滑塊行程，滑塊每分鐘行程次數(shù)最大裝模高度及裝模高度調節(jié)量4.1.3 機械壓力機的主要性能參數(shù)機械壓力機的主要性能參數(shù)(3) 滑塊每分鐘行程次數(shù)，它是指滑塊每分鐘從上死點運動到下死點，然后再回到上死點所往復的次數(shù)(spm)。有負荷時，實際滑塊行程次數(shù)小于空載次數(shù)，這些由于有負荷時電動機的轉速小于空載時的轉速。有自動上、下料裝置比手工進行上、下料時滑塊的實際行程次數(shù)高實際生產(chǎn)率總是小于或等于壓力機的生產(chǎn)率，這可用行程利用系數(shù)Cn表示

6、。 (4) 最大裝模高度及裝模高度調節(jié)量，所謂裝模高度是指滑塊處于下死點時，滑塊下表面到工作墊板上表面之間的距離。如右圖所示。當機械壓力機的裝模高度調整裝置將滑塊調整到最上位置時，裝模高度達到最大值，稱圖4-3 裝模高度（封閉高度）及其調節(jié)量之間的關系為最大裝模高度Hmax；反之當機械壓力機的裝模高度調整裝置使機械壓力機的滑塊運動到最下位置時，裝模高度達到小值，該高度稱為最小裝模高度Hmin。4.2.1 曲柄滑塊機構的運動和受力分析（a）正置 （b）正偏置 （c）負偏置曲柄滑塊機構的運動分析 曲柄轉動的角速度曲柄轉動的角速度 為常數(shù)為常數(shù)圖4-5 曲柄滑塊機構運動示意圖()(coscos)sR

7、LRL221(1 cos)(11sin)sR在圖示位置，滑塊位移 s180t 令 ，則有 代入上式RLsinsin2cos1 sin曲柄滑塊機構的運動分析 曲柄轉動的角速度曲柄轉動的角速度 為常數(shù)為常數(shù)圖4-5 曲柄滑塊機構運動示意圖一般小于0.3，對于通用機械壓力機，一般在0.1-0.2范圍內(nèi)那么上式可簡化，根據(jù)二項式定理那么滑塊位移s為(1 cos)(1 cos2 )4sR222211sin1sin2 曲柄滑塊機構的運動分析 圖4-5 曲柄滑塊機構運動示意圖求出滑塊的位移與曲柄偏轉角的關系后，將位移 s 對時間 t 求導數(shù)就可得到滑塊的速度v則有 (sinsin2 )2vR dddddds

8、svttd(sinsin2 )2dRtdd(180)ddttt 曲柄滑塊機構的運動分析 圖4-5 曲柄滑塊機構運動示意圖將速度 v 對 t 繼續(xù)求導，曲柄的轉動角速度 對時間 t 求導為0，得到滑塊加速度和曲柄偏轉角的關系得到2(coscos2 )aRddddddvvattdd(sinsin2 )(180)d2dRtt已知J31-315機械壓力機的行程 S為315mm，連桿長度L為1450 mm，滑塊每分鐘的行程次數(shù)仍為20s,p.m，曲柄轉速n=20 轉/分，則滑塊位移、速度和加速度的曲線曲柄滑塊機構的運動分析曲柄旋轉900度的多周期情況已知J31-315機械壓力機的行程 S為315mm，連

9、桿長度L為1450 mm，滑塊每分鐘的行程次數(shù)仍為20s,p.m，曲柄轉速n=20 轉/分，則滑塊位移、速度和加速度的曲線曲柄滑塊機構的運動分析曲柄旋轉180度的多周期情況從以上兩張圖中可以看出：滑塊位移曲線在曲柄處于上死點時位移取到最大值曲柄位于90及270附近滑塊速度取最大值；而滑塊在上下死點時，滑塊的速度為零加速度值最大，相應的運動慣性力較大1. 滑塊在行程上各點的速度是不同的，上死點速度為零，隨后逐漸增加，達到最大值后逐漸降低，下死點速度為零，回程與向下行程一樣曲柄滑塊機構的運動分析曲柄滑塊機構的運動分析平鍛機正偏置的曲柄滑塊機構以充分利用正偏置時連桿對滑塊產(chǎn)生的巨大側向壓力，來避免模

10、鍛時滑塊產(chǎn)生傾翻，提高模鍛件的質量熱模鍛壓力機負偏置的曲柄滑塊機構工作時變形力巨大，為了降低連桿對滑塊作用的巨大側向力對于正偏置與負偏置曲柄滑塊機構而言，當曲柄處于上死點時，滑塊位移并未達到最大值，這是因為正偏置與負偏置曲柄滑塊機構分別存在著急進、急回特性。實際應用特性滑塊運動的速度應符合生產(chǎn)工藝的要求，對拉深工藝來講，滑塊速度應不大于被拉深材料塑性變形所允許的最大速度，以避免工件拉延破裂。因為隨著應變速率的增加，金屬板料拉深時的變形抗力增加，而塑性降低?，F(xiàn)有國內(nèi)通用機械壓力機的滑塊最大速度可達130450mm/s。曲柄滑塊機構的運動分析曲柄滑塊機構的運動分析 曲柄轉動的角速度 （t） 為一確

11、定的可變函數(shù)曲柄滑塊機構的運動分析 曲柄轉動的角速度 （t） 為一確定的可變函數(shù)曲柄滑塊機構的運動分析 曲柄轉動的角速度 （t） 為一確定的可變函數(shù)機械壓力機的滑塊在空程向下以及回程向上的兩個階段的速度越快越好，越接近鍛沖工件的階段，則希望速度慢慢下降，而在進行鍛沖工件時希望滑塊速度盡可能地低一些。曲柄滑塊機構的運動分析低的滑塊速度有利于提高被加工材料的塑性變形能力，提高產(chǎn)品質量，降低廢品率，提高模具壽命，減少沖擊振動與噪聲，改善工作環(huán)境。速度要求意義仍以J31-315機械壓力機為例，的行程 S為315mm，連桿長度L為1450 mm，滑塊每分鐘的行程次數(shù)仍為20s,p.m，曲柄轉速n=20

12、轉/分，其周期為3s，若取角速度為 ，則滑塊位移、速度和加速度的曲線( ) t曲柄滑塊機構的運動分析3(1)0 31 351( )(0.65)1 31.8 342( 1)1.8 33 33ktn tntktn tnktn tn 21.66k0,1,2,3n J31-315機械壓力機變角速度函數(shù)曲線曲柄滑塊機構的運動分析J31-315機械壓力機在變角速度情況下的夾角、位移、速度和加速度曲線曲柄滑塊機構的運動分析傳統(tǒng)的交流伺服電動機驅動的機械壓力機無法實現(xiàn)曲柄旋轉角速度的快速準確的調節(jié)。第三代鍛壓設備的交流伺服壓力機則可方便地通過使交流伺服電動機變速，實現(xiàn)曲柄旋轉角速度變化規(guī)律的任意設定，達到對滑

13、塊速度的有效控制。新型的鍛壓設備（亦稱第三代鍛壓設備）原動機：交流變頻電動機、交流伺服電動機、開關磁阻電動機等在新型電動機與曲柄滑塊機構之間設置有減速用的皮帶和齒輪系統(tǒng)，以實現(xiàn)對電動機轉矩的放大。曲柄滑塊機構的運動分析曲柄滑塊機構的靜力學分析曲柄滑塊機構的靜力學分析曲柄滑塊機構的靜力學分析理由：通用機械壓力機進行鍛沖工作過程時主要受力零部件的強度分析采用靜力分析結果已能滿足工業(yè)實際要求。意義：機械壓力機的電動機與飛輪設計時，工件鍛沖變形階段的功能分析也需要曲柄滑塊機構的靜力學分析結果機械壓力機的關鍵零部件的應力集中區(qū)域、疲勞強度校核和高速壓力機時宜采用動力學、有限元與模態(tài)分析的方法曲柄、連桿、

14、滑塊受力分析簡圖曲柄滑塊機構的靜力學分析曲柄滑塊機構的靜力學分析（1）不考慮所有的摩擦時B點受力平衡由于一般的通用壓力機的工作行程角較小，因此， 上述二式可簡化為曲柄上所受的扭矩那么，曲柄上承受的最大扭矩為/cosABPPQPtgcos1tgsinsinABPPQP sinlqABlMP mlmRsinR sin coscos sin(2 )2lqMPR sinsin(2)2lqmaxgppMP sinsin曲柄滑塊機構的靜力學分析（2）考慮摩擦時0112(2 )22ABmcosdd cosdRsinsinsinqlmmm01(2 )12(2 )222qABmR sinsincosdd cos

15、dRsinsinsinqqMPm總的當量力臂：摩擦當量力臂：當滑塊上需要產(chǎn)生向下的變形力P時，曲軸上所需傳遞的總扭矩為：由于四個部分產(chǎn)生的摩擦，必然增大了驅動曲軸產(chǎn)生旋轉運動所需的力矩，由該摩擦造成的曲軸上所需增加的傳遞扭矩為MPm4.2.2 曲柄滑塊機構的設計計算曲軸連桿滑塊與導軌 曲軸的結構形式與材料 曲軸的強度計算 滑塊許用負荷曲軸的結構形式及材料 曲軸(主軸)是曲柄壓力機傳遞運動和動力的主要零件，它與滑塊的行程和允許作用力有關。通用壓力機的曲軸有四種基本形式： 純曲軸 偏心軸 曲拐軸 偏心齒輪和芯軸曲軸的結構形式及材料兩個對稱的支承頸和一個曲柄頸曲柄半徑為R適用于滑塊行程較大的壓力機按

16、曲柄數(shù)目，又可分為單曲柄和雙曲柄，后者適用于工作臺面較大的壓力機，如雙點或四點壓力機純曲軸的曲柄直徑較小，傳動效率高，在中、小型壓力機上廣泛采用。純曲軸 曲軸的結構形式及材料曲柄頸短而粗支座間距小結構剛性好缺點：偏心直徑大，摩擦損耗多，制造困難，適用于行程小的壓力機該曲軸形式，廣泛應用在熱模鍛壓力機上偏心軸曲軸的結構形式及材料曲拐頸在軸的一端，形成懸臂，剛性較差隨著曲柄半徑R的增大，摩擦損耗增大結構簡單、容易制造、維修方便適用于小行程開式單柱壓力機，并且曲拐軸軸線垂直于機身正面，為縱向放置曲拐軸曲軸的結構形式及材料曲柄頸是大齒輪上所帶的偏心部分，所以成為偏心齒輪。偏心齒輪通過芯軸安裝在機身上，

17、芯軸與大齒輪同心，大齒輪旋轉時偏心莖起曲柄作用。偏心距等于曲柄半徑。曲軸的結構形式及材料機械壓力機中曲軸結構尺寸大，工作時承受著巨大的沖擊力與高頻次的疲勞作用載荷，所以機械壓力機中的曲軸一般用45#號鋼鍛制而成大型機械壓力機的曲軸用合金鋼(如40Cr，40CrMnMo)鍛造而成鍛造比：碳鋼為2.53.0、合金鋼應大于3.0曲軸鍛件在粗加工后調質處理并進行超聲波檢驗。曲軸中的支承頸、曲柄頸和圓角處均應進行磨光，滾壓強化，以提高其使用壽命。曲軸的強度計算經(jīng)大量的理論及試驗結果分析表明：對通用機械壓力機可只校核CC截面的抗彎強度和BB截面的抗扭強度。純曲軸受力情況純曲軸的C-C截面的抗彎強度條件3(

18、)/ 42 0.1qaAllr PgMWd若令 ，則C-C截面決定的滑塊上的許用負荷 30.1 1(8 )4AC CqadPllr322()/ 42 (sin0.5sin2)/ 2 0.1qappAPgllrRd對于大型機械壓力機，應按第三、第四強度理論校核曲軸的強度計算純曲軸的B-B截面的最大剪應力若令 ，則B-B截面決定的滑塊上的許用負荷當忽略當量摩擦力臂的變化時，則有曲軸的強度計算30 0.2qqMPgmWd 300.2 B BqdPm3000.2 1(sinsin2 )(1)22B BABdPRddd曲軸的強度計算上述強度計算得各個公式中 ，n為安全系數(shù)，曲2.5-3.5，曲軸剛度要求

19、高的取上限，剛度要求低的取下限常見材料的許用應力如下表 , 0.75 sn滑塊許用負荷圖【滑塊許用負荷圖】機械壓力機在工作時，滑塊上的允許最大力P與曲柄轉角之間的關系曲線。在使用機械壓力機時，需要知道滑塊上的許用負荷圖，這樣才能保證滑塊在任何位置上的作用力不超過相應的許用值，使其能安全工作?；瑝K許用負荷圖滑塊許用負荷圖不同結構的機械壓力機，有不同的滑塊許用負荷圖 對某一實際使用的曲柄壓力機來講，曲軸C-C截面強度決定的允許滑塊作用力PC-C 為一水平線，如圖中的abc線所示;對于行程較大的拉深壓力機而言許用滑塊力P的曲線不是一條直線。對于曲軸上的B-B截面來講,滑塊上的許用力P隨著曲柄轉角的不

20、同而變化,增大PB-B減小。因此,由曲柄 B-B 截面的材料強度決定的滑塊上的許用力PB-B,如圖中的ecd線所示。要保證曲柄壓力機安全工作，則滑塊上的作用的工件變形抗力P必須落在圖中的acd折線以內(nèi)的區(qū)域。當 及 為臨界工作狀態(tài)。此時，對于 -曲線e c d來講，當 時，滑塊許用負荷圖 C CgPPpp B BPp gPP滑塊許用負荷圖4.2.3 連桿連桿 機械壓力機的曲柄連桿滑塊工作機構將曲柄的旋轉運動轉換成滑塊的直線運動，而連桿則做平面運動。 連桿的大端與曲軸鉸接，其小端則與滑塊鉸接。按驅動同一滑塊運動的連桿個數(shù)劃分，可將機械壓力機分為單點（一根連桿）、雙點（兩根連桿）、四點（四根連桿）

21、三種不同類型。 按機械壓力機裝模高度調節(jié)方式的不同，可將機械壓力機中的連桿可分為長度可調節(jié)的連桿和長度不可調節(jié)的連桿兩種結構形式。4.2.3 連桿連桿l 連桿的長度，指連桿大小端鉸接中心之間的長度。l 圖中的連桿長度可調節(jié)。該連桿由連桿體和調節(jié)螺桿組成，調節(jié)螺桿下端用球頭(如圖 (a)或柱銷(如圖 (b)和滑塊連接。圖中的兩種結構均采用手動方式進行裝模高度的調節(jié)。長度可調節(jié)的連桿（a）球頭式 (b) 柱銷式圖4-14 長度可調的連桿具體結構4.2.3 連桿連桿l 而對大型壓力機，由于滑塊尺寸大，重量大，往往采用如圖4-15的蝸輪或齒輪機構進行裝模高度的機動調節(jié)。圖4-15 J31-315型機械

22、壓力機連桿長度調節(jié)裝置4.2.3 連桿連桿l 為保證連桿有足夠的強度、剛度和尺寸精度，受力較大的大中型機械壓力機多采用長度不可調節(jié)的連桿，如圖4-16、4-17所示。l 圖4-17中的導向柱塞式連桿常用在大型壓力機上。長度不可調節(jié)的連桿4.2.2.2 連桿連桿1.蝸輪 2.調節(jié)螺桿 3.導套 4.連桿 1.偏心齒輪 2.連桿 3.上橫梁 5.蝸桿 6.滑塊 7.頂料桿 8.連桿銷 4.導套 5.調節(jié)螺桿圖4-16 JA31-160連桿及裝模高度調節(jié)裝置 圖4-17 柱塞式導向連桿及在裝模高度調節(jié)裝置4.2.3 連桿連桿l 上圖兩種結構形式中連桿大小端的長度不變。但曲柄壓力機的封閉高度又必須要能

23、調節(jié)，為此，對該結構的連桿采用調節(jié)連桿小端與滑塊下表面之間的距離的方法來達到對封閉高度調節(jié)的目的。圖4-18 封閉高度調節(jié)原理l 對任何一臺通用機械壓力機而言，工作臺上表面距曲軸回轉中心的長度是一個不變的值L0=常數(shù)，如圖4-18所示。這樣從圖4-18可得機械壓力機的封閉高度H為 H=L0-R-(L1+L2) （1）4.2.3 連桿連桿l 通常，曲柄半徑R是不可調節(jié)的，這樣（L0-R）就是一個不變的常數(shù)C。這樣式(1)就可進一步簡化為 H=C-(LH=C-(L1 1-L-L2 2) ) （2 2）l 可通過改變L1或L2的任何一個對封閉高度H進行調節(jié)。所以，上述連桿長度可調的結構(如圖4-14

24、)是通過改變式(2)中的L1來達到對H的調節(jié)，而圖4-16和圖2-17則是通過改變式(1)中的L2來達到對H的調節(jié)。而熱模鍛壓力機則是通過改變LO來達到對H的調節(jié)。 連桿體一般用ZG35鑄鋼或HT21-40灰鑄鑄成，調節(jié)螺桿一般用45號鋼鍛成，圓球傳力部分表面硬度為HRC42，圓柱銷用40Cr鍛成、表面硬度為HRC52。4.2.4 滑塊與導軌滑塊與導軌 滑塊將連桿的擺動轉變?yōu)橹本€往復運動，為模具提供初步的導向。l 所謂初步導向是因為鍛沖工藝要求的精確導向還要進一步靠模具上的導柱導銷、導板來保證。 滑塊將連桿傳遞來的作用力通過模具傳遞給工件，在工作時連桿產(chǎn)生的側向力通過滑塊導軌傳至機身獲得平衡。

25、此外，在滑塊上還要安裝其它輔助裝置，如打料桿、超載保護裝置、裝 模高度調節(jié)裝置等。 4.2.4 滑塊與導軌滑塊與導軌u 開式壓力機滑塊的結構(如圖4-14)為箱形件，滑塊底面中心有模柄孔，模具通過夾持塊夾緊，而對大中型壓力機(如圖4-15)，上模則用T形螺栓通過T型槽和滑塊相連。圖4-14 長度可調的連桿具體結構圖4-15 J31-315型機械壓力機連桿長度調節(jié)裝置4.2.4 滑塊與導軌滑塊與導軌u 常見的滑塊導軌形式如下圖所示，圖 (a)、(b)所示有兩個V型導軌，一個固定，一個活動，起只能單面調節(jié)導軌間隙，這種導軌形式主要用于小噸位壓力機。4.2.4 滑塊與導軌滑塊與導軌u 圖 (c)所示

26、，有四個導向面，其中兩個面是固定的，承受滑塊工作時的側壓力，另外兩個成450的面是可調的，通過螺栓來調節(jié)導軌間隙，這種結構形式多用于大中型閉式壓力機上。4.2.4 滑塊與導軌滑塊與導軌u 圖4-19(d)所示，有四個成450的導向面，每個導向面都可通過螺栓進行調節(jié)，使各個方面能得到較為精確的間隙。這種結構主要用于滑塊比較重，又不能作水平移動的壓力機上。例如帶有附加導向柱塞連桿的偏心齒輪壓力機上。4.2.4 滑塊與導軌滑塊與導軌u 圖4-19(e)為近期發(fā)展起來的，一種結構。有八個導向面，每個導向面都有一組推拉螺釘，進行單獨調節(jié)，這種結構導向精度高，調節(jié)方便。 l 滑塊是一個復雜的箱形結構，用鑄

27、鐵鑄成或用鋼板焊成，常用的材料有H121-40，HT24-44鑄鐵和A3，16Mn鋼板等。l導軌滑動面常用的材料有HT20-40，ZQSn6-6-3，ZHMn58-2-2和酚醛層壓布板等。 4.3.1 傳動系統(tǒng)布置的類型4.3 4.3 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)曲軸縱放結構 曲軸縱放與橫放曲軸縱放：曲軸中心線垂直于壓力機正面。大中型壓力機特別是多點壓力機常采用縱放形式。曲軸縱放結構便于將傳動系統(tǒng)封閉在機身之內(nèi)，進行集中潤滑，外形美觀，美國、日本的小型壓力機均采用這一結構形式，我國進口的通用開式壓力機均采用曲軸縱放形式 曲軸橫放：曲軸中心線平行于壓力機正面。目前小型開式壓力機常采用曲軸橫放結構形式，這種形

28、式曲軸及傳動軸尺寸較長，受力不好，外形不美觀，但安裝維修方便。4.3.1 傳動系統(tǒng)布置的類型4.3 4.3 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 開式與閉式傳動開式傳動：齒輪安裝在機身外面暴露在空氣中的傳動。開式傳動齒輪潤滑不良，磨損嚴重。閉式傳動：傳動齒輪常處于機身內(nèi)的潤滑油箱內(nèi)，使齒輪得到良好的潤滑，機床外形美觀。 日本及美國的絕大部分開式壓力機均為閉式傳動，而我國絕大多數(shù)開式壓力機均為開式傳動。而采用曲軸縱放的結構方式易實現(xiàn)閉式傳動，而曲軸橫放的結構方式較難實現(xiàn)閉式傳動。4.3.1 傳動系統(tǒng)布置的類型4.3 4.3 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 雙邊傳動與單邊傳動單邊傳動：機械壓力機的曲軸或傳動軸僅由一端的齒輪驅動的傳

29、動方式 。雙邊傳動：曲軸由兩端的齒輪同時驅動。雙邊傳動齒輪傳遞的扭矩理論上為單邊的一半，所以可減小齒輪模數(shù)，改善軸的受力條件。但制造成本提高，安裝調整不便。 單邊傳動方式4.3.1 傳動系統(tǒng)布置的類型4.3 4.3 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 上傳動與下傳動上傳動：機械壓力機的傳動系統(tǒng)可置于工作臺之上。上傳動方式4.3.1 傳動系統(tǒng)布置的類型4.3 4.3 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 上傳動與下傳動下傳動：機械壓力機的傳動系統(tǒng)置于工作臺以下。下傳動具有重心低，運轉平穩(wěn)；地面高度??； 有增加滑塊高度和導軌長度的可能性，因而提高了滑塊的運動精度；由于連桿承受工作變形力，故機身的立柱和上梁的受力情況得到改善。但下傳動平

30、面尺寸大，重量大，傳動系統(tǒng)置于地坑之中，檢修傳動部件不便。下傳動開式壓力機傳動原理4.3.2 傳動級數(shù)與各級速比分配4.3 4.3 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 總傳動比決定于選用電動機的轉速和滑塊的每分鐘行程次數(shù)。而滑塊行程次數(shù)n，電動機轉速nc和傳動級數(shù)可見表4-5的對應關系表4-5 由滑塊行程次數(shù)決定的電動機同步轉速、傳動級數(shù)滑塊行程次數(shù)（s.p.m）70808070803010401.21.31.41.60.850.900.95表4-10 值與 值4.54.5 電動機與飛輪電動機與飛輪 有些壓力機為了充分利用飛輪效應，采用繞線式電動機或高滑差率的電動機，其允許轉差率比普通電動機高23倍。各種壓力機

31、的飛輪不均勻系數(shù)見表4-11、總效率見表4-12。 壓力機結構形式所用電動機的額定轉差率0.020.040.050.080.080.13不帶拉伸墊0.200.250.30帶拉伸墊0.150.200.25壓力機結構形式手工送料時自動送料時單級傳動快速壓力機20%25%多級傳動慢速壓力機30%50%帶拉延墊壓力機45%70%表4-11 飛輪不均勻系數(shù) 表4-12 機械壓力機總效率 4.6 4.6 機械壓力機的計算機控制機械壓力機的計算機控制五十年代，塑性成形設備幾乎全部采用簡單的繼電器控制。六十年代初在美國、英國和 日本開始出現(xiàn)普通數(shù)控鍛壓設備，六十年代末，許多國家著手研制計算機控制，到了七十年代

32、，各種計算機控制的塑性成形設備已屢見不鮮，八十年代和九十年代，國內(nèi)外的塑性成形設備日益增加，控制技術水平也越來越高。從技術水平的發(fā)展來看，最初是為單臺塑性成形設備控制，研制開發(fā)的由分立元件構成的專門數(shù)控裝置，現(xiàn)在則是以集成電路組成的微型計算機為基礎，開發(fā)了一些通用的控制系統(tǒng)，使其不但能控制多種設備，而且能方便地予以擴展，以至控制整條生產(chǎn)線。同時，將其與上級中央計算機相連，構成包括計算機輔助設計和輔助生產(chǎn)管理在內(nèi)的完整控制系統(tǒng)。 4.6 4.6 機械壓力機的計算機控制機械壓力機的計算機控制4.6.1塑性成形設備計算機控制系統(tǒng)的特點u塑性成形設備的工作環(huán)境惡劣，如振動，高溫、灰塵、高頻干擾較嚴重，

33、因此要求 其計算機控制系統(tǒng)抗干擾能力強。u有些塑性成形設備是在高速、高壓、高溫下完成工件加工的控制系統(tǒng)一旦失靈則 可能造成重大人身、設備事故和經(jīng)濟損失，因此要求系統(tǒng)具有高的可靠性。u要求該控制系統(tǒng)驅動功率大，響應速度快。u要求該控制系統(tǒng)的性能價格比應高，有利于普及。如國外數(shù)控系統(tǒng)的價格是整機價格的(410)。 4.6 4.6 機械壓力機的計算機控制機械壓力機的計算機控制4.6.2塑性成形設備計算機控制系統(tǒng)的組成通常，該系統(tǒng)是由程序輸入輸出設備，計算機數(shù)字控制裝置、驅動系統(tǒng)和位置控制系統(tǒng) 所組成，如圖所示。 4.6 4.6 機械壓力機的計算機控制機械壓力機的計算機控制4.6.2塑性成形設備計算機控制系統(tǒng)的組成u輸出輸入設備：輸入設備是用于將零件程序、控制參數(shù)、補償數(shù)據(jù)等輸入計算機的設備。u計算機數(shù)字控制裝置它是利用存儲程序的專用計算機，在硬件的支持下，執(zhí)行軟件的全過程。u驅動系統(tǒng)和位置控制系統(tǒng)這部分是設備的執(zhí)行機構，它們執(zhí)行由控制裝置發(fā)來的運動命令。u檢測元件:該元件可以測量直線位移，角位移和速度，用以提供實際位置和速度的電信息，發(fā)出反 饋信號，并與給定值進行比較，從而實現(xiàn)閉環(huán)數(shù)字控制。 4.6 4.6 機械壓力機的計算機控制機械壓力機的計算機控制4.6.3機械壓力機的計算機控制機械壓力機是目前應用最為廣泛的一種鍛壓設備，其計算機控制系統(tǒng)通常應