ВСТУП

Прес однокривошипний відкритий з литою станиною швидкохідного універсального типу зусиллям 10 тс призначений для виконання операцій холодного штампування, таких як вирубка - пробивка, гнуття, витяжка та інших холодноштамповочних операцій. Прес відноситься до групи механічних кривошипних пресів, що має виконавчий кривошипно-шатунний механізм. Прес має верхній привід, тобто верхнє розташування колінчатого вала, що розташований паралельно фронту.

Повзун преса переміщається у вертикальній площині. Станина виготовлена з чавуна. Тип виконання станини – лита ненахиляєма. Для роботи “на провал" у столі преса і під штамповій плиті передбачені отвори, а в нижній частині столу – різьбові отвори для кріплення пневматичної подушки.

Привід преса здійснюється від електродвигуна через клинопасову передачу до маховика, з’єднаного з ексцентриковим валом за допомогою фрикційної муфти-гальма. Електродвигун асинхронний АИР 90 L6 потужністю 1,5 кВт з частотою обертання 1000 хв-1.

Двигун вибирався з наступних міркувань: щоб забезпечити необхідне число ходів повзуна; щоб тривалість включення була тим більше, чим більше момент інерції маховика; щоб було підвищене ковзання.

1. Початковий розрахунок ексцентрикового вала

Рис. 1.1. Ексцентриковий вал.

1. Для знаходження , скористаюсь наступною емпіричною формулою:

(1, ст. 54),

де – номінальне зусилля преса. Тут підставляється в МН, а отримують в см. Дана формула рекомендована для колінчастого вала однокривошипного преса простої дії зусиллям до 2 МН.

.

Приймаю .

2. Радіус заокруглення (2), отже:

.

3. Знаходжу ексцентриситети R1 і R2:

; ; ; ,

отже R1 = 13,75 мм і R2 = 11,25 мм.

4. Далі розраховую і :

;

,

де R – максимальний ексцентриситет. R дорівнює половині максимального ходу пресу, або R=R1+R2=25 мм. х = 10 мм (вибираю конструктивно).

.

Знайду мінімальні значення і з умови не видавлювання змащення. Всередньому, питоме зусилля в підшипнику ковзання за умови не видавлювання змащення (2).

,

де Р – навантаження, яке сприймає підшипник; F – площа в плані елемента шарніра, розмір якого шукається. Прийму q найменшим, щоб отримати значення і з запасом:

1) ;

.

2) ;

.

Потрібно врахувати, що дійсне значення повинне бути більшим на величину r, отже . Якщо розраховувати по емпіричній залежності для одноколінчатого вала (1, ст. 53, таблиця 2.4), отримається дещо інший результат: . Для більшої впевненості, приймаю .

2. Розрахунок шатуна

При виборі параметрів шатуна, буду користуватися наступними рекомендаціями (2):

Приймаю .

Розрахую , виходячи з умови не видавлювання змащення:

;

.

Оцінивши необхідну довжину шатуна L, щоб забезпечити можливість регулювання ходу преса в розмірі 40 мм, приймаю L = 308 мм.

Інші параметри шатуна приймаю конструктивно.

Проведу перевірку шатуна на міцність і жорсткість (1, ст. 42):

,

де - сумарні напруження, що виникають в шатуні; - напруження стиску; - згинаючі напруження;  - допустиме напруження, для сталі 45   250 МПа.

,

де Р – сумарне навантаження на шатун при динамічних, максимальне значення якого = ; F – площа поперечного перерізу шатуна в небезпечному перерізі.

(1, ст. 43),

де μ – коефіцієнт тертя, μ приймаю рівним 0,06; х – відстань від осі малої головки шатуна до перерізу, ; – радіус шарніра А; – радіус шарніра В.

;

;

;

 умова міцності і жорсткості виконується.

Проведу перевірку різі шатуна на зминання і згин (1, ст. 44).

Рис. 2.1. Упорна різьба.

Напруження зминання різьби:

,

де п – число витків ; - коефіцієнт, враховуючий нерівномірність розподілу навантаження по витках; s – крок різьби; l – найменша довжина різьбового з’єднання (для випадку вигвинченого регулювального гвинта), l  60 мм = 0,06 м; - допустиме напруження на зминання, для сталі 45 =  80 МПа. Отже:

.

Вибираю різьбу з p = 4 мм, для якої мм; мм; 0,263841р = 1,055 мм (3, ст. 614). Тоді

;

.

Отже:

Напруження згину витків різі:

,

де - коефіцієнт товщини витка.

.

Знаходжу відносну довжину шатуна λ для різних випадків:

;

для і , ;

для і , ;

для і , ;

для і , .