Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Расчет кривошипных прессов

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
 – коэффициент трения (принимают =0,03÷0,04 для жидкой смазки, и
0
r
B
r
A
r
Тип пресса
Номинальный угол
н
, град.
Одно- и
двухкривошипные
прессы простого
действия
Односторонний привод
15÷20
Двухсторонний привод
25÷30
С увеличенным ходом
10÷20
Вытяжные прессы
двойного действия
Односторонний привод
10
Двухсторонний привод
20
Чеканочные прессы
50÷60
КГШП и ГКМ
3÷5
Обрезные прессы
12÷20
Прессы с шестернеэксцентриковым приводом
15÷30
=0,05÷0,06 для густой смазки);
,
,
- радиусы шарниров кривошипно-шатунного механизма
(определяются при расчёте главного вала, (см. глава 2, п. 2.2);  - коэффициент длины шатуна (табл. 1.3).
Величины углов номинального недохода
Таблица 1.2
При выборе  следует иметь в виду, что чем больше величина
коэффициента при заданном полном ходе, тем меньше габарит кривошипного
пресса в направлении оси движения ползуна. Поэтому для прессов с большим
ходом, особенно при плунжерной подвеске ползуна, приходится принимать значения по верхнему пределу, чтобы уменьшить габаритные размеры пресса.
Однако при этом силовые условия работы механизма ухудшаются: растёт сила, действующая по шатуну, давление на направляющие и крутящий момент.
11
Для прессов с регулируемым ходом и регулируемой длиной шатуна в
max
min
R R
Тип пресса
Прессы для листовой штамповки
Универсальные
простого действия
с постоянным ходом
0,08÷0,14
с постоянным увеличенным
ходом
0,15÷0,2
с регулируемым ходом
0,065÷0,085
Вытяжные с плунжерной
подвеской ползуна
простого действия
0,3÷0,35
двойного действия
0,42÷0,49
Автоматы с нижним приводом
0,05÷0,08
многопозиционные
0,06÷0,18
Прессы для объёмной штамповки
КГШП
0,14÷0,2
ГКМ
0,25÷0,33
Чеканочные
0,12÷0,17
Обрезные
0,1÷0,12
Автоматы
0,1÷0,2
д
д
табл. 1.3 указана максимальная величина отношения
берётся наибольшим, длина шатуна – наименьшей.
Значения коэффициентов длины шатуна
, т.е. ход ползуна
Таблица 1.3
При применении дезаксиального главного исполнительного механизма кроме коэффициента шатуна необходимо учесть коэффициент дезаксиальности
, величина которого для горизонтально-ковочных машин принимается
=0,06÷0,08.
12
1.4. Расчет крутящих моментов на приемном и промежуточном валах
1
1
к
M
M
U
1
U
2
2
к
M
M
U
Рассмотрим методику определения крутящих моментов на валах в зависимости от принятой схемы привода. Обозначим валы: №1 – приёмный (первый от электродвигателя); №2 – промежуточный (расположен между приемным и главным валом); №3 – второй промежуточный (для привода с двумя промежуточными валами считаем ближний к главному). Для схемы с одной зубчатой передачей (рис. 1.1) крутящий момент на приёмном валу
, (1.7)
где
- передаточное число зубчатой передачи;  - коэффициент полезного
действия (кпд) зубчатой передачи.
Рис. 1.1. Схема привода с одной зубчатой передачей
Для схемы с двумя ступенями зубчатой передачи (рис. 1.2):
- крутящий момент на промежуточном валу
; (1.8)
- крутящий момент на приёмном валу
13
2
1
1
M
M
U
, (1.9)
1
U
2
U
3
3
к
M
M
U
3
2
2
M
M
U
2
1
1
M
M
U
где
и
- передаточное число соответственно быстроходной и тихоходной
ступеней зубчатой передачи.
Рис. 1.2. Схема привода с двумя ступенями зубчатой передачи
По аналогии с вышерассмотренными схемами для трехступенчатого зубчатого привода:
- крутящий момент на втором промежуточном валу
- крутящий момент на промежуточном валу
- крутящий момент на приёмном валу
; (1.10)
; (1.11)
, (1.12)
14
где
1
U
2
U
3
U
3
3
2
к
M
M
U
3
2
2
2M
M
U
2
1
1
M
M
U
,
и
- передаточное число соответственно быстроходной,
промежуточной и тихоходной ступеней зубчатых передач.
Для привода, показанного на рис. 1.3:
- крутящий момент на втором промежуточном валу
- крутящий момент на промежуточном валу
- крутящий момент на приёмном валу
. (1.15)
; (1.13)
; (1.14)
Рис. 1.3. Схема привода с тремя ступенями зубчатой передачи и параллельными
промежуточными валами
Для привода, изображенного на рис. 1.4, крутящие моменты на валах определяются аналогично (рис. 1.2).
15
Рис. 1.4. Схема двухступенчатого зубчатого привода с главным валом
шестернеэксцентрикового типа
Для привода, показанного на рис. 1.5:
- крутящий момент на промежуточном валу по формуле (1.8);
- крутящий момент на приёмном валу по формуле (1.9).
Рис. 1.5. Схема привода двухкривошипного пресса с односторонней
быстроходной и двухсторонней тихоходной зубчатой передачей на
шестернеэксцентриковые главные валы
16
Глава 2. Расчет валов
2.1. Общие сведения
Существуют различные типы главных валов, применяемых в исполнительных механизмах кривошипных прессов. Их конструкции подробно рассмотрены в работах [1-3, 6]. Наиболее широко распространены кривошипный, коленчатый и эксцентриковый валы. Кривошипный вал (рис. 2.3) с консольным расположением ведущего кривошипа применяют только в одностоечных прессах. Как правило, кривошипный вал имеет специальную эксцентриковую втулку для регулировки хода ползуна. Ход ползуна изменяется в результате изменения положения втулки: максимальный ход получается при сложении эксцентриситетов кривошипа и втулки, минимальный – при установке эксцентриситета втулки диаметрально противоположно эксцентриситету вала. Коленчатый вал (рис. 2.4, 2.7, 2.9, 2.10, 2.13, 2.14) применяют в прессах с увеличенным ходом при расположении кривошипа параллельно фронту пресса, например, в специальных вытяжных прессах, ГКМ, а также в ряде прессов­автоматов. Эксцентриковый вал (рис. 2.5, 2.6, 2.8) используют в различных по назначению прессах двух типов: в КГШП, где он необходим по условиям жесткости главного вала, и в малых и средних двухстоечных вырубных прессах открытого типа, чтобы ход ползуна регулировался при помощи устройства, подобного тому, которое применяют в одностоечных прессах. Материал главного вала выбирают в зависимости от требований ко всей конструкции пресса. В прессах серийного выпуска, малых и средних по размерам, вал изготавливают из стали 45, а в прессах серийного выпуска, но со сложными условиями работы – из стали 40Х или 40ХН. Для уникальных прессов материал вала должен быть особенно высокого качества, например, сталь 34ХН3М. Рекомендуемые для главных валов кривошипных прессов материалы и их некоторые свойства приведены в табл. 2.1.
17
Механические свойства материалов валов
Марка
стали
Твердость,
НВ или HRC
в
т
1
1
Мпа
45
190-240
750
450
350
210
250-280
850
580
400
250
40Х
230-280
800
600
360
220
45-50
1400
1200
650
380
40ХН
240-280
850
600
400
250
35ХМ
45-50
1600
1400
650
380
280
950
850
480
280
40ХН2МА,
38ХН3МА
240
1000
850
420
260
0
d
Тип вала
Формула
1
Кривошипный (консольный кривошип)
н
Pd 155
0
2
Коленчатый (однокривошипного пресса простого действия Рн≤2 МН)
н
Pd 141
0
3
Коленчатый (однокривошипного пресса простого действия Рн>2 МН)
6,0120
0
н
Рd
Таблица 2.1
2.2. Проектировочный расчёт главных валов
Проектировочный расчёт главных валов начинают с определения диаметра опорной шейки вала
(в мм) по эмпирическим соотношениям (табл.
2.2), выведенным на основе опыта проектирования и эксплуатации
кривошипных прессов в зависимости от номинальной силы Рн (в МН).
Таблица 2.2
Формулы для расчета диаметра опорной шейки вала
18
Окончание таблицы 2.2
4
Эксцентриковый (КГШП)
1103
0
н
Рd
5
Двухколенчатый (пресса простого действия Рн≤1,6 МН)
н
Pd 140
0
6
Двухколенчатый (пресса простого действия Рн>1,6 МН)
390
0
н
Рd
7
Одно- и двухколенчатый (для чеканочных прессов)
1,067
0
н
Рd
8
Эксцентриковый (для чеканочных прессов Рн≤2 МН )
н
Pd 125
0
9
Эксцентриковый (для чеканочных прессов Рн>2 МН )
6,0110
0
н
Рd
10
Коленчатый (ГКМ)
н
Pd 1301000
11
Коленчатый (двухударных ХВА)
н
Pd 160
0
12
Ось шестернеэксцентрикового блока
4,0
0
145нРd
13
Эксцентриковый (для прессов с регулируемым ходом)
См. № 2 и 3
0
d
0
d
Параметр
Тип вала пресса
Одноколенчатый
Эксцентриковый
(КГШП)
Двухколенчатый
А
d
1,5
1,65
1,35
В
d
1,0
1,1
1,0
1
d
0,9
0,87÷0,92
0,9
0
2,0
1,84
1,9
Остальные размеры находят умножением полученной величины соответствующие коэффициенты, значения которых приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Размеры валов в долях от диаметра опорных шеек
на
19
Окончание таблицы 2.3
к
2,84
-
2,5
А
1,5
0,9
1,3
1
1,7
1,7
1,6
b
0,67
-
0,6
a
1,66
-
1,6
r
0,08
0,1
0,08
А
d
А
1
d
1
В
d
к
0
d
0
к
ш
Параметры в табл. 2.3:
шатунной шейки вала;
части вала;
- диаметр нижней головки шатуна;
и
и
- соответственно диаметр и длина
- соответственно диаметр и длина консольной
- расстояние между
опорными шейками вала; b и a - соответственно ширина и толщина щёк; r ­радиус галтели. По результатам расчётов выполняется эскиз главного вала, размеры на котором проставляют, округляя по ряду предпочтительных чисел.
При проектировании шестернеэксцентриковых валов (рис. 2.11, 2.12) рекомендуется пользоваться данными, приведёнными в табл. 2.4. Размеры
вычислены в зависимости от усилия на ось главного вала, которое принимают
как часть номинального усилия пресса, равнораспределённого по количеству
кривошипов. Например, для двухкривошипного пресса с номинальным усилием
31,5 МН усилие на ось Р0 принимают равным 16 МН.
В табл. 2.4:
между опорными шейками в свету; - общая длина оси;
- диаметр оси;
- длина опорных шеек;
- длина бронзовых
- расстояние
втулок, являющихся подшипниками скольжения при посадке шестернеэксцентрикового блока на ось.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]