曲柄压力机许用负荷图的制定及作用.doc
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1、曲柄压力机滑块许用负荷图的制定及其作用摘要:曲柄压力机的许用负荷曲线是压力机的主要技术文件,是合理地选用压力机的依据。本文通过对曲柄压力机的曲柄滑块运动受力分析,以及对曲轴载荷与应力分析,制定出曲柄压力机滑块许用负荷图,该图对指导正确使用曲柄压力机有重要作用。关键词:曲柄压力机 滑块机构 曲轴 许用负荷曲线 1 前言曲柄压力机工作时,压力机各主要零件都承受着由工作负荷而引起的作用力,故存在着强度和刚度问题。强度不足,压力机就要被破坏;刚度不足,制件精度和冲模寿命就达不到要求。在保证压力机强度和刚度条件下,压力机所能承受的工作负荷值,称为压力机许用负荷。下面分别讨论滑块的位移和速度与曲柄转角的关
2、系。2曲柄滑块机构的运动分析如图1所示是典型的曲柄滑块机构的运动简图。O点为曲轴的旋转中心,A点为连杆与曲轴的连接点,B为连杆与滑块的连接点,OA为曲柄半径,AB为连杆长度。当OA以角速度绕O点作旋转运动时,B点则以速度作直线运动。2.1 滑块位移与曲柄转角的运动关系 根据如图1所示的曲柄滑块机构的运动关系,由几何关系,可得滑块位移s与曲柄转角的关系: (2-1) 式中 s滑块位移,从下死点算起,滑块离下死点的距离; R曲柄半径; 曲柄转角,从下死点算起,与曲柄旋转方向相反为正; 连杆系数,=RL,其中L是连杆长度,当连杆长度可调时,取最短的数值。 图1 曲柄滑块机构运2.2 滑块速度与曲柄转
3、角的关系 动关系计算简图 将式(2-1)对时间求导,得滑块运动速度: (2-2)式中 滑块速度,想下方向为正; 曲柄角速度,; n曲柄每分钟转速,即滑块每分钟行程次数。 3 曲柄滑块机构的受力分析3.1 理想状态下曲柄滑块机构的曲柄扭矩 曲柄压力机工作时,曲柄滑块机构要承受全部的工艺力,是主要的受力机构之一,其强度决定了滑块允许承载的大小,对此机构所承受的作用力和曲柄扭矩的计算是设计曲柄滑块机构和传动系统的基础,也是理解滑块许用负荷图意义基础。3.1 理想状态下曲柄滑块机构的曲柄扭矩图2 曲轴受力分析图经受力分析及几何关系,可计算出曲轴上所受的扭矩: (3-1)注:一定时,曲轴所受扭矩随a值增
4、大而增大;一定时,变形抗力F随a值增大而减小。3.2 实际工作中曲柄滑块机构的曲柄扭矩实际上,曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的,由此而增加的曲轴摩擦扭矩在实际扭矩中占一定比例,是不可忽略的。在曲柄滑块机构内摩擦主要发生在如下4处,如图2所示。(1)滑块与导轨面(见图2(e)处,摩擦力与运动方向相反且是单面受力。(2)曲轴支撑颈和轴承之间的摩擦(见图(b)、(c)处,由于摩擦产生的阻力力矩。(3)曲柄颈和连杆大端轴承之间的摩擦痛曲轴支撑处阻力一样为阻力力矩。(4)连杆销处连杆小端与滑块支撑之间的摩擦力矩。上述4处得阻力都会使曲柄连杆系统增加所需要的传递扭矩,因此,在实际工作状态下,作用于曲
5、轴上的总扭矩应为工件变形抗力所引起的扭矩和摩擦所引起是扭矩之和,如图3所示为考虑摩擦后曲柄滑块机构受力简图。根据受力分析以及几何关系,可得出曲轴上动力输入端所受扭矩为: (3-2)式中 摩擦系数。不同压力机可查手册;曲轴曲柄颈半径;曲轴支撑颈半径;与的夹角。 (3-3)式中考虑摩擦后的当量力臂。图3 考虑摩擦后曲柄滑块机构受力简图4 曲轴载荷与应力分析4.1 曲轴C C截面力学分析 由材料力学可知,曲轴受力后产生弯曲变形,曲柄径中部的变形大于两边的变形,因此,连杆给予曲柄径的作用力就成为非均布载荷,两端大、中间小,故可以简化为两个集中力作用在曲柄径的两端。考虑到轴瓦的磨损,故提出图4计算简图。
6、即载荷分为两个集中力,作用在距离曲柄臂2r处。两支承也是支在距离曲柄臂2r处 根据第三强度理论,则C C截面的最大应力为: (4-1) 图4 曲轴计算简图式中 标称压力; 曲柄两臂外侧面间的距离; 曲柄颈长度; r圆角半径; R曲柄半径; 连杆系数; 曲柄转角。4.2 曲轴B B截面力学分析支承轴颈的BB截面上也受到弯扭的联合作用,但此处和C C 截面相反,扭矩比弯矩大得多,故计算时,可忽略弯矩的影响。BB截面扭矩为: (4-2)式中符号意义同上。5 滑块许用负荷曲线图的制定及其作用5.1 滑块许用负荷曲线图的制定从上述曲轴载荷的应力分析,及由式(4-1)和(4-2)可知,曲轴危险截CC强度只
7、与压力机标称压力有关有关;危险截面BB强度除与压力机标称压力有关外,还与当量有关。由曲柄压力机的设计参数可知式(4-1)相关参数,再由曲轴材料可查表确定曲轴许用弯曲应力,代入式(4-1)可计算出CC截面所允许滑块作用力=。查表确定许用扭矩,再由式(3-3),可得出曲轴BB截面关于曲柄转角的许用扭矩应力函数: (4-3)由和可以绘制出如图5所示的滑块许用负荷图。纵坐标表示压力机滑块许用负荷,横坐标表示曲柄转角,直线ab是根据作出的许用负荷线;曲线bc是根据作出的许用负荷线。 图5 滑块许用负荷曲线5.2 滑块许用负荷曲线图的作用 由上述得知,即作用在滑块上的负荷不变,曲柄扭矩也随曲柄转角增大而增
8、大,由此,压力机中承受扭矩的零件如曲轴、齿轮等,其应力也是变化的,在曲柄转角为时最小,在附近时最大。而实际压力机时并不是按附近设计,而是按远小于此值的某一特定角(即公称压力角)下设计,因此,当压力机在较大的曲柄转角下工作时为了不致使曲轴及齿轮等零件产生强度破坏,滑块上所容许的工件变形力就应减小。滑块许用负荷曲线就是建立了这种定量关系。6 小结有了压力机的许用负荷曲线图,在使用压力机时,注意压力机的工作角度和最大滑块负荷,使工艺力的最大值落在图5中abc线以下的安全区内,可以保证设备安全稳定工作。在通用曲柄压力机上进行冷挤压工艺或用复合模进行冲压加工时,更要注意此问题,要防止由于工作角度太大而出
9、现机器超载。7 参考文献 1 李永堂,付建华等.锻压设备理论与控制.北京:国防工业出版社,2009 2 卫卫主编.金属与塑形成型设备,北京:机械工业出版社,1996 3 李培武主编.塑形成型设备.北京:机械工业出版社,1995 4 俞新陆主编.锻压手册-锻压车间设备.北京:机械工业出版社,1993其实学会放弃比学会坚持更难得,因为那需要更多的勇气和智慧。 放弃是一种智慧,是一种豪气,是更深层面的进取。我们有时之所以举步为艰,是因为背负太重;之所以背负太重,是因为还不会放弃。功名利禄常常微笑着置人于死地。诗人泰戈尔说:当鸟翼系上黄金时,就飞不远了。学会放弃,才能卸下人生的种种包袱,轻装上阵,迎接
10、生活的转机,度过风风雨雨;懂得放弃,才拥有一份成熟,才会更加充实、坦然和轻松。放弃了忧愁,与快乐结伴,放弃了名利,步入超然的境地。 生命的幸福原来不在于人的环境、人的地位、人所能享受的物质,而在于人的心灵如何与生活对应。因此,幸福不是由外在事物决定的,贫困者有贫困者的幸福,富有者有其幸福,位尊权贵者有其幸福,身份卑微者也自有其幸福。在生命里,人人都是有笑有泪;在生活中,人人都有幸福与忧恼,这是人间世界真实的相貌。 当爱像明媚的阳光一样照彻寒冷的心房时,我们会发现,爱的本身就是一波震颤的弦音,一种花香的弥散,持久,热烈,而又延己及人从一双手到另一双手,从一个人到另一个人。这是从施爱者灵魂深处飘散
11、出来的温暖,它苏醒着精神世界中一行疲惫的足迹、一颗受了冷漠的心灵,然后,得了爱的人会在自己的心田擦亮火柴般地用一份温暖去照耀另一颗心,尽管有时是那么微弱。 南方的山向来不如北方的高大巍峨,到了冬日更失了往日的润朗,之留下了略带灰蒙的身影悄然耸立于天地间。默守着一份寂静。倘若在北方,来一场大雪,将群山覆盖上一层苍茫的白色,那有是一副磅礴的好图景,巍芒间孕育着新的希望。只可惜南方无雪,如同土丘半散漫开的小山零零落落的点缀在辽阔的江汉平原上,山间便只剩下松柏苍翠的影子,但之绿色都如同带着一层霜,淡绿中隐隐的泛出青灰。远望去仿佛被飞扬的尘土覆住了。 月光如橙色而淡泊的液体,山川景物浸在月色里,天国般的
12、宁和。独处月下,平和而安宁的心灵,在接受月光睿智的审视,人生一瞬,人生是美好的,人的心灵也应该是美好的,我们的所作所为应无愧于这美好的世界,无愧于这美好的月光;美好的心灵才能照进美好的月光,心灵美好的人,才敢于独自静静地面对这美好的月色而灵魂安宁。 曲曲折折的荷塘上面,弥望的是田田的叶子。叶子出水很高,像亭亭的舞女的裙。层层的叶子中间,零星地点缀着些白花,有袅娜地开着的,有羞涩地打着朵儿的;正如一粒粒的明珠,又如碧天里的星星,又如刚出浴的美人。微风过处,送来缕缕清香,仿佛远处高楼上渺茫的歌声似的。这时候叶子与花也有一丝的颤动,像闪电般,霎时传过荷塘的那边去了。叶子本是肩并肩密密地挨着,这便宛然
13、有了一道凝碧的波痕。叶子底下是脉脉的流水,遮住了,不能见一些颜色;而叶子却更见风致了。 寂寞的严冬里,到处是单调的枯黄色四处一片萧瑟,连往日明净的小河也失去了光彩,黯然无神地躲在冰面下恹恹欲睡。有母女俩,在散发着丝丝暖意的阳光下,母亲在为女儿梳头。她温和的把头发理顺又轻柔的一缕缕编织着麻花辫。她脸上写满笑意,似乎满心的慈爱永远装不下,溢到嘴边流到眼角,纺织进长长的麻花辫。阳光亲吻着长发,像散上了金粉,闪着飘忽的光辉。女儿乖巧地依偎在母亲怀里,不停地说着什么,不时把母亲逗出会心的微笑,甜美的亲情融化了冬的寒冷,使萧索的冬景旋转出春天的美丽。 *、沉默是一种气质,也是一种风度,更是一种品格。如果没
14、有沉默,就没有孕育,就没有震荡,就没有突破。蛾在沉默了一冬之后,终于把飞的梦幻变成现实;海在沉默了一时之后,终于把惊涛的壮观推出了地平线。 *、秋天,树叶黄了,枯了,快要脱落了。枯黄的叶子离开了枝头,在风中飞舞着,怀着对金秋季节无比眷恋的心情离去。假如我是落叶,我愿意很快地落在地上,又很快地被水溶化,然后钻进又黑又香的泥土里,尽情拥抱这些又大又小又粗又细的树根。 *、仔细思量一下就会明白:对对方的不信任,实际上就是对自我的不信任。推测对方的内心时,人就像把自己的生命反映到镜子中一样凝视着,再将其投影于对方,从而决定信任或不信任对方。 *、一切能激发生机的思想都是美好的。敌人只有一个,那就是自私
15、,它能使生命的泉水变得浑浊而枯竭,它能使心灵的天空变得狭窄而阴暗,它能使理想的星辰变得昏暗而模糊。努力激发你心中的光明和力量,激发那无私的爱和奉献的喜悦。 *、青春是盛开的鲜花,用它艳丽的花瓣铺就人生的道路;青春是美妙的乐章,用它跳跃的音符谱写人生的旋律;青春是翱翔的雄鹰,用它矫健的翅膀搏击广阔的天宇;青春是奔腾的河流,用它倒海的气势冲垮陈旧的桎梏。 *、有人说,人生充满了沉重与乏味,既使偶有轻松也是稍纵即逝。我却认为生命不是这样的,我觉得它值得称颂,富有情趣,即使我自己到了垂暮之年也还是如此。我们的生命受到自然的厚赐,它是无比优越的。如果我们觉得不堪生之重压或是虚度此生,那也只能怪我们自己。
16、 *、想停下来深情地沉湎一番,怎奈行驶的船却没有铁锚;想回过头去重温旧梦,怎奈身后早已没有了归途。因为时间的钟摆一刻也不曾停顿过,所以生命便赋予我们将在汹涌的大潮之中不停地颠簸。 *、生命不是一张永远旋转的唱片;青春也不是一张永远不老的容颜。爱情是一个永恒的故事,从冬说到夏,又从绿说到黄;步履是一个载着命运的轻舟,由南驶向北,又由近驶向远。 *、幸福,是一种人生的感悟,一种个人的体验。也许,幸福是你风尘仆仆走进家门时亲切的笑脸;也许,幸福是你卧病床上百无聊赖时温馨的问候;也许,幸福是你屡遭挫折心灰意冷时劝慰的话语;也许,幸福是你历经艰辛获得成功时赞赏的掌声。关键的是,你要有一副热爱生活的心肠,
17、要有一个积极奋进的目标,要有一种矢志不渝的追求。这样,你才能感受到幸福。 *、悲悯,是人的情感的一脉活水,有时漾开柔波,有时惊起阵痛;悲悯,是人心灵上的一场甘霖,可以滋润干涸的心田,可以净化污浊的世风。 爱心,是一片严冬里的阳光,使贫困交迫的人感到人间的温暖;爱心,是一股流在沙漠里的泉水,使口渴难忍的人感到生命的再生。 *、春雨啊,哗哗地下,雨珠落在湖面上,像珍珠落在玉盘里四面溅射;雨珠落在干土上,地皮上陷下一个小坑,像草原姑娘脸上的笑靥。雨好牧草就好,牧草好牲口就好,牲口好牧民的生活就好。 *、求知需要勇气,江涛排空,任海浪呼啸,求知者无所畏惧。求知需要坚韧,任山崖陡峭,任沟壑幽深,求知者决
18、不退缩。求知需要信心,任驼道漫漫,任朔风凛凛,求知者心有绿洲。 *、失误被悔恨征服,离正确就不远了;挫折被毅力征服,离成功就迫近了;主观被客观征服,与真理就贴身了;狭窄被豁达征服,胸襟就宽阔了;狂热被冷静征服,理智便成熟了。而这一切的征服,首先源于对自己的征服。 *、小雨声使我感觉温柔肃穆和平,而又缠绵弥漫无尽。中雨声使我感到活泼跳荡滋润,似乎能带来某种新的转机、新的希望。大雨声使我壮怀激烈,威严和恐怖呼唤着豪情。 *、上帝是不公平的,于是便有了世间的穷和富、善与恶、美与丑、成功与失败、幸福与不幸。上帝又是公平的,它给了你金钱,往往就要夺走你的真诚和善良;它给了你成熟,往往就要夺走你的青春和纯
19、真;它给了你美貌,往往就要夺走你的智慧和毅力;它给了你成功 ,往往就要夺走你的健康和幸福。 *、在这个冬天,我要用这个季节的所有残酷来锤炼我柔嫩的意志,我要用这个季节的所有慈祥来擦热我寒冷的心灵,我要用这个季节的所有醇厚来饱满我一生中的守望。 *、长江,好比是一位叱咤风云的勇士,一路翻山越岭,呼啸着奔向大海;长江,又好比一位慈祥温厚的母亲,点点乳汁,哺育着一代代中华儿女茁壮成长。 *、泰山,好像一位饱经沧桑的老人,一生栉风沐雨,默默阅尽人间春秋。泰山,又像一位顶天立地的男儿,铮铮铁骨,激励着一批批炎黄子孙,奋勇前行。 *、命运是最物质的,因为它太有力量了。大写的“人”若与命运相比,不过就像小小
20、的星辰与广袤无垠的宇宙。人很难做命运的先知,但是命运可以轻而易举地摆布你,就像大海波峰浪谷中的一叶小舟。 *、当一个人把自己的命运全部维系在对某个人的忠诚上,并把这种忠诚置于一切原则和道义之上的时候,他也就变为一个卑微小人,一个不足道的走卒。 *、生命原是要不断地受伤,不断地复原,不断地创造,不断地被创造的。世界上没有永恒的东西,烦恼和痛苦也是如此,因为生活不会停顿。 *、你能在所有的时候欺骗某些人,也能在某些时候欺骗所有的人,单你不能所有的时候欺骗所有的人。*、生活,是一本书,每一页都是一个新的故事。回首,是温习往日的甘苦,激发明日的斗志,不是为了守定一份成功,得意洋洋唱老调;也不是囿于一份
21、失败,忧心忡忡马不前。 *、人生,是一列向前行驶的单行车,每一天都是一个新起点。回顾,是检点走过的道路,憧憬美好的前程;不是为了沉浸一段美景,回味咀嚼,百般缠绵;也不是空想一段坦途,驻足遐思,千种慕羡。只有不懈追求,向今天要成果,才是苦乐人生的新感受;只有努力前行,才是丰富生活的真感觉。因此,我们必须告别昨天。 *、昨天的经历,有甘甜也有苦涩,有成功的辉煌,也有失败的辛酸;有温馨的慰藉,也有冰冷的失意。人生走过一段路,风景毕竟不相同。这段惠风和畅,那段雨骤风狂。人生之旅本就是风雨兼程,是要说曾经拥有,也不要说曾经失去,失去的不是永远失去,得到的不是永远拥有,一切都在发展变化,不断地向昨天告别,
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