机械基础实践之可倾压力机.docx
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机械基础实践之可倾压力机
五邑大学机电工程学院
机械实践基础课程报告
课题：
可倾压力机
学院机电工程学院
专业机械工程及自动化
班级AP10084班
指导教师刘贤坤张祁莉
小组成员
学号
姓名
AP1008424
陆海坚
AP1008425
吕飞
2013年1月11日
曲轴总体三维装配图
加工工艺和配合部分
1、曲轴
（1）曲轴加工工艺过程
曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力，容易产生扭断、折断及轴颈磨损；因此要求用材应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性；因为可倾压力机的曲轴运动不是高速转动，所以材料选用45#钢即可。
曲轴的毛坯要根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。
批量较大的小型曲轴，采用模锻；单件小批的中大型曲轴，采用自由锻造；而对于45#钢材料则采用模锻毛坯。
加工过程如下：
1、模锻锻造时为了节省切削量应该锻出曲拐，且保证各处切削余量尽可能相等。
2、热处理正火
3、车两端端面总长为415mm且两端端面粗糙度为Ra6.3车床
4、车连杆轴颈的两偏心轮外圆直径Φ70mm，表面粗糙度Ra6.3车床
5、粗车连杆轴颈留余量2mm车床
6、半精车连杆轴颈留余量0.5mm车床
7、粗车各处外圆留余量2mm车床
8、半精车各处外圆留余量0.5mm车床
9、精车连杆轴颈外圆直径Φ56mm，表面粗糙度Ra1.6车床
10、精车直径Φ40mm外圆车床
11、粗车制动轮轴颈留余量2mm车床
12、半精车制动轮轴颈留余量0.5mm车床
13、精车制动轮轴颈直径Φ30mm，表面粗糙度Ra1.6车床
14、铣键槽工作面粗糙度Ra3.2，非工作面粗糙度Ra12.5铣床
15、钻工作键槽表面粗糙度Ra3.2钻床
16、倒角为1mm车床
17、去毛刺钳工台
18、最后检验
（2）曲轴的配合制及配合要求
因为曲轴属于一轴多孔且有不同的配合性质，估采用基轴制配合。
1、曲轴与制动轮的配合：
没有精度的要求以及为了安装的方便，采用间隙配合并遵循工艺等价性原则，配合代号是F8/h7。
2、曲轴与两支承端衬套的配合：
因为曲轴工作时需要转动但速度并不高，为了保证曲轴能正常工作又避免震动过大，应采用较小间隙配合，配合代号是G8/h7。
3、曲轴与连杆的滑动轴承配合：
连杆的轴承瓦与曲轴的运动是相对转动，要保证滑块运动的准确性，应采用较小间隙配合，配合代号是G8/h7。
4、曲轴与凸轮的配合：
没有精度的要求以及为了安装的方便，故采用间隙配合，配合代号是F8/h7。
5、曲轴与内套的配合：
为了方便安装应采用间隙配合，配合代号是F8/h7。
6、曲轴和中套的配合：
为了工作键能正常工作，保证离合器功能的实现，应采用较大间隙配合，配合代号是C8/h7。
7、曲轴与外套的配合：
为了安装方便应才用间隙配合，配合代号是F8/h7。
2、中套
（1）中套加工工艺过程
毛坯要根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定，压力机的生产应该是成批生产的，故其零件也应该是成批大量生产的，考虑到生产成本和效率问题，所以中套的毛坯我们选择金属型铸造。
工艺路线如下：
1、车两端端面表面粗糙度Ra6.3车床
2、车外圆直径Φ80，表面粗糙度Ra1.6车床
3、加工内表面表面粗糙度Ra1.6拉床
4、铣键槽工作面表面粗糙度Ra3.2，非工作面表面粗糙度Ra12.5铣床
（2）中套的配合制及配合要求
与曲轴的配合采用基轴制，为了工作键能正常工作，保证离合器功能的实现，应采用较大间隙配合，配合代号是C8/h7；与飞轮的配合采用基孔制，为了安装的方便和减少震动的影响，选择间隙配合，配合代号是H8/f7
3、凸轮
（1）凸轮加工工艺过程
基于凸轮的力学性能和精度要求都不是很高，毛坯件我们选择砂型铸造。
加工路线如下：
1、加工内圆表面表面粗糙度Ra1.6车床
2、插键槽工作面表面粗糙度Ra3.2，非工作面表面粗糙度Ra12.5插床
两端面和外表面由于没有要求，故不需要对其进行加工
（2）凸轮配合制和配合要求
凸轮与曲轴的配合选择基轴制配合，为了安装的方便，故才用间隙配合，配合代号是F8/h7。
4、工作键
（1）工作键加工工艺过程
工作键的毛坯我们选择砂型铸造，加工路线如下：
1、车右端端面表面粗糙度Ra6.3车床
2、车外圆表面粗糙度Ra1.6车床
3、加工凹槽表面表面粗糙度Ra6.3铣床
4、加工尾板表面表面粗糙度Ra6.3铣床
（2）工作键的配合制和配合要求
为了保证工作键能正常工作，且遵循工艺等价性原则，因此我们选择与曲轴的配合是基孔制较小间隙配合，配合代号是H8/f7。
5、外套
（1）外套的加工工艺过程
如果是成批大量生产，由于零件不是很复杂，可以选择金属型铸造；如果是单件生产择采用砂型铸造。
这里我们假定它是单件生产，所以采用砂型铸造。
加工工艺如下：
1、车端面表面粗糙度Ra6.3车床
2、车外圆表面粗糙度Ra1.6车床
3、加工内表面表面粗糙度Ra1.6铣床
4、加工键槽工作面表面粗糙度Ra3.2，非工作面表面粗糙度Ra12.5插床
（2）外套配合制和配合要求
外套与曲轴的配合：
为了安装方便应才用间隙配合，配合代号是F8/h7。
外套与青铜衬套的配合：
为了减小振动和工作稳定，采用较小间隙配合，配合代号是G8/h7。
6、内套
（1）内套加工工艺
假设外套是单件小批量生产，所以我们采用砂型铸造，加工路线如下：
1、车端面表面粗糙度Ra6.3车床
2、车外圆表面粗糙度Ra1.6车床
3、加工内表面表面粗糙度Ra1.6铣床
4、加工键槽工作面表面粗糙度Ra3.2，非工作面表面粗糙度Ra12.5插床
5、铣工作键尾板限位槽表面粗糙度Ra6.3铣床
（2）内套配合制和配合要求
内套与曲轴的配合：
为了方便安装应采用间隙配合，配合代号是F8/h7。
内套与青铜衬套的配合：
为了减小振动和工作稳定，采用较小间隙配合，配合代号是G8/h7。
7、制动轮
（1）制动轮的加工工艺
在测绘时由外观就可看出制动轮的毛坯用的是砂型铸造，其加工工艺如下：
1、车皮带槽表面粗糙度Ra3.2车床
2、加工内圆表面粗糙度Ra1.6车床
3、加工键槽工作面表面粗糙度Ra3.2，非工作面表面粗糙度Ra12.5插床
4、加工M12的螺纹孔钻床
其他非工作面均不用加工
在车内圆时，以直径Φ96mm为工序基准。
（2）制动轮的配合制和配合要求
没有精度的要求以及为了安装的方便，采用间隙配合并遵循工艺等价性原则，配合代号是F8/h7。
8、飞轮
（1）飞轮的加工工艺
由外表上看，飞轮的毛坯是用砂型铸造出来的，加工工艺如下：
1、加工内圆表面表面粗糙度Ra3.2镗床
2、加工键槽工作面表面粗糙度Ra3.2，非工作面表面粗糙度Ra12.5插床
3、车外圆表面粗糙度Ra6.3车床
4、加工皮带槽表面粗糙度Ra6.3车床
加工内圆时以直径Φ350mm内圆作为工序基准，车外圆和加工皮带槽时以内圆为工序基准。
（2）飞轮的配合制和配合要求
飞轮和中套青铜衬套的配合采用基孔制配合且是较小间隙配合，配合代号是H8/g7
9、连杆
（1）连杆的加工工艺
毛坯件为铸件，加工路线如下：
1、加工底面表面粗糙度Ra6.3铣床
2、加工上表面的阶梯面表面粗糙度均为Ra1.6铣床
3、加工内半圆面表面粗糙度Ra1.6镗床
4、加工横向的孔表面粗糙度Ra1.6镗床
5、加工各个螺纹钻床
（2）连杆的配合和配合要求
连杆与轴瓦的配合选用基轴制间隙配合，配合公差是F8/h7
10、连杆盖
（1）连杆盖加工工艺
毛坯件为砂型铸造，加工工艺如下：
1、铣油孔上端面表面粗糙度Ra6.3铣床
2、铣下端阶梯面表面粗糙度Ra1.6铣床
3、加工内圆表面表面粗糙度Ra1.6铣床
4、加工螺纹孔钻床
5、钻油孔钻床
（2）连杆盖的配合和配合要求
连杆盖与轴瓦的配合选用基轴制间隙配合，配合公差是F8/h7
11、可调螺杆
可调螺杆加工工艺
毛坯件采用砂型铸造，加工工艺如下：
1、车外圆直径Φ30mm车床
2、车外圆直径Φ22mm车床
3、加工外螺纹车床
12、球头压盖
球头压盖加工工艺
毛坯件采用砂型铸造，加工工艺如下：
1、加工下端面阶梯面表面粗糙度Ra3.2铣床
2、钻孔钻床
13、衬套
（1）衬套加工工艺
衬套的作用是保证曲轴能顺利安装，毛坯件用金属型铸造，加工工艺如下：
1、车端面长度54mm表面粗糙度Ra3.2车床
2、车外圆直径Φ150mm表面粗糙度Ra3.2车床
3、车外圆直径Φ120mm表面粗糙度Ra3.2车床
4、车内圆直径Φ53mm表面粗糙度Ra1.6车床
车外圆都以内圆作为工序基准，车内圆时用互为基准原则，以Φ120mm的外圆作为工序基准。
（2）衬套配合制和配合要求
为了机械的运动平稳，衬套和机架的配合用基孔制较小过盈配合，配合代号是H8/k7；衬套与轴套的配合也用基孔制较小过盈配合，配合代号是H8/k7。
14、轴套
（1）轴套加工工艺
轴套的主要作用是更换方便，防止曲轴与机架直接摩擦而致使更换整个机架，所以要求轴套要有一定的硬度和耐磨性，内槽的作用是储备润滑油，减少内圆表面与轴的接触面积，保证配合的紧密性；故毛坯件采用金属型铸造。
加工工艺如下：
1、车端面表面粗糙度Ra3.2车床
2、车外圆直径Φ64mm车床
3、车外圆直径Φ53mm表面粗糙度Ra1.6车床
4、车内圆直径Φ40mm表面粗糙度Ra1.6车床
5、热处理
6、磨内圆表面粗糙度Ra0.8磨床
（2）轴套的配合制和配合要求
轴套与曲轴的配合：
为了运动的平稳性，采用基轴制较小间隙配合，配合代号是G8/h7。
机械原理部分
一、电动机和飞轮在整个机构的作用组合分析
1、电动机的功能是为压力机提供原始能量和转速。
2、曲柄压力机的负载属于冲击负载，即在一个工作周期的较短时间内承受工作负载，而较长的时间是空程运转，若依此短暂的工作时间来选择电动机的功率，则其功率将会很大。
3、当滑块不动时，电动机带动飞轮旋转，使其储备动能，而在冲压工件的瞬时，主要靠飞轮释放能量。
4、工件冲压完毕后负载减小，于是电动机带动飞轮加速旋转，使其在冲压下一个工件前恢复到原来的角速度。
这样，冲压工件所需的能量，不是直接由电动机供给，而是主要由飞轮供给，所以电动机所需的功率便可大大减小。
5、飞轮的机械调速作用是用来保证压力机在高峰负荷期间，电动机不致超出允许转差率范围，同时由于其巨大的惯性力释放出的能量，使压力机的工作机构能够提供制件冲压所需的变形力。
另外，在冲压工作行程中，飞轮释放能量使其转速有所下降，而在压力机空程运转时电动机能使飞轮的转速迅速升高，恢复能量。
由于电动机的功率小于压力机工作行程的瞬时功率，在压力机进入工作行程时，工作机构受到很大的阻力，电动机的负载增大，转差率随之增大。
一旦电动机瞬时转差率大于电动机临界转差率，电动机转矩反而下降，甚至迅速停止转动，这种现象称为电动机颠覆。
电动机在超载条件下运行会严重发热。
6、给电动机配置一个飞轮，相当于增大了电动机转子的转动惯量。
在曲柄压力机传动中，飞轮的惯性拖动的扭矩占总扭矩的85%以上，故没有飞轮电动机就不能正常工作。
7、飞轮是储存能量的，它的尺寸、质量和转速对能量有很大影
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