下面就以L4S5000-MB壓力機(jī)為例介紹移動(dòng)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)過程。
一、E4S5000-MB壓力機(jī)移動(dòng)工作臺(tái)的參數(shù)
1.行走速度:約12米/分
2.承載能力:700KN
3.工作臺(tái)尺寸(左右×前后×高):12000×1800×720毫米
4.移出型式:電機(jī)驅(qū)動(dòng)右移出MB型
二、移動(dòng)工作臺(tái)行走電動(dòng)機(jī)功率的確定
首先,我們對上述參數(shù)進(jìn)行分析,由此工作臺(tái)的臺(tái)面尺寸和承載能力估算,其載重與自重之和應(yīng)在140噸左右,可以按小松160噸級工作臺(tái)計(jì)算。由MES31.151-1987,可查知車輪直徑為?330毫米;因臺(tái)面長度為12米,為防止工作臺(tái)行走時(shí)車體出現(xiàn)較大彎曲,采用6個(gè)行走輪,輪寬取110毫米。
根據(jù)江鈴E2S4000-MB壓力機(jī)移動(dòng)工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)的布置,采用類比法,結(jié)合本設(shè)備具體參數(shù),傳動(dòng)系統(tǒng)方案制訂。其中,序號1、2、3、4、5、6、7為傳動(dòng)齒輪,序號8為工作臺(tái)行走輪。
序號1:直齒圓柱齒輪:z=20 m=8 b=80
序號2:直齒圓柱齒輪:z=28 m=8 b=80
序號3:直齒圓柱齒輪:z=21 m=8 b=100
序號4:直齒圓柱齒輪:z=30 m=8 b=100
序號5:直齒圓錐齒輪:z=22 m=8 b=53.34
序號6:直齒圓錐齒輪:z=18 m=8 b=88.39
序號7:直齒圓錐齒輪:z=34 m=8 b=68.4(單位:毫米)
Pw 和PS 中選大的一個(gè),查電機(jī)樣本,選YEJ132S-4-B5電機(jī),額定功率5.5KW,額定轉(zhuǎn)速1440rpm,最大過載系數(shù)2.3。此電機(jī)是電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī),可快速停止、準(zhǔn)確定位,能夠滿足本設(shè)備的要求。
三、減速機(jī)輸出軸扭矩的確定
電機(jī)輸出軸扭矩T按實(shí)際工作所需最大功率9.53KW計(jì)算,
這個(gè)結(jié)果是按照160噸級工作臺(tái)計(jì)算的,比實(shí)際工作扭矩大15%左右,因此是安全的。
四、車輪面壓σc的計(jì)算
車輪是工作臺(tái)行走的主要支承件,特別是在更換模具時(shí),車輪與導(dǎo)軌之間發(fā)生強(qiáng)烈碰撞,經(jīng)常發(fā)生磕傷和磨損現(xiàn)象,這些都將導(dǎo)致工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)壽命的下降。因此,車輪面壓不宜過高且應(yīng)淬火處理。
此值相當(dāng)于HRc37左右。實(shí)際設(shè)計(jì)中,車輪采用55#鋼鍛制,HB201~255,車輪與導(dǎo)軌接觸處的表面淬火處理,硬化層在0.5毫米以內(nèi)HRc52~60;硬化層在5毫米以內(nèi)HRc>45。導(dǎo)軌采用45#鋼鍛件,HB269~302,上表面淬火HRc>50。
五、傳動(dòng)系統(tǒng)的強(qiáng)度計(jì)算
移動(dòng)工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)主要由齒輪、傳動(dòng)軸組成,見圖2。齒輪主要校核齒根的彎曲強(qiáng)度和齒面的接觸強(qiáng)度,以防止齒根疲勞斷裂和齒面疲勞點(diǎn)蝕。傳動(dòng)軸支持零件并與轉(zhuǎn)動(dòng)件一起轉(zhuǎn)動(dòng),主要承受扭矩,只承受較小的彎矩;在本設(shè)計(jì)中,彎矩可以通過調(diào)整軸的支承點(diǎn)來滿足要求,本文不詳細(xì)介紹;扭矩則通過對軸徑的計(jì)算和材料的選擇來滿足。
(一)減速機(jī)輸出軸齒輪1的強(qiáng)度校核
六、結(jié)語
小松機(jī)械壓力機(jī)是高精度、高性能的鍛壓設(shè)備,其移動(dòng)工作臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算是比較復(fù)雜的。本文以MB形式為例作了介紹,按所述計(jì)算方法設(shè)計(jì)的E2S5000-MB壓力機(jī)經(jīng)實(shí)際證明正確可靠。
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