高速冲床结构设计+文献综述(4)
(2-21c)
(2-21d)
则此时曲轴所受扭矩为
(2-22)
(2)负载下曲柄受力
由于平衡滑块不受负载力，此处可略去，只分析工作曲柄滑块机构。工作曲柄滑块机构的受力图如图2-4所示：
图2-4 曲柄滑块机构受力简图
首先分析连杆及导轨受力
考虑B点力平衡，得
(2-23a)
(2-23b)
由前推导得知， ，若 ，当 时， 。当 时， 。在通常情况下，特别是对通用压力机， 远小于0.3，故 远小于 [17]。由于 角较小，可认为 ， ，故上述二式可写成
(2-24)
(2-25)
式中 —连杆作用力；
—导轨作用力；
—工件变形力；
—连杆系数；
—曲柄转角。
曲轴受力如图2-5所示：
图2-5 曲轴受力简图
是连杆给予曲轴的力。在 作用下，曲轴上所受理想扭矩为
式中 —曲柄半径
式(2-30)为理想状态下(即忽略摩擦时)曲轴上所受扭矩的公式。从公式可以看出，虽然所受的工件变形力 一定，但曲轴所受的却随曲柄转角 变化而变化， 越大 越大，即在较大的曲柄转角下工作时，曲轴上所受扭矩较大[17]。当曲柄转角等于公称压力角及 时，曲柄上所受的理想扭矩称为理想公称扭矩。即
(2-31)
（3）工作时曲轴所受的总扭矩
可知总扭矩由空载时和负载所受扭矩的叠加，则
(2-32)
（4）滑块受力分析
对于工作滑块，简略而言受连杆作用力与惯性力，
(2-33)
对于双点压力机， （ 为公称压力）
则
(2-34)
对于平衡滑块，只收惯性力，且 ，则
(2-35)
3 曲柄滑块机构的设计计算
3.1 曲轴设计计算
1.曲轴尺寸设计
在设计曲轴时,先根据经验公式决定曲轴的有关尺寸，然后根据理论公式进行精确检验。选用偏心轴，其结构如图3-1所示
图3-1 工作曲轴结构图
根据任务书得 ，则
对于曲柄连杆尺寸，由于行程为30mm，则R=15mm,取 ,则L=195mm。取滑块质量800kg； 根据任务书， ，则 ； 取 ，可得
经验公式以及计算尺寸如表3-1所示：
表3-1 工作曲轴尺寸列表
支撑颈直径
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