Учебник - КШО - Живов (1031225), страница 30
Текст из файла (страница 30)
При наладочных работах вращение червяка через червячное колесо при включенномглавном тормозе подается на шестерню 3 приемного вала и дальше на ползун.151Раздел I. КРИВОШИПНЫЕ ПРЕССЫ^ГТЛШ 77777777.ш^. ^^^ ш:кJUI> LgJx 1ттt 3Iжш-t]|[ |i—I—mтупL"Ж X]ф:[]J LO•*•JРис. 5.7. Кинематическая схема листоштамповочного прессас большими размерами штамповочного пространстваСхемы приводов с переменной угловой скоростью в период одного двойного хода (нормальной при исполнении рабочей операции и повышенной при холостых ходах) были рассмотрены в § 1.8.Для бесступенчатого регулирования числа ходов ползуна главного исполнительного механизма применяют вариаторы различных конструкций: при небольшой передаваемой мощности - цепные, при значительных мощностях - малогабаритные многодисковые фрикционные.
В кинематике кривошипных прессоввариатор 1 играет роль дополняющего элемента и встраивается в схему междуэлектродвигателем 2 и шкивом клиноременной передачи (рис. 5.9).Клиноременная передача. В приводе быстроходных одноступенчатых прессов передаточное число клиноременной передачи лежит в крайних пределах общемашиностроительных рекомендаций: t/^^^ == 6,9...
10,6. Для других типов прессов и^ значительно снижено, но также имеется некоторый разброс его значений,причем меньшие принимают для более быстроходных прессов данного типа.152Глава 5. Типовые конструкции узлов и систем кривошипных прессов2f^^[0 0](oojHHHh-Рис. 5.8. Кинематическая схемамощного листоштамповочногопресса со специальным приводом наладкиРис. 5.9. Схема привода с бесступенчатым регулированиемхода ползунаНапример, для КГШП с Р^^^ = 6,3 ...63 МН и^ = 2,5 ...4,5; для двухстоечных листоштамповочных прессов и^^ изменяется в узких пределах: от 3,0...3,5 для тихоходных и до 2,5 ...3,0 для быстроходных прессов.Минимально допустимый диаметр шкива определяется соотношением^шк~^мах/^кл •Его значение должно удовлетворять требованиям ГОСТ 1284. Уменьшение диаметра шкива по сравнению с рекомендуемыми значениями резко снижает долговечность, тяговую способность и КПД передачи.При расчете клиноременных передач необходимо определить тип и число ремней для передачи заданной мощности:^ремЛ^.C,C,N,где Л^зл " мощность электродвигателя, кВт; С^ - коэффициент, учитывающийугол обхвата Cj = 0,56...
1,00; С2 - коэффициент режима работы, зависящий отхарактера нагрузки на ползуне пресса и сменности, С2 = 0,78...0,51; NQ - мощность, передаваемая одним ремнем заданного сечения при заданной окружнойскорости, NQ = 0,08...51,5 кВт.153РазделL КРИВОШИПНЫЕ ПРЕССЫДанные по выбору указанных величин и порядок расчета клиноременнойпередачи изложены в курсе «Детали машин». Важным практическим указаниемявляется то, что в консольных передачах увеличение числа ремней свыше десятине повышает их долговечность.Поскольку в клиноременной передаче происходит упругое скольжение ремней (обычно для кривошипных прессов ^-^ = 0,01), фактическая частота вращенияведомого валаЗубчатые передачи.
В двухступенчатом приводе передаточное число зубчатойпары устанавливается просто:в трех- и четырехступенчатом приводе листоштамповочного пресса передаточное число необходимо распределить по ступеням. В четырехступенчатых прессах в большинстве случаев соотношение между передаточными числами, начинаяс быстроходной зубчатой пары, подчиняется правилу Щ^<и^^<щ^. Так, длягаммы тихоходных прессов простого и двойного действия с Р^^^ == 3,15...
16 МП указанные величины лежат в пределах щ^: и^^ \и^ = {2...2,5): (2,9... 3,9): (5,5... 8,5).Тип зубчатой передачи определяется особенностями конструкции пресса иего назначением. В двухступенчатом приводе прессов серийного выпуска тихоходную пару выполняют прямозубой по 10... 12-му квалитету точности. В прессах, изготовление которых планируют по разряду тяжелого и уникальногооборудования, например в КГШП с Р^^^ > 20 МП, зубчатую пару выполняютшевронной или прямозубой по 8... 10-му квалитету точности с высотной коррекцией для усиления прочности. Прямозубую передачу приходится применять поусловиям монтажа в последней паре тихоходных листоштамповочных прессов.Быстроходную пару в этих прессах выполняют шевронной, а промежуточную косозубой или шевронной.
Для всех шевронных передач рекомендуется уголнаклона зубьев р = 30°, а для косозубых - Р = 20°.Число зубьев назначают по шестерне (z^ > z^^^). Разброс значений для числазубьев шестерни z^ довольно узкий: 19...22 для КГШП, 14... 19 для ГКМ, 14... 16для тихоходной, 16...20 для промежуточной и 15...25 для быстроходной парылистоштамповочных прессов соответственно.Шестерни и колеса диаметром менее 500...800мм изготовляют из стальныхпоковок марок 45, 40, 40 ХН и др., а колеса диаметром более 500...800 мм - изстальных отливок марок 35Л, 45Л, 35ХГСЛ, 40ХНЛ и др.
Поковки подвергаютнормализации (Н) или улучшению (У) до твердости 190...280 НВ, отливки - нормализации до 160...220 НВ. Более высокая твердость нецелесообразна, поскольку нарезание зубьев производят после термообработки. Для лучшей прирабатываемостии во избежание заедания зубьев твердость шестерни должна быть на 20...40НВвыше твердости колеса.154Глава5. Типовые конструкции узлов и систем кривошипных прессовТаблица 5.1. Механические свойства сталей, используемых для зубчатых колесМаркасталиТермообработканв35Л45Л35ХГСЛ40ХНЛНН160170200210нн^-VМПа230250320340МаркасталиТермообработканвНУУу1802202502604540Х40ХН<^-1'МПа280340360400Применяя для колес с модулем т > 6 мм поверхностную закалку ТВЧ и закалку газовым пламенем, обеспечивают высокую твердость зубьев (например,до 35...40 НКСз для углеродистых, 45...55 HRC3 для легированных сталей) присохранении вязкой сердцевины.
Хотя при такой термообработке форма зуба искажается незначительно, все же для достижения 7-й степени точности необходимо применять отделочные операции. Данные о механических свойствах материалов зубчатых колес приведены в табл. 5.1.По известной твердости поверхности зубьев ГОСТ 21354 рекомендует рассчитывать базовый предел контактной выносливости по следующим формулам:[ая]о-2НВ + 70МПадля зубьев после нормализации и улучшения;[ая]о-17НКСз + 200МПадля зубьев, подвергаемых поверхностной закалке.Если твердость, а следовательно, и предел контактной выносливости шестерни и колеса различны, то в расчет принимают их среднее арифметическоезначение, но не более 1,25 [O^]Q^^^.При прочностном расчете зубчатых передач устанавливают предельныйкрутящий момент, на основании которого строят кривую сил на ползуне главного исполнительного механизма, допускаемых прочностью колес или шестерен (см. § 3.9).Конструкция зубчатых колес и шестерен привода кривошипных прессов вобщем случае соответствует общемашиностроительным рекомендациям.
Исключение составляют тихоходные колеса прессов с шестеренно-эксцентриковымприводом. В этом случае ведущий кривошип выполняют в виде эксцентрика,изготовленного монолитно с тихоходным колесом (рис. 5.10, а, б), или же пальцакривошипа, закрепленного с заданным эксцентриситетом на колесе (рис. 5.10, в).Достоинство такой конструкции кривошипа - его высокая жесткость, а такжеполная разгрузка бугельной оси, на которой вращаются тихоходные колеса, отскручивания. Не менее важным фактором является удобство в монтаже прессовс цельносварной станиной.Сцепные муфты. Муфты кривошипных прессов относятся к управляемымсцепным устройствам и предназначены для соединения и разъединения валов155Раздел I.
КРИВОШИПНЫЕ ПРЕССЫабРис. 5.10. Конструктивные схемы зубчатых колес и шестерен приводапривода, что обеспечивает пуск исполнительных механизмов пресса на рабочийход или отключение при помощи воздействия на муфту через систему управления. Наибольшее применение в кривошипных прессах нашли жесткие и фрикционные муфты.Жесткие муфты. Крутящий момент в жестких муфтах передается нормальными силами, действующими на рабочих поверхностях ведущих и ведомых деталей. В малых кривошипных прессах обычно применяют муфты со скошеннымиповоротными шпонками, где сцепление происходит путем их поворота.Фрикционные муфты. В этих муфтах крутящий момент передается силамитрения между рабочими поверхностями ведущих и ведомых деталей.
Главноепреимущество фрикционных муфт - возможность сближения рабочих поверхностей при любом относительном положении ведущих и ведомых деталей и темсамым соединение (разъединение) валов на ходу. Благодаря этому ползуныпресса могут быть приведены в движение из любой позиции в пределах полногохода, что используют при установке и наладке штампов. Другим преимуществом фрикционных муфт является возможность использовать привод пресса длявыведения его из стопора вследствие реверса вращения.Устройство муфты определяют такие конструктивные факторы:1) форма поверхности трения - дисковые (плоские), конусные и кольцевые(цилиндрические);2) способ управления - механическое (педальное или рукояткой) и дистанционное (пневматическое, гидравлическое или электромагнитное);156Глава5. Типовые конструкции узлов и систем кривошипных прессов3) конструкция подвижных элементов муфты, воспринимающих давлениевоздуха или жидкости, и их уплотнения - поршневые с манжетным уплотнением, диафрагменные и шинные;4) способ передачи силы в дисковых муфтах от поршня или диафрагмы нафрикционные поверхности - непосредственно в результате линейного смещениянажимного элемента или через рычажную систему;5) способ компоновки муфты и тормоза - раздельно или в одном блоке.В отношении некоторых факторов конструкторы имеют достаточно обоснованное мнение, вытекающее из достоинств конструкции или обусловливаемоенеобходимостью.
Например, только у малых по габаритам прессов можно применять механическое управление, а из муфт с дистанционным управлением поэксплуатационным достоинствам неоспоримое преимущество имеют пневматические муфты (удобство подвода воздуха, отсутствие загрязнений).В настоящее время вместо фрикционного материала типа ферродо, например, марки 6КХ-1 с номинальной допускаемой распределенной силой [^„ом! == 0,2...0,3 МПа, применяют пластины и вставки из новых синтетических материалов на асбокаучуковой или асбосмоляной основе. Как показал опыт эксплуатации кривошипных прессов, хорошо зарекомендовали себя мягкие фрикционныематериалы на асбокаучуковой основе марок 63-7-67, 8-^5-62 с [<?ном] ^ 1 •>^ МПаи полумягкие - марок 143-63, 143-66 с [^„ом! = Ь5 МПа.В паре с поверхностями из стали марок Ст5, 45 или из чугунов марок отСЧ 20 до СЧ 30 фрикционные материалы на асбокаучуковой основе обеспечивают стабильные условия сцепления, характеризующиеся высоким коэффициентом трения |Li = 0,38...0,42.Совместная работа муфты и тормоза происходит следующим образом(рис.