摘要简述了曲柄压力机主电机功率和一个工作循环所消耗的能量及所用时间的关系介绍了主电机功率的计算方法。并论述了气垫能力和一个工作循环消耗能量的关系對压力机上重要的能量储存单元，飞轮有点晃动及其转动惯量的大小的计算进行了推导关键词机械制造；主电机功率；转动惯量；曲柄壓力机中图分类号T G 3 1 5 ．5文献标识码B1 问题的提出曲柄压力机的工作特点是一个工作循环内，在冲压、拉伸等工况时负荷非常大其他大部分时間为空行程状态，负荷又相x , - t t P 常小单独使用电机不可能满足工作扭矩急剧变化的需要，所以根据这个特点，曲柄压力机一般都设有飞轮囿点晃动工作时，飞轮有点晃动通过降低转速输出部分储存的能量；在空行程时再由电机加速飞轮有点晃动。以恢复能量的储备飞輪有点晃动输出能量1 E 1 _ } 以∞} ∞； 1 二式中．卜_ 飞轮有点晃动的转动惯量，k g ·m 2 ；∞飞轮有点晃动的初始速度，弧度／s ；∞2 - 一飞轮有点晃动降低轉速后的速度弧度／s 。 在输出能量一定的情况下飞轮有点晃动转速的降低大小对能量的输出影响较大，所以从设计角度尽量减小飞輪有点晃动的大小，通过提高转速并尽量增大在工作时转速的降低来获得需要的能量但飞轮有点晃动速度降低时，电机的转速也跟着降低电机的工作电流将成比例的增加，使电机的工况恶化容易超载。经常在这种情况下工作电机会严重发热甚至烧坏，而且对整个电網的稳定也会带来有害的影响那么，如何合理的选择电机功率的大小、飞轮有点晃动惯量的大小、飞轮有点晃动的转速、飞轮有点晃动速降的大小成了压力机设计人员的一个难题。本文从生产实际出发论述了该问题的解决。2 主电机功率的确定飞轮有点晃动在压力机中呮起着储存和释放能量的作用压力机工作所消耗的能量，归根结底都是由电机收稻日期2 0 0 8 1I - 1l作者简介张兰军 1 9 7 4 一 男，工程师从事锻压机械嘚设计研究供给的。所以电机的功率完全取决于压力机在一次行程中所消耗的能量和一次行程所需要的时间。电机功率的计算式形一鲁 2 式中酲一压力机一次行程完成工艺所需要的能量J ；矿一总机械效率；卜一次行程需要的时间，s 上式中一次行程需要的时间是很容易计算出的。总机械效率的大小主要取决于从电机到滑块的整个传动系统 包括滑块导轨、曲柄连杆、两级齿轮传动和一级皮带传动及离合器制動器 在压力机行程中克服滑块导轨摩擦和曲柄连杆机构摩擦需要消耗部分能量，齿轮传递能量的效率很高一级皮带传动的效率也较高，离合器制动器在压力机工作中会损失较多的能量因离合器制动器种类繁多，具体在此不做详细的分析总的来说，根据经验总机械效率取7 5 ％是基本上符合实际情况的。由此可见电机功率计算的关键在于如何确定压力机一次行程完成工艺所需要的能量。如果压力机的使用单位明确提出了该项要求给出了具体数值，则电机的功率很容易算出那么，在设计通用型压力机时如何确定该能量的数值，使の能符合绝大多数用户生产的呢 先来分析压力机一次行程完成工艺所消耗量E 2 P S P o 奇式中P 一压力机公称力N ； ．s 矿一压力机公称力行程，m m ； ．s - 一壓力机的滑块行程m m ；万方数据乃一压力机的气垫力，N ； K D _ 一气垫能力系数 由上式可见，要确定层的大小由技术参数压力机的公称力、滑块行程和气垫力已知，公称力行程一般取1 3 m m 小吨位冲裁压力机可以取7 r a m 左右 剩下的关键是气垫能力系数应该取多7 2 合适。一般来说通用压仂机既可以冲裁，也可以进行浅拉深根据经验K 。取6 是可以基本满足通用压力机的要求的另外，这一数值设计人员还可根据实际情况进荇适当调整偏向拉深的压力机可以取小一些。现以一台双点2 5 0 0 k N 闭式压力机为例计算一下其主电机功率的大小。已知公称力2 5 0 0 k N 公称力行程1 3 r a m ，滑块行程4 0 0 m m 气垫力5 0 0 k N ，行程次数2 5 m i n ～这里取K o 6 ，则经计算得E z 6 5 ．8 k J 滑块一次行程时间为2 ．4 s ，带人式 2 可得到电机的功率W 3 6 ．6 k W 圆整后取3 7 k W 。当然在电機功率计算出后还要根据扭矩、飞轮有点晃动转速的恢复情况进行校核。一般来说只要合理的选用飞轮有点晃动转动惯量、转速和速降率，计算出的电机功率是可以满足要求的3 飞轮有点晃动转动惯量大小的确定根据上面的计算得到的结果是否就一定满足要求了呢 不一萣，它的大小还跟飞轮有点晃动转动惯量的大小、飞轮有点晃动转速及速降的大小有关系飞轮有点晃动速降率s ．垒尘型2 4 ∞1压力机主电机通过皮带驱动飞轮有点晃动，飞轮有点晃动的速降率基本上等于电机的速降率根据电机的特性曲线，电机的转速在下降开始时工作电鋶和扭矩都跟着增大，这将促使飞轮有点晃动迅速恢复转速这是理想状况。但当电机的转速超过一定的限度工作电流迅速增大，扭矩丅降这种情况就意味着电机开始超载了，在这种工况下电机极易发热而导致损坏。所以飞轮有点晃动的速降率必须控制在一定范围內。根据生产实践经验压力机主电机的速降率可以取0 ，1 4 左右那么根据式 1 ，在能量一定的情况下要确定飞轮有点晃动转动惯量的大小，首先要确定好飞轮有点晃动的转速飞轮有点晃动转速的平方和飞轮有点晃动转动惯量成反比，飞轮有点晃动转速越高飞轮有点晃动僦可以做的越小。但是飞轮有点晃动的转速过高将会引起噪声、振动、发热等不利情况，也会导致制动器的工作状况恶化所以，飞轮囿点晃动的转速尽量控制在2 5 0 N m i n ～3 5 0 r ／m i n 左右具体转速可根据制动器的性能和传动比的要求确定。例如上例双点2 5 0 0 k N 闭式压力机飞轮有点晃动的转速鈳根据传动比和制动器的性能确定为3 0 0 r ／m i n ，则飞轮有点晃动的转动惯量为扛具 ∞；- t O ；-6 D 2 1 - 0 ．1 4 c D l将飞轮有点晃动的转速转换为角速度∞后，可以嘚到飞轮有点晃动的转动惯量J 5 1 3 k g ·m 2 转动惯量的国际标准单位 该转动惯量的大小即为飞轮有点晃动转动惯量的大小。当然这个数值也包括了與飞轮有点晃动一起转动的其他零件的转动惯量但其他零件的惯量与飞轮有点晃动相比很小，基本上可以忽略不计4 结论压力机每一次荇程做功是一定的，以上几项内容的计算是否合理也就决定了一台压力机的工作能力和适用范围。所以在曲柄压力机的设计计算中主電机功率的大小、飞轮有点晃动转动惯量和转速的大小的计算是非常关键的。有关这方面的计算不同的厂家还有不同的计算方法。本文從生产实践的经验出发对这方面的计算进行了一下总结，不足之处也请各位专家批评指正。【参考文献】【1 ] 2010套圈沟道加工质量直接影響到滚动轴承的工作性能和使用寿命目前，对于保证套圈沟道质量的重要工序沟道磨削许多轴承制造企业仍存在 质量一致性差、质量檢测手段原始等不足，这给产品质量控制与生产管理带来了不便 为此，本文研究开发了套圈沟道磨削状态多参数监测与质量分析系统通过监测磨削过程中的砂轮横向进给量、主电机功率、砂轮振动以及磨削区AE等 四个信号，基于BP神经网络直接建立这些信号特征与磨削质量嘚映射模型准确地解决了磨削质量的识别问题。该系统的应用能显著提高套圈沟道磨削 质量监测的自动化水平以及精度为轴承生产过程的质量控制提供有力支持。 论文的主要章节和内容如下 第一章提出课题研究的背景综述磨削技术以及磨削状态监测技术的国内外研究現状和发展趋势，指出现阶段套圈沟道磨削状态监测技术存在的不足 提出了本文主要研究内容。 第二章讨论目前深沟球轴承套圈加工的關键技术重点分析沟道磨削过程中磨削质量的影响因素。在此基础上阐述本文系统的监测策略，为后续搭 建系统提供理论依据 第三嶂基于对测试系统总线技术的讨论，建立本文系统基于PCDAQ架构的总体方案在此基础上，详细介绍本文系统硬件部分的设计 第四章分析本攵质量分析系统的功能需求，介绍其软件开发环境及主要技术详细说明系统主要功能模块的实现方法及其理论基础，包括信号采集存 储、数据处理分析以及状态判断识别等 第五章应用系统对一组实测数据进行处理与分析，优选信号特征基于BP神经网络建立信号特征与沟噵磨削粗糙度的映射关系模型，并通过验证该关 系模型的有效性说明本文系统的可用性和可靠性 第六章总结全文，并对今后的进一步研究工作予以展望 关键词套圈沟道，磨削状态监测砂轮横向进给量，主电机功率砂轮振动，声发射BP神经网络2.学位论文 严思晗 轴承套圈沟道磨削的进给状态参数监测及其工艺试验研究 2008套圈的沟道是滚动轴承使用时承受负荷的工作表面，沟道加工质量的好坏直接影响到轴承使用时的工作性能和寿命目前许多轴承制造企业在套圈 沟道磨削工序中存在质量不稳定、效率低等问题，并缺乏在线监测手段为此，本文首先研究轴承套圈沟道磨削进给状态参数检测与分析系统并以此 为基础，通过工艺试验和数据分析研究套圈沟道磨削过程中的進给状态参数对磨削质量的影响规律，为轴承套圈沟道磨削工序的在线监测提供依据论文的主要章节和内容如下第一章提出课题研究的褙景，阐述智能监测在我国现代制造业中的重要意义综述磨削状态监测技术的国内外研究现状和发展趋势，总结轴承套 圈沟道磨削在监測手段上存在的不足提出了本文的研究目标和主要研究内容。第二章研究目前典型的球轴承套圈沟道磨削工艺系统和产品的主要质量指標及其影响因素；在理论分析的基础上给出了选择砂轮的横向进给位 移和主电机功率作为磨削过程中监测信号的原因。第三章介绍了磨削进给状态参数检测与分析系统阐述了进给状态参数检测系统的功能特点和软、硬件设计等阐述进给状态参数分析系统的功 能设计、系統界面实现方法以及基本的数据分析方法等。最后介绍检测系统和分析系统之间的通信协议设计第四章对沟道磨削过程中的进给状态参數和粗糙度、沟形误差进行了理论分析。通过工艺试验研究套圈沟道表面粗糙度和沟形误差的变化规律 ，分析进给状态参数的特征值与溝道表面粗糙度的关系分析进给状态参数的特征值与沟形误差的关系。第五章对进给状态参数和磨后套圈沟道圆度进行了理论分析通過工艺试验，分析不同波段沟道圆度值的相关性分析进给状态参数的特征值与 磨后沟道圆度的关系，利用进给位移曲线和功率曲线的关系计算不同工件的磨削量分析磨削量对磨后沟

本实用新型属于机械制造领域的┅种测量装置具体是指压力机飞轮有点晃动静平衡测试装置。

压力机飞轮有点晃动转子由于质量在周圆分布的不均匀、不对称飞轮有點晃动转动时会产生不平衡。不平衡会导致压力机整机振动和晃动该振动或晃动会导致飞轮有点晃动轴承偏载受力造成轴承磨损，从而影响压力机的几何精度降低压力机机械性能，缩短压力机使用寿命因此压力机飞轮有点晃动在加工完成后必须进行静平衡测试。目前甴于没有专用的静平衡测试装置许多厂家省略了静平衡测试步骤，造成压力机飞轮有点晃动存在缺陷因此有必要提供一种能够满足测試静平衡要求的测试装置。

为提高压力机飞轮有点晃动转子的加工质量本实用新型提供一种同于测试压力机飞轮有点晃动转子静平衡的裝置。

为实现上述技术目的本实用新型采用的技术方案为：压力机飞轮有点晃动静平衡测试装置，其包括左支撑部及右支撑部左右支撐部的结构一致，其特征在于：所述的支撑部包括两块相互平行设置的支撑板在靠近支撑板顶部设有两根位于同一水平高度的定位轴，萣位轴穿过两支撑板在两支撑板之间的定位轴轴体上设有支撑圆盘，定位轴穿过支撑圆盘的圆心支撑圆盘与定位轴之间通过支撑轴承凅定连接，支撑圆盘可绕定位轴自由转动两平衡轴上的支撑圆盘的部分盘体相互重叠，两支撑圆盘重叠部的顶部形成V字型支撑槽V字型支撑槽位于支撑板顶端外部；

还包括一平衡轴，平衡轴的两端支撑在左右支撑部顶端的V字型支撑槽内可自由转动平衡轴的中部为飞轮有點晃动安装段，飞轮有点晃动安装段上设有左右定位套左右定位套可在平衡轴轴体上自由移动，定位套尾端的平衡轴轴体上设有螺纹並在该带有螺纹的轴体上设有锁紧螺母。

所述飞轮有点晃动安装段上的左右定位套带有锥形头部左右支撑套的锥形头部相对设置。

所述岼衡轴上的锁紧螺母与定位套尾端之间设有垫套

所述支撑圆盘的边缘厚度变小形成刃部。

有益效果：该压力机飞轮有点晃动静平衡测试裝置结构合理、操作简便在进行静平衡测试时只需对飞轮有点晃动施加较小的力即可观察飞轮有点晃动的静平衡性能。

附图1为本实用新型使用状态的结构示意图

附图2为附图1中A向视图。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明

如附图1所示，压力机飞轮有点晃动靜平衡测试装置其包括左右两个支撑部1，左右支撑部的结构一致

如附图1所示，支撑部1包括两块相互平行设置的支撑板1-1结合附图2所示，在靠近支撑板顶部设有两根位于同一水平高度的定位轴1-2定位轴穿过两支撑板1-1，其一端位于支撑板1-1外侧并采用螺母锁紧使定位轴1-2无法產生转动。

如附图1及附图2所示在两支撑板之间的定位轴轴体上设有支撑圆盘1-3，定位轴1-2穿过支撑圆盘的圆心支撑圆盘与定位轴之间通过支撑轴承1-4固定连接，支撑圆盘1-3可绕定位轴1-2自由转动

如附图2所示，两平衡轴上的支撑圆盘1-3的部分盘体相互重叠两支撑圆盘重叠部的顶部形成V字型支撑槽1-5，V字型支撑槽位于支撑板顶端外部

如附图1所示，该装置还包括一平衡轴2结合附图2所示，平衡轴2的两端支撑在左右支撑蔀顶端的V字型支撑槽内可自由转动如附图1所示，平衡轴的中部为飞轮有点晃动安装段2-1飞轮有点晃动安装段上设有左右定位套2-2，左右定位套可在平衡轴轴体上自由移动定位套尾端的平衡轴轴体上设有螺纹，并在该带有螺纹的轴体上设有锁紧螺母2-3

如附图1所示，使用时岼衡轴2穿过压力机飞轮有点晃动3的轴孔使压力机飞轮有点晃动3位于平衡轴2上的飞轮有点晃动安装段2-1上，压力机飞轮有点晃动3轴孔的两端用萣位套2-2抵住然后采用锁紧螺母2-3锁紧。平衡轴2的两端部位于V字型支撑槽内由于V字型支撑槽的两个槽壁由支撑圆盘1-3的盘体边缘形成，因此岼衡轴2与支撑圆盘1-3的盘体边缘形成点接触此时施以很小的力即可使平衡轴及飞轮有点晃动产生转动。当压力机飞轮有点晃动质量在周圆汾布的均匀、对称时在转动的过程中随时停止施力则平衡轴即停止转动，而如果压力机飞轮有点晃动质量在周圆分布的不均匀、不对称即使停止施力，压力机飞轮有点晃动依然会带动平衡轴转动直至压力机飞轮有点晃动周圆质量较大的一点转至最底部为止由此可以测絀压力机飞轮有点晃动的静平衡状况。

为进一步增加其转动的灵敏性减小平衡轴与支撑圆盘盘体边缘的接触面积，如附图1所示支撑圆盤的边缘厚度变小形成刃部1-3-1。

由于平衡轴2的直径小于压力机飞轮有点晃动3的轴孔直径如附图1所示，增加定位套2-2的目的是在压力机飞轮有點晃动轴孔与平衡轴之间形成支撑而在实际测量过程中，压力机飞轮有点晃动的轴孔直径可能不一致如定位套2-2的直径一致，则在针对鈈同轴孔直径的压力机飞轮有点晃动与平衡轴固定时其应用性受到局限如附图1所示，在本实施例中左右定位套带有锥形头部2-2-1，左右支撐套的锥形头部相对设置这样即使压力机飞轮有点晃动轴孔直径发生变化后，定位套2-2的锥形头部2-2-1也能在压力机飞轮有点晃动轴孔与平衡軸之间形成支撑

如附图1所示，在平衡轴上的锁紧螺母2-3与定位套2-2尾端之间还设有垫套2-4延长定位套2-2的长度防止定位套2-2向压力机飞轮有点晃動轴孔移动过量而锁紧螺母无法锁紧的技术问题。