机械压力机平衡缸吊耳螺栓设计

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Forming机械压力机平衡缸吊耳螺栓设计徐锻集团有限公司 (江苏徐州 221116) 张学银江南大学机械工程学院 (江苏无锡 214122) 张 寒在机械压力机上-般都装有气动平衡装置，起到平衡滑块重量和模具重量的作用，可以消除连杆和滑块间的间隙，减小受力零件的冲击和磨损，提高设备的使用寿命，防止因制动器失灵或连杆折断时，滑块坠落而产生的安全事故，所以平衡缸吊耳起到关键的作用。

1.问题提出如图l所示 ，气动平衡缸1通过平衡缸吊耳2，用螺栓3与滑块4联接，对大中型机械压力机而言，滑块与模具重量较大，因而吊耳承受较大弯矩，从而使螺栓受到很大的拉力，必须对受力最大的螺栓进行强校核。

母 亡 C 、 E 匕匕 ，< 乖乖-乖 乖 乖乖 了11.气动平衡缸 2.平衡缸吊耳 3l固定螺栓 4.滑块2.受力模型及计算公式建立如图2所示的受力模型，平衡缸对吊耳拉力为P，吊耳上面 面靠紧滑块下止 口，P与Q相等，螺栓杆不承受剪力，因而对轴线0-0的翻转力矩为MPL。

图 280 参磊 距离0-0轴线越远的螺栓变形和受到的拉力越大，因力与变形成线性关系，各螺栓的工作载荷F与其中心到0 0轴线的距离成比例，故有。F， ：F1 3 (1)又由静力平衡条件可得Ll 2 3PL/2 (2)联立解以上两式，可求出距离轴线0-0最远的第3排螺栓所受到的最大工作载荷Fm PLL3/2(L ；Li) (3)由于螺栓杆不承受剪力，但考虑吊耳在受拉时其靠紧滑块B面的压力大干0，所以螺栓需要预紧。由式(3)可看出，实际的产品设计中，在不增加螺栓数量和直径的前提下，由于其为平方关系，通过加大 值，就可有效降低F 值，从而降低螺栓所受最大拉应力。

3.计算实例方案1：模具与滑块重20t，L。35ram， L2150mm，L 265mm，L370mm，螺栓为6个M30螺栓， qP10 N，代入式 (3)得Fm 110X0.37 X 0.265/[2(0.035 0.15 0.265 )52 182N方 案2：将第二排 螺栓下 移40mITI即L 190mm，其余数值不变，可计算出Fm 45 583N，下降值Fm Fm ：6599N，最大工作载荷数值下降非常明显，故方案2更好。

4.结语装配机床时，必须使吊耳上表面与滑块下止口靠实，使螺栓不得承受剪切应力，只承受拉应力，否则螺栓将受到复合应力，更容易损坏。MW(20130108)