高速壓力機(jī)中的球頭結(jié)構(gòu)及壽命計(jì)算

隨著近些年來新能源汽車行業(yè)日新月異的發(fā)展，新能源汽車上所使用的電機(jī)也產(chǎn)生了巨大的技術(shù)更新。新能源汽車電機(jī)里面的核心零件是定子和轉(zhuǎn)子，主要材質(zhì)是硅鋼片，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由多片沖裁成形的硅鋼片疊鉚而成。由于電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，定子和轉(zhuǎn)子中渦流損耗與硅鋼片的厚度平方成正比，因此為了降低定子和轉(zhuǎn)子的渦流損耗，提高新能源汽車的電機(jī)效率，越來越多的廠家使用了更薄的硅鋼片來制造電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子，這樣單位長度的零件就會疊鉚更多的硅鋼片。但這要求加工設(shè)備生產(chǎn)效率和精度也要更高，高速壓力機(jī)恰恰擁有這兩種優(yōu)勢，因此，在新能源汽車電機(jī)行業(yè)使用的極為普遍。

高速壓力機(jī)連桿部件的結(jié)構(gòu)形式

高速壓力機(jī)主要工作原理是采用曲柄滑塊結(jié)構(gòu)把曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動，連桿部件一端與曲柄偏心部分連接，另外一端通過不同的結(jié)構(gòu)形式與滑塊連接。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動時，偏心部分帶動連桿擺動，從而帶動滑塊上下往復(fù)運(yùn)動。下面介紹我公司三種高速壓力機(jī)的連桿部件結(jié)構(gòu)形式，分別為球頭連桿式、銷軸導(dǎo)柱式、球頭導(dǎo)柱式。

球頭連桿式

球頭連桿式結(jié)構(gòu)如圖1 所示，曲柄橫置在橫梁內(nèi)部，其偏心部分連接著連桿部件。連桿部件由連桿體和球頭螺桿組成。連桿體上端套在曲柄偏心上，下端和球頭螺桿的上端通過螺紋副連接在一起，這樣不但起到連接作用，還可以通過螺紋副的旋轉(zhuǎn)，調(diào)整高速壓力機(jī)的裝模高度。球頭螺桿的下端為球頭式結(jié)構(gòu)，而滑塊中有上、下球碗式結(jié)構(gòu)，并把球頭螺桿的下端球頭扣裝在內(nèi)部，從而連接在一起。設(shè)備運(yùn)行時，曲柄轉(zhuǎn)動，帶動連桿部件擺動，球頭也在球碗中擺動摩擦。球頭連桿式的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備高度較小，并且球頭結(jié)構(gòu)受力良好，具有良好的耐磨性。但是這種結(jié)構(gòu)也存在缺點(diǎn)：連桿部件除了受壓力以外，還要承受一定的彎矩，受力情況較差，因此一般不能做的太長，所以調(diào)節(jié)量比較小。

醫(yī)院供應(yīng)室具有科室的特殊性，主要負(fù)責(zé)醫(yī)院各個科室的醫(yī)療物品，如：無菌器械、敷料和一次性無菌物品的清洗和消毒，同時也承擔(dān)著醫(yī)療器械的回收工作。通常情況下，供應(yīng)室工作質(zhì)量的好壞與醫(yī)療質(zhì)量和護(hù)理質(zhì)量有著直接關(guān)系，其不僅會對院內(nèi)感染的質(zhì)量控制造成直接影響，同時會對患者的生命安全構(gòu)成危及[1]。為此，本院對持續(xù)性質(zhì)量改進(jìn)在醫(yī)院供應(yīng)室管理工作中的效果進(jìn)行分析，并總結(jié)分析結(jié)果，現(xiàn)報告如下。

銷軸導(dǎo)柱式

銷軸導(dǎo)柱式結(jié)構(gòu)如圖2 所示，曲軸橫置在橫梁內(nèi)部，偏心部分連接著連桿部件。連桿部件由連桿體、銷軸和導(dǎo)柱三部分組成。連桿體上端套在曲軸偏心處，下端套有銷軸，銷軸兩端從連桿下端兩邊伸出連接在導(dǎo)柱上，導(dǎo)柱上端外圓與橫梁部件的導(dǎo)套配合形成摩擦副，并起到導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱下端和滑塊以螺紋副連接，螺紋副在此不但可以起到連接作用，而且也可以用于調(diào)整裝模高度。曲柄轉(zhuǎn)動時，偏心部分帶動連桿體旋轉(zhuǎn)擺動，隨之帶動銷軸—導(dǎo)柱—滑塊上下往復(fù)運(yùn)動。銷軸式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：首先，導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)可以提高運(yùn)動系統(tǒng)的導(dǎo)向，運(yùn)動的精度更高；其次，導(dǎo)柱只受到正壓力，不承受彎矩，受力狀況良好，并且滑塊導(dǎo)軌基本上不受側(cè)向壓力；再次，因?yàn)閷?dǎo)柱和滑塊的螺紋副之間不受彎矩，因此長度可以放大，增加裝模高度的調(diào)整量，使設(shè)備的適用性更強(qiáng)；最后，銷軸的加工也要比球頭更為簡單一些。而該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)長度比較長，設(shè)備要做的更高一些；而且銷軸要承受公稱壓力大小的剪切力，如果用在大噸位高速壓力機(jī)上尺寸就會設(shè)計(jì)的很大，空間受限，因此大噸位的高速壓力很少使用銷軸導(dǎo)柱式連桿。

Kilimall早期的買家當(dāng)中，很大一部分是非洲的有錢人和政府公務(wù)員，在當(dāng)?shù)赜袡?quán)有勢，稍有工作失誤或者溝通上的誤會，就容易造成險情。買家直接帶著警察和律師上門是常有的事。

球頭導(dǎo)柱式

球頭導(dǎo)柱式結(jié)構(gòu)如圖3 所示，曲柄縱放在橫梁內(nèi)部，偏心部分連接著連桿部件。連桿部件由一套桿系結(jié)構(gòu)連接著球頭桿(桿系結(jié)構(gòu)在此處設(shè)計(jì)為其他用途，與本文無關(guān)，不再贅述)。球頭桿下端為球頭，扣裝在調(diào)節(jié)螺桿上端的上、下球碗里，調(diào)節(jié)螺桿通過螺紋副與導(dǎo)柱連接，螺紋副在此不但可以起到連接作用，而且也可以用于調(diào)整裝模高度。導(dǎo)柱外圓與橫梁部件的導(dǎo)套配合形成摩擦副，并起到導(dǎo)向作用。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：兼顧了導(dǎo)柱導(dǎo)套良好的導(dǎo)向性，球頭良好的受力特性以及耐磨性。而這種結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是：加工和裝配過程都比較復(fù)雜，需要更多的人力和加工設(shè)備成本。

根據(jù)我公司三種高速壓力機(jī)連桿部件的結(jié)構(gòu)形式描述和分析，球頭結(jié)構(gòu)因具有良好的受力特性以及耐磨性能，在高速壓力機(jī)結(jié)構(gòu)上比較適用。因?yàn)楦咚賶毫C(jī)工作頻次高，摩擦副磨損比較快，所以選取更耐磨的球頭結(jié)構(gòu)，使用壽命較長。所以球頭的壽命計(jì)算也是我們設(shè)計(jì)過程中很重要一個環(huán)節(jié)，下面我們就討論一下球頭設(shè)計(jì)過程中壽命計(jì)算問題。

首先，豐富財(cái)務(wù)管理知識和內(nèi)容，加大管理會計(jì)、大數(shù)據(jù)搜集和處理、分析等知識和技能的學(xué)習(xí)力度，尤其針對財(cái)務(wù)管理相關(guān)崗位人員，均有必要進(jìn)行系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。

高速壓力機(jī)球頭設(shè)計(jì)壽命計(jì)算

面神經(jīng)炎，或稱貝爾面癱（Bell’s palsy），是面神經(jīng)管內(nèi)急性非化膿性炎癥，引起周圍神經(jīng)麻痹。該病以20～40歲多發(fā)，絕大多數(shù)為一側(cè)性，常為急性起病，表現(xiàn)為表情肌突然癱瘓，并在數(shù)小時至數(shù)天內(nèi)達(dá)到高峰，可伴有同側(cè)耳后、耳內(nèi)、乳突區(qū)輕度疼痛，部分患者由于病毒感染，外耳道或鼓膜出現(xiàn)皰疹，稱為Ramsay-Hunt綜合征[1]。面神經(jīng)炎的發(fā)病機(jī)制目前不明，部分患者在面部吹風(fēng)或者著涼后發(fā)病，因此有研究表明，氣候因素可能為發(fā)病的病因之一[2]，但結(jié)論尚不統(tǒng)一，本文通過回顧調(diào)查2013—2016年惠州三家三甲醫(yī)院的住院病例及相關(guān)氣象因素以探討氣象因素在面神經(jīng)炎發(fā)病過程中的作用。

球頭的pv 極限值見公式(4)

β 為球頭擺角，與曲軸偏心以及曲柄中心到球頭中心的距離有關(guān)，這里不作推算；f為球頭擺動頻率，即高速壓力機(jī)單位時間的沖次；D

為球頭的等效直徑，一般取0.7D。

k 為耐壓系數(shù)，鋼對銅時取50；P

為球頭當(dāng)量動載荷，P

=Y

×F

，對于單點(diǎn)高速壓力機(jī)，F(xiàn)

取公稱壓力P

，對于雙點(diǎn)高速壓力機(jī)，F(xiàn)

取0.625P

；

其中，C

為球頭軸向額定動載荷；f

為額定動載荷系數(shù)，鋼件對銅件可以取140 ～170，球頭直徑越大時取的數(shù)值越小；H 為球頭與球碗接觸的有效高度；D 為球頭的直徑。

國外藥師與醫(yī)師協(xié)作模型的介紹及對我國的借鑒…………………………………………………… 席曉宇等（21）：3000

名義接觸壓力P 計(jì)算見公式(3)

球面滑動速度見公式(2)

我公司高速壓力機(jī)上球頭材質(zhì)通常為鋼件，球碗材質(zhì)通常為銅件，并以此為例計(jì)算。高速壓力機(jī)在沖壓時，球頭受力可近似認(rèn)為只承受軸向載荷。與球頭壽命有關(guān)的就是球頭的pv 極限值，計(jì)算如下。

球頭軸向額定動載荷見公式(1)

對于球頭鋼件，球碗為銅件的結(jié)構(gòu)，極限值應(yīng) 滿 足v ≤100mm×s

；P ≤50Nmm

；Pv ≤400 N×mm

s

。

球頭的計(jì)算磨損壽命L(擺次)見公式(5)

其中，α

為載荷特性壽命系數(shù)，對于高速壓力機(jī)球頭受脈沖載荷取1；α

為溫度壽命系數(shù)，鋼對銅取0.25；α

為載荷壽命系數(shù)，取0.6；α

為滑動速度壽命系數(shù)，α

=v

×f

；α

為球頭質(zhì)量與潤滑壽命系數(shù)，根據(jù)潤滑情況取0.1 ～0.3；K

為與摩擦副有關(guān)的系數(shù)，鋼對銅取207600。

結(jié)束語

球頭結(jié)構(gòu)因其良好的受力特性以及耐磨性在高速壓力機(jī)上使用廣泛，球頭壽命作為高速壓力機(jī)的一個重要指標(biāo)，是我們不能忽視的重要因素，在設(shè)計(jì)過程中，我們要根據(jù)球頭球碗的材質(zhì)核算其壽命，保證設(shè)備的精度以及穩(wěn)定性。