如图3所示是通用曲柄压力机受力简图，在滑块上的作用力有：变形抗力F凯时kb88官方网站，连杆对滑块的作用力 ,导轨对滑块的反作用力Q，此三个力处在矢量三角形里，处于相互平衡状态凯时kb88官方网站。根据力的平衡条件，有

　　摘要：对曲柄压力机的曲柄滑块机构的运动分析和受力分析凯时kb88官方网站，以及对曲轴受弯矩、扭矩载荷的分析来研究制定曲柄压力机的滑块许用负荷图。结果表明滑块许用负荷图对曲柄压力机在设计、选择、正确使用和安全方面有着重要的指导意义。

　　曲柄压力在设计时，对这种机械的结构和技术参数有着特定的要求凯时kb88官方网站。比如安装模具的空间尽可能大凯时kb88官方网站，通用性要比较强，同时要有多种辅助系统和附属装置（润滑系统、过载保护装置以及气垫等）。曲柄压力机滑块在整个行程周期内会出现上极限位置（上死点）和下极限位置（下死点），而对于卧式压力机而言就是前极限位置（前死点）和后极限位置（后死点）凯时kb88官方网站，在工作行程时，滑块使坯料发生变形；在回程时，滑块回到原始位置；即完成一个行程周期。因此曲柄压力机规定滑块相对于工作台面具有精确的极限位置凯时kb88官方网站。由于力的作用凯时kb88官方网站，传动装置和床身都要发生一定的弹性变形，即主轴弯曲、连杆压缩、工作台翘曲、模具支撑面的接触面变形等，因此对机器要有一定的刚度要求。刚度越好凯时kb88官方网站，锻压出来的工件精度越高。

　　曲柄压力机在工作的时候，在曲柄滑块机构各运动副之间是存在摩擦的，所产生的摩擦扭矩是不可忽略的。求曲柄滑块机构的摩擦扭矩有两种方法，即能量法和力法，这里采用能量法求摩擦力矩。其基本步骤：首先求出各处的摩擦力（或力矩）凯时kb88官方网站，然后用功率平衡原理求出总的摩擦扭矩。

　　对曲柄压力机而言凯时kb88官方网站，R、K是已知的，因此绘出了如图2所示的滑块行程曲线图。从图中我们可以得出如下结论：当滑块工作运行至接近上极限位置点和下极限位置点时，滑块行程随转角变化很小；当滑块从下极限位置点运行至极限行程的一半（即S=R）附近时，滑块行程随转角变化最大；所以可以知道曲柄压力机滑块运行至下极限位置点时凯时kb88官方网站，模锻时变形抗力的增加也是很缓慢的。

　　由理想状态下的曲轴所受的扭矩 凯时kb88官方网站，即(10)式；和有摩擦时曲轴所受的扭矩 ，即(21)式；它们之和等于曲轴所受的实际扭矩 ，即：

　　当 值并不是很大， 就显得很小，因此考虑滑块加速度意义就不大；但 值比较高时凯时kb88官方网站，这就是高速曲柄压力机；此时 值很大，滑块的加速度与 值成正比，运动的惯性力必须考虑进来。

　　如图4所示的是偏心齿轮受力分析图。在连杆力F 的作用下，曲轴受到的扭矩 为：

　　对某一台曲柄压力机而言，R、K、w都是已知的，因此绘出滑块速度曲线。从速度图中可以得出：滑块在行程区间内各点的速度是不相同的凯时kb88官方网站，由下极限位置点（即 = 时）开始运动，速度由零逐渐增加凯时kb88官方网站，达到最大值（行程的一半对应的速度）后又逐渐降低直到运动至上极限位置点（即 = ）时，速度又为零；因为上极限位置点和下极限位置点的速度均为零凯时kb88官方网站凯时kb88官方网站，回程与工作行程是一致的，因此滑块的速度是循环往复变化的，一个循环周期就是 。

　　曲柄压力机是采用机械传动的锻压机器，是在锻压生产过程中广泛使用的一种塑性成形设备。它可以应用于板料冲压凯时kb88官方网站、模锻、冷热挤压、冷精压和粉末冶金等工艺。它的运动特点是其执行机构把传动装置的旋转运动变成了滑块的往复直线运动，同时借助于从执行机构和工作台（机座）到床身的封闭力系作用使坯料得到所需要的变形，以制成一定形状的锻压成型件。由于锻压设备在装备制造业中占有很重要的地位，同时对于国民经济的发展又起到了不可或缺的作用，因此被广泛应用于航空航天工业凯时kb88官方网站凯时kb88官方网站、汽车工业、电子仪表工业和五金轻工等领域。

　　曲柄压力机滑块是在接近下极限位置点 的一段区间内工作，因此，在研究滑块运动规律的时，取滑块行程的下极限位置点 为行程的起点，滑块从 点到B点的行程为S凯时kb88官方网站。曲柄转角由 点顺时针方向（与实际转动方向相反）转到A时，曲柄转角为 凯时kb88官方网站。

　　如图1所示的曲柄滑块机构运动关系计算简图，当曲柄滑块机构处于OAB位置时，滑块的行程:

　　如图5（1）、（2）所示，曲柄支撑处的摩擦存在于支撑颈和轴承之间凯时kb88官方网站，当曲轴旋转时，轴承对轴颈的摩擦力分布如图6所示，摩擦力对曲颈中心O形成与旋转方向相反的阻力矩凯时kb88官方网站，其值为：

　　对于一般通用压力机来说，在工作行程中 角度较小，由前面的公式可以近似得到：cos , ，所以(5)、(6)两式可以简化为：

　　曲柄轴是曲柄压力机传递能量的主要运动构件，它与滑块的行程和允许作用力的大小有关，因此曲柄轴的受力分析（或强度计算）就显得尤为重要。通用压力机的曲轴形式有三种：纯曲轴、偏心轴和曲拐轴凯时kb88官方网站。如下我们只针对纯曲轴的强度计算进行分析凯时kb88官方网站。

　　<中

　　曲柄压力机有一个重要的缺点就是容易引起超载凯时kb88官方网站。仅仅采用过载保护装置来防止超载往往是不可靠的。为了解决这个问题要从工艺、结构和使用等方面来综合考虑，同时要对压力机的特性有比较清楚的了解。而曲柄滑块机构是曲柄压力机工作机构的主要类型凯时kb88官方网站凯时kb88官方网站，是它使旋转运动转变成了滑块的往复直线运动，从而使工件成形。因此曲柄滑块机构是设计曲柄压力机的基础，掌握曲柄滑块机构的运动规律和受力情况是了解曲柄压力机工作特性的重要内容。

　　压力机在工作时，曲轴受到剪切、弯矩和扭矩的联合作用，负荷变化情况很复杂，因此在计算时常常进行一些简化凯时kb88官方网站。

　　通用曲柄压力机的工作机构大多采用结点正置（滑块和连杆结点B的运动轨迹位于曲柄旋转中心O和连结点B的连线上）的曲柄滑块机构。如右图1所示曲柄滑块机构运动关系简图。图中O点表示曲轴的旋转中心，A点表示连杆与曲柄的连结点，B点表示连杆与滑块的连结点， 和 ’点分别表示滑块的下极限位置点和上极限位置点，OA表示曲柄半径，AB表示连杆长度。当OA以角速度w绕O点作旋转运动时凯时kb88官方网站，B点则以速度v作往复直线运动。下面主要分别讨论滑块的行程和速度与曲柄转角之间的关系。