高工作节拍下机械压力机的平衡力设定研究

高守源 王传英 陈 超

（济南二机床集团有限公司，济南 250012）

平衡器是机械压力机的关键部件之一，能够平衡上模具、滑块以及连杆等的质量，防止滑块因质量下降导致齿轮反向受力而产生撞击和噪声，消除连杆和滑块间的间隙，减少受力零件冲击和磨损[1-2]。有关平衡器的研究工作开展较多，内容主要围绕平衡器设计和平衡力大小的确定展开。赵先等[3]研究了平衡器气压过高、过低时对压力机产生的影响；杨莉等[4]研究了平衡力对转动副间隙的影响，确定了施加给压力机滑块的最佳平衡力。目前，尚未见有关平衡力大小与压力机运行次数的关系研究。本文以济南二机床生产制造的PE2-1000型机械压力机为研究对象建立了仿真模型，运用Adams软件模拟了不同工作次数下压力机滑块和偏心齿轮的受力特点，并通过试验测试验证了仿真结果的正确性，提出了高工作节拍下平衡力的设定建议，为今后的压力机设计提供了理论指导。

1 有限元模型的建立

因压力机结构具有对称性，为了简化计算，建立主传动1/4模型，如图1所示。采用弹簧模拟平衡器，通过改变弹簧的刚度模拟平衡力的大小。定义偏心齿轮顺时针旋转方向为正方向，滑块运动方向及受力方向竖直向下为正方向。

图1 压力机简化模型

2 结果讨论

设定平衡力在滑块1/2行程处完全平衡滑块和连杆等的质量，仿真分析压力机工作次数对滑块速度、加速度、连杆对滑块作用力、偏心扭矩等的影响规律。……