59.典型零件如何根据技术要求计算所需功率与选择电源设备？

如图2-13所示的一个轴，要求两端淬火淬硬层深度D_s=4～5mm，硬度为54～58HRC，材料为45钢，每机4件，年产量10万台。

图2-13 两端要求表面淬火的轴

计算：因年产量10万台，每机4件，合40万件，属大批量生产，应考虑合理的频率，按表2-1选择频率。

2500Hz电流频率时，最佳淬硬层深度为5mm，符合该零件D_s=4～5mm要求，因此f选用2500Hz。

按表2-2核对，为使感应器电效率高，当f=2500Hz时，推荐直径为100mm，允许最小直径为35mm，也符合要求。按照表2-12，Φ90mm圆柱形零件，D_s=5mm时，加热时间为11.3s，功率密度为0.49kW/cm²。

按公式（2-18）

因此，可选用f=2500Hz，P_发=160kW的中频电源。生产率计算如下：

轴一端加热时间为11.3s，τ_热=11.3s

两端加热时间=τ_热1+τ_热2=11.3+11.3s=22.6s

每件准备时间τ_准=30s

掉头（换向）时间τ_转=4s

冷却时间（感应器喷水）τ_冷=8s

每件操作总时间τ_总=τ_准+τ_热1+τ_冷1+τ_转+τ_热2

+τ_冷2=30+11.3+8+4

+11.3+8s=72.6s

每一零件操作总时间=72.6s=1.21min

每机4件需时4×72.6s=290.4s

每台淬火机床两班制工作时的年时基数为3820h

40万件轴的台时为，一台淬火机两班生产时其负荷率

而中频电源的负载率

因此，采用3台淬火机两班生产，由一台中频电源交替供电给3台淬火机床，淬火机床的负载率为，而中频电源的负载率为31.1%×3=93.3%。在此情况下，可以完成年产10万台，合40万根轴的任务。