双盘摩擦压力机结构设计【新版本】【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985双盘摩擦压力机结构设计买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985I摘要在全面了解摩擦压力机的组成结构、工作原理、控制方法的基础上，参考已有大型摩擦压力机结构和设计经验，对这一设备的总体结构及传动系统进行设计，达到其预期的功能要求。着重对带轮、摩擦轮、主轴、螺杆等做出了详尽的设计，并且对其中的各个部件进行了完整的校核。传动系统是整台机床的核心部分，它由带传动、摩擦轮传动、螺旋传动组成。对初始设计进行了改进，给出了摩擦压力机的最后总体结构设计方案。最终设计出的摩擦压力机结构紧凑、综合性能良好，工作效率高。最适用于校正、整形、压弯、挤压、切边、冲压等多种工艺，使物料变形。关键词摩擦压力机；传动系统；摩擦轮传动；螺旋传动；校核买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985IIABSTRACTONTHEBASISOFCOMPREHENDINGTOSTRUCTURE,OPERATINGPRINCIPLE,CONTROLPROCEDUREOFFRICTIONPRESS,REFERENCETOTHEDESIGNEXPERIENCEANDSTRUCTUREOFFORMERLARGESCALEFRICTIONPRESS,THEOVERALLSTRUCTUREANDITSTRANSMISSIONSYSTEMAREDESIGNEDTHENTHEANTICIPATEDFUNCTIONSCANBEACHIEVEDTHEPAPERFOCUSESONBELTWHEEL,FRICTIONWHEEL,MAINSPINDLE,SCREWSPINDLEANDSCREWNUTTOMAKEADETAILEDDESIGN,ANDMAKESACOMPLETECHECKTOTHEVARIOUSCOMPONENTSTHETRANSMISSIONSYSTEMISTHEKEYPARTOFTHEMACHINETOOL,WHICHISCOMPOSEDOFBELT,FRICTIONWHEEL,SCREWTRANSMISSIONWEMODIFIEDTHEPREVIOUSDESIGNANDGIVEDTHEOVERALLSTRUCTURESCHEMEFINALLYTHEFRICTIONPRESSSSTRUCTUREISCOMPACT,ASWELLASTHEOVERALLPERFORMANCE,ANDTHEPRODUCTIVITYISHIGHITISSUITABLEFORMANYKINDSOFTECHNOLOGYOFMATERIALDEFORMATIONINCLUDESADJUSTMENT,SHAPING,PRESSBENDING,SQUEEZING,TRIMMING,DIESTAMPINGETCKEYWORDSFRICTIONPRESSTRANSMISSIONSYSTEMFRICTIONWHEELTRANSMISSIONSCREWTRANSMISSIONCHECK买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709850目录摘要ABSTRACT第1章绪论111选题背景和意义112摩擦压力机国内外现状及发展趋势213研究设想3第2章双盘摩擦压力机工作原理及总体设计要求421摩擦压力机的工作原理422摩擦压力机主要零部件423双盘摩擦压力机总体布局要求5231摩擦压力机的传动形式6232摩擦压力机的支承形式624摩擦压力机的规格及主要技术参数6241摩擦压力机的规格6242摩擦压力机的技术参数625本章小结8第3章电动机的选择931电动机功率的计算932摩擦压力机工作周期的能量损耗1033电动机功率的概略计算方法1434计算并分配传动装置传动比1535本章小结16第4章带传动设计1741带传动的概述17411带传动工作原理及分类17412带传动的特点17413带传动的失效形式和设计准则17买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985142带传动的设计计算1743三角带轮的设计2044本章小结21第5章螺旋传动设计2251概述2252滑动螺旋的结构及材料2253滑动螺旋副的设计及校核2354本章小结28第6章主轴及轴上零件的设计2961轴的概述2962轴的结构设计3063主轴及螺杆上的轴承结构设计36631滑动轴承的结构36632滚动轴承3664键的选择及校核37641键联接的功能、分类及应用37642键的选择38643键的校核3965本章小结41第7章摩擦轮传动4271摩擦轮传动概述4272端面摩擦轮传动的设计与计算4373本章小结44结论45参考文献46致谢47买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854第1章绪论11选题背景和意义随着运输、动力及机械制造业各部门的发展，对用于锻造涡轮机叶片、曲轴、汽车前梁、大型法兰盘、齿轮及其它零件的大型锻压设备的需求日益增长。摩擦压力机是最古老的成型设备之一，在锻压生产中的应用已有近二百年的历史。这种古老的锻压设备，结构经不断改进，使用性能日益完善，获得越来越广泛的应用，除了在锻压行业外，亦用于建材行业，特别是近二十年来发展很快。摩擦压力机能够得到发展，主要由于具有以下特点（1）摩擦压力机是利用飞轮积蓄能量，而在打击时释放出来。对变形量较大的工艺可提供较大的能量，对变形量小的工艺可提供较小的能量，故摩擦压力机的工艺性能较广，可进行模锻、冲压、镦锻、挤压、精压、切边、弯曲、校正等工作。（2）有顶出装置，便于复杂零件的成形及精密模锻。（3）没有严格的行程限制，尤其是无固定的下死点。当用于模锻时，只要打击能量足够，则直至模具打靠为止，锻件竖向精度依靠模具打靠来保证，与打击力及热膨胀无关，所以锻件的竖向精度高。（4）行程速度慢，生产率较低。由于滑块速度较慢适于锻造一些对变形速度非常敏感的铝、铜等合金材料。（5）设备结构简单、紧凑，安装基础简单，且工作买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709855时震动小，操作安全，劳动条件好。因为无严格的下死点，不会卡死，因此调整维修方便，使用成本低。（6）由于摩擦传动的效率低（其总效率约为1015）以及摩擦盘的结构庞大等因素，限制了摩擦压力机继续向大能量方向发展10。摩擦压力机的主要问题是电机需带动摩擦盘始终高速旋转，而飞轮在一个循环中还需改变旋转方向，在换向时飞轮和摩擦盘产生严重打滑。这不但降低了传动效率，也加剧了摩擦带的磨损。为解决这一问题，上世纪就有人进行了改进，先后开发了三盘式和双电机独立驱动的摩擦压力机。由于摩擦盘工作和回程具有不同的速度特性，摩擦盘和飞轮间的相对滑动速度得以降低，设备性能得到一定改善。但是由于增加了结构和操作的复杂性，从而增加了制造和维修费用，未能得到广泛应用。压力机效率低，打击力控制不精确，不适于大吨位。但由于造价方面的优势，中小吨位，尤其小吨位螺旋压力机目前仍以摩擦压力机为主。摩擦压力机的发展，曾经出现过双盘、三盘、无盘等型式，近年还出现过类似摩擦离合器工作的传动型式，但仍然是双盘传动生命力最强。近十余年来，双盘摩擦压力机结构设计有了很大改进，性能进一步提高。如滑块速度由过去05米/秒左右，提高到07米/秒，行程次数相应加快；摩擦盘分别用两个汽缸推动，摩擦盘与飞轮间隙调整非常方便；导向加长；设置能量预选等自动化装置等14。进入21世纪，摩擦压力机这一古老的成形设备虽然能耗高，控制精度不高，但具有结构简单，价格低廉的优点，已经形成品种多样，规格齐全，自动化程度高的特色，为人类文明的发展继续作出贡献。但从节能考虑，其发展应得到一定控制，尤其应当限制大吨位的摩擦压力机的发展。课题就是对传统摩擦压力机的设计和改造开展的调研。12摩擦压力机国内外现状及发展趋向在国外摩擦压力机使用非常广泛15。一九六零年至一九七零年，西德摩擦压力机拥有量增长率为320，热模锻压力机为190，模锻锤仅为27。英国、意大利、捷克、法国和苏联等国，为了适应机械工业迅速发展的需要，推广精密锻造工艺，也装备了多台摩擦压力机，并在摩擦压力机的基础上发展了电机直接传动的螺旋压力机和液压传动的螺旋压力机，而后者有了较快的发展，新品种不断涌现。主要用于叶片、链轮、法兰、齿轮、喷气发动机排气管等零件的模锻。国内近十余年来，摩擦压力机应用也越来越广泛，除专业厂从几十吨到2500吨成系列生产了大量产品外，许多工厂还自制了直到1600吨的各种吨位的摩擦压力机，液动和电动螺旋压力机也已研制成功并在生产中使用。根据上海、沈阳、天津、北京等市的调查表明，摩擦压力机约占模锻设备拥有量总数的1020。近年来，也正买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856在试验研究在摩擦压力机上精锻带齿伞齿轮，生产率比切削加工高几倍，节省钢材1/3，精度达79级。按照“扬长避短”的建设方针，摩擦压力机这种投资少、经济效果好、适合我国国情的锻压设备，将会有良好的发展前景。近年国内外开始探索左、右摩擦盘分别用电动机驱动的传动型式，一九七九年英国“冶金”杂志介绍了意大利FICEPPFM400型摩擦压力机。这种传动型式有以下优点下行和回程摩擦盘有可能采用不同转速，既可加快滑块下行速度以提高行程次数，又不至于加剧回程开始时摩擦带的磨损，使两个摩擦盘在最好速度状态下工作。便于设计一种间隙调整非常方便而结构又简单的摩擦盘操纵机构。横轴不转动，受力情况好，但是这种传动型式还有待生产实践的考验。摩擦压力机发展趋向161基本参数系列化；2加快滑块行程次数，提高打击速度，提高生产率，以便与其他锻压设备配套组成机械化及自动化生产；3提高机器的机械化、自动化程度；4摩擦压力机大型化；5使用电子计算机对摩擦压力机的设计理论进行精确研究，在强度和刚度计算方面，将广泛采用有限元法；6探索新的传动方式。13研究设想1根据所要设计摩擦压力机的主要技术参数，合理选择电动机的类型、结构、容量（功率）和转速，并在产品目录中选出其具体型号和尺寸。然后确定传动装置总传动比和分配传动比。2摩擦压力机的传动形式包括带传动、摩擦轮传动、螺旋传动，在确定传动方案时首先要满足压力机的性能要求，适应工作条件，工作可靠，此外使传动装置的结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。3一般型式摩擦压力机的工作台面较窄不适宜板金加工的需要，为了满足金属结构车间板金加工的需要，提高操作机械化水平，自行设计一台宽台面摩擦压力机。另外还可在工作台上安装一个中间工作台，以便进行小型工件的弯曲、校正、延伸等。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857第2章双盘摩擦压力机工作原理及总体设计要求21摩擦压力机的工作原理10电动机通过三角皮带带动皮带轮、摩擦轮转动。皮带轮与两个摩擦轮用固定键安装在可以轴向滑动的横轴上。当操纵手柄扳在水平位置时，飞轮的轮缘与左右摩擦轮之间均存在一定间隙，飞轮停止。当操作手柄向下扳时，拨叉将横轴左拨，这样右摩擦轮与飞轮接触，摩擦盘的转动力矩通过摩擦传递给飞轮，飞轮与螺杆一同转动，滑块便向下移动；同样原理，当操作手柄向上扳时，拨叉将横轴右拨，左摩擦轮与飞轮接触，飞轮和螺杆反向旋转，滑块便向上移动。摩擦盘与飞轮接触点在空间的轨迹为一条竖直线。下行程时，由于摩擦盘上接触点的速度增加，滑块加速下行。打击结束时，由于螺杆的螺纹不自锁，故在压力机受力零件、模具和锻件的弹性恢复力作用下，飞轮反转，滑块回升，受力零件卸载。接着，操纵系统操纵滑块继续回升，滑块上升到一定位置后，操纵系统使摩擦盘与飞轮脱开。滑块借惯性力，继续向上运动、至行程终点时，由制动器吸收剩余能量，滑块停止在上面位置。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985822摩擦压力机主要零部件摩擦压力机曾经历过单盘摩擦压力机，双盘摩擦压力机，三盘摩擦压力机，双锥盘摩擦压力机及无盘摩擦压力机等多种型式。但经过长期生产考验，多数被相继淘汰，只有双盘摩擦压力机广泛应用，显示着旺盛的生命力。双盘摩擦压力机由机身部件、传动与制动部件、飞轮、螺杆滑块机构、操纵系统和辅助装置等组成12。1机身机身有组合式机身和整体式机身。设计中采用组合式机身，有利于各零件的拆装。机身上部有左右支臂，用于安装横轴。机身横梁内装有抗冲击性良好的铜螺母。当滑块机构工作时，螺杆在螺母内做旋转运动。机身横梁下平面装有缓冲装置，用于吸收运动部件回升行程最后的剩余能量。机身内侧有顶出孔、供顶出装置工作用。2传动与制动部件传动部分由电机、皮带轮、横轴、摩擦盘等组成。横轴上装有两个摩擦轮。压力机滑块的升与降依靠飞轮与左右摩擦轮的压紧来带动。摩擦轮两端各有圆螺母，可以调节摩擦轮的位置，一般摩擦轮与飞轮之间的单边间隙为4毫米左右。制动部件的作用是吸收回升行程运动部件的剩余能量，使滑块停止在规定的位置。采用的制动形式有机械带式制动器和气动或液力驱动的制动器，前者受机身内侧空间所限不能做得太长，因而影响制动力矩增大，并且螺杆及导轨处的润滑油难免溅到制动轮和制动带上，使制动力矩下降或不稳定，后者制动油缸固定在滑块的顶部，活塞杆外端通过球铰链连接制动块，制动块端部固结摩擦块。制动时摩擦块顶在飞轮内缘上，从而制动飞轮。这种制动器可以产生较大制动力矩，并可使滑块停止在任何位置上。3飞轮、螺杆和滑块飞轮是储蓄能量的主要部件。飞轮轮缘上装有摩擦带，摩擦带由牛皮或铜丝橡胶石棉等材料制成。飞轮与螺杆以切向键或锥面加平键联结。工作时飞轮除做旋转运动外，还做上下直线运动。大型摩擦压力机基本上采用两种结构，一种是螺杆作旋转运动，螺母固定不动；另一种是螺杆旋转，螺母与滑块一起作直线运动。与此同时，出现了通过单独的液压马达和电动机作用于飞轮螺杆，利用扭矩进行传动的趋势。经过多年的实际生产经验，螺杆作旋转运动，螺母固定不动的结构更有利于生产。螺杆与机身内的螺母组成螺旋副。螺杆用优质合金钢制作。牙形有矩形，梯形及锯齿形三种，大型机多采用梯形螺纹。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709859小型压力机多采用箱形滑块。大型压力机则采用框架式或V型滑块，可以提高导向精度和抗偏载能力并便于安设气动或液力制动器。4操纵系统其作用是控制横轴左右移动，并以一定的压力使旋转着的摩擦轮压紧飞轮，使飞轮螺杆做螺旋运动从而带动滑块上下运动。控制系统采用手动形式。5辅助装置包括顶出装置、缓冲装置和过载安全保护装置。23双盘摩擦压力机总体布局要求本机床总体布局应满足如下要求1经济性好，如节省材料，减少机床的占地面积；2保证能加工各种大小的零件，设计成宽工作台；3保证工艺方法所要求的工件和模具的相对位置和相对运动；4保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗振性；5便于观察加工过程；便于操作、调整和修理机床；便于输送、装卸工件和排除废料，并保证工作安全。231摩擦压力机的传动形式机床通过皮带传动把电机的动力传到主轴。然后经过主轴、摩擦盘、飞轮变速传到螺杆和滑块。采用皮带传动可以使传动平稳，采用摩擦轮传动可以实现无级变速，能对各种工件进行加工。232摩擦压力机的支承形式机床采用立柱形式支承，并是立柱与底座的组合形式支承。24摩擦压力机的规格及主要技术参数241摩擦压力机的规格我国常用双盘摩擦压力机的规格及主要技术参数列于表21中。按照锻压机械型号编制规定（ZBJ6203090），双盘摩擦压力机的类组代号为J53，以标称力作为主参数，如J53400型，表示标称力4000KN的双盘摩擦压力机。表21双盘摩擦压力机的规格及主要技术参数主参数系列基本参数6310016025040063010001600公称压力/10KN6310016025040063010001600买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510运动部分能量/10KN022045091836721428滑块行程/MM200250300350400500600700理论行程次数（次/MIN）3530272420161311最小封闭高度/MM315355400450530630710800垫板厚度/MM8090100120150180200220左右/MM2503154005006007208001050工作台尺寸前后/MM31540050060072080010501250242摩擦压力机的技术参数压力机的技术参数12反映一台压力机的工艺能力，所能加工制件的尺寸范围以及有关生产率指标，同时也是选择使用压力机和设计模具的重要依据。通用压力机的主要技术参数有1公称压力（KN）通用的压力机的公称压力是指滑块滑动至下死点前某一特定距离0时，滑块上所容许承受的最大作用力。此处的特定距离称为公称压力行程，额定压力行程或名义压力行程。摩擦压力机属能量限定机器，似应以能量为主要参数，但摩擦压力机又具有压力机的特性，故我国沿用力作为主参数。在螺旋压力机中有明确含意的力为冷击力（指没有毛坯，模具对模具直接打击的力）。2允许力KN允许力是压力机最具有实用意义的力参数，系指压力机连续打击时所允许的最大载荷，为公称压力的16倍。3运动部分能量（KJ）运动部分能量为压力机的公称能量。运动部分指飞轮、螺杆及滑块。运动部分能量指运动部分运行到下限位置时应有的动能。它与标称力的关系有下述的经验公式213/27/10NEKF运动部分能量（KJ）；NE标称力（KN）；FK系数。K值与压力机类型及工艺用途有关，一般K01505。对于锻造型压力机，K取大值；对于精压型压力机，K取小值。大中型压力机有时也考虑上模的质量。在摩擦压力机上完成较薄锻件的压印和精买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511压工序时，这种工序要求很大的力，但是要求的能量较小。完成厚锻件的镦粗和压印工序，需要消耗很大的能量。在公称压力相同时，压印精压、镦粗和体积模锻的能量之比为123。4滑块的行程（MM）是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。选用压力机时，应该使滑块行程满足便于制件进出模具，便于操作的要求。5滑块行程次数（次/分）是指滑块每分钟从上死点到下死点，然后再回到上死点，如此往复的次数。行程次数越多，压力机能实现的生产率越高。滑块的行程可以是单动或连续动作。在连续动作时，通常认为大于30次/分时，人工送料就很难配合好，因此行程次数越高的压力机只有安装送料装置才能充分发挥工作效能。6封闭高度及封闭高度调节量（MM）封闭高度是指滑块在下死点时，滑块底面到工作台上表面的距离。当滑块调整到上极限位置时，封闭高度达到最大值，为最大封闭高度。相反，当滑块调整到下极限位置时，其封闭高度为最小封闭高度。二者差值为封闭高度的调节量。设计模具时要考虑压力机的装模高度。压力机的装模高度。压力机的装模高度是压力机的封闭高度减去工作台垫板的厚度。同理，压力机有最大装模高度和最小装模高度，模具闭合高度要在二者之间。7其他参数工作台垫板平面尺寸（前后左右）和滑块下表面尺寸（前后左右）模具的上、下模架平面尺寸应该和工作台、滑块底面尺寸相适应。工作台孔尺寸用作制件或废料的排出，气垫安装及模具顶出的放置。大型压力机无模柄孔，取而代之的是T形槽，用螺栓来固定上模。25本章小结通过对摩擦压力机的工作原理及机构的了解，确定主要零部件的主要作用，给出了设计要求。由于双盘摩擦压力机的整个传动链由电动机经一级带传动、摩擦盘与飞轮构成的正交摩擦传动机构组成，因此设计的重点和难点均在于此。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512第3章电动机的选择电动机功率是计算机床零件和决定结构尺寸的主要依据。电动机功率取得太大，则机床零部件的尺寸也随之不必要地增大，不仅浪费材料，而且使电动机经常处于低负荷情况下工作，功率因数太小，则机床的技术性能达不到设计要求，且电动机将经常处于超负荷情况下工作，容易烧坏电气元件11。31电动机功率的计算按一循环的平均能量来选择电机，其功率为31MANT式中NM平均功率；A一个工作循环所需的总能量；T一个工作循环时间321NTC买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513式中N压力机滑块行程次数；CN压力机行程利用系数，采用手工送料时，CN值查参考文献1，采用自动化送料时CN1。由于生产不断发展，为了提高生产率，小型压力机大部分装有自动化送料装置，因此，对于800KN及800KN以下的压力机建议按自动化送料设计电动机容量及飞轮惯量。为使飞轮尺寸不致过大，以及电动机安全运转等因素，故需将电动机的功率选的比平均功率大一些，即33MNKK一般为1216,行程次数较低的压力机取下限，较高的取上限，详见表31。行程次数较高的压力机选用较大的K值，系因此种压力机一般为单级传动，此时飞轮转速较低，在一定的能量条件下，飞轮尺寸就要较大。为了使机器紧凑，因此选用较大功率的电动机。表31电动机选用功率与平均功率比值压力机每分钟实际开动的行程次数（次/MIN）NCK15以下1215501350以上1416以式32代入式33得34KANT由式34即可算出所需的电动机的功率，然后查参考文献4，选出与N值相近的额定功率为值的电动机。EN根据选定的，重新计算实际的K值，以便作为计算飞轮使用。35EMN式中电动机额定功率；EN买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514平均功率，由式31算出。MN32摩擦压力机工作周期的能量损耗要合理计算出摩擦压力机电动机功率，首先需算出一工作周期所消耗的能量A以及各部分能量消耗的组成。过去的计算方法由于未考虑到或者未准确考虑到各项能量的消耗，因此，计算结果往往与实际相差较大。从实测结果看出，这些损耗相当大。压力机一工作周期所消耗的能量A为361234567A式中工件变形功（属有效能量）；1A拉伸垫工作功，即进行拉伸工艺时压边所需的功（属有效能量）；2工作行程时由于滑块机构的摩擦所消耗的能量；3工件行程时由于压力机受力系统的弹性变形所消耗的能量；4A压力机空程向下和空程向上时所消耗的能量；5单次行程时滑块停顿飞轮空转所消耗的能量；6单次行程时离合器接合所消耗的能量。7A对于用连续行程工作的压力机，则一周期所消耗的能量为12345AA（37）在工作行程那一段时间里，压力机所消耗的能量为1234（38）下面分别叙述这些能量计算。1工件变形功1A摩擦压力机用于冲载、拉伸、模锻和挤压等工艺。不同的工艺，工件变形所需要的能量亦不相同。在工作行程内工件变形力是变化的。工作负荷图1所包含的面积即为工件变形功。各种不同工艺其工作负荷图是不同的。通用压力机的工作负荷图是以厚板冲载的工作负荷图做为设计依据的。根据实测结果，在冲载A2和45号钢板时，当冲头进入板料厚度的0425和046值时板料即断裂，这个数值的大小随板料的塑性买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515和冲模间隙的大小而变化。通常取为045H（39）式中板料厚度；0H切断厚度。若将工作负荷图曲线看成三角形，则冲载时的工件变形功为12GAPH但由于考虑曲线呈鼓形，且有推料力，故107G（310）将式（39）代入式（310）即得1035GAPH（311）式中压力机公称压力；GP板料厚度。0H关于多大压力的压力机以多大的板料厚度进行计算较合适，在这个问题上有些资料推荐采用如下的经验公式1对于快速压力机（如一级传动压力机）02GHP（312）对于慢速压力机（如两级及两级以上传动的压力机）04GH（313）式中公称压力（KN）。GP对于带拉伸垫的压力机，应按浅拉伸工艺来计算工艺变形功。2拉伸垫工作功2A买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516带拉伸垫的压力机，在进行浅拉伸工艺时，拉伸垫压紧工件的边缘，并随压力机的滑块向下移动。因此消耗一部分能量。消耗能量的大小决定于拉伸垫的压紧力和工作行程，可相应取为压力机额定压力的1/6及滑块行程的1/6，即21636GGPSA（314）式中压力机公称压力；GP压力机滑块行程长度。S3工作行程时由于滑块机构的摩擦所消耗的能量3A315312GAPM4工作行程时由于压力机受力系统的弹性变形所消耗的能量4压力机在工作行程时，机身和滑块机构等受力系统因受载产生弹性变形，因而引起能量消耗。对于在工作行程中，变形力逐步下降的冲裁工艺和拉伸工艺，有时有一部分的弹性变形能量可以转化为有用能量。为了安全，认为弹性变形能量都已损失。因此得出412GAPH（316）式中公称压力；GP压力机总的垂直变形H317GHPC压力机垂直刚度，见表32。HC5压力机空程向下和空程向上时所消耗的能量5A压力机空程时的能量损耗与压力机零件的结构尺寸、表面加工质量、润滑情况、皮带拉紧程度和制动器调整情况等因素有关。根据实验结果，通用压力机连续行程所消耗的平均功率约为该压力机额定功率的1035。表32压力机垂直刚度KN/MM买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517HC压力机型式现有压力机统计值推荐值开式压力机300500400闭式压力机5007007006滑块停顿飞轮空转时所消耗的能量6A根据实验，通用压力机飞轮空转时电动机所消耗的功率约为压力机额定功率的630。通用压力机飞轮空转所需功率可查参考文献1得出。求出以后可6N6N按下式求出飞轮空转时所消耗的能量31861AT式中T压力机单次行程时即考虑停息时的周期；滑块工作一次所需时间；1T1TN（319）NTC（320）N压力机行程次数；压力机行程利用系数。C7单次行程时离合器接合所消耗的能量7A根据一些实验资料1和对国产6台压力机统计，A7大约为总功的20左右。因此，在初步设计时，可以先取02A3217必要时，待压力机结构设计完毕后，再核算A7。33电动机功率的概略计算方法为了在工程上计算方便，上述的电动机计算方法还可以进一步简化，即根据压力买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518机总效率选择电动机。电动机功率可以按下式计算12KANT（322）式中工件变形功；1A拉伸垫工作功；2T压力机实际工作周期时间；1NTC滑块每分钟行程次数；NCN行程利用系数。手工送料时，CN0408，行程次数高的取下限，低的取上限，自动连续送料时，CN1；电动机安全运转系数，1216，行程次数低的取下限，高的取上限KK压力机总效率，2045。综上可得工件变形功1AMM0402598GHPJ33135140108拉伸垫工作功2A3240140J36GPS压力机实际工作周期时间T已知N20次/MIN，取04，则NCS175204NT买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519取13，04，则KKW123180429375KANT选择标准型号为Y系列IP44三相异步电动机380V、50HZ，如下表表33电机主参数型号额定功率效率电流转速Y225M630KW902446A980R/MIN表34电机外形参数机座号安装尺寸外形尺寸ABCDEFGL6级6级6级6级HKBADACHD6级225M35631114960140185322519435345475530845AB图31电动机外形尺寸图34计算并分配传动装置传动比取V带传动效率带096,滚动轴承效率滚099，摩擦传动效率摩090，则096099090855。1传动装置总传动比分配总传动比I980/10098，带传动传动比取I1536，则I2I/I198/536183。2计算传动装置的运动和动力参数0轴买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985200轴即电动机轴30KWP980R/MIN0NNM003952958T轴轴即主轴KW039628P带R/MIN1/514NINM3195082T轴轴即螺杆KW2809256P摩滚R/MIN1/4/13NINM32950246100T35本章小结通过对电动机型号的选择，分配了传动比，并将传动装置中的各轴的功率、转速和转矩计算出来，为传动零件和轴的设计计算提供依据。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521第4章带传动设计41带传动的概述411带传动工作原理及分类带传动8是利用张紧在两带轮间的传动胶带传递运动和动力。根据传动带的结构型式分为平型胶带传动、三角胶带传动和齿形带传动。其中三角胶带传动靠带的两侧面与带轮轮槽侧面之间的摩擦力（属楔面摩擦）传递动力，带的厚度较大，挠度较差，带轮制造较复杂。但与平带传动相比，在同样张紧力下，三角胶带传动能产生更大的摩擦力，因而在相同条件下能传递更大的功率，或在传递相同功率时传动结构尺寸较紧凑。此外，三角胶带传动允许的传动比较大，加之三角胶带多已标准化并大量生产，故在一般机械传动中，三角胶带传动已基本上取代了平带传动而成为最常用的带传动装置。412带传动的特点带传动采用挠性带作为中间元件，来传递主、从动轮间的运动和转矩，与齿轮传动相比，其优点是（1）易于实现两轴中心距较大的传动；（2）带富有弹性，能缓冲吸振，因而传动平稳无噪声；（3）结构简单，制造、安装、维护方便，成本低；（4）摩擦型带传动过载时，带会在带轮上打滑，可防止其他机件损坏，起过载保护作用。其缺点有（1）外廓尺寸大，不紧凑；（2）传动效率低，平带传动一般为095，V带传动一般为092；（3）带的寿命较短，一般仅20003000H；（4）摩擦型带传动因与带轮间存在相对滑动，而不能保证准确的传动比。413带传动的失效形式和设计准则摩擦型带传动的主要失效形式有（1）带在带轮上打滑；（2）带过早的发生疲劳破坏（如断带、脱层等）。带传动的设计准则为在保证带传动不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。42带传动的设计计算已知电动机功率为P30KW,转速为N1980R/MIN,传动比I516，两班制工作，要求紧凑。设计所采用的三角带传动9。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985221计算功率（KW）CP41CAPK式中工作情况系数，查表839；AKP传动功率，KW。由表839取工作情况系数12，则123036KW。AKCP2选择三角胶带型号按36KW和980R/MIN查图839，选用C型三角胶带。C1N3确定小带轮节圆直径（MM）1D由表8139，C型三角胶带的最小带轮直径200MM。为了提高胶带的寿命，1MIND取稍大的小带轮直径224MM。14确定大带轮节圆直径（MM）2取弹性滑动率002，则516224（1002）113272MM21DI（42）按表8149取标准值1200MM。25实际传动比I2105364ID（43）6验算带速V（M/S）M/S4413298014606NV小于表8129中规定的30M/S，故合适。MAX5V7初定中心距（MM）0A当I536时，可初定中心距MM。但考虑到传动布置要2/9D018A求，可根据以下公式而定MMMIN120552435796AHMMX108式中H三角胶带的高，见表8109。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523综合以上可初定中心距MM。0175A8初算胶带长度（MM）L2101202247575DAMM4586查表8119，取内周长度MM，节线长度MM。0IL69PL9实际中心距（MM）AMM46056901717522PI10验算小带轮包角12104868617091795DA，合适。12011单根胶带所传递的功率（KW）0P对C型三角胶带，当224MM和V1149M/S时，查表8159得595KW。1D0P12单根胶带所传递功率的增量（KW）0由表8169查得弯曲影响系数，由表8179查得传动比系数37510WK，则14IKKW47301098904WIPKN13确定胶带根数Z由表8189取小带轮包角系数，由表8199查得长度系数，219LK则036524590910CLPZK取Z6根。14确定所用胶带规格三角胶带C56006GB117174。15单根胶带的初拉力（N）0F买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098524由表8109查得C型三角胶带每米长的重量Q03KG/M,则N4822025536101014989PFQVKZ16有效圆周力（N）TN4936149CTFV17作用在轴上的力F（N）N41010702SIN286SIN5612Z43三角带轮的设计1对三角带轮设计的主要要求设计三角带轮的一般要求为质量小；结构工艺性好（易于制造）；无过大的铸造内应力；质量分布均匀，转速高时要进行动平衡处理；与带接触的工作面要精细加工（表面粗糙度一般为RA32M），以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度都应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。2带轮的材料当带速M/S时，用铸铁HT200；当带速45M/S时宜用球墨铸铁或铸30V25V钢，也可用钢板冲压焊接；小功率传动可用铸铝或塑料。3带轮的结构及尺寸带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。轮辐部分有实心、腹板、孔板和椭圆形截面的轮辐四种。可根据带轮的直径和槽数，由表8219得小带轮为腹板式结构，大带轮为六椭圆轮辐式结构。其结构尺寸按表8209、表8219和图849确定。三角带轮轮槽尺寸如图41。图41三角带轮轮槽尺寸买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098525基准宽度（节宽）MM，基准线上槽深MM，槽深019AMIN48CMM，槽间距MM，第一槽对称面至端面的距离MM，最MIN20H25T217G小轮缘厚MM，外径，带轮宽，轮槽角。IN1BWD12LZT344技术要求1铸造、焊接或烧结的带轮，在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上不允许有砂眼、裂缝、缩孔及气泡。2铸造带轮在不提高内应力的前提下，允许对凸台、轮缘、腹板、及轮毂的表面缺陷进行修补。3轮槽工作表面的粗糙度RA为16M（DD300MM）或32M（DD300MM），轮缘和轴孔端面的粗糙度RA为125M。轮槽的棱边要倒圆或倒角。4各轮槽间距的累积偏差MM。085轮槽对称平面与带轮轴线垂直度为。36带轮的平衡A静平衡带轮转速小于极限转速（R/MIN）时，只做静平衡，带轮极限转速1N可查参考文献11。静平衡应当使带轮在工作直径上的偏心残留量小于下列两值中的较大者0005KG；带轮和相配件当量质量的02。B动平衡带轮转速大于极限转速（R/MIN）时，必须进行动平衡。一般机械1N带轮其质量等级应由下列两值中的较大值决定G635VGM式中V带轮的圆周速度，M/S；M带轮的当量质量，KG。7带轮圆跳动公差11见表41。表41带轮圆跳动公差MM基准直径D2030305050120120250250500500800径向、端面圆跳动01502002503004005044本章小结买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098526保证带在工作中不打滑、具有一定的疲劳强度和使用寿命是V带传动的主要依据，也是一切靠摩擦带传动的主要依据。本章严格遵循此原则对带传动进行设计。第5章螺旋传动设计51概述1螺旋传动的应用以螺杆与螺母之间的相对运动实现由回转运动变为直线运动，有时也可以实现由直线运动变成回转运动。2螺旋传动的运动方式1螺母固定不动，螺杆转动并实现按轴线方向运动，如用于螺旋压力机、螺旋千斤顶等机构；2螺杆转动，螺母不转动而实现沿螺杆轴线方向的直线运动，常用于车床丝杠，刀架移动等操作机构中；3螺杆固定不动，螺母转动并做直线运动，螺杆两端结构较简单，有的钻床工作台采用这种结构；4螺母转动，螺杆做直线运动。因结构复杂，故应用较少。3分类1传力螺旋以传力为主，一般速度不高，可连续工作，大多间歇工作，一般要求自锁，如螺旋千斤顶或压力机等。2传导螺旋以传递运动为主，有较高的运动精度，如车床的丝杠传动与进给机构等。3调整螺旋用以调整机件的相互位置，如机床卡盘、轧钢机轧辊下压螺旋等。另外还可按螺旋副的摩擦性质分为1滑动摩擦螺旋简单易制、易自锁；2滚动摩擦螺旋结构复杂，传动效率高，摩擦系数小；3液体摩擦螺旋螺旋副间为液体摩擦状态，摩擦系数极小，传动效率高。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852752滑动螺旋的结构及材料1螺母结构整体螺母不能调整间隙，只能用在轻载且精度要求低的场合；组合螺母利用拧紧螺钉使斜块将其两侧螺母拧紧，可调整减少间隙，提高传动精度；对开螺母便于操作，一般用于车床溜板箱。2螺杆结构传动螺旋通常采用矩形、梯形或锯齿形螺纹，一般采用右旋，只在特殊情况下用左旋，如符合操作习惯，在车床横向进给丝杠上为左旋。螺杆长度L与中径的比值L/（长径比）一般取L/2060。2D22D3材料滑动螺旋传动中，螺杆材料应具有足够的强度、耐磨性和良好的加工性。一般传动用螺杆，可用A5、40MN、45、50等钢，进行调质处理；重要传动且要求耐磨性高的螺杆，可用T12、65MN、40CR、40WMN或18CRMNTI等钢，淬火后进行磨削；高精密传动的螺杆，可用9MN2V、CRWMN、38CRMOALA等钢制造。常用螺母的材料是铸造青铜ZQSN101、ZQSN663；重载低速时用ZQA194或铸造黄铜ZHAL66632；重载调压时用35钢或球墨铸铁等。53滑动螺旋副的设计及校核已知螺杆承受的最大载荷F4000KN,速度16M/MIN。设计此滑动螺旋副9。6V1选择材料及确定螺纹牙形因推力较大，选螺杆材料为40CR，螺母材料为ZQSN101。选用梯形螺纹。2计算螺杆直径（MM）2D根据耐磨性计算螺杆直径。螺杆中径为51208FDP式中F轴向载荷，N；滑动螺旋传动的许用比压，MPA；P买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098528根据螺母形式选定整体式螺母，取25；12剖分式螺母，取35。5选用剖分式螺母，取；参考表1419取MPA，代入上式得35PMM2408257861D根据选T28040，外螺纹大径D280MM，中径MM，小径57968GB260DMM，内螺纹大径MM，小径MM，螺距T40MM的四线右旋123D2D1240螺纹。3确定螺母高度H（MM）MM52235609D取H750MM。4计算旋合圈数Z53750184HZT5校核自锁情况螺纹升角（）5420ARCTNARCT193426LD当量摩擦角（）550ARCTNARCTN5913OSOS22F自锁条件为，不自锁。6螺杆强度校核56221143/6DFTD式中T扭拧力矩，NMM；螺杆材料许用应力，MPA。查参考文献9得40CR的MPA，取安90S全系数S4，则螺杆许用应力为买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098529MPA90254SNMM206TANTAN191587942DTMPA55键宽键高182191120轴的直径D75553BH键宽键高242868键的长度系列L6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，643键的校核1平键的校核工作面的挤压强度条件8为672PPTDHL键的剪切强度条件8为68BL式中T轴传递的扭矩，NM；D联接处的轴径，MM；键与轮毂的接触高度，MM；H/2HH键的高度，MM；键的有效工作长度，MM；LB键的宽度，MM；许用挤压应力，MPA；P键的许用剪切应力，MPA。2切向键的校核买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098545强度条件8为69054PPTFDLTC式中T轴传递的扭矩，NMM；D联接处的轴径，MM；键的有效工作长度，MM；LT切向键的厚度，MM；C切向键的倒角尺寸，MM；F键联接的摩擦系数，一般取F01202。3轴上第一个键的校核根据轴的直径100MM，轮毂长150MM，按GB10951979、GB10961979DL选择A型平键，查参考文献8得B28MM，H16MM，L125MM，则键标记键28125GB10951979。校核挤压强度1确定许用挤压应力及剪切应力由参考文献8得5060MPA，90MPA。P2计算工作转矩NMM6662895109510510PTN3强度验算键工作长度MM287LLB挤压面高度MM/16/H挤压应力MPA6503897PTDLP剪切应力MPA621BL强度足够。4轴上第二个键的校核根据轴的直径140MM,轮毂长100MM,按GB10951979、GB10961979选DL买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098546择A型平键，查参考文献8得B36MM，H20MM，L80MM,则键标记键3680GB10951979。校核挤压强度1确定许用挤压应力及剪切应力。由参考文献8得60MPA，MPA。50P902计算工作转矩。NMM66628919151PTN3强度验算键工作长度MM8034LLB挤压面高度MM/2/1H挤压应力MPA6548740PTDLP剪切应力MPA6213BL强度足够。5螺杆上切向键的校核根据轴的直径280MM,轮毂长200MM,选择强力切向键，查参考文献8得DLT28MM,B84MM,L220MM,键的倒角C4，则键标记键2884220GB10951980。1计算工作转矩NMM66625799510910410PTN2校核键强度取F02，则MPA6430528024PP强度足够。65本章小结本章对轴、轴承、键等零件进行了设计和校核，标准零件的选择不仅要考虑性能的要求，也要考虑经济的可行性。本设计中就是遵循这两个原则，在整个设计的过程中通过计算和参考资料确定所设计和选择的零件具有可行性。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098547第7章摩擦轮传动71摩擦轮传动概述1摩擦轮传动简介是两个相互压紧的摩擦轮，它是靠接触面间的摩擦传递运动和动力的。由于其结构简单、制造容