目录
1 前言
1.1 课题研究的目的及意义 …………………………………………（1）
1.1.1 手动压力机的研究目的 ………………………………………（1）
1.1.2 手动压力机的研究意义 ………………………………………（1）
1.2 国内外研究现状 …………………………………………………（1）
1.3 本课题研究内容 …………………………………………………（2）
2 总体方案确定 ……………………………………………………（3）
3 齿轮的设计
3.1 选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数 ………………………（4）
3.2 齿轮设计 …………………………………………………………（4）
3.2.1 按齿面接触强度设计 …………………………………………（4）
3.2.2 按齿根弯曲强度设计 …………………………………………（6）
3.3 齿轮的几何尺寸计算 ……………………………………………（7）
4 轴的设计
4.1 初步确定轴的最小直径大小 ……………………………………（10）
4.2 齿轮轴的结构设计 ………………………………………………（10）
4.3 轴的校核 …………………………………………………………（12）
4.3.1 按轴的扭矩强度条件校核 ……………………………………（13）
4.3.2 按弯扭合成强度条件校核 ……………………………………（14）
5 轴承的选用与布置
5.1 轴承的选用与校核 ………………………………………………（16）
5.2 滚动轴承的配置 …………………………………………………（17）
5.3 滚动轴承的润滑 …………………………………………………（17）
5.4 滚动轴承的密封装置 ……………………………………………（17）
6 压力机箱体及附件设计
6.1 箱体的结构设计 …………………………………………………（19）
6.2 轴承盖的设计 ……………………………………………………（19）
6.3 手柄的设计与强度校核 …………………………………………（20）
7 齿条和其工艺规程的设计
7.1 齿条参数的确定 …………………………………………………（21）
7.2 齿条工艺设计分析 ………………………………………………（22）
7.2.1 确定毛胚制造方法 ……………………………………………（22）
7.2.2 各平面加工方法确定 …………………………………………（23）
7.2.3 各平面加工余量确定 …………………………………………（23）
7.2.4 绘制毛胚图 ……………………………………………………（24）
7.2.5 背吃刀量确定 …………………………………………………（24）
7.2.6 加工齿条刀具选择………………………………………………（25）
7.2.7 选择定位基准 …………………………………………………（25）
7.2.8 拟定零件加工工艺路线 ………………………………………（25）
8 成本核算
8.1 成本核算的概念和意义 …………………………………………（28）
8.2 产品生产成本项目 ………………………………………………（28）
8.3 生产成本的核算 …………………………………………………（28）
8.3.1 铸件的成本核算 ………………………………………………（29）
8.3.2 直接材料成本核算 ……………………………………………（29）
8.3.3 直接人工成本核算 ……………………………………………（30）
8.3.4 制造成本核算 …………………………………………………（30）
8.3.5 压力机成本价格总额 …………………………………………（30）
参考文献…………………………………………………………………（31）
致谢 ………………………………………………………………………（32）
刀杆手动压力机设计
摘要: 本课题是刀杆手动压力机的设计，针对机械装置工作条件，设计符合实际工作要求的压力机。压力机的设计包括齿轮轴、齿条、箱体的设计和一些零部件的选用校核等。在设计过程中，根据任务书提供的压力机的长度、宽度、高度、行程等要求，完成压力机的总体设计。对压力机进行受力分析，完成齿轮的设计。由于压力机的机身结构紧凑，齿轮与轴连成一体，做成齿轮轴结构。在齿轮轴设计时候，完成选用轴承、拟定轴上的零件的装配方案、校核轴的强度要求等工作。完成齿轮轴结构的的设计后，就可以进一步确定与其啮合的齿条的尺寸，并设计齿条的工艺规程。齿条的工艺规程设计有两种方案，比较两种方案的优劣，选择合适的一种。轴承对压力机的工作发挥着重要的作用，应该校核其强度，设计其密封装置等。在以上各项工作完成后，可以设计压力机机身（箱体）的设计和轴承端盖的设计。最后，还应进行成本校核，成本核算的实质是一种数据信息处理加工的转换过程，即将日常已发生的各种资金的耗费，按一定方法和程序，按照已经确定的成本核算对象或使用范围进行费用的汇集和分配的过程。成本校核的目的是为了在满足机械工作要求和加工精度的基础上，设计出最经济廉价产品。
关键词: 压力机 齿轮齿条机构 成本校核
The design of Arbor Manual Press
Abstract:Holders of this issue is to manually press-style design, working conditions for mechanical devices, were designed to press the actual job requirements. The design of presses, including gear, rack, cabinet design and a number of components, such as the choice of checking. During the design process, according to mandate the provision of the Press book length, width, height, stroke and other requirements, the completion of the design press. Stress Analysis of Press to complete the design of gear. Completion of the structure of the design of gear, you can further complete the rack design, and design Process rack. Process design of the rack, there are two programs: one-piece small batch production and mass production. According to the actual situation of the workshop process to choose the appropriate line. As the press of the fuselage structure, connecting gear with the shaft, gear shaft into the structure. At the completion of the design of gear based on the complete selection of bearings, shaft to complete the design, preparation of parts of the assembly axis program, check-axis intensity of the work requirements. Bearing on the work of press plays an important role, we should check its strength, the design of the sealing devices. In the above work is completed, press frame can be designed (box) cover the design and the design of bearings. Finally, the cost of checking should be carried out, the real cost of information processing is a data processing conversion process. The purpose of the cost of checking is to meet the mechanical requirements and processing accuracy, based on the most economical to design low-cost products.
Keyword: forcing press rack and pinion agencies check the cost
1 前言
1.1课题研究的目的及意义
1.1.1 手动压力机的研究目的
1.应用大学所学的基础理论知识，进行刀杆手动压力机的常规设计。设计过程是对大学所学理论知识的应用，并在设计中不断发现问题、分析问题、解决问题，从而在具体的实践中巩固、拓展理论知识。
2.在设计过程中，要求了解相关机械产品的知识，尤其是国内外这种机械产品的发展状况、发展前景等。这就要求我们有较好的语言功底，应用所学知识，还可能涉及专业英语知识等，通过互联网等工具，搜索国外大学、研究所等一些最新的前缘论文。这一过程无形中提高了我收集、整理信息的能力。
3.在压力机的设计中，要查阅很多相关书籍，图表等，这是整个机械行业的一大特点。机械专业有着五、六百年的辉煌发展历史，许多的实践经验已经成为国标，这给机械设计带来了很大的便利。我们在从事设计过程中，提高了查阅资料、应用工具书的能力。
4.压力机的设计还要求绘制一些装配图和零件图，这就要用到一些画图软件。通过画图，提高了我们的动手能力，为以后工作打下了坚实基础。
1.1.2 手动压力机的研究意义
手动压力机作为一种常用的机械动力增压装置，它能克服大吨位液压机体积大、重量大，不便携带的缺点，手动压力机是机械压力机中具有代表性的一类加工设备，该类设备结构坚固，能提高生产效率，且具有操作方便、动作灵活，经久耐用等特点。它的用户几乎包罗了国民经济各部门，量大面宽。现在我国经济建设蓬勃发展，压力机的使用从大型工厂到私人手工作坊，几乎在涉及到零件冷压工艺的地方都可以见到。因此设计满足符合生产实践要求的，能保证加工精度与要求的压力机很有必要。
1.2 国内外研究现状
机械在国民经济中占有重要地位，在我国，机械制造是我国经济的战略重点。自新中国成立以来，尤其是改革开放30年来，我国的机械行业飞速发展，各种机械产品相继问世。在设计机械产品时，首先要满足一定的要求，其次机械产品的设计也要按照一定的方法。机械产品的基本要求取决于其所处的地位、作用及工作条件，主要考虑以下几个方面的要求：功能要求、寿命要求、工艺性要求、价格要求、可靠性要求以及维护要求和标准化要求。目前国内生产的一些大型机械压力机及其生产线已跨出国门，走向世界。冷压设备质量的好坏，它直接影响到设备的安全和合理使用，也关系到生产中产品质量、生产效率及成本，以及模具寿命等一系列重要问题。随着科学技术的发展，压力机的精度也有了相当大的提高。
手动压力机作为一种常用的机械动力增压装置，广泛应用与各种产品的包装、维修，提供更精确，更方便的服务，是工厂必备的工具之一。许多的零件已经形成标准件，这为零件和产品的生产专业化带了便利。各个企业按照统一标准安排生产，便于组织管理。产品的标准化也推动了机床标准化的发展。小型手动压力机也呈现标准化趋势。这种不仅表现在手动压机本身各个零件的标准化，还体现在它所能施力的各种产品。这就使其维修和零部件的更新有统一的参考标准。同时，设计手动压机的工程师也根据产品的要求与相应的国家标准，兼顾手动压机的工作压力，底座尺寸、压机高度、最大工作行程设计符合生产实践要求的手动压力机。
1.3 本课题研究内容
本文的探讨内容是有关小型压力机的设计，包括其传动装置和执行部分。其中包括齿轮设计、轴的设计、齿条工艺的编制和各标准件的选用等，是对大学所学知识的综合运用。此研究的目的是用一种合理的机械设计方法，设计出一种能保证加工精度，同时成本较低的手动压力机。
2 总体方案的确定
根据设计任务书的要求，刀杆式手动压力机的设计需要完成以下内容：最大工作压力为1000kg，最大工作行程为121.5mm，齿条下降速度可由手动控制等方面的要求。此种类型的压力机采用齿轮——齿条进行传动，其动力为人手动提供。人施加于手柄上的力通过轴及齿轮传递到齿条上，使与齿轮啮合的齿条上下运动，从而实现对放置在工作台上的工件的压制。另外，传动轴并不是与箱体直接接触，而是通过加装轴承，从而减小了传动轴与箱体的摩擦，使得机器工作更加的平稳。下图为压力机的一个简单结构示意图。
图2-1 手动压力机结构示意图
1—工作台2—箱体3—轴承盖4—齿条 5—压盖
3 齿轮的设计
齿轮传动是机械传动中的最重要的传动之一,应用广泛。其有传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长、传动比较平稳等优点。同时，齿轮机构也有制造和安装的精度要求较高，成本较高，不适应于两轴距离较远时的传动等不足。
齿轮传动可分开式、半开式、及闭式。一些齿轮没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外面是开式齿轮传动，这种齿轮传动轮齿易磨损，只适用于低速传动。半开式齿轮传动有简单的防护罩，但不能严密地做到防止外界杂物侵入。闭式齿轮传动装在经过精确加工而且封闭严密的箱体内，与开式和半开式齿轮相比，润滑和防护条件最好，多用于重要的场合。在本论文中，根据齿轮传动的现场条件，符合半开式齿轮传动的要求。
3.1 选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数
压力机是齿轮与齿条啮合的机构，通过杠杆使压力增大，可以冲一些小型零件模型，齿轮是直齿圆柱齿轮传动。该机械为一般工作机械，速度不高，选择7级精度。材料的选择与轴有关，因为轴的直径和齿轮分度圆直径相差不大，所以齿轮和轴联成一体，做成齿轮轴。齿轮的尺寸较小，相对承受较大的载荷，对材料的要求较高，所以选用40Cr。齿数Z初选为20。
1、结构示意图一，由齿轮、齿条确定传动方案，选用直齿圆柱齿轮进行传动。
2、由参考文献【2】表10-8各类机器所用齿轮传动的精度等级范围，选取齿轮传动的精度等级。
手动压力机属于一般工作机器，速度及精度要求都不是很高，故选用7级精度，由参考文献【2】表10-1常用齿轮材料及其力学特性，选取传动件的材料。选择齿轮的材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为50-55HRC。
3.2 齿轮的设计
根据参考文献【2】第十章，有关齿轮传动的设计，齿轮的设计可按齿面接触强度设计和齿根弯曲强度设计。根据以上两种方法，确定齿轮的最小分度圆半径和最小模数。
川公网安备: 51019002004831号