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高速 压力机 设计

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高速压力机设计,高速,压力机,设计

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毕业设计（论文）文献综述题目高速压力机设计专业机械设计制造及其自动化班级机048学号03021219学生李呈指导教师郗向儒教授二八 年 毕业设计（论文）外文翻译题目高速压力机设计专业机械设计制造及其自动化班级机048学号03021219学生李呈指导教师郗向儒教授二八 年 毕业设计（论文）开题报告题目高速压力机设计专业机械设计制造及其自动化班级机048学号03021219学生李呈指导教师郗向儒教授二八 年 毕业设计（论文）题目高速压力机设计专业机械设计制造及其自动化班级机048学号03021219学生李呈指导教师郗向儒教授二八 年高速压力机摘 要机械压力机是最主要的锻压设备。它的工作原理是:电机带动皮带轮运转，经减速箱减速，然后带动轴转动，利用偏心齿轮使其带动冲头上下往复运动，达到冲压地目的。在设计过程中，首先查阅了有关高速压力机的资料，了解了高速压力机的工作原理及发展现状，然后根据高速压力机的设计方案要求，确定了该压力机的机械部分设计地最佳方案，并对选择的带轮、齿轮等零件进行了校核计算，最后用CAD绘图软件绘制了高速压力机的总装图和主要零部件图。关键词：压力机 带传动 齿轮传动High-speed PressABSTRACTMechanical press is the most important forging equipment。Its working principle is: Motor driven pulley operation, After reduction box Slowdown，Then driven rotational axis，Use of eccentric gear，It led to-head under the reciprocating，To achieve the aim of stamping。In the process of the design, at first, Access to high-speed presses on the information，to understand the High-speed presses of its operation and the development present situation，then, according to the fuselage design proposal request，Determining the mechanical design of the press and the best option，And choose the pulley, gear and other parts were calculated Checking，Finally, using CAD software draw the assemble diagram and related part diagrams of the machine.Key word: press machine；belt drive； gear drive目 录第一章 绪论11.1高速压力机的背景11.2高速压力机在国内外的研究状况11.3高速压力机的应用21.4本论文设计内容2第二章 高速压力机的总体方案及传动装置设计32.1高速压力机的总体方案设计32.1.1高速压力机运动方案的拟定32.1.2 高速压力机的主要技术参数的拟订42.2 传动装置的总体设计4第三章 高速压力机设计的计算63.1选择电动机63.1.1选用三相笼型异步电动机，封闭式结构。63.1.2曲柄压力机-工作循环所消耗的能量63.1.3电动机功率83.2计算总传动比及各级传动比分配93.2.1计算传动比93.2.2分配传动装置传动比93.3计算传动装置的运动和动力参数103.4传动零件的设计计算123.4.1带传动的设计计算123.4.2齿轮传动(外啮合)零件设计的几何计算153.4.3减速器结构设计的计算23第四章 结论27致谢28参考文献2904届机械制造专业毕业设计（论文） 毕业设计（论文）文献综述题 目 高速压力机设计 专 业 机械设计制造及其自动化班 级 机制043 学 生 李 呈 指导教师 郗 向 儒 2 0 0 8 年 文献综述一、高速压力机的背景及其意义锻压机械是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备，1842年，英国工程师史密斯创制第一台蒸汽锤，开始了蒸汽动力锻压机械的时代。1795年，英国的布拉默发明水压机，但直到19世纪中叶，由于大锻件的需要才应用于锻造。随着电动机的发明，十九世纪末出现了以电为动力的机械压力机和空气锤，并获得迅速发展。二十世纪初，锻压机械改变了从19世纪开始的向重型和大型方向发展的趋势，转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。于是出现了每分种行程2000次的高速压力机。所谓高速压力机一般是指每分钟的行程次数为普通压力机的510倍的压力机。高速压力机是带有自动送料装置，可完成板料高效率、精密加工的机械压力机，具有自动、高速、精密三个基本要素。自60年代以来，高速压力机已有较大的发展，其每分钟行程次数已从几百次发展到3千次左右，其吨位已从十吨发展到上百吨。目前高速压力机主要用在电子、仪器仪表、轻工、汽车等行业中进行特大批量的冲压生产。近年来，随着模具技术和冲压技术的发展，高速压力机的应用范围在不断地扩大，数量在不断地增加。预计不久的将来，高速压力机在冲压用压力机中的比例将会愈来愈大。二、国内外高速压力机的发展概况1. 国外高速压力机的发展概况高速压力机从诞生到现在已有近100年的历史。美国亨利拉特公司1910年首先制造的四柱底传动高速压力机（当时称为Dieing Machine），宣告了高速压力机的诞生，直到1955年该机仍为高速压力机的代表机型，采用了下传动的传动方式。最初下传动方式处于主导地位，主要是由于下传动具有重心低、稳定性好、传动系统水平分力也较小并且容易操作。但是当采用此种方式时，由于往复运动部分的质量大，在滑块行程次数较高时由于惯性力引起的问题也越来越严重，为此1953年德国舒勒公司生产出首台1250KN闭式双点上传动高速压力机，该压力机的公称力为1250KN，行程20mm；紧接着瑞士布鲁德勒（BRUDERER）公司也研制出了BSTA系列柱式导向的上传动高速压力机；后来美国明斯特（MINSTER）公司推出的Pulsar系列超高速压力机以及日本会田公司引进瑞士布鲁德勒公司技术生产的AIDA-BRUDERER系列BSTA型高速压力机和PDAL系列高速压力机也均采用了上传动方式，不但提高了动态精度，也在一定程度上减少了噪声危害。这两种传动装置布置方式各有利弊，如滑块行程次数不高的场合，在考虑上传动方式的同时，也应考虑下传动的方式。随着电子、通讯、计算机、家电及汽车工业的迅猛发展，对冲压零件的需求量迅猛增长，这也就促进了高速压力机的飞速发展。80年代中期，出现了超高速超精密压力机，如日本票本铁工所引进瑞士ESSA公司技术制造的600KN高速精密压力机，最高行程次数为1500次/min，用于加工集成电路引线框、电子计算机插件和其他精密零件，这些零件的尺寸误差要求控制在1020m以内，这说明高速压力机已经发展到了高精密阶段。同时高速压力机的速度也在不断的刷新。如日本电产京利的MACH-100型超高速精密压力机在100KN、8mm冲程条件下，速度已达到4000次/min。由此也就说明了高速压力机的发展已经步入了超高速压力机的时代。与普通压力机相比，高速压力机的精度更高。高速压力机的精度分为静态精度和动态精度两部分。静态精度是由制造精度决定的，动态精度是指冲压过程中，滑块相对于工作台面在纵向、横向和垂直方向的位移。上世纪70年代，高速压力机是速度的竞争，而在进入80年代后，各高速压力机生产厂家则把主要目标集中在提高压力机的下死点动态精度上。例如德国舒勒公司SA系列高速压力机由于采用了反对称副滑块平衡惯性力机构，使得SA-80型800KN高速压力机行程次数为800次/min时，竖立在工作台上的硬币都不会倾倒。现代高速压力机都配备高速高精度的送料装置。实际生产中，要求高速压力机送料精度至少应为0.030.05mm。上世纪60年代前，一般辊式送料装置或超越离合器式送料装置的送料精度可达0.2mm。上世纪60年代，美国研制成功了名为福格森（Fergunson）凸轮分度机构，并用于辊式送料装置之中，取得了很大成功，使辊式送料精度及速度大幅度提高。上世纪70年代中期，舒勒（Schuler）公司生产的WL9-180型辊式送料装置用在SA-80型800KN、500次/min的高速压力机上，进行电机定转子的级进冲压加工时，送料精度可达0.04mm。1986年会田公司高速压力机安装的辊式送料装置在送料速度为60m/min时，送料精度达到了0.01mm。目前，高速压力机的送料速度可达120m/min以上，送料精度达m级。同时也实现了自动快速换模。2. 国内高速压力机的发展概况国内高速压力机是上世纪80年代开始从国外引进技术而发展起来的。目前，生产高速压力机的主要厂家有上海第二锻压机床厂、厦门锻压机床有限公司、诸城锻压机床股份有限公司和宁波机床厂等。我国第一台高速压力机是在1982年由济南铸锻机械研究所和北京低压电器厂共同研制的。该压力机公称力为600KN，最高的速度可达到400次/min。随后又成功研制了公称力300KN，最高速度600次/min的高速精密压力机。上世纪80年代中期，齐齐哈尔第二机床厂借助从德国舒勒公司引进的SA系列中800KN、1250KN及2000KN三个规格的高速压力机的设计及制造技术，成功制造了SA系列上传动高速压力机。该系列中，公称力为800KN压力机的行程次数为90900次/min，1250KN的为70700次/min，2000KN的为60560次/min。上海第二锻压机床厂从德国豪立克罗斯（HAULICK-ROOS）公司引进的RVD32-540和RVD63-80两个品种的设计制造技术目前已经进行小量生产。RVD系列高速压力机采用整体框架式预应力床身和柱式导向装置。上死点停车采用光电控制，可在任意位置停车。采用风、油并用的热平衡系统，整机刚度和刚性都比较高。总体而言，我国的高速压力机产品，其结构形式有开式和闭式两种，公称力为1602000KN，行程次数为120800次/min。目前，我国高速压力机的发展水平同国际先进水平相比，还存在不少差距，主要表现在主机可靠性和自动化程度有待于进一步提高，在国际市场上缺乏竞争力；先进的工艺和装备所占比例小，产品品种和规格较为单一，产品性能差距比较大，生产规模小，监测和试验手段落后，缺乏自己的数控系统；很多技术从国外引进，技术创新能力有待进一步增强等。三、高速压力机的应用随着电子工业的发展，小型电子零件的需求日趋高涨，促进了高精度、高效率的高速压力机的发展。目前日本已成为高速压力机技术的领军，在100kN压力、8mm冲程下，滑块速度可达4000次/min。我国金丰、江苏扬锻、高将精机、江苏扬力、徐锻和西安通力等公司都有高速压力机产品。2004年已开发出了速度达1200次/min的SH系列SH25开式高速精密压力机。其他还有VH开式、JF75G闭式系列高速压力机。这些压力机广泛应用于电子和微电子行业，全面提高了行业技术装备水平，替代了大量的进口机床。四、目前仍存在的问题和发展趋势进入21世纪以来，中国锻压机床行业经过技术引进、合作生产及合资等多种方式的运作，快速地提升了我国冲压设备整体水平。近年设计制造的许多产品，其技术性能指标已经接近或达到世界先进水平，在宜人性方面也取得了长足进步。但由于大家都在进步，所以国内产品与国外名牌产品的差距并无明显缩短。因此，我国冲压设备行业和企业需以战略的思路和有效的措施应对当前的机遇和挑战。综合国内外高速压力机的现有技术水平及发展状况，可以看出高速压力机的发展趋势如下：（1）高速压力机正向数控化和柔性自动化的方向发展。由于CNC技术在高速压力机上的应用,冲压过程能自动完成上料、冲压、成品计数、自动更换成品箱、自动停机、自动更换另一种产品模具并进行重新生产。（2）高速压力机按照其滑块行程次数高低可分为四类：低速压力机（行程次数小于200次/min）、中速压力机（行程次数在200次/min到800次/min之间）、高速压力机（行程次数在800次/min到1300次/min之间）、超高速压力机（行程次数大于1300次/min）。未来滑块行程次数将朝着200400次/min的准高速和1300次/min以上的超高速方向发展。（3）在滑块上采用更先进的导向方式，加工精度更高。使用柔性更好的惯性力平衡机构，以提高压力机下死点精度，从而使高速压力机具备更好的低速锻冲性能。采用先进的具备良好动平衡的偶点上传动方式，此种方式刚性好，精度高。（4）使用高速压力机进行生产涉及到环境、能源、材料等各个领域，因此在产品设计、外观制造、材料选用、制造工艺和包装设计等各个环节均要考虑节约能源、节约材料、环境保护等方面，同时还要提高设备的宜人性。未来高速压力机的发展将综合考虑上述因素，减小噪声和振动，减小环境污染，增强监测、调试、控制方式的灵活可靠及宜人化。五、结束语为了提高生产效率，压力机在不断向高速发展。目前，国内自行设计，生产的高速压力机较少，主要还是以进口设备为主。所以我国高速压力机的市场极具潜力，应用前景看好，但前提是不段创新，缩短与工业发达国家冲压机床技术生产水平的差距。因此，我国冲压设备行业和企业需以战略的思路和有效的措施应对当前的机遇和挑战。也惟有如此，才能拥有国内的大部分市场，并争取相应的国际市场。六、参考文献1 . 赵升吨，张学来，高长宇，杨辉.高速压力机的现状及发展趋势J.锻压装备及制造技术,2005,39(1)：17-24.2 . 陈正中，高速精密压力机特点及其发展趋势J.锻压机械，1998，32(5)：8-9.3 . 姚艳 ，高速压力机弹性动力学研究及仿真 导师：郗向儒 西安理工大学 2007年硕士论文4 . 张策.机械动力学M.北京：高等教育出版社，20005 . 孙桓，陈作模.机械原理（第六版）M.北京：高等教育出版社，2001：6 . 徐以光，高速压力机的发展过程 CMET.锻压装备与制造技术 1985年 第05期7 . 200吨高速自动压力机 CMET.锻压装备与制造技术 1974年 第Z1期8 . 郭涪泽，高速精密压力机概述 CMET.锻压装备与制造技术 1988年 第06期9 . 李建平，王恩福，符起贤，董秋武，麦志辉.高速压力机振动分析与控制J.机电工程技术，2006，35(6)：56-58. 10 .吴宗泽，机械设计，北京：高等教育出版社，2001 11 .孔凌嘉，张春林主编，机械基础综合课程设计，北京理工大学出版社， 2004，ISBN 7-5640-0093-7 12.肖景荣 姜奎安 ，冲压工艺学，机械工业出版社，199913.卢秉恒，机械制造技术基础，机械工业出版社，2005.514.冯辛安，机械制造装备设计，机械工业出版社，2005.1215.Peter Van Zant著.赵树武，朱践知，于世恩译.芯片制造M. 北京:电子工业出版社，2004.2008届机械设计制造及其自动化专业毕业设计 附件7：毕业设计（论文）开 题 报 告题 目 高速压力机设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机048 学 生 李 呈 指导教师 2008 年一、 毕业设计(论文)课题来源、类型来源；教学类型；科研。二、选题的目的及意义 随着我国制造业的发展，高速压力机床的发展越来越成为机械制造行业的中流砥柱，通用型高性能压力机，广泛适用于航空、汽车、农机、电机、电器、仪器仪表、医疗器械、家电、五金等行业。而高速压力机与普通机床比较有下列特点：1钢板焊接机身，刚度明显优于一般机床2矩形六面体导轨，导向长、耐磨损、精度稳定性好3进口液压过载保护装置，反应灵敏、动作可靠，可有效保护模具4湿式离合器，结合平稳，噪声小，长期免维护5闭式斜齿传动，浸油润滑，传动平稳，噪声小6滑块装有气动平衡装置，消除间隙，提高平稳性和精度7定时、定点、定量自动润滑，润滑充分，可靠，寿命长8采用无级调速装置，调模方便9采用PLC电气控制系统，安全可靠10可选配气垫、光电保护、自动送料和快速换模装置。通过对所选课题的全面研究及所给参数的分析确定高速压力机的整体方案，并进行主轴组件的设计计算和主轴箱的整体结构安排，最终完成高速压力机的设计从而全面培养学生综合运用所学的基础理论，分析解决实际问题的能力；为以后更好的走向工作岗位打下坚实的基础。三 、本课题在国内外的研究状况及发展趋势近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。冷冲压生产的机械化和自动化，为了满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速压力机发 展到多工位高速压力机。一般中小型冷冲件，既可在多工位压力机上生产，也可以在高速压力机上采用多工位级进模加工，是冷冲压生产达到高度自动化。在汽车、航空航天、电子和家用电器领域，需要大量的金属板壳零件，特别是汽车行业要求生产规模化、车型个性化和覆盖件大型一体化。进入21 世纪，我国汽车制造业飞速发展，面对这一形势，我国的板材加工工艺及相应的冲压设备都有了长足的进步。随着电子工业的发展，小型电子零件的需求日趋高涨，促进了高精度、高效率的高速压力机的发展。目前日本已成为高速压力机技术的领军，在100kN压力、8mm冲程下，滑块速度可达4000次/min。我国金丰、江苏扬锻、高将精机、江苏扬力、徐锻和西安通力等公司都有高速压力机产品。2004年已开发出了速度达1200次/min的SH系列SH25开式高速精密压力机。其他还有VH开式、JF75G闭式系列高速压力机。这些压力机广泛应用于电子和微电子行业，全面提高了行业技术装备水平，替代了大量的进口机床。四、 本课题主要设计内容为了提高生产效率，压力机在不断向高速发展。目前，国内自行设计，生产的高速压力机较少，主要还是以进口设备为主。因此，急需要设计一重高速压力机，满足生产需要。毕业设计的主要任务和要求：1拟定高速压力机的总体方案，要求机器的结构简单、成本低、工作可靠、自动化程度高、机械震动小。2对高速压力机主运动的传动方案进行设计，确定主传动电机，计算总传动比及各级传动比分配，计算各级传动的运动及动力参数。3对传动装置进行受力分析、强度和刚度计算，确定传动零件的结构参数及几何尺寸。4进行告诉压力机的总体结构设计。5要求完成高速压力机的总装图，部分零件的工作图。6编写设计计算说明书一份，要求内容全面，书写认真。7翻译2000单词左右的外文资料，完成5000字左右的文献综述。压力机冲头工作频率：1000次/min压力机冲压力：100吨五、 完成论文的条件和拟采用的设计手段（途径）首先通过图书管资源、网络资源查找有高速压力机床主轴箱设计方面的资料和图册， 在查找资料的基础上在对机床主运动进行分析，作出3套方案的转速图、功率特性图和主传动系统图，在此基础上，选择其中1套方案进行各齿轮组的传动比选择、各齿轮的齿数、模数的计算，主轴箱结构设计、主轴的受力分析，轴承的选择计算等。，并利用Auto CAD2006绘制主轴箱展开图、主轴剖视图、主轴零件图。六、本课题进度安排、各阶段预期达到的目标：第4周 布置毕业设计任务，安排进度，搜集、查找有关高速压力机设计等方面的文献及资料，掌握文献检索步骤、方法，学会对文献筛选和应用。第 5 周 查阅、收集有关资料，撰写开题报告。第 6，7 周 总体方案设计第 8，9 周 相关设计计算。第10，12周 高速压力机的总体结构设计。第13，14周 零件工作图绘制。第 15 周 编写设计计算说明书。第 16 周 外文资料翻译，文件综述。第 17 周 准备及答辩。七、指导教师意见对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 八、所 在 专 业 审 查 意 见 负责人： 52008届 机械专业 毕业设计（论文）第一章 绪论1.1高速压力机的背景随着我国制造业的发展，高速压力机床的发展越来越成为机械制造行业的中流砥柱，通用型高性能压力机，广泛适用于航空、汽车、农机、电机、电器、仪器仪表、医疗器械、家电、五金等行业。锻压机械是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备，1842年，英国工程师史密斯创制第一台蒸汽锤，开始了蒸汽动力锻压机械的时代。1795年，英国的布拉默发明水压机，但直到19世纪中叶，由于大锻件的需要才应用于锻造。随着电动机的发明，十九世纪末出现了以电为动力的机械压力机和空气锤，并获得迅速发展。二十世纪初，锻压机械改变了从19世纪开始的向重型和大型方向发展的趋势，转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。于是出现了每分种行程2000次的高速压力机。所谓高速压力机一般是指每分钟的行程次数为普通压力机的510倍的压力机。高速压力机是带有自动送料装置，可完成板料高效率、精密加工的机械压力机，具有自动、高速、精密三个基本要素。自60年代以来，高速压力机已有较大的发展，其每分钟行程次数已从几百次发展到3千次左右，其吨位已从十吨发展到上百吨。目前高速压力机主要用在电子、仪器仪表、轻工、汽车等行业中进行特大批量的冲压生产。近年来，随着模具技术和冲压技术的发展，高速压力机的应用范围在不断地扩大，数量在不断地增加。预计不久的将来，高速压力机在冲压用压力机中的比例将会愈来愈大。1.2高速压力机在国内外的研究状况近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。冷冲压生产的机械化和自动化，为了满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速压力机发 展到多工位高速压力机。一般中小型冷冲件，既可在多工位压力机上生产，也可以在高速压力机上采用多工位级进模加工，是冷冲压生产达到高度自动化。在汽车、航空航天、电子和家用电器领域，需要大量的金属板壳零件，特别是汽车行业要求生产规模化、车型个性化和覆盖件大型一体化。进入21 世纪，我国汽车制造业飞速发展，面对这一形势，我国的板材加工工艺及相应的冲压设备都有了长足的进步。1.3高速压力机的应用随着电子工业的发展，小型电子零件的需求日趋高涨，促进了高精度、高效率的高速压力机的发展。目前日本已成为高速压力机技术的领军，在100kN压力、8mm冲程下，滑块速度可达4000次/min。我国金丰、江苏扬锻、高将精机、江苏扬力、徐锻和西安通力等公司都有高速压力机产品。2004年已开发出了速度达1200次/min的SH系列SH25开式高速精密压力机。其他还有VH开式、JF75G闭式系列高速压力机。这些压力机广泛应用于电子和微电子行业，全面提高了行业技术装备水平，替代了大量的进口机床。1.4本论文设计内容为了提高生产效率，压力机在不断向高速发展。目前，国内自行设计，生产的高速压力机较少，主要还是以进口设备为主。因此，急需要设计一重高速压力机，满足生产需要。第二章 高速压力机的总体方案及传动装置设计2.1高速压力机的总体方案设计2.1.1高速压力机运动方案的拟定随着我国制造业的发展。高速压力机的发展越来越成为机械制造行业的中流砥柱，本文旨在设计冲压效率高，机器的结构简单，成本低，工作可靠，自动化程度高，机械震动小的高速压力机。该高速压力机的工作机构采用曲柄滑块机构，由曲柄，连杆，滑块等零件。传动系统为齿轮传动。由于开式压力机操纵简单，本论文所设计的压力机的冲压力为：100。故本文采用开式。压力机运动方案如下图： 2.1.2 高速压力机的主要技术参数的拟订高速压力机的主要技术参数是反映一台压力机的工艺能力，所能加工零件的尺寸范围，以及有关生产率等指标。拟订分别如下：1 公称压力 1000 2 滑块行程 303 冲头工作频率 1000次/4 工作台板尺寸 前后 500 左右 8005 滑块底面尺寸 前后 300 左右 4006 立柱间的距离 4502.2 传动装置的总体设计由于本文设计的高速压力机承载能力和速度大，故采用圆柱齿轮传动和带传动。按照工作要求和条件。 3种传动方案如下图所示：其中 a为带传动和直齿轮传动； b为直齿轮传动; c直齿轮传动和斜齿轮传动.本文选a)传动方案。第三章 高速压力机设计的计算3.1选择电动机3.1.1选用三相笼型异步电动机，封闭式结构。 电动机功率计算：其中：-平均功率（千瓦） A -工作循环所需的总能量（焦） t - 工作循环时间（秒） k一般为1.2-1.6 ，本文中取1.6式中 n 为压力机滑块行程次数 为压力机行程利用系数，采用自动化送料为1，本文中取0.63.1.2曲柄压力机-工作循环所消耗的能量压力机一工作循环所消耗的能量A为 A= 式中：-工件变形功（属有效能量） -拉延垫工作功，即进行拉延工艺时压边所需的功（属有效能量） -工作行程时由于曲柄滑块机构的摩擦所消耗的能量 -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 -压力机空程向下和空程向上时所消耗的能量 -单行程时滑块停顿飞轮空转所消耗的能量 -单次行程时滑块时离合器接合所消耗的能量下面对这些能量分别计算：1）工件变形功=0.315(焦)式中 -为压力机公称压力（牛） -为板料厚度（米）对于快速压力机（毫米）故=63000（焦）、2）拉延垫工作功式中 -为压力机公称压力（牛） -为压力机滑块行程长度（米）故=833.3（焦）3）工作行程时由于曲柄滑块机构的摩擦所消耗的能量式中 -摩擦当量力臂（米） -公称压力（牛） -公称压力角（度）故 =2088（焦）4）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为：式中 -压力机公称压力（牛） -压力机总的垂直变形（米） -压力机垂直刚度 故=1250（焦）5）压力机空程向下和空程向上时所消耗的能量根据曲柄压力机空程损耗功及飞轮空转损耗功率表知=100（焦）0.16(千瓦)6）滑块停顿飞轮空转时所消耗的能量（千米）式中 -压力机单次行程时的循环周期（秒） -曲轴回转一周所需时间（秒） -压力机行程次数及行程利用系数。故 =11400（焦）7）单行程时，离合器接合所消耗的能量（焦）综上所述：总功 A= 63000+833.3+2088+1250+100+11400+ 故A=102089焦3.1.3电动机功率选用电动机型号为 同步转速1000r/min ，6极，满载转速970r/min 3.2计算总传动比及各级传动比分配3.2.1计算传动比因为压力机行程 s=30mm求主轴转速冲头工作频率P=1000次/min 滑块行程S=30mm故滑块与连杆线速度V=1m/s主轴转速故总传动比式中 -电动机满载转速（r/min）3.2.2分配传动装置传动比分配传动比应考虑以下原则：1.各级传动的传动比应在合理范围内，不超出允许的最大值，以符合个中传动形式的工作特点，并使结构比较紧凑。2.应注意使各级传动件尺寸协调，结构匀称合理。3.尽量使传动装置外廓尺寸紧凑或重量较小。4.尽量使各级大齿轮浸油深度合理（低速级大齿轮浸油稍深，高速级大齿轮能浸到油。）在卧式减速器设计中，希望各级齿轮直径相近，以避免为了各级齿轮都能浸到油，而使某级大齿轮浸油过深造成搅油损失增加。5.要考虑传动零件之间不会干涉碰撞。由式=式中 -带传动的传动比-减速器的传动比为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取=3，则减速器传动比为：因此带传动的传动比为3，减速器的传动比为4.85。3.3计算传动装置的运动和动力参数1）各轴转速I轴 II轴 2）各轴输入功率I轴 II轴 III轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98。3）各轴输入转矩电动机输出转矩 III轴输入转矩I轴 II轴 III轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98。运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率Pkw转矩T转速nr/min传动比效率输入输出输入输出电动机轴27.2226897030.96I轴26.1325.61771.8756.43234.850.95II轴24.8424.343558348766.673.4传动零件的设计计算3.4.1带传动的设计计算带传动是两个或多个带轮之间用带作为挠性拉曳零件的传动，工作时借助零件之间的摩擦（或啮合）来传递运动或动力。根据带的截面形状不同，可分为平带传动、V带传动、同步带传动、多楔带传动等。带传动是具有中间挠性件的一种传动，其优点有：1）能缓和载荷冲击；2）运行平稳，无噪声；3）制造和安装不像啮合传动那样严格；4）过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏；5）可增加带长以适应中心距较大的工作条件（可达15m）。由于本设计中要求转速高，为保证稳定传动皮带不打滑，选用V带传动，计算如下：（1）定V带型号和带轮直径1）工作情况系数由机械设计第4版（P188）表11.5得， 2）计算功率3）选带型号由机械设计第4版（P188）查看图11.15选C型。4）小带轮直径由机械设计第4版（P189）表11.6取=400mm5）大带轮直径 （设=0.01）6）大带轮转速 （2）计算带长初取中心距=650mm带长由机械设计第4版（P179）图11.4得基准长度（3）求中心距和包角1）中心距 2）小轮包角（4）求带根数带速由机械设计第4版（P191-192）表11.8查得；由机械设计第4版（P191-192）表11.8查得；由机械设计第4版（P194-195）表11.12查得；由机械设计第4版（P193）表11.10查得故带根数取根（5）求轴上载荷张紧力 （由机械设计第4版（P179-180）表11.4查得带质量）轴上载荷 3.4.2齿轮传动(外啮合)零件设计的几何计算和其他机械传动比较，齿轮传动的主要优点是：工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和速度适用范围很广等。缺点是：齿轮制造需要专用机床和设备，成本较高；精度低时，振动和噪声较大；不宜用于轴间距离大的传动等。齿轮传动应满足下列两项基本要求：1）传动平稳要求瞬时传动比不变，尽量减小冲击、振动和噪声；2）承载能力高要求在尺寸小、重量轻的前提下，齿轮的强度高、耐磨性好，在预定的使用期限内不出现断齿等失效现象。在齿轮设计和生产中，有关齿廓曲线、齿轮强度、制造精度、加工方法以及热处理工艺等，基本上都是围绕这两个基本要求进行的。预期使用寿命10年，每年300个工作日。在使用期限内，工作时间占20%。载荷无变化，动力机为电动机，工作有中等振动，传动不逆转，齿轮对称布置。传动尺寸无严格限制，小批量生产，齿面允许少量点蚀，无严重过载。因传动尺寸无严格限制，批量较小，故小齿轮用，调质处理，硬度241HB286HB，平均取为260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229HB286HB，平均取240HB。齿轮传动计算如下：一齿面接触疲劳强度计算1初步计算1）转矩 式中 P-电动机功率 -小齿轮转速2）齿宽系数 由机械设计第4版（P218）表12.13，取=1.03）接触疲劳极限 由机械设计第4版（P223）图12.17c得， 4）初步计算的许用接触应力 5）值由机械设计第4版（P227）表12.16，取=856）初步计算的小齿轮直径 取=130mm式中 u-减速器传动比-小齿轮转矩7）初步齿宽b b=2校核计算1）圆周速度 2）精度等级由机械设计第4版（P207）表12。6，选8级精度。3）齿数z和模数m初取齿数；由机械设计第4版（P206）表12.3，取m=3，则 4）使用系数由机械设计第4版（P215）表12.9，=1.55）动载系数由机械设计第4版（P216）图12.9，=1.16）齿间载荷分配系数 由此得 7）齿向载荷分布系数由机械设计第4版（P218）表12.118）载荷系数K 9）弹性系数由机械设计第4版（P221）表12.12，=189.810）节点区域系数由机械设计第4版（P222）图12.16，取=2.511）接触最小安全系数 由机械设计第4版（P225）表12.14，取=1.0512）总工作时间 13）应力循环次数 由机械设计第4版（P226）表12.15，估计 原估计应力循环次数正确。 14）接触寿命系数 由机械设计第4版（P224）图12.18，取 15）许用接触应力 16）验算 计算结果表明，接触疲劳强度较为合适，齿轮尺寸无需调整。3确定传动主要尺寸1）实际分度圆直径d因模数取标准值时，齿数已重新确定，但并未圆整，故分度圆直径不会改变，即2）中心距a 3）齿宽b 取 二齿根弯曲疲劳强度验算1）重合度系数 2）齿间载荷分配系数 由机械设计第4版（P217）表12.10，3）齿向载荷分布系数 由机械设计第4版（P225）图12.14，4）载荷系数K 5）齿形系数 由机械设计第4版（P229）图12.21得， 6）应力修正系数 由机械设计第4版（P230）图12.22得，7）弯曲疲劳极限 由机械设计第4版（P231）图12.23c得，8）弯曲最小安全系数 由机械设计第4版（P225）表12.14得，=1.259）应力循环次数 由机械设计第4版（P226）表12.15，估计 原估计应力循环次数正确 10）弯曲寿命系数 由机械设计第4版（P232）图12.24得， 11）尺寸系数由机械设计第4版（P232）图12.25得，=1.012）许用弯曲应力13）验算 传动无严重过载，故不作静强度校核。另偏心齿轮的计算如下：1）转矩 式中 P-电动机功率 -齿轮转速2）齿宽系数 由机械设计第4版（P218）表12.13，取=0.83）接触疲劳极限 由机械设计第4版（P223）图12.17c得，4）初步计算的许用接触应力 5）值由机械设计第4版（P227）表12.16，取=956）齿轮直径 取=430mm式中 u-减速器传动比-齿轮转矩7）齿宽b b=8）圆周速度 9）精度等级由机械设计第4版（P207）表12。6，选9级精度。10）齿数z和模数m初取齿数；由机械设计第4版（P206）表12.3，取m=10，则3.4.3减速器结构设计的计算1减速器各部位及附属零件的名称和作用（1）窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。（2）放右螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞堵住。（3）油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。（4）通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气体自由逸出，达到机体内外其他相等，提高机体有缝隙处的密封性能。（5）启盖螺钉机盖于机座接合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后接合较紧，不易分开。为便于取下机盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。（6）定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联后，镗孔之前装上两个定位销，销孔位置尽量远些。如机体结构是对称的（如蜗杆传动机体），销孔位置不应对称布置。（7）调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用以调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件（如涡轮、圆锥齿轮等）轴向位置的作用。（8）环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。在机座上铸出吊钩，用以搬运机座或整个减速器。（9）密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。2计算铸铁减速器机体结构尺寸1）机座壁厚一级 =0.025a+1=8