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机械压力机主传动系统设计.doc

机械压力机主传动系统设计【三维PROE】【全套7张CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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定单284-机械压力机主传动系统设计【最终】

机械压力机主传动系统设计.doc---(点击预览)

3D-ProE

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仿真

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图纸-CAD

传动轴-A3.dwg

大带轮-A2.dwg

大齿轮-A2.dwg

小带轮-A3.dwg

小齿轮-A3.dwg

曲轴-A2.dwg

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图纸-CAXA

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大带轮-A2.exb

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小带轮-A3.exb

小齿轮-A3.exb

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有限元分析

曲轴有限元分析结果

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曲轴有限元分析报告.htm

齿轮有限元分析结果

齿轮有限元分析报告_files

dachilun.SLDPRT

齿轮有限元分析报告.htm

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摘要III

AbstractIII

第1章绪论1

1.1概述1

2.2研究背景及意义1

2.3国内外研究现状2

第2章传动系统总体设计4

2.1设计参数选定4

2.2方案选定4

2.2.1传动系统布置方式的选定4

2.2.2传动级数和各速比的分配4

2.2.3确定离合器和制动器的安装位置5

2.2.4总体设计方案的确定5

2.3电动机的选择5

2.3.1压力机功能组成及总功5

2.3.2电动机型号的选择7

2.4动力参数计算7

2.4.1确定总传动比和分配传动比7

2.4.2 运动和动力参数的计算8

第3章主要零部件的设计计算9

3.1飞轮转动惯量的计算9

3.2 V带轮的设计9

3.2.1 确定计算功率9

3.2.2 选择V带的带型10

3.2.3 确定带轮的基准直径dd1并验算带速v10

3.2.4 确定V带的中心距a和基准长度Ld10

3.2.5 验算小带轮包角10

3.2.6 计算带的根数Z10

3.2.7 计算单根V带的初拉力的最小值11

3.2.8 计算压轴力11

3.2.9 V带设计结果11

3.3 齿轮的设计计算12

3.3.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数12

3.3.2 按齿面强度设计12

3.3.3 按齿根弯曲强度设计14

3.3.4 几何尺寸计算15

3.4 曲轴的设计及强度校核16

3.4.1曲轴尺寸参数的确定16

3.4.2 曲轴的强度校核17

3.5 曲轴轴承的设计计算18

3.5.1轴承的选择18

3.5.2 滑动轴承的设计计算18

3.6 传动轴的设计计算19

3.6.1确定轴的最小轴径19

3.6.2 轴的结构设计19

3.6.3轴的校核21

第4章主要零件的有限元分析27

4.1 曲轴的有限元分析27

4.1.1模型的简化27

4.1.2模型的生成27

4.1.3单元的选择27

4.1.4网格的划分27

4.1.5约束条件28

4.1.6力的施加29

4.1.7 有限元计算结果与理论计算结果的比较30

4.2齿轮的有限元分析32

第5 章离合器、制动器的选择34

5.1离合器的选用34

5.2制动器的设计36

5.2.1制动器的选用36

5.2.2带式制动器的结构36

总结37

参考文献38

致谢39

摘要

曲柄压力机是锻压生产中广泛使用的一种锻压设备。它可以应用在板料冲压、模锻、冷热挤压、冷精压和粉末冶金等工艺。研究和设计压力机为了提高其加工效率，提高其自动化水平。目的是为了了解曲柄压力机的工作原理，结构性能及其功能作用，设计出满足使用要求的闭式单点曲柄压力机传动装置。

本文设计内容包括：传动系统的布置及设计；电动机功率和飞轮的计算，确定飞轮的转动惯量并对飞轮的结构进行设计；各级齿轮的结构设计及其计算，并进行了传动比的分配；压力机传动系统各轴转速、功率、转矩进行计算；各轴的结构设计及其计算；绘制齿轮、轴的结构图。本次设计采用Pro/E进行三维设计及仿真，借助Solidworks有限元分析模块进行有限元分析，最后用AutoCAD软件绘制了压力机主传动系统的装配图和主要零件图。

关键词：压力机，传动系统，三维设计，有限元分析

Abstract

Crank is a forging press forging equipment widely used in production . It can be used in sheet metal stamping , forging , cold extrusion, cold coining and powder metallurgy processes. Research and design in order to improve its processing efficiency presses to increase their level of automation. The purpose is to understand the crank press works, structural performance and its functional role , designed to meet the closed single point crank press drives use requirements .

This design includes: the arrangement and design of the transmission system ; flywheel motor power , and calculations to determine the moment of inertia of the flywheel and flywheel structure design ; gear design and structure levels calculation and allocation of the transmission ratio ; press each transmission shaft speed , power, torque calculation ; each axis of the structural design and calculation ; draw gear , structural diagram of the shaft. The design uses Pro / E for three-dimensional design and simulation , using Solidworks finite element analysis module for finite element analysis , and finally draw the main transmission assembly drawing presses and major parts drawing using AutoCAD software.

Keywords : Press , Transmission, Three-dimensional design , Tinite element analysis

第1章绪论

1.1概述

曲柄压力机是锻压生产中广泛使用的一种锻压设备。它可以应用在板料冲压、模锻、冷热挤压、冷精压和粉末冶金等工艺。电机主轴的旋转运动通过曲柄压力机的传动系统，使曲柄连杆滑块机构中的滑块实现往复直线运动，滑块瞬间产生的压力通过模具使金属材料产生塑性变形，以制成一定形状的锻压件。曲柄压力机结构简单，操作比较方便，被广泛地应用在生产中。

现代制造业要求产品的精度越来越高，由传统的机械加工向机械与计算机、电子技术、激光技术相结合的自动化方向和少切削量方向发展。压力加工是机械制造的基本环节，在冶金、机械、电力、汽车、航空、造船、兵器、化工、电子、仪表、轻工等工作部门都占有重要的地位。曲柄压力机在压力加工中很大程度扮演了一个重要的角色。近年来为了适应高精密化加工、高效加工、绿色加工，曲柄压力机也向高精密、高效率、高刚度、自动化、节能环保等方向发展。

现阶段，为了获得多种工艺不同的滑块速度输出特性，一些厂家采用伺服电机作为驱动电机，生产能够满足多种不同工艺的压力机。但是这种用伺服电机作为驱动电机，也有它的局限性。如伺服电机的功率有限且造价昂贵，难以用于大功率的压力机。基于上述原因，现在一些专家提出混合输入并联机构驱动。不难看出，对整个压力机的研究设计有十分重要的意义。

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装配图-A0.gif

传动轴-A3.gif

大齿轮-A2.gif

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小齿轮-A3.gif

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内容简介：: 哈尔滨理工大学学士学位论文 I 目录摘要 . III ABSTRACT . III 第 1 章绪论 . 1 1.1 概述 . 1 2.2 研究背景及意义 . 1 2.3 国内外研究现状 . 2 第 2 章传动系统总体设计 . 4 2.1 设计参数选定 . 4 2.2 方案选定 . 4 2.2.1 传动系统布置方式的选定 . 4 2.2.2 传动级数和各速比的分配 . 4 2.2.3 确定离合器和制动器的安装位置 . 5 2.2.4 总体设计方案的确定 . 5 2.3 电动机的选择 . 5 2.3.1 压力机功能组成及总功 . 5 2.3.2 电动机型号的选择 . 7 2.4 动力参数计算 . 7 2.4.1 确定总传动比和分配传动比 . 7 2.4.2 运动和动力参数的计算 . 8 第 3 章主要零部件的设计计算 . 9 3.1 飞轮转动惯量的计算 . 9 3.2 V 带轮的设计 . 9 3.2.1 确定计算功率 caP . 9 3.2.2 选择 V 带的带型 . 10 3.2.3 确定带轮的基准直径 dd1 并验算带速 v . 10 3.2.4 确定 V 带的中心距 a 和基准长度 Ld . 10 3.2.5 验算小带轮包角 1 . 10 3.2.6 计算带的根数 Z . 10 3.2.7 计算单根 V 带的初拉力的最小值 0 min()F . 11 3.2.8 计算压轴力 pF . 11 3.2.9 V 带设计结果 . 11 3.3 齿轮的设计计算 . 12 nts哈尔滨理工大学学士学位论文 II 3.3.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 . 12 3.3.2 按齿面强度设计 . 12 3.3.3 按齿根弯曲强度设计 . 14 3.3.4 几何尺寸计算 . 15 3.4 曲轴的设计及强度校核 . 16 3.4.1 曲轴尺寸参数的确定 . 16 3.4.2 曲轴的强度校核 . 17 3.5 曲轴轴承的设计计算 . 18 3.5.1 轴承的选择 . 18 3.5.2 滑动轴承的设计计算 . 18 3.6 传动轴的设计计算 . 19 3.6.1 确定轴的最小轴径 . 19 3.6.2 轴的结构设计 . 19 3.6.3 轴的校核 . 21 第 4 章主要零件的有限元分析 . 27 4.1 曲轴的有限元分析 . 27 4.1.1 模型的简化 . 27 4.1.2 模型的生成 . 27 4.1.3 单元的选择 . 27 4.1.4 网格的划分 . 27 4.1.5 约束条件 . 28 4.1.6 力的施加 . 29 4.1.7 有限元计算结果与理论计算结果的比较 . 30 4.2 齿轮的有限元分析 . 32 第 5 章离合器、制动器的选择 . 34 5.1 离合器的选用 . 34 5.2 制动器的设计 . 36 5.2.1 制动器的选用 . 36 5.2.2 带式制动器的结构 . 36 总结 . 37 参考文献 . 38 致谢 . 39 nts哈尔滨理工大学学士学位论文 III 摘要曲柄压力机是锻压生产中广泛使用的一种锻压设备。它可以应用在板料冲压、模锻、冷热挤压、冷精压和粉末冶金等工艺。研究和设计压力机为了提高其加工效率，提高其自动化水平。目的是为了了解曲柄压力机的工作原理，结构性能及其功能作用，设计出满足使用要求的闭式单点曲柄压力机传动装置。本文设计内容包括：传动系统的布置及设计；电动机功率和飞轮的计算，确定飞轮的转动惯量并对飞轮的结构进行设计；各级齿轮的结构设计及其计算，并进行了传动比的分配；压力机传动系统各轴转速、功率、转矩进行计算；各轴的结构设计及其计算；绘制齿轮、轴的结构图。本次设计采用 Pro/E 进行三维设计及仿真，借助 Solidworks 有限元分析模块进行有限元分析，最后用 AutoCAD 软件绘制了压力机主传动系统的装配图和主要零件图。关键词：压力机，传动系统，三维设计，有限元分析 Abstract Crank is a forging press forging equipment widely used in production . It can be used in sheet metal stamping , forging , cold extrusion, cold coining and powder metallurgy processes. Research and design in order to improve its processing efficiency presses to increase their level of automation. The purpose is to understand the crank press works, structural performance and its functional role , designed to meet the closed single point crank press drives use requirements . This design includes: the arrangement and design of the transmission system ; flywheel motor power , and calculations to determine the moment of inertia of the flywheel and flywheel structure design ; gear design and structure levels calculation and allocation of the transmission ratio ; press each transmission shaft speed , power, torque calculation ; each axis of the structural design and calculation ; draw gear , structural diagram of the shaft. The design uses Pro / E for three-dimensional design and simulation , using Solidworks finite element analysis module for finite element analysis , and finally draw the main transmission assembly drawing presses and major parts drawing using AutoCAD software. Keywords : Press , Transmission, Three-dimensional design , Tinite element analysis nts哈尔滨理工大学学士学位论文 1 第 1 章绪论 1.1 概述曲柄压力机是锻压生产中广泛使用的一种锻压设备。它可以应用在板料冲压、模锻、冷热挤压、冷精压和粉末冶金等工艺。电机主轴的旋转运动通过曲柄压力机的传动系统，使曲柄连杆滑块机构中的滑块实现往复直线运动，滑块瞬间产生的压力通过模具使金属材料产生塑性变形，以制成一定形状的锻压件。曲柄压力机结构简单，操作比较方便，被广泛地应用在生产中。现代制造业要求产品的精度越来越高，由传统的机械加工向机械与计算机、电子技术、激光技术相结合的自动化方向和少切削量方向发展。压力加工是机械制造的基本环节，在冶金、机械、电力、汽车、航空、造船、兵器、化工、电子、仪表、轻工等工作部门都占有重要的地位。曲柄压力机在压力加工中很大程度扮演了一个重要的角色。近年来为了适应高精密化加工、高效加工、绿色加工，曲柄压力机也向高精密、高效率、高刚度、自动化、节能环保等方向发展。现阶段，为了获得多种工艺不同的滑块速度输出特性，一些厂家采用伺服电机作为驱动电机，生产能够满足多种不同工艺的压力机。但是这种用伺服电机作为驱动电机，也有它的局限性。如伺服电机的功率有限且造价昂贵，难以用于大功率的压力机。基于上述原因，现在一些专家提出混合输入并联机构驱动。不难看出，对整个压力机的研究设计有十分重要的意义。 2.2 研究背景及意义曲柄压力机是以曲柄传动的锻压机械，适用于板料的冲孔、落料弯曲、线拉伸及成型等工作，床身可作适当倾斜，以便于把冲压的成品或铁屑等物，依靠自重滑落、若装上自动送料机构、则可以推行半自动冲压工作，一般用于农业机械、电气工业、汽车、拖拉机工业等用途较为广泛。为了满足小批量和单件生产经济上的合理性，要求生产具有更大的柔性、工艺设备具有万能性。近 10 15 年内，曲柄压力机仍是大批量或大量生产的企业体积模锻和板冲车间的主要设备，但在总台数中的相对数量未必会增加。设备的改进，设备的性能（包括生产率）的改善，以及设备价格的提高，但是仍然要用不同的方法加以改进。所以提高生产率，改进冲压件质量（首先是他的形状和尺寸精度），实现自动化，以及根本改善操纵条件和工作地点的舒适性等都是需要研究和优化的。曲柄压力机在机械制造业的各个部门中广泛采用，在金属压力加工工艺上占有显著的位置。由于锻造行业对零件的加工要求越来越高，对节能降耗业提出了较高的要求，因此，对压力机的精度、稳定性和功率的利用要求也越来越高。而且，国内外对压力机的研究不断的深入，压力机的结构日新月异。在生产新型结构压力机的同时，研究现有的压力机也具有重要的意义。 nts哈尔滨理工大学学士学位论文 2 2.3 国内外研究现状国内目前现状，机械压力机的正规专业和兼业生产厂共 23 个， 1978 年机械压力机品种（只包括一机械系统的正式产品）共 30 个系列达 160 余种，产量占整个锻压机械年产量的 49%，其中开式压力机占 70%，大、重型机械压力机占 3%。在这期间，上海锻压机床厂、上海第二锻压机床厂、济南第二机床厂及徐州锻压机床厂等机械压力机制造厂进行了技术改造和扩建，生产能大大提高。设计科研队伍日益扩大，开展了机械压力机的三化及科研工作，老产品亦不断进行更新换代。例如，济南第二机床厂对 13 中产品至今共进行了 23 次更新，有的产品以前后更新多次，如 160 吨闭式双点压力机共更新了三次，产品性能及质量精益求精。现在已具备各有设计和制造大型复杂机械压力机的能力，某些产品以接近或赶上世界先进水平。单机连线自动化冲压生产线为满足自动化冲压生产线的需要，国内知名压力机生产企业在 20 世纪末期，就大力进行了高性能单机连线压力机的研制生产。其中以济南二机床集团公司、上海锻压机床厂、齐齐哈尔第二机床厂等为代表，先后研制了 J471250/2000 型闭式四点双动拉深压力机、 S3P630 型闭式四点压力机、 PE4 - HH- 600 - 2TS 四点单动压力机、 PD4- HH - 800/ 600 - 2TS 四点双动压力机、 30000kN 闭式双点汽车大梁压力机、成系列多连杆传动单动压力机及其他规格的大型双动拉深压力机。由它们组成的自动化冲压生产线具有大吨位、大行程、大台面，以及大吨位气垫、机械手自动上下料系统、全自动换模系统和功能完善的触摸屏监控系统，生产速度快、精度高。这些单机连线已先后装备了第一汽车制造厂、重庆长安汽车厂等汽车制造业的多条大型自动化冲压生产线，并正在向更多的汽车厂和国外公司扩展。 2006 年 8 月，济南二机床公司向泰国萨密特公司提供了一条 32000kN 大型冲压生产线，充分满足了汽车快速、高精度及高效的生产要求。这类生产线的典型配置和用途：开式单点压力机加装辊轮送料机( 或气动送料机 ) 成线，可作单 ( 多 ) 工序连续冲压，操作性良好；开式双点压力机加装多工位送料装置、开卷装置和校平装置，组成多工位连续冲压生产线。由于占地少、工序间搬运小，所以正日益被冲压生产看好；高速压力机加装凸轮分割型送料机、开卷校平装置成线，冲制专用零件，如电动机硅钢片等。大型多工位压力机在覆盖件冲压领域，大型多工位压力机是最先进、最高效的冲压设备，是高自动化、高柔性化的典型代表。通常由拆垛机、大型压力机、三坐标工件传送系统和码垛工位等组成。生产节拍可达 16 25 次 /min，是手工送料流水线的 4 5 倍，是单机连线自动化生产线的 2 3 倍。是当今世界汽车制造业应首选的最先进的冲压设备，目前世界上已能生产 95000kN 的大型多工位压力机。这类机床过去惟工业发达国家独有，20 世纪末到 21 世纪初我国也已开发研制，并取得成功。济南二机床集团公司于 1999 年与德国万加顿公司合作制造了两台 20000kN 大型机械多工位压力机， 2005 年初又与世界最大的汽车零部件供应商美国德纳 (DANA)公司签订了供货合同，为其提供一台50000kN 重型多工位压力机。该机采用电控同步、电子伺服三坐标送料、多连杆、全自动换模、模具保护及现场总线控制等多项国际先进技术，具有远程诊断、远程控制和网络通信等多种自动化功能，适用于汽车制造中薄板件的拉深、弯曲、冲裁和成形等冷冲压工艺。是我国迄今为止出口的吨位最大、技术含量最高、自动化程度最高的冲压成套设nts哈尔滨理工大学学士学位论文 3 备。济南二机床公司因强大的研发制造能力和良好的市场业绩，被国外用户誉为 “世界五大数控装备制造商之一 ”。迄今为止，这类多工位压力机在国内汽车业尚未广泛使用，但市场前景十分看好。国外目前现状，曲柄压力机，近 30 年来主要以批量生产在板冲和模锻中被广泛使用，专门化程度越来越高，朝着高速度、高精度、自动化方向发展，普遍采用 CNC 控制。但今年，多品种少量生产势头在国外越益强劲，要满足其经济上的合理性，就要求生产具有更高的柔性，工艺设备具有更大的通用性。在这种背景下，国外压力机设计、制造者们、在传统的机械压力机上经反复各种尝试，最近终于设计制造出一些具有新创见的压力机面市。这些压力机，在结构上各有其独到之处，可适应多变的工艺过程，通用性大，具有更高的柔性。其中机械驱动源的液压化、兼容机械压力机和液压机双方优点，体现了未来压力机的突出特征，例如球头连杆压力机，机械液压压力机，液压机械压力机等。 nts哈尔滨理工大学学士学位论文 4 第 2 章传动系统总体设计 2.1 设计参数选定本次设计选定 JB23 35A 型 35 吨曲柄压力机参数为参考， JB23 35A 型压力机的主要技术参数如下：公称力 Pg 35t 公称力行程 Sp 8mm 滑块行程 H 100mm 滑块行程次数 48r/min 最大封闭高度 120mm 封闭高度调节量 30mm 滑块中心至机身距离 110mm 工作台板尺寸前后左右厚度 20030030 mm 2.2 方案选定 2.2.1 传动系统布置方式的选定传动系统的布置方式包括两个方面 1， 2：（ 1）上传动 /下传动传动系统布置在工作台之上称为上传动，反之为下传动。目前市场上已上传动压力机居多，但下传动压力机在个别领域仍占有优势，如食品、橡胶等行业。（ 2）曲轴横放 /纵放压力机传动系统的曲轴平行于压力机正面的为曲轴横放，垂直于正面的为曲轴纵放，一般在中大型压力机上采取曲轴纵放（偏心齿轮结构），甚至在个别小型压力机上也采取这种型式。曲轴横放主要适用于大台面压力机（通常为双点压力机）。 2.2.2 传动级数和各速比的分配压力机的传动级数与电动机的的转速和滑块每分钟的行程次数有关。行程次数越低，总速比大，传动级数就应多些否则每级的速比过大，结构不紧凑；行程次数高，总速比小，传动级数可少些，现有压力机传动系统的级数一般不超过四级。行程次数在 70 次/min 以上的用单级传动， 70 30 次 /min 的用两级传动， 30 10 次 /min 的用三级传动， 10次 /min 一下的用四级传动 1。各传动级数的速比分配要恰当。通常三角皮带传动的速比不超过 6 8，齿轮传动部超过 7 9。速比分配时，要保证飞轮有适当的转速，也要注意布置得尽可能紧凑、美观和长、宽、高尺寸比例适当。 nts哈尔滨理工大学学士学位论文 5 2.2.3 确定离合器和制动器的安装位置单级传动压力机的离合器和制动器只能置于曲轴上 2。采用刚性离合器的压力机，离合器应置于曲轴上，这是因为刚性离合器不宜在高速下工作，而曲轴的转速较低，故离合器置于曲轴上比较合适。在此情况下，制动器必然也置于曲轴上。采用摩擦离合器时，对于具有两级和两级以上传动的压力机，离合器可置于转速较低的曲轴上，也可置于中间传动轴上。当摩擦离合器安装在低速轴上时，加速压力机从动部分所需要的功和离合器结合时所消耗的摩擦功都比较小，因而能量消耗较少，离合器工作条件也比较好。但是低速轴上的离合器需要传递较大的扭矩，因而结构尺寸较大。因此，摩擦离合器的合理位置应视机器的具体情况而定。一般来说，行程次数较高的压力机（如模锻压力机）离合器最好安装在曲轴上。行程次数较低的压力机（如中大型通用压力机），由于曲轴转速低，最后一级大齿轮的飞轮作用已不显著为了缩小离合器尺寸，降低其制造成本，并且由于结构布置的要求，离合器多置于转速较高的传动轴上，一般是飞轮轴。制动器的位置则随离合器位置而定。 2.2.4 总体设计方案的确定根据以上设计原理及此次设计原始数据综合考虑，曲柄压力机传动系统选择 2 级传动，一级带传动，大带轮兼做飞轮用，一级齿轮传动，齿轮悬臂放置，刚性离合器和制动器均在曲轴上，曲轴横放，大带轮兼做飞轮用，齿轮悬臂放置。总体传动方案如图 1 所示。图 1 曲柄压力机总体传动方案 2.3 电动机的选择 2.3.1 压力机功能组成及总功（ 1）工件变形功 A1 1 10A = 0 .3 1 5 P g h（ 14） nts哈尔滨理工大学学士学位论文 6 （ 15） 331 0 . 3 1 5 3 5 0 1 0 7 . 5 1 0 8 2 6 . 8 7 5A N m J （ 2）拉伸垫工作功 A2 1 3323 5 0 1 0 1 0 0 1 0 9 7 2 . 2 2 23 6 3 6yPH NmAJ （ 16）（ 3）工作行程摩擦 A3 摩擦当量力臂 1 01 ( 1 ) 2 ABm d d d （ 17） 1 0(1 . 1 1 . 4 )Add（ 18） 1 0 ( 4 . 4 5 )d P g取0 4 . 7 3 5 0 8 8d m m (19) 1 . 2 8 8 1 0 5 . 6Ad m m 1 0 . 0 4 5 ( 1 0 . 1 0 8 2 ) 1 0 5 . 6 0 . 1 0 8 2 5 0 . 5 8 8 4 . 7 3 62m m m 1 3 3 03 00 . 5 0 . 5 4 . 7 3 6 1 0 3 5 0 1 0 2 0 = 2 8 9 . 0 3 6180A m P g J (20) （ 4）弹性变形功 A 4 1 4 12A Pg h(21) 1 350 0 . 8 7 54 0 0 /P g K Nh m mC g K N m m (22) 334 1 3 5 0 1 0 0 . 8 7 5 1 0 1 5 32AJ (23) （ 5）滑块空程功 A5 查表 641 得 A5=423.333J （ 6）飞轮空转功 A6 1 6 0 1()A N t t(24) 查表 641 得 N0=3KW 1nt nC (25) 查表 561 得 Cn=0.50 111 1 . 2 548tsn 次次 /min (26) 1 0 0 . 4 0 . 4 3 5 0 7 . 5h P g m m 1 2 . 7 2 . 7 3 5 0 5 0 . 5Bgd P m m nts哈尔滨理工大学学士学位论文 7 1 11 2 . 4 048ntsnC 次 / m i n 0 . 5 2(27) 6 0 . 5 ( 2 . 4 1 . 2 5 ) 5 7 5A K W s J （ 7）离合器接合功 A7： A7=0.2A （ 8）总功 1 1 2 3 4 5 6 7A A A A A A A A 8 2 6 . 8 7 5 9 7 2 . 2 2 2 2 8 9 . 3 0 6 1 5 3 . 1 2 5 4 2 3 . 3 3 3 5 7 5 0 . 2J J J J J J A (28) 解得 4 0 4 9 .8 2 6AJ 2.3.2 电动机型号的选择电动机平均功率 4 0 4 9 . 8 2 6 1 6 8 7 . 4 2 72 . 4 0m AJNWts (29) 电动机实际功率 mN KN(30) 查表 611 得 K 取 1.3 实际选用功率 1 . 3 1 6 8 7 . 4 2 7 2 1 9 3 . 6 5 6 2 . 2 0N W W K W (31) 又因为，两级或两级以上的传动系统采用同步转速为 1500 或 1000r/min 的电动机，单级传动系统一般采用 1000r/min 的电动机 1。查机械设计手册 5 ，同步转速为 1500r/min，额定功率 Ne 为 2.2KW 的电动机型号为Y100L14，满载转速 nm=1430r/min。 2.4 动力参数计算 2.4.1 确定总传动比和分配传动比电动机型号为14100YL，满载转速 1 4 3 0 / m i nmnr。（ 1）总传动比 1430 2 9 . 7 948ma ni n (32) （ 2）分配传动装置的传动比前面传动方案已确定，采用一级带传动，一级齿轮传动，传动方案如图 1 所示。 01ai ii ，式中01ii分别为带传动和齿轮传动的传动比。查表 15常见机械传动的主要性能，表 411 ,现有通用压力机传动参数，为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，取0 4.75i ，则齿轮传动比为： nts哈尔滨理工大学学士学位论文 8 1 02 9 . 7 9 6 . 2 74 . 7 5aii i (33) 2.4.2 运动和动力参数的计算传动装置如图 1 所示（ 1）各轴转速电动机轴 0 1 4 3 0 / m i nmn n r传动轴 1 01430 3 0 1 . 0 5 / m i n4 . 7 5mnnri (34) 曲柄轴 2 4 8 / m innr（ 2）各轴输入功率电动机轴输出功率 2 .1 9dP KW传动轴 1 dPP01 dP 1 2 . 1 9 0 . 9 6 2 . 1 0 KW (35) 曲柄轴 2 1 1 2 2 31 2 . 1 0 0 . 9 8 0 . 9 7 2 . 0P P P K W (36) 传动轴、曲柄轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率 0.98，例如传动轴输出功率11= 0 . 9 8 2 . 1 0 0 . 9 8 2 . 0 6P P K W （ 3）各轴输入转矩电动机轴输出 2 . 1 99 5 5 0 9 5 5 0 1 4 . 6 31430dd mPT N mn (37) 传动轴 1 0 0 1 0 1= = 1 4 . 6 3 4 . 7 5 0 . 9 6 = 6 6 . 7 1ddT T i T i N m (38) 曲柄轴 2 1 1 1 2 1 1 2 3= = 6 6 . 7 1 6 . 2 7 0 . 9 8 0 . 9 7 = 3 9 7 . 6 1T T i T i N m (39) 传动轴、曲柄轴输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率 0.98，例如传动轴的输出转矩 /1 1 2 6 6 . 7 1 0 . 9 8 6 5 . 3 8T T N m 。运动和动力参数计算结果整理于下表：表 1 运动和动力参数计算结果轴名功率 P（ KW）扭矩 T（ Nm）转速n/min 传动比 i 效率输入输出输入输出电动机轴 2.19 14.63 1430 0 4.75i 6.27ai 01 0.96 02 0.95 传动轴 2.10 2.06 66.71 65.38 301.05 曲柄轴 2.0 1.96 397.61 389.66 48 nts哈尔滨理工大学学士学位论文 9 第 3 章主要零部件的设计计算 3.1 飞轮转动惯量的计算 1 电动机在额定转速下飞轮的角速度e 1 2 2 1 4 3 0 3 1 . 5 3 /4 . 7 5ee n r a d si (40) 2 电动机的额定滑差率eS该异步电动机的同步转速0 1 5 0 0 / m innr，实际转速 1 4 3 0 / m i nmnr 6 001 5 0 0 1 4 3 0 0 . 0 4 71500mennsn (41) 3 速度不均匀系数考虑该压力机需进行拉伸工艺，需要较大的工作能量，故在转子中串如电阻，使es 0.11，查表 671，皮带当量滑差率 0.02ts ，系数 K=1.3，修正系数 0.9 ，则 1 2 ( ) 2 0 . 9 1 . 3 ( 0 . 1 0 . 0 2 ) 0 . 2 8 1etk s s (42) 5 最大盈亏工0A 1 0 1 2 3 4A A A A A 8 2 9 . 8 7 5 9 7 2 . 2 2 2 2 8 9 . 3 0 6 1 5 3 . 1 2 5 2 2 4 1 . 5 2 8 J (43) 4 飞轮转动惯量 Je 1 , 7 20222 2 4 1 . 5 2 8 8 . 0 2 4( 3 1 . 5 3 ) 0 . 2

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