摩擦压力机的传动机构设计本科毕业设计.doc

摩擦压力机毕业论文 I 摩擦压力机的传动机构设计摩擦压力机的传动机构设计 摘要：摘要：摩擦压力机是现代工业最早出现的螺旋压力机，它具有结构简单，价格低廉的优点，迄今已有近二百年的历史并仍在广泛使用。除了在锻压行业外，亦用于建材行业。对制造产业起了巨大作用和现实意义。本文查阅了许多国内外文献，详尽地了解国内外关于摩擦压力机优化的研究现状和发展动态。对于摩擦压力机，在工程设计及使用中还存在一些的缺陷，如参数选择不合理，机械效率过低等。文中对摩擦压力机进行了较全面论述，阐明了摩擦压力机的工作原理。综合运用前人的实践设计计算得出较好的摩擦压力机的结果，能较好地解决实际问题。对摩擦压力机的设计有参考价值。关键词：关键词：摩擦压力机；结构设计；校核 A Abstract:bstract:As the earliest screw presses in modern industry,fray presses has the advantages of simple structure and low prices which has been using for nearly two hundred years and is still popularly used now.Fray presses is not only used in forge industry,but also used in building material industry.Fray presses has a great influence on manufacturing industry and a practical value.This paper examined a number of domestic and foreign literature,a detailed understanding of the internal and external fray presses Optimization of the status quo and developments.Screw conveyor for the engineering design and use,there were still a few shortcomings,such as the choice of parameters such as irrational.Text of a more comprehensive exposition conveys the fray presses principle.Comprehensive use of the practice in previous calculations better results can be used to solve practical problems.To fray presses design have reference value.KeywordsKeywords:fray presses;structure design;examines 摩擦压力机毕业论文 II 目目 录录 1.1.绪论绪论 .1 1 1.1 引言.1 1.2 摩擦压力机概述.1 1.3 摩擦压力机的发展历史趋势.2 1.4 课题的提出及研究的意义.2 1.4.1 课题的提出及创新.2 1.4.2 课题研究意义.3 1.5 摩擦压力机的现状及改进方法.3 1.5.1 摩擦压力机的现状.3 1.5.2 摩擦压力机改进方法.3 1.5.3 改进后及固有的性能特点.4 2.2.摩擦压力机初步设计及单元功能设计摩擦压力机初步设计及单元功能设计 .6 6 2.1 结构设计.6 2.2 控制系统设计.8 3.3.摩擦压力机的设计计算摩擦压力机的设计计算 .9 9 3.1 初步设计.9 3.2 设计 V 带.11 3.3 设计摩擦轮.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.4 花键轴的设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.5 滚动轴承的选择.15 3.6 键的设计与校核.15 3.7 螺杆螺母的设计.17 4.4.总结及说明总结及说明 .2020 4.1 总结.20 4.2 摩擦压力机的使用与维护.20 参考文献参考文献 .2121 致谢致谢 .2222 附录附录 .错误!未定义书签。摩擦压力机毕业论文 1 1.1.绪论绪论 1.1 1.1 引言引言 20 世纪是螺旋压力机大发展的时期，20 年代，人们开始研制液压螺旋压力机，40 年代末期投入工业应用。30 年代，前苏联开始电动螺旋压力机研制，50 年代末期德国开始生产，到 70 年代末，德国辛佩欠公司研制成功离合器式螺旋压力机。20 世纪末期，日本 Enomoto 公司开始研制成功伺服驱动电动螺旋压力机。进入 21 世纪，螺旋压力机这一古老的成形设备仍在蓬勃发展，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做出贡献。摩擦压力机是现代工业最早出现的螺旋压力机，它具有结构简单，价格低廉的优点，迄今为止已有近二百年的历史并仍在广泛使用。除了在锻压行业外，亦用于建材行业。1.2 1.2 摩擦压力机概述摩擦压力机概述 摩擦压力机是利用飞轮和摩擦盘接触，借助螺杆和螺母相对运动的原理而工作的一种压力机。螺杆上端与飞轮刚性联接下端与滑块相连，由铜螺母将飞轮和螺杆的旋转运动转变为滑块的上、下直线运动，电机经皮带轮带动摩擦盘转动，当向下行程开始时，方向离合器推动摩擦盘压紧飞轮，搓动飞轮旋转，滑块下行，此时飞轮加速并获得动能，在冲击工件前的瞬间，摩擦盘与飞轮脱离接触，滑块以此时所具有的速度锻压工件，释放能量直至停止;锻压完成后，开始回程，此时，左边的气缸进气，推动左边的摩擦盘压紧飞轮，搓动飞轮反向旋转，滑块迅速提升。至某一位置后，摩擦盘与飞轮脱离接触，滑块继续自由向上滑动，到达制动行程处，制动器动作，滑块减速，直至停止，这样，上下运动一次，即完成了一个工作循环。摩擦压力机是现代工业最早出现的螺旋压力机，它具有结构简单，价格低廉的优点，迄今为止已有近二百年的历史并仍在广泛使用。除了在锻压行业外，亦用于建材行业。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，而飞轮在一个循球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，设备性能行到一定的改善。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。摩擦压力机毕业论文 2 摩擦压力机效率低，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。我国最大吨位的摩擦压力机为主。我国最大吨位的摩擦压力机是青岛锻压机械公司在 2004 年研制的 31500kN 摩擦压力机。1.3 1.3 摩擦压力机的发展历史趋势摩擦压力机的发展历史趋势 谈到摩擦压力机就一定先说螺旋压力机，螺旋压力机是最古老的成形设备之一，珍有十分悠久的发展历史。很久以前，欧洲就有木制螺旋压力机，用以压制葡萄汁和橄榄油。15 世纪德国人Johann Gensleisch(14001468)在木制螺旋压力机的基础上制成了螺旋印刷机，它可以说是螺旋压力机和其它机械压力机的老祖宗。在欧洲语言中，压力机和印刷（PRESS）这两个词同词根。16世纪初，意大利人采用螺旋压力机压制金属艺术品和硬币。直到 19 世纪中叶才出现了由蒸汽驱动的机械压力机。最早用于现代工业化大生产的螺旋压力机靠摩托车擦盘传递动力，简称摩擦压力机，它在 19世纪初开始使用，1877 年德国公布了摩擦压力机的首个专利。由于结构简单，工作可靠，摩擦压力机至今仍在广泛应用。其最大的缺点是摩擦传动效率低，约为 50%55%，其总效率仅为 20%25%。近百年来，人们一直在寻求改进的方法，主要目标是：（1）提高传动效率，降低能耗；（2）加大设备吨位，提高工作能力；（3）提高打击能量的确良控制精度和操作的自动化程度。20 世纪是摩擦压力机大发展的时期，20 年代，人们开始研制液压摩擦压力机，40 年代末期投入工业应用。30 年代，前苏联开始电动摩擦压力机研制，50 年代末期德国开始生产，到 70 年代末，德国辛佩欠公司研制成功离合器式摩擦压力机。20 世纪末期，日本 Enomoto 公司开始研制成功伺服驱动电动摩擦压力机。进入 21 世纪，摩擦压力机这一古老的成形设备仍在蓬勃发展，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。1.4 1.4 课题的提出及研究的意义课题的提出及研究的意义 1.4.1 课题的提出及创新 摩擦压力机在各个行业都得到了广泛的应用，其发展和研究也得到了长足的进步。目前，摩擦压力机的设计工作仍是使用传统的经验设计方法进行，存在缺点是效率低，周期长以及难以提高设备性能。对现有的摩擦压力机局部结构进行技术改造，提出新的设计方案是本次设计任务中的重中之重。摩擦压力机毕业论文 3 1.4.2 课题研究意义 随着制造业的迅速发展，模锻件质量及成本的竞争愈来愈激烈。自从我国加入 WTO 后，降低模锻件成本是锻造行业十分关心的重要问题，这就向锻压装备及锻造工艺技术提出了更高更新要求。突出的问题是合理选择以精化毛坯为目的的变形方式，这些方式不仅能获得高精度高质量的锻件，还能完成各种复杂锻件的成形;既能减少材料消耗及机加工工时，又能降低能耗，提高生产率。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，而飞轮在一个循球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，设备性能行到一定的改善。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。针对这些问题，我们有必要对摩擦压力面进行优化设计，得出较合理的结果，给实际工作以有效的指导。1.5 1.5 摩擦压力机的现状及改进方法摩擦压力机的现状及改进方法 1.5.1 摩擦压力机的现状 对于我国的摩擦压力机现状，其特点是结构简单，操作维护简便，在精加工场合得到了广泛的应用，但是其输送效率却比较低。1.5.2 摩擦压力机改进方法 对于我国的摩擦压力机现状，其特点是结构简单，操作维护简便，在精加工场合得到了广泛的应用，但是其输送效率却比较低。从摩擦压力机的结构出发，对摩擦压力机的结构尺寸综合性能做了深入的研究和探索，摩擦压力机的能量损失主要来自滑动轴承和螺杆螺母副。螺杆螺母副不能除了改进工艺，不能深入优化结构，主要是由于摩擦压力机这个概念的制约，所以只能从滑动轴承方面进行改进。我们知道滑动轴承的效率是很低的，所以本设计采用滚动轴承，这就决定了摩擦盘的结构要重新设计，因为轴是不适于在轴承中轴向来回运动的。于是，又引出了摩擦盘的结构设计。本设计结构采用花摩擦压力机毕业论文 4 键轴带动摩擦盘的结构形式。让摩擦盘的轴向运动交给花键轴套，这样可以采用滚动轴承。对于这个实际的问题，根据调查和实例，对花键轴进行了理论分析，提出了推荐计算公式，并将推荐计算公式和通用计算公式结合起来，进行计算比较对照，得出推荐计算公式与实际需要符合得很好这样的结论。从摩擦压力机的使用性能出发，由于摩擦压力机工作时间间隔小，冲压力大，危险性高，所以对摩擦压力机的安全性进行优化设计也由其重要。本设计从两个地方进行优化设计：一、改进飞轮结构，增加过载保护结构；二、设计行程开关机构，把滑块行程的信息反馈到操纵杆。总之，现在对于摩擦压力机的研究越来越收到各界的重视，而目前国外也有了很多的研究成果。在国内的研究成果相对于国外来比较，研究成功还较少，还不是很先进。1.5.3 改进后及固有的性能特点 1双盘摩擦压力机兼有模锻锤和热模锻曲柄压力机的双重特性和优点。首先它在工作过程中带有一定的冲击作用，滑块行程不固定，这是锤类设备的特性，使得它在一个型槽里可进行多次打击变形，从而能为大变形工序（如嫩粗、挤压等)提供大的变形能和一定的锻击力：同时它又是通过螺旋付传递能量，在金属产生塑性变形的瞬间，滑块和工作台之间所受的力由压力机封闭的框架所承受，并形成一个封闭力系，这一点是热模锻曲柄压力机的特性，因而也能为小变形工序(如终锻模合阶段、精压、压印等)提供较大的变形力和一定的变形能，所以能满足各种主要锻压工序的力能要求。2与热模锻曲柄压力机相比，该机是定能设备，设备行程可变，没有固定的下死点。因此、调整模具十分方便，特别适合于模具更换频繁的中小批量锻件的生产。而热模锻曲柄压力机的下死点是固定的，行程和压力不能随意调节，不适宜进行延伸、滚挤等制作工艺，对坯料表面的加热质量要求也较高，不允许有过多的氧化皮，尤其当设备操作或模具调整不当以及下料不准或超负荷使用时，有可能使滑块在接近下死点时发生闷车而中断生产。3该机打击力大，一般允许为公称力的 1.6 倍，而热模锻曲柄压力机因容易“闷车”一般只允许用到其公称力的 70%-80%.因此，同规格的压力机，双盘摩擦压力机的最大打击力是热模锻曲柄压力机的两倍，也就是说 J53-3150 型摩擦压力机就相当于 60000kN 热模锻曲柄压力机的工作能力。4该机锻件精度高，锻件的尺寸精度靠模具“打靠”和导柱导向(用于精密模锻)来保证，不受设备自身弹性变形的影响，因而近年来许多工厂都利用摩压力机进行精密模锻，特别对于轴类摩擦压力机毕业论文 5 的校正等运用广泛。5该机闷模时间短，仅为热模锻曲柄压力机的一半，传给模具上的热量少，温度低，模具寿命长，这对批量生产尤为重要，能够保证各个锻件的精度基本一致。而热模锻曲柄压力机由于滑块在下死点附近运动速度最慢，不仅工件在模具内停留时间长，模具使用寿命短，而且对一些主要靠压人方式充填型槽的锻件，有可能虽然产生了较大的毛边，而仍未充满型槽深处。6该机结构简单性能可靠，操作灵敏方便，其设备投资、模具成本和锻件成本均比模锻锤和热模锻曲柄压力机便宜一半多，与进口产品相比，性能基本一致，但价格仅为进口产品的四分之一。因此理论和实践都证实，该机工艺适应范围广，锻件精度高，生产率适中，劳动条件好，是一种符合我国国情，具有国际先进水平的大型精锻设备。摩擦压力机毕业论文 6 2.2.摩擦压力机初步设计及单元功能设计摩擦压力机初步设计及单元功能设计 2.1 2.1 结构设计结构设计 设计一台由操纵杆控制的，利用摩擦力改变飞轮转向摩擦压力机，如图 2-1。按中华人民共和国机械行业标准：JB/T 254791，要求参数如下：公称力：F=1500KN 运动部分能量：P=18KW 滑块行程：S=280MM 最小装模高度：H=280MM 工作台垫板厚度：T=120MM 工作台面尺寸：左右 b=500MM 前后 a=630MM 图图 2 2-1 1 摩擦压力机示意图摩擦压力机示意图 摩擦压力机毕业论文 7 由设计任务书及相关资料得知。本次设计可采用如下方案：传动系统：采用电动机通过 V 带带动摩擦盘。摩擦轮传动经过螺杆螺母机构控制滑块进程。导向机构：采用滑动直线导轨。执行机构：螺杆-螺母螺旋机构。驱动机构：三相异步交流电动机。传动机构：初步定为 V 带传动机构。主要零部件特点及其作用：机身采用组合预应力框架，分为横梁、立柱和底座，由优质灰口铸铁浇注成为一体，机架强度高刚性好。机身设计为组合式一是为了起吊运输方便，二是提高产品质量；横梁中的铜螺母是用特殊配方的优质耐磨铜合金采用离心浇铸工艺制成，铜螺母和上面的导向套是易损件，磨损后需及时更换;良好的润滑对螺旋付的寿命至关重要，一定要根据实际情况及时调整润滑，确保螺旋付润滑充足:螺母下面设有缓冲圈，当制动失灵时，缓冲圈用以吸收运动系统的能量，避免运动系统与机架刚性相撞而损坏机器，当发现上撞缓冲圈时应立刻停机，并查明原因，排除故障，严禁经常上撞缓冲圈；工作台上的垫板是用来保护工作台面的，不能随意拆卸。传动部分采用了比较容易调整的十字叉联轴节式调整结构，摩擦盘与飞轮间的间隙一般为2-3mm，当超过 5mm 时要及时调整间隙，以防损伤有关零部件，十字叉联轴节式调整结构从防锈和防变形两方面地有效解决了摩擦盘调不动问题，摩擦盘与传动轴间装有防锈铜套，铜套内设有润滑装置，需定期注油并定期活动一下铜套，以防油污干枯而使铜套难以移动，调整摩擦盘后，需将锁紧螺母紧靠在摩擦盘端面上，不得留有间隙，以防窜动损伤有关零部件。采用打滑保险飞轮，从而保证了设备既能输出较大的打击能量，又能在输出较大的打击力时通过飞轮打滑保护设备飞轮外缘的牛皮带为易损件，严重磨损后应及时更换.飞轮轮体与上下轮缘之间装有打滑摩擦片，用螺栓将碟簧压缩，依靠碟簧的弹力将它们摩擦联接起来，起安全保险作用。当打击力超过额定力时上下轮缘将会相对于轮体打滑，消除多余能量，避免因超载而损坏机器打滑保险装置不得随意锁死，以防超载。螺杆是该机的核心零件，其几何精度、表面粗糙度及材质性能，对其使用寿命乃至铜螺母的使用寿命至关重要。本螺杆材质选用优质合金钢锻材，经充分锻造探伤后，再经热处理至适当硬度，使之获得最佳的综合力学性能。螺纹摩擦表面需经抛光处理，以减轻机械磨损，提高使用寿命。滑块采用可拆卸式，可通过调整斜铁调整导轨间隙，以保证滑块的导向精度，本机最大偏心距应不大于 300mm。采用平移式全行程制动，制动力大，制动灵敏，安全可靠.在全行程任意位置摩擦压力机毕业论文 8 均可实现制动，通过滑块的点动使用户安装调整模具非常方便。同时平移式制动对飞轮牛皮带损伤轻。牛皮带使用寿命长。制动力的大小可通过调整气缸压缩弹簧来实现，但过大的制动力不利于飞轮牛皮带的使用寿命，因此，在满足使用要求的情况下，不要将制动力调的太大。操纵采用手动离合式直推结构，简单可靠。平台刚性好，振动小，噪声低，前后贯通使用方便，外形美观并设有安全装置，以确保维修人员的安全。2.2 2.2 控制系统设计控制系统设计 根据设计要求，采用操纵杆经过连杆经过连杆机构控制摩擦盘。结构原理如图 2-2：操纵杆导轨滑块螺杆螺母飞轮摩擦盘摩擦盘带电动机图图 2 2-2 2 结构原理图结构原理图 摩擦压力机毕业论文 9 3.3.摩擦压力机的设计计算摩擦压力机的设计计算 3.1 3.1 初步设计初步设计 1选择电动机类型 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压 380V，Y 型。2选择电动机容量 电动机所需工作功率为 P机：远机PP 88.096.033带v 由实用机床设计手册表 1.1-10 得：96.0带V KWKWPP35.2088.018运机 3确定电动机的转速 因为滑块行程次数 n=27min-1 滑块行程 S=280mm 所以一次工作时间 t=60/n=2.22s 滑块最大下降速度 smmSmmV/34.17822.2280414.1max 假设螺距 P=20mm 所以螺杆转速 min/535/92.820/34.178rsrmmsmmPVV杆 按机械设计手册推荐的传动比合理范围两摩擦轮之间传动比取 1，V 带传动比取 24，故电动机转速的可选范围为:nd=ian=(24)535 r/min=10702140 r/min 所以这一范围有 1500 r/min 摩擦压力机毕业论文 10 根据容量和转速，由实用机床手册表 4.4-2 查出符合和电动机型号有：如表 3-1 表表 3 3-1 1 初选电机参数表初选电机参数表 额定功率（KW）额定电流（A）效率 转速（r/min）额定转矩 Y180L-4 22 42.5 915 1500 1480 2.2 Y220L-4 30 56.8 925 1500 1480 2.2 综合考虑各因素，选定电动机型号为 Y180L-4。4计算传动装置运动参数和动力参数 摩擦盘：min/33.4933min/1480rrinn带机盘 螺杆：min/33.4931min/33.393rrinn盘盘螺 5各传动装置功率 摩擦盘功率：KWKWPP17.192299.0963.03机轴承带盘 螺杆功率：KWKWPP62.817.195.090.0盘丝盘螺 由实用机床设计手册表 1.1-10 得：带=0.96 轴承=0.99 摩擦盘=0.96 丝杆=0.5 6各传动装置转矩 摩擦盘转矩：mNnPT10.37133.49317.1995509500盘盘盘 螺杆转矩：mNnPT87.16633.49362.895509550螺螺螺 计算结果进行整理列于下表 3-2 摩擦压力机毕业论文 11 表表 3 3-2 2 初步计算结果表初步计算结果表 装置 电动机 大带轮与摩擦盘装置 飞轮与螺杆装置 转速 n/rmin-1 1480 493.33 493.33 功率 P/KW 22 19.17 8.62 转矩 T/Nm 142 371.10 166.87 传动比 i 3 1 效率 0.87 0.45 3.2 3.2 设计设计 V V 带带 1确定计算功率 Pca 已知条件为：功率 P=22KW，传动比 i=3 由 Pca=KAP 得 Pca=1.422KW=30.8KW 由机械设计表 8-6 得 KA=1.4 2选择带型 根据 Pca和小带办转速 1480 r/min，由机械设计图 8-8 选定 SPA 窄 V 带。3尺寸计算 1）确定带轮的基准直径 dd1和 dd2。初选小带轮的基准直径 dd1 由机械设计表 8-3 得 ddmin=90mm 由机械设计表 8-7 得 基准直径 dd=150mm，dd1=155.5mm 2）验算带的速度 v 由机械设计式 8-13 得 对于窄 V 带，vmax=3540m/s 所以 vvmax，所以符合要求。摩擦压力机毕业论文 12 3）计算从动轮的基准直径 dd2。dd2=idd1=466.5mm 4）确定中心距 a 和带的基准长度 Ld.由 0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)得 4354mma01244mm 得 初定 a0=800mm.按机械设计式 8-20 得 基准长度 由机械设计表 8-2 选基准长度 Ld=2500mm 所以 min=-0.015Ld=746.62-37.5=709.12mm max=a+0.03Ld=544.22+60=821.62mm 5）验算主动轮上的包角1：所以符合要求。6）确定带的根数 Z 由机械设计表 8-8，表 8-2，表 8-5C，表 8-5D 查得 P0=4.91，P0=0.56，Ka=0.98，KL=1 取 Z=6 因为 Z10 摩擦压力机毕业论文 13 图图 3 3-4 4 轴受力弯矩图轴受力弯矩图 BCcyAByBycyylRlFRRF NFCllRyBABcy16.3721.2781198160 NRFRcyyBy37.31516.3721.278 0cyAyMM mmNlRlFMBCcyAByBy6.4451316021.278 轴在水平面内的弯矩图如图所示：Nmm 图图 3 3-5 5 轴弯矩图轴弯矩图 T=371100Nmm 3轴的初步计算 mmTmd322)(10 取=637MPa 查表得-1=58.7MPa，d=0.6 mmd82.337.58)3371106.0(6.44513103221 摩擦压力机毕业论文 14 因为键槽时，直径增大 4%，所以 mmdd17.3582.33%104%1041 取 d=40mm 4轴的结构设计 如图：图图 3 3-6 6 花键轴结构设计图花键轴结构设计图 5轴的校核 1）因为该轴主要承受扭矩，所以应按扭转强度条件计算。轴的扭转强度条件为：MPMPdnPWTTTT3599.28402.033.49317.1995500002.0955000033 由机械设计表 15-3 得：=35MPa 2）因为此轴瞬时过载很大。所以应对此进行静强度条件校核。轴的静强度条件是：SSSSSScaSSSSSS22 8.119.3)400401.06.44513(355)(33maxmaxSaSSSAFWMS 由表 15-1 得S=355。表 15-4 得 W=0.1d3 所以安全。摩擦压力机毕业论文 15 3.5 3.5 滚动轴承的选择滚动轴承的选择 按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，帮选两端因定式组合方式。类型为深沟球轴承，寿命为 Lh=12000h。由计算结果得：径向力 Fr=315.37N；轴向力 Fw=0N；工作转速 n=493.33r/min。初选 6008，查实用机床手册表 3.8-44 得：基本额定负荷 Cr=17000N。静负荷 Cor=11800N。查得机械设计表 13-5 得 X=1，Y=0。查得机械设计表 13-6 得，fP=1.5。NNfPYFaXFr055.4735.137.3151)(Pr NnLLCjhPS56.3349)10633.4931200060(055.473)10660Pr(Pr3111 因为 CjsCr 所以 6008 满足要求。6008 深沟坏轴承的参数：D=68mm，B=15mm，da=46mm，Da=62mm。3.6 3.6 键的设计与校核键的设计与校核 1小 V 带轮键 选用 A 型普通平键 mmBLmmd9542 按机械设计表 6-1，选键 1290 GB1096-79，b=12mm，h=8mm，L=90，l=78。按机械设计表 6-1，P=110MPa，=40MPa。MPalbdTMPadhlTPP22.77812421422000000267.21788424240004000 所以满足要求。摩擦压力机毕业论文 16 2大 V 带轮键 选用 A 型普通平键 mmBLmmd9542 按机械设计表 6-1，选键 1290 GB1096-79，b=12mm，h=8mm，L=90，l=78。按机械设计表 6-1，P=110MPa，=40MPa。MPalbdTMPadhlTPP22.77812421422000000267.21788424240004000 所以满足要求。3花键轴 I 的设计 根据机床与轴的尺寸要求，综合考虑，初步设计花键齿数 Z=4，工作长度 l=450mm，工作高度h=4mm。因为 d=45mm 又因为是动联接。由式 6-6 12.024945450448.01017.19210233ZhldmTP 取=0.8 由机械设计表 6-3 查得P=515 因为 PP 所以满足要求。4花键轴 II 的设计 根据机床与轴的尺寸要求，综合考虑，初步设计花键齿数 Z=6，工作长度 l=70mm，工作高度h=5mm。因为 d=70mm 又因为是静联接。由式 6-6 摩擦压力机毕业论文 17 31.02757070568.01017.19210233ZhldmTP 取=0.8 由机械设计表 6-3 查得P=100140。因为P P 所以满足要求。3.7 3.7 螺杆螺母的设计螺杆螺母的设计 1选择材料和许用应力 螺杆材料选举 40r 钢，830860C 淬油，860400C 回火。由机械设计手册表 12-1-10 可得：2/39023453mmNSP 取P=350N/mm2。螺母材料选用 2CuAl10Fe3。由表 12-1-10 得：P=4060N/mm2，取 50N/mm2；P=3040N/mm2，取 35N/mm2。摩擦压力机螺旋系机动中速，由表 12-1-9 可得：Pp=1118N/mm2，取 15N/mm2。2按耐磨性计算螺纹中径 由表 12-1-4 中公式（1），取=3.0 mmPFdp06.146150.35000008.08.02 由 GB/T 5796.3-2005，可选 d=150mm，P=16mm，d2=142mm，D4=152mm，d3=132mm，D1=134mm的梯形螺纹，中等精度，螺旋副标记为 Tr 15016-7H/7e。螺母高度 H=d2=3.0 142=426mm 螺纹圈数 n=H/P=426/16=26.625。3自锁性验算 由于系单头螺纹，导程 S=P=16。故螺纹升角为：摩擦压力机毕业论文 18 28.214216arctanarctan2dS 由表 12-1-7 钢对青铜 f=0.080.10，取 0.09。可得：4.2319515cos09.0arctan2cosarctanf 故自锁可靠。4强度验算 由表 12-1-3，螺纹摩擦力矩为 14.127691)4.2319528.2tan(15000002142)tan(2121FdMt 代入表 12-1-4 之式（4）得：PccammNddF22222233223/47.120)1322.012769114(3)13215000004()2.0(3)4(故满足要求。5螺母螺纹强度验算 因螺母材料强度低于螺杆，故只验算螺母螺纹强度即可。由表 12-1-4 得，牙根宽度 b=0.65P=0.6516=10.4mm 基本牙型高 H1=0.5P=0.516=8mm 代入表 12-1-4 中式（7）及式（8）有：PnmmNbDF24/35.11625.264.101521500000 bpnbbDFH19.26625.2610415281500000332241 所以满足要求。6螺杆的稳定性验算 由图 12-1-2e 得，摩擦压力机螺杆上部的高 h1=(1.82)150=270300mm.取 280mm，螺杆最大工作长度 l=280+280=560mm。摩擦压力机毕业论文 19 由表 12-1-4，有：94.33335602il 式中 33413243di 按一端固定一端自由，从表 12-1-5 得=2。按表 12-1-4 中式（1）计算临界载荷 Fc可得：NdbaFc5113352413214.3)94.33568.2461(4)(223 5.241.315000005113352FFc 所以稳定性条件满足。摩擦压力机毕业论文 20 4.4.总结及说明总结及说明 4.1 4.1 总结总结 在设计的整个过程中，本人对此经过深有感触，一开始的设想没有实施，但新发现的问题却被我意外的解决。主要体现为，一开始本人注重摩擦盘的设计，以减少打滑等现象，后来发现打滑有时反到可以起到安全作用。所以放弃了此类设计，转而从提高机械效率上着手，设计出花键轴机构，大大的提高了机械效率，这并不比一开始的设想有所降低。本文设计计算不是很复杂，但都是有凭有据的，目的是达到设计的最优化，提高设备的质量，减小加工成本。从初步设计开始，先选电机，设计 V 带，设计摩擦轮，再设计花键轴，最后设计螺杆螺母，这都是按照传动机构的传动路线来设计的。总之，本次设计已经完成了设计任务书中规定的任务，并而有所延伸。这次延伸不是累赘，本传动机构的特别是提高机械效率，但安全性有所降低，所以，增加了一些操纵机构的设计也是出于安全考虑。另外还要提一点，文献综述，开题报告和论文之间的内容有所差别，原因是写这些东西处于不同的时间，我的设计思想不停得更新改变，所以请不要在意前两者与论文之间的差别，图纸和论文才是我的最终结果。4.2 4.2 摩擦压力机的使用与维护摩擦压力机的使用与维护 摩擦压力机的是用来冲压锻造的机械，其工作环境比较恶劣。因此，对摩擦压力机的使用与维护提出如下要求：1摩擦压力机的导轨面及螺杆螺母副必须定期保养，保持清洁润滑，定期检查。2摩擦压力机应空载起动，即无负荷起动。3由于摩擦压力机安全系数较低，出于人员和设备两方面考虑，都必须对操作员进行一定程度的培训后方可进行操作。4在使用中应经常检视摩擦压力机各机件的工作状态，注意各紧固件是否松动，如果发现有的机件松动，应立刻拧紧，使之重新紧固。5摩擦压力机的机盖，在输送机运转时不应取下，以免发生事故。6摩擦压力机各运动机件应经常润滑。7摩擦压力机，特别是驱动装置应经常保持清洁，定期拭擦。8摩擦压力机运转中，如有任何不正常现象，均应加以检查，并及时消除，不得强行运行。摩擦压力机毕业论文 21 参考文献参考文献 1 焦玮主编复合式摩擦压力机控制软件系统研制J锻压技术2000 年 2 期 504。2 齐治民大喉深形式摩擦压力机的设计制作J锻压机械2002 年 3 期 703。3 朱国培摩擦压力机精锻加热J工业炉2002 年 2 期 401。4 储家佑主编新编锻压精密技术实用手册M清华同方光盘电子出版社。5 阎亚林主编冲压与塑压成形设备M西安交通大学出版社1999 年 8 月。6 齐乐华主编工程材料与机械制造基础M高等教育出版社2006 年 4 月。7 郭成主编现代冲压技术手册M中国标准出版社2000 年 3 月。8 王孝培主编冲压手册M机械工业出版社2003 年 6 月。9 濮良贵，纪名刚主编机械设计M高等教育出版社62268。10 成大先主编机械设计手册M化学工业出版社12-112-64。11 孙友松等螺旋压力机发展综述D广东：广东工业大学2005。12 杨文成、刘协舫译螺旋压力机M北京：机械工业出版社1985。13 焦玮，马庆贤等 复合式摩擦压力机控制软件系统研制 锻压技术J 2000 年，（4），49-51。14 范宏才，主编现代锻压机械J北京：机械工业出版社1994 年。15 夏思淝，郝滨海等高能螺旋压力机离合器的研究山东大学学报J2003 年（8）。16 K-D.Vohriuger.Metal forming.Key technology forautoaobile production.Proceedings of the 6ICTPJ.1999。17 BROWN J.SORKIN S.BRUYNS C.Real-Time Simulation of Deformable Objects.Tools and ApplicationJ.In Proceedings of Computer Animation 2001。摩擦压力机毕业论文 22 致谢致谢 本文是在导师老师的悉心指导下完成的。在整个论文工作中，老师都给予了全面、认真的指导，在论文工作即将完成之际，向关心、教育我的导师表示衷心的感谢！几年来的耳濡目染，导师高尚的品格、渊博的学识、严谨的治学态度和勤奋求实的工作作风给本人留下了深刻的印象，使本人受到了深刻的教育和启迪，并将成为本人终生受益的宝贵财富。在论文工作中，得到了机电信息分院其他老师的指导和热情帮助，在此表示衷心的感谢，另外，我要感谢机电信息分院的各位领导和老师给予的鼓励和帮助。感谢学校的各位师兄和师弟在生活和学习上的热情帮助；也要感谢同寝室的各位室友在生活方面的热心帮助。最后，我还要感谢我的家人和亲朋好友，在生活上、学习上给我无微不至的关怀，是他们给予我积极的动力去克服各种困难和艰辛。谢谢大家!