毕业设计（论文）龙门式压力机设计.doc

摘 要压力机作为一种现代化的机械设备，在现代社会中的地位不可或缺压力机已广泛应用于国民经济各部门的工业生产中随着经济和社会的不断发展，需要更多、更好的各种压力机来进行工作本次设计为龙门式压力机，要求可连续冲切，冲切力16吨，行程20mm主要是针对原有机器的不足之处，对压力机的传动装置和执行机构等部分系统及结构进行设计传动装置选择V带传动和齿轮传动；执行机构选择曲柄滑块机构设计中对一些主要零部件进行了校核在压力机的零件设计中，合理的选择材料能够有效的延长压力机的使用寿命关键词：压力机 对称机械 带轮传动 剪切目 录摘 要 1第1章 绪论 11.1 课题背景 1 国内外研究现状 11.3 本设计的主要内容 1第2章 设计要求及方案确定 22.1 设计要求 2使用功能的要求 2经济性的要求 2其它要求 22.2 方案的确定 22.2.1 机构的方案确定 22.2.2 传动方案的确定 3第3章 电动机的选择 53.1 电动机的类型 5选择电动机的类型 53.2 选择电动机的型号 53.2.1 对曲柄滑块进行分析 53.2.2.选择电动机的转速和功率 7第4章 确定传动比与参数计算 84.1 确定传动比和分配传动比 84.2 计算传动装置的运动和动力参数 8各轴的转速n(r/min)[1] 8各轴的输入功率P（kW） 8各轴的转距T（Nmm） 8第5章 带传动的设计 105.1 选择带型 105.2 带轮设计基本计算 10确定带轮基准直径 10确定窄带的基准长度和传动中心距 10 带轮的结构设计 12第6章 轴的设计与校核 146.1 轴的设计 14主动轴的设计 146.1.2 从动轴的设计 156.1.3 工作轴的设计 156.2 轴的校核 16第7章 齿轮的设计 207.1 主动轴的齿轮设计 20选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 20按齿面接触强度设计 207.2 从动轴的齿轮设计 23小齿轮的参数确定 23按齿面接触强度计算 24按齿根弯曲疲劳强度计算 25几何尺寸计算 26第8章 曲柄滑块的设计 288.1 材料的选择与计算 28分析 28结构设计 288.2 对曲柄滑块机构的动态静力分析 29第9章 机架的设计 32第10章 对称性及其误差分析 33第11章 机床的搬运、安装和试车 34结 论 35参考文献 36第1章 绪论 课题背景机械在工业、农业、国防等方面得到广泛的应用,在国民经济中占据着重要的地位，机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。

工业、农业、国防和科学技术的现代化程度，都会通过机械工业的发展反映出来不论是集中进行大量生产还是迅速完成多品种、小批量生产，都只有使用机器才便于实现产品的标准化、系列化和通用化 机械工业担负着向国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务,在现代建设的进程中起着主导和决定性的作用机械设计是机械产品研制的第一道工序,直接关系到产品的质量性能,研制周期和技术经济效益,所以通过大量的设计、制造和广泛使用各种先进的机器,就能大大的加强促进国民经济发展的力度,加速我国社会主义现代化建设随着科学技术的发展，人力劳动效率低下而且有些工作必须用高效率的机械设备来完成的本次设计任务压力机就是其中的一种，被广泛的应用与国民经济中的各个部门的工业生产中，除了机械制造业本身外，动力机械工业、轧钢、飞机、船舶、电机、仪表、压力容器、航空航天工业等与人类生活密切相关的部门均需要压力机为之服务1.2 国内外研究现状压力机的种类很多，按曲柄滑块的力可分为机械压力机、液压压力机、气动压力机等；按滑块的数量分可分为单动压力机、双动压力机、三动压力机；按驱动结构分可分为曲柄压力机、肘杆式压力机、摩擦史压力机；按机架的形式分可分为开式压力机和闭式压力机。

目前国内的压力机械通过自行开发与国外进行多种方式的生产技术合作，有了较快的发展，质量和技术水平有了明显的提高，而不少国外的产品则展示了当前国际上的先进技术1.3 本设计的主要内容本次毕业设计龙门式压力机具有机构简单,使用可靠,维修方面,造价低,运转平稳,生产率高等特点在老师的认真指导下,着重设计了原有机器的不足之处,使之更加完善,对部分系统及结构进行了改进,使之更适应实际工作的要求第2章 设计要求及方案确定2.1 设计要求使用功能的要求机器应具备预定的使用功能,这主要是靠正确的选择机器的工作原理,正确的设计或使用能够全面实现功能要求的执行机构,传动装置和 原动机以及合理的配置、必要的辅助系统来实习的经济性的要求 机器的经济性体现在设计、制造使用的全过程中,设计机器时要全面综合的进行考虑,设计的经济性表现为机器的成本低,使用经济性表现为高生产率、高效率,较少的消耗能源,原材料和辅助材料以及低的管理和维修费用等其它要求一部机器除应具有其主要工作性能外,还应有一些其它的要求，如劳动保护和环境保护的要求,对于不同的机器还有一些为该机器所特有的要求，以组成机器的机械零件的正确设计和制造为前提的,即零件设计的好坏将对机器的使用性能的优劣起着决定性的作用。

2.2 方案的确定 机构的方案确定龙门式压力机采用的是典型的对称式传动，结构简单、使用和维修方便、价格低廉、生产效率高它主要是进行对板材的剪切工作它的执行机构是横梁做上下的往复运动机构是具有确定相对运动的构件组合，显然任意拼凑的构件组合不一定能产生预定的相对运动判断机构在什么条件下才具有确定的相对运动，对于分析已有机构或设计新的机构都是非常重要的所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构，我们在此设计中用到的只有平面机构我们所熟悉的执行机构有以下几种：1.平面连杆机构：当然我们这里所说的平面连杆机构主要是指对心曲柄划块技工，它的运作平稳可靠2.凸轮机构：凸轮机构的最大优点是只要做出适当的凸轮轮廓就可使从动杆得到任意预定的轨迹，并且这种机构比较简单紧凑，设计比较方便，但是，凸轮的轮廓不是很容易确定3.其他机构：如棘轮机构、槽轮机构等这些在送料装置中做间歇传动之用通过对凸轮机构为执行机构和对心曲柄滑块机构为执行机构两种方案优缺点的比较，最终选择曲柄滑块机构为该压力机的执行机构 图2-1 曲柄滑块机构 传动方案的确定压力机的传动方式很多,有液压、气压、电动、机械等传动,经分析虽然液压、气压传动精度高,但是结构复杂,成本高，而机械传动结构简单,操作方面,虽然效率不高,但成本低,适合现在大多数企业的需求,所以选用机械传动。

合理的传动方案首先要满足工作机的性能要求,适应工作条件,工作可靠,此外还应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修方便，要同时满足这些要求是比较困难的,因此要通过分析比较多种传递方案,选择出保证重点要求的最佳传动方案当采用由几种传动形式组成的多级传动时，要充分考虑各种传动形式的特点,合理的分配其传动顺序在选择时，应注意一下几点：（1）带传动的承载能力小，传递相同转矩时,结构尺寸较其它传动形大，但传动平稳，能吸振缓冲，因此，宜布置在高速级 （3）斜齿圆柱齿轮传动的平稳，较直齿轮较好，常用在高速级或要求传动平稳的场合4）开式直齿圆柱齿轮传动的工作环境一般较差，润滑条件不好，因而磨损严重，寿命较短，应布置在低速级5）圆锥齿轮传动只用于需要改变轴的布置方向的场合由于圆锥齿轮加工比较困难，所以应将其布置在传动的高速级，并限制传动比，以减小直径和模数6）蜗杆传动可以实现较大的传动比，结构紧凑，传动平稳，但传动效率较低，故使用于中小功率的高速传动中。

考虑各方面，本次设计我选择带传动和斜齿圆柱齿轮进行两个减速级的传动图2-2 传动简图第3章 电动机的选择3.1 电动机的类型选择电动机的类型电动机是专门工厂批量生产的标准部件，设计时应该根据工作机的工作特性，工作环境和工作载荷条件，选择电动机的类型、结构、容量和转速，并在目录中选出具体的尺寸和型号电动机分交流电动机和直流电动机两种由于生产单位一般多采用三相交流电源,因此,无特殊要求时,均应采用三相交流电动机其中异步电动机是交流电动机的一种,它是把电能转化为机械能的一种动力机械，无特殊要求时均采用三相异步电动机，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，以及重量轻，成本低三相异步电动机的重量和成本分别约为同功率、同转速的直流电动机的一半左右Y系列三相异步电动机为全封闭式自扇冷式笼型三相异步电动机,是按照国际电工委员会（IEC）标准设计，具有国际互换性的特点，能防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电机内部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便不仅使用于水泵、鼓风机、金属切削机床及运输机械,更使用于灰尘较多、水土飞溅的地方,如碾米机,磨粉机,脱壳机及其它农业机械,矿山机械等Y系列三相异步电动机属一般用途的全封闭自扇冷式龙型三相异步电动机，它适用与不含易燃易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械上。

3.2 选择电动机的型号 对曲柄滑块进行分析1.对曲柄滑块进行速度分析，如图3-1所示图3-1 曲柄滑块机构简图该曲柄滑块机构为对心机构共有三个活动机构，曲柄的中心距为20/2=10mm，A轴固定在机架上，连杆3的右端用转动关节与滑块4在C点铰接，滑块4在机架的水平滑道上移动，由于曲柄与机架的相对运动是饶A点的转动，故曲柄与机架形成转动关节（中心在A点）；连杆与曲柄的相对运动是绕A点的转动，故连杆和曲柄的相对运动是绕A点的转动，故曲柄和连杆构成转动关节（中心在B点）；同样连杆和滑块相对运动是绕C点的转动，故连杆和滑块的联结在点C形成一个转动关节，而滑块与机架的相对运动是水平运动，形成一个从滑道中线为垂直线的移动关节度-滑块的速度分析 曲柄连续回转时，连杆带动横梁做上下往复升降运动，而横梁的工作要求是横梁向下与运动时，接近于工作台面上欲加工板料时进行切削，所以要求曲柄——滑块机构进行运动分析，首先确定各机构尺寸：横梁升降：30次/分钟，曲柄长度：10mm，连杆的长度：200mm，曲柄的转动角速度：rad/s，速度分析图如下图3-2 曲柄滑块机构速度分析 要求：曲柄转动到最下端时，横梁正好下落到要求的切削高度时，规定时，横梁开始工作，由于曲柄匀速回转，所以，加速度a=0,V=,根据有关资料对曲柄滑块的分析，求出任意角度的速度 V=V （3-1） p (3-2)由参考文献[1]有，电动机所需的功率： （3-3） 。