曲柄压力机设计与运动仿真.doc

1、 XXX大学邮电与信息工程学院毕业设计（论 文）说明书论文题目 曲柄压力机设计与运动仿真 学 号 学生姓名 专业班级 指导教师 总评成绩 2012年05月30日III目 录摘要IIAbstractIII第一章 绪论11.1曲柄压力机的发展过程11.2 压力机简介31.3 压力机的特点和用途31.4 曲柄压力机的基本参数61.5 压力机工作原理7第二章 曲柄滑块机构的运动分析与受力分析92.1曲柄滑块机构的运动分析92.2滑块的位移和曲柄转角之间的关系92.3滑块的速度和曲柄转角的关系102.4滑块的加速度和曲柄转角的关系112.5曲柄滑块机构的受力分析12图2-2为结点正置的曲柄滑块机构滑块的

2、受力简图13第三章 曲轴受力分析143.1理想扭矩143.2摩擦扭矩16第四章 芯轴设计计算18第五章 传动系统的布置与设计265.1传动系统的布置26图5-2 JH31-63压力机传动系统图275.2传动级数和各级速比分配28第六章 传动零件的设计计算306.1齿轮306.2传动轴32第七章 电动机的选择与飞轮设计387.1功能组成387.2飞轮转动惯量计算及尺寸确定40总结43致谢44参考文献45附录46摘 要锻压机械在工业中占有极其重要的地位， 广泛应用于几乎所有的工业部门， 如机械、电子、 国防等。 然而， 在锻压机械中， 又以曲柄压力机最多， 占一半以上。 曲柄压力机是以曲柄滑块机构

3、作为运动机构， 依靠机械传动将电动机的运动和能量传给工作机构， 通过滑块给模具施加力， 从而使毛坯产生变形。通过对机械压力机的发展现状的分析，以及参考JH31-63机械压力机的设计，确定了本课题的主要设计内容。在确定了机械压力机初步设计方案后，决定采用传统理论方法对JH31-63机械压力机传动系统进行设计、计算、强度校核；采用AutoCAD设计软件对传动系统中各主要零部件及总装图进行了工程绘图；在参考了某公司生产的闭式单点机械压力机传动系统以及查阅了大量关于传动系统设计的书籍后，确定传动系统的设计方案，绘制了传动系统原理图，给出了传动系统的工作说明书，并对其进行了可行性分析，最后对整个设计进行

4、系统分析，得出整个设计切实可行。关键词: 机械压力机 ；运动及受力分析；传动系统AbstractForge and press machine is very important in industry,it is used in almost any induetry department,such as machine,electron,national defense and so on.It is crank forge and press machine that is most important in forge and press machine. Crank press ma

5、chine uses crank slide block mechanism as working mechanism,machine driving system passes the movement and energy of electromotor to working mechanism, bringing forge to the die by slide block,in order to let roughcast engender transmutation.Through the development of mechanical press on the analysi

6、s of current situation and reference for the J31-63 mechanical press design, identified the main design elements of this issue. It is determined that the preliminary design of the mechanical press will be used the traditional mechanical press drive system to design the J31-63 .The decision theory me

7、thod is used the calculation, strength check and AutoCAD design software on the drive system in all major components and assembly diagram engineering drawing. In reference to a closed two-point produced by mechanical press drive system and a large amount of books on the transmission system after the

8、 design to determine the transmission system design, schematic drawing of the transmission system, given the transmission system, job description and analysis of its feasibility, and finally a systematic analysis of the entire design, draw the design is feasible.Keywords: Mechanical press Movement a

9、nd Force Analysis Transmission system第一章 绪论机械压力机属于机械工业重点产品，是机械工业中量大面广的工作母机，广泛用于冲裁、落料、弯曲、折边、浅拉伸及其他冷冲压工序，是汽车、家用电器、仪器仪表、摩托车、轻工、拖拉机、国防工业、化工容器、电子等行业必备的关键设备。机械压力机常用于由钢毛坯或工件生产冲压的汽车零件。通常，压力机驱动装置和动力传递系统或运动部件经由飞轮驱动。据统计，全国目前机械压力机的产量约6万台，使用寿命约15年，社会保有量约100万台。目前，国内生产的机械压力机普遍没有配置齐全的安全装置，且在设计和制造过程中没有充分考虑机器在使用过程中出现

10、的危险；同时由于我国目前的冲压工艺及装备水平还比较低，随机附带的自动送料装置很少，工件的送料、卸料基本上都是由操作者手工进行，而机械压力机的工作频率又比较高，操作工人在高频次的重复紧张工作中，便存在安全隐患。国外常规锻压机械的品种早已发展齐全，规格完备，结构成熟，辅机完整。在这些方面多少年来不见有多大变化。1.1曲柄压力机的发展过程 在锻压机械中，机械压力机是一种品种多、产量大的设备，广泛地用于航空、汽车、拖拉机、造船、电机电器、无线电、轻工业等部门。据有关资料介绍，用机械压力机生产的零件，在汽车行业中，对卡车占总零件数的4555%多，对轿车、大卡车为6076%，在电机电器行业中占6080 %

11、，在无线电行业中占85%，在日用制品行业中占98%。随着新工艺新设备的不断出现，一些形状复杂的特殊零件可以直接成形。用机械压力机加工的板料冲压件代替的铸件和锻件，根据零件结构和形状的不同，其生产成本可降低5070%，零件重量减轻3050%，材料消耗量减少3060%。但是在解放前，只有上海、天津、营口等地几个小厂生产小吨位的手动和脚踏式的开式压力机，结构陈旧，没有专业生产厂，而且生产也极不固定，生产技术极端落后，全是手工修配作业。锻压机械行业从无到有，从小到大迅速发展。条件最好的上海地区利用原有几个小厂的设备能力，陆续生产了36吨、60式吨可倾压力机、60150吨单柱固定台压力机等，由于当时制造

12、厂零星分散，设备简陋，场地狭小，各厂仅有机械加工及装配，铸锻件及热处理均需依靠外包协作，再加上技术力量薄弱，产品质量不保证，无条件制造较大型机械压力机。通过对企业进行社会主义改造，建立了以专业分工的机械压力机制造厂上海锻压机床厂及上海第二锻压机床厂，扩充了生产能力，工厂生产组织逐步健全，为生产大型机械压力机创造了条件，至一九五九年已为国家生产了20余个品种的机械压力机。营口锻压机床厂是一九四九年建立发展起来的，以生产开式压力机为主。济南第二机床厂是在一九五五年开始生产机械压力机的兼业生产厂，由于该厂设备能力强，以生产闭式压力机为主。JA36-160型160吨闭式双点压力机为该厂一九五九年试制成

13、功的我国第一台自行设计的宽台面压力机。通过试制，对以后设计和试制宽台面压力机积累了经验，至一九五九年该厂已生产各种机械压力机近10个品种，其中包括250吨闭式双点压力机及700吨精压机。通过十年的努力，各机械压力机制造厂相继建立，初具规模并形成生产能力，设计队伍日益壮大。五十年代初期产品大多为测绘仿制国外三十、四十年代产品，结构陈旧，机器笨重，使用性能差，生产效率低。至五十年代后期产品由测绘仿制逐步进入改进设计阶段。一九五九年机械压力机品种为50余个，且建立了近10个以生产机械压力机产品为主的兼业和专业制造厂，但是，由于锻压机械行业仍很年轻，在产品品种及产量上仍远远跟不上国家建设的需要。踏入六

14、十年代，我国遭受了三年特大自然灾害，再加上苏修背信弃义，给我们造成了很大困难。在党的奋发图强，自力更生方针指引下，通过调整、巩固、充实、提高，又以新的步伐向前迈进了。各机械压力机制造厂一方面积极发展新品种，另一方面不断改革老产品。一九五九年以上海机械制造工艺研究所为主，对量大面广的开式双柱可倾式压力机进行了系列设计，产品的性能有了较大提高，外形美观，这是第一欢尝试，对开展锻压机械行业的三化工作起了积极的推动作用。J23-25型25吨开式双柱可倾式压力机，为系列设计产品，一九六一年由上海第二锻压厂试制成功。一九六三年后发展速度迅速，上海、济南、营口、内江、徐州等地均试制了不少机械压力机新品种。至

15、六十年代末，十年来共发展通用机械压力机新品种近80个，仅济南第二机床厂就试制了20余个。新品种中有80%为自行设计，产品水平有较大提高，其中开式压力机占30%，此外还包括不少大、重型机械压力机。例如：J31-1250型1250吨闭式单点压力机、JA88-200型200吨肘杆式金属挤压机、JA84-2000型2000吨精压机等，填补了空白，对支援社会主义建设做出了贡献。J31-1250型1250吨闭式单点压力机为济南第二机床厂于1964年试制成功的，该机构紧凑，采用了阀门控制联锁的摩擦离合器制动，结构简单，维修方便。JA88-200型200吨肘杆式金属挤压机为上海锻压机床厂一九六四年试制成功的，这是我国试制的第一台冷挤压设备，带自动送料装置，生产率高，用于无线电、电讯、电气、仪器制造及日用品等工业。JA84-20