《J31-315闭式压力机设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《J31-315闭式压力机设计说明书.doc（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 目录第一章 绪论11.1闭式压力机的国内外研究现状和发展趋势11.2 压力机简介31.2.1 压力机的特点和用途31.2.2 通用曲柄压力机的型号和技术参数41.2.3 曲柄压力机的基本参数51.3 压力机工作原理52 J31-315压力机简介82.1 J31-315压力机结构特点82.2 J31-315压力机用途与结构性能82.3 J31-315压力机压力性能介绍93 滑块的设计113.1 滑块的结构特点113.2 滑块动作说明113.3 调节机构的特点123.4 液压过载保护装置134 电动机的选择154.1电动机类型的选择154.2 功率的计算154.2.1调节机构（连接器）传动效率1
2、54.2.2电动机额定功率计算164.3 确定电动机型号175 蜗轮蜗杆减速器设计225.1计算传动装置的运动参数225.2蜗轮蜗杆的设计235.2.1第一级蜗轮蜗杆的设计和计算235.2.2第二级蜗轮蜗杆的设计和计算275.3蜗杆轴分析与强度校核325.3.1 蜗杆的设计和强度计算325.3.2 轴径的校核356 轴承和键的选用和计算366.1轴承的选用和强度的校核366.2键的选择和强度计算38结论40致 谢42第一章 绪论1.1闭式压力机的国内外研究现状和发展趋势锻压生产已有悠久的历史，但是，采用锻压机械进行锻压生产却只有百余年的历史，十九世纪三十年代，世界上山现了第一台简易的平锻机和蒸
3、汽锤。六十年代生产了一些冲压用的液压机。直到十九世纪末期，才出现相当规模的闭式压力机和锻造用的液压机。二十世纪前期，由于汽车工业的兴起，闭式压力机以及其他锻压设备得到了迅速发展。众所周知，由于采用现代化的锻压工艺生产工件具有效率高、质量好、能量省和成本低的特点。所以，工业先进的国家越来越多地采用锻压工艺代替切削工艺和其他工艺。锻压生产在工业生产中的地位越来越重要，锻压机械在机床中所占的比重也越来越大。近年来，锻压机械的拥有量日本为34，美国为324。在锻压机械中，又以闭式压力机最多，占一半以上。用闭式压力机可以进行冲压和模锻等工艺生产，它广泛用于汽车、农业机械、电器仪表、国防工业以及日用品等生
4、产部门。随着工业的发展，曲柄压力机的品种和数量越来越多，质量要求越来越高，压力越来越大。它在机械制造工业以及其他工业的锻压生产中的作用越来越显著。例如，在汽车拖拉机工厂中，用热模锻压力机代替模锻锤生产模锻件已经成为一个发展趋势。日本已有数条热模锻压力机生产线，其少一条110000kN热模锻压力机生产线是在197l年建成的，可以生产重达140kg，长达1.3m的曲轴以及重达100kg，长达2m的汽车前梁，生产效率为每小时60件。从装料、预热、剪切、锻造、检验到包装、发送全部自动进行。全线仅用24人，比模锻锤的生产效率高得多，劳动条件大为改善。德国已经制造了若干条120000kN的热模锻压力机自动
5、生产线，供应世界各国。我国也购置条，对汽车锻件的生产起着良好的作用。又如，冷挤压工艺是项新兴的工艺，用冷挤压生产的零件表面粗糙度小，尺寸精度高，直径为20-30mm的零件其公差范围可控制在0.015mm以内，因此，所生产的零件不需进行或少量进行切削加工即可使用。大大提高了生产率，并节约了原材料。随着冷挤压工艺的发展，各种类型的挤压机应运而生，正在使加工行业产生巨大的变化。再如，在日用品及家用电器生产中，如果不采用高速自动冲压机，产品的成本与质量在国际市场上将失去竞争能力。因此大量制造和使用闭式压力机，已成为工业先进国家的发展方向之。近年来，闭式压力机正向着高速度和高精度的方向发展，并努力降低噪
6、音提高安全性，扩大自动化程度，改善劳动条件。特别是采用微型计算机控制的闭式压力机，更具有先进的水平。例如，行程次数500次/min左右的高速压力机已普遍应用，美国明斯恃(Minster)公司已生产250kN2000次/mi n的超高速压力机。美国国民(National)公司发展了新系列的高速冷墩机，M12四工位螺母冷墩机生产率为每分钟250件。精密冲裁的压力机己发展到25000 kN，可冲裁的最大板厚已达25mm，加工的零件周边的表面粗糙度很小，尺寸精度很高，冲切面的垂直度可达8930。挤压机己发展到50000kN，多工位挤压机已发展到45000kN，机器精度不断提高，刚度已达到同规格的通用压
7、力机的23倍。1982年在日本大阪国际机床展览会上展出了55台锻压设备，其中采用数控的占345，可以人机对话，编成十分方便。日本会田公司制造的2000KN“冲压中心”，采用微型计算机控制，自动换模、换料和调整工艺参数，全部时间只需5min。德国奥穆科（Eumuco）公司近年来制造的热模锻压力机和平锻机，都已采用微机巡回检测各轴承的温度，显示工艺力，对压力机的安全运转起着重要作用。国际标准化组织（ISO）规定，在8590dB的连续噪音下，工作时间不能超过8h, 而美国和瑞士规定为85dB。现在德国舒勒（Sehuler）公司制造的开式压力机已为75dB。还有一些公司正在研制低噪音（75dB）的折弯
8、机和冷墩自动机。1.2 压力机简介1.2.1 压力机的特点和用途压力机在机械行业中占有重要位置，对国民经济发挥重要作用，和人们的生活息息相关。在家手上带的手表、用的钢笔、女同志的金属发卡和钮扣，人们上班骑的自行车，午餐的饭盒，晚上回家听收音机、看电视或用缝纫机做新颖的时装，还有大家出差乘做的飞机、火车、汽车、轮船等等，这些工具都有压力机的一份功劳。压力机少切削，无切削，节约原材料，提高劳动效率，增加经济效益，因而被广泛采用。锻压机械的比例越来越大，它是衡量一个国家机械工业先进程度的重要标志。曲柄压力机是压力机的一个类别，是采用曲柄滑块机构作为工作机构的一类锻压机器。它是板料冲压生产的主要设备，
9、可用于冲孔、落料、切边、弯曲、浅拉伸和成形等工序，并广泛应用于国防、航空、汽车、拖拉机、电机、电器、轴承、仪表、农机、农具、自行车、手表、缝纫机、医疗器械、日用五金等部门中。采用锻压工艺生产工件具有效率高、质量好、重量轻和成本低的特点。目前锻压机械再机床中所占的比重也越来越大。而在锻压机械中，又以曲柄压力机最多，占一半以上。因此，发展前景广阔。曲柄压力机的类型很多，按照工艺用途分类如下：一、板料冲压压力机通用压力机，用来进行冲裁、落料、弯曲、成形和浅拉延等工艺。拉延压力机，用来进行拉延工艺。板冲高速压力机，适用于连续级进送料的自动冲压工艺。板冲多工位自动机，适用于连续传送工件的自动冲压工艺。二
10、、体积模锻压力机冷挤压机，用来进行冷挤压工艺。热模锻压力机，用来进行热模锻工艺。精压机，用来进行平面精压、体积精压和表面压印等工艺。平锻机，用来进行平锻工艺。冷镦自动机，用于制造如螺钉螺母等各种标准件。精锻机，用来精锻各种轴类工件。三、剪切机板料剪切机，用于裁剪板料。棒料剪切机，用于裁截棒料。1.2.2 通用曲柄压力机的型号和技术参数曲柄压力机的型号按照JBGQ200384型谱，曲柄压力机的型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表示，例如JA31l 60B型号的意义是：现将型号的表示方法叙述如下：第一个字母为类代号，代表八类锻压设备中某类设备。在八类锻压设备中，与曲柄压力机有关的有五类。机械压力机
11、用拼音字母J表示，线材成形自动机、锻机、剪切机和弯曲校正分别用Z、D、Q和W表示。第二个字母代表同一型号产品的变型顺序号，凡主参数与基本型号相同，但其他某些基本参数与基本型号不同的，称为变型，用字母A、B、C表示第一、第二、第三种变型产品。第三、四个数字为组、型代号。在型谱中，每类锻压设备分为10组，每组分为10型第一个数字代表“组”，第二个代表“型”。“31”在型谱中查得为“闭式单点压力机”。横线后面的数字代表主参数。一般用压力机的公称压力(见下面叙述)作为主参数。型谱中的公称压力用工程单位制的“吨”表示，故转化为法定单位制的“千牛”时，应把此数字乘以10。例如此处160代表160 t，乘以
12、10即为1600kN。最后一个字母代表产品的重大改进顺序号，凡型号已确定的锻压机械，若结构和性能上与原产品有显著不同，则称为改进，用字母A、B、C代表第一、第二、第三次改进。有些锻压设备，紧接组、型代号的后面还有一个字母，代表设备的通用特性，如字母K代表数控，G代表高速等。1.2.3 曲柄压力机的基本参数曲柄压力机的基本参数，决定了它的工艺性能和应用范围，也是购置何种型号压力机的重要依据。现将开式压力机基本参数分别叙述如下：公称力：是指滑块离下死点前某一特定距离（公称压力行程）时，滑块上所允许的最大作用力。公称压力是压力机的主参数。滑块行程：系指滑块由上死点到下死点所走过的路程。公称力行程：是
13、压力机强度允许发生公称压力的一段滑块行程。滑块行程次数：指连续行程时滑块每分钟的行程次数。最大封闭高度：指封闭高度调节机构处于上极限位置和滑块处于下死点时，滑块底面至工作台面（去掉工作台垫板）之间的距离。（JE系列为最大装模高度I，装模高度指调节机构处于上极限位置和滑块处于下死点时，滑块底面至工作台板面（不是到机身工作台面）之间的距离）封闭高度调节量：是扩大压力机封闭高度使用范围的一个主要参数，在该调节量的范围内调节压力机封闭高度与模具闭合高度相适应。工作台板厚度：工作台板也具有调节压力机封闭高度使用范围的作用，同时还具有便于安装底面较小的模具和保护工作台面的作用。工作台孔：工作台孔用于落料或
14、安装气垫装置。立柱间距离：是指双柱压力机的立柱间距离，是在前后方向送料时决定排出工件（或废料）最大尺寸的一个参数。倾斜角：是指可倾压力机工作台面的倾斜角度，也就是机身后倾的角度。利用这个倾斜角使冲压后的工件（或废料）能借其自重或其他因素通过两立柱中间从压力机后方排出。工作台垫板面积和喉口深度：滑块中心到机身间的距离叫做喉口深度。喉口深度和工作台垫板面积是关系到模具的最大平面尺寸的重要参数。1.3 压力机工作原理压力机是采用机械传动的锻压机器，通过传动系统把电机的运动和能量传给工作机构，从而使坯料获得预期的变形，制成所需的工件；具体的说：是以曲柄连杆机构作为工作机构，滑块是强制运动的，传动系统为
15、一级、两级或三级等传动，一级传动由电机通过三角皮带传动，带动飞轮旋转，通过控制离合器接合，经过齿轮传动，再带动曲轴旋转，通过连杆机构把回转运动转化为滑块的往复直线运动。工作机构：曲柄滑块机构。传动系统：皮带传动和齿轮传动。操纵系统：离合器制动器。能源系统：电动机和飞轮。支承部件：机身。附属装置和辅助系统。运动方式：电动机-皮带轮-飞轮-齿轮传动-曲柄连杆。曲柄滑块机构的运动简图如图所示。O点表示曲轴的旋转中心，A点表示连杆与曲柄的连结点，B点表示连杆与滑块的连结点，OA表示曲柄半径，AB表示连杆长度。当OA以角速度作旋转运动时，B点则以速度v作直线运动。曲柄滑块机构可分为结点正置与节点偏置，JH31-315压力机采用单边节点偏置结构。运动简图可简化如图1-1所示。曲柄压力机的工作机构代表压力机的工作特征，其运动规律将影响压力机的工作性能，而其受力状况则是压力机强度和刚度设计的基础。压力机的传动系统将影响压力机的整体布置、外形尺寸、美观以及重量和成本。离合器和制动器是压力机能否正常稳定工作的关键，它们的正确设计与使用将会大大提高压力机的工作可靠性和寿命。压力机工作时，除需要其有足够的压力
