10吨螺杆压力机设计说明书

正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）1.螺杆压力机的特点螺旋压力机依靠螺旋副将旋转运动转化为滑块的直线运动来进行工作。按作用力的性质，可将其分为两类：一类是冲击力；另一类是静压力。本设计的螺杆压力机为静压力一类。螺旋压力机在成形加工过程中具有独特的优势，它兼有锻锤和机械压力机的优点，而克服了两者的缺点。其主要特点如下：由于其行程不固定，可消除机械压力机因机身变形对工件精度的影响，适应性广，可通过多次打击获得所需变形；由于变形速度相对于锻锤低，有利于金属充分再结晶，特别适合于低塑性合金钢和有色金属锻造；打击力可以较准确地控制；由于冲击振动小，不但减少了基础投资，也大大改善了劳动条件。采用模具打套的方法，在螺旋压力机上可以获得较高的锻件精度，比曲柄压力机高l 一 2 级。比锤上模锻高 23 级。螺 旋 压 力 机 兼 有 模 锻 锤 、 机 械 压 力 机 等 多 种 锻 压 机 械 的 作 用 ， 万 能 性 强 ，可 用 于 模 锻 、 冲 裁 、 拉 深 等 工 艺 。 此 外 ， 螺 旋 压 力 机 ， 特 别 是 摩 擦 压 力 机 结构 简 单 ， 制 造 容 易 ， 所 以 应 用 广 泛 。 螺 旋 压 力 机 的 缺 点 是 生 产 率 和 机 械 效 率较 低 。本设计采用电动螺旋压力机 直接用电动机转子来代替飞轮，或通过齿轮或传动带带动飞轮旋转，去除了低效率的摩擦传动，具有最短的传动链和较高的效率，与 液 压 传 动 的 螺 旋 压 力 机 相 比 ， 不 需 复 杂 的 液 压 驱 动 设 备 ， 不 存 在 液压 油 泄 漏 污 染 环 境 和 出 现 液 压 故 障 问 题 由 于 换 向 频 繁 ， 与 摩 擦 螺 旋 压 力 机 相比 ， 无 摩 擦 盘 、 横 轴 等 中 间 传 动 装 置 和 摩 擦 带 易 损 件 ， 零 部 件 少 ， 可 靠 性 高 ，精 度 好 ， 效 率 高 。 但 由 于 频 繁 换 向 ， 对 控 制 电 器 要 求 较 高 ， 并 需 要 特 殊 电机 。正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）2.通用螺杆压力机的技术参数螺杆压力机的技术参数反映了压力机的工艺能力、加工零件的尺寸范围以及有关生产率等指标，现分述如下：1）公称压力 P，及公称压力行程 S螺杆压力机的公称压力(或称额定压力)是指滑块离下死点前某一特定距离(此特定距离称为公称压力行程或额定压力行程)时，滑块所容许承受的最大作用力。例如 630、1000、1600、2500、3150、4000、6300kN。这个系列是从生产实践中归纳整理后制订的，既能满足生产需要，又不致使压力机的规格过多，给制造带来困难。当然专为实现某工艺的压力机也可以按实际需要的工艺力来确定公称压力。在型谱中，通用压力机一般以公称压力作为主参数，其他技术参数称为基本参数。2）滑块行程 S它是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。它的大小将反映压力机的工作范围。行程较长，则能生产高度较高的零件，通用性较大。但压力机的螺杆要加大，随之而来的是齿轮模数和离合器尺寸均要增大，压力机造价增加。而且模具的导柱导套可能脱离，影响工件精度和模具寿命。此外，滑块的速度也要加大。所以，应该适当选择行程长度。3）滑块行程次数 n它是指滑块每分钟从上死点到下死点，然后再回到上死点所往复的次数。行程次数越高，生产率越高，但次数超过一定数值以后，必需配备机械化自动化送料装置，否则不可能实现高生产率。行程次数提高以后，机器的振动和噪音也将增加。现代的压力机，有提高行程次数的趋势。4）最大装模高度 H，及装模高度调节量H；装模高度是指滑块在下死点时，滑块下定向到工作台板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时，装模高度达最大值，称为最大装模高度。上下模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。装模高度调节装置正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）所能调节的距离，称为装模高度调节量。与装模高度并行的标准尚有封闭高度。所谓封闭高度是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台上表面的距离。它和装模高度之差恰是工作台板的厚度。装模高度及其调节量必需适当，增大其数值固然能安装闭合高度较大的模具，适应性较大，但若安装高度较小的模具时，则需增添附加垫板，给工作带来不便。而且，压力机的高度也相应增加。5）工作台板及滑块底面尺寸它是指压力机工作中间的平面尺寸。它的大小直接影响所安装的模具的平面尺寸以及压力机平面轮廓的大小。6）喉深它是指滑块的中心线至机身的距离，是开式压力机和单柱压力机的特有参数。尺寸选得太小，则加工的零件尺寸受到限制。尺寸选得过大，则给机身的设计，特别是刚度设计带来困难3.螺杆压力机的方案设计1-电机 2-蜗轮 3-蜗杆 4-螺杆 5-立柱6-移动横梁 7-螺母 8-滑块 9-工作台图 3-1 螺杆压力机设计方案简图正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）3.1 螺杆压力机的组成螺杆压力机主要由动力源、主机、传动机构、电气控制系统四部分组成。 其中动力源为电动机；主机包括横梁、立柱、滑块、工作台等；传动机构主要由蜗轮、蜗杆、螺母、螺杆等组成；电气控制控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关、电器控制柜等组成。3.2 螺杆压机工艺方案设计1）控制方式的选择采用电气系统的控制方式。具有调整、手动、半自动三种工作方式。2）传动机构采用电动机做动力源，由蜗轮蜗杆减速器连接螺母，由螺母转动带动螺杆，使与螺杆连接的滑块做往复的直线运动。3）电气控制采用继电器、行程开关、接触器、手动按钮等元件进行手动、半自动控制。4）主机：主机结构形式采用“三梁四柱”的形式。4.机身的设计4.1 对机身机构设计的要求螺杆压力机的机身系封闭框架。它不仅承受在模锻时所产生的力和力矩，而且是连接和安装热螺杆压力机所有功能机构的基础。机身的质量一般占压力机总质量的 50%以上，其加工量约占压力机总加工量的 30%。因此，机身结构的合理设计十分重要。螺杆压力机的机身结构主要取决于；1) 模锻件的精度要求；2)机身上所有零部件的相互装配要求及其紧凑性；正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）3)由制造厂工艺条件决定的加工经济合理性。螺杆压力机的机身按其结构特点划分，有整体式和组合式两种，按其毛胚制造方法分类有铸造、焊接和铸焊组合三种。整体机身结构简单、加工量小，在加工制造允许的条件下，可以应用于公称压力 P40 MN 的热模铝压力机。对于大重型热模锻压力机，由于制造和运输的原因，需采用组合式结构。组合机身通常分为两件或四件，用预应力拉紧螺栓连接成一体。铸造机身在热模压力机应用最为广泛，其优点是减震性能较好，但质量较大。焊接机身或铸焊组合机身有利于减少其质量，缩短制造周期，但减震性能较差，焊接机身目前还仅限于在公称压力 P25MN 的热模锻压力机上使用。在结构设计时，机身一般应满足以下要求：1)应具备足够的刚度。在满足强度和刚度的前提下力求减小机身的质量，以节约金属；2)力求结构简单，便于压力机零部件的安装、调整、修理和更换；3)在设计焊接机身时，尽可能使焊缝不承受主要负荷，考虑焊接工艺要求，避免焊按时产生变形；4)在铸造机身设计时，应考虑铸造工艺的特点和要求，尽可能避免各断面金属分布的不均匀。适当加大过渡圆角，以减少应力集中；5)应具有良好的加工工艺性。在保证机身精度的条件下，能为减少加工量和装夹次数提供条件，降低制造成本；6)与基础接触的支承面积应足够大，以保证压力机工作的稳定性；7)为适应热模锻压力机自动化的要求，在保证机身强度和刚度的条件下，应使仍窗口尽应保证与中间传动轴轴承库的可靠联接，使齿轮中心距保持不变，以提高齿轮的使用；9)从技术美学观点出发，力求造型美观。机身导轨是保证锻件精度的重要零件。在压力机工作时，导轨不仅起导向作用，而且承受偏心载荷。在设计时，导轨应满足以下要求：a)足够长的导向面和足够的刚度；b)结构应简单可靠，便于加工制造；正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）c)导轨应便于更换或修复，其导向面的硬度应低于滑块导向面的硬度面的磨损；d)调节方便准确，具有可靠的防松设施；4.2 机身的典型结构4.2.1 组合机身组合机身不仅是大重型压力机、而且是中型压力机广泛采用的结构型式。在设计决定组合机身的分缝面时，不仅要考虑压力机所承受的垂直分力，而且要考虑承受的水平分力和倾覆力矩。立柱和底座的分缝绝不应高于工作台的上平面。上横梁和立柱的分缝应避开偏心轴的支承孔，以免削弱偏心轴的支承刚度，防止偏心轴支承孔由于机身预紧后降低或丧失精度。为防止组合机身各部分按合面的错移，保证它们的精确定位，一般在各结合面的左右方向设置定位销和定位键，也可以采用定位环定位。组合机身的预紧可以通过加热方法和液压螺母法实现。4.2.2 整体机身的典型结构整体结构机身有空心和实心两种。整体空心结构质量小，但对铸造工艺水平要求高。为改善立柱在压力机工作时的受力状态，使其承受压应力，整体空心结构机身一般部采用拉紧螺栓预紧。整体实心结构简单、质量大、刚度高，无须拉紧螺栓预紧。目前，只有 Eumuco 公司采用整体实心结构，机身由于无须拉紧螺栓预紧，因而没有整体空心结构和组合机身结构在预紧时的变形，为保证其加工精度提供了条件，同时也可以节省加工工时、降低制造成本。本设计采用的是组合机身4.3 机身的主要尺寸和精度机身主要尺寸取决于压力机的基本技术参数(公称压力、滑块行程长度、滑块行程次数、工作台上平面、滑块下平面的前后和左右尺寸、 最大封闭高度等)，压力机的工作稳定性要求以及对机身强度和刚度的要求。机身直至加工部位的精度主要决定于零件件的尺寸精度，以及为保证压力机长期正常可靠工作的要求。正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）(1)拉紧螺栓直径：拉紧螺栓直径决定于机身的预紧力。机身预紧力通常根据压力机的公称压力及其结构形式确定。拉紧螺栓一般采用 45 号钢制造。当采用正火处理的 45 号钢时，对于组合机身的拉紧螺栓直径 d 可按以下经验公式计算，然后根据标准直径圆 初步选定。 2.1gdp式中 压力机公称压力(KN)。gp对于整体机身，可取预紧力为(0.71.0) ，但是在目前实际设计时也有gp人取和机身同样大小的预紧力。拉紧螺栓两端通常采用 45 锯齿形螺纹，其牙型与基本尺寸分别见标准，螺母采用圆螺母。当拉紧螺栓的直径确定后，两端螺纹和螺母可以按标准表（见设计手册）选取。（2）立柱断面尺寸立柱最小断面积按下面这个公式选取：;min2GPF预压力，通常可取 =（1.21.5 ） ；P gp许用应力，可近似取 4060MPaG（3）机身高度的确定机身的高度可按下式确定：H=h+S+L+H1+A+H2+H3+H4;式中 h最大装模高度；S压力机行程长度；L连杆长度；正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）H1滑块底面与连杆小头中心线的距离；A+H2偏心轴心与上横梁顶面的距离；H3楔形工作台的高度；H4底座的高度；封闭高度采用偏心压力销或偏心套调整的压力机，在计算机身高度时，不应计人 H3。(4)底座尺寸和底座与基础接触面积底座后面尺寸可近似按以下经验公式决定：ET+2/3D;式中 T机身中心线至传动轴支座孔中心线的距离；D飞轮直径(mm)。机身底座与基础接触面积按下式确定；Pmg/p;式中 m压力机质量；g重力加速度；p机身底座与基础接触面的单位压力，一般可取 0.70.8MPa。4.4 机身机架的选用、受力及强度的校核本课题选用的机身为三梁四柱式机身，机身结构简图如下图 4-1 所示正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）1-横梁 2-移动横梁 3-立柱 4-工作台图 4-1 机身结构简图整体机身框架力的传递由上图可以看出上下横梁和立柱交界内转角处为危险区域，并为受拉状态，所以在设计的时候应该保证以下几点原则。（1）应使力的传递距离最短。（2）结构布置和材料分配应考虑力的传递路线。（3）整体机身的上下横梁和立柱交界的内转角处有明显的应力集中，应设计合理的圆弧结构，并保证加工精度。（4）上下横梁不宜采用中段局部增高等加强梁结构，因其在转折处必定应力集中，有害无利。现在研究一下工作行程中机身受的力，假设机身与基础刚性连接，可对于不动的下横梁来分析拉紧螺栓立柱的伸长和上横梁的绝对位移。作用在机身上的拉力通常可表示为(不考虑摩擦力)：1zZdvpFRMt式中 M、 分别为机身部分的换算质量和加速度；dvtF 为螺杆压力机的最大工作负载为 100KN因为机身是一个弹性系统，所以在力 F 十 瞬时作用下使机身产生沿ZR轴线方向的弹性变形，同时机身部分相对下支承面产生绕轴线的扭转。因此，在工作行程时，螺杆压力机产生纵向弹性振动和扭转振动，并且这种振动传到地基上，根据某知名工厂所作的有关锻件变形时螺杆压力机机身状态的试验表明，在加载过程中，处于弹性振动状态的机身，承受交变载荷。工作行程时机身受冲击负荷，其特性与静载下的特性有质和量上的区别。螺杆压力机其他零件承受着类似机身的载荷特性，然而要弄清楚它的全部情形，实验资料还是很不够的。因此不考虑惯性力的动静法，乃是受力计算的基本方法。根据力的数据可计算压力机零件的应力，并与许用应力进行比较。在此基础上便可对结构零件的工作能力作出结论。但是当用计算方法得到的应力不超过许用应力时，就不正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）能保证零件在使用过程中不会损坏，因为压力机零件在交变载荷下工作。对于比较精确的计算需要考虑疲劳，但是关于螺杆、机身等最重要零件的疲劳计算还研究得很不够。采用的近似方法，只附带考虑了工作行程时滑块、螺杆和飞轮在突然减速情况下产生的惯性力和惯性力矩。惯性力和惯性力矩可用下式确定：；22MdvsPmtt24XJhtt应当给出变形时间 t，当在没有锻件情况下模具冷击时，T= 0.010.05 秒。冷击时在滑决运动方向上的变形可以由比值 s=p/c 令近似确定，这里 c 为螺旋压力机的刚度。4.4.1 主机载荷分析螺杆压力机的最大工作负载为 100KN，在进行载荷设计时，取负载 100KN对压力机进行受力计算。螺杆压力机机结构形式为“三梁四柱”式，工作时加压的负载作用在横梁和导柱上，受载时横梁受压，导柱受拉受力简图如下图所示：F-负载 T-导柱拉力正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）图 4-2 横梁、导柱受力图4.4.2 立柱的设计立柱的材料选择：立柱在工作过程中主要承受拉力，材料必须具备较高的抗拉强度。立柱材料选择 45 圆钢，也可选用锻件形式。热处理要求：立柱除了承受拉力之外，外圆柱表面与滑块之间还存在摩擦力。为了减少立柱表面的磨损，通过表面热处理提高表面硬度增加表面耐磨性。总的热处理工艺为调质和表面淬火。材料选择：横梁工作时的受力为弯曲力，材料应具有一定的抗弯强度。选用 45钢，毛坯采用锻件压力机的最大负载约为 100kN，通过力传递后，最后由四根立柱承受100KN 的拉力，作用在每根立柱上的拉力为 25kN。由许用拉应力公式，可计算导柱的安全直径 D。式 1AF式中：许用应力；取 45 钢 =80100MPa；F轴向拉力；A横截面积。即： mPaNFD02.1804.35263取立柱直径 D=60mm,带入式 1 进行强度校核 ./6.23max MA满足条件，强度合格立柱稳定性计算取立柱长度 L=1200mm 15460/24DAIi正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）式中 I立柱的的惯性距A立柱的横截面积柔度计算：立柱是两端固定结构，根据表 5-2 5.0412il式中 长度系数立柱临界应力：材料为 45 钢 ，2.432则 MPac5立柱工作应力 MpaAF8.4/601.3253公式： gn .8.wgnn计算表明稳定性合格4.4.3 横梁的设计横梁受力可以简化为简直梁，中间受载的情形，如图所示。 截 面 1-横梁受力简图图 4-3初步确定横梁的长、宽、高尺寸分别为 800,700,300mm 截面为矩形，即：负载作用下的剪力和弯矩如图所示正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）图 4-4(a) 剪力图 (b) 弯矩图由弯矩图 4-4 可知，横梁 C 点 11 截面弯矩最大，该截面是危险截面。为了保证横梁能够正常工作，必须对该截面进行强度校核。正应力计算公式为：WMmaxax式中：最大弯曲正应力；max最大弯矩；M抗弯截面系数( )。W3m矩形截面抗弯系数 W 计算公式为：62bh式中：矩形截面的宽；b矩形截面的高。h即： 3209.6.70mW正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）MPamkN7.209.43ax45 钢的弯曲许用应力 =100MPa，而横梁的最大弯曲应力 =2.7MPa，max远小于材料的许用应力，经过校核，设计尺寸满足要求5.螺杆的设计算5.1 螺杆的设计计算(1)确定螺纹直径螺杆工作时，同时受到压力和转矩的作用。因此它的计算可近似按螺栓联接的计算公式求得螺纹公称直径即 3.14Fd许用应力 (5)s螺杆材料选 45 钢，调质处理， ，2sN360m2715s取 Mpa10则 mFd 8.39013.4.1选梯形螺纹 Tr螺纹大径： ，48dm1489Dd螺纹中径： 2 m螺纹小径： 94839d1 1840Dd螺距 ：正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）8pm螺纹根部厚度： 10.634.5.072t螺纹工作高度： mh=.p84校核螺杆强度：螺纹力矩: 21tan()vdTF螺纹升角： 218arct()rct()3.14pd查表 5-1 (钢与铸铁的滑动摩擦系数无润滑)0.18当量摩擦角 0.arctnarctn0.5osos1v表 5-1 摩擦因数 f 值（无滑条件下）螺杆和螺母材料 f 值 螺杆和螺母材料 f 值淬火钢和青铜钢和青铜钢和耐磨铸铁0.060.080.080.100.100.12钢和铸铁钢和钢0.160.190.130.173 51 .40tan(.10.5).210T Nm按第四强度理论较核，压扭组合校核 2213140.caTFdd22353410.7.8099ca Mpapa满足要求。(2)自锁性验算自锁条件 v其中 3.1正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）故 ，可用，且 ，可靠v430(3)螺杆结构螺杆上端直径： (1.79)(1.79)481.692dm2D取 85m2，(0.6)(0.6).3d取 3退刀槽直径： 1(0.25)39(0.25)38.5d mc取 38.6m退刀槽宽度： b=1.5p82螺杆膨大部分长度： l(.46)d(.)4=67.8m取 70lm，12(3)1()1h取 16螺杆长度 12407164llhm=H+(4)稳定性计算细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力，螺杆可能失稳，为此按下式演算螺杆的稳定性。 2.540crF式中， 为螺杆的临界压力。 。弹性模量crF2()crEIL52.01EMpa正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）。44541391.06dI m5(.6)LHpd，24058(1.4)834725.8取 。3Lm由 ，为固定支承，查表 5-2 （一端固023.ld2定，一端自由）表 5-2 系数 和1螺杆端部结构 1两端固定 0.5（如一端不完全固定时为 0.6）4.730一端固定，一端铰支 0.7 3.927两端铰支 1 3.142一端固定，一端自由 2 1.87525552.0.04.71(3)crFN，螺杆可以稳定工作。1/57.4/ cr5.2 螺母的设计计算螺母的材料选用 HT300(1)确定螺纹旋合圈数 z根据耐磨性旋合圈数 z，即2FPppdhH2Fzdhp查表 5-3 取 15mN84.715403z正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）表 5-3 滑动螺旋传动的许用压强 p2mN螺纹副材料 速度范围， sm许用压强 p螺纹副材料 速度范围， sm许用压强 p钢对铸铁 0.251825111871012钢对钢 低速 7.513钢对耐磨铸铁0.10.2 68 淬火钢对青铜0.10.2 1013螺母实际圈数 34.9518.7z0,z取 则螺母旋合长度： mpzH801校核螺母的高径比： 4.22=d，不能满足要求。故要重新确定螺母的高度。.53兼 做 支 承 的 螺 母，则取 23.10.8Hm取 140Hm(2)校核螺母的螺牙强度剪切强度:查表 5-4 取 240N正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）表 5-4 螺杆与螺母的许用应力 2mN材 料 许用拉应力许用弯曲应力 b许用剪切应力 螺 杆 钢 53s 螺 母青铜耐磨铸铁铸铁钢406050604560(11.2)304040400.62231 4015.8072.549 mNNzDtF故满足要求。弯曲强度: 213bbFhDtz式中 mh=4查表 5-4 2605mNb 64.35.87.491323 bb mN故满足要求(3)螺母其它结构尺寸:螺母外径 mD=(1.68)(.1)49=78.2取 80m螺母凸外径 1(.34)(1.34)8012取 106D正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）螺母 凸 缘 厚 度 8026.73mHa=取 25am螺母外径和凸缘强度的计算及螺母悬置部分拉扭组合校核 2(1.)4FD式中：螺母的许用拉应力 0.83b母材料的许用弯曲应力 查表 5-4，b26045mNMpa8.9.7645.83.039.412.8)40(1132.)( 23MpaDF安全。凸缘与底座接触部分的挤压强度计算 21()4ppFD(1.57).57567.935pb Mpa3201.8(16)4p pa，安全p凸缘根部的弯曲强度计算 12.5()bbFDaMpab 8.480)6(.123，安全。b正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）6.电动机的选取螺杆转速:，则smnS10860 in75r传动比：取 i=202.9754i工作所需功率 kwnMPq 26.490751.90蜗轮蜗杆传动效率 7.1联轴器 52电动机所需功率 kwP41.695.0720选取交流电动机功率为 7.5KW 转速 1440 型号 Y132-S-4，制动器 DC70-minr227.传动系统传动系统的作用是将电动机的运动和能量按照一定要求传给螺杆机构。它的设计任务在于确定传动布置，传动级数以及速比分配等问题。它的设计好坏将影响压力机的外形尺寸、结构安排、能量损耗等各个方面，所以必需予以足够的重视。7.1 传动系统布置及设计本设计的传动系统采用单级蜗杆减速器，传动路线为：电机连轴器正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）减速器螺杆机构本课题蜗杆减速器采用蜗杆下置式，采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。螺母固定于蜗轮中。为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。传动机构简图如下图 7-11-蜗杆 2-电机 3-蜗轮 4-螺杆 5-螺母图 7-1 传动机构简图7.2 蜗轮蜗杆传动的设计16（1）选择材料考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用 45 钢；因希望效率高些，耐磨好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 4555HRC。蜗轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10P1，金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜铸造，而铁芯用灰铸铁 HT100 铸造。加工精度 8 级（2）按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）齿根弯曲疲劳强度传动中心距 232)(HpEZKTa(3)确定作用在蜗轮上的转矩 2根据表 7-2 因为 i=20 按 ，估取效率 0.8，则1z mNinPnPT 7640218.50.905.9105.9 6126262 表 7-2 蜗杆头数 与蜗轮齿数 的荐用值1z2z12zi121i12z=57156429312961143029822129612982(4)确定载荷系数 K.因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数 ；由表 7-3 选取使用系K数 ；由于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数 ；则15.AK 05.1v2.05.1.vAK表 7-3 使用系数 A工作类型 I II III载荷性质 均匀、无冲击 不均匀、小冲击 不均与、大冲击每小时启动次数 50启动载荷 小 较大 大AK1 1.15 1.2（5）确定弹性影响系数 EZ因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故 2160MPaZE(6)确定接触系数 p正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）先假设蜗杆分度圆直径 和传动中心距 a 的比值 ，从图 7-4 中可1d35.01d查得 9.2pZ图 7-4 圆柱蜗杆传动的接触系数 pZ(7)确定许用接触应力 H根据蜗轮材料为铸锡磷青铜 ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC,可从表 7-5 中查得蜗轮的基本许用应力 a268MPH表 7-5 铸锡青铜蜗轮的基本许用接触应力 MPa蜗杆螺旋面硬度蜗轮材料 铸造方法 RC45RC45砂模铸造 150 180铸锡磷青铜ZcuSn10P1 金属模铸造 220 268砂模铸造 113 135铸锡锌铅青铜ZcuSn5Pb5Zn5 金属模铸造 128 140应力循环次数 72 108.5120460jnhLN正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）寿命系数 814.01.587HNK则 MPa26(8)计算中心距 ma18.)2189.0(76421.3 取中心距 a=200mm,因 i=20 故从表 7-6 中取模数 m=8mm，蜗杆分度圆直径，这时 ，从图 7-3 中可查得接触系数 2.74，因为 md801.01ad pZpZ,因此以上计算结果可用。pZ表 7-6 普通圆柱蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配中心距a/mm模数m/mm分度圆直径d/1m/12蜗杆头数 1z直径系数q分度圆导程角 蜗轮齿数 2z变位系数 2x160 1 834531 -0.500（200） 2 61（41） （-0.500 ）（225） 4 0（47） （-0.375 ）（250）8 80 5120610 573（52） （+0.250）注：1）本表中导程角 小于 的圆柱蜗杆均为自锁蜗杆；032）括号中的参数不适用于蜗杆头数 时；61z3）本表摘自 GB/T 1008519884）蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（9）蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸a)蜗杆：正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）轴向齿距:；mpa13.25直径系数:q=10；齿顶圆直径:；mda 968201齿根圆直径:；mf .41分度圆导程角:；638蜗杆轴向齿厚: mSa54.12蜗杆齿宽： dba 038221 b)蜗轮：蜗轮齿数： 41z2变位系数：；5.02x验算传动比 ,误差为.41z2i 是 允 许 的 。%,5.20.蜗轮分度圆直径： mz32841d2蜗轮喉圆直径： haa22蜗轮齿根圆直径：正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）mhdff 8.302.13822 蜗轮咽喉母圆半径： arg 420122蜗轮齿宽： mdBa7965.7.1（10）校核齿根弯曲疲劳强度 3.21FFaFYKT当量齿数 48.3)1.(cos432Zv根据 ，从图 7-7 中可查得齿形系数48.,5.022vZx 7.2FaY图 7-7 蜗轮的齿形系数 （ ）2FaYnaamh3.0,1,0螺旋角系数： 912.043.10Y许用弯曲应力从表 7-8 中查得由 ZCuSn10P1 制造的蜗轮基本许用弯曲应力MPaF56正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）寿命系数 645.018.5976FNKMPa2.3F 73.19078320641.5，所以弯曲强度时满足的。表 7-8 蜗轮基本许用弯曲应力 F蜗轮材料 铸造方法 单侧工作 O双侧工作 1F砂模铸造 40 29铸锡青铜ZcuSn10P1金属模铸造 56 40砂模铸造 26 22铸锡锌铅青铜ZcuSnPb5Zn5金属模铸造 32 26砂模铸造 80 57铸铝铁青铜ZcuAl10Fe3金属模铸造 90 64HT150 砂模铸造 40 28灰铸铁HT200 金属模铸造 48 34（11）蜗杆轴扰度验算蜗杆轴惯性矩： 6441107.69adI允许蜗杆扰度： 4.0.4.m蜗杆轴扰度正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）06. 107.4206483 )3.(72)(632323tgtEItgtlFvT合格（12）验算效率 )tan()96.05.(v已知 与相对滑动速度 有关vvf;rc;31.681 sVmndVs 15.63.os06148os0从表 7-9 中用插值法查得 ；代入式中得 7,2.vvf86.0大于原估计，因此不用重算。表 7-9 普通圆柱蜗杆传动 、 、 值svfv蜗轮齿圈材料 锡青铜蜗杆齿面硬度 HRC45其他滑动速度 )/(smvs vfvvfv5 0.022 610.029 0418 0.018 200.026 92注：如滑动速度与表中数值不一致时，可以用插入法求得 和 值vf（13）温度计算散热面积估算 28.158.15 9020909 maA箱体工作温度正在输入（豆丁网laoshutou）为您倾心整理（下载后双击删除）如有需求请发豆丁站内信（下载后双击删除）CtAaPtw8072209.15)(0011此处取 =15w/（mc）wa合格（14）精度等级公差 和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器从GB/T100891988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择 8 级精度，标注为 8f GB/T100891988.然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度。8.10 吨螺杆压力机的基本参数经过分析、设计、校核得出 10T 螺杆压力机的各参数如下表所示：形式 10T 螺杆压力机公称压力（KN） 100行程长度（mm） 300装模高度（mm） 200滑块的面积（长* 宽 mm） 300*200工作台厚度（mm） 200主电机（KW） 7.5工进速度（m/s） 0.019.电器控制图及安装使用要求