精压机

设计题目：专用精压机

一、 专用精压机设计要求

1、工作原理及工艺动作过程

专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺。它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。

它的工艺动作主要：

1）将新坯料送至待加工位置；

2）下模固定、上模冲压拉延成形将成品推模腔。

2、原始数据及设计要求：

1）冲压执行构件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的运动特性；

2）精压成形制品生产率约每分钟70件；

3）上模移动总行程为280mm ，其拉延行程置于总行程的中部，约100mm ；

4）行程速比系数13.k ≥；

5）坯料输送最大距离200mm ；

6）上模滑块总重量为40kg ，最大生产阻力为5000N ，且假定在拉延区内生产阻力均衡；

7）设最大摆动构件的质量为40kg ，绕质心转动惯量为22kg m ⋅，质心简化到杆长的中点。其它构件的质量及转动惯量均忽略不计；

8）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件，其转动惯量设为302kg m ⋅，机器运转不均匀系数δ为0.05）。

二、 机械系统运动方案的拟定与比较

1、传动机构的选择与比较

1）在原动机和工作机之间必须加入传动装置，通过它来传递动力或改变运动形式、参数，这是因为：

a. 工作机所要求的速度通常和原动机的额定速度不一致，需要减速或增速（大多数情况下要减速）；

b. 工作机根据生产要求进行速度调节，而原动机通常只以一种恒定的额定转速运转，如果通过改变原动机的速度来满足工作机变速要求，往往经济成本较高。而有些则不能才通过其本身变速来满足工作机的生产要求；

c. 原动机的运动形式比较单一，而工作机的运动形式由生产的工艺要求而定，它们是多种多样的；

d. 在单机集中驱动时，需要以原动机带来若干组不同速度大小，不同形式的工

作机(或执行机构)；

e. 为了安全或维修方便，或机器的外轮廓尺寸受到安装空间，运输条件的限制

等其他原因必须把原动机和工作机分成两部分，而它们中间则用传动装置来连接。

2）传动的分类：

a. 按工作原理分有摩擦传动、机械传动、流体传动、电力传动、磁力传动；

b. 按传动比情况分有定比传动、变传动比传动（有级变速、无极变速、按周期性规律变化）。

c. 按传动输出速度变化分有恒定和可调。

3）选择传动机的主要依据指标：

效率高、经济成本低、外廓尺寸小、重量轻、运动性能良好便于加工制造及维修，既能满足生产条件有安全可靠。

4）传动类型选择的原则：

a. 对于大功率传动，应优先选择高效率的传动，以节约能源；

b. 传动装置应尽可能采用标准化、系列化产品便于互换从而降低初始和维修费用；

c. 工作机与原动件同步工作时不宜采用摩擦传动，宜采用无摩擦传动。当载荷变化频繁，而且可能出现过载时，不宜采用啮合传动而采用摩擦传动、流体传动，它们在传动装置中配备过载保护；

d. 为降低初始费用，在满足使用要求前提下，尽可能的选用结构装置简单的装置，即简化和缩短传动链同时应注意传动装置中传动比的分配。

5）各类传动机构的特性和应用

a. 摩擦轮传动

优点：运动平稳，噪声小，结构简单，可在运转中平稳地调整传动比实现无极变速，具有过载保护作用。

缺点：轴和轴承上所受的作用力很大，有滑动，工件表面磨损快，传动比不能严格保证。

性能及应用：通常v<15~25m s，主要应用与：摩擦压力机、摩擦绞车、机械无级变速器以及各种仪器。

b. 带传动

优点：中心距变化范围大：结构简单，传动平稳能缓冲，可起安全装置作用（指摩擦型带传动），成本低，安装要求不高。

缺点：外廓尺寸大，轴和轴承上的受力大，摩擦型带传动由于静电作用不宜用于易燃、易爆场合，而且传动比不能严格保证寿命短。

性能及应用：带轮直径大，带的寿命较长，主要用于金属切削机床、锻压机床、输送机、通风机、农业机械和纺织机械等。

c. 链传动

优点：中心距变化范围大，平均传动比较准确、恒定，对恶劣环境适应能力较强；

工作可靠与摩擦型传动相比较作用在轴和轴承上的力较小。

缺点：瞬时速度不均匀，高速时不如带传动平稳（齿形连较好）在震动冲击负荷下寿命大为缩短，链因磨损伸长后易引起共振，需增设张紧和减震装置。性能及应用：寿命与制造质量有关，主要用于农业机械、石油机械、矿山机械、运输机械和起重机械。

d. 齿轮传动

优点：外廓尺寸小，效率高，传动比恒定准确，寿命长，使用的功率和速度范围广，采用行星传动时可获得很大的传动比。

缺点：要求制造安装精度高，高速传动精度时则有噪音，无过载保护作用。

性能及应用：寿命取决于齿轮材料的接触和弯曲疲劳强度以及抗胶合和抗磨损能力；主要用于金属切削机床、汽车、起重运输机械、冶金矿山机械以及仪器等。

e. 蜗杆传动

优点：外廓尺寸小，结构紧凑，传动比大而准确。传动平稳无噪声，可作成自锁传动。

缺点：效率低，中速及高速传动需用价格昂贵的材料（如青铜），制造精度要求高，刀具费用高。

性能及应用：制造精确，润滑良好，寿命较长，低速传动磨损明显，主要用于金属切削机床（特别是分度机构）、冶金和矿山机械、焊接转台等。

f. 螺旋传动

优点：可将旋转运动变成直线运动，并能以较小的转矩得到很大的轴向力，结构简单，传动平稳，无噪声，滑动螺旋可制成自锁机构。

缺点：工作速度一般都很低。

性能及应用：滑动螺旋磨损较快，滚动螺旋和静压螺旋寿命都很长。

2、执行机构的选择与比较

机械运动示意图（机械运动方案）的设计，其主要内容是机械系统中各个执行机构的选型；

1）转动机构

转动机构可分为匀速转动机构和非匀速转动机构；匀速转动机构是指主动件匀速转动，从动件也匀速转动。根据从动件的运动情况可分为定传动比匀速转动