第4章 三维造型与有限元分析。将传动系统的零部件依据设计参数进行用SolidWorks软件进行了三维实体造型。运用ANSYS软件对传动轴以及机身进行网格划分和载荷约束，通过生成应力云图和变形云图进行分析。

2  YS1-125闭式单点压力机传动系统的总体设计

    压力机传动系统方案的总体设计主要包括传动系统的布置方式、传动级数与各级速度比划分，离合器和制动器、滚动轴承、电机动机类别以及机身的结构与材料等的确定和选型。

2.1  传动系统布置

    传动系统的布置可分为三个方面，传动系统位置、安装方式和传动齿轮的安装位置的确定。

压力机的传动系统通常有两种放置位置，一个为上传动（如图2.1），另一个为下传动（如图2.2）。下传动较上传动相比：压力机的重心低，能够保证运行的稳定性，很好地适应较矮的厂房的工作条件。压力机的拉杆可以承受工作变形力，这样可以通过改进受力形式来改善压力机机身的受力情况。下传动也自身的局限性：采用下传动压力机的整体尺寸比较大，安装过程较为复杂，不便于检修，成本比较高。

现在通用压力机多采用上传动的方式，尤其是在厂房高度合适的情况下下传动方式的优点并不明显，考虑到便于维修和降低成本的因素，本次设计采用了上传动的方式来布置传动系统。

    传动系统轴的放置方式，依据主轴和传动轴相对机身的位置，分为垂直（如图2.3）和平行（如图2.4）两种方式。垂直于压力机正面这种安放形式，由于机身左右长度较大，各轴的跨度在增加的情况下，受力情况较差，使用寿命和精度会受到较大的影响，而且压力机尺寸较大，影响美观。根据对同类型的压力机结构的分析以及相关设计书籍的参考，这里选择将主轴和传动轴与压力机正面垂直安放。

    齿轮安放的位置可以在机身外面，也可以安装机身里面。前者安装维修方面但是工作时容易受到外界条件的影响，机器外形不美观。后者工作条件较好，通过将齿轮浸入油池中可以很大程度上降低工作噪音，但是维修不便。为了使机器运转的更加稳定，降低噪音，本次设计选择把齿轮放置在机身之内。齿轮传动能够设计成单边以及双边驱动，双边驱动（如图2.5）可以缩小齿轮尺寸，但是加工装配比较困难，适应大吨位和大台面的情况。单边驱动（如图2.6）较双边驱动简单，制造装配和维修十分方便，在横梁结构尺寸允许的条件下，本次设计使用单边传动。

2.2  传动级数与各级速比分配

    电动机的运转参数以及滑块的运动参数是影响到压力机传动级数选择的两个因素。通过减少传动级数，能简化机器的结构以及加快传动效率，但是具体分为几级传动要依靠行程次数决定，过少的传动级数会增大传动系统的尺寸。

    本次设计的压力机平均行程次数为45-65spm，采用两级传动较为合适。第一级采用三角皮带将电动机的动力传递给传动轴，第二级采用齿轮传动将传动轴的运动传递给曲轴。一般来说三角皮带传动的速比小于6~8，齿轮传动的速比小于7~9。取55作为滑块每分钟的行程次数，选择同步转速为1000rpm的电动机，那么总的传动比为18.4。通用压力机的飞轮转速一般取大约300~400rpm，现选飞轮轴转速为384rpm，故电动机与飞轮间三角皮带的传动比为4.36。               

2.3  离合器和制动器的选择和安装

    压力机上安装的离合器主要包括刚性离合器以及摩擦离合器这两类，前者结合时冲击和振动较大，在紧急制动的时候不能及时断开动力，有一定局限性。摩擦离合器没有这些局限性，安全性能和操作性能都比较好。结合平稳，可以传递比较大的扭矩，也能在较高的速度下工作。摩擦离合器的缺点是结构较为复杂，不容易制造，成本稍高。 SolidWorks的YS1-125型闭式单点压力机传动机构设计与研究(3):http://www.chuibin.com/jixie/lunwen_205772.html