CN103434168B - 直驱式伺服螺旋压力机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直驱式伺服螺旋压力机,包括孔式直驱电机和螺旋型伺服压力机,螺旋型伺服压力机包括惯性轮、止推轴承、螺母、螺杆、滑块和机身,其中惯性轮经键套装在螺杆上,螺杆的中部经止推轴承安装在机身上,螺杆的下部与螺母螺旋副连接,特征是:增设了固定环、插入轴、中间盘和支架,其中支架安装在机身的顶端,固定环夹持在支架与直驱电机之间,并分别与支架的上端面和直驱电机的底部固定连接,插入轴从底部插入并固定在直驱电机的输出孔中,中间盘经键套装在插入轴的底部、并叠加在惯性轮的上端面上,中间盘与惯性轮固定连接,插入轴直径为本发明设置插入轴、中间盘的连接结构,使直驱电机与螺旋压力机相互独立,设计难度低,可靠性高。
Description
技术领域
本发明提供一种直驱式伺服螺旋压力机,属于压力机机械工业技术领域。
背景技术
现有的直驱式螺旋压力机,把电机与螺杆作为一体进行设计,加工制造难度大。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题,提供一种能有效降低设计难度、可靠性高的直驱式伺服螺旋压力机。其技术方案为:
一种直驱式伺服螺旋压力机,包括孔式直驱电机和螺旋型伺服压力机,螺旋型伺服压力机包括惯性轮、止推轴承、螺母、螺杆、滑块和机身,其中惯性轮经键套装在螺杆上,螺杆的中部经止推轴承安装在机身上,螺杆的下部与螺母螺旋副连接,螺母与滑块固定连接,惯性轮、螺杆、螺母与滑块同轴,其特征在于:增设了固定环、插入轴、中间盘和支架,其中支架安装在机身的顶端,固定环夹持在支架与直驱电机之间,并分别与支架的上端面和直驱电机的底部固定连接,插入轴从底部插入并固定在直驱电机的输出孔中,中间盘经键套装在插入轴的底部、并叠加在惯性轮的上端面上,中间盘与惯性轮固定连接,且固定环、插入轴和中间盘与螺杆同轴;所述插入轴的直径为式中k为强度校核折算系数,σb为材料的抗拉强度,Me为插入轴的负载扭矩,其中Je为直驱电机的转子、插入轴和中间盘的转动惯量总和,J为系统总转动惯量,F为滑块的打击力,rc为螺杆的中径,ρ为螺旋摩擦角,μ为止推轴承的摩擦系数,α为螺杆的升角,h为螺杆的导程,rZ为止推轴承的当量半径,其中d1为止推轴承的外径,d2为止推轴承的内径。
本发明与现有技术相比,其优点为:
1、设置插入轴、中间盘的连接结构,使直驱电机与螺旋压力机可以相互独立设计,有效降低了设计难度。
2、消除了电机与压力机相互影响,提高了设备可靠性高。
3、采用直驱电机驱动,传动环节少,运行可靠,具有使用寿命长、节能效果好、安装简单方便、经济耐用和使用成本低的特点。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中:1、直驱电机 2、惯性轮 3、止推轴承 4、螺母 5、螺杆 6、滑块 7、机身 8、键 9、固定环 10、插入轴 11、中间盘 12、支架
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。在图1所示的实施例中:惯性轮2经键8套装在螺杆5上,螺杆5的中部经止推轴承3安装在机身7上,螺杆5的下部与螺母4螺旋副连接,螺母4与滑块6固定连接,惯性轮2、螺杆5、螺母4与滑块6同轴;支架12安装在机身7的顶端,固定环9夹持在支架12与直驱电机1之间,并分别与支架12的上端面和直驱电机1的底部固定连接,插入轴10从底部插入并固定在直驱电机1的输出孔中,中间盘11经键8套装在插入轴10的底部、并叠加在惯性轮2的上端面上,中间盘11与惯性轮2固定连接,且固定环9、插入轴10和中间盘11与螺杆5同轴;所述插入轴10的直径为式中k为强度校核折算系数,σb为材料的抗拉强度,Me为插入轴10的负载扭矩,其中Je为直驱电机1的转子、插入轴10和中间盘11的转动惯量总和,J为系统总转动惯量,F为滑块6的打击力,rc为螺杆5的中径,ρ为螺旋摩擦角,μ为止推轴承3的摩擦系数,α为螺杆5的升角,h为螺杆5的导程,rZ为止推轴承3的当量半径,其中d1为止推轴承3的外径,d2为止推轴承3的内径。
实施例中,400吨压力机,滑块6的额定打击力4000×103N,按过载1.6倍进行设计,滑块6的打击力F=6400×103,系统总转动惯量J=180kg·m2,直驱电机1的转子、插入轴10与中间盘11的转动惯量总和Je=40kg·m2,螺杆5的半径rc=0.115m,导程h=0.144m,止推轴承3的外径d1、内径d2和摩擦系数μ分别为0.430m、0.230m和0.05,螺旋摩擦角ρ=0.05rad,按公式计算得负载转矩Me=26600,插入轴10的抗拉强度σb为800×106Nm-2,取k=15,得到插入轴10的直径
Claims (1)
1.一种直驱式伺服螺旋压力机,包括孔式直驱电机(1)和螺旋型伺服压力机,螺旋型伺服压力机包括惯性轮(2)、止推轴承(3)、螺母(4)、螺杆(5)、滑块(6)和机身(7),其中惯性轮(2)经键(8)套装在螺杆(5)上,螺杆(5)的中部经止推轴承(3)安装在机身(7)上,螺杆(5)的下部与螺母(4)螺旋副连接,螺母(4)与滑块(6)固定连接,惯性轮(2)、螺杆(5)、螺母(4)与滑块(6)同轴,其特征在于:增设了固定环(9)、插入轴(10)、中间盘(11)和支架(12),其中支架(12)安装在机身(7)的顶端,固定环(9)夹持在支架(12)与直驱电机(1)之间,并分别与支架(12)的上端面和直驱电机(1)的底部固定连接,插入轴(10)从底部插入并固定在直驱电机(1)的输出孔中,中间盘(11)经键(8)套装在插入轴(10)的底部、并叠加在惯性轮(2)的上端面上,中间盘(11)与惯性轮(2)固定连接,且固定环(9)、插入轴(10)和中间盘(11)与螺杆(5)同轴;所述插入轴(10)的直径为式中k为强度校核折算系数,σb为材料的抗拉强度,Me为插入轴(10)的负载转矩,其中Je为直驱电机(1)的转子、插入轴(10)和中间盘(11)的转动惯量总和,J为系统总转动惯量,F为滑块(6)的打击力,rc为螺杆(5)的中径,ρ为螺旋摩擦角,μ为止推轴承(3)的摩擦系数,α为螺杆(5)的升角,h为螺杆(5)的导程,rZ为止推轴承(3)的当量半径,其中d1为止推轴承(3)的外径,d2为止推轴承(3)的内径。
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