高速重载电动缸作为伺服压力机传动部分,将伺服电机的回转运动转变为丝杠的往复直线运动,带动滑块实现锻压工作过程。本文根据伺服压力机工作参数和特性,以电动缸各部件结构为研究对象,提出了高速重载的设计方案,对丝杠传动效率和承载能力进行了分析,校核了减速箱齿轮的应力情况,并且对电动缸运动曲线进行了仿真分析,从零部件和整体结构两方面验证了结构的合理性。本文从高速重载电动缸的技术难点出发,从理论、仿真等方面进行结构设计优化,主要内容如下:提出了一种伺服压力机新型传动系统,并设计了总体传动方案。对电动缸零部件结构进行设计:三个伺服电机同步控制,采用渐开线斜齿轮进行减速、梯形丝杠传动,确定了制动部件,设计了防止螺母回转的导向结构等。设计了新型螺母零件,从材料和结构两方面对螺母进行优化。选用酚醛棉布材料作为螺母内衬,优质合金钢为螺母支撑套材料,螺母与钢套采用阶梯状配合,提高了丝杠的传动效率与承载能力。运用ANSYS软件对圆螺母和阶梯状螺母螺牙进行静力接触仿真对比,分析了不同螺母长度、螺母螺牙厚度情况下的螺牙应力,确定了新型阶梯螺母的优势,并优化设计。同时在理论上分析丝杠承载能力,主要对其强度和耐磨性进行校核。在SolidWorks软件中对高速重载电动缸的各部分零件进行三维建模并实体装配,并导入ADAMS软件模拟了不同工艺条件下电动缸的位移运动曲线,结合伺服压力机滑块运动曲线作分析,得出的结果与理论相一致,符合伺服压力机传动系统的要求。基于ANSYS软件,对电动缸丝杠进行了模态分析,得出前七阶固有频率和振型图,分析了丝杠的振动情况;同样对减速箱大齿轮模态分析,结果并无发现共振现象;对减速箱输入输出齿轮进行瞬态动力学分析,模拟在一定啮合时间段内齿轮的应力情况,动态分析了齿轮强度,证明了电动缸零部件结构的合理性。