机械压力机是金属成形加工领域中的基础装备,其中高速重载机械压力机以其生产效率高、冲压范围广的优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、冶金化工等工业领域。随着相关行业的迅速发展,如何提高压力机的加工精度和稳定性以满足冲压零件的精度要求,已经成为高速重载机械压力机关键技术研究的重要问题。本文在理论分析和数值计算的基础上,对高速重载机械压力机传动机构运动学特性、传动机构动力学特性及支承轴承动力学特性进行了深入研究,为高速重载机械压力机的设计提供理论依据和技术支持。本文主要完成了以下几方面的研究工作:根据高速重载机械压力机工作原理和性能指标,建立了传动机构的运动学分析模型,得到了传动机构的运动轨迹。考虑高速重载机械压力机运动过程中构件受惯性力的影响,基于达朗贝尔原理建立了高速重载机械压力机传动机构的动态静力学分析模型,并进行了传动机构构件的力学分析。上述分析结果为后续高速重载机械压力机传动机构动力学特性和支承轴承动力学特性的研究提供了理论依据。为了有效地描述含间隙高速重载机械压力机传动机构运动过程,对已有的传统接触碰撞力模型进行了详细的对比与分析。进一步,基于Lankarani和Nikravesh提出的非线性弹性阻尼模型,分析了间隙尺寸、恢复系数和初始碰撞速度对含间隙转动副碰撞过程的影响。在此基础上,建立了含间隙高速重载机械压力机传动机构的动力学模型,研究了转动副间隙对传动机构动力学特性的影响。研究结果为含柔性构件传动机构动态特性研究提供了理论基础。在深入研究含间隙高速重载机械压力机传动机构动力学特性的基础上,考虑构件柔性特征的影响,建立了高速重载机械压力机传动机构的刚柔耦合模型。通过仿真计算结果与试验测试结果的对比,验证了该模型的正确性和有效性,并对传动机构动态特性的影响参数进行了详细分析。在此基础上,提出了含柔性构件传动机构动态特性的定量分析方法,揭示了构件柔性、间隙尺寸和曲轴转速对传动机构动态特性的影响规律。以高速重载机械压力机曲轴支承轴承为研究对象,在综合考虑流体润滑性能、气穴效应和热弹性变形影响的基础上,建立了由流体润滑方程、能量方程和气穴方程等组成的支承轴承的动力学特性分析模型。基于上述模型,对支承轴承动力学特性进行了详细的分析,揭示了油槽结构参数、偏心率、曲轴转速和油膜厚度对支承轴承动力学特性的影响规律。最后,在上述研究的基础上,完成了高速重载机械压力机的制造与调试。同时,结合本文高速重载机械压力机关键技术的研究内容,搭建了高速重载机械压力机性能试验平台,并进行相关性能测试和分析。试验结果表明高速重载机械压力机能够满足高效率、高精度和高负载的加工要求,并验证了理论研究方法的正确性。