J31-4000KN压力机离合器系统设计

毕业设计（论文）任务书专业班级姓名下发日期目录摘要 .............................................................................. 错误！未定义书签。

Abstract ....................................................................... 错误！未定义书签。

目录 . (1)第1章绪论 .............................................................. 错误！未定义书签。

1.1压力机研究的意义及现状 .................................................... 错误！未定义书签。

1.2毕业设计的主要内容 (3)第2章曲柄压力机简介 (5)2.1曲柄压力机简述 (5)2.1.2曲柄压力机的组成 (5)2.1.3曲柄压力机的分类 (6)2.1.4曲柄压力机的技术参数 (7)2.2曲柄压力机工作原理 (8)2.3曲柄压力机结构类型 (10)第3章离合器系统的设计计算.......................................................... (11)3.1离合器系统简介 ................................................................................................... .113.1.1离合器系统的作用 (11)3.1.2离合器的分类 (11)3..2摩擦式离合器—制动器原理 (12)3.2.1摩擦离合器—制动器的基本原理 (12)3.2.2浮动镶块式摩擦离合器—制动器的工作原理 (12)3.3离合器系统的结构分析 (14)3.3.1摩擦面的形状………………………………………..…………………… ..143.3.2离合器和制动器的位置分析 (15)3.3.3离合器和制动器的连锁方式 (15)3.4摩擦材料 (16)3.4.1对摩擦材料的基本要求 (16)3.4.2摩擦材料的组成 (17)3.4.3对磨材料 (17)3.5离合器的设计计算 (18)3.5.1确定摩擦副平面尺寸 (18)3.5.2摩擦副厚度尺寸计算 (21)3.5.3气缸活塞面积及行程计算 (22)3.5.4.工作能力的校核 (22)3.5.5摩擦元件使用寿命校核 (26)3.6制动器设计计算 (27)3.6.1制动器的设计要求 (27)3.6.2制动器型式的选择 (28)3.6.3制动器的设计计算 (28)3.6.4制动器的过热分析 (31)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附件1 (37)附件2 (49)第一章绪论1.1压力机研究的意义及现状锻压产品面临的重要挑战之一，是如何更具柔性，以适应“及时生产”的要求。

压力机用户要求设备的所有控制功能集成化，从而实现全套模具的菜单化管理，主要包括滑块行程调整、平衡器气压的调整、气垫行程调整，以及自动化控制系统等各个环节的参数设定。

据中国产业调研网发布的2017年版全球及中国压力机市场调研与发展趋势预测报告显示，压力机控制系统的集成化，可通过单一操作接口实现所有压机和模具的各项控制功能，包括故障诊断、模具菜单配置、可编程限位开关和模具监控的调整等，并使设备的维修保养更加方便，而且明显增加压力机的有效工作时间具有现场通信网络、现场设备互联、互动操作性、分散功能模块、开放式互联网络的现场总线技术，是压力机控制技术的发展方向，对实现自动化具有明显也推动作用。

1.2毕业设计的主要内容要求：在教师指导下，独立完成设计任务，培养较强的创新意识和学习能力，获得机械工程师的基本训练。

使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。

设计产品应适应市场的需求，应用面广泛，主要应用在隧道凿岩，也可以用于建筑和道路的凿碎工作！计算步骤清晰，计算结果正确；设计制图符合国家标准；使用计算机设计、计算和绘图；说明书要求文字通顺、语言简练、图示清晰。

必须以负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果。

主要内容：（6）曲柄压力机的总体结构设计；（7）曲柄压力机离合器系统设计；（8）离合器的设计；（9）制动器的设计；（10）离合器和制动器的联锁设计；成果形式：设计说明书不少于2万字，查阅文献15篇以上，翻译与课题有关的英文资料2篇，译文字数不少于5千字，绘制图纸折合总量不少于6张A1。

第二章曲柄压力机简介2.1 曲柄压力机简述2.1.1 曲柄压力机的组成曲柄压力机按照设计上来分的话可以分成下列几部分：机身部件、传动部件、离合器部件、滑块部件、平衡缸部件、气垫部件、操纵部件、润滑部件、气路部件、电路部件等。

（复杂的闭式压力机还有移台部件）。

机身是压力机的主要承载零件，小吨位的一般机身是一个整体，闭式压力机则是分为横梁，立柱，底座等零件。

传动是将电机的电能通过飞轮、齿轮传动副将电能转变成上下往复运动的机械能。

离合器部件，通过离合器将动力传递到飞轮或齿轮副上，有机械式离合器和气（液压）动摩擦离合器两种。

平衡缸部件，由压缩空气进入平衡缸内产生向上的托力，将滑块运行时产生的惯量克服，使运行更平衡。

气垫部件（不是标配部件）一般是拉伸时压边用或退料用。

操纵部件（机械离合器压力机的特殊部件）通过电磁铁（或下拉气缸）控制离合器动作与停止。

润滑部件，通过润滑泵和油路将润滑油打到各运动副形成润滑。

气路部件，由压缩空气进入到相应的储气罐，并能过控制阀进入离合器、气垫等用气的零件中。

电路部件，压力机的电控系统，控制压力电机及相应动作、离合等功能。

2.2.2 曲柄压力机的分类按这种方式可分为:机械传动、液压传动(油压、水压)以及电磁和气动。

其中，机械传动的压力机在生产中应用最广泛。

根据国家机械委员会的锻压机床型号编列办法，在机械压力机的类别中，主要有两种压力机，一种是由曲柄连杆机构带动的压力机，称为曲柄压力机;另一种是由螺杆带动，动力由摩擦轮传递的，称为摩擦压力机。

它的优点是构造简单，价格较廉，其缺点是动力损失大，生产率比曲轴冲床和偏心冲床低，一般用作橡胶制品的成形设备(压机)。

2.2.3 曲柄压力机的技术分类主要技术参数有：（1）标称压力Fg（kN）及标称压力行程sg（mm）标称压力Fg ：指滑块距下死点某一特定距离（称标称压力行程sg ）时滑块允许承受的最大作用力。

标称压力角αg ：与标称压力行程对应的曲柄转角定义为标称压力角。

注意：只有在标称压力行程sg内，设备的工作能力才能达到Fg （或称额定压力）值。

标称压力系列：主要取优先数系列，如63、100、160、250、315kN …。

（2）滑块行程s（mm）指滑块从上死点至下死点所经过的距离，其值为曲柄半径的两倍。

通常滑块行程随设备标称压力值的增加而增大；部分压力机行程是可调的。

（3）滑块行程次数n（1/min）指连续工作方式下滑块每分钟能往返的次数，与曲柄转速对应。

通用压力机设备越小，行程次数越大；高速压力机行程速度是可调的。

（4）最大装模高度H（mm）及装模高度调节量ΔH（mm）。

第三章离合器系统的设计计算3.1 离合器系统简介3.1.1 离合器系统的作用压力机离合器和制动器是用于电动机和飞轮不停地转动情况下，使压力机曲柄边杆机构开动或者停止。

因此离合器和制动器是保证压力机正常工作不可缺少的传动部件，而两者又必须是密切地配合和协调地工作。

除了少数小型压力机制动器在经常作用外，对大多数中大型压力机，离合器接合前，制动器必须松开，制动器制动前，离合器必须脱开，否则将引志摩擦无件严重发热和磨损，甚至不能工作。

一般压力机在不工作时，离合器总是处于脱开状态，而制动器总是处于制动状态之中。

常用的离合器可分为刚性离合器和摩擦离合器两大类：常用的制动器有盘式制动器、带式制动器和闸瓦式制动器。

汽车分公司使用的大型闭式压力机采用的离合器和制动器是圆盘式摩擦离合器一制动器。

3.1.2 离合器的分类1.刚性离合器结构简单，便于制造，不需要额外的动力源。

但他扭矩小。

连击原件受撞载荷，容易损坏，并且总是卡在死点上，不能在行程任意位置停止2.摩擦离合器是应用得最广也是历史最久的一类离合器，它基本上是由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。

主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。

在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行程内产生分离间隙，离合器分离。

在接合过程中，逐渐松开离合器踏板，压盘在压紧弹簧的作用下向前移动，首先消除分离间隙，并在压盘、从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力；之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动，产生自由间隙，离合器接合。

3.2摩擦式离合器—制动器原理3.2.1 摩擦式离合器—制动器的基本原理变速器第一轴的前端由轴承支承在飞轮中心孔内，后端由轴承支承在变速器壳上。

离合器片毅借滑动花键与变速器第一轴相联。

压板弹簧将压板和离合器片紧压在飞轮上，使离合器经常处于接合状态。

发动机的扭矩就靠飞轮、压板与离合器片的摩擦作用向变速器第一轴输出。

当需要使离合器分离时，踏下离合器踏板，使离合器压板克服弹簧的张力向后移动，离合器片便与压板、飞轮分离，离合器便处于分离状态，发动机的扭矩就不能传到变速器了。

当需要离合器重新接合，可以缓抬起离合器踏板。

压板在弹簧的作用下向前移动，将离合器片逐渐压在飞轮上，直至离合器片完全停止滑磨状态，离合器便全部接合。

3.2.2浮动镶块式摩擦离合器—制动器工作原理钳盘式制动器按制动钳的结构型式可分为定钳盘式和浮钳盘式两种。

1、定钳盘式制动器的制动钳固定安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而其中必须在制动盘两侧都装设制动块促动装置（例如相当于制动轮缸的液压缸），以便分别将两侧的制动块压向制动盘。

2.浮钳盘式制动器的结构示意图。

制动钳支架3固定在转向节上，制动钳体1与支架3可沿导向销2轴向滑动。

制动时，活塞8在液压力p1的作用下，将活动制动块6（带摩擦块磨损报警装置）推向制动盘4.与此同时，作用在制动钳体1上的反作用力p2推动制动钳体沿导向销2向右移动，使固定在制动钳体上的固定制动块5压靠到制动盘上。

于是，制动盘两侧的摩擦块在p1和p2的作用下夹紧制动盘，使之在制动盘上产生于运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。

3.3 离合器系统的结构分析3.3.1摩擦面的形状圆盘摩擦离合器--摩擦件为圆盘，分单盘和多盘两种，并有干式和湿式之分。