【正文】 ........................... XXIX 青島理工大學畢業(yè)設計 參考文獻 ................................................................................................................. XXX 附錄 1：外文翻譯 ................................................................................................. XXXI 附錄 2：外文原文 ....................................................................................................... 45 青島理工大學畢業(yè)設計 第 1 章 緒論 壓力機發(fā)展的概況 壓力機的發(fā)展歷史只有 100 年。因此在 1839 年，第一臺蒸汽錘出現了。在 18591861年維也納鐵路工廠就有了第一批用于金屬加工的 7000KN、 10000KN 和 12021KN 的液壓機， 1884 年英國羅切斯特首先使用了鍛造鋼錘用的鍛造液壓機，它與鍛錘相比具有很好的優(yōu)點，因此發(fā)展很快，在 18871888 年制造了一系列鍛造液壓機，其中包括一臺 40000KN 的大型水壓機， 1893 年建造了當時最大的 12021KN 的鍛造水壓機。美國在 1955 年左右先后制造了兩臺 31500KN 和 45000KN 大型模鍛水壓機。 再來看一下我國的情況，在解放前，我國屬于半殖民地半封建社會的國家，沒有獨立的工業(yè)體系，也根本沒有液壓機的制造工業(yè)，只有一些修配用的小型液壓機。 到了六十年代，我國先后成套設計并制造了一些重型液壓機，其中有 300000KN 的有色金屬模鍛水壓機， 120210KN 有色金屬擠壓水壓機等。比如，設計并制造了一批較先進的鍛造水壓機，并已向國外出口，與此相應的，我國也陸續(xù)制造了各種液壓機的系列及零部件標準。許多先進的設備和大型機仍需進口，目前應充分發(fā)揮我們的優(yōu)勢，加強我國在這方面的競爭力，這不僅是有助于我們從制造業(yè)大國向制造業(yè)強 國的轉變也是國家安全的需要。與其他壓力機相比，它具有壓力和速度可在大范圍內無極調整，可在任意位置輸出全部功率和保持所需壓力、結構布置靈活，各執(zhí)行結構可很方便地達到所希望的動作配合等優(yōu)點。按工作介質可分為水壓機和油壓機兩種。用礦物油型液壓有做介質的液壓機成為油壓機，產生的壓智力較水壓機小，在許多工業(yè)部門得到廣泛的應用。其基本結構如圖 ，圖 。液壓機的壓制工藝要求液壓缸的工作循環(huán)為：快速下行→慢速加壓→保壓延時→快速返回→原位停止 。工藝循環(huán)圖如圖 所示。 青島理工大學畢業(yè)設計 表 11 壓力機械的分類 這類壓力機可按其結構特點分類。 開式壓力機 床身的結構特點是 C 字形的稱為開式壓力機。 閉式壓力機 床身的特點是框架式的稱之為閉式壓力機。 由于壓力機工作臺面尺寸大小不同，為了保證滑塊運動良好，分為一個曲柄，兩個曲柄，四個曲柄的壓力機。 壓力機的主要參數和型號 （一）主要參數 機械壓力機主要用來進行薄板零件的落料，沖孔，彎曲，矯正和拉延等工序，技術參數主要是選擇壓力機完成相應工序的可能性和安裝，修理壓力機的依據。同一鍛壓機械中分為基干列，成為列別，由第一個阿拉伯數字代表。由第二個阿拉伯數字代表，第二個阿拉伯數字后的阿拉伯數字，代表鍛壓機械的主要參數，并 一律用實際數字表示。漢語拼音字母一律用大寫。對型號已確定的鍛壓機械如在結構上和性能上有所改進時，均按改進型處理。漢語拼音為工廠代號。專用鍛壓機械不分類別，列別和組別。 壓力機傳動系統(tǒng)可分為能源部分（電動機與飛輪）和從動部分（離合器軸與中間軸的傳動齒輪，曲軸和連桿滑塊等）。制動器的作用在從動件與 能源脫開后將前者迅速制動。在壓力機啟動時，制動器必須首先脫開，然后離合器才能結合；在壓力機停車時，離合器必須首先脫開，然后結合制動器。采用摩擦離合器與制動器的主要優(yōu)點是在調整模具時能實現寸動行程，是滑塊在任何行程位置，都能啟動與制動，因而滿足了在危機情況下，迅速制動的需求，保證安全生產。 摩擦離合器與制動器的接合過程 圖 為壓力機實測電機起動，離合器接合，沖裁和離合器脫開過程中轉數的變化。離合器和接合過程可分為三個階段：即空滑階段，工作階段和離合器主動部分與從動部分共同旋轉升速至穩(wěn)定轉速階段。當上述摩擦力矩稍大于從動部分的阻力矩時，從動件部分便開始運動，工作階段開始。摩擦功幾乎全部轉變?yōu)闊崮埽鼓Σ良臏囟壬摺?旋轉，制動器結合后，從動部分由角速度ω 39。制動過程中 兩摩擦面有相對的位移和摩擦功損耗，與離合器一樣摩擦功幾乎全部變?yōu)闊崮?，使制動器零件大的溫度升高?圖圖 壓力機實測各工作時間電動機軸轉數 t1電動機啟動； t2空滑階段； t3工作滑動階段； t4主動部分與從動部分共同旋轉升速至穩(wěn)定轉速階段； t5沖裁 制動器設計的基本要求 一 ,提高離合器和制動器的使用質量： （一） 采用多種方法，降低離合器制動器的穩(wěn)定工作溫度和采用新型耐熱摩擦材料，解決離合器制動器 工作中摩擦件的過熱，使壓力機的生產率得到充分發(fā)揮。設計制動角應小于 5176。 （三） 提高易損件的壽命，結構要便于裝卸。 二，提高零部件的制造工藝性，減少零件的種樹和件數，結構穩(wěn)定定型，實際離合器制動器部件的通用化和系列化，對提高制造工藝水平降低成本和維護修理具有重大的意義。 離合器制動器在接合過程中的過熱嚴重壓力機的生產，其危害具體表現為： 一，摩擦件的過熱溫度超過了摩擦材料的允許使用溫度，降低了摩擦系數，增加了摩擦塊磨損，增加了設備維修工作量和維修費用，影響壓力機生產。 三，過熱使主動摩擦盤產生翹曲變形，摩擦表面接觸不良，摩擦件的磨損更加劇烈。 解決離合器制動器過熱的主要措施如下： 一，減少從動件部分零件的轉動慣量，合理選擇離合器軸的轉數，離合器制動器在接合過程中消耗的摩擦功計算公式： A = 1/2*J*ω 2 (21) 式中 A 啟動和制動過程中的摩擦功損耗（公斤 *米） J 折合到離合器軸從動的總轉動慣量（公斤 *米 *秒 2 ） ω 離合器軸旋轉角速度（弧度 /秒） ω = 30*nπ n = 離合器軸每秒鐘轉數 從上式可以看減少發(fā)熱應盡量減小從動件的轉動慣量與離合器軸的轉數，離合器周到額轉數減小，導致飛輪，離合器軸零件尺寸的增大，因而從動系統(tǒng)的合理布置考 慮，n 值不可能減少很多。轉動慣量與零件的重量和直徑的平方成正比，而從動件的直徑受傳遞扭矩的限制不能有大的減小，因此，必須力求減少從動件的數量來減少總轉動慣量。 舊離合器制動器結構采用石棉銅絲板摩擦材料，當溫度超過 150℃后，其摩擦系數不穩(wěn)定，并急劇降低，甚至可降至 以下。且其壽命較低，經常更換增加了越厲害停機維修時間。石棉塑料摩擦材料能在高溫下工作，允許比壓較高，壽命較長，允許離合器制動器采用單盤結構，消除了離合器制動器過熱打下了基礎。 各類摩擦材料的性能參數見 (表 21)， J31400KN 壓力機制動器參數見（表 22） 表 21 各類摩擦材料的性能參數 材 料 名稱 參 數 摩 擦 系 數 μ 許用壓比 q 公斤 /厘米 2 磨損 系數 分厘米 米公斤 ??2 允許 工作 溫度 t ℃ 壽 命 單 位 成 本 單 位 密 度 克 /厘米 3 布 氏 硬 度 抗 壓 強 度 公斤 /厘米 剪 切 強 度 公斤 /厘米 沖擊 強度 公斤 ?米 /厘米 2 Z64 石棉塑料 1015 3035 150 46 1 3644 1300 480 912 石棉銅絲 13 57 130 1 25 9 銅基粉末 冶金 1015 2 18 表 22 J314000KN 壓力機制動器參數表 壓力機型號 離合器軸轉速 n1（ r/min） 從動部分 轉動慣量 Jc （ kg?m2 ） 摩擦 材料 制動器 制動力矩 ZM (N? m) 制動角 qυ （ rad） 壓強 q （ 1*10 pa5 ） 磨 損 系數 k [ ]min)/( 2?cmJ J31400 349 銅基 粉末 J31400 460 石棉 塑料 8600 212 青島理工大學畢業(yè)設計 三，改善離合器與制動器的散熱： 對于制動器來說，若使制動角滿足設計要求，必須有一定的制動力矩，而制動力矩的大小主要有摩擦系數，平均摩擦半徑和正壓力來決定?？梢姡罕３种苿恿匾欢〞r，平均摩擦半徑 與正壓力成反比關系。 對于 J314000KN 壓力機，制動器穩(wěn)定工作溫度的高低，可以用摩擦盤的溫升系數KP 表示： KP = FAH2 C 公 斤米 /厘米 2 *分 （ 22） 式中 ： HA ——— 一次制動功 公斤 *米； C ——— 每分鐘制動次數 （一般為滑塊連續(xù)行程次數的 50%— 60%）； F ——— 摩擦盤的有效環(huán)形面積 厘米 2 。 為使制動器穩(wěn)定工作溫度在一定范圍內，對 J314000KN 壓力機的離合器制動器，溫升系數 KP 不超過 7 公斤米 /厘米 2 *分。 四，提高離合器制動器聯鎖操縱系統(tǒng)工作的可靠性。 J314000KN 壓力機聯鎖操縱系統(tǒng)采用非剛性聯鎖中的氣閥聯鎖。主要缺點是更換易損件 ( 包括摩擦片，氣缸密封和三角皮帶等 )時需要拆卸離合器制動器的較多零件，維修工作量大。此種結構離合器軸受力與變形較小，更換易損件方便，主 要問題是需要附加支撐飛輪的剛性套，要采用較大的滾動軸承。懸臂離合器結構簡單，不用軸進氣密封結構。 J314000KN 壓力機采用此種結構。飛輪布置于離合器軸上，電動機與飛輪間采用三角皮帶傳動。如果聯鎖失靈，則會引起離合器制動器的發(fā)熱并加快摩擦副磨損，甚至還可以造成設備與人身事故。離合器制動器的操縱系統(tǒng)應能保證實際制動角 30176。當前懸臂離合器制動器的剛性聯鎖機構工作情況不好。 青島理工大學畢業(yè)設計 圖 浮動鑲塊式摩擦離合器 制動器 1導向銷 2制動器氣缸 3,18制動盤 4,15墊片 5， 13浮動鑲塊 6制動彈簧 7,9活塞 8大皮帶輪 10脫開彈簧 11主動摩擦盤 12從動盤 14從動軸 16旋轉密封 17螺栓 青島理工大學畢業(yè)設計 （一） 非剛性連鎖：非剛性連鎖的方法很多，但目前較普遍使用的是氣閥聯鎖。 由于聯鎖操作系統(tǒng)中電器的的收發(fā)信號，閥的動作，氣體沿管道的流動，氣缸活塞運動等均需 要時間，所以壓力機的單次行程工作時間滑塊每分鐘行程數，總是小于壓力機連續(xù)運動的行程數。 制動可靠應該作為選擇制動形式的主要依據。與彈簧制動比較，氣制動的工作可靠性較差。 J314000KN 壓力機采用氣制動。設計中的問題有氣缸的布置受彈簧尺寸與布置的的影響，脫開制動器需要的力較氣制動大，各彈簧需要仔細調整。 彈簧制動的結構形式有圓柱螺旋彈簧和蝶簧。制動氣缸面積與氣壓，應根據脫開制動彈簧所需之最大力計算。 氣體密封裝置 氣體密封裝置可分為氣缸密封和軸進氣密封。在離合器接合之前和接合過程中，飛輪相對于離合器軸轉動?？刹捎缅F面密封與端面密封裝置。 耐油橡膠 L 型密封