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1、冲压与塑压成形设备- 普通高等教育“十一五”国家级规划教材闫亚林主编 1.2.3 操纵系统操纵系统离合离合器和制动器器和制动器结构组成：结构组成： 主动部分 从动部分 连接零件 操纵机构作用：作用： 离离合合器器控控制制传传动动系系统统和和工工作作机机构构的的接接合合或脱开。或脱开。 当滑块需要运动时，离合器接合，飞轮通过离合器将运动传递给其后的从动部分（传动系统和工作机构），使滑块运动。 当滑块需要停止在某一位置（行程上止点或行程中的任意位置）时，离合器脱开，飞轮空运转。 作用：作用： 制动器制动器对从动部分进行制动。对从动部分进行制动。 由于惯性作用，离合器脱开后，与飞轮脱离联系的从动部分
2、还会继续运动，引起滑块不能准确停止，而制动器可使滑块立即停止在所需位置上。分类：分类： 离合器刚性离合器、摩擦离合器。 制动器圆盘式、带式、闸瓦式。工作要求：工作要求： 离合器、制动器必须密切配合和协调工作，否则很容易出现故障，影响生产的正常进行。 压力机的离合器和制动器不允许有同时接合的时刻存在，一般压力机在不工作时，离合器总是脱开状态，而制动器则总是处于制动状态。1 .刚性离合器刚性离合器分类：分类： 转键式 滑销式 滚柱式 牙嵌式特点：特点： 刚性离合器的主动部分和从动部分接合时是刚性连接的。 结构简单，容易制造。 工作时有冲击，滑销、转键等接合件容易损坏，噪声较大。 只能在上止点附近脱
3、开，不能实现寸动操作及紧急停车，使用的方便性、安全性较差。1) 转键离合器及其操纵机构转键离合器及其操纵机构分类：分类： 按转键的数目单转键式和双转键式。 按转键的形状半圆形和矩形转键离合器，后者又称为切向转键离合器。 如图:双转键式离合器图图1-19 双转键离合器双转键离合器1.大齿轮 2、6.滑动轴承 3.内套 4.曲轴（右端） 5.中套 7.平键 8.外套 9.端盖 10.副键 11.凸块 12.工作键 13.润滑棉芯 14.弹簧 15.尾板 16.关闭器 17.副键柄 18.拉板 19.工作键柄特点：特点： 利用从动轴内的转动键转入主动件而传递运动。 结构简单紧凑，制造维修方便。 转键
4、与中套刚性接触，会产生较大的冲击力和噪声。结构组成（半圆形双转键离合器）：结构组成（半圆形双转键离合器）：F 主动部分大齿轮、中套、滑动轴承等；F 从动部分曲轴、内套、外套等；F 接合件转键、工作键（主键）和副键；F 操纵机构关闭器等。构造关系：构造关系：（1）连接关系： 中套装在大齿轮内孔中部，用平键与大齿轮连接，跟随大齿轮转动； 内套和外套分别用平键与曲轴连接； 尾板与主键连接在一起； 副键通过装在键尾的四连杆机构跟着工作键转动，但二者转向相反。构造关系：构造关系：（2）开槽设计： 中套内孔开有四个缺月形的槽； 内、外套的内孔上各加工出两个缺月形的槽； 曲轴的右端加工出两个半月形的槽； 内
5、、外套内孔上的两个槽分别与曲轴右端上的两个槽组成两个圆孔，主键和副键便装在这两个圆孔中，并可在圆孔中转动。工作原理：工作原理：F 当转键的半月形截面转入中套缺月形槽内时，则大齿轮带动曲轴一起转动，即离合器接合。F 当转键的半月形截面完全处于曲轴上的半月形槽内时，则中套便可与大齿轮一起自由转动，即离合器脱开。图图2-26 2-26 双转键离合器的构造关系图双转键离合器的构造关系图1、机身立柱 2、曲轴(右端) 3、挡圈 4、内套 5、中套 6、外套 7、主键 8、尾板 9、副键图图2-27 2-27 转键结构示意图转键结构示意图图图2-28 2-28 双转键键柄工作关系图双转键键柄工作关系图1、
6、副键柄 2、主键柄 3、尾板离合器接合与脱开工作过程：离合器接合与脱开工作过程：（1）离合器接合： 使关闭器转动，让开尾板，尾板连同工作键在弹簧的作用下，反时针旋转。 主键向反时针方向转过一个角度，镶入中套的槽中。 与此同时，副键顺时针转动，镶入中套的另一个槽中。 大齿轮带动曲轴一起转动，即离合器接合。离合器接合与脱开工作过程：离合器接合与脱开工作过程：（2）离合器脱开： 将关闭器转动一角度，挡住尾板。 曲轴继续旋转，由于相对运动，转键转至分离位置。 大齿轮空转，装在曲轴另一端的制动器把曲轴制动。 关闭器控制过程（电磁铁式）：关闭器控制过程（电磁铁式）：（1）单次行程： 用销子连接拉杆与打棒。
7、 踩下踏板，电磁铁通电，衔铁上吸，拉杆向下拉打棒。 齿条随拉杆向下运动，带动齿轮和关闭器转动。 尾板与转键反时针转动，离合器接合，曲轴旋转，滑块向下运动。 随曲轴一起旋转的凸块向右撞开打棒，齿条向上运动，经齿轮带动关闭器回到工作位置挡住尾板，离合器脱开。 曲轴在制动器作用下停止转动，滑块完成一次行程。 关闭器控制过程（电磁铁式）：关闭器控制过程（电磁铁式）：（2）连续行程： 用销子将拉杆直接与齿条相连，这样凸块和打棒将不起作用。 踩住踏板不松开，保持电磁铁通电，滑块便可连续冲压，即实现连续行程 。 关闭器控制过程（电磁铁式）：关闭器控制过程（电磁铁式）：（3）单次行程和连续行程的转换： 拉杆直
8、接与齿条连接，由电器控制线路与操纵机构密切配合，只要改变转换开关的位置，即可实现单次行程和连续行程的变换。 使用比较方便，但电器线路较复杂，容易产生故障。图图1-31 1-31 电磁铁控制的操纵机构电磁铁控制的操纵机构1、拉杆 2.4.9、弹簧 3、销子 5、齿轮 6、关闭器 7、凸块 8、打棒 10、齿条 11、机身 12、电磁铁 13、衔铁 14、摆杆材料选用：材料选用：F 转键常用合金结构钢40Cr、50Cr或碳素工具钢T7、T10制造，热处理硬度为5055HRC，在两端3040mm长度处回火至3035HRC。F 关闭器采用40Cr钢，热处理硬度为5055HRC。F 中套用45钢，热处理
9、硬度为4045HRC。F 内、外套用45钢，调质处理硬度220250HBS。“超前超前”运动：运动：F 概念：在滑块的重力作用下，曲柄的旋转速度超过飞轮的转速，或滑块回程时在气垫推力作用下，曲柄转速超过飞轮转速的现象。F 危害：会引起工作键与中套的撞击。F 解决方法：副键2. 带式制动器带式制动器分类：分类：F 偏心带式制动器；F 凸轮带式制动器；F 气动带式制动器。结构组成：结构组成：F 制动带；F 制动轮；F 松闸器杠杆系统。（1）偏心带式制动器）偏心带式制动器工作特点：工作特点： 偏心带式制动器在滑块的整个行程中，对曲轴作用着一个周期变化的制动力矩。这个制动力矩能在一定程度上平衡滑块重量
10、，克服刚性离合器的“超前”现象，其大小可调节。（1 1）偏心带式偏心带式制动器制动器偏心制动轮安在曲轴一端，外包偏心制动轮安在曲轴一端，外包制动带制动带。制动带一端与机身铰接，另一端用制动弹簧制动带一端与机身铰接，另一端用制动弹簧2 2张紧张紧。曲轴位于曲轴位于上死点，制动力矩最大上死点，制动力矩最大 ( (大于从动部分惯性）大于从动部分惯性） 。（1 1）偏心带式偏心带式制动器制动器制动力矩通过制动力矩通过调节螺钉调节螺钉上的螺母进行调节。上的螺母进行调节。能耗与磨损严重能耗与磨损严重，常在，常在小型小型压力机上与刚性离合器配套使用。压力机上与刚性离合器配套使用。（2 2）凸轮带式凸轮带式制
11、动器制动器制动带的张紧程度依靠制动带的张紧程度依靠凸轮突变凸轮突变。工作特点：工作特点： 与刚性离合器配合使用。滑块下行时，制动带不完全松开，保持一定的张紧力，防止连杆滑块的“超前”运动。当滑块上行时，制动带完全松开，减少能量的损耗。（3 3）气动带式气动带式制动器制动器通过通过气缸气缸来控制；来控制；制动位置任意制动位置任意；常与摩擦离合器配套用于常与摩擦离合器配套用于平锻机平锻机和和热模锻压力机热模锻压力机上。上。工作特点：工作特点： 结构较复杂，一般和摩擦离合器配合使用。气缸进气时，压缩制动器弹簧，制动带松开；排气时，在制动弹簧的作用下拉紧制动带，产生制动作用。能量损耗小，且可以任意角度
12、制动曲轴。3. 摩擦离合器制动器摩擦离合器制动器依靠依靠摩擦力矩摩擦力矩来传递扭矩来传递扭矩分类分类：干式、湿式。：干式、湿式。运动状态运动状态：主动、从动、静止。：主动、从动、静止。摩擦离合器摩擦离合器制动器制动器结构组成：结构组成：F 主动部分飞轮、主动盘、气缸、活塞、推杆；F 从动部分传动轴、保持盘、摩擦块；构造关系：构造关系： 气缸用双头螺柱固定在飞轮上，其间有定距套管和调整垫片组； 活塞固定于气缸和飞轮之间的导向杆上，可轴向滑动； 推杆与活塞固接，另一端通过轴承支承在制动盘上。动作过程：动作过程： 接通电磁空气分配阀，压缩空气进入气缸，推动活塞。 主动盘、推杆和制动盘克服弹簧的阻力右
13、移，放松制动摩擦块，取消对从动部分的制动。 主动盘将摩擦块夹紧，从动部分随飞轮转动。 当气缸排气时，制动弹簧推动制动盘、推杆和活塞左移。 主动盘与摩擦块脱开，切断从动部分与主动部分的联系。 制动盘将摩擦块夹紧，靠摩擦力迫使从动部分停止转动。摩擦离合器摩擦离合器制动器制动器1.11、摩擦块 2.26、主动盘 3.18、保持盘 4、导气旋转接头 5、推杆 6、气缸 7、活塞 8.15、导向杆 9、传动轴 10.12、制动盘 13、弹簧 14、盖板 16.20、锁紧螺母 17、调整螺钉 19、调整螺套 21.29、双头螺柱 22.28、定距套管 23.27、调整垫片组 24、托架 25、飞轮1 1）
14、制动制动制动摩擦片制动摩擦片压紧压紧离合器主动、从动摩擦片离合器主动、从动摩擦片分离分离2 2）结合结合 制动摩擦片制动摩擦片分离分离离合器主动、从动摩擦片离合器主动、从动摩擦片结合、压紧结合、压紧摩擦离合器特点（与刚性离合器比较）摩擦离合器特点（与刚性离合器比较）l工作协调，能耗低，任意时刻制动，工作协调，能耗低，任意时刻制动，安全性高安全性高；l实现实现寸动寸动，与保护装置配套，与保护装置配套可紧急刹车可紧急刹车 ；l结合平稳，无冲击，噪声小；结合平稳，无冲击，噪声小；l结构复杂，结构复杂，需压缩空气需压缩空气作动力源。作动力源。2.5.2 离合器与制动器的安装位置离合器与制动器的安装位置单级传动压力机的离合器和制动器只能安置于曲轴上。刚性离合器不宜在高速下工作，故一般安置在曲轴上，此时制动器也随之置于曲轴上。制动器位置随离合器而定，因为传动轴上制动力矩较小，所以装于传动轴上的制动器结构尺寸较小。 摩擦离合器： 一般行程次数较高的压力机离合器最好安装在曲轴上；行程次数较低的压力机，离合器多置于转速较高的传动轴上，一般是飞轮轴上。 闭式通用压力机的传动系统多封闭在机身内部，并采用偏心齿轮结构，致使离合器不便安装在曲轴（偏心齿轮芯轴）上，通常只能安装在转速较高的传动轴上。
