1.2.3操縱系統(tǒng)——離合器和制動(dòng)器

1、沖壓與塑壓成形設(shè)備 - 普通高等教育“十一五”國(guó)家 級(jí)規(guī)劃教材 閆亞林主編 1.2.3 操縱系統(tǒng)操縱系統(tǒng)離合離合 器和制動(dòng)器器和制動(dòng)器 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成： 主動(dòng)部分 從動(dòng)部分 連接零件 操縱機(jī)構(gòu) 作用：作用： 離合器離合器控制傳動(dòng)系統(tǒng)和工作機(jī)構(gòu)的接合控制傳動(dòng)系統(tǒng)和工作機(jī)構(gòu)的接合 或脫開?；蛎撻_。 當(dāng)滑塊需要運(yùn)動(dòng)時(shí)，離合器接合，飛輪通過(guò)離合 器將運(yùn)動(dòng)傳遞給其后的從動(dòng)部分（傳動(dòng)系統(tǒng)和工作機(jī) 構(gòu)），使滑塊運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)滑塊需要停止在某一位置（行程上止點(diǎn)或行程 中的任意位置）時(shí)，離合器脫開，飛輪空運(yùn)轉(zhuǎn)。 作用：作用： 制動(dòng)器制動(dòng)器對(duì)從動(dòng)部分進(jìn)行制動(dòng)。對(duì)從動(dòng)部分進(jìn)行制動(dòng)。 由于慣性作用，離合器脫開后，與飛

2、輪脫離聯(lián) 系的從動(dòng)部分還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，引起滑塊不能準(zhǔn)確停 止，而制動(dòng)器可使滑塊立即停止在所需位置上。 分類：分類： 離合器剛性離合器、摩擦離合器。 制動(dòng)器圓盤式、帶式、閘瓦式。 工作要求：工作要求： 離合器、制動(dòng)器必須密切配合和協(xié)調(diào)工作，否則 很容易出現(xiàn)故障，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 壓力機(jī)的離合器和制動(dòng)器不允許有同時(shí)接合的時(shí) 刻存在，一般壓力機(jī)在不工作時(shí)，離合器總是脫開狀 態(tài)，而制動(dòng)器則總是處于制動(dòng)狀態(tài)。 分類：分類： 轉(zhuǎn)鍵式 滑銷式 滾柱式 牙嵌式 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 剛性離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分接合時(shí)是剛性 連接的。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。 工作時(shí)有沖擊，滑銷、轉(zhuǎn)鍵等接合件容易損壞， 噪聲較大。 只

3、能在上止點(diǎn)附近脫開，不能實(shí)現(xiàn)寸動(dòng)操作及緊 急停車，使用的方便性、安全性較差。 1) 轉(zhuǎn)鍵離合器及其操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)鍵離合器及其操縱機(jī)構(gòu) 分類：分類： 按轉(zhuǎn)鍵的數(shù)目單轉(zhuǎn)鍵式和雙轉(zhuǎn)鍵式。 按轉(zhuǎn)鍵的形狀半圓形和矩形轉(zhuǎn)鍵離合 器，后者又稱為切向轉(zhuǎn)鍵離合器。 如圖:雙轉(zhuǎn)鍵式離合器 圖圖1-19 雙轉(zhuǎn)鍵離合器雙轉(zhuǎn)鍵離合器 1.大齒輪 2、6.滑動(dòng)軸承 3.內(nèi)套 4.曲軸（右端） 5.中套 7.平鍵 8.外套 9.端蓋 10.副鍵 11.凸塊 12.工作鍵 13.潤(rùn)滑棉芯 14.彈簧 15.尾板 16.關(guān)閉器 17.副鍵柄 18.拉板 19.工作鍵柄 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 利用從動(dòng)軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)鍵轉(zhuǎn)入主動(dòng)件而傳遞 運(yùn)動(dòng)。 結(jié)

4、構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造維修方便。 轉(zhuǎn)鍵與中套剛性接觸，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊 力和噪聲。 結(jié)構(gòu)組成（半圓形雙轉(zhuǎn)鍵離合器）：結(jié)構(gòu)組成（半圓形雙轉(zhuǎn)鍵離合器）： F 主動(dòng)部分大齒輪、中套、滑動(dòng)軸承等； F 從動(dòng)部分曲軸、內(nèi)套、外套等； F 接合件轉(zhuǎn)鍵、工作鍵（主鍵）和副鍵； F 操縱機(jī)構(gòu)關(guān)閉器等。 構(gòu)造關(guān)系：構(gòu)造關(guān)系： （1）連接關(guān)系： 中套裝在大齒輪內(nèi)孔中部，用平鍵與大齒輪連接， 跟隨大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)； 內(nèi)套和外套分別用平鍵與曲軸連接； 尾板與主鍵連接在一起； 副鍵通過(guò)裝在鍵尾的四連桿機(jī)構(gòu) 跟著工作鍵轉(zhuǎn)動(dòng)，但二者轉(zhuǎn)向相反。 構(gòu)造關(guān)系：構(gòu)造關(guān)系： （2）開槽設(shè)計(jì)： 中套內(nèi)孔開有四個(gè)缺月形的槽； 內(nèi)、外套的內(nèi)孔上各加工

5、出兩個(gè)缺月形的槽； 曲軸的右端加工出兩個(gè)半月形的槽； 內(nèi)、外套內(nèi)孔上的兩個(gè)槽分別與曲軸右端上的兩 個(gè)槽組成兩個(gè)圓孔，主鍵和副鍵便裝在這兩個(gè)圓孔中， 并可在圓孔中轉(zhuǎn)動(dòng)。 工作原理：工作原理： F 當(dāng)轉(zhuǎn)鍵的半月形截面轉(zhuǎn)入中套缺月形槽內(nèi)時(shí)， 則大齒輪帶動(dòng)曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，即離合器接合。 F 當(dāng)轉(zhuǎn)鍵的半月形截面完全處于曲軸上的半月形 槽內(nèi)時(shí)，則中套便可與大齒輪一起自由轉(zhuǎn)動(dòng)，即離 合器脫開。 圖圖2-26 2-26 雙轉(zhuǎn)鍵離合器的構(gòu)造關(guān)系圖雙轉(zhuǎn)鍵離合器的構(gòu)造關(guān)系圖 1、機(jī)身立柱 2、曲軸(右端) 3、擋圈 4、內(nèi)套 5、中套 6、外套 7、主鍵 8、尾板 9、副鍵 圖圖2-27 2-27 轉(zhuǎn)鍵結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)鍵

6、結(jié)構(gòu)示意圖 圖圖2-28 2-28 雙轉(zhuǎn)鍵鍵柄工作關(guān)系圖雙轉(zhuǎn)鍵鍵柄工作關(guān)系圖 1、副鍵柄 2、主鍵柄 3、尾板 離合器接合與脫開工作過(guò)程：離合器接合與脫開工作過(guò)程： （1）離合器接合： 使關(guān)閉器轉(zhuǎn)動(dòng)，讓開尾板，尾板連同工作鍵在彈簧的 作用下，反時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 主鍵向反時(shí)針方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，鑲?cè)胫刑椎牟壑小?與此同時(shí)，副鍵順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，鑲?cè)胫刑椎牧硪粋€(gè)槽中。 大齒輪帶動(dòng)曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，即離合器接合。 離合器接合與脫開工作過(guò)程：離合器接合與脫開工作過(guò)程： （2）離合器脫開： 將關(guān)閉器轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，擋住尾板。 曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)鍵轉(zhuǎn)至分離 位置。 大齒輪空轉(zhuǎn)，裝在曲軸另一端的制動(dòng)器把曲軸 制動(dòng)。

7、關(guān)閉器控制過(guò)程（電磁鐵式）：關(guān)閉器控制過(guò)程（電磁鐵式）： （1）單次行程： 用銷子連接拉桿與打棒。 踩下踏板，電磁鐵通電，銜鐵上吸，拉桿向下拉打棒。 齒條隨拉桿向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪和關(guān)閉器轉(zhuǎn)動(dòng)。 尾板與轉(zhuǎn)鍵反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器接合，曲軸旋轉(zhuǎn)，滑塊 向下運(yùn)動(dòng)。 隨曲軸一起旋轉(zhuǎn)的凸塊向右撞開打棒，齒條向上運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)齒輪帶動(dòng)關(guān)閉器回到工作位置擋住尾板，離合器脫開。 曲軸在制動(dòng)器作用下停止轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊完成一次行程。 關(guān)閉器控制過(guò)程（電磁鐵式）：關(guān)閉器控制過(guò)程（電磁鐵式）： （2）連續(xù)行程： 用銷子將拉桿直接與齒條相連，這樣凸塊和打 棒將不起作用。 踩住踏板不松開，保持電磁鐵通電，滑塊便可 連續(xù)沖壓，即實(shí)現(xiàn)連

8、續(xù)行程 。 關(guān)閉器控制過(guò)程（電磁鐵式）：關(guān)閉器控制過(guò)程（電磁鐵式）： （3）單次行程和連續(xù)行程的轉(zhuǎn)換： 拉桿直接與齒條連接，由電器控制線路與操縱 機(jī)構(gòu)密切配合，只要改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，即可實(shí) 現(xiàn)單次行程和連續(xù)行程的變換。 使用比較方便，但電器線路較復(fù)雜，容易產(chǎn)生 故障。 圖圖1-31 1-31 電磁鐵控制的操縱機(jī)構(gòu)電磁鐵控制的操縱機(jī)構(gòu) 1、拉桿 2.4.9、彈簧 3、銷子 5、齒輪 6、關(guān)閉器 7、凸塊 8、打棒 10、齒條 11、機(jī)身 12、電磁鐵 13、銜鐵 14、擺桿 材料選用：材料選用： F 轉(zhuǎn)鍵常用合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr、50Cr或碳素工具鋼T7、 T10制造，熱處理硬度為5055HRC

9、，在兩端3040mm 長(zhǎng)度處回火至3035HRC。 F 關(guān)閉器采用40Cr鋼，熱處理硬度為5055HRC。 F 中套用45鋼，熱處理硬度為4045HRC。 F 內(nèi)、外套用45鋼，調(diào)質(zhì)處理硬度220250HBS。 “超前超前”運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)： F 概念：在滑塊的重力作用下，曲柄的旋轉(zhuǎn)速度 超過(guò)飛輪的轉(zhuǎn)速，或滑塊回程時(shí)在氣墊推力作用 下，曲柄轉(zhuǎn)速超過(guò)飛輪轉(zhuǎn)速的現(xiàn)象。 F 危害：會(huì)引起工作鍵與中套的撞擊。 F 解決方法：副鍵 分類：分類： F 偏心帶式制動(dòng)器； F 凸輪帶式制動(dòng)器； F 氣動(dòng)帶式制動(dòng)器。 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成： F 制動(dòng)帶； F 制動(dòng)輪； F 松閘器杠桿系統(tǒng)。 （1）偏心帶式制動(dòng)器）偏心帶

10、式制動(dòng)器 工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)： 偏心帶式制動(dòng)器在滑塊的整個(gè)行程中，對(duì) 曲軸作用著一個(gè)周期變化的制動(dòng)力矩。這個(gè) 制動(dòng)力矩能在一定程度上平衡滑塊重量，克 服剛性離合器的“超前”現(xiàn)象，其大小可調(diào) 節(jié)。 （1 1）偏心帶式偏心帶式制動(dòng)器制動(dòng)器 偏心制動(dòng)輪安在曲軸一端，外包偏心制動(dòng)輪安在曲軸一端，外包制動(dòng)帶制動(dòng)帶。 制動(dòng)帶一端與機(jī)身鉸接，另一端用制動(dòng)彈簧制動(dòng)帶一端與機(jī)身鉸接，另一端用制動(dòng)彈簧2 2張緊張緊。 曲軸位于曲軸位于上死點(diǎn)，制動(dòng)力矩最大上死點(diǎn)，制動(dòng)力矩最大 ( (大于從動(dòng)部分慣性）大于從動(dòng)部分慣性） 。 （1 1）偏心帶式偏心帶式制動(dòng)器制動(dòng)器 制動(dòng)力矩通過(guò)制動(dòng)力矩通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘上的螺母進(jìn)行

11、調(diào)節(jié)。上的螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。 能耗與磨損嚴(yán)重能耗與磨損嚴(yán)重，常在，常在小型小型壓力機(jī)上與剛性離合器配套使用。壓力機(jī)上與剛性離合器配套使用。 （2 2）凸輪帶式凸輪帶式制動(dòng)器制動(dòng)器 制動(dòng)帶的張緊程度依靠制動(dòng)帶的張緊程度依靠 凸輪突變凸輪突變。 工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)： 與剛性離合器配合使用。 滑塊下行時(shí)，制動(dòng)帶不完全松 開，保持一定的張緊力，防止 連桿滑塊的“超前”運(yùn)動(dòng)。當(dāng) 滑塊上行時(shí)，制動(dòng)帶完全松開， 減少能量的損耗。 （3 3）氣動(dòng)帶式氣動(dòng)帶式制動(dòng)器制動(dòng)器 通過(guò)通過(guò)氣缸氣缸來(lái)控制；來(lái)控制； 制動(dòng)位置任意制動(dòng)位置任意； 常與摩擦離合器配套用于常與摩擦離合器配套用于平鍛機(jī)平鍛機(jī)和和熱模鍛壓力機(jī)熱模鍛壓力

12、機(jī)上。上。 工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般和摩擦離 合器配合使用。氣缸進(jìn)氣時(shí)，壓 縮制動(dòng)器彈簧，制動(dòng)帶松開；排 氣時(shí)，在制動(dòng)彈簧的作用下拉緊 制動(dòng)帶，產(chǎn)生制動(dòng)作用。能量損 耗小，且可以任意角度制動(dòng)曲軸。 3. 摩擦離合器制動(dòng)器摩擦離合器制動(dòng)器 依靠依靠摩擦力矩摩擦力矩來(lái)傳遞扭矩來(lái)傳遞扭矩 分類分類：干式、濕式。：干式、濕式。 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：主動(dòng)、從動(dòng)、靜止。：主動(dòng)、從動(dòng)、靜止。 摩擦離合器摩擦離合器制動(dòng)器制動(dòng)器 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成： F 主動(dòng)部分飛輪、主動(dòng)盤、氣缸、 活塞、推桿； F 從動(dòng)部分傳動(dòng)軸、保持盤、摩擦塊； 構(gòu)造關(guān)系：構(gòu)造關(guān)系： 氣缸用雙頭螺柱固定在飛輪上，其間有定距套

13、管和調(diào)整墊片組； 活塞固定于氣缸和飛輪之間的導(dǎo)向桿上，可軸 向滑動(dòng)； 推桿與活塞固接，另一端通過(guò)軸承支承在制動(dòng) 盤上。 動(dòng)作過(guò)程：動(dòng)作過(guò)程： 接通電磁空氣分配閥，壓縮空氣進(jìn)入氣缸，推動(dòng)活塞。 主動(dòng)盤、推桿和制動(dòng)盤克服彈簧的阻力右移，放松制動(dòng)摩 擦塊，取消對(duì)從動(dòng)部分的制動(dòng)。 主動(dòng)盤將摩擦塊夾緊，從動(dòng)部分隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)氣缸排氣時(shí)，制動(dòng)彈簧推動(dòng)制動(dòng)盤、推桿和活塞左移。 主動(dòng)盤與摩擦塊脫開，切斷從動(dòng)部分與主動(dòng)部分的聯(lián)系。 制動(dòng)盤將摩擦塊夾緊，靠摩擦力迫使從動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 摩擦離合器摩擦離合器制動(dòng)器制動(dòng)器 1.11、摩擦塊 2.26、主動(dòng)盤 3.18、保持盤 4、導(dǎo)氣旋轉(zhuǎn)接頭 5、推桿 6、氣缸 7

14、、活塞 8.15、 導(dǎo)向桿 9、傳動(dòng)軸 10.12、制動(dòng)盤 13、彈簧 14、蓋板 16.20、鎖緊螺母 17、調(diào)整螺釘 19、 調(diào)整螺套 21.29、雙頭螺柱 22.28、定距套管 23.27、調(diào)整墊片組 24、托架 25、飛輪 1 1）制動(dòng)制動(dòng) 制動(dòng)摩擦片制動(dòng)摩擦片壓緊壓緊 離合器主動(dòng)、從動(dòng)摩擦片離合器主動(dòng)、從動(dòng)摩擦片分離分離 2 2）結(jié)合結(jié)合 制動(dòng)摩擦片制動(dòng)摩擦片分離分離 離合器主動(dòng)、從動(dòng)摩擦片離合器主動(dòng)、從動(dòng)摩擦片結(jié)合、壓緊結(jié)合、壓緊 摩擦離合器特點(diǎn)（與剛性離合器比較）摩擦離合器特點(diǎn)（與剛性離合器比較） l工作協(xié)調(diào)，能耗低，任意時(shí)刻制動(dòng)，工作協(xié)調(diào)，能耗低，任意時(shí)刻制動(dòng)，安全性高安全性高； l實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)寸動(dòng)寸動(dòng)，與保護(hù)裝置配套，與保護(hù)裝置配套可緊急剎車可緊急剎車 ； l結(jié)合平穩(wěn)，無(wú)沖擊，噪聲??；結(jié)合平穩(wěn)，無(wú)沖擊，噪聲?。?l結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需壓縮空氣需壓縮空氣作動(dòng)力源。作動(dòng)力源。 單級(jí)傳動(dòng)壓力機(jī)的離合器和制動(dòng)器只能安置于曲軸 上。 剛