j314000压力机制动器系统设计-学位论文.doc

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1、青岛理工大学毕 业 设 计 题目：J31-4000压力机制动器系统设计 学生姓名： 李 源 学生学号： 200889011 院系名称： 机电工程系 专业班级： 机械设计制造及其自动化083 指导教师： 李长河 李杨 2012年 6月20日 毕业设计任务书专业 机械设计制造及其自动化 班级 083 姓名 李源 下发日期 2012年3月26日题目设计适用于J31-4000KN曲柄压力机的制动器装置专题J31-4000KN压力机制动器系统设计主要内容及要求主要内容： 设计适用于J31-4000KN曲柄压力机的制动器装置，加深基础知识，培养比较强的创意识和学习能力，提高知识应用于实践的能力，从而达到巩

2、固、深化所学的知识，达到设计人员基本素质的能力。要求：认真广泛收集查阅有关曲柄压力机的相关资料（专业书籍、刊物论文、设计手册等）深入了解掌握与课题有关的内容及背景。熟悉和掌握曲柄压力机的工作原理和机械结构，注意理论与实践的结合，使整个设计在设计上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。夹具设计方案应该合理，有一定的特色和见解；步骤清晰正确；设计制图符合国家标准；使用计算机设计和绘图；说明书要求文字通顺、语言简练、图示清晰；按照设计进度，在教师指导下，独立完成设计任务、必须以负责的态度对待自己所做的技术规定、数据和计算结果。主要技术参数工程压力 400t ；材料摩擦系数0.3；转动惯量8.

3、6 kgm；力矩增大系数1.7；力矩增大系数8.63 Nm；制动角5；摩擦半径0.23m进度及完成日期 2012.3.26 - 2012.4.2 资料收集可从图书馆、互联网络等多种渠道获取。资料收集工作应贯穿论文定稿前的全过程。2012.4.3 - 2012.4.18 翻译两篇机械专业英文文章，扎实专业英语基础。2012.4.192012.5.9撰写设计论文提纲，根据布局图画出相应的零件图，并对此进行一系列操作。 2012.5.10 - 2012.6.15 选择结构方案，确定零件材料及尺寸，并进行较好的强度校核。 2012.6.16 2012.6.20 设计审阅、修改、准备及答辩。系主任签字日

4、期教研室主任签字日期指导教师签字日期指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日青岛理工大学毕业设计评阅意见表设计题目 J31-4000KN压力机制动器系统设计评价项目评价标准（A级）满分评 分ABCDE文献资料利用能力能独立地利用多种方式查阅中外文献；能正确翻译外文资料；能正确有效地利用各种规范、设计手册等。10109876综合运用能力研究方案设计合理；设计方法科学；技术线路先进可行；理论分析和计算正确；动手能力强；能独立完成设计；能综合运用所学知识发现和解决实际问题；研究结果客观真实。20192017181516131412设计质量设计结构严谨；逻辑性强；语言文字表准确流畅；格式、图、表

5、规范；有一定的学术水平或实际价值4037-4032-3628-3125-2724创新能力有较强的创新意识；所做工作有较大突破；设计有独到见解151513-1411-12109工作量工作量饱满；圆满完成了任务书所规定的各项任务。151513-1411-12109总分是否同意将该设计提交答辩：是（ ） 否（ )具体评阅及修改意见： 评阅人： 年 月 日注：1.请按照A级标准，评出设计各项目的具体得分，并填写在相应项目的评分栏中； 2.计算出总分。若总分60分，“设计质量”259铜基粉末冶金04-0.4510-15218 表2-2 J31-4000KN压力机制动器参数表压力机型号离合器轴转速 n（r

6、/min）从动部分转动惯量J（kgm）摩擦材料 制动器制动力矩(Nm)制动角（rad）压强q（1*10）磨损系数kJ31-4003498.9铜基粉末0.191J31-40046023.2石棉塑料86000.1406.8212三，改善离合器与制动器的散热： 对于制动器来说，若使制动角满足设计要求，必须有一定的制动力矩，而制动力矩的大小主要有摩擦系数，平均摩擦半径和正压力来决定。摩擦副的材质一定且稳定工作温度在一定范围内，可把摩擦系数视为常量。可见：保持制动力矩一定时，平均摩擦半径与正压力成反比关系。实践证明：适当增大制动器的平均摩擦半径，减小正压力，可以降低其稳定工作温度和摩擦表面的瞬时温度。对

7、于J31-4000KN压力机，制动器稳定工作温度的高低，可以用摩擦盘的温升系数K表示： K = C 公斤米/厘米*分 （2-2） 式中 ： 一次制动功 公斤*米； C 每分钟制动次数 （一般为滑块连续行程次数的50%60%）； F 摩擦盘的有效环形面积 厘米。 F = （R+ ） （R ）厘米 （2-3）式中 ： R 平均摩擦半径， 厘米； 摩擦块在镶盘上的径向尺寸 厘米。为使制动器稳定工作温度在一定范围内，对J31-4000KN压力机的离合器制动器，温升系数K 不超过7公斤米/厘米*分。同时为使摩擦表面的瞬时温度不至过高而引起冒烟，对一次制动时的K/C应予以控制，一般，对J31-4000KN

8、压力机K/C取0.91。四，提高离合器制动器联锁操纵系统工作的可靠性。离合器接合前制动器不能完全脱开，或者在制动接合前离合器不能完全脱开，必然引起离合器制动器过热，电动机超载和设备人身事故。J31-4000KN压力机联锁操纵系统采用非刚性联锁中的气阀联锁。 第三章 离合器制动器的结构设计3.1 离合器制动器的布置离合器制动器的布置可分为三类（一） 离合器制动器均置于双支撑之间。主要缺点是更换易损件(包括摩擦片，气缸密封和三角皮带等)时需要拆卸离合器制动器的较多零件，维修工作量大。（二） 离合器制动器悬臂安放。此种结构离合器轴受力与变形较小，更换易损件方便，主要问题是需要附加支撑飞轮的刚性套，要

9、采用较大的滚动轴承。悬臂安放的结构，在安置模具时影响到行车对压力机的接近。悬臂离合器结构简单，不用轴进气密封结构。（三） 离合器置于双支撑间，而制动器悬于压力机后方。J31-4000KN压力机采用此种结构。（图3.1 浮动镶块式摩擦离合器-制动器 ）3.2 飞轮布置我国与国外大部分单，双点压力机。飞轮布置于离合器轴上，电动机与飞轮间采用三角皮带传动。3.3 离合器制动器的联锁控制所谓离合器与制动器的联锁控制是指离合器与制动器的正常接合顺序，当离合器接合时，制动器首先脱开，而当制动时则应先脱开离合器。如果联锁失灵，则会引起离合器制动器的发热并加快摩擦副磨损，甚至还可以造成设备与人身事故。联锁操纵

10、装置的灵敏性，影响到用寸动行程调整模具时和生产事故时的急速制动。离合器制动器的操纵系统应能保证实际制动角30。当前离合器制动器联锁操纵装置可分为两类：刚性联锁：主要优点是工作可靠，操作系统简单，实际制动角小。当前悬臂离合器制动器的刚性联锁机构工作情况不好。离合器制动器位于支撑之间，气缸为主动件（与飞轮一起旋转）的刚性联锁装置，尚无成熟结构。 图3.1 浮动镶块式摩擦离合器-制动器 1-导向销 2-制动器气缸 3,18-制动盘 4,15-垫片 5，13-浮动镶块 6-制动弹簧7,9-活塞8-大皮带轮 10-脱开弹簧 11-主动摩擦盘 12-从动盘 14-从动轴 16-旋转密封 17-螺栓（一）

11、非刚性连锁：非刚性连锁的方法很多，但目前较普遍使用的是气阀联锁。J31-4000KN压力机联锁操纵系统采用此种气阀联锁。由于联锁操作系统中电器的的收发信号，阀的动作，气体沿管道的流动，气缸活塞运动等均需要时间，所以压力机的单次行程工作时间滑块每分钟行程数，总是小于压力机连续运动的行程数。3.4 制动形式的选择当前制动器的制动形式有气制动与弹簧制动。制动可靠应该作为选择制动形式的主要依据。（一）气制动结构简单；气缸布置不受制动弹簧的影响；调整方便，通过改变气压即可调整制动力矩，为防止直立式压路机在没有压缩空气的情况下因滑块自重下落而造成意外人身事故，应增设辅助制动装置。与弹簧制动比较，气制动的工作可靠性较差。大吨位及卧式压力机采用气制动比较适宜。J31-4000KN压力机采用气制动。（二）弹簧制动的最大优点是制动可靠。设计中的问题有气缸的布置受弹簧尺寸与布置的的影响，脱开制动器需要的力较气制动大，各弹簧需要仔细调整。防止弹簧力不均匀造成气缸歪斜；大尺寸的螺旋弹簧的性能不能保证，当前中等吨位，直立式压路机广泛选择螺旋弹簧制动。弹簧制动的结构形式有圆柱螺旋