机械压力机离合器扭矩的简单计算

王银丰，钱祯业

（营口锻压机床有限责任公司，辽宁 营口 115004）

离合器是压力机最重要的部件之一，用于控制压力机滑块的运动和停止。离合器和制动器性能的好坏直接影响压力机的生产能力和效率，同时对设备安全、保养、维修及人身安全有极大影响。

离合器种类很多，根据摩擦副的不同分为干式和湿式两种。湿式离合器和制动器的显著特点是无磨损，啮合时由于油冷的作用，其散热性能非常好，但价格昂贵。干式离合器和制动器的摩擦系数较高，静态摩擦系数大于滑动摩擦系数，售价较低。

大中型普通板冲式压力机均采用单速、低惯量、单盘镶嵌式浮动摩擦块结构的悬臂式气动摩擦离合器和制动器。

正确选择离合器规格对机械压力机的设计尤为重要，选择过大易造成转动惯量的增大，影响制动器的选择，造成浪费，制造成本增加。选择过小则导致离合扭矩不够，造成压力机无法正常工作。

本文在查阅相关技术研究的基础上，结合一个离合器的设计实例，论述了压力机离合器的设计计算方法。

1 机床主参数

本文所研究压力机为J39-1000型，其性能参数如表1所示。

表1 J39-1000型机床性能参数

2 机床做功所需飞轮矩

2.1 做功量

式中：E——做功量，t·m；

P——滑块公称压力，1000t；

δ——滑块公称压力行程，0.013m；

S——滑块行程，1m；

Kd——系数，一般取6；

Pb——气垫能力，200t。

2.2 传动比

式中：i——主齿轮到离合器轴传动比。

2.3 离合器轴转速

式中：Nc——离合器转数，rpm。

2.4 机床做功所需飞轮矩

式中：K1——能量释放系数，取0.2775。

3 主齿轮扭矩Tc

如图1所示，公称压力行程为13mm时，R=500mm，L=1180mm，δ=13mm，a=R+L-δ=1667mm，P=1000t，α=10.979°，β=4.63°。

图1 计算示意图

4 离合器/制动器规格选择

4.1 离合器扭矩

式中：i——主齿轮到离合器轴传动比。

至此，初选C100型离合器。

4.2 离合器充裕率

式中：Ta——离合器扭矩，100kN·m；

Tr——离合器轴实际扭矩，86.4kN·m；

K——离合器充裕率,取1.00～1.25之间即可。

4.3 计算离合器常数 C

式中：E0——被驱动件的动能；

N——离合器转数，250rpm；

A——摩擦块接触面积，A=4108cm2；

N——滑块行程次数，16次/分。

C≤9，自然空冷。最终确定选择C100型离合器。

5 结束语

离合器的选择需综合考虑压力机扭矩、离合器充裕率、冷却方式等多方面。通过建立数学模型，简单快速地计算出结果，将离合器按一定规格通用化，快速选出离合器规格，节约时间。

通过设计实践和用户现场使用表明，本文所述离合器计算方法是适宜的。