如何计算摩擦盘的压紧力？

摩擦螺旋压力机的飞轮依靠摩擦盘的摩擦力驱动，压紧力是产生摩擦力的正压力。显然，压紧力大小直接影响飞轮的运动状态，并影响打击能量和滑块行程次数。

双盘摩擦螺旋压力机工作部分的运动及受力分析如图4-2-10所示。

图4-2-10 双盘摩擦螺旋压力机运动及受力分析

1.向下行程压紧力

向下行程必须保证打击部分获得足够的动能。向下行程时压紧力产生的摩擦力和重力所做的有效功应等于公称能量。考虑各种成分综合的有效做功力矩称为综合力矩。假定它在全行程H上为常数，则所需的综合力矩为

式中 M_x——向下行程综合力矩；

E——公称能量，即运动部分总动能；

H——滑块行程；

h——螺杆导程。

根据图4-2-10所示，向下行程所需的最小压紧力为

式中 F_x——向下行程所需的最小压紧力；

mg——运动部分重量；

K——平衡力系数，K=W/mg，W为平衡缸的平衡力。无平衡缸时W=0，K=0；

r₁——螺杆的当量半径，与行程方向有关。r₁=r_ctan（α+ρ），向下行程取负号，回程取正号；其中，r_c为螺旋副螺纹中半径，α为螺旋副螺纹升角，ρ为螺旋副螺纹当量摩擦角；(www.xing528.com)

μ——摩擦盘对飞轮的摩擦系数，依摩擦材料不同而异，一般取0.35～0.45，详见本篇第六章；

R——飞轮半径；

β_c——与螺杆导向有关的常数，根据图4-2-10，β_c=1+（2a+H）/b，a、b为结构尺寸；

μ₁——螺杆对导向套的摩擦系数，非跑合轴颈（对新压力机）μ₁=0.157f，跑合轴颈（对工作一段时间的压力机）μ₁=0.127f，f为对磨材料的摩擦系数，常取经验值f=0.1；

r_d——螺杆导向套半径。

由式（4-2-2）计算出来的压紧力，是假定综合力矩M_x为常数时的理论值，即飞轮按抛物线规律运动时的压紧力。实际上综合力矩不一定是常数（见本节关于飞轮运动特性的讨论）。为了提高行程次数，实际使用的压紧力比上述计算值大，即

F_xt＞F_x （4-2-3）

式中 F_xt——向下行程实际使用的压紧力。

2.回程压紧力

对于回程压紧力，要求其能提升工作部分，并尽可能节省回程时间，以便提高行程次数。绝大部分控制系统的向下行程和回程缸都采用相同的尺寸。因此，回程压紧力实际上已由结构确定。

F_st=kF_xt （4-2-4）

式中 F_st——回程实际使用的压紧力；

k——气缸活塞面积比。

确定实际压紧力后，需要计算实际综合力矩，以便核对飞轮运动特性和校核滑块行程次数。根据图4_-2-10可写出实际压紧力作用下的综合力矩

式中 M_xt、M_st——实际压紧力作用下的向下行程和回程的综合力矩，其余参数意义同前。