滑塊離心式摩擦離合器的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)】

一 . 設(shè)計(jì)任務(wù)書 二設(shè)計(jì)要求 三 一 . 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課程設(shè)計(jì)題目： 滑塊離心式摩擦離合器 離心離合器由于有固定的結(jié)合轉(zhuǎn)數(shù)和過載保護(hù)功能而被廣泛應(yīng)用于油鋸、割灌機(jī)、風(fēng)力滅火機(jī)、無變速器等機(jī)具的傳動(dòng)中，它對(duì)保護(hù)操作者和機(jī)具過載時(shí)的安全是十分重要的?；瑝K離心式離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、它是由主動(dòng)盤、摩擦塊、壓縮彈簧和被動(dòng)盤組成的。 通過本課程設(shè)計(jì)，掌握滑塊離心式摩擦離合器的設(shè)計(jì)方法、步驟，進(jìn)一步了解離合器的工作狀況和性能，提高機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能力。 兩個(gè)月 二設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（包括離合器性能曲線）； 總裝配圖； 彈簧零件圖； 滑塊和主動(dòng)盤零件圖。 三 原始數(shù)據(jù)： 離合器配用的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 1心塊數(shù)量： 2 摩擦表面： 石棉 石棉 1發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 1速 (2100 最高轉(zhuǎn)速 (8000 額定功率 /轉(zhuǎn)速 (kw/250 最大輸出扭矩 /轉(zhuǎn)速(N.m/400 輸出軸直徑 ( 14 輸出軸連接形式 4花鍵 允許離合器外經(jīng) ( 80 許離合器高度 (24合器離心塊與被動(dòng)盤間隙 1四具體設(shè)計(jì)步驟 1） . 確定總體設(shè)計(jì)方案 2） 3） 4） 5） 四具體設(shè)計(jì)步驟 ： 1） . 確定總體設(shè)計(jì)方案 由于滑塊為兩塊，而離合器允許外徑偏小，考慮到便于布置零件，故采用壓縮彈簧的形式，離心塊與被動(dòng)盤間隙取為 1足要求且便于計(jì)算?；瑝K離心式摩擦離合器主要用于草坪機(jī)械，假定以皮帶輪作為輸出結(jié)構(gòu)。 2） 由 m， 1扭矩儲(chǔ)備系數(shù) 這里 取 動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩（ N· m） 故 × 3） 因結(jié)合轉(zhuǎn)速 21n (1 1 ) n 這里系數(shù)取 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速 1 2 1 0 0 / m ，計(jì)算得2 2 6 2 5 / m ） 由初始給定數(shù)據(jù)條件，離心塊數(shù)量為 2，即 Z=2； 確定被動(dòng)盤直徑 D=80厚取 2合器離心塊與被動(dòng)盤間隙 = 1摩擦配合為石棉 石棉，石棉厚度取為 3被動(dòng)盤半徑R=401 由離心塊質(zhì)心半徑選取范圍 ( 0.8)，再結(jié)合初步確定的離心塊結(jié)構(gòu)和形狀，初步選 r=20 離心塊與被動(dòng)盤材料均選 45號(hào)鋼，由于摩擦配合為石棉 石棉，故離心塊與被動(dòng)盤結(jié)合面均貼一層石棉，摩擦系數(shù) 5） 離心塊質(zhì)量須滿足兩個(gè)條件： 結(jié)合轉(zhuǎn)速 m· r· 22 式中： 合轉(zhuǎn)速 簧對(duì)離心塊張緊力的徑向分力； 2結(jié)合轉(zhuǎn)速 傳遞最大扭矩 （ f· R· Z 4 m· r· 42 m· r· 42 m· r· 22）· f· R· Z m· r（ 42 22）· f· R· Z n=2625r/6） 7）驗(yàn)證離合器高度 8）滑塊的質(zhì)心驗(yàn)算 9）彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 2 2 2 2 2 24 2 4 2. 9 0 0r . f . . . ( ) . . . r n n f R Z （ ）式中： 動(dòng)機(jī)最大扭矩 4發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 f離心塊與被動(dòng)盤內(nèi)表面的摩擦系數(shù)（鋼對(duì)鋼： f 對(duì)石棉：f 棉對(duì)石棉： f 里取 由發(fā)動(dòng)機(jī)外特性參數(shù)：4 4 4 0 0 / m 2 2 6 2 5 / m 代入其他數(shù)據(jù)： R=31Z=2， f=0.5， r=20算得m= 6） 結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí)： 2 3 222 26250 . 0 8 4 2 0 1 0 ( 2 ) 1 2 6 . 860 m r N 。 怠速時(shí)彈簧壓縮力： 321 21000 . 0 8 4 2 0 1 0 ( 2 ) 8 1 . 260 7）驗(yàn)證離合器高度 因離合器允許高度為 20 12） d； 選定滑塊結(jié)構(gòu)為扇形，包角 120 ，中間挖空一定尺寸放置彈簧與螺栓，則由 ，列方程得 2 2 2 61 1 2. . ( 7 6 ) . . 2 . 2 . ( ) . 1 8 1 0 0 . 0 8 432 材料為 45鋼，故這里 337 0 /k g m 解得 ， h<24離合器高度滿足要求。 8）滑塊的質(zhì)心驗(yàn)算 由扇形形心計(jì)算公式： 2 =，設(shè)計(jì)滑塊2 =60； 再由組合圖形的形心計(jì)算公式： 1 1 2 2 1 1 2 21 2 1 2x x y A A A= ， =，計(jì)算得滑塊質(zhì)心約為 19 驗(yàn)算結(jié)合轉(zhuǎn)速2 2 4 4 8 r / m inn，與理論計(jì)算值2 2 6 2 5 / m 初選質(zhì)心符合要求。 9）彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算彈簧剛度 由： 怠速時(shí)彈簧所受壓力： 1 結(jié)合時(shí)彈簧最大工作壓力： k x x m ， =1， 計(jì)算得 k m m= 故彈簧初始?jí)嚎s量為 10 1 m x 選擇與驗(yàn)算彈簧具體參數(shù) 彈簧材料選 65碳素鋼絲，初選彈簧指數(shù) C=5，中徑2 8，查表得 K=m=P=P=h=24mm r=19 P k= 10）帶輪結(jié)構(gòu)的確定 估算簧絲直徑 d=D/C=表得P ， ，2 5 9 0 0 簧絲直徑： F C 由計(jì)算得 d= 1 1 2 6 1 4 1 8 0 0=據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圓整為 d=作圈數(shù)1n： 由，而 = 0=1+算得1n =整為 總?cè)?shù) n：彈簧選擇冷卷，則總?cè)?shù) n=2+作極限載荷： 3 0 5 P 工作極限載荷下的變形： 221 . 2 m K 余隙： =距： t=（ 徑：2D=徑：2 =徑：12=由高度：01n t 1 =據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圓整為 18紋升角：2ta r c t a n 5 D = ，在 5 9之間，符合使用條件 展開長(zhǎng)度： 22n nc o L= =155算穩(wěn)定性： 02b 2 = 疲勞強(qiáng)度校核： 2m ax =38 1 9 1 2 6 1 4 1 =653 彈簧滿足條件，可用。 10）帶輪結(jié)構(gòu)的確定 P K P式中 計(jì)算功率， 工作情況系數(shù)，查表取為 P 所需傳遞的額定功率，即電動(dòng)機(jī)的額定功率， 計(jì)算得 d=n=3.5 n=5.5 =t=D9 18H 155L mm b=2<3.7 53 =4 11）花鍵的選擇和校核 帶的帶型 由計(jì)算功率表選取 V 帶帶型為 Y 型；設(shè) V 帶根數(shù)為4 根 ,Z=4. 故確定帶輪觳各部分尺寸： 查表得 b=8 mm， =36 11）花鍵的選擇和校核 已知發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率 P=定轉(zhuǎn)速 n=5250r/ 由初始數(shù)據(jù)，選取矩形花鍵，輕系列 44 5 鍵的輸入端為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸，輸出端為離合器，花鍵結(jié)合長(zhǎng)度取 l=86作齒高： hh=（ 。 材料取低碳合金鋼，表面滲碳淬火，表面硬度為 5864 此矩形花鍵如下圖： 花鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度和耐磨性校核公式： 2 T 輸入轉(zhuǎn)矩， 各齒間載荷分布不均勻系數(shù)，通常取 Z 齒數(shù)； h 齒的工作高度； l 花鍵的工作長(zhǎng)度； 平均直徑。 b= mm =36 花鍵為矩形花鍵輕系列 44 5 12）軸承的選取與校核 13）螺釘與墊片 由 T=9550P/n=取 Z=4， h=1l=86mm，6算得 p = 查表得此花 鍵聯(lián)接的許用比壓 p =3060 p<p 。 故此花鍵聯(lián)接安全。 12）軸承的選取與校核 由輸出軸直徑與軸所受的載荷，初選軸承為 292 1994 7004接觸球軸承， 主要尺寸為 d=22D=44B=12于軸承所受的最大徑向力 軸向力主要為軸的軸向竄動(dòng)，可認(rèn)為 /故 P = 由機(jī)械的工作情況查表可得 軸承在此離合器中壽命為 40008000h 而由： 610 ()60h CL n 取最高轉(zhuǎn)速 8000r/ =3， P=軸承的基本額定載荷 極限動(dòng)載荷. 壽命系數(shù)，由軸承要求壽命查表取得 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由輸出軸最高轉(zhuǎn)速查表取得 動(dòng)載荷系數(shù)，由軸承工作環(huán)境情況查表取得 1.4 溫度系數(shù)，由軸承估計(jì)工作溫度查表取得 1 計(jì)算得jC<軸承滿足工作條件。 13）螺釘與墊片 根據(jù)實(shí)際使用情況，選擇 65 2000 槽圓柱頭螺釘 6 個(gè)， 槽圓柱頭螺釘一個(gè)， 1988 角頭頭部帶槽螺栓兩個(gè)；1986 A 型 軸用彈性擋圈一個(gè)； 95 2002 C 級(jí)平墊圈七個(gè)；855 1988 雙耳止動(dòng)墊圈兩個(gè)。 p =004接觸球軸承， d=22=44=12 =14）膠粘劑的選擇 五離合器性能曲線 六設(shè)計(jì)小結(jié) 14）膠粘劑的選擇： 石棉與滑塊，石棉與被動(dòng)盤的連接均使用膠粘劑，根據(jù)離合器各項(xiàng)性能參數(shù)，為保證穩(wěn)定持久和高強(qiáng)度粘接，選用熱固性樹脂：環(huán)氧 聚硫橡膠類膠粘劑。 五離合器性能曲線 ： 由怠速為 2100r/，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩為 0 結(jié)合轉(zhuǎn)速 2625r/， 而 （ P f· R· Z 得離合器性能曲線如下： 圖中當(dāng)轉(zhuǎn)速為 4400r/，發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩m，小于此時(shí)離合器能傳遞的扭矩 此離合器性能符合使用要求。 六設(shè)計(jì)小結(jié) 這次關(guān)于草坪修剪機(jī)上的滑塊離心式摩擦離合器 的課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。通過近三個(gè)月的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的過程有了更多的了解和認(rèn)識(shí) . 大大提高了獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，為我們以后的學(xué)習(xí)和 工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) . 七參考資料 1這次的課程設(shè)計(jì) ,對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想 ;訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論 ,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的能力 ;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。 2在這次的課程設(shè)計(jì)過程中 ,綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)與技能 ,結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計(jì) ,一方面 ,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力 ,特別是提高了分析問題和解決問題的能力 ,為我們以后對(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 3本次設(shè)計(jì)得到了老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助 . 4設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，還望老師多批評(píng)指正，我還需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。 七參考資料 ： 機(jī)械設(shè)計(jì) 高等教育出版社 主編 濮良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械原理 高等教育出版社 主編 孫桓 陳作模 葛文杰 工程制圖 中國林業(yè)出版社 主編 霍光青 劉潔 材料力學(xué) 高等教育出版社 主編 劉鴻文 互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 高等教育出版社 主編 胡鳳蘭 金屬工藝學(xué) 高等教育出版社 主編 鄧文英 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 王文斌 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 國防工業(yè)出版社 主編 楊黎 機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 中國鐵道出版社 主編 梁正強(qiáng) 離合器結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 國防工業(yè)出版社 主編 段廣漢 離合器 人民交通出版社 主編 任石安