滑塊離心式摩擦離合器的設計【優(yōu)秀畢業(yè)課程設計】

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一 . 設計任務書 二．設計要求 三 一 . 課程設計任務書 課程設計題目： 滑塊離心式摩擦離合器 離心離合器由于有固定的結合轉數(shù)和過載保護功能而被廣泛應用于油鋸、割灌機、風力滅火機、無變速器等機具的傳動中，它對保護操作者和機具過載時的安全是十分重要的?；瑝K離心式離合器結構簡單、緊湊、它是由主動盤、摩擦塊、壓縮彈簧和被動盤組成的。 通過本課程設計，掌握滑塊離心式摩擦離合器的設計方法、步驟，進一步了解離合器的工作狀況和性能，提高機械產品的設計能力。 兩個月 二．設計要求 ⑴設計計算說明書（包括離合器性能曲線）； ⑵總裝配圖； ⑶彈簧零件圖； ⑷滑塊和主動盤零件圖。 三 原始數(shù)據(jù)： 離合器配用的發(fā)動機型號 1心塊數(shù)量： 2 摩擦表面： 石棉 —— 石棉 1發(fā)動機型號 1速 (2100 最高轉速 (8000 額定功率 /轉速 (kw/250 最大輸出扭矩 /轉速(N.m/400 輸出軸直徑 (Ф 14 輸出軸連接形式 4花鍵 允許離合器外經 (Φ 80 許離合器高度 (24合器離心塊與被動盤間隙 1四．具體設計步驟 1） . 確定總體設計方案 2） 3） 4） 5） 四．具體設計步驟 ： 1） . 確定總體設計方案 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，離心塊與被動盤間隙取為 1足要求且便于計算。滑塊離心式摩擦離合器主要用于草坪機械，假定以皮帶輪作為輸出結構。 2） 由 m， ?≥ 1─扭矩儲備系數(shù) 這里 β 取 動機最大輸出扭矩（ N· m） 故 × 3） 因結合轉速 21n (1 ~ 1 ) n? 這里系數(shù)取 發(fā)動機怠速 1 2 1 0 0 / m ，計算得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； 確定被動盤直徑 D=80厚取 2合器離心塊與被動盤間隙ε = 1摩擦配合為石棉 —— 石棉，石棉厚度取為 3被動盤半徑R=401 由離心塊質心半徑選取范圍 ( 0.8)，再結合初步確定的離心塊結構和形狀，初步選 r=20 離心塊與被動盤材料均選 45號鋼，由于摩擦配合為石棉 —— 石棉，故離心塊與被動盤結合面均貼一層石棉，摩擦系數(shù) 5） 離心塊質量須滿足兩個條件： ① 結合轉速 m· r·ω 22 式中： 合轉速 簧對離心塊張緊力的徑向分力； ω 2─結合轉速 ② 傳遞最大扭矩 （ f· R· Z＝ 4＝ m· r·ω 42 m· r·ω 42－ m· r·ω 22）· f· R· Z＝ m· r（ω 42－ω 22）· f· R· Z n=2625r/6） 7）驗證離合器高度 8）滑塊的質心驗算 9）彈簧的設計計算 2 2 2 2 2 24 2 4 2. 9 0 0r . f . . . ( ) . . . r n n f R Z? ? ? ?????（ ）式中： 動機最大扭矩 ω 4─發(fā)動機最大扭矩 f─離心塊與被動盤內表面的摩擦系數(shù)（鋼對鋼： f＝ 對石棉：f＝ 棉對石棉： f＝ 里取 由發(fā)動機外特性參數(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） 結合轉速時： 2 3 222 26250 . 0 8 4 2 0 1 0 ( 2 ) 1 2 6 . 860 m r N?? ?? ? ? ? ? ? ??。 怠速時彈簧壓縮力： 321 21000 . 0 8 4 2 0 1 0 ( 2 ) 8 1 . 260?? ? ? ? ? ?7）驗證離合器高度 因離合器允許高度為 20 1~2） d； 選定滑塊結構為扇形，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）滑塊的質心驗算 由扇形形心計算公式： 2 ?=，設計滑塊2?? ?? =60； 再由組合圖形的形心計算公式： 1 1 2 2 1 1 2 21 2 1 2x x y A A A??= ， =，計算得滑塊質心約為 19 驗算結合轉速2 2 4 4 8 r / m in?n，與理論計算值2 2 6 2 5 / m 初選質心符合要求。 9）彈簧的設計計算 ① 計算彈簧剛度 由： 怠速時彈簧所受壓力： 1 結合時彈簧最大工作壓力： ? k x x m ， =1， 計算得 k m m= 故彈簧初始壓縮量為 10 1 m x ② 選擇與驗算彈簧具體參數(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）帶輪結構的確定 估算簧絲直徑 d=D/C=表得P? ?， ? ? ? ? ，2 5 9 0 0 ??? 簧絲直徑： ? ? F C? ??由計算得 d= 1 1 2 6 1 4 1 8 0 0????=據(jù)標準圓整為 d=作圈數(shù)1n： 由，而 = 0=1+算得1n =整為 總圈數(shù) n：彈簧選擇冷卷，則總圈數(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)標準圓整為 18紋升角：2ta r c t a n 5 D? ? ??= ，在 5 ~9??之間，符合使用條件 展開長度： 22n nc o ? ?? ?L= =155算穩(wěn)定性： ? ?02b 2 ? ? = 疲勞強度校核： 2m ax ? ?? =38 1 9 1 2 6 1 4 1 ?? =653 ? ? ?? 彈簧滿足條件，可用。 10）帶輪結構的確定 P K P?式中 計算功率， 工作情況系數(shù)，查表取為 P —— 所需傳遞的額定功率，即電動機的額定功率， 計算得 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 由計算功率表選取 V 帶帶型為 Y 型；設 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)動機的額定功率 P=定轉速 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)動機輸出軸，輸出端為離合器，花鍵結合長度取 l=86作齒高： h?h=（ 。 材料取低碳合金鋼，表面滲碳淬火，表面硬度為 58~64 此矩形花鍵如下圖： 花鍵聯(lián)接的擠壓強度和耐磨性校核公式： 2 T—— 輸入轉矩， —— 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 =30~60 p

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