锥面式摩擦离合器设计说明书
锥盘摩擦离合器性能优化设计及试验_李久武
项 目
次数
压力 理论转矩
序号
/MPa /(N·m)
离合器结构
离合器 弹簧压缩 状态 量/ mm
1 <10 220 2 17 400 第 1次 3 25 550
6 根弹簧 内摩擦盘 : 2 轴向油槽 摩擦面抹润滑脂
不打滑 9
打顿后 6
不打滑
弹簧自 不打滑
由状态
1 0 ~ 10 220
Abstract The cone friction clutch is generally located between motor and power components , in order to buffer and transfer torsion .If the design is unreasonable , or the processes and tests are not desired , it may not achieve the desired effect , and may cause some accidents .By the cone disk friction clutch design calculations and the actual process and test , the experience is obtained and it' s useful to promote the cone friction clutch .
1 锥盘摩擦联轴器理论计算问题
1 .1 摩擦转矩力学模型
摩擦转矩力学模型如图 1 所示 。
∫ Pa = prdrd φ=2 π pr dr r ∈ [ d/ 2 , D/ 2]
(1)
离合器(DS 395)的设计说明书
江阴职业技术学院毕业设计说明书第一章引言离合器装在发动机与变速器之间,汽车从启动到行驶的整个过程中,经常需要使用离合器。
它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂时切断发动机与变速器之间的联系,以便于换档和减少换档时的冲击;当汽车紧急制动时能起分离作用,防止变速器等传动系统过载,起到一定的保护作用。
离合器类似开关,接合或断离动力传递作用,因此,任何形式的汽车都有离合装置,只是形式不同而已。
自动变速器的液力变扭器已经具有离合作用,而手动变速器的离合器主要是采用摩擦形式,并独立成为一种装置,有自己的控制系统。
因此,普通手动变速器汽车都有离合器踏板装置,安装在驾车者座椅地面前左端。
本文内容主要阐述手动变速器轿车上的摩擦片式离合器及其控制形式。
轿车采用膜片离合器,它由主动部分(由壳体、膜片弹簧、压盘等组成的整体并用螺钉固定在发动机飞轮上),被动部分(由摩擦片与从动盘组成)和操纵部分组成。
被动部分装在飞轮与压盘之间,通过滑动花键套在变速器的输入轴上。
在膜片弹簧的弹力作用下,从动盘、压盘与飞轮夹紧,发动机工作时,飞轮和压盘通过它们与摩擦片之间的摩擦带动从动盘一起旋转,将扭矩传递给变速器主动轴。
当驾车者踩下离合器踏板,操纵部分的分离叉将分离轴承推向前,推动膜片弹簧下端,使膜片弹簧上端绕支点转动并拉动压盘向后移动,解除了压盘与摩擦片之间的压紧力,发动机只能带动主动部分旋转,无法将扭矩传递给变速器。
当驾车者松开离合器踏板,操纵部分将分离轴承拉回来,膜片弹簧下端压力解除,恢复原位,压盘在膜片弹簧压力下又向前移动并将摩擦片压紧,发动机又可将扭矩传递至变速器。
摩擦片上还均匀分布了若干只横置的螺旋小弹簧,用于减少离合时的冲击和振动。
目前,汽车离合器操纵形式有拉线和液压式两种,轿车多用液压操纵式,它具有噪声小、省力、平稳、布置方便的优点,由总泵、分泵、软管、踏板等组成。
当驾车者踩下离合器踏板时,推杆推动总泵活塞使油压增高,通过软管进入分泵,迫使分泵拉杆推动分离叉,将分离轴承推向前;当驾车者松开离合器踏板时,液压解除,分离叉在回位弹簧作用下逐渐退回原位,离合器又处在接合状态。
离合器设计方案说明书
离合器设计方案说明书一、背景及需求分析离合器是汽车等机械设备中重要的传动部件之一,用于控制发动机与传动系统之间的连接和分离。
通过合理设计和选用合适的材料,可以提高离合器的传动效率和寿命,降低能源消耗和成本。
本文档旨在介绍一种优化的离合器设计方案,满足以下需求: 1. 提高离合器的传动效率; 2. 增加离合器的使用寿命; 3. 降低离合器的成本。
二、设计思路基于需求分析,我们提出以下设计思路: 1. 优化材料选择:选择高强度、耐磨损和热稳定性好的材料,以提高离合器的性能和使用寿命; 2. 优化结构设计:通过改进离合器的结构和尺寸,提高转矩传递效率和减小传动损失; 3. 优化摩擦片设计:结合摩擦片表面涂层技术,提高摩擦片与离合器盘的摩擦系数,以提升传动效率; 4. 应用驱动控制技术:结合驱动控制系统,实现离合器的精确控制和自适应调节,提高驾驶性能和舒适性。
三、具体实施方案1. 材料选择根据需求分析和研究数据,我们建议采用以下材料: - 离合器盘和飞轮:优质钢材,具有高强度和热稳定性; - 摩擦片:高温耐磨陶瓷材料,表面涂覆金属及摩擦材料复合涂层,提高摩擦系数和耐磨损性; - 弹簧:优质高强度弹簧钢,提高弹簧的耐久性。
2. 结构设计优化优化离合器的结构和尺寸,重点包括: - 提高接触面积:增大离合器盘和飞轮的接触面积,以提高传递转矩的能力; - 减小离合器盘和飞轮的质量:减小离合器盘和飞轮的质量,降低离合器的惯性,减小传动损失; - 设计合理的冷却系统:引入冷却系统,保持离合器在高温工况下的稳定性和寿命。
3. 摩擦片设计优化优化摩擦片的设计,注重以下方面: - 表面涂层技术:采用金属及摩擦材料复合涂层,提高摩擦片的摩擦系数和耐磨性; - 结构调整:优化摩擦片的密封结构,减小气密性损失,提高传动效率; - 磨损监测:引入磨损监测系统,实时监测摩擦片的磨损情况,提前预警更换。
4. 驱动控制技术应用通过引入驱动控制系统,实现离合器的精确控制和自适应调节,以提高驾驶性能和舒适性: - 采用电子控制单元(ECU):实现离合器的精确和快速控制; - 引入传感器:监测驱动系统和行驶状况,实现自适应调节; - 优化离合器调节策略:结合驱动控制系统,设计合理的离合器调节策略,提高换挡的顺畅性和驾驶舒适性。
离合器设计说明书
第一章绪论现代汽车工业具有世界性,是开发型的综合工业,竞争也越来越激烈。
我国自1953年创建第一汽车制造厂至今,已有130多家汽车制造厂,700多家汽车改装厂。
随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,对汽车的使用功能不断提出新的要求。
目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构。
离合器的发展概况在采用离合器的传动系统中,早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。
锥形摩擦离合器传递扭矩的能力,比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。
但是,其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大,引起变速器换挡困难。
而且这种离合器在接合时也不够柔和,容易卡住。
次后,在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。
但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住(尤其是在冷天油液变浓时更容易发生),导致分离不彻底,造成换挡困难。
所以它又被干式所取代。
多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多,故接合平顺柔和,保证了汽车的平稳起步。
但因片数较多,从动部分的转动惯量较大,还是感到换挡不够容易。
另外,中间压盘的通风散热不良,易引起过热,加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。
如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。
多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。
它具有从动部分转动惯量小,散热性好,结构简单,调整方便,尺寸紧凑,分离彻底等优点。
而且只要在结构上采取一定措施,也能使其接合平顺。
因此,它得到了极为广泛的应用。
为了实现离合器的自动操纵,有自动离合器。
采用自动离合器时可以省去离合器踏板,实现汽车的“双踏板”操纵。
与其他自动传动系统(如液力传动)相比,它具有结构简单,成本低廉及传动效率高的优点。
因此,在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。
但是在现有自动离合器的各种结构中,离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想,使用性能不尽完善。
例如,汽车以高档低速上坡时,离合器往往容易打滑。
因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。
离合器说明书
汽车离合器的设计说明书离合器设计的基本要求1) 在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止过载。
2) 接合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。
3) 分离时要迅速、彻底。
4) 从动部分转动惯量要小,以减轻换档时变速器齿轮间的冲击,便于换档和减小同步器的磨损。
5) 应有足够的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿命。
6) 操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。
具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长1.摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择: 1.1 摩擦片外径D摩擦片外径是离合器的基本尺寸,它关系到离合器的结构重量和使用寿命。
它和离合器所需传递的转矩大小有一定的关系。
显然,传递大的转矩,就需要大的尺寸。
发动机转矩是重要的参数,当按发动机最大转矩max T (N · m )来选定D 时,可根据公式AT D e max100 (2-1)式中D 摩擦片外径,mmmax T 发动机最大转矩,N · m 110A 和车型及使用情况有关的系数,小轿车A =47; (单片) 则摩擦片外径为D=10047/145=176mm自己算按照我国摩擦片尺寸标准,由表2-1最终选定摩擦片的尺寸为D=200mm。
1.2 摩擦片内径d摩擦片的内径d不作为一个独立的参数,它和外径D有一定的关系,用比值C'来反映,定义为错误!未找到引用源。
(2-2)比值错误!未找到引用源。
关系到从动片总成的结构设计和使用性能。
增加错误!未找到引用源。
有利于离合器的散热和减少摩擦片内外缘滑磨速度差。
但是,过分增加错误!未找到引用源。
会使得摩擦片面积减小,影响其传递转矩的能力。
按照目前的设计经验,7.0~53.0='C一般说来,发动机转速越高,错误!未找到引用源。
取值越大。
由离合器摩擦片的尺寸系列和参数表2-1取得错误!未找到引用源。
离合器说明书1
沈阳理工大学应用技术学院2离合器结构方案选取2.1 离合器车型的选定设计参数:发动机型号:DA462Q发动机最大转矩:51.5/3750【N •m/(r/min)】 传动系传动比:1挡3.428、主减速比:5.142 驱动轮类型与规格:4.50-12-8PR 汽车总质量:1425(kg) 使用工况:城乡 离合器形式:单片3 离合器基本结构参数的确定3.1摩擦片主要参数的选择摩擦片外径是离合器的主要参数,它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。
摩擦片外径D (mm )也可以根据发动机最大转矩max e T (N.m )按如下经验公式选用max e D T K D (3.1)式中,D K 为直径系数,取值范围见表3-1。
由选车型得max e T =51.5N ·m ,D K =14.6 则将各参数值代入式后计算得 D=104.78mm根据离合器摩擦片的标准化,系列化原则,根据下表3-2表3-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数(即GB1457—74)外径D=160mm 内径d=110mm 厚度h=3.2mm 3.2离合器后备系数β的确定结合设计实际情况,故选择β=1.75。
表3-3 离合器后备系数的取值范围3.3单位压力P 的确定前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸;外径D=160㎜ 内径d=110㎜ 厚度h=3.2㎜ 内径与外径比值C ′=0.687 1-C ′=0.676 f=0.25由公式D ³πfZP (1-c ³)=12βmax e T 得 P=0.253Mpa3.4 摩擦片基本参数的优化(1)摩擦片外径D (mm )的选取应使最大圆周速度0v 不超过65~70m/s ,即7.4910250380060106033max =⨯⨯⨯=⨯=--ππD n v e D m/s 70~65≤m/s式中,0v 为摩擦片最大圆周速度(m/s );max e n 为发动机最高转速(r/min)。
离合器设计说明书
佳木斯大学车辆工程专业课程设计摘要随着社会节奏的加速以及人们生活水平的提高,对汽车来说,人们要求它有自重轻、行使速度高、加速性能好、使用于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点。
为了满足汽车各种行使的需求,在汽车上要需要有一套复杂的传动系统。
现代汽车上最常用的是机械式传动系统,它是由发动机以及离合器、变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置(如半轴)等部件组成。
其中离合器是作为一个独立的部件而存在的。
它在传动系统中起着传扭、分离传动、减振和过载保护多重功用,其品质攸关汽车的性能,对于使用工况复杂、超载严重的中国汽车更是如此。
随着汽车发动机转速和功率的不断提高、汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。
从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结果发展,传统的操作形式正向自动操作形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和使用寿命,适应高转速,增加传递转矩的能力和简化操作,已成为离合器的发展趋势。
本文在对离合器的产生、分类、发展以及今后的发展方向进行了简要介绍基础上,主要针对云鹰牌轻型越野汽车的离合器及其结构、压盘与摩擦片结合方式、分离方式进行了设计,设计完成了膜片弹簧等相关零部件的尺寸,绘制了总体装配图和部分零件图,运用了AutoCAD制图软件进行图形绘制。
关键词:车辆;离合器;设计28佳木斯大学车辆工程专业课程设计AbstractWith the acceleration of social rhythm as well as people living standard rise, for cars, people request it has light weight, high speed, accelerating performance is good, used in a variety of road, even without region road and flexible characteristics. In order to meet the needs of various exercise, needs a set of complex drive system in the car. Modern car is the most commonly used in the mechanical transmission system, it is by the engine and clutch, gearbox, cardan shaft, main reducer, differential and drive wheel drive (such as half shaft), and other parts. The clutch is as an independent unit. It in the transmission system plays a twist and the separation of transmission, vibration damping and overload protection with multiple functions, its quality about the performance of the car, the complex working conditions for use, serious overload of China's car. With the continuous improvement of automobile engine speed and power, with the rapid development of automobile electronic technology, people more and more high to the requirement of the clutch. From the perspective of improve the work performance of the clutch, the traditional push type diaphragm spring clutch result is developing gradually to pull the result, the operation of the traditional form positive automation development. Therefore, improve the reliability and service life of the clutch, to adapt to high speed, increase the ability to transfer torque and simplify the operation, has become the development trend of the clutch.Based on clutch of generation, classification, development and the future development direction based on the brief introduction, mainly for unyo brand light off-road vehicle clutch and its structure, pressure plate and friction plate combination mode, separation mode has carried on the design, the design completed the size of the diaphragm spring and related parts and components, map the general assembly drawing and parts, using the AutoCAD drawing software for graphics rendering.Key words:vehicle; Clutch; design28佳木斯大学车辆工程专业课程设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 离合器的发展状况 (1)1.2 离合器的功用及分类 (2)1.2.1 离合器的主要功用 (2)1.2.2 离合器的分类 (3)第2章方案论证 (4)2.1 选定离合器的车型 (4)2.2 离合器设计的基本要求 (4)2.3 确定离合器的结构型式 (5)2.3.1 摩擦离合器结构型式的选择 (5)2.3.2 从动盘数及干湿式的选择 (5)2.3.3 压紧弹簧的结构型式及布置 (7)2.3.4 压盘的驱动方式 (10)第3章设计计算及参数的选择 (11)3.1 离合器基本结构参数的选择 (11)3.1.1 摩擦片设计 (11)3. 2 膜片弹簧设计 (14)3.2.1 膜片弹簧的结构特点 (14)3.2.2 膜片弹簧的加载方式和变形情况 (14)3.2.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (15)3.2.4 膜片弹簧的设计计算公式 (16)3.2.5 膜片弹簧的基本参数的选择 (17)3.2.6 膜片弹簧的强度校核 (19)3.3 离合器盖总成设计 (21)28佳木斯大学车辆工程专业课程设计3.3.1 离合器盖设计 (21)3.4 压盘结构设计 (22)3.4.1 对压盘结构设计的要求 (22)3.4.2 压盘几何尺寸的确定 (22)3.5 扭转减振器设计 (24)3.5.1 扭振减振器的功能 (24)3.5.2 扭振减振器的主要参数选择 (26)3.5.3 扭振减振器的结构设计 (27)3.6 其它主要零件的设计计算 (30)3.6.1 从动盘总成 (30)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)28佳木斯大学车辆工程专业课程设计第1章绪论现代汽车工业具有世界性,是开发型的综合工业,竞争也越来越激烈。
锥面离合器[实用新型专利]
专利名称:锥面离合器
专利类型:实用新型专利
发明人:程陈杨
申请号:CN200520095998.4申请日:20050415
公开号:CN2783037Y
公开日:
20060524
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型提出了一种车辆制动间隙自动调整机构中的锥面离合器,所述锥面离合器的锥面外齿轮设置于蜗杆轴的一端轴阶肩处,锥面内齿轮与之相适应配装;锥面离合器的分度圆锥角为60度~120度,齿数为8~24。
由于锥面离合器的齿数控制在8~24之间,齿间分度角度相应控制在一个合理的区间内,在车辆制动间隙自动调整时,制动毂与制动蹄片之间的间隙就不会被误调,出现间隙过小现象。
采用该结构可大大提高车辆制动系统的使用寿命,节约资金,提高车辆使用安全性。
申请人:十堰市奥斯达汽车零部件有限公司
地址:442012 湖北省十堰市茅箭区丹江路刘家沟
国籍:CN
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锥面式摩擦离合器设计说明书
设计题目锥面式摩擦离合器的设计学院一、小型摩擦离合器设计任务书《林业与园林机械》课程设计1.目的通过本课程设计,掌握锥面式摩擦离合器的设计方法、步骤,进一步了解离合器的工作状况和性能,提高机械产品的设计能力。
2.时间两周(截止于11月11日下午六时)3.应完成的设计文件3.1 设计计算说明书(包括离合器性能曲线)3.2 完整的工程设计图(包括总装配图、部件图和零件图)要求:1. 图纸幅面和标题栏采用国标,总装配图为A3幅面复印纸,其余为A4幅面复印纸;2. 总装配图为手工绘图,其余图纸可以是计算机绘制。
4.设计原始参数4.1发动机参数表发动机型号B&S-10.5轴端定位方式内螺纹M10×60怠速(rpm) 1650 离合器与轴安装形式同轴最高转速(rpm) 3200 离合器主动面与被动面间隙1~1.5mm额定功率/转速(kw/rpm) 6/2800 圆盘与圆锥摩擦离合器安装轴直径Ф25mm最大输出扭矩/转速(N.m/rpm) 12.5/2500 输出功率要求 1.5kW 动力输出轴直径(mm) Ф25动力输出轴连接形式6mm宽单键连接轴伸出长度(mm)75离心式离合器允许外经(mm) Φ125 mm4.2 其他参数要求表离合器设计类型配用的发动机型号摩擦表面摩擦系数锥面式摩擦离合器B&S-10.5 铸铁-铸铁f=0.155.设计参考步骤5.1 确定离合器需要传递的扭矩M f =β·Memax(N·m)式中:β≥1─扭矩储备系数,一般β=1.2~25.2 圆锥式摩擦离合器设计参照《机械设计手册》第4卷第29篇第7章“圆锥摩擦离合器”设计。
设计说明书设计步骤1.确定总体设计方案2.确定离合器需要传递的扭矩3.初定摩擦面尺寸参数具体设计内容:1. 确定总体设计方案根据要求离合器为锥面式摩擦离合器,离合器输入端与电机之间有传动比为14的涡轮蜗杆减速器,离心块与被动盘间隙取为1mm。
毕业设计:汽车离合器设计说明书
第1章绪论选题的目的本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定的参考价值。
抛弃传统的推式膜片弹簧离合器,设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。
离合器发展历史近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其它工业要快的多,因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。
对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。
目前,各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。
在早期研发的离合器中,锥形离合器最为成功。
现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。
20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。
近来,人们对离合器的要求越来越高,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。
随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。
从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。
随着计算机的发展,设计工作已从手工转向电脑,包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。
离合器概述按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。
顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。
离合器的工作,就是受驾驶员操纵,或者分离,或者接合,以完成其本身的任务。
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设计题目锥面式摩擦离合器的设计学院一、小型摩擦离合器设计任务书《林业与园林机械》课程设计1.目的通过本课程设计,掌握锥面式摩擦离合器的设计方法、步骤,进一步了解离合器的工作状况和性能,提高机械产品的设计能力。
2.时间两周(截止于11月11日下午六时)3.应完成的设计文件3.1 设计计算说明书(包括离合器性能曲线)3.2 完整的工程设计图(包括总装配图、部件图和零件图)要求:1. 图纸幅面和标题栏采用国标,总装配图为A3幅面复印纸,其余为A4幅面复印纸;2. 总装配图为手工绘图,其余图纸可以是计算机绘制。
4.设计原始参数4.1发动机参数表发动机型号B&S-10.5轴端定位方式内螺纹M10×60怠速(rpm) 1650 离合器与轴安装形式同轴最高转速(rpm) 3200 离合器主动面与被动面间隙1~1.5mm额定功率/转速(kw/rpm) 6/2800 圆盘与圆锥摩擦离合器安装轴直径Ф25mm最大输出扭矩/转速(N.m/rpm) 12.5/2500 输出功率要求 1.5kW 动力输出轴直径(mm) Ф25动力输出轴连接形式6mm宽单键连接轴伸出长度(mm)75离心式离合器允许外经(mm) Φ125 mm4.2 其他参数要求表离合器设计类型配用的发动机型号摩擦表面摩擦系数锥面式摩擦离合器B&S-10.5 铸铁-铸铁f=0.155.设计参考步骤5.1 确定离合器需要传递的扭矩M f =β·Memax(N·m)式中:β≥1─扭矩储备系数,一般β=1.2~25.2 圆锥式摩擦离合器设计参照《机械设计手册》第4卷第29篇第7章“圆锥摩擦离合器”设计。
设计说明书设计步骤1.确定总体设计方案2.确定离合器需要传递的扭矩3.初定摩擦面尺寸参数具体设计内容:1. 确定总体设计方案根据要求离合器为锥面式摩擦离合器,离合器输入端与电机之间有传动比为14的涡轮蜗杆减速器,离心块与被动盘间隙取为1mm。
2.确定离合器需要传递的扭矩2.1离合器的理论转矩T由于离合器的设计需满足输出功率为1.5kW,根据公式:9550PTn=,其中rpmnkWP200142800,5.1===故cmNmNT⋅=⋅=⨯=5.7162625.712005.195502.2计算离合器需要传递的转矩cT根据公式cT=vmKKKT,查《机械设计手册》知:工况系数3.1=K,离合器结合频率系数00.1=mK,滑动速度系数35.1=vK(smvm/1=)故cmNTc⋅=⨯⨯=689735.100.15.71623.13.初定摩擦面尺寸结论或结果3.1摩擦面平均直径p D()()cmmm mm d D D D p 101002546~42/21==⨯==+=3.2摩擦锥的半锥角α︒==>53.815.0arctan arctan μα取摩擦角半锥角 20=α 3.3摩擦面宽度b()cmcm D D b p p )7~4(107.0~4.0)7.0~4.0(=⨯===ψ由图中摩擦面的几何关系可知:()bD D 220sin 21-=则cm b D D )79.4~74.2(20sin )7~4(220sin 221=⨯⨯=⨯=- 因为所选的锥角稍大,所以D1-D2稍微取大一点取cm D D 621=-,又cm D D 2021=+,所以cm D cm D 7,1321== 故cmcm b 8.820sin 26=⨯=3.4离合器脱开间隙δ mm 5.1~1=δ,取mm 1=δ3.5摩擦锥行程xmmx 0.320sin /1sin /===αδ4.转矩校核5.摩擦面压强校核6.轴向力的计算7.平键的选择3.6摩擦面上的平均圆周速度vsmnDv p/16000200106000=⨯⨯==ππ4.转矩校核计算许用传递转矩cpT:CpPcpTmNpbDT>⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==8.82934015.08.810212122πμπ离合器许用传递转矩大于计算转矩,符合要求。
5.摩擦面压强校核计算摩擦面压强p:ppc pcmNbDTp<=⨯⨯⨯⨯==222/26.338.815.010689722πμπ摩擦面压强小于许用压强,符合要求。
6.计算所需的轴向力与脱开力:6.1接合时轴向压力()()N DTQpc444115.01020sin20cos15.068972sincos2=⨯+⨯⨯⨯=+=μααμ6.2脱开力()()N DTQpc184915.01020sin20cos15.068972sincos2'-=⨯-⨯⨯⨯=-=μααμ7.平键的选择根据GB/T1093-2003已知轴的直径是25mm,所以平键的宽度选择b=8mm,h=7.3,L=90mm8.轴承的选择9.凸轮的设计计算10.连杆的设计计算8.轴承的选择在离合器中一共用到一个推力球轴承,两个深沟球轴承,且在其中轴承的受力很小,故只需按照轴径选择即可,不需校核。
根据GB/T301-1995 且轴径为60mm,选择单向推力球轴承51312根据GB/T276-1994 且轴径为120mm,选择深沟球轴承6224根据GB/T276-1994 且轴径为85mm,选择深沟球轴承62179.凸轮的设计计算经计算,摩擦锥行程为:mmx3=为保证摩擦面结合紧密,设计凸轮升距为:mmh6=由于锥面摩擦式离合器中的凸轮机构转速较低,且在工作过程中对从动件的运动规律无特殊要求,动力特性不是主要的,可主要从图轮廓线便于加工来考虑,选择偏心圆结构,如下图所示。
由可知,图凸轮基圆半径为mmrb3=,偏心圆半径为mmR6=,所以当凸轮转角为90时,轴承轴向的位移为mms3=,即可使摩擦面接合。
10.连杆的设计计算11.轴用弹性挡圈的选择计算知,凸轮对轴承的推力(即轴承对凸轮的反作用力)为NQ4441=,力矩为mml31=假设连杆长度为mml100=,与拉杆之间的夹角为45=θ,由勾股定理知,拉力的作用力臂为mml71.702=根据力的平衡方程:21lFlQ⋅=⋅,可得拉力NF41.18871.7034441=⨯=根据成年男子的握力一般在50KG以上,所以满足条件。
11.轴用弹性挡圈的选择12.其他零件的设计根据GB/T894.1-1986 且轴径为100mm,则选轴用弹性挡圈的基本参数如下:轴径d0: 100d|基本尺寸: 94.5d|极限偏差: (+0.54, -1.30)s|基本尺寸: 2.5s|极限偏差: (+0.07, -0.22)d1: 3b: 9.2h: 9.2沟槽|d2|基本尺寸: 96.5沟槽|d2|极限偏差: (0, -0.35)沟槽|m|基本尺寸: 2.7沟槽|m|极限偏差: (+0.14, 0)沟槽|n≥: 5.3孔d3≥: 121每1000个钢挡圈重量(kg)≈: 44.812.其他零件的设计13.设计小结除了以上零件的设计外,还有端盖,外壳等零件的设计,这些设计没有什么具体的方法,只要满足尺寸结构即可。
13.设计小结通过这次为期两周的课程设计,使我对锥面式摩擦离合器有了更深一步的认识,深刻的理解其工作原理及结构。
通过这次课程设计,使我对机械设计的过程有了更多的了解和认识,提高了我的设计能力,相信会为我今后的工作和学习打下夯实的基础。
此次的设计并非是一帆风顺的,在设计之中遇到了许多困难,但正是在逐一解决这些困难的过程中,我的理论水平,构思能力,分析问题和解决问题的能力得到了进一步的提高。
在这次设计过程中,我也认识到自己的一些缺点和不足,还需要继续加强理论知识的学习,从而使理论指导实践,从而能够跟好的提升自己的设计水平。
在此次设计过程中,得到了老师的细心指导和帮助,衷心的感谢老师的指导和帮助。
参考文献《机械设计》高等教育出版社主编濮良贵纪名刚《机械原理》清华大学出版社主编申永胜《工程制图》中国林业出版社主编霍光青刘洁《材料力学》高等教育出版社主编刘鸿文《互换性与技术测量基础》高等教育出版社主编胡凤兰《金属工艺学》高等教育出版社主编邓文英《机械设计手册》。