楔块式单向超越离合器的设计
超越离合器-1
B
t
b
d D b1
t1 C
超运转速度
外 形 尺 寸 (mm)
(r/min) 型 号 额定扭矩
外环尺寸
内环尺寸
选配轴承 重
量
(N m)
内环
外环
D (h7)
B
b×t (H7) C b1×t1 GB/T276-94 (kg)
CK-B4080 388 1000 400 80 31 12×3.5 40 32 6×2.8 6208 0.71
CK-B4585 462
800 300 85 31 12×3.5 45 32 6×2.8 6209 0.77
CK-B5090 504
800 300 90 31 12×3.5 50 32 10×3.3 6210 0.83
环与工件用键联接。
B
b
d D
t b1
C
t1
超运转速度
外 形 尺 寸 (mm)
型 号 额定扭矩 (r/min)
外环尺寸
内环尺寸
选配轴承 重 量
(N m)
内
环
外
环
D (h7)
B
b×t
d (H7)
C
b1×t1 GB/T276-94 (kg)
CK-A1542
54
2500 500 42 23 3×1.8 15 24 3×1.4 6302 0.17
CK-A1747
75
2250 400 47 23 3×1.8 17 24 3×1.4 6303 0.21
CK-A2052
95
楔块式超越离合器原理
楔块式超越离合器原理咱今儿就来唠唠这楔块式超越离合器原理，这玩意儿啊，刚开始我瞅着也觉得挺玄乎的，就像一个神秘的小盒子，里头藏着好多让人琢磨不透的门道。
我记得头一回见到这楔块式超越离合器啊，是在一个老车间里头。
那车间啊，弥漫着一股子机油味儿，到处都是些铁疙瘩似的机器，嗡嗡嗡地响着，就跟一群老黄牛在那闷头干活儿似的。
这超越离合器就安安静静地待在一台大机器上，乍一看啊，就像个普通的铁疙瘩，没啥特别的。
可你要是仔细一瞧，嘿，这里头的学问可就大了去了。
这楔块式超越离合器啊，它主要就是靠那些楔块来干活儿的。
这些楔块啊，一个个长得就跟小楔子似的，尖溜溜的。
它们就像一群机灵的小卫士，时刻准备着执行任务。
当这机器开始转动的时候啊，这些楔块就开始发挥作用啦。
比如说啊，当主动轴的转速比从动轴快的时候，这些楔块就会在离心力的作用下，紧紧地楔在内外圈之间。
就好像有人在背后推了它们一把，它们一下子就精神起来，牢牢地把内外圈给锁住了。
这时候啊，主动轴就能带着从动轴一块儿转起来啦，就像火车头拉着车厢跑一样，一点儿都不含糊。
我当时就特好奇，这要是主动轴的转速慢下来了，比从动轴还慢，那会咋样呢？嘿，这时候啊，那些楔块就又变得聪明起来啦。
它们会松开内外圈，就像一群听话的孩子，知道什么时候该干活，什么时候该休息。
这一松开啊，从动轴就可以按照自己的节奏转啦，不受主动轴的影响，就跟脱缰的野马似的，自由得很。
我还专门找了个老师傅请教这楔块式超越离合器的事儿。
我就问他：“师傅啊，这楔块咋就知道什么时候该紧什么时候该松呢？”那老师傅就笑了，脸上的皱纹都挤到一块儿了，他说：“嘿，小子，这就是它的巧妙之处啊。
这楔块的设计啊，就是根据离心力和摩擦力这些原理来的，就跟人有脑子能判断一样，它也能根据不同的情况做出反应。
”听了老师傅的话，我这心里头啊，就跟开了盏明灯似的，一下子就明白了不少。
后来啊，我就越发觉得这楔块式超越离合器真是个神奇的玩意儿。
它就像一个默默无名的英雄，在机器的世界里发挥着重要的作用。
非接触式楔块超越离合器发展及原理
【 摘要】 阐述了非接触式楔块超越离合器的结构， 非接触原理及运转过程中温度、 阻力和功率损 耗的一般规律； 并介绍其主要的应用。 关键词：非接触；超越离合器；原理 文献标识码：:
Байду номын сангаас
图 ! 为楔块超越离合器接触与非接触运转楔块位置图。
’( ’ 超越离合原理
楔块超越离合器也称为逆止器或单向轴承。它是在内环和 外环滚道之间放置楔紧元件， 使其回转时在一个方向可以传 而在另一个方 递转矩 5 接合 6 ， 向具有相对空转性能 5 超越 6 。 其超越离合原理如图 % 所示。 当件 # 5 外环 6 主动时，当 "# 4 "* ， 离 合 器 接 合 ； 当 "# > "* ，离合器超越。当件 * 5 内 环 6 主动时， 当 " "* 4 " "# 时， 离 合 器 接 合 ， 当 ? " "* ? > ? " 离合器超越 @ * A 。因此， "# ? 时， 合 6 —自动脱开—超越。
NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNr
中图分类号：78#9
我国对楔块式超越离合器的研发较晚，二十世纪七十年代 由于新开发产品的要求和引进产品的国产化，促使对楔块超越 离合器的研制。历经三十多个春秋，我国自行研制和生产的楔 块式超越离合器基本能满足一般工况的生产和科研要求。但是 生产的楔块式超越离合器大都是接触式的，在高速运转时，由 于楔块与内环间的摩擦和磨损及其发热，使之离合器早期失 效。而非接触式楔块超越离合器优越性之一就是在高速运转时 实现无摩擦运转， 减小磨损和发热， 提高了产品寿命。非接触式 楔块超越离合器研制与开发将使超越离合器发展提高到一个 崭新的水平。
楔块式单向超越离合器的设计
Ri sin θ R0 − Ri cos θ
λ = ϕ + θ 工作时，由双圆弧工作面的楔块随着载荷增大， 其径向分力增大，内外环滚道弹性变形增大。于是楔 块相应转过一定的角度Ω 与内外环滚道之间的接触点 随之改变，楔角也随之改变。楔角的设计以不产生打 滑为条件，如钢对钢的摩擦系数按 ０．１ 计算， 其摩擦 角为 ５° ４０＇，最大楔角应小于此值。推荐起始楔角 （即 刚进入接合状态时的楔角） 为 ２° ３０＇ ，最大承载时的 工作楔角为 ４° ３ ０ ＇，对于要求不高或用于定位分度的 离合器也可增大到 ６ ° 。 １．２．２ 楔块的形状和规格 楔块的基本形状是由 ２ 个具有一定的曲率半径的 偏心圆弧形成的异形块体，其截面形状有拳形块、鞋 形块、桃 形块、φ 形块等多
∆ i = pi ×
１．３．３ 下式计算
Ri E
2 Ri2 + Rid R2 − R2 − v i id
１．３ 楔块式单向离合器的力学分析
楔块式单向离合器力学分析主要是对其主要零件 楔块、内外环在承载时内部应力及变形的计算。分析 中采用了如下假设条件： （ １ ） 内外环的变形及应力计算建立在厚壁圆筒理 论基础上，有效长度应为楔块的实际长度； （ ２ ） 楔块的径向载荷 可转换为等效流体载荷 （面载荷） ； （ ３ ） 所有的楔块均 载。 １．３．１ 力与变形 楔块式单向离合器楔 块的承载受力示意图见图 ２ 所示。对于楔块与内环 滚道的接触按赫兹 ２ 轴平 行的圆柱体凸面接触的公 式来计算接触应力，而对 于外环滚道的接触则按凹 面接触来计算。 楔块的接触应力为 图 ２ 楔块的接触应 式中
−1 α = tan
１ 楔块式单向超越离合器的结构 设计
１．１ 楔块式单向超越离合器的基本结构及工 作原理
单向离合器的设计
单向离合器的设计一、了解超越离合器的主要功能、一般特点及其分类1、超越离合器的主要功能：超越离合器是靠主从动部分的相对速度变化或回转方向变换能自动结合或脱开的离合器。
超越离合器有嵌合式与摩擦式之分；摩擦式又分为滚柱式与楔块式。
单向超越离合器只能在一个方向传递转矩，双向超越离合器可双向传递转矩。
超越离合器的从动件可以在不受摩擦力矩的影响下超越主动件的速度运行。
带拨爪的超越离合器，拨爪为从动件。
2、超越离合器的一般特点：（1）改变速度：在传动链不脱开的情况下，可以使从动件获得快、慢两种速度；（2）防止逆转：单向超越离合器只在一个方向传递转矩，而在相反方向转矩作用下则空转；（3）间歇运动：双向超越离合器与单向超越离合器适当组合，可实现从动件做某种规律的间歇运动。
3、超越离合器的分类超越离合器可分为棘轮式超越离合器、滚柱式超越离合器和楔块式超越离合器。
其中，棘轮式超越离合器又可分为内齿棘轮式超越离合器和外齿棘轮式超越离合器；滚柱式超越离合器又可分为单向滚柱式、带拨爪单向滚柱式和带拨爪双向滚柱式超越离合器；楔块式超越离合器又可分为单向超越离合器、双向超越离合器和非接触式单向超越离合器。
二、接下来将主要研究单向滚柱式超越离合器的设计：1、单向滚柱式超越离合器的机构简图为：图12、单向滚柱式超越离合器的特点及应用：滚柱3受弹簧4的弹力，始终与外环1和星轮2接触。
滚柱在滚道内自由转动，磨损均匀，磨损后仍能保持圆柱形，短时过载滚柱打滑不会损坏离合器。
星轮加工困难，装配精度要求较高。
星轮与外环运动关系比较多元化。
外环1主动（逆时针转）时：当n1=n2,离合器接合；当n1<n2，离合器超越。
星轮2主动（顺时针转）时：当-n2=-n1,离合器接合；当12n n -<-，离合器超越。
滚柱式超越离合器的结构简单、制造容易，溜滑角小，主要用于机床和无级变速器等的传动装置中。
三、滚柱式单向超越离合器的设计计算图2注：表1中公式均摘自《机械设计手册》第2卷第六篇第三章第307页，化学工业出版社，第五版。
楔块式超越离合器选型手册
CKB 型即国外 B 型 200 系列为无内环无轴承支撑 的楔块式超越离合器。是将轴直接安装在离合器内。 所以用于离合器安装的轴在磨削后需要硬化处理至 HRC58-62，轴的锥度每 50mm 不应超过 0.01mm。为保证轴和离合器外环的同心度，承受 外环和轴的径向或轴向负载，可以在离合器的两端 或一端装上轴承。适用于极限转速为 1000-2400r/min，公称转矩为：60-1250N.m。 常用于包装机、制袋机、瓦楞纸生产线、减速机、 提升机、电动滚筒等机械传动。
18 x 7.0
52
65
CKA65190-42 2500 800 190
8-M11
42
65
3 / 14
12 x 3.3 14 x 3.8 14 x 3.8 14 x 3.8 14 x 3.8 18 x 4.4 10 x 3.3 14 x 3.8 14 x 3.8 10 x 3.5 14 x 3.8 16 x 4.3 14 x 3.0 12 x 3.8 14 x 3.8 14 x 3.8 14 x 3.8 16 x 4.3 18 x 4.4 8 x 3.3 18 x 4.4 18 x 4.4 18 x 4.4 18 x 4.4 18 x 4.4 18 x 4.4 18 x 4.4
14 x 5.5 18 x 7.0 20 x 7.5
6-M10 6-Φ13
36
85
18 x 4.4
38
5.50
52
65
18 x 4.4
55 11.02
52
70
20 x 4.9
55 10.82
85
50
14 x 3.8
88 18.52
70
75
20 x 4.9
一种楔块式单向超越离合器结构参数优化设计
一
种楔块式单向超越离合器结构参数优化设计
王虹淋 ， 苏 毅 ， 郭显成 ， 黄 帅
（ 后 勤 工程 学院 机械 电气 工程 系 ， 重庆 ４ ０ １ ３ １ １ ）
摘
要 为优化楔块式单向超越 离合 器的结构参数 ， 根 据漂浮式微型波力发 电装置对超越 离合器的
要求 ， 建立楔块式超越 离舍 器结构参数的数 学模型。以体积最小为优化 目 标， 建立接触疲 劳强度和各个 尺寸的约束条件 ， 并利用 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 软件的优化工具箱求解数 学模型。最后将常规设计参数和优化设计参数
Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ Ｋｉ ｎ ｄ ｏ ｆ Ｓ ｐ ｒ ａ ｇ Ｏｖ ｅ ｒ ｒ ｕ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｃｌ ｕ ｔ ｃ ｈ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ
进 行 比较 ， 结 果表 明 ： 优 化 设 计 的体 积 只 有 常规 设 计 的 ７ ２ ． ３ ３ ％； 漂 浮 式发 电装 置 的传 动 系统 结构 更 加 紧
凑， 质 量更 轻 。
关键 词
楔 块式 单 向超越 离合 器 ； 优 化设 计 ； 结 构参数
文献 标 志码 ： Ａ
中图分 类号 ： Ｔ Ｋ ７ ２
Ｗａ ｎｇ Ｈｏ ｎ ｇ — ｌ ｉ ｎ， Ｓ ｕ Ｙｉ ， Ｇｕ ｏ Ｘｉ ａ ｎ— ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ， Ｈｕａ ｎｇ Ｓ ｈ ｕａ ｉ （ Ｄｅ ｐ ｔ ． ｏ ｆＭａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ＆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ ＥＵ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ４ ０ １ ３ １ １ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
超越离合器设计毕业论文
超越离合器设计毕业论文超越离合器设计导言：离合器作为一种机械传动件，在机械设备和汽车中扮演着重要的角色。
其主要功能是在机械传动过程中改变或终止动力传递。
由于离合器在不同场合下的工作条件和要求不同，因此离合器的设计也需要根据具体应用场景进行优化。
本篇论文旨在探讨超越离合器的设计原理和方法，以实现更高效、可靠的离合器工作。
一、超越离合器的定义和特点超越离合器是一种具有更高性能和更高传动扭矩的离合器，在高速运动和高负载条件下能够有效地传递动力。
其主要特点包括：1. 高扭矩传递能力：超越离合器通过优化摩擦副的设计和材料选择，提高了扭矩传递效率和承载能力。
2. 高转速工作：超越离合器采用了先进的圆锥摩擦副，能够适应高速旋转的要求，同时保持稳定的工作性能。
3. 高稳定性和可靠性：超越离合器在设计时考虑了更多的因素，如冷却和润滑系统、摩擦盘和摩擦片的材料选择等，以提高其稳定性和可靠性。
4. 高效率：超越离合器通过优化摩擦材料和减小传递力的损失来提高传动效率。
二、超越离合器设计的关键技术1. 材料选择：超越离合器的材料选择是其设计中的重要环节。
摩擦盘和摩擦片的材料应具有良好的摩擦特性、耐磨性和热稳定性。
常用的材料包括金属、钢铁、有机复合材料等。
同时，还要考虑材料的成本和可靠性。
2. 结构设计：超越离合器的结构设计应考虑其工作稳定性和传递效率。
采用圆锥摩擦副可以提高离合器的扭矩传递能力和工作稳定性。
同时，需要优化离合器的接触面积和接触压力分布，以提高摩擦效果和传递效率。
3. 导热和冷却系统：超越离合器在高速工作时会产生大量的摩擦热量，需要采取有效的导热和冷却措施。
可以在离合器的摩擦盘和摩擦片之间设置密封圈和冷却流道，通过循环流体冷却来降低摩擦温度，提高离合器的使用寿命。
4. 控制系统：超越离合器的设计也需要考虑到其控制系统。
可以采用电子控制系统和传感器来实现离合器的自动控制和监测，以提高其工作精度和可靠性。
三、超越离合器设计分析以汽车离合器为例，介绍超越离合器的设计方法。
CKZ型楔块式超越式离合器(两端含轴承)内环与轴用键联接
190
124
170
6-M8-7H
25
70
124
18×4.4
99.
CKZ200×135×65
2600
200
135
175
6-M10-7H
25
65
135
18×4.4
100.
CKZ200×150×65
2600
200
150
175
2500
180
124
158
6-M10-6H
20
45
128
14×3.8
96.
CKZ180×128×55
2500
180
124
158
6-M10
20
55
128
16×4.3
97.
CKZ180×128×55F3
2500
180
124
158
6-ф11通孔,均布
55
128
16×4.3
98.
CKZ190×124×70F2
1800
136.5
92.74
120.6
6-M8-7H
20
50.8
95.3
12.6×5
63.
CKZ136.5×95.5×50.8
1800
136.5
92.8
120.6
6-M8-7H
20
50.8
95.5
12.6×4.5
64.
CKZ138×105×45
1900
138
101
135
6-M8-7H
20
45
105
12×6.6
140
8-M8-7H
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作者简介：张 锋，男，１ ９ ６ ２ 年生，陕西科技大学造纸工程学院， 副教授 从事机械设计与制造方面的教学和科研工作。
Mining & Processing Equipment
楔块式单向超越离合器的设计 两圆弧工作面切面之间的垂直距离称为楔块的公称规 格。如表 １ 所示为我们所研制使用的鞋形块形状的 ４ 种规格。每种规格的楔块适用一定大小的离合器。 １．２．３ 楔块的重心位置对离合器性能的影响 楔块的重心位置对于在高速运转条件下的楔块式 单向离合器设计尤为重要。这是因为楔块的离心载荷 是速度平方的函数即 ðn Fe = ms R ×10 − 3 30 F ｅ —— 每个楔块离心力 m ｓ —— 楔块重量，ｋｇ R —— 旋转中心到楔块重心的距离，ｍｍ n —— 离合器内或外环的转速，ｒ ／ ｍｉｎ 离心载荷可以使楔块产生对内环滚道 （ 或外环滚 道） 表面脱离接触或压紧接触的力矩。 在高速超越和 低速楔合运转条件下有利于减少楔块的磨损。对于高 速超越和高速楔合运转条件下则会影响楔块式单向离 合器的接合性能甚至失效。 式中
∆ i = pi ×
１．３．３ 下式计算
Ri E
2 Ri2 + Rid R2 − R2 − v i id
１．３ 楔块式单向离合器的力学分析
楔块式单向离合器力学分析主要是对其主要零件 楔块、内外环在承载时内部应力及变形的计算。分析 中采用了如下假设条件： （ １ ） 内外环的变形及应力计算建立在厚壁圆筒理 论基础上，有效长度应为楔块的实际长度； （ ２ ） 楔块的径向载荷 可转换为等效流体载荷 （面载荷） ； （ ３ ） 所有的楔块均 载。 １．３．１ 力与变形 楔块式单向离合器楔 块的承载受力示意图见图 ２ 所示。对于楔块与内环 滚道的接触按赫兹 ２ 轴平 行的圆柱体凸面接触的公 式来计算接触应力，而对 于外环滚道的接触则按凹 面接触来计算。 楔块的接触应力为 图 ２ 楔块的接触应 式中
2 2 Ro Ro + Rod − v 2 2 E Ro − Rod
１．３．３ 楔块式单向离合器的额定扭矩 楔块式单向离合器的额定扭矩通过异型滚子 （楔 块） 的接触表面疲劳强度来衡量，所以单向离合器反 复作用的额定扭矩是指接触表面不能产生打滑和有害 的塑性变形，在离合 １０６ 次后对于异形楔块和内外圈 滚道面不发生疲劳剥落的极限力矩，因接触面产生的 内应力是外圈一侧比内圈一侧大，所以在计算额定扭 矩时应以内圈一侧的压应力为条件，若使用中伴随着 振动的产生，将使用最大扭矩做为额定扭矩，这是很 重要的条件。
i f i = pi R2 − R2 i id
2R2
式中
pi =
nN i 2 ðlRi
Rid —— 内环内孔半径
在外部压力 p i 的作用下，内滚道的变形 ∆i (mm) 可 由下式计算
楔块与内外环间赫兹应力所引起的压缩变形量Δ H o 、ΔH i 为
No ∆H o = N o C 2 − C1 ln 4.482 2 Ni ∆H i = N i C 2 − C1 ln 4 . 482 2
2
式中
2(1 − v ) （赫兹影响系数 ｍｍ ／ Ｎ） C = ðlE
５． 保持架 ６． 楔块 承 １２． 弹簧 ７． 油杯 ８． 撑簧 １１． 轴
x y
９４ ９４
通 用
e =
−1 θ = sin
x2 + y 2
e cos( α + Ω) Ri + ri
J = R0 − Ri R0 = r0 + ( Ri + ri ) cos θ − e sin(α + Ω) ϕ = tan
2
第 ３３ 卷 ２００５ 年第 １２ 期
2 ðlE (Ri + ri ) C3 = C1 + ln （楔块与内环间的赫 2 v 3 2 ( 1 − ) × 4 . 448 22
兹影响系数 ｍｍ ／ Ｎ） １．３．２ 内环周向应力与变形 由于楔块的切向和法向压缩载荷，内环产生压缩 应力。假定内环为受外压作用的圆筒其应力可按下式 计算
−1
Ri sin θ R0 − Ri cos θ
λ = ϕ + θ 工作时，由双圆弧工作面的楔块随着载荷增大， 其径向分力增大，内外环滚道弹性变形增大。于是楔 块相应转过一定的角度Ω 与内外环滚道之间的接触点 随之改变，楔角也随之改变。楔角的设计以不产生打 滑为条件，如钢对钢的摩擦系数按 ０．１ 计算， 其摩擦 角为 ５° ４０＇，最大楔角应小于此值。推荐起始楔角 （即 刚进入接合状态时的楔角） 为 ２° ３０＇ ，最大承载时的 工作楔角为 ４° ３ ０ ＇，对于要求不高或用于定位分度的 离合器也可增大到 ６ ° 。 １．２．２ 楔块的形状和规格 楔块的基本形状是由 ２ 个具有一定的曲率半径的 偏心圆弧形成的异形块体，其截面形状有拳形块、鞋 形块、桃 形块、φ 形块等多计
论文编号：１００１－３９５４（２００５）１２－００９４－９６
楔块式单向超越离合器的设计
张
１ ２
锋１
任德睦 ２
陕西咸阳 ７１２０８１
陕西科技大学造纸工程学院
咸阳超越离合器有限公司 如果内环相对于外环逆时针方向转动时，在楔块与内 外环之间的摩擦力就会使得楔块以顺时针方向绕其中 心旋转以反作用于弹簧的伸张力。因为楔块的 “c ” 尺寸比跑道间的径向距离小，楔块不能楔紧处于松脱 状态，内外环可以分别自由的转动不传递扭矩 （ 超越 状态） 。在超越状态时弹簧力使得楔块滚子与两跑 道 保持接触。楔块式单向离合器正常的工作过程是：超 越－自动的动态楔入－静态接合－自动脱离 （解楔）－ 超越。
−1 α = tan
１ 楔块式单向超越离合器的结构 设计
１．１ 楔块式单向超越离合器的基本结构及工 作原理
楔块式单向超越离合器其工作依赖于楔块的摩擦 角，使其楔在两滚道之间以实现传递扭矩、间歇分 度、防止逆转功能。基本型楔块式单向超越离合器包 含一个圆形外跑道 （内环），一个圆形内跑道 （外环）， 一个或两个楔块保持架，还有弹簧以及合适的轴承用 以提供支撑和保 持两跑道处于同 心位置。一种楔 块式单向超越离 合器的剖面图如 图 １ 所示。楔块 是由 ２ 个不同心 的圆弧组成工作 面，与内外滚道 圆弧面接触。当 内环相对于外环 顺时针方向转动 时，摩擦力和弹 簧力就会趋向于 使楔块以逆时针 方向绕其中心旋 转。因为楔块滚 子 尺 寸 “ b ” 超 过了两跑道间的 径 向 距 离 ， 则 楔 １、１０． 孔卡 ２． 外环 ３． 内环 ４、９． 油封 块楔入内外环之 间并锁定内外环 一起旋转传递扭 矩 （ 楔合状态） 。
赫兹影响系数 ｍｍ ／ Ｎ）
９５ ９５
Mining & Processing Equipment
第 ３３ 卷 ２００５ 年第 １２ 期
钻头磨削机的设计
论文编号：１００１－３９５４（２００５）１２－００９６－９７
钻头磨削机的设计
张洛明 余曼霞 韩丽丽 孟令启
郑州大学机械工程学院 河南郑州 ４５００５２ 加工刀具。在大多数情况下，麻花钻的修磨主要是由 经验丰富的工人靠手工操作完成。不仅效率很低，而 且人工修磨的钻头的主切削刃的前后角度都很难保证 精确。这样在使用时不但钻孔精度受到影响，钻头也 容易折断。特别是钻深孔 （ L ／ d ＞１０） 或钻床主轴刚度 不足时，由于主切削刃修磨的不一致，会产生非对称 的径向切削力，使钻头中心摆动，造成孔加工精度下 降 （孔径扩大、偏斜等）。如果后刀面修磨的不合理， 甚至使工作后角变成负值。这不仅会使钻削速度降 低，还会使后刀面严重磨损，钻头端部升温加快，轴 向切削力急剧增大，严重时会折断钻头。若钻头折断 在深孔中，还可能导致零件报废。 另一方面，手工修磨都是开放式作业，砂轮外 露，磨屑飞溅。既不安全，又对作业环境带来粉尘污 染，不利于文明生产。我们设计的全封闭式高精度钻 头磨削机，即可以保证修磨精度，大大提高效率，又 可保证操作人员安全，其内部的粉尘收集装置可有效 收集磨屑等，不会造成粉尘污染。
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２．２ 楔块圆弧工作面的磨损
楔块式单向超越离合器属于摩擦式超越离合器。 离合器中的楔块与内外环滚道构成高副接触，楔块圆 弧工作面的磨损属于不可避免的正常磨损，只能力求 减缓，提高离合器的使用寿命。楔块圆弧工作面的磨
2 ðlE ( Ro − ro ) C 2 = C1 + ln （楔块与外环间的 2 3 2 ( 1 − v ) × 4 . 448 22
H rｉ J
表１
楔块规格
Dｉ ｍｉｎ L ｍｉｎ ｍａｘ
ｍｍ Ｍａｘ
图１
楔块式单向超越离合器 结构及工作原理
Pｍｉｎ
种形式。 ６．３５ ３．２５ ６．２９９ ７．３６６ １２．７ ３８．１ ６．３５ １９．０５ 楔块的规 ８．３８ ４．５ ８．３３ ８．６４ ２５．４ １０１．６ ８．３８ ２０．３２ 格以楔块 ９．５２５ ５．０３ ９．５０ ９．１１４ ５０．８ １５２．３ ９．５３ ２５．４ 零转角时 １２．７ ６．７３１ １２．６５ １１．１７６ １１４．３ ２２８．６ １２．７ ３８．１
通 用
N o E Ro − ro σo = 2ðl (1 − v 2 ) Ro ro σi = N i E Ri + ri 2 ðl (1 − v 2 ) Ri ri
２ 楔块式单向超越离合器的主要 失效型式
２．１ 楔块滚转翻倾
当楔块式单向超越离合器遇到极大外加载荷或冲 击载荷时，楔块会从正常楔合位置滚转到翻倾位置， 即楔块的最大升程超过内环、外环滚道的空间而倒向 另一侧，从而使离合器失效。滚转翻倾过程是在巨大 转矩作用下，内外环滚道间径向尺寸被撑大超过楔块 的最大升程。其主要影响因素有离合器内外环和楔块 承载时的径向变形量、制造的较大的尺寸误差以及同 轴度误差。