山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)論文

山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)論文

導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)的優(yōu)秀論文范文,對(duì)正在寫有關(guān)于離合器論文的寫作者有一定的參考和指導(dǎo)作用,論文片段：

山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)

摘要

在山地林業(yè)經(jīng)營(yíng)中，所需的肥料、農(nóng)藥、人力運(yùn)輸，采摘后的林果運(yùn)輸作業(yè)，都應(yīng)當(dāng)利用機(jī)械來完成。但一般車輛無法進(jìn)入山地，可以采用林用山地輕型單軌動(dòng)力運(yùn)輸車輛。單軌運(yùn)輸車設(shè)計(jì)上要求無人駕駛，沒有離合操縱機(jī)構(gòu)。本研究以常見的離合器為設(shè)計(jì)參考依據(jù)，通過對(duì)單軌運(yùn)輸車在不同工況下的離合動(dòng)作要求，以及無需操縱機(jī)構(gòu)的特殊功能要求，選取離心式離合器作為設(shè)計(jì)對(duì)象。

離心式離合器作為離合器的一種，在實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器動(dòng)力傳遞和切斷的作用之外，還可以在不用操縱機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)功能要求。離心離合器是通過摩擦力來傳遞扭矩。它三個(gè)元件組成：主動(dòng)件、離心體和從動(dòng)件。離心體安裝在主動(dòng)件上，由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)件旋轉(zhuǎn)加速而將其徑向甩出。從動(dòng)件是鼓形圓筒狀零件與主動(dòng)件同心裝配，當(dāng)主動(dòng)件達(dá)到規(guī)定角速度時(shí)，甩出的離心體與從動(dòng)件內(nèi)壁壓緊，由摩擦力強(qiáng)制其進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而傳遞扭矩。彈簧閘塊離心離合器，是以離心力和彈簧二者自動(dòng)控制的摩擦離合器。結(jié)構(gòu)上可布置成有周向彈簧、徑向彈簧、片簧、橡膠彈簧等不同形式。當(dāng)彈簧閘塊式離心離合器的閘塊的離心力大于彈簧的壓緊力時(shí)，閘塊才能與殼體內(nèi)壁接觸。由于有壓緊彈簧，可以通過調(diào)整彈簧的壓緊力來改變這種離合器的結(jié)合時(shí)間及傳遞轉(zhuǎn)矩，其平穩(wěn)性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)也低。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)诬夁\(yùn)輸車;離合器;離心式離合器

目錄

1前言1

1.1林業(yè)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)1

1.2軌道交通的概述和特點(diǎn)1

1.3離合器的原理和分類2

1.4選擇離心式離合器的原因3

2離心式離合器的概述和方案的確定4

2.1離心式離合器的功用和要求4

2.2離心式離合器結(jié)構(gòu)方案的確定4

3離合器主要參數(shù)的計(jì)算與選擇8

3.1功率和扭矩的選擇8

3.2轉(zhuǎn)速的計(jì)算與選擇9

3.3離合器安裝位置的確定12

4離合器主動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)14

4.1主動(dòng)離合器主動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)14

4.1.1彈簧的計(jì)算與設(shè)計(jì)14

4.1.2離心塊的計(jì)算與設(shè)計(jì)15

4.1.3主動(dòng)輪的設(shè)計(jì)16

4.1.4主動(dòng)輪平鍵的選取與校核17

4.1.5離心塊雙頭螺柱的選取18

4.1.6離心塊雙耳止動(dòng)墊圈的選取18

4.1.7離心塊開槽沉頭螺釘?shù)倪x取19

4.1.8離心塊六角螺母的選取19

4.1.9離心塊襯里的選取20

4.2被動(dòng)離合器主動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)21

4.2.1傳動(dòng)軸的計(jì)算與選取21

4.2.2帶輪的計(jì)算與設(shè)計(jì)21

4.2.3主動(dòng)輪的設(shè)計(jì)23

4.2.4帶輪與主動(dòng)輪間雙頭螺柱的選取23

4.2.5帶輪與主動(dòng)輪間墊圈的選取24

4.2.6帶輪與主動(dòng)輪間六角螺母的選取24

4.2.7軸承的計(jì)算與選取25

4.2.8軸端墊圈的選取26

4.2.9軸端雙頭螺柱的選取27

4.2.10軸端六角螺母的選取27

5離合器從動(dòng)部分零件的計(jì)算和選取28

5.1主動(dòng)離合器從動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)28

5.1.1帶與帶輪的計(jì)算與選取28

5.1.2軸承的計(jì)算與選取30

5.1.3墊圈的選取31

5.1.4軸端雙頭螺柱的選取32

5.1.5軸端六角螺母的選取33

5.2被動(dòng)離合器從動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)34

5.2.1離心塊的計(jì)算與設(shè)計(jì)34

5.2.2離心塊彈簧的計(jì)算與設(shè)計(jì)35

5.2.3傳動(dòng)輪的設(shè)計(jì)36

5.2.4離心塊雙頭螺柱的選取37

5.2.5離心塊雙耳止動(dòng)墊圈的選取37

5.2.6離心塊六角螺母的選取38

5.2.7離心塊開槽沉頭螺釘?shù)倪x取38

5.2.8傳動(dòng)輪軸用擋圈的選取39

5.2.9傳動(dòng)輪平鍵的選取39

5.2.10離心塊襯里的選取40

6部分零件的強(qiáng)度計(jì)算與校核41

6.1摩擦面許用應(yīng)力的校核41

6.2離合器軸的校核41

致謝43

參考文獻(xiàn)44

1前言

1.1林業(yè)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)

林業(yè)產(chǎn)業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量，其份額占全世界內(nèi)生產(chǎn)總值的2%。在林業(yè)發(fā)展中國(guó)家，林業(yè)產(chǎn)業(yè)則占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2.7%，而在其中的10個(gè)主要生產(chǎn)國(guó)則占到10%。因此，需要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)我國(guó)林區(qū)道路的特點(diǎn)進(jìn)行研究。近年來，我國(guó)道路狀況變化很大，但林區(qū)道路條件還很差，這一點(diǎn)，南方林區(qū)比北方林區(qū)尤勝，使得林業(yè)運(yùn)輸長(zhǎng)期處于落后狀態(tài)。我國(guó)林業(yè)運(yùn)輸生產(chǎn)的道路有其自身的特點(diǎn)1.林業(yè)運(yùn)輸中季節(jié)對(duì)道路的影響很強(qiáng)，車輛運(yùn)輸組織必須適應(yīng)季節(jié)氣候的特點(diǎn);2.自然條件對(duì)車輛運(yùn)輸有大影響，所以必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件采取相應(yīng)的技術(shù)措施，選用合適的車型進(jìn)行運(yùn)輸;3.林區(qū)道路往往傍山、多石、坡大、彎道多、路面寬窄不一致，而且經(jīng)常遇到上坡、下坡，所以車輛選型應(yīng)適應(yīng)這種較差的道路條件;考慮到車輛的制動(dòng)性能,以保證行車安全。

在山地林業(yè)經(jīng)營(yíng)中，營(yíng)林所需肥料、農(nóng)藥、人力運(yùn)輸，采摘后的林果運(yùn)輸作業(yè)，都應(yīng)當(dāng)利用機(jī)械來完成。一是把工人從強(qiáng)體力勞動(dòng)中解放出來，二是節(jié)約人力工資以降低經(jīng)營(yíng)成本，三是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，四是保護(hù)林內(nèi)生態(tài)環(huán)境避免更多的踐踏。但一般車輛無法進(jìn)入山地，所以研究林用山地輕型單軌動(dòng)力運(yùn)輸車輛，包括動(dòng)力牽引裝置及其掛車，有一定的實(shí)用意義。另外，單軌運(yùn)輸車輛還可于森林旅游項(xiàng)目，對(duì)增加林區(qū)收入，以林促旅游，以旅游養(yǎng)林，良性循環(huán)，和諧發(fā)展，都有重要意義。

1.2軌道交通的概述和特點(diǎn)

林業(yè)生產(chǎn)中離不開道路的運(yùn)輸，而軌道交通經(jīng)一百多年來的發(fā)展和應(yīng)用，已經(jīng)有許多種制式。最普遍、最廣泛、具有最長(zhǎng)歷史的當(dāng)數(shù)鋼輪鋼軌形式，一般稱輪軌系統(tǒng)。單軌系統(tǒng)是一種集成了多種學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的交通體系，它涉及的專業(yè)面很廣。就單軌車輛子系統(tǒng)而言，就涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)、通信信號(hào)系統(tǒng)及牽引動(dòng)力控制等等。單軌交通具有優(yōu)越的性能和良好的發(fā)展前景。單軌交通是由電力牽引，具有特殊導(dǎo)向和轉(zhuǎn)折裝置，列車運(yùn)行在單根軌道梁上,通常區(qū)分為跨座式和懸掛式兩種類型。車輛在軌道梁上部行駛稱為跨座式單軌，在軌道梁下部行駛稱為懸掛式單軌。懸掛式單軌屬小運(yùn)量，目前應(yīng)用以屬中等運(yùn)量的跨座式為多。跨座式單軌軌道交通技術(shù)特征有跨座式單軌列車一般行駛在高架單軌軌道梁上。使用電力驅(qū)動(dòng)，無排放污染，爬坡能力強(qiáng)，可在高架、地面和地下運(yùn)行，靈活性大。單軌線路不但可以在道路上空建設(shè)，也可在公園、河流或者鐵路等公用土地上空建設(shè)，使空間得到充分和有效利用。又由于單軌線路僅為一根苗條的梁體，整體結(jié)構(gòu)非常靈活。容易與周圍建筑協(xié)調(diào)一致.且不影響日照，對(duì)景觀與綠化影響也較少。跨座式單軌軌道交通經(jīng)歷30年的應(yīng)用與發(fā)展。技術(shù)上完全成熟，并且還保持了沒有出現(xiàn)重大事故的安全記錄。同其他軌道交通類型相比較，單軌交通的一些特點(diǎn)十分顯著。1.占地面積小。單軌交通是一種全線高架的軌道交通系統(tǒng)，運(yùn)行在道路上方，很少占用地面道路，只需采用單柱式支墩，占地面積小可以有效利用現(xiàn)有路面交通上方空間。2.適應(yīng)地形能力強(qiáng)。單軌列車由于使用橡膠輪胎和特殊轉(zhuǎn)向架對(duì)于陡坡、急彎適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)地形無產(chǎn)格要求列車具有較強(qiáng)爬坡能力，能通過較小彎道。它可以很好地適應(yīng)多變的地形、地貌和復(fù)雜地理環(huán)境，可避開既有物體。單軌交通在規(guī)劃和選線卜的適應(yīng)性，是其他軌道交通無法比擬的3.環(huán)境效應(yīng)優(yōu)越。單軌列車采用電力牽引，列車走行部和導(dǎo)向均采用橡膠輪胎，噪聲低，振動(dòng)小，排氣污染小，有利于保護(hù)環(huán)境。總之，單軌交通系統(tǒng)是一種具有投資省、污染小、節(jié)省能源并符合環(huán)保要求等優(yōu)點(diǎn)的中等運(yùn)量軌道交通運(yùn)輸模式，在我國(guó)具有良好的發(fā)展前景。目前我國(guó)應(yīng)積極利用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，解決高架單軌電車的轉(zhuǎn)轍裝置、轉(zhuǎn)向架、信號(hào)設(shè)備、車體結(jié)構(gòu)等幾大技術(shù)難點(diǎn)，為我國(guó)單軌交通的發(fā)展創(chuàng)造條件。國(guó)產(chǎn)化工作是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策所要求的，正在大力推行。制造企業(yè)和項(xiàng)目建設(shè)單位都必須遵循。但針對(duì)不同的項(xiàng)目確有不同的要求和內(nèi)容。既不能盲目又不能停滯不前；既要保證達(dá)到一定的國(guó)產(chǎn)化率，又必須保證制造的車輛能安全可靠。這在跨座式單軌車項(xiàng)目中，矛盾十分突出。如何把握這個(gè)尺度，哪些部件國(guó)產(chǎn)，那些部件進(jìn)口，必須按照時(shí)間、技術(shù)做認(rèn)導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)的優(yōu)秀論文范文,對(duì)正在寫有關(guān)于離合器論文的寫作者有一定的參考和指導(dǎo)作用,論文片段：

真的分析和確定，踏踏實(shí)實(shí)地進(jìn)行，并一步一步提高。

1.3離合器的原理和分類

在單軌車設(shè)計(jì)中，離合器是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中一種重要的傳動(dòng)裝置。主要用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間、機(jī)械內(nèi)部的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞和脫離。隨著離合器結(jié)構(gòu)的不斷完善，它在各種機(jī)械中與其它裝置相配合還可完成更多的工作。一般地說，離合器可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的起動(dòng)和停車、齒輪箱速度的變換、傳動(dòng)軸間在運(yùn)動(dòng)中的同步和相互超越、機(jī)器起動(dòng)時(shí)和超載時(shí)的安全保護(hù)，此外，還可以防止從動(dòng)軸的逆轉(zhuǎn)、控制傳遞扭矩的大小和滿足接合時(shí)間等方面的要求。因此，離合器在各類機(jī)器設(shè)備中，諸如冶金、礦山、機(jī)械、航空、兵器、水電、化工、輕紡和交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)領(lǐng)域都得到十分廣泛的應(yīng)用。離合器的傳動(dòng)原理主要是依靠本身的工作元件在接合時(shí)的嚙合或摩擦作用來傳遞遠(yuǎn)動(dòng)和扭矩，也有依靠磁力和液力來起連接作用的，如磁滯離合器和液力變矩器。隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，離合器的種類日益繁多。由于使用要求不同，選擇離合器的結(jié)構(gòu)形式、操縱方式也就有所不問。為此，對(duì)離合器進(jìn)行分類，以便了解離合器的構(gòu)成狀況。離合器的分類方法一般是按接合元件的性質(zhì)(如：分為嚙合式、摩擦式)；按操縱方式(如：分為外力操縱、自行操縱。外力操縱又可分為機(jī)械、氣動(dòng)、液壓、電磁操縱等)；按元件數(shù)量(機(jī)單盤、多盤)，按離合器潤(rùn)滑方式(如：干式、濕式)；按某些重要零件的有無(如：帶彈簧、無彈簧，帶滑環(huán)、無滑環(huán))；按冷卻方式(如：普通型、氣冷型、水冷型)等來分類。

1.4選擇離心式離合器的原因

在單軌車設(shè)計(jì)中，離合器的設(shè)計(jì)具有一定的獨(dú)特性?；趩诬壾囌w尺寸小，整車載重?。?00kg），所需離合器尺寸宜小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞不大的扭矩，而且整車沒有離合器操縱機(jī)構(gòu)，只能利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器的結(jié)合與分離動(dòng)作，而離心式離合器滿足上述要求。

2離心式離合器的概述和方案的確定

2.1離心式離合器的功用和要求

離心離合器是通過摩擦力來傳遞扭矩。它的基本結(jié)構(gòu)由三個(gè)元件組成：即主動(dòng)件、離心體和從動(dòng)件。離心體安裝于主動(dòng)件上，由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)件旋轉(zhuǎn)加速而將其徑向甩出。從動(dòng)件是鼓形圓筒狀零件與主動(dòng)件同心裝配，當(dāng)主動(dòng)件達(dá)到規(guī)定角速度時(shí)，甩出的離心體與從動(dòng)件內(nèi)壁壓緊，由摩擦力強(qiáng)制其進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而傳遞扭矩。離合器的從動(dòng)件可以直接或通過皮帶輪等機(jī)構(gòu)與負(fù)載連接。這種靠原動(dòng)機(jī)本身的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)兩軸自動(dòng)接合或斷開的離心離合器，形成了它固有的一些特點(diǎn)：1.離合器的接合取決于離心力，因此不能傳遞大于額定扭矩的負(fù)荷。如果從動(dòng)端超載，離合器便打滑，所以它也具有安全離合器的功能。2.由于離心力正比于轉(zhuǎn)速的平方而輸出功率則要隨工作轉(zhuǎn)速的立方而變化，因此不宜在變速傳動(dòng)系統(tǒng)中使用。離心離合器也不宜裝在低速軸上使用，在低速時(shí)為了達(dá)到足夠的離心力就要增大結(jié)構(gòu)尺寸，將使成本增加。3.因?yàn)殡x心力是隨轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增加，所以使用離心離合器就相當(dāng)于將負(fù)荷逐漸地加到原動(dòng)機(jī)上，因而可以直接起動(dòng)工作機(jī)械，而獲得平穩(wěn)地動(dòng)的效果。若用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)可以顯著地減小啟動(dòng)電流。4.當(dāng)原動(dòng)機(jī)末達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之前，離心體相對(duì)于從動(dòng)件要打滑，從而產(chǎn)生摩擦熱，消耗一部能量，因此離心離合器不適于在頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合使用，也不宜在起動(dòng)過程太長(zhǎng)的地方應(yīng)用。

離心離合器具有其它離合器所沒有的一些特點(diǎn)，所以在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。其典型的應(yīng)用包括有風(fēng)扇，離心機(jī)，壓縮機(jī)和壓力機(jī)等。輕紡工業(yè)中陶瓷器皿的傳遞及紡織機(jī)等需要平穩(wěn)起動(dòng)的地方；重載工作中的煤碳及砂石運(yùn)輸，要求避免傳送帶抖動(dòng)或急劇振動(dòng)的設(shè)備中均有使用。

2.2離心式離合器結(jié)構(gòu)方案的確定

不同結(jié)構(gòu)形式的離心離合器有其不同的工作特性。自由閘塊式接合快，過渡過程短；彈簧閘塊式接合過程較長(zhǎng)；液壓緩沖式可通過調(diào)節(jié)排液速度來調(diào)整離合器接合時(shí)間；鋼珠式接合平移。離心離合器的結(jié)構(gòu)形式較多，根據(jù)離心體元件形狀可分為兩大類；即剛性閘塊離心體和鋼珠等散狀物的離心體。所謂剛性閘塊是指離心體在離心力場(chǎng)中保持它原來的形狀，離心力只存在于相接觸體的公法線上，而散狀物的離心體在離心力場(chǎng)中的自由表面隨著離心力的變化而變化，它具有流體的某些特性。鋼性閘塊離心體有自由閘塊和彈簧閘塊等形式，以散狀物體作為離心體的有鋼珠和鋼柱等形式。

（1）自由閘塊離心離合器

自由閘塊離心離合器在起動(dòng)時(shí)閘塊便開始和殼體邊打滑邊接觸，這個(gè)接合過程要造成摩擦發(fā)熱，一般在其額定轉(zhuǎn)速的70-80％開始完全接合，傳遞扭矩。這種離合器的接合平穩(wěn)性稍差，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，閘塊重量較輕，結(jié)合過程時(shí)間短，但平穩(wěn)性差，在未達(dá)到同步時(shí)，打滑發(fā)熱。

圖2.1自由閘塊離心離合器圖

（2）彈簧閘塊離心離合器

彈簧閘塊離心離合器是以離心力和彈簧二者自動(dòng)控制的摩擦離合器。常用的大多為常開式離合器，也可制成常閉式離合器。結(jié)構(gòu)上可布置成有周向彈簧、徑向彈簧、片簧、橡膠彈簧等不同形式。在普通的彈簧閘塊離心離合器的結(jié)構(gòu)上，設(shè)置一套液壓緩沖裝置，以進(jìn)一步改善接合性能。徑向彈簧閘塊式離心離合器不同于自由閘塊式離心離合器之處是：當(dāng)徑向彈簧閘塊式離心離合器的閘塊的離心力大于彈簧的壓緊力時(shí)，閘塊才能與殼體內(nèi)壁接觸。由于有壓緊彈簧，可以通過調(diào)整彈簧的壓緊力來改變這種離合器的結(jié)合時(shí)間及傳遞轉(zhuǎn)矩，其平穩(wěn)性比自由閘塊式離心離合器好，由于要克服彈簧壓緊力，故其傳遞轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)合時(shí)間較長(zhǎng)，也同樣不適用于頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合。

圖2.2徑向彈簧閘塊離心離合器圖

（3）鋼珠離心離合器

鋼珠離心離合器是把鋼珠或鋼柱作為離心體，充填到殼體和轉(zhuǎn)子之間，相對(duì)從動(dòng)部分而言，這些離心體是細(xì)小粒子，其直徑約為輸出外殼寬度的1/20到1/30。所以這些離心體在離心力場(chǎng)中具有山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)論文資料由論文網(wǎng)提供,轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留地址.流體的某些特性。通過調(diào)整置入殼體內(nèi)離心體的數(shù)量，可以較準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)其輸出扭矩和接合時(shí)的加速時(shí)間。這種離合駱不但可以傳遞雙向扭矩而且重復(fù)動(dòng)作的精度也較高，打滑率低。鋼珠離心式離合器是一種新型的離合器，具有安全可靠、噪音低、離合方便等特點(diǎn)，又可當(dāng)做聯(lián)軸器使用。但是在單軌車離合器的選擇上有點(diǎn)過于復(fù)雜。

圖2.3鋼珠離心離合器圖

由于上述離合器的優(yōu)缺點(diǎn)，因而選擇了彈簧閘塊離心離合器中的徑向彈簧離心離合器。

選擇主被動(dòng)離合器是因?yàn)楫?dāng)單軌車啟動(dòng)時(shí)，需要帶動(dòng)皮帶輪和變速器齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，克服較大扭矩，產(chǎn)生沖擊，有主被動(dòng)離合器能夠讓皮帶輪和變速器齒輪提前轉(zhuǎn)動(dòng)，不至于產(chǎn)生大的沖擊。

徑向彈簧離心離合器的主動(dòng)離合器裝配圖：

圖2.4主動(dòng)離合器圖

徑向彈簧離心離合器的被動(dòng)離合器裝配圖：

圖2.5被動(dòng)離合器圖

3離合器主要參數(shù)的計(jì)算與選擇

3.1功率和扭矩的選擇

單軌車設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)要求：

選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)：選擇嘉鈴本田GX160四沖程汽油機(jī)

最大功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速：3.05kW/3600rpm

最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速：1440rpm

最大扭矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速：9.0N.m/2500rpm

圖3.1發(fā)動(dòng)機(jī)外特性圖

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與離合器傳遞扭矩隨轉(zhuǎn)速的變化圖：

圖3.2離合器轉(zhuǎn)速扭矩圖

3.2轉(zhuǎn)速的計(jì)算與選擇

離心式離合器的設(shè)計(jì)一般都是以可傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩為依據(jù)的。將離合器傳遞的扭矩曲線(全部摩擦塊可傳遞的扭矩)與導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)的優(yōu)秀論文范文,對(duì)正在寫有關(guān)于離合器論文的寫作者有一定的參考和指導(dǎo)作用,論文片段：高度k=2mm重量W=0.00176kg圖4.4普通平鍵B型圖4.1.5離心塊雙頭螺柱的選取選取雙頭螺柱B型，固定離心塊與主動(dòng)輪的相對(duì)位置。圖4.5雙頭螺柱-B型圖4.1.6離心塊雙耳止動(dòng)墊圈的選取選取雙耳止動(dòng)墊圈，較長(zhǎng)端固定離心塊與螺柱的相對(duì)位置，較短端彎起來防止螺母松動(dòng)。圖4.6雙耳止動(dòng)墊圈圖4.1.7離心塊開槽沉頭

產(chǎn)生打滑，故此范圍仍屬不穩(wěn)定工作區(qū)。當(dāng)n>且≤時(shí)，離合器既不打滑，發(fā)動(dòng)機(jī)又可處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。因在此區(qū)域內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和阻力矩必然在某一轉(zhuǎn)數(shù)下達(dá)到平衡，故稱此區(qū)域?yàn)殡x合器理想工作區(qū)。

圖3.3離合器工況分析圖

在離合器總體設(shè)計(jì)中，主動(dòng)離合器先結(jié)合，依次被動(dòng)離合器結(jié)合，傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩。

主動(dòng)離合器與被動(dòng)離合器工作狀態(tài)圖：

圖3.4離合器工作狀態(tài)圖

對(duì)于主動(dòng)離合器受力分析,分析滑塊:

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到轉(zhuǎn)時(shí)，離心閘塊貼著主動(dòng)輪，離合器未結(jié)合

圖3.5離心塊和彈簧受力分析圖1

離心塊受力分析：

彈簧受力分析：

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到轉(zhuǎn)時(shí)，離心閘塊克服彈簧力開始向外甩出，離合器開始結(jié)合.

離心塊受力分析：

彈簧受力分析：

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到轉(zhuǎn)時(shí)，離心閘塊襯里與被動(dòng)輪摩擦，這時(shí)離合器剛好完全結(jié)合.

圖3.6離心塊和彈簧受力分析圖2

離心塊受力分析：

彈簧受力分析：

且：

綜合上式：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

得出：

對(duì)于被動(dòng)離合器有：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

得出：

3.3離合器安裝位置的確定

主動(dòng)離合器直接安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上，然后通過皮帶輪把動(dòng)力輸出給被動(dòng)離合器

為了減少皮帶給主動(dòng)離合器端施加的扭矩使軸向變形過大，皮帶設(shè)計(jì)到靠近發(fā)動(dòng)機(jī)端，同樣被動(dòng)離合器皮帶靠近變速器輸入端。

圖3.7安裝圖

4離合器主動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)

4.1主動(dòng)離合器主動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)

4.1.1彈簧的計(jì)算與設(shè)計(jì)

在徑向彈簧離心離合器中，需要離心塊在初始位置靠彈簧彈力壓在主動(dòng)部分上，所以選擇圓柱螺旋壓縮彈簧。

選取彈簧的基本參數(shù)：

中徑

直徑

在主動(dòng)離合器轉(zhuǎn)速計(jì)算中得出

查表得：

工作極限載荷

工作極限載荷下的單圈變形量

單圈剛度

可得：

有效圈數(shù)取8圈

總?cè)?shù)

彈簧剛度

工作極限載荷下的變形量

節(jié)距

自由高度

取標(biāo)準(zhǔn)值

彈簧外徑

彈簧內(nèi)徑

螺旋角

圖4.1圓柱螺旋壓縮彈簧圖

4.1.2離心塊的計(jì)算與設(shè)計(jì)

離心塊隨發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，到離合器我結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí)，離心塊表面的摩擦材料與被動(dòng)輪結(jié)合，使被動(dòng)輪與主動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞扭矩。

離心塊表面是3mm厚的摩擦材料，用合金鋼做成，摩擦系數(shù)0.3。

離心塊上部近似看做底面為長(zhǎng)方型的椎體

底面長(zhǎng)寬為24mm34mm,高度為2mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=43.82mm，體積=672

離心塊主體是長(zhǎng)方體

長(zhǎng)寬高=24mm34mm25mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=29.5mm，=25200

中間剖去的為圓柱體

底面半徑為7mm,高度24mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=30mm，=3692.64

最下面的也為圓柱體

底面半徑3mm，高度1mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=17.5mm，=28.26

由公式

得

質(zhì)心高度=29.87mm

=22151

計(jì)算得：質(zhì)心高度為29.87mm，體積22151,材料選取鑄鋼密度為7.8。

圖4.2離心塊圖

4.1.3主動(dòng)輪的設(shè)計(jì)

主動(dòng)輪鑄造而成，外圍切削掉四個(gè)角，用來減輕主動(dòng)輪的重量，減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

主動(dòng)輪靠鍵聯(lián)結(jié)在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上，隨軸帶動(dòng)離心塊轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖4.3主動(dòng)輪圖

4.1.4主動(dòng)輪平鍵的選取與校核

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與離合器主動(dòng)輪結(jié)合，需要用鍵聯(lián)結(jié)。

基本參數(shù)：主動(dòng)輪半徑20mm，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸鍵槽寬度5mm

選取普通平鍵B級(jí)，深度h=5mm

對(duì)其進(jìn)行校核

鍵工作面的擠壓：

滿足動(dòng)聯(lián)結(jié)要求

鍵的剪切：

滿足要求

選取:

深度h=5mm，深度偏差0/-0.075，寬度偏差0/-0.30，半徑r=0.25，鍵長(zhǎng)l=17mm,鍵與輪轂的接觸高度k=2mm重量W=0.00176kg

圖4.4普通平鍵B型圖

4.1.5離心塊雙頭螺柱的選取

選取雙頭螺柱B型，固定離心塊與主動(dòng)輪的相對(duì)位置。

圖4.5雙頭螺柱-B型圖

4.1.6離心塊雙耳止動(dòng)墊圈的選取

選取雙耳止動(dòng)墊圈，較長(zhǎng)端固定離心塊與螺柱的相對(duì)位置，較短端彎起來防止螺母松動(dòng)。

圖4.6雙耳止動(dòng)墊圈圖

4.1.7離心塊開槽沉頭螺釘?shù)倪x取

開槽沉頭螺釘用來固定離心塊與摩擦材料的相對(duì)位置。

圖4.7開槽沉頭螺釘圖

4.1.8離心塊六角螺母的選取

選取六角螺母C級(jí)，與雙頭螺柱配合固定離心塊在主動(dòng)輪上。

圖4.8六角螺母-C級(jí)圖

4.1.9離心塊襯里的選取

離心塊上面有3mm厚的摩擦材料，合金鋼，摩擦系數(shù)0.3。用緊定螺釘固定。

圖4.9離心塊襯里圖

4.2被動(dòng)離合器主動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)

4.2.1傳動(dòng)軸的計(jì)算與選取

選取20mm的軸，被動(dòng)離合器輸出的動(dòng)力傳遞到軸上，然后輸出給接入的制動(dòng)器。

軸一端有螺孔，中間有軸肩。

圖4.10傳動(dòng)軸圖

4.2.2帶輪的計(jì)算與設(shè)計(jì)

選取普通V帶

傳動(dòng)比i

i取1

導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于山地輕型單軌運(yùn)輸車輛離合器的設(shè)計(jì)的優(yōu)秀論文范文,對(duì)正在寫有關(guān)于離合器論文的寫作者有一定的參考和指導(dǎo)作用,論文片段：

N帶輪一端開八個(gè)小孔，用來通風(fēng)散熱。圖5.1帶輪圖5.1.2軸承的計(jì)算與選取由于軸承用來支撐V帶輪，軸向載荷不大，主要承受徑向載荷，可選取單列向心深溝球軸承?；緟?shù)：軸徑d=20mm

，額定轉(zhuǎn)速n=3600r/min，徑向載荷=148.22N根據(jù)式查表得=3.42，=0.210，=1.2，=1.0，=1.5計(jì)算得C=2.873KN根

0.296KN

查表得

=1

=0.296KN

查表得：軸承代號(hào)61804，=3.50KN，=2.20KN，極限轉(zhuǎn)速18000r/min,能滿足要求，故選61804型軸承。

圖4.16深溝球軸承圖

4.2.8軸端墊圈的選取

選取大墊圈C級(jí)

圖4.17大墊圈C-級(jí)圖

4.2.9軸端雙頭螺柱的選取

選取雙頭螺柱A型

圖4.18雙頭螺柱A-型圖

4.2.10軸端六角螺母的選取

選取六角螺母C級(jí)

圖4.19六角螺母C-級(jí)圖

5離合器從動(dòng)部分零件的計(jì)算和選取

5.1主動(dòng)離合器從動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)

5.1.1帶與帶輪的計(jì)算與選取

設(shè)計(jì)功率

--工況系數(shù)，?。狠d荷變動(dòng)很大，重載啟動(dòng)，每天工作小于十小時(shí)

選=1.5

--傳動(dòng)功率3.05kw

kw

帶型

根據(jù)和選取

kw<700kw

=3600轉(zhuǎn)/分

=2n/60=376.8rad/s

v=r=0.005376.8=18.84m/s

選取普通V帶

傳動(dòng)比i

i取1

i=-/=/(1-)，小帶輪，大帶輪

彈性滑動(dòng)系數(shù)=0.010.02，取=0.01

小帶輪基準(zhǔn)直徑

選A型普通V帶，則有

=11.0mm，=13.0mm，=4.0mm，=2.75mm，=9.0mm，=6mm

選=118mm，=123.5mm

大帶輪基準(zhǔn)直徑

=i(1-)=116.82mm，取118mm

帶速v

V==22.23m/s<25m/s,可充分發(fā)揮V帶傳動(dòng)能力

初定中心距

取=1.0（）=236mm

基準(zhǔn)長(zhǎng)度

=2+（）/2+（/4=842.52mm

實(shí)際中心距

選=800mm

=+（-）/2=214.74mm

小帶輪包角

=-（）/=

單根V帶額定功率

查表得=2.78kw,=0.03kw

V帶根數(shù)z

=1.00

=0.89

Z==1.83取2

單根V帶初張緊力

M=0.10kg/m

=+m=74.11N

作用在軸上的力

=2z=296.44N

帶輪一端開八個(gè)小孔，用來通風(fēng)散熱。

圖5.1帶輪圖

5.1.2軸承的計(jì)算與選取

由于軸承用來支撐V帶輪，軸向載荷不大，主要承受徑向載荷，可選取單列向心深溝球軸承。

基本參數(shù)：軸徑d=20mm，額定轉(zhuǎn)速n=3600r/min，徑向載荷=148.22N

根據(jù)式

查表得

=3.42，=0.210，=1.2，=1.0，=1.5

計(jì)算得

C=2.873KN

根據(jù)式

查表得

==0.296KN

查表得

=1

=0.296KN

查表得：軸承代號(hào)61804，=3.50KN，=2.20KN，極限轉(zhuǎn)速18000r/min,能滿足要求，故選61804型軸承。

圖5.2深溝球軸承圖

5.1.3墊圈的選取

軸端內(nèi)側(cè)平墊圈C級(jí)

圖5.3平墊圈C-級(jí)(軸端內(nèi)側(cè))圖

軸端外側(cè)選取平墊圈C級(jí)

圖5.4平墊圈C-級(jí)(軸端外側(cè))圖

軸承間選取平墊圈C級(jí)

圖5.5平墊圈C-級(jí)(軸承間)圖

5.1.4軸端雙頭螺柱的選取

軸端選取雙頭螺柱A型

圖5.6雙頭螺柱A-型圖

5.1.5軸端六角螺母的選取

軸端選取六角螺母C級(jí)

圖5.7六角螺母C-級(jí)圖

5.2被動(dòng)離合器從動(dòng)部分零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)

5.2.1離心塊的計(jì)算與設(shè)計(jì)

離心塊的設(shè)計(jì)：

離心塊上部近似看做底面為長(zhǎng)方型的椎體

底面長(zhǎng)乘以寬=24mm*34mm,高度=2mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=40.22mm，體積=672

離心塊主體是長(zhǎng)方體

長(zhǎng)寬高=24mm*34mm*17.8mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=25.9mm，=25200

中間剖去的為圓柱體

底面半徑為7mm,高度24mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=26.8mm，=3692.64

最下面的也為圓柱體

底面半徑3mm，高度1mm

計(jì)算得

質(zhì)心高度=13.9mm，=28.26

由公式

得

質(zhì)心高度=29.87mm

=22151

計(jì)算得：質(zhì)心高度為26.27，體積22151,材料選取鑄鋼密度為7.8

圖5.8離心塊圖

5.2.2離心塊彈簧的計(jì)算與設(shè)計(jì)

選取