毕业设计（论文）圆盘摩擦式离合器设计说明书

林业与园林机械课程设计设计题目圆盘摩擦式离合器的设计学院工学院专业名称机械设计制造及其自动化班级机械082学号081014201姓名陈晓东指导教师俞国胜老师一、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，掌握滑块离心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31设计计算说明书（包括离合器性能曲线）32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41发动机参数表发动机型号1E52F轴端定位方式内螺纹M840怠速RPM2100离合器与轴安装形式同轴最高转速RPM8000离合器主动面与被动面间隙115MM额定功率/转速KW/RPM5HP/7500圆盘与圆锥摩擦离合器安装轴直径25MM最大输出扭矩/转速NM/RPM552/6000输出功率要求15KW动力输出轴直径MM16动力输出轴连接形式6花键轴伸出长度（MM）35离心式离合器允许外经MM85MM42、其他参数要求表机械082081014201陈晓东圆盘式摩擦离合器1E52F钢钢设计说明书具体设计步骤1确定总体设计方案2确定离合器需要传递的扭矩3圆盘摩擦离合器参数与尺寸计算具体设计步骤1确定总体设计方案根据要求离合器为单片干式圆盘摩擦离合器，离合器输入端与电机之间有传动比14的涡轮蜗杆减速器，离心块与被动盘间隙取为01MM。2确定离合器需要传递的扭矩首先确定离合器安装轴转速。由于离合器输入端与电机之间有传动比14的涡轮蜗杆减速器，离合器安装轴转速，其中I为蜗轮蜗杆减速器传动比I14,根据已NI发离知条件可知，计算得。750RPM发7501437RPMN离已知离合器的设计需满足输出功率为15KW。根据公式9PT可得1502743N工由已给公式MFMEMAX（NM）式中1扭矩储备系数，一般122，此处取12故MMAX1234501MET工（）3圆盘摩擦离合器摩擦片参数与尺寸计算1）参数初定初摩擦盘工作面平均直径计算公式为254PDD摩擦盘工作面外直径，摩擦盘工作面内直径152075PD但经验算与校核，所取值不能满足条件或尺寸和力过大，不能采用。因此改取摩擦盘工作面外直径，摩擦盘工作面内直径180DM2140DM由公式得1218046PDM摩擦盘宽度2B摩擦面对数M1（题目要求）摩擦片脱开时所需的间隙由题目条件给出，间隙取为1MM2）参数计算计算转矩确定根据公式确定计算转矩。CMVKT其中T为离合器理论转矩，可取最大工作转矩，即T工K为离合器工况系数，根据机械设计手册6222页表633查表，此处K取12为离合器接合频率系数，根据机械设计手册6222页表M634查表，此处离合器接合频率低于100次每小时，因此取1MK为离合器滑动速度系数，根据公式VK/60PDNVS其中121804PDN为离合器转速，N428571RPM得根据机械设计手册6222页表660485739MV35查表，可得0924VK将K、代入可得MVCMVKT124059CTN压紧力CPQD4圆盘摩擦离合器圆柱螺旋压缩弹簧参数与尺寸计算其中5209（NCM）16CMCTPD为摩擦面的摩擦系数，本实验采用黄铜黄铜，取017M为摩擦面对数，通常干式M16，本实验取1。代入后250938167Q3）参数校核许用传递转矩应满足2118CPPCTDMKT其中为许用压强，根据机械设计手册6232页表6316查P表，本实验取2040N2CM为摩擦片数修正系数，根据机械设计手册6238页表631K20查表，取1将参数代入公式得2184160741568CPTNCM因此可知，满足校核条件。CPT摩擦面压强应满足214PQD将已知量代入公式可得N238094P2CM根据机械设计手册6232页表6316查表，知黄铜黄铜的许用压强为2040N，因此满足校核条件。2CM4圆盘摩擦离合器圆柱螺旋压缩弹簧参数与尺寸计算1原始条件最小工作载荷0N1P最大工作载荷3830NN工作行程H8MM端部结构端部并紧，磨平，两端支撑圈各一圈弹簧材料碳素弹簧钢丝C级2）参数计算初算弹簧刚度P1380475/NPNMH工作极限载荷为1类载荷，故3830NJJNPJ弹簧材料直径D及弹簧中径D与有关参数根据与D条件从机械设计手册1124页表11219查表得JPDDJJFDP1040461529911543有效圈数N圈1543278DPP按照机械设计手册1117页表11210取标准值为N325总圈数圈12弹簧刚度P5437/DNMN工作极限载荷下的变形量291729JJFF节距T910835JDN自由高度0251072HTM根据机械设计手册1117页表11212取标准值为58H弹簧外径2410DDM弹簧内径135圆盘摩擦离合器轴用平键参数与尺寸计算螺旋角1298ARCTNARCT5740D展开长度L1632OSM3）验算最小载荷时的高度110058263PH最大载荷时的高度547NNM极限载荷时的高度0058JJP实际工作行程1NHH高径比058426BD符合条件，不必进行稳定性验算。5圆盘摩擦离合器轴用平键参数与尺寸计算1）摩擦盘用平键参数选择根据要求，离合器轴与摩擦片间连接采用平键连接。其中，；离合器主动摩擦盘安装轴直径为20MM，按照机械设计手册5228页表5318查表选用如下尺寸的平键键槽深度半径轴的公称直径D键尺寸BH轴T1毂T2最小最大1722663528016025长度L282）键连接的强度计算根据题目要求，此处为平键的静联接，应用的计算公式为2PPTDKL其中T为转矩T52090NMMD轴的直径D20MMK键与轮毂的接触高度K28MM，即T2,L键的工作长度MM，选用B型平键，LL28MM许用挤压应力MPA，按照机械设计手册5227P页表5317查表得取100120MPAP代入公式得25096418PMPA满足校核条件。2）蜗轮蜗杆减速器用平键参数选择根据要求，离合器轴与蜗轮蜗杆减速器间连接采用平键连接。其中，；离合器安装轴直径为25MM，按照机械设计手册5228页表5318查表选用如下尺寸的平键键槽深度半径轴的公称直径D键尺寸BH轴T1毂T2最小最大2230874033016025长度L282）键连接的强度计算根据题目要求，此处为平键的静联接，应用的计算公式为2PPTDKL其中T为转矩T52090NMMD轴的直径D25MMK键与轮毂的接触高度K33MM，即T2,L键的工作长度MM，选用B型平键，LL28MM许用挤压应力MPA，按照机械设计手册5227P页表5317查表得取100120MPA代入公式得25094138PPMPA满足校核条件。6圆盘摩擦离合器轴承参数与尺寸选用7圆盘摩擦离合器驱动部分参数与尺寸确定6圆盘摩擦离合器轴承参数与尺寸选用此处轴承的作用是传递轴向力，因此选用推力球轴承。轴直径D25MM，按照机械设计手册7418页表7294查表，选用以下单向推力球轴承D25D42基本尺寸/MMT11CA152基本额定载荷/KN0AC302最小载荷常数A0005脂4300极限转速R/MIN油6000质量/KGW0055轴承代号51000型51105D126D142其他尺寸/MMR06DA35DA32安装尺寸/MMRA06此型号推力球轴承满足离合器使用要求。7圆盘摩擦离合器驱动部分参数与尺寸确定本次设计采用人力驱动提供压紧力，但由于压紧力过大，人力无法提供，因此采用一杠杆凸轮机构减小驱动力。机构简图如下所示摩擦离合器所需的压紧力由人拉拉杆所提供的圆周方向拉力提供，人拉动手柄形成力矩，此力矩与凸轮凸面与凹面间的正压力乘以摩擦表面的摩擦系数所得的摩擦力所形成的力矩相平衡，而压紧力凸轮凸面与凹面间的正压力在轴向方向上的分力，从而可通过一个较小的人拉力形成一较大的压紧力，从而达到压紧离合器的目的。设压紧力与正压力间的夹角为45，压紧力Q3830N，因此正压力六设计小结七参考资料。摩擦面采用铜基粉末冶金钢、湿式，38054163COSQFN摩擦系数取F005，因此摩擦力。541630278FFN凸轮盘直径取150MM，可知摩擦力臂长为4375MM。手柄长度（手柄端部至轴心距离）取100MM，通过公式算得2784拉校核强度（60100）2541634/2PPNCM因此，人所需拉力为11848N，手柄长为100MM，凸轮盘直径为150MM，凸轮盘上共有六个凸轮，沿圆周均匀分布。凸轮截面为顶角90的等腰三角形。8圆盘摩擦离合器其他参数与尺寸确定1）轴端面螺栓、垫片尺寸确定垫片根据离合器安装轴尺寸，查机械设计手册5150页表51157，选取平垫圈C级（GB/T952002）公称直径D12MM，外径D224MM，内径D1135MM，厚度H25MM螺栓根据离合器安装轴尺寸，查机械设计手册586页表5183，选取M12的螺栓。六设计小结七参考资料机械设计高等教育出