【正文】 =5 ；其余各組成環(huán)的公差按加工難易程度調(diào)整如4025.??下：A = ，A = A = ，A = A =A =5 ，A = 105.??591025.??6A =8 ，A = ，802.?705.??計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)公差和極限偏差計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)公差：T = [T (T + T + T + T + T + T + T + T + T + T )]/23012456789102=[(+++++++++)]/2=；式（）計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)的下偏差：EI =[ES (EI + EI +EI +EI + EI + EI + EI + EI +EI )]/2312456789102=[(+0)]/2=；式（）協(xié)調(diào)環(huán)的上偏差：ES = T + EI =（+）mm=式（）因此協(xié)調(diào)環(huán)的尺寸為：A = A = mm；?差為：A = ，A = A = ，A = A = A =A =5 ，A = 105.?.??6A =8 ，A = 。電機(jī)（或內(nèi)燃機(jī)、馬達(dá)等其他動(dòng)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 電機(jī) 摩擦偶合器 變速機(jī)構(gòu) 執(zhí)行工作機(jī)構(gòu)等效構(gòu)件力源裝置）帶動(dòng)摩擦偶合器主動(dòng)端轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使慣性質(zhì)量塊因慣性力而產(chǎn)生摩擦驅(qū)動(dòng)力矩，帶動(dòng)從動(dòng)端轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)變速機(jī)構(gòu) 3 帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。（1）摩擦偶合器驅(qū)動(dòng)力矩 M 與電機(jī)（原動(dòng)機(jī)）轉(zhuǎn)速的關(guān)系fq設(shè)慣性塊質(zhì)量是 m ,開始摩擦偶合器起動(dòng)時(shí) m 的質(zhì)心所在半徑是 r ，g gg摩擦半徑是 r ，電機(jī)轉(zhuǎn)速是 n，產(chǎn)生的摩擦驅(qū)動(dòng)力矩是 M ，慣性塊的彈性fq山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文43回復(fù)力為 F ，摩擦的摩擦系數(shù)是 181。J 的大小影響到起動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短，Jer越大則起動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)。下面進(jìn)行摩擦偶合器的呆在啟動(dòng)過程的動(dòng)力學(xué)分析。確定協(xié)調(diào)環(huán)A 是錐面摩擦盤，易于加工，而且其尺寸也易于確定，因此選它作為3協(xié)調(diào)環(huán)。同理反饋級(jí)離心塊也是在從剛剛開始工作到與摩擦面接觸離心塊所移動(dòng)的徑向距離為 mm 是的工作能力最好，同樣在其工作面處可以消除的軸向間隙為tan12176。螺栓的參數(shù)為：小徑 d = P=＞ mm，符合要求。螺栓的中經(jīng) d = P=。1接下來求螺栓的預(yù)緊力 F ，在接合面處采用金屬墊片，所以取螺栓的相0對(duì)剛度 λ=，則F = F +（1λ）F 式（）01其中：F ≥ N，F(xiàn)= N，代入得：F ≥ N。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文34初選螺栓的個(gè)數(shù)為 z =8，對(duì)于左端蓋來說，其受載情況為，除了受到軸1向載荷之外還受到扭轉(zhuǎn)載荷，即靠螺栓的預(yù)緊力產(chǎn)生的連接面處的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。其作用點(diǎn)在總中間處，所以兩端的每個(gè)軸承所受的載荷等于 G/2=（）N= N。因此經(jīng)過多方面的綜合考慮后，取外摩擦盤的厚度為 l=20 mm，顯然也一定能夠滿足強(qiáng)度要求，所以外摩擦盤的強(qiáng)度在此不用校核就滿足要求。f f經(jīng)過計(jì)算得：T =154900 。由式wσ = 式（）1hldzTmw2?式中：ψ——載荷分配不均勻系數(shù)，在此取 ψ=； z ——外片的齒數(shù)，z =4；11 T ——一片外摩擦片所傳遞的轉(zhuǎn)矩，T =185240 ；w w d ——摩擦片花鍵齒接觸處的平均直徑，易知外徑 D=268 mm，內(nèi)徑md=258 mm，所以 d = = mm=263 mm；2D?586 h——花鍵齒的接觸高度，由于花鍵齒上有倒角，經(jīng)計(jì)算 h=3 mm； l——花鍵的接觸長(zhǎng)度，其值等于摩擦片的厚度，即 l=5 mm。故許用應(yīng)力為 [τ]= = Mpa=120 Mpa。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文273 各傳動(dòng)件的強(qiáng)度校核 輸出花鍵軸的參數(shù)計(jì)算及強(qiáng)度校核選擇輸出花鍵軸的材料為 40MnB 的合金鋼，調(diào)質(zhì)處理，查手冊(cè)知其屈服極限為 σ =500 Mpa，根據(jù)使用條件確定其安全系數(shù)為 S =。(y32)，即 Z= y+。圓柱體的原材料尺寸為：底面半徑是 67 mm，高 54 mm 的圓柱。該離心塊的截面圖形如圖 所示。并且主動(dòng)級(jí)離心塊與端蓋徑向槽的配合面是平面，這樣可以保證離心塊能夠傳遞一部分扭矩。同樣取支撐圈數(shù)為 2，則總?cè)?shù)為：n= n +2=+2=。2那么彈簧的曲度系數(shù) K =。（4）計(jì)算彈簧的剛度，由式P = 式（）?f山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文18得：P = =66 N/ mm。z11代入數(shù)據(jù)得主動(dòng)級(jí)離心塊在剛被甩出時(shí)所需彈簧的回復(fù)力：Q = N。ZE由以上四式可以解得 F =, F =881N，和關(guān)系式1zfQ F = N 式（）zZE以及離心力的計(jì)算公式Q = 式（）z9021　nrm?式中：m ——主動(dòng)級(jí)離心塊的質(zhì)量；1 r ——主動(dòng)級(jí)離心塊的質(zhì)心半徑； n——電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，n=1480 rpm。內(nèi)外摩擦片的參數(shù)確定，根據(jù)所選擇的摩擦半徑 r =110mm，查手冊(cè)選擇f內(nèi)外摩擦片的參數(shù)為：內(nèi)片為：外徑 250mm，內(nèi)徑 150mm；外片為：外徑256mm，內(nèi)徑 154mm。而主動(dòng)級(jí)和反饋級(jí)離心塊要選擇密度稍微大一點(diǎn)的材料，并且具有優(yōu)良的性能。z山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11反饋級(jí)所需傳遞的轉(zhuǎn)矩為：T = K T =484 = 式（）2cN式中：K ——從動(dòng)級(jí)在系數(shù)，一般取 ～，在此取 K =。這是其實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)的原理及過程。2 反饋控制軸向摩擦偶合器的總體方案設(shè)計(jì) 反饋控制軸向摩擦偶合器的傳動(dòng)原理方案的分析設(shè)計(jì)本方案所設(shè)計(jì)的反饋控制軸向摩擦偶合器是由主動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成的，其外殼為主動(dòng)機(jī)構(gòu)，內(nèi)部花鍵軸為從動(dòng)機(jī)構(gòu)。摩擦面的接觸面積較大，貼合較嚴(yán)密，傳動(dòng)更加可靠。所以說這一課題是具有良好的發(fā)展前景的，它必將推動(dòng)我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展。只有這樣才能在主動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn)較好的匹配。具有更好的軟啟動(dòng)效果，啟動(dòng)時(shí)對(duì)工作機(jī)具有更好的保護(hù)作用，同時(shí)具有與硬啟動(dòng)時(shí)相同的承載能力。 燒結(jié)金屬摩擦材料是以金屬及其合金為基體，添加摩擦組元和潤(rùn)滑組元，用粉末冶金技術(shù)制成的復(fù)合材料，是摩擦式離合器與制動(dòng)器的關(guān)鍵組件。金屬型又可以分為以下四種：①淬火鋼摩擦片；如 15 號(hào)等低碳鋼滲碳淬火后硬度達(dá)到 56～62HRC 和 465Mn 等中碳鋼淬火回火硬度達(dá)到35～45HRC。 發(fā)展趨勢(shì)和前景展望：目前, 國(guó)外摩擦材料的研究、應(yīng)用工作仍是從材料成分、制取方法、工藝路線和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面出發(fā)進(jìn)行全面改革, 各國(guó)采用的方法雖然多種多樣, 但其目的仍是為了全面提高新型無石棉摩擦材料的性能, 以滿足汽車工業(yè)高速度發(fā)展的需求和社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求。我們堅(jiān)信，只要我們經(jīng)過努力就一定能夠?qū)崿F(xiàn)這一超越，外國(guó)人能夠做到的我們國(guó)人也一定能夠做到。這就造成了我們國(guó)家的機(jī)械產(chǎn)品絕大部分要靠進(jìn)口，包括電控行業(yè)也是如此。只有很少的廠家生產(chǎn)無反饋式的軸向摩擦偶合器，如，上海祥樹歐茂機(jī)電設(shè)備有山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2限公司生產(chǎn)的摩擦偶合器， 該廠家是生產(chǎn)離合器的，但現(xiàn)在為了擴(kuò)大市場(chǎng)，也開始生產(chǎn)摩擦偶合器的產(chǎn)品。但是，當(dāng)原動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)要求是相互矛盾的，甚至是對(duì)立的。從而使得該方案具有較好的可行性和實(shí)用性。同時(shí)，它具有與傳統(tǒng)的硬啟動(dòng)相同的承載能力。離心塊采用圓柱螺旋壓縮彈簧復(fù)位。就會(huì)對(duì)工作機(jī)產(chǎn)生較大的沖擊，難免會(huì)對(duì)其造成一定程度的損害，降低了工作機(jī)的壽命，進(jìn)而降低了企業(yè)的上產(chǎn)利潤(rùn)，這對(duì)企業(yè)生產(chǎn)是不利的。不過很多有志之士，機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)等研究所的很多研究人員都在致力于這種產(chǎn)品的研究，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)。他們也是生產(chǎn)無反饋的摩擦偶合器，如日本的安森三木產(chǎn)品專賣，美國(guó)NEXEN 公司，中美合資四機(jī)賽瓦公司全球供應(yīng)工業(yè) ATD 等。70 年代以后，摩擦材料從傳統(tǒng)的石棉型材料過渡到半金屬型、少金屬型、無金屬型。為了適應(yīng)我國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的要求和環(huán)保要求, 我國(guó)的摩擦材料行業(yè)應(yīng)加快改革, 改善管理, 改進(jìn)工藝, 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu), 提高產(chǎn)品質(zhì)量,大力開發(fā)新型無石棉摩擦材料, 積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。②青銅摩擦片；如 ZCUSn5Pb5Zn5 等。新型摩擦材料的研究；一個(gè)值得注意的趨勢(shì)是為了適應(yīng)不同的工況，已研制和發(fā)展了一些新型摩擦材料，如紙基、半金屬、碳基等摩擦材料。 尤 其 是 偶 合 器 一 般 設(shè) 置 反 饋 機(jī) 構(gòu) ， 從而 實(shí) 現(xiàn) 軟 起 動(dòng) ， 所 以 起 動(dòng) 時(shí) 間 短 ， 起 動(dòng) 電 流 小 ， 起 動(dòng) 平 穩(wěn) 。為此本論文提出了這一課題。因此總的來說，這一課題的提出一方面是為了配合我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展而提出的，縮短我國(guó)機(jī)械行業(yè)同發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，帶動(dòng)我國(guó)民族行業(yè)的發(fā)展；另一方面也是為了使得企業(yè)獲得更高的利潤(rùn)，為企業(yè)創(chuàng)造效益。同時(shí)，這也關(guān)系到我們國(guó)家的工業(yè)綜合實(shí)力的提高。該裝置由主動(dòng)機(jī)殼體、從動(dòng)機(jī)花鍵軸、主動(dòng)級(jí)離心塊、反饋級(jí)離心塊（本設(shè)計(jì)采用軸向均勻布置的三個(gè)離心塊） 、離合器摩擦片、與離心塊的圓錐面相配合的錐面摩擦盤、安裝反饋級(jí)離心塊的帶有徑向圓柱面槽的錐面圓盤以及復(fù)位彈簧等組成。 電機(jī)的確定根據(jù)偶合器傳遞的功率及使用條件為礦井下使用可以確定需要選用防爆電動(dòng)機(jī)，功率 P=75 KW，額定轉(zhuǎn)速 n =1480rpm。在此取主動(dòng)離心塊和反饋級(jí)離心塊相同的摩擦半徑。因此，經(jīng)過多方面的考慮后選擇以上兩種摩擦材料。其受力分析主要z c是下面的兩個(gè)臨界狀態(tài)。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15QcFeββ αα fcef2(α +β )圖 從動(dòng)級(jí)離心塊的受力分析同理，由正弦定理可得：= 式（）)sin(????CEcFQ]90si[）（ ????cf且 F cos(α+β)= F 式（）cf 312以及 =z F f r + 2F cosβf r z 式（）2NZHTK2fcf1f式中：Q ——反饋級(jí)離心塊在額定轉(zhuǎn)速下的所受到的離心力；c F ——反饋級(jí)離心塊的工作錐面上受到的正壓力和摩擦力的合力；f F ——主動(dòng)級(jí)單獨(dú)工作時(shí)摩擦片上受到的正壓力；2 F ——額定轉(zhuǎn)速下反饋級(jí)復(fù)位彈簧的彈力。則1d11山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文17彈（1）簧的曲度系數(shù)K = + 式（）14?代入數(shù)據(jù)得：K =。z1（6）計(jì)算節(jié)距 p1p = d + =4+ = mm 式（）（7）計(jì)算自由高度 H1H = n p + =(+4) mm = mm1式（）取標(biāo)準(zhǔn)值：H =32 mm。則中經(jīng) D = d2 22C =5 mm= mm。則節(jié)距2p = =（ ）mm= mm 式（）???經(jīng)過以上的計(jì)算可以總結(jié)得到彈簧的參數(shù)：主動(dòng)級(jí)彈簧：d =4 1mm，D =20 mm，H =32 mm，主動(dòng)級(jí)的初始?jí)嚎s量 S = mm，即剛剛裝上時(shí)11 0彈簧的壓縮量。主動(dòng)級(jí)離心塊的材料為銅基粉末冶金，查表得其密度為 ρ=8500 Kg/ m 。①長(zhǎng)方體的中間去掉一圓柱體其質(zhì)心坐標(biāo)為 X =0,Y =0,Z =45/2= mm，其體積為 mm 。經(jīng)過計(jì)算其質(zhì)量正好為 Kg，所以經(jīng)過處理后的反饋級(jí)離心塊的質(zhì)量正好為 Kg。即質(zhì)心3位于在 Z 軸方向上距原點(diǎn) mm 處。校核花鍵軸的強(qiáng)度。2 2代入數(shù)據(jù)得：P=10 N/m ＜10 N/m 。計(jì)算內(nèi)摩擦片與輸出軸結(jié)合處的擠壓應(yīng)力 σ 2 由式山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文30σ = 式（）2hldzTmN?式中：T ——一個(gè)內(nèi)摩擦片所傳遞的轉(zhuǎn)矩，通過分析可知，T = T =185240 N Nw； z ——內(nèi)摩擦片的齒數(shù)，z =6；2 2d ——摩擦片花鍵齒接觸處的平均直徑，易知外徑 D=88 mm，內(nèi)徑md=78 mm，所以 d = = mm=83 mm；2D?78h——花鍵齒的接觸高度，由于花鍵齒上有倒角，可由式 h= 2dD?2C=( 21) mm=3 mm；278?l——花鍵的接觸長(zhǎng)度，其值等于摩擦片的厚度，即 l=5 mm。h故總的轉(zhuǎn)矩 T = T +T =154900 + 92600 =247520 。又由于從動(dòng)軸為花鍵軸且只傳遞轉(zhuǎn)矩，該軸承在工作時(shí)幾乎不受動(dòng)載荷的作用，相對(duì)于其所受的靜載荷來說是微乎其微的，并且該軸承只在低速時(shí)工作。因此下面分別討論左、右端蓋處的螺栓的設(shè)計(jì)。；f ——離心塊與錐面摩擦盤之間的接觸面的摩擦系數(shù)，f =；1 1 z——離心塊的個(gè)數(shù)，z=3； r ——摩擦片的摩擦半徑，r =110 mm。代入得：d ≥ mm。2計(jì)算螺栓所受的扭矩，由前面的計(jì)算知：T =151700 ，則由式 z lxF f r≥K T 可求得螺栓的殘余預(yù)緊力：F ≥ N。在此選擇螺釘?shù)囊?guī)格為 M4。經(jīng)過分析之后可以在反饋級(jí)離心塊的下底面線上，一次為水平線貫穿各零件建立尺寸鏈。802.??山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文404 摩擦偶合器帶載起動(dòng)過程的動(dòng)力學(xué)分析由機(jī)械傳動(dòng)的原理可知，每設(shè)計(jì)一種傳動(dòng)原理方案，都要研究該方案的可行性，即對(duì)其傳動(dòng)能力進(jìn)行分析，如果不滿足動(dòng)力學(xué)的基本要求的傳動(dòng)原理方案是不可行的。一般機(jī)械系統(tǒng)可轉(zhuǎn)化為這一形式的簡(jiǎn)化系統(tǒng)。根據(jù)這些條件可建立 M 的計(jì)算表達(dá)式h fqM =［ －F ］181。則必須滿