電磁離合器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】

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購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘潭大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 電磁離合器性能測(cè)試 臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 論文設(shè)計(jì)題目： 電磁離合器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 姓名： 業(yè)： 10 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 3 指導(dǎo)教師： 系主任： 一 、主要內(nèi)容及基本要求 研究?jī)?nèi)容： 設(shè)計(jì) 電磁離合器性能測(cè)試臺(tái) ，要求能完成電磁離合器 大性能、小性能、空載、溫升、壽命 性能的測(cè)試。具體內(nèi)容如下： 1． 電磁離合器性能測(cè)試臺(tái) 的總體方案設(shè) 計(jì) 2． 動(dòng)力元件的選擇 3． 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4． 傳感器的選擇 5． 其他零部件的設(shè)計(jì) 基本要求： 1．技術(shù)指標(biāo)要求符合設(shè)計(jì)要求 。 2．繪制測(cè)試臺(tái)總裝配圖和主要零件圖。要求圖紙不少于 紙。 3．翻譯一篇不少于 3000 字的外文文獻(xiàn)。 4．撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，要求不少于 1 萬(wàn)字。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 1． 電磁離合器性能測(cè)試臺(tái) 的總體設(shè)計(jì)中測(cè)試 項(xiàng)目測(cè)試原理。 2． 關(guān)鍵零部件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。 3． 技術(shù)指標(biāo)： 轉(zhuǎn)矩 100 轉(zhuǎn)速 ： 0 工作 電壓： 24V 外形尺 寸 ： 200*φ 300(長(zhǎng)度 *外徑 ) 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 電磁離合器性能測(cè)試 臺(tái)設(shè)計(jì) 摘要： 研究 了 電磁 離合器的 組成和工作原理 ，對(duì) 它各方面的 工作特性進(jìn)行了 理論上的研究 ，從小型化、智能化和實(shí)用化的角度進(jìn)行了機(jī)械 結(jié)構(gòu) 的設(shè)計(jì)，以完成對(duì) 電磁 離合器所有性能的的模擬檢驗(yàn)與測(cè)試。 關(guān)鍵詞 ： 電磁 離合器，測(cè)試系統(tǒng)， 測(cè)試 臺(tái) 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 Go of on of it's to a on do 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 目錄 第一章 緒論 .............................................................................................................................................. 1 磁離合器概述 .............................................................................................................................. 1 磁離合器試驗(yàn)臺(tái)研究的目的和現(xiàn)實(shí)意義 ................................................................................... 1 磁離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ...................................................................................................... 1 構(gòu)認(rèn)識(shí)（摩擦片式電磁離合器） ................................................................................... 1 作原理分析 ....................................................................................................................... 2 磁離合器的 作用 .......................................................................................................................... 2 證機(jī)床起步平穩(wěn) .............................................................................................................. 2 便換檔 .............................................................................................................................. 3 止傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載 .............................................................................................................. 3 磁離合器試驗(yàn)臺(tái)的研究概況 ............................................................................................. 3 課題研究的內(nèi)容 ................................................................................................................. 4 計(jì)達(dá)到的目標(biāo) .............................................................................................................................. 4 第二章 電磁離合器性能測(cè)試臺(tái)的總體設(shè)計(jì) ........................................................................................... 5 合器要求 ..................................................................................................................................... 5 個(gè)供研究和考核離合器試驗(yàn)臺(tái)要求 .......................................................................................... 5 鍵理論和技術(shù) ............................................................................................................................. 5 術(shù)指標(biāo) ......................................................................................................................................... 5 磁離合器性能測(cè)試臺(tái)總體方案設(shè)計(jì) ........................................................................................... 5 磁離合器測(cè)試臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) .......................................................................................................... 6 驗(yàn)臺(tái)的工作周期分析 .................................................................................................................. 6 第三章 電磁離合器性能測(cè)試的具體方案 ............................................................................................... 8 度特性 ......................................................................................................................................... 8 磁離合器溫升測(cè)量的實(shí)現(xiàn)方案 ...................................................................................... 8 驗(yàn)的軟件實(shí)現(xiàn)方法 .......................................................................................................... 8 統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度的考慮 ....................................................................................................... 8 磁離合器的轉(zhuǎn)矩特性 .................................................................................................................. 9 力矩的測(cè)定 ....................................................................................................................... 9 測(cè)試動(dòng)力矩 ........................................................................................................................ 9 定空轉(zhuǎn)力矩 ..................................................................................................................... 10 作特性 ....................................................................................................................................... 10 命的測(cè)試 .................................................................................................................................... 10 第四章 關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)和選取 ..................................................................................................... 12 機(jī)的選擇 ................................................................................................................................... 12 機(jī)類(lèi)型選擇 .................................................................................................................... 12 定電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速 ................................................................................................ 12 的設(shè)計(jì) ....................................................................................................................................... 13 的材料 ............................................................................................................................. 13 小軸徑的確定 ................................................................................................................ 14 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 16 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 輪的設(shè)計(jì) ................................................................................................................................... 17 飛輪的動(dòng)力學(xué)計(jì)算 ......................................................................................................... 17 輪的尺寸設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 18 軸器 ........................................................................................................................................... 19 軸器類(lèi)型的選擇 ............................................................................................................ 19 定聯(lián)軸器的型號(hào) ............................................................................................................ 20 承的選擇 ................................................................................................................................... 21 動(dòng)軸承的作用 ................................................................................................................ 21 動(dòng)軸承的分類(lèi) ................................................................................................................. 21 動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇 ........................................................................................................ 22 磁離合器和制動(dòng)器的選擇 ........................................................................................................ 22 磁離合器分類(lèi) ................................................................................................................. 22 磁離合器結(jié)構(gòu)和工作原理 ............................................................................................ 22 擇電磁離合器的類(lèi)型 .................................................................................................... 23 磁離合器的型號(hào)及尺寸 ................................................................................................ 23 磁制動(dòng)器的選擇 ............................................................................................................ 25 感器的選擇 ............................................................................................................................... 25 的選擇和校核 ........................................................................................................................... 25 的類(lèi)型選擇 .................................................................................................................... 26 的尺寸選擇 .................................................................................................................... 26 的校核 ............................................................................................................................ 26 第五章 總結(jié)和致謝 ................................................................................................................................. 28 結(jié) ............................................................................................................................................... 28 謝 ............................................................................................................................................... 29 1 第一章 緒論 磁離合器概述 電磁離合器目前大多是運(yùn)用于機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中，離合器能夠?qū)崿F(xiàn)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，使主動(dòng)部分與從動(dòng)部分隨時(shí)結(jié)合和分離，電磁離合器顧名思義就是通過(guò)電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)離合盤(pán)的分離與吸和，他有著響應(yīng)高速，耐久性強(qiáng)，組裝維護(hù)簡(jiǎn)單，動(dòng)作確實(shí)，使用操作容易等優(yōu)點(diǎn)， 按工作原理和是否吧離合器浸入潤(rùn)滑油中工作來(lái)分，電磁離合器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)分， 可分為 磁粉離合器， 干式多片電磁離合器， ，轉(zhuǎn)差式電磁離合器， 濕式多片電磁離合器，轉(zhuǎn)差式電磁離合器。電磁離合器的 按工作方式來(lái)分又分為通電結(jié) 合和 斷電時(shí)才結(jié)合 。 磁離合器試驗(yàn)臺(tái) 研究的目的和現(xiàn)實(shí)意義 電磁離合器是現(xiàn)代辦公機(jī)械 ，機(jī)床，印刷設(shè)備不可缺少的部件，作為傳動(dòng)系統(tǒng)的主打部件，具體工作狀況多變，怎樣去評(píng)估一個(gè)電磁離合器的性能特性是研究人員和生產(chǎn)廠(chǎng)家所必須解決的重要問(wèn)題，而各種性能的分析，只能通過(guò)在特定的測(cè)試臺(tái)上去實(shí)驗(yàn)，模擬，分析。通過(guò) 離合器 測(cè)試臺(tái)的分析 和 實(shí)驗(yàn) ， 可以 盡早了解到 離合器在運(yùn)行過(guò)程的 可能存在的 各種隱患，減少維修費(fèi)用， 防止出現(xiàn)事故 ， 從而 增加 了 電磁離合器使用的可靠性，安全性，和經(jīng)濟(jì)效益，故而電磁離合器測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程變得非常重要 ，他的 性能優(yōu)劣直接聯(lián)系到被測(cè)的電磁離合器的各種性能指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果，如何進(jìn)一步優(yōu)化測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)，是我們當(dāng)前研究所需要解決的重要問(wèn)題 ，為了實(shí)時(shí)檢測(cè)電磁離合器的操縱性能和安全性能，完成對(duì)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，溫升等方面的測(cè)定，現(xiàn)代企業(yè)和研發(fā)部門(mén)都在研究離合器試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)測(cè)試臺(tái)對(duì)離合器進(jìn)行探討，以掌握離合器的各種性能。 磁離合器的 結(jié)構(gòu)和 工作原理 電磁離合器的是借由其從動(dòng)部分和主動(dòng)部分接觸面的摩擦作用，利用磁力傳動(dòng)來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，讓主動(dòng)部分與從動(dòng)部分 既可以分離，又可以慢慢結(jié)合 。 構(gòu)認(rèn)識(shí)（摩擦片式電磁離合器） 電磁離合 器的結(jié)構(gòu)圖如圖 1示。主要由 銜鐵 8、鐵芯 7、摩擦片 2 和 3 以及激磁線(xiàn)圈 6 還有連接件 等組成。一般采用直流 24V 作為供電電源。 2 圖 1— 1 作原理分析 主軸 1 的花鍵 的 軸端，裝有主動(dòng)摩擦片 2， 因?yàn)槭腔ㄦI連接的關(guān)系，摩擦片可以隨著主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng) 。 又因?yàn)?從動(dòng)摩擦片 和 主動(dòng)摩擦片 的裝 疊是 交替 的，它的 外緣凸起部分卡在套筒 5 內(nèi)， 套筒與從動(dòng)輪又是固定在一起的，所以， 從動(dòng)摩擦片 是跟著 從動(dòng)齒輪， 實(shí)現(xiàn)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)摩擦片保持不轉(zhuǎn) 。當(dāng)線(xiàn)圈 6 通電后，鐵芯 7 將摩擦片通過(guò)磁力吸住 ，銜鐵 8 也被 鐵芯緊緊 吸住， 從而 壓住各摩擦片。依靠主、從動(dòng)摩擦片之間 產(chǎn)生的的摩擦力，使主軸帶動(dòng)從動(dòng)齒輪 。線(xiàn)圈斷電時(shí)， 由于內(nèi)外摩擦片中彈簧的恢復(fù)作用，讓摩擦片和銜鐵都恢復(fù)到了原來(lái)的位置 ， 電磁離合器的力矩作用消失 。 直流電流從線(xiàn)圈其中一端的滑環(huán)和電刷輸入，而另一端接地即可。 磁離合器的作用 磁離合器是一種自動(dòng)化執(zhí)行元件， 它通過(guò)電 磁力的作用在傳動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)扭矩的傳遞 。 證機(jī)床起步平穩(wěn) 機(jī)床由靜止到行駛的過(guò)程，機(jī)床的速度由零慢慢變大，有了離合器后，在機(jī)床起步時(shí)離合器會(huì)逐漸參與接合，如此一來(lái)，離合器所能傳遞的扭矩也就是一個(gè)逐漸增大的過(guò)程，于是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩就可以從小 到大的傳給傳動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力足以克服生產(chǎn)阻力的時(shí)候，機(jī)床就有靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始緩緩加速，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起步。 3 便換檔 在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中，為了適應(yīng)工作條件的不同，變速器需要經(jīng)常更換不一樣的檔位工作，而普通齒式變速器換擋時(shí)通過(guò)撥動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在用檔位的一 對(duì)齒輪副退出嚙合，待用檔位 的一對(duì)齒輪副進(jìn)入嚙合， 換擋時(shí)，在用檔位的齒輪副之間的壓力往往很大，難以脫離，而又因?yàn)榕c待用檔位的齒輪副的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不一致，使得嚙合過(guò)程難以實(shí)現(xiàn) ， 就算僥幸達(dá)到嚙合，也是以出現(xiàn)巨大的沖擊和噪聲為代價(jià)，對(duì)機(jī)件造成損壞。 裝備了離合器后，換擋之前先使離合器分離，暫時(shí)切斷傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng) 之后再換擋，這樣就 保證換擋操作的過(guò)程順利進(jìn)行，并減輕或消除換擋 所帶來(lái) 的沖擊。 止傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載 當(dāng)機(jī)床緊急制動(dòng)是，轉(zhuǎn)速緊急下降，若發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)是剛性連接，將迫使發(fā)動(dòng)機(jī) 也隨著急劇下降，其所有運(yùn)動(dòng)件 將產(chǎn)生很大的慣性力矩，這一力矩作用于傳動(dòng)系統(tǒng)，會(huì)造成傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)載而使機(jī)件損壞，有了離合器，當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)承受載荷超過(guò)離合器所能傳遞的最大扭矩時(shí)，離合器會(huì) 會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象 ，從而起到過(guò)載保護(hù)的作用。 磁離合器試驗(yàn)臺(tái)的研究概況 目前電磁離合器試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)法主要是通過(guò)制動(dòng)來(lái)實(shí)習(xí)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速等各方面的測(cè)量。轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，空載、溫升、壽命性能的測(cè)試是各種機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究、測(cè)試分析、 中必須要經(jīng)歷的一個(gè)環(huán)節(jié)。 隨著社會(huì)生產(chǎn)力的向前發(fā)展 ，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量技術(shù)已在電機(jī)、汽車(chē)、船舶運(yùn)輸、交通、柴油機(jī)、化工機(jī)械、石油、冶金等多方面 獲得了廣泛的應(yīng)用。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)下，機(jī)械新產(chǎn)品既要 有更大功率，更加高的速度 ， 更加高的效率， 又要向更小的設(shè)計(jì)裕度方向加速發(fā)展，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量 技術(shù)可以為 旋轉(zhuǎn) 有關(guān)的 機(jī)械設(shè)計(jì)提供 可靠的數(shù)據(jù)資料； 在自適應(yīng)控制系統(tǒng)中 使用中 ，可為自適應(yīng)控制系統(tǒng)提供控制信號(hào)；轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量是檢驗(yàn)各類(lèi)動(dòng)力機(jī)械功率輸出是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的必要手段； 尤其在一些大型的，無(wú)儲(chǔ)備的動(dòng)力機(jī)械中，一旦發(fā)生意外停車(chē)，將會(huì)產(chǎn)生不可估量的損失 。隨著轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量的廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)也提出了越來(lái)越高的要求： 從 靜態(tài)測(cè)試 到 動(dòng)態(tài)在線(xiàn)檢測(cè)； 從 間接測(cè)量 到要求 直接測(cè)量； 從原來(lái)的 單功能轉(zhuǎn)向 現(xiàn)在的 多功能， 同時(shí)也 包括自補(bǔ)償、自修正、自適應(yīng)、自診斷、遠(yuǎn)程設(shè)定、狀態(tài)組合、信息存儲(chǔ)和記憶 要求 ；要求系統(tǒng)微型化、數(shù)字化、智能化、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化；轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)與動(dòng)力裝置的控制 要互相滲透 ，達(dá)到轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、輸出功率的優(yōu)化配置。 轉(zhuǎn)矩的測(cè)量，按原理可分為：傳遞類(lèi) (扭軸類(lèi)或轉(zhuǎn)矩計(jì)類(lèi) )，平衡力類(lèi) (支反力類(lèi)或測(cè)功機(jī)類(lèi) )，能量轉(zhuǎn)換類(lèi) (間接測(cè)量法 )等三類(lèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)工作中，大多數(shù)都采用傳 4 遞類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量法。 轉(zhuǎn)矩測(cè)量技術(shù)主要包括兩方面：一 方面 是傳感器 技術(shù) ， 另一方面 是測(cè)量系統(tǒng)。現(xiàn)階段應(yīng)用 最為廣泛的傳遞類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量手段是采用傳感器測(cè)量。國(guó)外轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng) 在很早的時(shí)候就發(fā)展起來(lái)了 ，技術(shù)水平 也大大超前國(guó)內(nèi) 。 但是隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)人員在近幾年中的不懈努力，也取得了令人矚目 的發(fā)展。 課題研究的內(nèi)容 設(shè)計(jì)電磁離合器性能測(cè)試臺(tái)，要求能完成電磁離合器大性能、小性能、空載、牙嵌、溫升、壽命性能的測(cè)試。具體內(nèi)容如下： 1．電磁離合器性能測(cè)試臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì) 2．動(dòng)力元件的選擇 3. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4．傳感器的選擇 5．其他零部件的設(shè)計(jì) 計(jì)達(dá)到的目標(biāo) 1 ) 能模擬產(chǎn)品的典型使用工況 ; 2 ) 滿(mǎn)足一定的試驗(yàn)對(duì)象的規(guī)格范圍 ; 3 ) 能對(duì)被要求考核的各項(xiàng)性能進(jìn)行考核和評(píng)估 ; 4 )能滿(mǎn)足各類(lèi)電磁離合器的考核 5 ) 性能穩(wěn)定 , 工作可靠 ; 6 ) 好修 , 好造。 5 第二章 電磁離合器性能測(cè)試臺(tái)的 總體 設(shè)計(jì) 合器要求 1)在任何 工況下 都 能夠 有效的 傳遞 來(lái)自 發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)矩，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力有 一定 的儲(chǔ)備； 2)離合器分離時(shí)要徹底、迅速；接合時(shí)要平順、柔和 ，是機(jī)床平穩(wěn)起步 ； 3)離合器從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 盡可能的 小， 以便于換擋 ； 4)應(yīng)使傳動(dòng)系統(tǒng)避免危險(xiǎn)的扭轉(zhuǎn)共振，且有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和減小 噪聲的能力； 5)有足夠的吸熱能力，并保證有良好的散熱條件 ； 6)作用在摩擦片上的正壓力和摩擦系數(shù) 盡可能在運(yùn)行中保持穩(wěn)定 ； 7)操縱 舒適 ；工作 安全 可靠， 具有較長(zhǎng)的使用期 ； 8)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)輕，具有良好的工藝性，拆裝方便 。 個(gè)供研究和考核離合器試驗(yàn)臺(tái) 要求 1 ) 能模擬產(chǎn)品的典型使用工況 ; 2 ) 滿(mǎn)足一定的試驗(yàn)對(duì)象的規(guī)格范圍 ; 3 ) 對(duì)被考核的參數(shù)能進(jìn)行測(cè)試及記錄 ; 4 ) 不同形式的離合器在試驗(yàn)臺(tái)上裝拆方便 , 調(diào)整容易 , 5 ) 性能穩(wěn)定 , 工作可靠 ; 6 ) 好修 , 好造。 鍵理論和技術(shù) 制動(dòng)法，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)量技術(shù)，傳感器的選擇，慣性負(fù)載模擬 術(shù)指標(biāo) 轉(zhuǎn)矩 100速： 0—1000作電壓： 24V，外形尺寸： 200* 300? 磁離合器性能測(cè)試 臺(tái)總體方案設(shè)計(jì) 從能量轉(zhuǎn)化關(guān)系來(lái)看，電磁離合器的工作過(guò)程 可以歸結(jié)為：原動(dòng)機(jī)機(jī)械動(dòng)能在離合器滑動(dòng)摩擦的過(guò)程中，克服第一根軸上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 需的慣性扭矩所做的功；克服轉(zhuǎn)化到第一根軸上的生產(chǎn)阻力所做的功，此時(shí)，原動(dòng)機(jī)的部分能量會(huì)由于 6 摩擦的作用轉(zhuǎn)化為熱能，讓電磁 離合器的溫度升高，這部分能量也成為滑磨功， 由 上述可得，慣性式電磁離合器試驗(yàn)臺(tái)僅僅從能量的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，就是可以滿(mǎn)足上述能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的一個(gè)裝置，而從機(jī)械的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，它的基本構(gòu)成是由代表了發(fā)動(dòng)機(jī)的原動(dòng)機(jī)，代表了機(jī)床 床身 質(zhì)量的慣性飛輪 ，代表道路阻力的制動(dòng)裝置，和為了下一個(gè)循環(huán)做準(zhǔn)備的慣性飛輪制動(dòng)器，以及安裝這些總成的支架，床身所組成，為了使上述裝置有機(jī)的聯(lián)系在一起，按規(guī)定的程序動(dòng)作，并對(duì)試樣測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行記錄，測(cè)量，和分析，也需要一套控制系統(tǒng)，而本文只對(duì)其中的機(jī)械部分加以說(shuō)明。 磁離合器測(cè)試臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) a） 本測(cè)試臺(tái)擬采用離合器起步慣性飛輪，采用電磁制動(dòng)器制動(dòng)慣性飛輪 ，同時(shí)在慣性各種性能實(shí)驗(yàn)時(shí) ，可以對(duì)第一個(gè)離合器施加生產(chǎn)阻力矩 。 b）這種測(cè)量數(shù)據(jù)，如溫升，扭矩，轉(zhuǎn)速等訊號(hào)均由所布置的傳感器所獲得， 采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量 從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速和傳遞的扭矩 ， 采用溫度傳感器測(cè)量溫度， 通過(guò)制動(dòng)離合器制動(dòng)并模擬汽車(chē)起步工況時(shí)的載荷 。 圖 2— 1 電磁離合器性能測(cè)試臺(tái)簡(jiǎn)圖 驗(yàn)臺(tái)的工作周期分析 此處分析離合器試驗(yàn)過(guò)程中的一個(gè)工作周期，以便了解試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試的具體過(guò)程。工作周期步驟如下： ① 在第 0～ 3 機(jī)帶動(dòng)被試 離合器主動(dòng)部分部件升速至要求的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速 n’ 。 ②在第 3～ 7 試離合器結(jié)合，電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)主動(dòng)部分、從動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速首先下降至 點(diǎn)為主動(dòng)部分和從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速達(dá)到同步時(shí)的轉(zhuǎn)速。試驗(yàn)要求，同步轉(zhuǎn)速 0%，這里按照試驗(yàn)轉(zhuǎn) 1000r/然后，主動(dòng)部分和從動(dòng)部分的同步轉(zhuǎn)速再上升至試驗(yàn)轉(zhuǎn)速 n’。 ③在第 7～ 9 個(gè)試驗(yàn)臺(tái)在轉(zhuǎn)速 n’穩(wěn)定運(yùn)行。 7 ④在第 9～ 10 試離合器脫開(kāi)，電機(jī)繼續(xù)帶動(dòng)主動(dòng)部分運(yùn)行，而制動(dòng)離合器對(duì)從動(dòng)部分實(shí)施制動(dòng)，使其停止。 8 第三章 電磁離合器性能測(cè)試的具體方案 度特性 磁離合器溫升 測(cè)量的實(shí)現(xiàn)方案 我們?yōu)榱俗龀鲭姶烹x合器的溫升曲線(xiàn)而對(duì)他進(jìn)行溫升的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)溫升曲線(xiàn)來(lái)知道被測(cè)的電磁離合器是否可以投入使用，繪制溫升曲線(xiàn)需要從電磁離合器通電開(kāi)始到達(dá)到穩(wěn)定的溫升標(biāo)準(zhǔn)這一段時(shí)間內(nèi)的溫度采樣值 。每一采樣時(shí)刻的溫升值是根據(jù)填埋在離合器摩擦盤(pán)內(nèi)的熱電偶傳感器獲得的。那么，如何判斷試品是否達(dá)到穩(wěn)定的溫升標(biāo)準(zhǔn)呢？普遍認(rèn)為，當(dāng)被測(cè)離合器達(dá)到溫升標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即使連續(xù)通電一小時(shí)，線(xiàn)圈溫度也不會(huì)上升1攝氏度，達(dá)到溫升標(biāo)準(zhǔn)后，我們就可 以 畫(huà) 溫升曲線(xiàn) 。 并對(duì)被測(cè)離合器的溫升性能做出評(píng)估。 在控制系統(tǒng)中，可以對(duì)離合器每隔十五分鐘采樣一次溫度，而溫升差值則是每小時(shí)采樣一次，所以，溫升差值必須從第五個(gè)采樣點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行計(jì)算 驗(yàn)的軟件實(shí)現(xiàn)方法 本試驗(yàn)的軟件編程用 試驗(yàn)進(jìn)程分為以下幾個(gè)步驟： a） 試品通電，測(cè)試出試品初始時(shí)候的溫度，及環(huán)境溫度， b） 間隔 15分鐘后，測(cè) 出時(shí)刻 1試品的溫度和環(huán)境溫度 c） 判斷相鄰環(huán)境溫度的差值，若其差值大于 1 C? ，說(shuō)明不滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)條件，則停止實(shí)驗(yàn)； d） 重復(fù)實(shí)驗(yàn)的第 2步和第三步，依次計(jì)算出溫升值 12?? e） 當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度允許進(jìn)行試驗(yàn)時(shí) ， 就 依次算 出 5 1 6 2 7 3_ , _ , _t t tt t t……的 結(jié)果 ， 直到差值 其小于 1為止 （也就是達(dá)到了穩(wěn)定溫升） f） 繪制溫升曲線(xiàn)。 統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度的考慮 在試驗(yàn)過(guò)程中如果環(huán)境溫度變化過(guò)大， 會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性 ， 所以 ， 要把環(huán)境溫度因素考慮到測(cè)試系統(tǒng)中 。其具體實(shí)現(xiàn)方法即為在每次進(jìn)行溫升比較之前先對(duì)此采樣時(shí)刻 與 最近的一次 采樣時(shí)刻的環(huán)境溫度 做差 。若相鄰采樣點(diǎn)的環(huán)境溫度變化超過(guò) 1 C? ，則認(rèn)為此條件下不適宜做溫升試驗(yàn)，系統(tǒng)將自動(dòng)終止試驗(yàn)。 9 磁離合器的 轉(zhuǎn)矩 特性 電磁離合器的 摩擦轉(zhuǎn)矩是選擇離合器的基本參數(shù) ，可分為靜轉(zhuǎn)距和動(dòng)轉(zhuǎn)距 。 電磁離合器出于通電勵(lì)磁狀態(tài)是，離合器的兩摩擦盤(pán)之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，從主動(dòng)部分傳遞到從動(dòng)部分的最大轉(zhuǎn)矩就叫靜轉(zhuǎn)距 。 同樣是勵(lì)磁狀態(tài)，但內(nèi)外摩擦片之間 發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，從主動(dòng)部分傳遞到從動(dòng)部分的最大轉(zhuǎn)矩就是動(dòng)轉(zhuǎn)距 。選擇 離合器 時(shí)應(yīng)使 公稱(chēng)靜轉(zhuǎn)距大 于 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩乘以安全系數(shù) ; 連接時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩加上加速轉(zhuǎn)矩乘以安全系數(shù)小于公稱(chēng)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。濕式的靜摩擦轉(zhuǎn)矩約為動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的 2倍 , 而干式的大致相同。 所謂空轉(zhuǎn)矩即離合器出于非勵(lì)磁狀態(tài)時(shí)從主動(dòng)側(cè)能夠傳遞到從動(dòng)側(cè)的最大轉(zhuǎn)矩 。 對(duì)于干式離合器而言，空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩很小，甚至可以忽略不計(jì) 。 斷電后，離合器存在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的一段時(shí)間里 , 離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為殘留轉(zhuǎn)矩。 殘留轉(zhuǎn)矩主要是切斷電流后，由于存在磁滯現(xiàn)象磁力矩沒(méi)有立馬消失所造成的 。潤(rùn)滑油的黏度和表面張力是另一因素。 但對(duì) 干式的影響 可以忽略 ?？辙D(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和殘留轉(zhuǎn)矩都將使離合器的負(fù) 載不能脫開(kāi)而引起發(fā)熱 , 應(yīng)當(dāng)愈小愈好。 力矩的測(cè)定 首先把離合器被動(dòng)側(cè)固定 , 通入額定勵(lì)磁電流 ,使主動(dòng)側(cè)與被動(dòng)側(cè)在靜止?fàn)顟B(tài)下完全連接。然后在主動(dòng)側(cè)緩慢施加扭矩載荷 ,測(cè)量并記錄開(kāi)始打滑是的扭矩，即靜摩擦力矩。測(cè)量次數(shù)不少于 5次， 其中任意兩次的差值不應(yīng)大于 3％， 并以其算術(shù)平均值為最終測(cè)量結(jié)果 。 測(cè)試動(dòng)力矩 在 電 機(jī)輸出軸上裝上測(cè)定裝置的離合器 , 該離合器被動(dòng)側(cè)的輸出軸后邊裝上慣性 飛輪 , 在 該 軸的端部裝被測(cè)離合器的聯(lián)結(jié)或磁軛 , 被測(cè)離合器的被動(dòng)側(cè)與機(jī)架固定。 并 將轉(zhuǎn)速、力矩和被測(cè)離合器的電壓 飛電流等訊號(hào)接到示波器上。測(cè)定步驟如下 : 首先使實(shí)驗(yàn)裝置用的離合器得電 , 然后起動(dòng)原動(dòng)機(jī) , 此時(shí)飛輪和被測(cè)離合器的主動(dòng)側(cè)上升到規(guī)定轉(zhuǎn)速 , 待穩(wěn)定后測(cè)出轉(zhuǎn)速。這時(shí)將試驗(yàn)裝置用的離合器電源切斷 , 被測(cè)離合器得電 ,制動(dòng)力矩產(chǎn)生 , 并將試驗(yàn)裝置用的離合器被動(dòng)側(cè)、飛輪、被測(cè)離合器的主動(dòng)側(cè)均制動(dòng)停止。通過(guò)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)取被測(cè)電磁離合器從動(dòng) 部分轉(zhuǎn)速為零、主動(dòng)摩擦片瞬時(shí)轉(zhuǎn)速為1000r/及其以下各轉(zhuǎn)速點(diǎn)的摩擦力矩，即為被試離合器從動(dòng)部分固定，主動(dòng)部分以不同轉(zhuǎn)速?gòu)?qiáng)制滑摩時(shí)的動(dòng)摩擦力矩，測(cè)量次數(shù)不小于 10次，取其算 術(shù)平均值 。 10 定空轉(zhuǎn)力矩 在 試驗(yàn)臺(tái)上安裝好 被測(cè)離合器 , 使其處于非勵(lì)磁狀態(tài) , 對(duì)離合器的從東側(cè)制動(dòng)使其保持靜止 , 其方法與測(cè)定動(dòng)力矩的方法相同 作特性 線(xiàn)圈得電后 , 因?yàn)榫€(xiàn)圈中電阻和電感的特性 ,電流大小與時(shí)間的關(guān)系為指數(shù)上升式 ,電流增大，吸合力增強(qiáng)，達(dá)到某特定值時(shí) , 銜鐵被吸動(dòng)。磁路中的間隙 瞬間 變小 , 阻抗隨之降低 , 使 得 回路中的電感 快速 增加 , 電流相應(yīng) 的產(chǎn)生 一波動(dòng)。 當(dāng)銜鐵吸緊摩擦片的力度達(dá)到某一特定值是， 開(kāi)始傳遞扭矩，且扭矩大小與電流大小呈正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)內(nèi)外摩擦片之間沒(méi)有出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)時(shí) ，此時(shí)所傳遞的扭矩達(dá)到最大值。 探討 電磁離合器的動(dòng)作特性 行為中，需要研究的主要參數(shù)為 : 1、銜鐵吸引時(shí)間 , 也就是 從離合器線(xiàn)圈 開(kāi)始得電直至開(kāi)始 產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間 ; 2、 接通時(shí)間 , 即從離合器線(xiàn)圈 開(kāi)始得電 到轉(zhuǎn)矩上升至 80%公稱(chēng)動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間 ;3、斷開(kāi)時(shí)間 , 即從離合器線(xiàn)圈斷電開(kāi)始到轉(zhuǎn)矩下降至 10%公稱(chēng)動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間。 首先，使被測(cè)離合器與機(jī)架保持固定，然后使電磁離合器得電，讓其的主動(dòng)側(cè)與從動(dòng)側(cè)在 靜止?fàn)顟B(tài)下保持連接。然后，在主動(dòng)側(cè)施加某一扭矩，使這扭矩傳遞到從動(dòng)側(cè)， 并在示波器上示出。之后 , 切斷離合器電 源 , 離合器被動(dòng)側(cè)的力矩衰減過(guò)程由力矩變換器送到示波器上記錄。 測(cè)定力矩消滅時(shí)間 : 先在離合器主動(dòng)側(cè)施加一額定力矩，然后切斷電源，使力矩慢慢衰減至原來(lái)的 10%，這個(gè)過(guò)程所要經(jīng)歷的時(shí)間 ,即為力矩消滅時(shí)間。 命的測(cè)試 電磁離合器的使用壽命是一個(gè)十分關(guān)鍵的性能指標(biāo)。 壽命測(cè)試通常是通過(guò)抽樣檢測(cè)，對(duì)試品進(jìn)行反復(fù)的通斷電，使之吸合，啟動(dòng)負(fù)載，斷電，拋開(kāi)負(fù)載，知道離合器失效為止 。記錄離合器的有效使用次數(shù)，并檢查是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以判斷器件的壽命 。有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器從壽命試驗(yàn)臺(tái)上讀出主電機(jī)和離合器的轉(zhuǎn)速變化情況， 后臺(tái)控制 系統(tǒng)通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，對(duì)離合器是否失效做出判定。 離合器的可靠壽命與多種因素有關(guān) , 它不僅與離合器本身的性能有關(guān) , 而且還與現(xiàn)場(chǎng)使用條件有關(guān)離合器的本身性能包括摩擦片的結(jié)構(gòu)、配對(duì)材料的選用加工工藝和摩擦片表面的處理工藝等等現(xiàn)場(chǎng)使用條件包括慣性負(fù)載的大小、轉(zhuǎn)速的高低操作頻率的多少、潤(rùn)滑條件的好壞 (對(duì)濕式離合器 )等等根據(jù)人們的公認(rèn)看法 , 離合器的可靠壽命是由它工作時(shí)的連接次數(shù)來(lái)確定 , 而這種連接次數(shù)是在保證離合器所傳遞的扭矩能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)起動(dòng) (或制動(dòng) )規(guī)定的負(fù)載 , 即離合器的可靠壽命次數(shù) , 是主動(dòng)側(cè)以某一 轉(zhuǎn)速 11 旋轉(zhuǎn) ,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)起動(dòng)規(guī)定的負(fù)載 , 使從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)速 n2=使從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)速由 n2= 設(shè)加速時(shí)間為 T，鍵入控制系統(tǒng)，再由系統(tǒng)測(cè)出 t，將測(cè)出的 相比，若 t 則認(rèn)為離合器可靠的工作了一次，則壽命計(jì)數(shù)器自動(dòng)加 1，若t ，則認(rèn)為離合器非可靠的工作了一次 ,，則故障計(jì)數(shù)器自動(dòng)加 1，當(dāng)故障計(jì)數(shù)器的次數(shù)啊等于 3時(shí)，則自動(dòng)停止實(shí)驗(yàn)，可靠壽命計(jì)數(shù)器所記下的次數(shù)即為離合器的可靠壽命次數(shù) 。 12 第四 章 關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)和選取 機(jī)的選擇 機(jī) 類(lèi)型選擇 目前國(guó)內(nèi)的制造 單位 普遍使用三相交流電源對(duì)其設(shè)備供電 ， 在沒(méi)有特殊的情況下（如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)的調(diào)速，經(jīng)常啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)等） ，通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。我國(guó)已定制統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的 用于不易燃，不易爆，無(wú)腐蝕性氣味的氣體的機(jī)械。 同時(shí)， 具有 具有 高效率，低耗能，低噪聲，小振動(dòng)，占用空間小，運(yùn)行安全可靠 等優(yōu)點(diǎn) ，適用于一般用途的電動(dòng)機(jī)，本次試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)也采用 步電動(dòng)機(jī) 定電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速 電機(jī)的功率選擇是否恰當(dāng)，對(duì)電機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能都有著十分重要的影響。功率選得過(guò)小， 電動(dòng)機(jī)不能保證機(jī)器的正常工作，或電動(dòng)機(jī)因?yàn)殚L(zhǎng)期超載運(yùn)行而早早損壞；容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)價(jià)格過(guò)高，能量不能充分利用， 造成能源的浪費(fèi) 。 對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大或很少辯護(hù)的，在常溫下工作的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，選擇容量時(shí)，只需使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過(guò)其額定值， 電機(jī)就不會(huì)因?yàn)檫^(guò)載而導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重，此時(shí)就可以參考電 機(jī)的額定功率 于或略大于電動(dòng)機(jī) 所需的功率 即 ，選擇相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，而不必在做發(fā)熱計(jì)算。 技術(shù)指標(biāo)中轉(zhuǎn)矩 1 =100速： =0—1000電動(dòng)機(jī)所需的功率為 1 0 0 1 0 0 0 / m i n( ) 1 0 . 5 ( )9 5 5 0 9 5 5 0 m rk w k ? ? ? （ 1） 查表 10391_2008, 終圓整為 11終選擇電機(jī)為同步轉(zhuǎn)速為 1000r/6極的 6，其他技術(shù)參數(shù)如下表所示： 表 4— 1 6三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) 額定功率/載轉(zhuǎn)速/(r/額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 同步轉(zhuǎn)速 1 000r/6 極 13 1 970 ：電動(dòng)機(jī)型號(hào)意義：以 例， Y 表示系列代號(hào)， 132 表示機(jī)座中心高， M 表示中機(jī)座， L 表示長(zhǎng)機(jī)座）， 2 表示電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，示安裝形式。 表 4—2 機(jī)座帶底腳、端蓋無(wú)凸緣 Y 系列電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸 座號(hào) 極數(shù) A B C D E F