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1、欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321毕业设计（论文）毕业设计（论文） 摘要车用液力偶合器的实质是离心泵与涡轮机的组合，主要由输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、外壳、辅室及安全保护装置等构成。目前对车用液力偶合器的设计有三种研发类的全新型设计、相似设计和选型设计。工程中运用最多的是选型设计。本文试图在结合行业中车用液力偶合器的设计惯例，结合工作要求，进行选型设计和相似设计，并做重要部分的结构设计。 对输出轴孔和输入轴孔进行结构设计与校核，包括轴孔的强度校核和轴孔上的配合螺栓组强度校核。本文也对输出轴孔的轴承进行了选择和校核。确定了泵轮和涡轮的厚度及合金材料
2、成分。同时，本设计也确定了车用液力偶合器的辅助系统的原理及相关参数。关键词：车用液力偶合器；选型设计；相似设计；结构设计Abstract Hydraulic coupling, in essence, is centrifugal pump and turbine combination. Enter from the main shaft, the output shaft, pumping round, turbine, shell, auxiliary rooms and pose a security device. Coupled with the current hydraulic
3、 design of the three-research and development of new types of design, similar to the design and type design. Engineering is the largest use of type design. This paper attempts to combine industry in the hydraulic coupling in the design practice, the combination of work requirements, selection and de
4、sign of similar design, and to do important part of the structural design. The output shaft hole and input shaft hole for structural design and verification, including the shaft hole and check the strength of the shaft with bolt holes on the group strength checking. In this paper, check the option o
5、f the output shaft holes bearings. Determine the pump and turbine wheel of alloy material composition and thickness. At the same time, the design has also identified a hydraulic system coupled with the support of the principles and parameters. Key words: hydraulic coupler; Selection design; similar
6、design, structure design目录前言41设计要求及目的72车用液力偶合器的设计82.1车用液力偶合器基型的确定82.2车用液力偶合器基型确定92.2.1车用液力偶合器基型传递功率的确定92.2.2车用液力偶合器基型确定92.2.3作共同工作特性和输出特性102.2.4验算输送机带速103根据电动机转矩或功率，计算有效直径124子午断面设计135轴向力计算和轴承选择155.1轴向力的计算165.2轴承选择176叶轮及旋转壳体的设计186.1轮壁断面的确定186.2叶轮(或旋转壳体)的强度计算187耦合器叶片数目和叶片厚度的选择198车用液力偶合器输入输出轴孔结构设计及校核20
7、8.1车用液力偶合器输入轴孔结构设计及校核208.1.1车用液力偶合器输入轴孔结构设计208.1.2车用液力偶合器输入轴孔校核238.1.3车用液力偶合器输入轴孔螺栓组校核248.2车用液力偶合器输出轴孔基本结构设计及校核268.2.1车用液力偶合器输出轴的结构设计268.2.2车用液力偶合器输出轴的校核288.2.3车用液力偶合器输出轴孔螺栓组校核298.2.4车用液力偶合器输出轴轴承校核319按相似原理确定耦合器的其他结构尺寸3210辅助系统3310.1供油系统3310.2润滑系统3410.3操纵控制系统3510.4车用液力偶合器的发热与冷却3511计算耦合器的外特性曲线曲线3711.1共
8、同工作的输入特性3711.2.输出特性3712车用液力偶合器的系统布置图3913结语4113.1车用液力偶合器设计思想4113.2存在的不足及解决41致谢42参考资料43附录A44附录B51前言13 液力传动以其独特的优越性在汽车制造、工程机械、矿山机械、石油、化工、冶金、军工等领域得到了广泛应用。车用液力偶合器主要有限矩型与调速型两种。(1)限矩型车用液力偶合器A)限矩型车用液力偶合器工作原理车用液力偶合器的实质是离心泵与涡轮机的组合。主要由输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、外壳、辅室及安全保护装置等构成。输入轴一端与动力机相连，另一端与泵轮相连。输出轴一端与涡轮相连，另一端与工作机相连。泵轮与涡
9、轮对称布置，轮内布置一定数量的叶片。外壳与泵轮固联成密封腔，腔内充填工作液体以传递动力；当原动机通过输入轴带动泵轮旋转时，充填在工作腔内的工作液体受离心力和工作轮叶片的作用由半径较小的泵轮入口被加速加压抛向半径较大的泵轮出口，同时液体的动量矩产生增量，即耦合器泵轮将输入的机械能转化成了液体动能。当携带液体动能的工作液体由泵轮出口冲向对面的涡轮时，液流便沿涡轮叶片形成的流道做向心流动，同时释放液体动能转化成机械能驱动涡轮旋转并带动负载做功。就这样工作液体在工作腔内周而复始地做螺旋环流运动，于是输出与输入在没有任何直接机械联接的情况下，仅靠液体动能便柔性地联接在一起了。图0-1到图0-44表现出工
10、作各状态下的情况。 图0-1 工作液的状况 图0-2 车用液力偶合器静止时的状态Fig.0-1 on the status of work Fig.0-2 fluid coupling at the static state 图0-3车用液力偶合器启动的状态 图0-4 车用液力偶合器工作的状态Fig.0-3 fluid coupling the state of starting Fig.0-4 fluid coupling the state of workB)限矩型车用液力偶合器主要特点及应用限矩型车用液力偶合器主要特点： 1、保护电动机，提高电机启动能力。 2、缩短电动机启动时间，改善起
11、动性能，减少起动平均电流。 3、减少起动的冲击和振动，具有过载保护作用。 4、在多机驱动系统中能均衡各电机的负荷。 5、结构简单，运行可靠，无机械磨损，使用寿命长。限矩型车用液力偶合器应用：胶带输送机、刮板输送机、链式输送机、螺旋输送机、挖掘机、斗轮挖掘机、各种提升机、球磨机、破碎机、磨煤机、搭式起重机、门式起重机、桥式起重机、斗轮堆取料机、离心机、洗涤机、制革转鼓、游艺机、搅拌机、拉丝机、炼胶机、注塑机、挤出机、预加水成球机、锅炉碎渣机等。(2)调速型车用液力偶合器A)调速型车用液力偶合器工作原理调速型车用液力偶合器其工作原理是：耦合器工作腔内充入一定量的工作液(一般为20号透平油)，工作轮
12、泵从电机上获得机械能，并转化为液体能，推动涡轮旋转，涡轮把液体能转化为机械能，通过输出，带动工作机工作，周而复始，实现了从原动机到工作机之间的能量传递。调速型车用液力偶合器之所以能够调速，是通过耦合器内部的导管改变导管开度，从而改变工作腔内工作液的充满度，在电动机转速不变的情况下，实现对工作机的无级调速，改变输出功率的大小。因在传递能量变化日寸，产生转差率，会使工作液发热，所以必须配备冷却器把工作液冷却。耦合器配备有电动执行器和电动操作器，与负载变化的讯号联接，也可按用户要求配自动测速装置。可以实现调速遥控或自动控制。B)调速型车用液力偶合器主要特点及应用调速型车用液力偶合器主要特点 1、用于
13、需要调速的流体机械(如风机、泵类)时，有显著的节电效果，节电率可达2040。 2、能使电动机空载起动，又能利用其尖峰力矩作起动力矩，提高其起动能力，缩短电动机起动时间而使工作机滞后于电机缓慢起动。 3、用于多机驱动时，能协调功率平衡，减少电网冲击电流。 4、隔离扭振，减缓；中击，防止动力过载，保护电机，工作机，不会因过载而损坏。 5、易于实现对工作机的遥控和自动控制，操作方便。 6、提高工作机的使用寿命，减小噪音，改善了劳动环境；投资少，简化电器设备，降低运行费用。 7、结构简单，可靠，无机械磨损，能在环境恶劣的条件下工作，无需特殊维护，使用寿命长。调速型车用液力偶合器应用 用于各种风机、泵类
14、及其它需要调速和需要解决起动困难的机械设备上。 泵类锅炉给水泵、热网循环泵、原油泵、冷凝水泵、灰渣泵、渣浆泵、砂泵、成品油泵、油田注水泵、泥浆泵、柱塞泵、自来水供水泵等。风机锅炉送风引风机、水泥回转窑窑尾风机、水泥立窑罗茨风机、电炉除尘风机、均热炉引风机、高炉鼓风机、高炉除尘风机、化铁炉风机、烧结风机、转炉排烟除尘风机、均热炉鼓风机、预热循环风机、空调风机、高压透平压缩机、煤粉风机、排粉风机、矿井送风机、通风机、煤气压缩机等。其它带式输送机、离心机、搅拌机、木材切碎机、环锤破碎机、大型球磨机、柴油机冷却扇、挖泥船、油田钻机、船用发电机组、废钢切碎机、风扇式磨煤机、制革转鼓等。1设计要求及目的1、设计用途：满足露天煤矿输送剥离土石用带式输送机的车用液力偶合器。2、具体要求：1)带速2.32.5以上；2)皮蛋滚筒直径D=1m，减速器减速比i=21；3)输送系统稳定运动功率=110kW；4)双驱动滚筒各由一台Y135S笼型电动机驱动，电动机额定功率 =75kW，额定转速= 980r/min，额定力矩=731Nm。2车用液力偶合器的设计结合相似设
