先驱是多片盘式离合器，它是直到年以后才出现的。世纪年代末，直到进入年代时，只有工程车辆赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器。随着汽车发动机转速功率不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。随着计算机的发展，设计工作已从手工转向电脑，包括计算性能演示计算机绘图制成后的故障统计等等。离合器的优缺点牙签式离合器外形尺寸小，传递转矩大，接合后主从动轴无相对滑动，传动比不变。但接合时有冲击，适合于静止接合，或转速差较小时接合对矩形牙转速差，对其余牙形，主要用于低速机械的传动轴系摩檫离合器无论在何种速度时，两轴都可以结合或分离，结合过程平稳，冲击震动较小，从动轴的加速时间和所传递的最大扭矩可以调节，过载时可发生打滑，以保护重要零件不至于顺坏缺点是外形尺寸较大，在接合和分离过程要产生滑动摩檫，故发热较大，磨损也较大活塞缸旋转式摩擦离合器承载能力高，传递转矩大，体积小，当外形相同时，其传递转矩比电磁离合器大倍，而且无冲击，起动换向不稳，但接合速度不及气压离合器，能自动补偿摩擦元件的磨损量，易于实现系列化生产离心式离合器利用自身的转速来控制两轴的自动接合或脱开，其特点是可直接与电动机联接，使电动机在空载下平稳起动，改善电机的发热，但由于未达到额定转速前，因打滑产生摩擦热，故不宜用于频繁起动的场合，且输出功率与转速有关，故也不宜用于变速传动的轴系。离合器的工作原理离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质液力偶合器，或是用磁力传动电磁离合器来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。本次设计选用的是内外齿式离合器，当电动时，内外齿啮合，弹簧处于微压状态形变量当电动不工作时，通过手柄牵动钢丝，钢丝拉动拨叉，拨叉与内齿相连，从而拉动内齿与外齿轮脱兰州交通大学毕业设计论文第页共页离啮合，使内齿与手动轴上的齿轮啮合，此时弹簧处于受压状态形变量。离合器的结构设计离合器的结构简图如下图所示图离合器结构示意图离合器内外齿轮的结构设计选择内外齿轮的材料选择材料热处理方式精度等级。由以上计算结果可得外齿轮的转速齿，考虑到传动的功率不大，速度偏低，故选择内齿轮钢，调质，硬度为外齿轮钢，调质，硬度为。外齿轮的结构设计图外齿轮结构图兰州交通大学毕业设计论文第页共页初选模数，齿数，则分度圆直径，为了便于啮合，倒角齿宽可按结构取，此处取为了便于加工，右边留上的退刀槽，其直径比齿根圆大，此处取。为了给花键轴个支持，在外齿轮上加工个轴承座，尺寸按花键轴上的轴承来定，这里取长度，。确保壁厚的均匀，最大径，总长内齿轮结的构设计图内齿轮的结构图兰州交通大学毕业设计论文第页共页由外齿轮可得，外内内外内外由于内齿轮需要左右滑动，故应开花键槽，规格为固定拨叉的槽宽表离合器箱体中齿轮参数汇总几何尺寸及参数符号内齿轮外齿轮手动输入齿轮模数齿数中心距分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽兰州交通大学毕业设计论文第页共页轴的设计外齿轮轴的设计选择轴的材料该离合器为的小功率传动装置，轴主要传递小的转矩，故选用钢，调质处理，抗拉强度，许用弯曲应力。初步计算轴的最小直径材料为钢，调质处理，查表，取材料系数外因该段轴的最小直径处安装滚动轴承，取轴承类型及其润滑与密封方式采用角接触球轴承，并采用凸缘式轴承端盖实现轴承两端单相固定，轴与轮毂之间用平键联接，实现周向固定。④轴的结构设计图外齿轮轴结构图根据轴的最左段与减速器的输出轴通过弹性柱销联轴器相连可得，，。联轴器左端需加定位轴肩，则根据外齿轮与轴承的结构可得，花键轴的设计选择轴的材料选用钢，调质处理，抗拉强度，许用弯曲应力。轴的结构设计图花键轴结构图兰州交通大学毕业设计论文第页共页根据前面的结果可得，长度由轴承端盖轴承及套筒得。处安装齿轮，，。处为轴肩，，。处为花键轴部分，规格为，即，。，手动输入轴的设计选择轴的材料选用钢，调质处理，抗拉强度，许用弯曲应力。轴的机构设计图手动输入轴结构图，，离合器轴的校核离合器的校核内外齿式离合器失效形式为内外表面的压馈，故其承载能力主要有内外啮合面的需用挤压应力所限制，啮合面的挤压应力计算式及强度条件由式得兰州交通大学毕业设计论文第页共页式为离合器的计算转矩为分度圆直径为参与啮合的实际齿数，对于内外齿式离合器通常把内齿隔齿取，外齿隔齿取半，及④为内齿宽为载荷分配不均匀系数，可取所以，强度条件满足要求。花键轴的校核将计算所得数据列于下表表花键轴上弯矩计算数值载荷水平面垂直面支反力弯矩总弯矩花键轴的弯扭受力图如下图所示图花键轴的弯扭受力示意图兰州交通大学毕业设计论文第页共页从上图可知，花键轴的危险截面为内齿轮的中心平面处根据式及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变力，取，则轴的计算应力故花键轴安全。弹簧的设计经计算后弹簧的主要参数如下表所示表弹簧的主要参数参数名称及代号计算值参数名称及代号计算值中径长度内径有效圈数外径总圈数旋绕比节距压缩弹簧长细比螺旋角注因弹簧装在拉杆上，故不需考虑稳定性兰州交通大学毕业设计论文第页共页输出部分的设计传动方案设计图传动方案简图由前面的设计已经知道离合器的输出轴本应该直接与滚筒相连，然后通过钢丝与滑轮相连，但是，由于离合器的输出轴已经靠近底座边缘，如果不改进的话就会导致钢丝靠近横梁边缘，不便于其拉动位于横梁中部的走形架。所以，在结构上做改进，让离合器的输出轴不直接与滚筒相接，而与对开式齿轮相接，然后滚筒再与开式齿轮的从动轴相接，使滚筒就能尽量靠近横梁的中部，这样就能很好的拉动走形架。开式齿轮结构设计开式齿轮传动采用传动，故两齿轮的结构参数样，设计过程与前面的齿轮样，这里不再累述，经计算后，主要参数如下表所示表开式齿轮的结构参数几何尺寸及参数符号齿轮齿数模数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距，齿宽兰州交通大学毕业设计论文第页共页轴的设计设计思路与前面的基本样，但是，需要强调的就是安装滚筒和后个轴承座的地方应该处于蜗杆齿轮减速器和内外齿式离合器之间，这样就能避免与他们相撞。轴的结构简图如下所示图开式齿轮轴的结构简图，滚筒及滑轮的设计滚筒长度直径滑轮长度大小动控制部分设计手动控制部分的作用在货场中，由于装卸货物的需要，经常要求铁路供电线路进行横向移动，设计时首先考虑动力源为电机，但是，为了确保在断电或者电机烧坏的情况下任然可以进行相关的作业，因此需要另外附加动力源人力。通过人力经过些传动装置来达到电机样的效果，从而增加工作的可靠性。手动控制机构的设计思路与方案设计思路由前面的设计可知，离合器的手动输入轴在个八米高的架子上，要通过种机械传动装置使人的动力能够附加上去。在机械设计中，我们常用的传动装置有齿轮传动链传动带传动螺旋传动等等。从经济和可行性方面考虑，这里优选选择链和带传动。与摩檫型的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象又因链传动的链条不需要兰州交通大学毕业设计论文第页共页像带那样张的很紧，所以压轴力相对较小链条采用金属材料制成，在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸小，结构较为紧凑同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作，所以这里选择链传动。设计方案由以上的分析得出了此处选用链传动将人的动力传给离合器的输入轴，再经过离合器将动力传递给滚筒，最后传给钢丝，由钢丝拉动走形架，拖动电线。传递的功率不大，故选用单排滚子链。图手动传动路线简图手动控制机构的结构设计选择链轮的材料链轮轮齿要有足够的耐磨性和强度，由于小链轮轮齿的啮合次数不大链轮多，所受的冲击也较大，故小链轮应采用较好的材料制造。这里取小链轮的材料为钢，淬火回火，硬度大链轮为钢，正火，硬度为。选择链轮的齿数传动比的分配通常链轮齿数为奇数，所以取，由于，为了降低转速，取，链传动的传动比，此处取，则取。确定计算功率由已知条件可得钢丝上的拉力所以兰州交通大学毕业设计论文第页共页由表查得，由表查得，单排链，则计算功率为选择链条型号和节距根据及，查表，可选链条型号查表可得，链条节距，内链节内宽。链传动的布置因为此处要求链轮中心线铅垂且中心距非常大，查表可得链轮布置如下图链轮传动布置图计算链速，确定润滑方式由和链条，查图可得应采用人工定期润滑。计算压轴力有效圆周力由式可得压轴力近似可以取为表链轮主要参数主要参数符号小链轮大链轮齿数分度圆直径兰州交通大学毕业设计论文第页共页齿顶圆直径齿根圆直径齿宽中心距