机械设计基础14—18章

图 17.6 题17-6图

解 自动离心离合器的工作原理是：活动瓦块在离心惯性力的作用下克服弹簧拉力压紧鼓轮内壁，当输入

轴转速达到一定值时，压紧力所产生的摩擦力矩克服外力矩后，离合器处于接合状态。故离合器所能传递

的转矩与轴的转速之间的关系是：

则：

当输入轴的角速度为 时，传递转矩

18-1解 1）弹簧丝最大剪应力取 材

时对应着最大工作载荷 由弹簧的材料、载荷性质查教

表18-1得；由弹簧丝直径 查教材表18-2得 。故

由式（ 18-2）可解得最大工作载荷

将 ，及由教材图18-6查得 代入上式，得

在 作用下的变形量 即为最大变形量，由式（18-4）得

2）采用端部磨平结构时，设两端各有3/4圈并紧，其有效圈数为

圈

则其并紧高度

将 代入自由高度计算式，得其自由高度

3）验算稳定性

符合稳定性要求。

18-2解 （ 1）初选弹簧丝直径 根据对结构尺寸的限制条件，此弹簧的内径应 外径应

，故弹簧丝直径

，弹簧

，初选

（ 2）确定许用应力

弹簧用碳素钢丝 组制造，承受冲击载荷，由教材表18-1、表18-2查得

（ 3）确定弹簧丝直径 由式（ 18-2）可解得

因

，将各值

，取 ，则 ，查教材图18-6得

代入上式，得

说明取 的碳素钢丝满足强度要求。

（ 4）确定弹簧有效圈数 由式（ 18-5）得

将弹簧的刚度 代入上式，得

圈，取 圈

（ 5）计算弹簧的其他尺寸

弹簧内径：

弹簧外径：

弹簧间距： ，

弹簧节距：

螺旋升角：

弹簧总圈数： 两端各并紧 3/4圈磨平，则 圈

弹簧丝的展开长度：

自由高度：

安装高度：

（ 6）验算弹簧的稳定性

符合稳定性要求。

18-3解 1）弹簧储存的变形能为：

由题意可知 ， ， ，代入上式可得

则弹簧刚度：