汽車(chē)離合器的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 1 - 目錄 1離合器的概述 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2、 設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù) . 1 3、 結(jié)構(gòu)方案分析 . 1 3 1從動(dòng)盤(pán)數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器 . 1 3 2 壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器 . 2 3 3 膜片彈簧的支撐形式 . 4、 離合器主要參數(shù)的選擇 . 3 4 1 后備系數(shù) . 3 4 2 摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) Z 和離合器間隙 t . 3 4 3 單位壓力 p. 3 4 4 摩擦片外徑 D、內(nèi)徑 d 和厚度 b . 4 5、離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 . 6 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) .、 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì) . . 12 考文獻(xiàn) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 2 - 1、 離合器概述 對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車(chē)傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的總成。目前，各種汽車(chē)廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)、和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。 離合器的功用主要的功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車(chē)起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車(chē)平穩(wěn)起步；在換檔時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換檔齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的 最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零件因過(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。 2、設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù) 基本要求 ： 1） 在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止過(guò)載。 2） 接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證起初起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。 3） 分離時(shí)要迅速、徹底。 4） 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換檔時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。 5） 應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)效果，以保證工作溫度不致過(guò)高，延長(zhǎng)壽命。 6） 操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。 7） 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，一保證 其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。 技術(shù)參數(shù) : 車(chē)型： 華麗特銳 2車(chē)質(zhì)量（ 1050 最大扭矩 /轉(zhuǎn)速（ N m/ 120/3200 主減速比： 檔速比： 滾動(dòng)半徑： 350、結(jié)構(gòu)方案分析 動(dòng)盤(pán)數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器 單片離合器：對(duì)乘用車(chē)和最大質(zhì)量小于 6t 的商用車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 3 - 一般不大，在布置 尺寸容許條 件下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤(pán)。 單片離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤(pán)可保證 結(jié)合平順。 緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器 膜片彈簧 是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。 1. 膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： 1) 具有較理想的非線性彈性特性。 2) 兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用。 3) 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定。 4) 以整個(gè)圓周與壓盤(pán)接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。 5) 通風(fēng)散熱良好，使用壽命長(zhǎng)。 6) 膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。 2. 與推式相比，拉式 膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個(gè)支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小等。 片彈簧的支撐形式 圖 3拉式膜片彈簧的支承形式 單支承環(huán)形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋殺中的支承環(huán)上。 圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 4 - 4、 離合器主要參數(shù)的選擇 備系數(shù) 后備系數(shù)是離合器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇時(shí)，應(yīng)考慮摩擦片在使用中的磨損后離合器仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、 防止傳動(dòng)系過(guò)載以及操縱輕便等因素。乘用車(chē)選擇： ， 本次設(shè)計(jì) 取 = 擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) Z 和離合器間隙 t 摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。摩擦因數(shù) f 的取值范圍見(jiàn)下表。 表 4擦 材料的摩擦因數(shù) f 的取值范圍 摩 擦 材 料 摩擦 因數(shù) f 石棉基材料 模壓 織 末冶金材料 銅基 基 屬陶瓷材料 次設(shè)計(jì)取 f = 摩擦面數(shù) Z 為離合器從動(dòng)盤(pán)數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。本次設(shè)計(jì)取單片離合器 Z = 2 。 離合器間隙 t 是指離合器處于正常結(jié)合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過(guò)程中離合器仍能完全結(jié)合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。該間隙 t 一般為 3 4本次設(shè)計(jì)取 t =3 位壓力 p 0單位壓力 決定了摩擦表面的耐磨性，對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。 取值范圍見(jiàn)表 4 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 5 - 表 4擦片單位壓力 摩擦片材料 單位壓力 棉基材料 模壓 織 末冶金材料 銅基 基 金屬陶瓷材料 本次設(shè)計(jì) 取 = 擦片外徑 D、內(nèi)徑 d 和厚度 b 摩擦片外徑 是 離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響 。 D = 3 30 )1(12 m a e 160 (2取 D =198 摩擦片外徑 D 確定后，摩擦片內(nèi)徑 d 可根據(jù) d/D 在 間來(lái)確定。 取 c = d/D = d = 140 取 d = 139擦片厚度 b 主要有 3.2 3.5 4.0 種。取 b = 3.5 120 = 143 、 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 合器基本參數(shù)的優(yōu)化 設(shè)計(jì)離合器要確定離合器的性能參數(shù)和尺寸參數(shù)，這些參數(shù)的變化直接影響離合器的工作性能和結(jié)構(gòu)尺寸。這些參數(shù)的確定在前面 是 采用先初選、后校核的方法。下面采用優(yōu)化的方法來(lái)確定這些參數(shù)。 1） 摩擦片外徑 D（ 選取應(yīng)使最大圓周速度 超過(guò) 65 70m/s，即 v D =60 10 3 =60 3200 200 10 3 =s 65 70m/s 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 6 - (2符合要求 。 式中 , 為摩擦片最大圓周速度 (m/s);r/ 2） 摩擦片的內(nèi)、外徑比 c 應(yīng)在 圍內(nèi)，本次設(shè)計(jì)取 c = 3） 為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過(guò)載，不同的車(chē)型的值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 本次設(shè)計(jì)取 = 4） 為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器彈簧位置直徑20 d 250 ） 為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷 ,防止摩擦片損傷 ,對(duì)于 不同車(chē)型 ,單位壓力 本次設(shè)計(jì)取 6） 為了減少汽車(chē)起步過(guò)程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過(guò)高而發(fā)生燒傷，離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功 w 應(yīng)小于其許用值 w。 汽車(chē)起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功 (J)為： W = 18002 = ) (2式中， 為汽車(chē)總質(zhì)量 ( 輪胎滾動(dòng)半徑 (m)； r/乘用車(chē) r/ w = )( 4 22 = )1 4 0*1 4 02 0 0*2 0 0(*2* 9 4*4 = 2n=T*n/9550=400550= 軸花鍵外徑 =40 由 文獻(xiàn) 4得知花鍵尺寸 d=36 D=40 B=7 6） 切槽寬度 1、 2 及半徑 的確定 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 8 - 1= 3.5 2 = 9 10 的取值應(yīng)滿足 r - 2 。 本次設(shè)計(jì)取 1 = 3.2 2 = 9 r = 52.5 7） 壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑 支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 確定 4 3 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要確定一組彈簧的基本參數(shù)，使其彈性特 性滿足離合器的使用性能要求，而且彈簧強(qiáng)度也滿足設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到最佳的綜合效果。 1） 為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 H/h 與初始底錐角 H/(在一定范圍內(nèi)，即 H/h = 9 H/(10 15 2） 彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即 R/r= R / 80 / ） 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤(pán) 加載點(diǎn)半徑位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 (D+d)/4 63 D/2 4） 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， R， 1 6 7 0 4 5） 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 111 rR rR f = 、 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)減振器的概述 扭轉(zhuǎn)減振器 主要由彈性元件 (減振彈簧或橡膠 )和阻尼元件 (阻尼片 )等組成。彈買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 9 - 性元件的主要作用 是 降低傳動(dòng)系的首段扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階 (通常為三階 )固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開(kāi)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用 是 有效地耗散振動(dòng)能量。因此，扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能： 1） 降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率。 2） 增加傳 動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振。 3） 控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振及噪聲。 4） 緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。 減振器的扭轉(zhuǎn)剛度 k和阻尼摩擦元件間的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T 是兩個(gè)主要參數(shù)，決定了減振器的減震效果。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩 緊轉(zhuǎn)矩 極限轉(zhuǎn)角j等。 轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì) 1） 極限轉(zhuǎn)矩 1 時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 ，即限位銷(xiāo)起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 (一般乘用車(chē)：系數(shù)取 即 = 2 = 240N m 2） 扭轉(zhuǎn)角剛度 K 133 240=3120 3） 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度 k受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T 。 一般可按下式初選： T=(取 T= = 12N m 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 10 - 4） 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明， 加，共振頻率將向減小頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。但是 應(yīng)大于 T ，否則在反向工作時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取 (取 = =12N m 5） 減振彈簧的位置半徑 尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取 =(d/2 (2= = 37.5 6） 減振彈簧個(gè)數(shù) 取。 表 6振彈簧個(gè)數(shù)的選取 摩擦片外徑 D/25 250 250 325 325 350 350 6 6 8 8 10 10 摩擦片外徑 D = 198選取 7） 減振彈簧總壓力 F 當(dāng)限位銷(xiāo)與從動(dòng)盤(pán)轂之間的間隙 1 或 2 被消除，減震彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值 震彈簧受到的壓力 F 為 F = 0= 240000 6400 N (28） 極限轉(zhuǎn)角 j 本次設(shè)計(jì)j取 10。 轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì) 1）取彈簧鋼絲直徑 d=3）彈簧指數(shù)比 c=6 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 11 - 3）曲度系數(shù) K=）彈簧中徑 8）外徑 D=Dm+d=21）彈簧總?cè)?shù) n=i+）工作負(fù)荷下變形 f=P/K=30 8） n=i+) f=0)0H=()d+f+ f+0 表 6簧的計(jì)算公式表 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 12 - 動(dòng)盤(pán) 總成的設(shè)計(jì) 動(dòng)盤(pán)轂 從動(dòng)盤(pán)轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的遲鈍可根據(jù)摩擦片的外徑 D 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 取。 表 6動(dòng)盤(pán)轂花鍵的尺寸 摩擦片外徑 D/動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩N m) 花鍵尺寸 擠壓 應(yīng)力c/數(shù) n 外徑D/徑d/厚t/ 效 齒長(zhǎng) l/60 49 10 23 18 3 20 80 69 10 26 21 3 20 00 108 10 29 23 4 25 25 147 10 32 26 4 30 50 196 10 35 28 4 35 80 275 10 35 32 4 40 00 304 10 40 32 5 40 25 373 10 40 32 5 45 50 471 10 40 32 5 50 次設(shè)計(jì) D = 198 120 N m 故選擇花鍵類(lèi)型為： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 13 - 摩 擦 片外徑 D/動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩N m) 花鍵尺寸 擠壓應(yīng)力c/數(shù) n 外徑D/徑d/厚t/效齒長(zhǎng) l/00 120 10 32 26 4 30 從動(dòng)片的設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)對(duì)離合器工作性能影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下要求： 1)從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。 2) 從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有軸向彈性，使離合器結(jié)合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，以減小磨損。 3)應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。 擦片的設(shè)計(jì) 摩擦片應(yīng)滿足以下要求： 1)摩擦因數(shù)較高且穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對(duì)其影響要小 2)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性 3)密度要小，以減少?gòu)?動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 4)熱穩(wěn)定性要好 5)磨合性要好，不至刮傷飛輪和壓盤(pán)表面 合器蓋總成的設(shè)計(jì) 合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求： 1)應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時(shí)的分離行程，減小壓盤(pán)升程，嚴(yán)重時(shí)使摩擦面不能徹底分離。 2)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響總成的平衡和正常的工作。 3)蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。 4)為了便于通風(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過(guò)高，可在離合器蓋上開(kāi)較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。 乘用車(chē)離合器蓋一般用 08、 10 鋼等低碳鋼板。 盤(pán) 的設(shè)計(jì) 對(duì)壓盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 : 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 14 - 1)壓盤(pán)應(yīng)具有較大的質(zhì)量