ZY1120貨車(chē)離合器畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目: : ZY1120ZY1120 貨車(chē)離合器設(shè)計(jì)貨車(chē)離合器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 2016 年年 5 月月 30 日日目 次1 離合器概述.11.1 設(shè)計(jì) ZY1120 車(chē)離合器應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求. 21.2 ZY1120 汽車(chē)離合器的功用.32 底盤(pán)總體設(shè)計(jì).33 ZY1120 汽車(chē)離合器的結(jié)構(gòu)方案分析.53.1 貨車(chē)離合器設(shè)計(jì)參數(shù).53.2 ZY1120 汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)的選擇.53.3 ZY1120 汽車(chē)離合器壓緊彈簧和布置形式的選擇.73.4 ZY1120 汽車(chē)膜片彈簧的支承形式

2、.94 ZY1120 汽車(chē)離合器主要參數(shù)的選擇.94.1 摩擦片參數(shù)的選擇.94.2 校核離合器尺寸.125 ZY1120 汽車(chē)離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算.135.1 膜片彈簧的概念.135.2 膜片彈簧的基本參數(shù)的選擇.145.3 膜片彈簧的彈性特性曲線(xiàn).146 ZY1120 汽車(chē)扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì).166.1 扭轉(zhuǎn)減振器的功能.166.2 扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇.166.3 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù).177 ZY1120 汽車(chē)離合器壓盤(pán)的設(shè)計(jì).197.1 ZY1120 汽車(chē)離合器壓盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求.197.2 ZY1120 汽車(chē)離合器壓盤(pán)的主要計(jì)算.198 ZY1120 汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的選取與

3、強(qiáng)度校核.198.1 ZY1120 汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的選取.198.2 ZY1120 汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵強(qiáng)度校核.218.3 從動(dòng)片設(shè)計(jì).219 ZY1120 汽車(chē)離合器蓋設(shè)計(jì).2110 ZY1120 汽車(chē)離合器的操縱機(jī)構(gòu).22設(shè)計(jì)總結(jié).25致謝.26參考資料.271 1 概述概述當(dāng)前汽車(chē)領(lǐng)域主要采用的離合器是一種依靠主動(dòng)部分和從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力和扭矩，并且還要滿(mǎn)足隨著人們的意愿在駕駛員的操縱下快速分離的裝置機(jī)構(gòu)。由其組成結(jié)構(gòu)有主動(dòng)零部件、從動(dòng)零部件、壓緊機(jī)構(gòu)裝置和操縱機(jī)構(gòu)裝置等四部分；主動(dòng)零部件由、飛輪、壓盤(pán)、離合器蓋組成；壓緊機(jī)構(gòu)有壓緊彈簧；從動(dòng)部分有從動(dòng)盤(pán)；操縱機(jī)構(gòu)由

4、分離叉、離合器踏板、傳動(dòng)部件、分離軸承組成。圖 1-1 離合器零部件分解圖離合器工作時(shí)，依靠主動(dòng)和從動(dòng)部分以及壓緊機(jī)構(gòu)三者結(jié)合，使離合器與前面的發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于接合狀態(tài)，使動(dòng)力通過(guò)兩者的接合源源不斷的傳遞下去。當(dāng)需要換擋或者剎車(chē)停車(chē)時(shí)，駕駛員踩下離合器，使主從動(dòng)部分分離，終止動(dòng)力傳輸。1.11.1 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) ZY1120ZY1120 汽車(chē)離合器應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求汽車(chē)離合器應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求（1）可以在不同條件下的發(fā)動(dòng)機(jī)和可靠的最大扭矩，但也有適當(dāng)?shù)呐ぞ貎?chǔ)備。（2）對(duì)離合器的從動(dòng)部分來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不能太大，從而來(lái)減少同步器的損壞。（3）分離快速，徹底。（4）接合時(shí)保證完全，平穩(wěn)且柔和，不能有沖擊抖動(dòng)或者

5、較大噪音。（4）在保證工作溫度不太高的情況下應(yīng)具有足夠的熱吸收能力和良好的空氣流通能力，以便于離合器有較高的使用壽命。（5）結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，質(zhì)量不能太大，以便于安裝、整理、運(yùn)輸，同時(shí)制造步驟也要盡可能的簡(jiǎn)單。（6）操縱輕便，準(zhǔn)確，目的是減輕駕駛員的疲勞。（7）在從動(dòng)盤(pán)和摩擦材料打的使用過(guò)程中，應(yīng)確保離合器的摩擦系數(shù)的影響的壓力應(yīng)盡可能的小，從而確保離合器工作可靠。（8）應(yīng)該具有良好的強(qiáng)度和適合的平穩(wěn)，從而增加使用時(shí)間。（9）關(guān)節(jié)應(yīng)光滑柔軟，確保汽車(chē)開(kāi)始不抖動(dòng)的影響。（10）應(yīng)該盡量避免傳動(dòng)系的共振和扭轉(zhuǎn)，從而增加緩和沖擊和降噪的能力。圖 1-2 離合器分解圖1.21.2 ZY1120ZY1120

6、汽車(chē)離合器的功用汽車(chē)離合器的功用（1）保證車(chē)平穩(wěn)起步；在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，起步之前應(yīng)確保離合器處于分離狀態(tài)，先將離合器切斷分離，使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)徹底脫開(kāi)；接著操縱減速器操縱桿將變速器擋掛上，然后駕駛員再逐步緩緩的松開(kāi)離合器的操縱踏板，以保證離合器就能慢慢柔和的接合。在汽車(chē)離合器慢慢結(jié)合的整個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)受到的反向阻力矩也在逐漸增加，為了不讓發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，所以應(yīng)同時(shí)慢慢踩下加速踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持在一個(gè)的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。離合器會(huì)慢慢的越來(lái)越結(jié)合，經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)矩直到轉(zhuǎn)矩增大到可以起動(dòng)時(shí)，汽車(chē)就可以慢慢的啟動(dòng)了。（2）防止汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)載；當(dāng)車(chē)在緊急制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)急劇減

7、少在并未安裝離合器的情況下。對(duì)其運(yùn)動(dòng)零部件產(chǎn)生很大的沖擊慣性，這樣會(huì)對(duì)傳動(dòng)軸或其他傳動(dòng)件造成超過(guò)其承載能力的載荷，就可能會(huì)使其運(yùn)動(dòng)零產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)甚至疲勞斷裂。如果安裝了離合器，情況不是上面說(shuō)的那樣了，就可以依靠離合器主從動(dòng)部分之間分離避免相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況，切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，從而消除這個(gè)危險(xiǎn)。（3）保證汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)換檔時(shí)工作要平順不受沖擊；齒輪式變速器換擋時(shí)，首先踩下離合器，中斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳入，然后撥動(dòng)操縱桿來(lái)?yè)軇?dòng)齒輪或者同步器，使原有的檔位齒輪退出傳動(dòng)，從而中斷了動(dòng)力傳遞，這樣便于使原有的嚙合檔位脫開(kāi)，掛上新檔位之后，再逐漸松開(kāi)離合器，同時(shí)漸漸踩下加速踏板，新的檔位嚙合的嚙合部位速度逐漸相等，這樣就使

8、得嚙合時(shí)的沖擊大大的減輕或是消除。2 ZY1120汽車(chē)總體設(shè)計(jì)2 2 底盤(pán)總體設(shè)計(jì)底盤(pán)總體設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 ZY1120 型貨車(chē)按推斷應(yīng)為中型貨車(chē)。根據(jù)本小組小組會(huì)議商討結(jié)果，參照同類(lèi)車(chē)型如東風(fēng)載貨汽車(chē) DFL1120B 系列。不同形式的汽車(chē)主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式以及布置形式上有區(qū)別。汽車(chē)的主要尺寸參數(shù)包括總長(zhǎng)、總寬、總高、軸距、輪距、接近角、離去角、前懸、后懸、最小離地間隙等。 （如圖 2-1）圖 2-1 汽車(chē)主要尺寸參數(shù)現(xiàn)將我們組所設(shè)計(jì)汽車(chē)整體參數(shù)結(jié)構(gòu)形式等總結(jié)如下：軸數(shù)：汽車(chē)總質(zhì)量為 12t，因此采取兩軸式布置形式：選用平頭式、發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)貨車(chē)驅(qū)動(dòng)形式：選用 42 驅(qū)動(dòng)形式

9、外廓尺寸：總長(zhǎng) La=8200mm 總寬 Ba=2300mm 總高 Ha=3270mm 軸距：L=4500mm 輪距：前輪距 B1=1815mm 后輪距 B2=1800mm 前后懸：前懸=1430mm 后懸=2270mmfLLR 質(zhì)量參數(shù)：整車(chē)整備質(zhì)量：m =5100kg0 載質(zhì)量：m =6715kge 總質(zhì)量：=12010kgam性能參數(shù)：最高車(chē)速：=105/hmaxaV最大爬坡度：30%百公里燃油消耗量為：Q=20L發(fā)動(dòng)機(jī)選擇：東風(fēng) EQH180-403 3 ZY1120ZY1120 汽車(chē)離合器的結(jié)構(gòu)方案分析汽車(chē)離合器的結(jié)構(gòu)方案分析3.13.1 貨車(chē)離合器設(shè)計(jì)參數(shù)貨車(chē)離合器設(shè)計(jì)參數(shù)本次設(shè)計(jì)

10、參考車(chē)型為東風(fēng) DFL1120B 車(chē)型。貨車(chē)離合器設(shè)計(jì)基本參數(shù)如表 3-1 所示。表 3-1 貨車(chē)離合器設(shè)計(jì)參數(shù)整備質(zhì)量最大總質(zhì)量最高車(chē)速比功率比轉(zhuǎn)矩5695/5955Kg12000Kg90 km/h208.3 kW/t125 N.m/t 3.23.2 ZY1120ZY1120 汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)的選擇汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)的選擇離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩的大小，主要取決于以下幾個(gè)方面：包括摩擦面間壓緊力大小、摩擦因數(shù)以及摩擦面的數(shù)目和尺寸等。按從動(dòng)盤(pán)的數(shù)目分為單盤(pán)（圖 2-1） 、雙盤(pán)離合器（圖 2-2）和多盤(pán)離合器。只有一個(gè)從動(dòng)盤(pán)的離合器為單盤(pán)離合器，其兩面都裝有摩擦襯片，因而它具有兩個(gè)摩擦面。單片

11、離合器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，調(diào)整比較方便，軸向尺寸十分緊湊，且分離徹底，從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤(pán)時(shí)也能平順?lè)€(wěn)定結(jié)合。因此，廣泛用于各形式的轎車(chē)及微、輕、中型客車(chē)與貨車(chē)上。雙片與單片相比，由于其摩擦面增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力更大，且接和較單片來(lái)說(shuō)更為平順柔和。但中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱較差，易造成摩擦片過(guò)熱，加快摩擦片磨損甚至燒壞，并且分離行程較大，不易徹底分離。而多片離合器主要應(yīng)用于最大總質(zhì)量大于14 噸的商用車(chē)，故根據(jù)所貨車(chē)參數(shù)，選用單片離合器。圖 2-1 單盤(pán)離合器 圖 2-2 雙盤(pán)離合器3.33.3 ZY1120ZY1120 汽車(chē)離合器壓緊彈簧和布置形式的選擇汽車(chē)離合器壓緊

12、彈簧和布置形式的選擇目前離合器壓按壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)型式分類(lèi)有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面圓錐螺旋彈簧以及膜片彈簧等。按作用力的形式來(lái)分類(lèi)，可分為推式和拉式離合器；按從動(dòng)盤(pán)數(shù)來(lái)分類(lèi)，可分為單片、雙片面、多片離合器；布置形式采用圓周布置、中央布置和斜置等型式。根據(jù)壓緊彈簧類(lèi)型及布置形式，離合器可分為：3.3.1 斜置彈簧離合器這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是在摩擦片磨損或分離時(shí)，壓緊力幾何保持不變，所以不適合 ZY1120 貨車(chē)采用。3.3.2 中央彈簧離合器中央彈簧離合器。由于杠杠比比較大可以獲得較大的壓緊力，所以使操作輕便，壓緊彈簧不和壓盤(pán)接觸所以不會(huì)使彈簧回火失效。這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向尺寸大，所以不適合ZY1120

13、車(chē)采用。3.3.3 周置彈簧離合器特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，不復(fù)雜，使用方面廣，容易制造生產(chǎn)，過(guò)去廣泛應(yīng)用于各類(lèi)汽車(chē)上；缺點(diǎn)是當(dāng)速度過(guò)大時(shí)，由于較大的離心力的作用，會(huì)造成彈簧向外彎曲使壓緊力下降，使彈簧移動(dòng)到定位套或定位銷(xiāo)座上，導(dǎo)致彈簧損壞，所以不適合 ZY1200 車(chē)采用。3.3.4 膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器是一種由彈性較強(qiáng)且剛度較大的材料制作成而成，具有特殊結(jié)構(gòu)形式，類(lèi)似碟子，雖然膜片彈簧的制造工序不簡(jiǎn)單，制造成本并較高，對(duì)材質(zhì)和尺寸精度要求嚴(yán)格?？墒?，近年來(lái)，因?yàn)椴牧蠙C(jī)能的進(jìn)步，制造工藝和計(jì)劃方式的慢慢改進(jìn)，膜片彈簧的制造技術(shù)已逐漸提升。因此本車(chē)選用膜片彈簧。圖 2-3 膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)圖

14、3.3.5 膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相對(duì)比的優(yōu)勢(shì)（1）汽車(chē)正常行駛過(guò)程中，膜片彈簧的壓緊力較穩(wěn)定，在壓緊力基本不產(chǎn)生變化，能保證離合器壓緊力穩(wěn)定，工作可靠。（2）膜片彈簧的安裝位置是完全中心對(duì)稱(chēng)于離合器壓盤(pán)中心線(xiàn)，故離合器高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力不會(huì)對(duì)其造成影響，對(duì)高速運(yùn)行的車(chē)型有很多好處。（3）由于膜片彈簧本身能夠起到分離杠桿的作用，故無(wú)需額外設(shè)置分離杠桿，布局獲得簡(jiǎn)化且美觀，大大減少了離合器內(nèi)部構(gòu)建，式的離合器構(gòu)造簡(jiǎn)單且維修拆卸等方便。（4）主要部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，雖然材料等價(jià)格啊昂貴，但可用于大批量生產(chǎn)來(lái)降低其生產(chǎn)成本。所以，在轎車(chē)，現(xiàn)代汽車(chē)，乃至重型汽車(chē)上都泛的應(yīng)用。得到廣3.3.6 拉

15、式膜片離合器和推式相比的優(yōu)點(diǎn)：（1）無(wú)論是結(jié)合狀態(tài)還是分離狀態(tài)，拉式膜片離合器的大端始終都是和離合器蓋接觸在一起所以的，就算是支承環(huán)磨損很?chē)?yán)重的情況下也不會(huì)形成間隙而增大自由行程，所以不會(huì)使汽車(chē)產(chǎn)生沖擊，所以離合器的壽命更長(zhǎng)。（2）減少了中間的各個(gè)部件，因此，可以?xún)H使用一個(gè)支撐環(huán)，甚至不使支撐用支撐環(huán)，所以零件不多結(jié)構(gòu)容易。（3），離器蓋的剛度更大變形量變小分效率高。在分離或結(jié)合的狀態(tài)下合離（4）膜片中部離壓盤(pán)非常的近，在相同的壓盤(pán)尺寸下能夠采用直徑更大的膜片來(lái)試壓緊力增加和增加，并且沒(méi)有是踏板力變得更大。彈簧轉(zhuǎn)矩（5）比大而且中間支承的東西少，減少了的損失，傳動(dòng)效率變的很杠桿摩擦高，操作系統(tǒng)

16、更加容易，力減少了大概到拉式踏板力比推式踏板%25%30缺點(diǎn)是：拉式結(jié)構(gòu)的膜片的分離是與筒裝在一起，需要采用且彈簧分離軸承套為專(zhuān)門(mén)的分離軸承，比較起來(lái)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝困難綜合分析考慮兩者異同，對(duì)于中型貨車(chē)來(lái)說(shuō)，拉式膜片彈簧綜合性能較符合要求，并且由于綜合性能較好，目前不僅在貨車(chē)，在各種汽車(chē)中應(yīng)用同樣廣泛。本次設(shè)計(jì)選用的也是選用應(yīng)用廣泛，且綜合性能較優(yōu)秀的拉式膜片彈簧離合器。3.43.4 膜片彈簧的支承形式膜片彈簧的支承形式拉式膜片彈簧的支承結(jié)構(gòu)布置有兩種：1，將膜片彈簧大端離合器蓋中的支承環(huán)上；單支承環(huán)形式2，將膜片彈簧的大端直接支承在離器蓋沖出的環(huán)形凸臺(tái)無(wú)支承環(huán)形式合上。4 4 離合器主要參

17、數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇4.14.1 摩擦片參數(shù)的選擇摩擦片參數(shù)的選擇摩擦片的外徑尺寸是離合器基本尺寸，是離合器核心尺寸，它的大小關(guān)系到離合器結(jié)構(gòu)重量及其使用壽命，它的大小和離合器所需傳遞的最大轉(zhuǎn)矩大小有關(guān)系。傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，就需要較大的尺寸?？芍l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是確定離合器參數(shù)重要的參數(shù)，可用發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩來(lái)確定外徑，通過(guò)查表 3-1 來(lái)確定摩擦片外徑。表 4-1 離合器摩擦片尺寸參數(shù)表摩擦片外徑 D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Temax/Nm單片離合器雙片離合器重負(fù)荷中等負(fù)荷極限值22513015017025017020023028024028032030026031036032532038045

18、03504104805503805106007004106207208304303506808009304503808209501100所選尺寸 D 應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表 3-2 給出了離合器摩擦片系列尺寸和參數(shù)。在選擇 D 時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足離合器摩擦片最大圓周速度不超過(guò) 6570m/s，重型汽車(chē)不能超過(guò) 50m/s。根據(jù)公式：emaxDTKD 式中， 是摩擦片直徑系數(shù)。DK汽車(chē)為輕、中型貨車(chē)，且離合器為單片時(shí)=16.0 至 18.5，DK轎車(chē)：=14.6；雙膜片時(shí)=13.5 至 15.0；DKDK重型貨車(chē)：=22.5 至 24.0。DK式中，Temax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，本次設(shè)計(jì)所選發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為

19、 EQH180-40，其參 數(shù)等如圖 3-1 所示，故:取=16.0,則=16.0 = 408mm；DKemaxDTKD 650表 4-2 外徑 D/mm160180200225250280300325350380405430內(nèi)徑 d/mm110125140150155165175190195205220230厚度 b/mm3.23.53.53.53.53.53.53.54444內(nèi)外徑之比d/D0.6870.6940.7000.6670.6200.5890.5830.5850.5570.5400.5430.5351- c30.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020

20、.8000.8270.8430.8400.847單位面積mm21060013200160002210030200402004660054600678007290090800103700根據(jù)表 4-1 及結(jié)合表 4-2 摩擦片尺寸系列和參數(shù)表，?。和鈴?D：430mm 內(nèi)徑 d：230mm 厚度 b：4mm圖 4-1 東風(fēng) EQH180-40 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)表4.24.2 校核離合器尺寸校核離合器尺寸校核離合器尺寸可用如下公式：式中 摩擦片外徑，單位：mm；D 摩擦片內(nèi)徑，單位：mm；d 單位壓力，單位：MPa；p 摩擦片工作面數(shù)，單片為 2；Z 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，單位：Nm； 離合器后備系數(shù)； 離合

21、器的轉(zhuǎn)矩容量，單位：Nm。CT上式中， 是離合器后備系數(shù)，該系數(shù)是設(shè)計(jì)中離合器的一個(gè)十分重要參數(shù)，后備系數(shù)能夠反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的情況，能夠反映轉(zhuǎn)矩在發(fā)動(dòng)機(jī)與離合器之間是否能夠可靠傳遞及其可靠程度。 在選用時(shí)，應(yīng)先考慮在摩擦片出現(xiàn)磨損后，離合器依然能夠十分可靠穩(wěn)定的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、并且應(yīng)能防止離合器出現(xiàn)過(guò)大滑磨現(xiàn)象、且能夠有效阻止傳動(dòng)系出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象。因此，在在選擇離合器的后備系數(shù)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮以下幾點(diǎn)：(1) 為了能可靠傳遞最大轉(zhuǎn)矩， 不宜選取過(guò)小；(2) 為防止傳動(dòng)系出現(xiàn)過(guò)載，保證輕便操作， 又不宜選取過(guò)大；(3) 發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件不是較為惡劣， 可選取小些；(4

22、) 使用條件較為惡劣，此時(shí)為保證汽車(chē)的起步能力，使汽車(chē)能夠平穩(wěn)起步、并且同時(shí)減小離合器滑磨程度， 應(yīng)選取大些；(5) 汽車(chē)總質(zhì)量越大， 值也應(yīng)當(dāng)取越大；(6) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小（缸數(shù)越多） ， 可適當(dāng)取小些；(7) 膜片彈簧離合器由于工作較為可靠，故在選取選取 值可比其他受外界影響較大如螺旋彈簧離合器小些；(8) 單片離合器的 應(yīng)小于雙片離合器；(9) 無(wú)論哪種車(chē)型， 值范圍不能超過(guò) 1.24.0.表 4-3 后備系數(shù)表本設(shè)計(jì)是基于東風(fēng) DFL1120B 汽車(chē)的離合器設(shè)計(jì)，該車(chē)型屬于中型貨車(chē)，故根據(jù)上述要求以及表 3-3，選擇本次貨車(chē)設(shè)計(jì)的后備系數(shù) 在 1.602.25 之間選擇。因?yàn)樵撥?chē)型

23、為普通中型貨車(chē)，不需要過(guò)大的后備系數(shù)，故取=2.0。 = = 2 650 = 1300cTTemaxmN 將上述數(shù)據(jù)帶入公式，可得 D = 418，與所選參數(shù)相近，故參數(shù)選取合適。摩擦片的相關(guān)參數(shù)下表車(chē) 型轎車(chē)、輕型貨車(chē)中、重型貨車(chē)越野車(chē)、牽引車(chē)后備系數(shù)1.301.751.602.252.03.5摩擦片外徑 D摩擦片內(nèi)徑 d后備系數(shù) 厚度 b單位面積430mm230mm2.0410375.5.膜片彈簧的設(shè)計(jì)膜片彈簧的設(shè)計(jì)5.15.1 膜片彈簧的概念膜片彈簧的概念膜片彈簧形狀結(jié)構(gòu)上分為大端和小端，其大端類(lèi)似于一個(gè)截椎，形狀類(lèi)似于一個(gè)碟子，不過(guò)是去了低的碟子，正因如此大端又稱(chēng)為碟簧部分。膜片彈簧的

24、彈性力主要來(lái)源于這一碟簧部分，該部分可以產(chǎn)生較大的壓緊力，將壓盤(pán)緊貼在主動(dòng)部分上。當(dāng)然，膜片彈簧自然與碟簧有區(qū)別，區(qū)別在于膜片彈簧的大端存在幾個(gè)徑向切槽，形成類(lèi)似于手指，這些分離指起到了分離杠桿的作用，故由于此，膜片彈簧離合器不再需要分離杠桿。為減少分離指根部的產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成分離指由于疲勞而折斷，故而在設(shè)計(jì)膜片彈簧時(shí)，分離指的根部應(yīng)設(shè)計(jì)過(guò)渡圓角，且過(guò)渡圓角半徑應(yīng)大于 4.5mm。5.25.2 膜片彈簧的基本參數(shù)的選擇膜片彈簧的基本參數(shù)的選擇5.2.1 截錐高度 H 與板厚 h 比值和板厚 h 的選擇hH為了保證離合器壓緊力變化較小和操縱容易，汽車(chē)離合器用膜片彈簧的一般為 1.52.0，板厚

25、 h 為 24hHmm故初選 h=4, =1.9 則 H=1.9h=7.6.mmhHmm5.2.2 自由狀態(tài)下碟簧部分大端 R、小端 r 的選擇和比值rR當(dāng)時(shí)，摩擦片平均半徑 Rc=，對(duì)于拉式6 . 0Dd)(16542304304mmdD膜片彈簧的 R 值，應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系 215 R Rc=165mm,故取 R=190,再結(jié)合實(shí)際情況取R/r=1.21,則 r=156mm。5.2.3 膜片彈簧起始圓錐底角的選擇arctanH/(R-r)=arctan3.84/(190-156)12.10，滿(mǎn)足 915的范圍。5.2.4 分離指數(shù)目 n 的選取取為 n=18。5.2.5 壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑 R1 和支

26、承環(huán)加載點(diǎn)半徑 r1 的確定選擇 R1180mm， r1150mm.5.35.3 膜片彈簧的彈性特性曲線(xiàn)膜片彈簧的彈性特性曲線(xiàn)膜片彈簧的彈性特性可以用以下式子表示：222)1121)(111() 11()/ln()1 (61) 1(1hrRrRxHrRrRxHrRrRbEhxxfP式中， E-彈性模量，鋼材料取 E=2.06Mpa；510 B-泊松比，鋼材料取 b=0.3； R-自由狀態(tài)下碟簧部分大端半徑，單位 mm； R-自由狀態(tài)下碟簧部分小端半徑，單位 mm； R1-壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑，單位 mm； r1-支承環(huán)加載點(diǎn)半徑，單位 mm； H-自由狀態(tài)下碟簧部分內(nèi)截錐高度，單位 mm；h-膜片彈

27、簧鋼板厚度，單位 mm。圖形如下：彈性特性曲線(xiàn)膜片彈簧彈性特性05001000150020002500300035000123456變形1/mm工作壓力F1/N圖 5-1 膜片彈簧彈性曲線(xiàn)表 5-1膜片彈簧工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)綜上所述，所設(shè)計(jì)膜片彈簧的相關(guān)參數(shù)如下表：截錐高度 H板厚 h分離指數(shù) n圓底錐角7.6mm4mm1812C06 6 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)6.16.1 扭轉(zhuǎn)減振器的功能扭轉(zhuǎn)減振器的功能扭轉(zhuǎn)減震器功用是為了減弱汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，通常是在傳動(dòng)系中串聯(lián)上一個(gè)彈性阻尼裝置，一般裝在離合器的從動(dòng)盤(pán)上。扭轉(zhuǎn)減震器中主要起作用核心部件是其中的彈性元件。彈性元件即為扭轉(zhuǎn)彈簧，作用就

28、是為了緩沖摩擦片相接觸時(shí)由于速度差所產(chǎn)生的巨大的扭轉(zhuǎn)剛度，起到緩沖作用，同時(shí)降低了期間固有頻率，吸收了部件之間共振時(shí)所產(chǎn)生的能量，能夠使傳動(dòng)系避開(kāi)共振載荷，從而消除噪聲并且延長(zhǎng)使用壽命。6.26.2 扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇圖 6-1 是常見(jiàn)的幾種扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)示意圖，由于采用了不同的阻尼裝置和彈性元件，致使它們之間存在差異。采用圓柱螺旋彈簧和摩擦元件的扭轉(zhuǎn)減振器(見(jiàn)圖 6-1 a-d)應(yīng)用最為廣泛。在此結(jié)構(gòu)中，從動(dòng)片上開(kāi)有 6 個(gè)方槽，與之對(duì)應(yīng)的從動(dòng)盤(pán)毅上在相同位置同樣開(kāi)有 6 個(gè)窗口，在每個(gè)窗口中分別裝有一個(gè)減振彈簧，發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞來(lái)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)彈簧由從動(dòng)片傳給從動(dòng)

29、盤(pán)毅，兩者并不剛性的連接在一起，而是通過(guò)彈簧這一環(huán)節(jié)，從而通過(guò)緩沖改變傳動(dòng)系的剛度。如果留個(gè)彈簧完全形同屬于同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，并且同時(shí)作用時(shí)，減振器的彈性特性為線(xiàn)性。線(xiàn)性特性的扭轉(zhuǎn)減振器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故廣泛用于汽油機(jī)汽車(chē)中。相反，倘若六個(gè)彈簧規(guī)格不同，大小不一，并且作用的方式是從小到大依次作用時(shí)，則稱(chēng)該減震器為兩級(jí)或三級(jí)非線(xiàn)性扭轉(zhuǎn)減振器(圖 6-1e 為三級(jí)的)。非線(xiàn)性扭轉(zhuǎn)減振器同樣應(yīng)用廣泛，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車(chē)，但多用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。柴油機(jī)的怠速旋轉(zhuǎn)與汽油機(jī)相比不均勻，并且會(huì)引起變速器常嚙合齒輪輪齒間的沖擊。為此，柴油機(jī)通常會(huì)采用兩級(jí)或三級(jí)非線(xiàn)性。第一級(jí)剛度最小，稱(chēng)怠速級(jí)，可以降低變速器怠速噪聲。

30、線(xiàn)性扭轉(zhuǎn)減振器能有效地工作的條件有限，一般為最大轉(zhuǎn)矩，而三級(jí)非線(xiàn)性扭轉(zhuǎn)減振器特殊的彈性特性則擴(kuò)大了其工況范圍，利于避免傳動(dòng)系共振，降扭振和噪聲。采用空心圓柱形(圖 6-1f)或其他形狀的橡膠彈性元件的扭轉(zhuǎn)減振器，同樣也具有非線(xiàn)性的彈性特性。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橡膠變形時(shí)可以產(chǎn)生較大的內(nèi)摩擦，故不需另外加其他阻尼裝置，但由于其變形較大，會(huì)使從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量明顯增大，且在離合器溫度較高狀態(tài)下工作需用特質(zhì)橡膠，因此未得到廣泛應(yīng)用。1-從動(dòng)片；2-從動(dòng)盤(pán)轂；3-摩擦片；4-減振彈簧；5-碟形彈簧墊片；6-壓緊彈簧；7-減振盤(pán)；8-橡膠彈性元件圖 6-1 減振器結(jié)構(gòu)圖6.36.3 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)扭轉(zhuǎn)減振

31、器主要參數(shù)6.3.1 極限轉(zhuǎn)矩Tj車(chē) 型轎車(chē)、輕型貨車(chē)中、重型貨車(chē)越野車(chē)、牽引車(chē)后備系數(shù)1.301.751.602.252.03.5 = (1.52.0) TjmaxeT對(duì)于本次設(shè)計(jì)中型貨車(chē)，系數(shù)可取 2.0。則 Tj=2.02.06501300（Nm）maxeT6.3.2 扭轉(zhuǎn)剛度 k由經(jīng)驗(yàn)公式初選)/(1690013001313radmNTkj6.3.3 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T可按公式初選 TT（0.060.17）maxeT取 T=0.1=0.1650=65(Nm)maxeT6.3.4 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 Tn減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。Tn 滿(mǎn)足以下關(guān)系：Tn（0.050.15）且 TnT65 Nm

32、maxeT而 Tn（0.050.15）38.577 NmmaxeT則初選 Tn60Nm6.3.5 減振彈簧的位置半徑 R0對(duì)于貨車(chē)來(lái)說(shuō)，在不超過(guò)限制的情況下，R0 的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取R0=(0.600.75)d/2則取 R0=0.75d/2=0.75230/2=86.33(mm),可取為 86mm.6.3.6 減振彈簧個(gè)數(shù) Zj可以參考表 6-1 選取：摩擦片外徑 Dmm 225-250 250-325 325-350 350 減震彈簧數(shù)目 4-6 6-8 810 10表 6-1當(dāng)摩擦片外徑 D350mm 時(shí)，Zj10故取 Zj=126.3.7 減振彈簧總壓力 F當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到

33、最大值 Tj 時(shí)，減振彈簧受到的壓力 F為F Tj/Ro1300/(86)15.12(kN)310扭轉(zhuǎn)減振器相關(guān)參數(shù)如表 6-2：極限轉(zhuǎn)矩阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩預(yù)緊轉(zhuǎn)矩減振彈簧的位置半徑減振彈簧個(gè)數(shù)1300 Nm65 Nm60Nm86mm12表 6-27 7 ZY1120ZY1120 汽車(chē)離合器壓盤(pán)的設(shè)計(jì)汽車(chē)離合器壓盤(pán)的設(shè)計(jì)7.17.1 ZY1120ZY1120汽車(chē)離合器壓盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：汽車(chē)離合器壓盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)稱(chēng)，并要進(jìn)行靜平衡。壓盤(pán)高度尺寸公差要小。7.27.2 ZY1120ZY1120汽車(chē)離合器壓盤(pán)的主要計(jì)算汽車(chē)離合器壓盤(pán)的主要計(jì)算壓盤(pán)是一個(gè)形狀相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜的零件,

34、并且對(duì)于傳熱性能有較高的要求,同時(shí)由于工作條件及環(huán)境，要具有較高的摩擦系數(shù)。故壓盤(pán)通常都是由200HT灰鑄鐵制造而成的,硬度 HB 在 170-227 之間.另外可以添加部分的金屬元素用來(lái)加強(qiáng)壓盤(pán)的強(qiáng)度和剛度。壓盤(pán)的外徑根據(jù)摩擦片的外徑結(jié)構(gòu)來(lái)確定.為保證工作可靠，通常要求比摩擦片的半徑要適當(dāng)大一些，相反，要求其內(nèi)徑略小于摩擦片的內(nèi)徑，使摩擦片完全包圍于壓盤(pán)之下。所以確定壓盤(pán)的外觀尺寸為:D=430+30=460(mm)d=230-30=200(mm)ZY1200車(chē)型壓盤(pán)的厚度計(jì)算盤(pán)厚度不應(yīng)小于16毫米本次選取26mm8 8 ZY1120ZY1120汽車(chē)汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的選取與強(qiáng)度校核離合

35、器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的選取與強(qiáng)度校核8.18.1 ZY1120ZY1120汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的選取汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的選取從動(dòng)盤(pán)轂上開(kāi)有的花鍵孔，而變速器第一軸前端為花鍵軸，兩者以齒側(cè)定心矩形花鍵的動(dòng)配合相聯(lián)接，通過(guò)該連接，從動(dòng)盤(pán)轂便能作軸向運(yùn)動(dòng)與主動(dòng)件分離。花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸選擇可以參考兩項(xiàng)指標(biāo)，分別為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和從動(dòng)盤(pán)外徑按GB1144-74選取(見(jiàn)表7-1)。從動(dòng)盤(pán)轂花鍵孔鍵齒的有效長(zhǎng)度約可定為花鍵外徑尺寸的1.01. 4倍(上限用于工作條件較為惡劣的離合器)，以防止從動(dòng)盤(pán)轂沿軸向移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生偏斜。表 8-1 花鍵尺寸選擇（GB1144-74）從動(dòng)盤(pán)外徑D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩/ N maxem花

36、鍵齒數(shù)n花鍵外徑D/mm花鍵內(nèi)徑d/mm鍵齒寬b/mm有效齒長(zhǎng)l/mm擠壓應(yīng)力/MPa16050102318320101807010262132011.820011010292342511.322515010322643011.525020010352843510.428028010353244012.730031010403254010.732538010403254511.635048010403255013.238060010403255515.241072010453656013.143080010453656513.545095010524166512.5從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸如下：a.花

37、鍵齒數(shù)：n=10;b.花鍵外徑：D=45mm；c.花鍵內(nèi)徑：d=36mm;d.齒厚：b=5mm;e.有效齒長(zhǎng)l =65mm；f.花鍵工作高度。mmdDh5 .4028.28.2 ZY1120ZY1120汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵強(qiáng)度校核汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵強(qiáng)度校核對(duì)ZY1120汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的壓應(yīng)力強(qiáng)度校核: MpaMpaZnldDTjej301 . 6065. 01010)230430(6508)(862222max對(duì)ZY1120車(chē)型汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的剪切應(yīng)力強(qiáng)度校核:MpaMpaZnlbdDTjej1521. 1005. 0065. 01010)230430(4650)(43m

38、ax由以上兩個(gè)公式結(jié)果可得設(shè)計(jì)中選用的花鍵能滿(mǎn)足要求。8.38.3 從動(dòng)片設(shè)計(jì)從動(dòng)片設(shè)計(jì)從動(dòng)片一般由 1.32.0mm 厚的鋼板經(jīng)沖壓而成。有些制作時(shí)為減小其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，會(huì)將其外緣的盤(pán)形部分磨薄至 0.651.0mm。從動(dòng)片在選用材料時(shí)，應(yīng)參考其結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)形式分為整體式和分開(kāi)式。整體式不帶波形彈簧盤(pán)，分開(kāi)式帶有波形彈簧片。整體式一般選用高碳鋼或 65Mn 鋼；分開(kāi)式(或組合式)從動(dòng)片則采用波形彈簧片，若材料選用 08 鋼板，表面硬度 HRC45，層深0.20.3mm；若波形彈簧片采用 65Mn 鋼板，則熱處理硬度 HRC4351。 9 9 ZY1120ZY1120汽車(chē)汽車(chē)離合器蓋設(shè)計(jì)離合器蓋

39、設(shè)計(jì)一般采用厚 2. 55mm 的低碳鋼鋼板沖壓制造。離合器蓋的形狀和尺寸由離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意的是剛度、對(duì)中、通風(fēng)散熱等問(wèn)題。如果設(shè)計(jì)時(shí)采用的材料的剛度不夠，在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大變形，這樣的后果不僅會(huì)影響傳動(dòng)的傳動(dòng)效率，還會(huì)造成離合器的分離不徹底，分離不徹底又會(huì)造成離合器摩擦片過(guò)早磨損，甚至過(guò)多的變形會(huì)使變速器換檔困難甚至不能換擋等一系列惡果。離合器蓋內(nèi)裝有從動(dòng)部分部件如離合器壓盤(pán)、如不是膜片彈簧離合器則還裝有壓緊彈簧、分離杠桿等部件，因此，在設(shè)計(jì)中一定要保證沿壓盤(pán)軸線(xiàn)中心對(duì)稱(chēng)。對(duì)中方式目前所采用的一般采用定位銷(xiāo)、定位螺栓或者止口對(duì)中。離合器正常接合產(chǎn)生摩擦?xí)r，摩擦片由

40、于摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱以及粉塵，故設(shè)計(jì)時(shí)要考慮通風(fēng)散熱且具有灰塵清理能力，應(yīng)在保證離合器剛度的前提下，設(shè)計(jì)一個(gè)離合器空氣流通孔，或網(wǎng)，但不能較大，如果可以，可將離合器蓋上裝上一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)。離合器蓋的大小應(yīng)夠綜合考慮本設(shè)計(jì)整車(chē)設(shè)計(jì)離合器安裝及支撐形式，對(duì)其大小并無(wú)明顯尺寸要求，一般要求離合器蓋內(nèi)徑大于離合器的摩擦片外徑，能夠?qū)⑵渌x合器零部件包括于其中。1010 離合器的操縱機(jī)構(gòu)離合器的操縱機(jī)構(gòu)10.1 離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求及液壓操縱的優(yōu)點(diǎn)離合器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足的要求是：1）應(yīng)具有足夠的剛度。2）踏板行程一般在 80150范圍內(nèi)，mm3）操縱機(jī)構(gòu)的踏板行程應(yīng)當(dāng)可以靈活且方便地調(diào)整，從而保證在摩擦片發(fā)

41、生較大磨損，產(chǎn)生較大間隙時(shí)，通過(guò)調(diào)整踏板行程來(lái)減小間隙，仍能保證可靠工作。4）操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率要高。5）踏板力一般在 80150N 范圍之內(nèi)。6）為了防止離合器操縱機(jī)構(gòu)受力過(guò)大而損壞，離合器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置踏板行程限位裝置。此次設(shè)計(jì)采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。液壓操縱機(jī)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）離合器采用液壓式，能夠提高傳動(dòng)效率，且液壓式質(zhì)量小，液壓缸布置方便；便于采用吊掛踏板，從而容易密封。（2）結(jié)合時(shí)較為柔和，可以降低因猛踩踏板而在傳動(dòng)系產(chǎn)生的動(dòng)載荷。10.2 離合器操縱機(jī)構(gòu)的主要計(jì)算c1c2S0fb1b2d2d1a1a2S圖 10-1 液壓操縱機(jī)構(gòu)示意圖離合器操縱機(jī)構(gòu)杠桿尺寸：a1, a2, b1, b

42、250mm120mm50mm, c1, c2, d1, d295mm21.450mm67mm135mm踏板行程=由自由行程+工作行程：S1S2S （3.29）2111222212021dbadbaccSZSSSSf式中，為分離軸承的自由行程，為mm 之間，取mm；fS00 . 35 . 15 . 10fS一般為mm；、分別為主缸和工作缸的直徑；為摩擦片面數(shù)；1S30201d2dZ為離合器分離時(shí)對(duì)偶摩擦面間的間隙，單片：mm，取S30. 185. 0Smm；、為杠桿尺寸。2 . 1S1a2a1b2b1c2c得：mm，mm，合格。131S77.271S踏板力可按下式計(jì)算FfFsiFFf式中，；為操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比，= ; F為離合器分離時(shí)，壓緊ii21112222dbadba彈簧對(duì)壓盤(pán)的總壓力；為機(jī)械效率，機(jī)械式： =7080；液壓式：取值為8090，式中為克服回位彈簧1、2的拉力所需駕駛員的踏板力，由Fs于較小，在初步設(shè)計(jì)時(shí)，可忽。取F = 3647；工作缸直徑d2的確定與液壓系統(tǒng)的最大油壓有關(guān)?？紤]到橡膠軟管及其管接頭的密封要求，最大允許油壓一般為58MPa。19.100fF合格。設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié)在近三個(gè)月的時(shí)間過(guò)后，我的畢