離合器壓盤及傳動片課程設計——杭駿祺

1、單片推式膜片彈簧離合器壓盤及傳動片設計說明書學院：汽車與交通工程學院班級：車輛0804姓名：杭駿祺學號：30804011142012年2月22日1 .設計任務32 .方案分析、選擇以及設計說明43 .主要零件設計及校核計算54 .參考文獻9一.設計任務轎車類排量(開)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速(N-m/rpm)貨車類排量(開)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速(Nm/rpm)1.072/3500-40004.751390/1400-16002.0189/43006.557620/1300-1500根據(jù)朱老師給定的如上表格，我們組選擇:貨車類4.751L排量發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Temax=390Nmemax最大轉(zhuǎn)矩時發(fā)動機轉(zhuǎn)速n=1

2、400：1600r/min通過查閱參考資料補充數(shù)據(jù):滿載總質(zhì)量ma=9290kg驅(qū)動橋主減速比i=6.33變速器一檔速比7.31驅(qū)動輪滾動半徑Rr=482.6mm二.方案分析選擇對壓盤結構設計的要求:1）壓盤應具有較大的質(zhì)量，以增大熱容量，減小溫，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時可設置各種形狀的散熱筋或鼓風筋，以幫助散熱通風。中間壓盤可鑄出通風槽，也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。2）壓盤應具有較大剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為1525mm。3）與飛輪應保持良好的對中，并要進行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應不低于1

3、520gcm。4）壓盤高度（從承壓點到摩擦面的距離）公差要小。壓盤材料選擇：壓盤形狀較復雜，要求傳熱性好，具有較高的摩擦因數(shù)，通常采用灰鑄鐵,般采用HT200、HT250、HT300,硬度為170227HBS。壓盤驅(qū)動方式選擇：壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊一一窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳動片式等多種。前三種的共同缺點是在連接件之間都有間隙，在傳動中將產(chǎn)生沖擊和噪聲，而且在零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動效率。彈性傳動片式是近年來廣泛采用的驅(qū)動方式，沿圓周切向布置的三組或四組薄彈簧鋼帶傳動片兩端分別與離合器蓋和壓盤以怫釘或螺栓聯(lián)結，傳動片的彈性允許其作軸向移動。彈性傳動片驅(qū)動方式結

4、構簡單，壓盤與飛輪對中性能好，使用平衡性好，工作可靠，壽命長。綜合以上：選用彈性傳動片驅(qū)動。傳動片材料選擇：根據(jù)朱老師的指導，選擇彈簧鋼作為傳動片的材料。三.主要零件設計及校核計算1.前期數(shù)據(jù)計算初選：離合器后備系數(shù)-=2.摩擦材料的摩擦因數(shù)f=.3摩擦片單位壓力p=.2dc=.6DZ=2根據(jù)參考資料2P6公式（2-8）可估算出:D=摩擦片的外徑圓整得D-325mm根據(jù)參考資料1P35表2-5選?。耗Σ疗膬?nèi)徑d=19mm摩擦片的厚度t=3.5mm317mm2摩擦片單面面積a=5464.8mm2.前期數(shù)據(jù)校核根據(jù)參考資料1P33公式（2-1）知:離合器接合過程中的滑磨功：WD二22一nnTem

5、axRrmak9iii(Temaxiii/R-9.81masin1-1fma)42748.7J式事：系數(shù)k=1滾動阻力系數(shù)f=.15總傳動效率二.85sin-=1坡度8根據(jù)參考資料1P33公式（2-2）知：摩擦片接合和分離時摩擦生熱導致摩擦片升高的量（溫升速率）：,二nRm.1/2Hr=0.1047nTemaxr-a=49429.9Nm/s30iiio（Temax0/R1-9.81-aS-10f-a）根據(jù)參考資料1P36表2-6進行校核校核合格根據(jù)參考資料1P36公式（2-4）知：3000TemaxDd壓緊力Femax-=9870.99NfZD2Ddd2根據(jù)參考資料1P36公式（2-5）知：摩

6、擦片的單位壓力p=F/a=0.18N：0.2N與初選數(shù)據(jù)相同校驗合格壓盤的內(nèi)外徑尺寸由與之相接觸的摩擦片的內(nèi)外徑尺寸確定。已知摩擦片的外徑D=325mm,內(nèi)徑d=190mm確定壓盤的外徑D=325mm,內(nèi)徑d=190mm由壓盤的設計要求2確定壓盤的厚度h=20mm壓盤凸臺高度由膜片彈簧的最大變形量確定，要保證在膜片彈簧的變形過程中，壓盤與之不會發(fā)生干涉。已知膜片彈簧的最大變形量H=8mm為確保不會發(fā)生干涉，壓盤凸臺高度取10mm壓盤與傳動片連接的耳朵的大小由所選擇的連接怫釘?shù)闹睆郊安僮饕蟠_定,在設計的過程中要留有操作的空間。已知所選用的怫釘?shù)闹睆絛=10mm確定怫釘中心與耳朵兩側的距離e=2

7、5mm,e=20mm4.壓盤的校核壓盤的厚度初步確定后，需要校核離合器一次接合的溫升壓盤的比熱容c=481.4J/(kgC)壓盤的質(zhì)量m1=：ah=7.3554604.820-110610kg傳到壓盤的熱量所占的比例=0.5根據(jù)參考資料2P62公式(2-13)知：離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功:W二長嬰二1800i：i；150029290父0.4826218006.332X7.312,-12466.88J式中商用車取ne=1500r/min根據(jù)參考資料2P76(2-44)公式知:W0.512466.88壓盤溫升t=1.295Cm1c10481.4由于t=1.295C8：10C校核合格5.傳動片

8、的設計傳動片的布置：沿圓周切向布置，布置i=3組，每組n=3片初選傳動片尺寸：連接怫釘直徑d=10mm傳動片兩怫釘中心距離l=75mm傳動片寬度b=25mm傳動片厚度h=1mm由于傳動片的材料為彈簧鋼，傳動片的彈性模量E=2.06xl05MPa6.傳動片的校核根據(jù)參考資料1P51公式知:傳動片的有效長度1i=l-1.5d=75-1.510=60mm傳動片的彎曲總剛度:_3_111_3_36K=Ekn=12EJxni/l1二122.06100.0250.00133/0.060=0.214610N/m一12校核以下3種工況的最大驅(qū)動應力及傳動片的最小分離力:1）徹底分離時，按設計要求f=0,Te=

9、0,仃=0。2）壓盤和離合器蓋組裝成蓋總成時,Te=0,通過分析計算可知fmax=5.47mm。根據(jù)參考資料1P52公式（2-26）知:二max3fmaxEh35.472.06101111i22602Pa=939.02MPa3）離合器傳遞轉(zhuǎn)矩時，分正向驅(qū)動與反向驅(qū)動,fmax出現(xiàn)在離合器摩擦片磨損到極限狀況時，通過尺寸鏈的計算可知fmax=2.47mm。下式中圓周半徑R=162.5mm。正向驅(qū)動時：-_3fmaxEh6fmaxTemax-Temax-max22264.26MPa1iinRbhinRbh反向驅(qū)動時:二3hfxlh.62曹一！=559.08MPamax12inRbh2inRbh85鋼。傳動片的許用應力可取其屈服極限。鑒于上述傳動片的應力狀況，應選用4）傳動片的最小分離力F彈發(fā)生在新裝離合器的時候，此時從動盤尚未磨損，離合器fmin=1.52mm