HKD260型重型自卸(汽車離合器設(shè)計)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 重型自卸 (汽車離合器設(shè)計 ) 摘要 離合器作為直接連接發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)一個獨(dú)立存在的總成 從動部分 ,壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分 .。 主動部分 ,從動部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu) 正是這四部分機(jī)構(gòu)之間相互協(xié)調(diào)配合 ,已達(dá)到汽車起步時將發(fā)動機(jī)與傳動系平順地接合 ,換檔式將發(fā)動機(jī)與傳動系分離 ,減少變速箱內(nèi)齒輪的沖擊。 本文介紹了近年來發(fā)展的新型拉式膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，并與傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器進(jìn)行了對比。在 相同的約束條件下，優(yōu)化后的拉式膜片彈簧，無論是在后備系數(shù)的穩(wěn)定性、膜片的最大當(dāng)量應(yīng)力方面，還是在分離力的大小方面，均優(yōu)于推式膜片彈簧。然后，對于拉式膜片彈簧的載荷 變形特性作了詳細(xì)分析。在分析的基礎(chǔ)上，闡述了拉式膜片彈簧基本參數(shù)的選擇和設(shè)計。由于拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)，故拉式膜片彈簧離合器是一種很有發(fā)展前途的汽車離合器。 關(guān)鍵詞：壓緊機(jī)構(gòu)，離合器，膜片彈簧，新型 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 F F he is an to is is in to is a of of of In of of in by is in of of of of of in on of of is a 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 目 錄 前 言 . 1 第一章 離合器概述 . 3 合器的主要結(jié)構(gòu) . 3 合器機(jī)構(gòu)的選擇 . 5 合器的工作原理 . 7 第二章 離合器的設(shè)計計算 . 8 合器設(shè)計要求 . 8 合器參數(shù)的選擇 . 8 動盤總成 . 12 盤和離合器設(shè)計計算 . 14 片彈簧的設(shè)計計算 . 15 轉(zhuǎn)減震器設(shè)計計算 . 18 合器操縱設(shè)計 . 18 第三章 傳動軸的設(shè)計 . 錯誤 !未定義書簽。 向傳動的設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 字軸設(shè)計計算 . 21 字軸滾針軸承計算 . 22 向節(jié)叉的設(shè)計計算 . 23 動軸臨界轉(zhuǎn)速計算 . 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 管強(qiáng)度設(shè)計計算 . 28 動花鍵軸計算 . 29 結(jié)論 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 致謝 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 前 言 改革開放以來，隨著國家經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，汽車工業(yè)也在慢慢崛起，汽車在我們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)了越來越重要的地位，車輛給人們出行帶來了極大地方便，因此汽車工業(yè)也被國家放在了極其重要的地位，像吉利收購沃爾沃表明了我們國內(nèi)企業(yè)正在逐步強(qiáng)大，因此能夠選擇車輛工程專業(yè)也是我認(rèn)為一個非常正確的選擇，而汽 車設(shè)計室我們車輛工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)時的一個重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展 ,離合器也在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高 ,以適應(yīng)新的使用條件。從國外的發(fā)展動向來看 ,汽車的性能在向高速發(fā)展 ,發(fā)動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高 ,載重汽車趨于大型化 ,國內(nèi)情況也類似于此。另外 ,離合器的使用條件也日酷一日。因此 ,增加離合器的傳扭能力 ,提高其使用壽命 ,簡化操作已成為離合器目前發(fā)展的趨勢。 離合器的結(jié)構(gòu)形式雖然可以各不相同 ,但在使用中對它們的基本要求卻是一致的。對汽車離合器的基本要求有以下幾點(diǎn) : 能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大扭矩 ; 接合 時要平順、柔和 ,使汽車起步時沒有抖動和沖擊 ; 分離時要迅速徹底 ; 離合器從動部分的轉(zhuǎn)動慣量要小 ,以減輕汽車起步和換檔時變速器齒輪輪齒間的沖擊 ,方便換檔 ; 離合器的通風(fēng)散熱應(yīng)良好 ; 高速回轉(zhuǎn)時要具有可靠的強(qiáng)度 ,應(yīng)注意平衡問題和離心力的影響 ; 應(yīng)使汽車傳動系避免共振 ,并具有吸收振動 ,緩和沖擊和減少噪音的能力 ; 操縱輕便 ; 離合器的工作性能應(yīng)保持穩(wěn)定 ,這就要求作用在摩擦片上的總壓力要不因摩擦表面的磨損而變化 ,或者變化較小 ; 要求使用壽命長。此外 ,離合器也要盡量做到結(jié)構(gòu)簡單 ,緊湊 ,制造工藝性好 ,維修 方便 ,重量輕等等。 基于上述要求 ,離合器的壓緊彈簧從普遍采用的圓柱螺旋彈簧改為膜片彈簧 ,其利甚多。首先 ,膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用 ,使零件數(shù)量減少 ,重量減輕 ,離合器結(jié)構(gòu)大為簡化 ,并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。其次 ,由于膜片彈簧與壓盤以整個圓周接觸 ,使壓力分布均勻 ,摩擦片的接觸良好 ,磨損均勻 ,再者 ,由于膜片彈簧具有非線性的特性 ,因此 ,可設(shè)計成當(dāng)摩擦片磨損后 ,彈簧壓力幾乎可以保護(hù)不變 ,且可減輕分離離合器時的踏板力 ,使操縱輕便。另外 ,膜片彈簧的安裝集團(tuán)對離合器軸的中心線來說是對稱的 ,因買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 此它的壓緊力 實(shí)際上不受離心力的影響。 膜片彈簧與螺旋彈簧的對比： 1、 制造工藝方面 膜片彈簧由彈簧鋼板沖制而成 ,而螺旋彈簧由鋼絲卷繞而成 ,相比之下前者制造工藝性好。 2、 零件數(shù)量方面 膜片彈簧本身帶有分離爪 ,勿須另加分離桿 ,且一個離合器只用一張膜片彈簧作為壓緊彈簧 ;而螺旋彈簧要另加分離桿 ,且一個離合器要用若干個螺旋彈簧作為壓緊彈簧。相比之下前者零件數(shù)量少 ,結(jié)構(gòu)緊湊 ;后者零件數(shù)量多。零件數(shù)量少者 ,拆裝、維修方便省時 ;零件數(shù)量多則費(fèi)時。 3、其他方面 (1) 螺旋彈簧其彈性特性為線性的 ,因此離合器的調(diào)整比較容易。而膜片彈簧其彈性特性為非線性的 ,因而離合器的調(diào)整較困難。不過 ,適當(dāng)選取 H/ h 的值 ,適合汽車離合器使用的膜片彈簧總可以制造出來 ,只要我們掌握了膜片彈簧的特性 ,離合器調(diào)整問題也可隨之解決。 (2) 膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧的制造成本高一些 ,但壽命也比螺旋彈簧長一些。另外 ,膜片彈簧不受離心力的影響 ,而螺旋彈簧要受離心力影響 ,特別是高速旋轉(zhuǎn)時 ,其影響不可忽視。 現(xiàn)代汽車向高速發(fā)展 ,離合器也向高速發(fā)展 ,壓緊彈簧在高轉(zhuǎn)速下工作 ,膜片彈簧的優(yōu)越性會隨之顯示出來。膜片彈簧取代螺旋彈簧作為離合器壓緊彈簧勢所必然。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第一章 離合器概述 合器的主要結(jié)構(gòu) 一、 主動部分 主動部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等機(jī)件組成。這部分與發(fā)動機(jī)曲軸連在一起。離合器蓋與飛輪靠螺栓連接，壓盤與離合器蓋之間是靠壓盤上的凸臺和離合器蓋上的窗口傳遞轉(zhuǎn)矩的。 二、 從動部分 從動部分是由單片、雙片或多片從動盤所組成，它將主動部分通過摩擦傳來的動力傳給變速器的輸入軸。從動盤由從動盤本體，摩擦片和從動盤轂三個基本部分組成。為了避免轉(zhuǎn)動方向的共振，緩和傳動系受到的沖擊載荷，大多數(shù)汽車都在離合器的從動盤上附裝有扭轉(zhuǎn)減震器。 三、 扭轉(zhuǎn) 減振器 離合器接合時，發(fā)動機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪和壓盤傳給了從動盤兩側(cè)的摩擦片，帶動從動盤本體和與從動盤本體鉚接在一起的減振器盤轉(zhuǎn)動。從動盤本體和減振器盤又通過四個減振器彈簧把轉(zhuǎn)矩傳給了從動盤轂。因為有彈性環(huán)節(jié)的作用，所以傳動系受的轉(zhuǎn)動沖擊可以在此得到緩和。傳動系中的扭轉(zhuǎn)振動會使從動盤轂相對于從動盤本體和減振器盤來回轉(zhuǎn)動，夾在它們之間的減震阻尼片靠摩擦消耗扭轉(zhuǎn)振動的能量，將扭轉(zhuǎn)振動衰減下來。 為了使汽車能平穩(wěn)起步，離合器應(yīng)能柔和接合，這就需要從動盤在軸向具有一定彈性。為此，往往在動盤本體圓周部分，沿徑向和周向切 槽。再將分割形成的扇形部分沿周向翹曲成波浪形，兩側(cè)的兩片摩擦片分別與其對應(yīng)的凸起部分相鉚接，這樣從動盤被壓縮時，壓緊力沿翹曲的扇形部分被壓平而逐漸增大，從而達(dá)到接合柔和的效果。 四、彈簧布置形式的選擇 周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，其結(jié)構(gòu)簡單制造容易，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 因此用較為廣泛。壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火，且當(dāng)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速很高時周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力隨之降低。此外，彈簧靠到它的定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，甚至出現(xiàn)彈簧斷裂的現(xiàn)象。 中央彈簧 離合器采用一至兩個圓柱螺旋或用一個圓錐彈簧作為壓緊彈簧，并且布置在離合器的中心，此結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大。 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是采用一個膜片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的螺旋彈簧和分離杠桿。起結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下： 1、膜片彈簧的軸向尺寸較小而徑向尺寸很大 ,這有利于在提高離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力的情況下離合器的軸向尺寸。 2、膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，故不需專門的分離杠桿，使離合器結(jié)構(gòu)大大的簡化，零件數(shù)目少，質(zhì)量輕。 3、由于膜片彈簧軸向尺寸小，所以可以適當(dāng)增加壓盤的厚度，提高熱容量；而且還可以在壓盤上增設(shè)散熱筋及在離合器蓋上開設(shè)較大 的通風(fēng)孔來改善散熱條件。 4、膜片彈簧離合器的主要部件形狀簡單，可以采用沖壓加工，大批量生產(chǎn)時可以降低生產(chǎn)成本。 故在本設(shè)計中選用了膜片彈簧離合器。 離合器按它的結(jié)構(gòu)形式選擇 根據(jù)膜片彈簧分離指在分離時所受的力是推力還是受拉力，可分為推式和拉式彈簧離合器。拉式與推式離合器最明顯的特征就是膜片彈簧安裝方向相反。 拉式膜片彈簧離合器與推式有其明顯的優(yōu)點(diǎn)： 1、減少中間支撐，零件數(shù)目相對要少。結(jié)構(gòu)簡單，緊湊、質(zhì)量較輕。 2、由于取消了中間支撐，減少了摩擦損失，傳動效率高，使分離時的踏板力更少， 3、拉式膜片彈 簧無論在接合還是在分離時，膜片彈簧都與離合器蓋接觸，不會產(chǎn)生噪聲和沖擊。 4、由于拉式膜片彈簧是以其中部壓緊壓盤，在壓盤大小相同的條件下可使用直徑相對較大的膜片彈簧，從而實(shí)現(xiàn)在不增加分離時的操縱力的前提下，提高壓盤的壓緊力和傳遞轉(zhuǎn)矩的能力；或在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的條件下，減小壓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 盤的尺寸。 5、使用壽命相對要長。所以在本設(shè)計中選擇拉式離合器。 五、 操縱機(jī)構(gòu) 操縱機(jī)構(gòu)是為駕駛員控制離合器分離與接合程度的一套專設(shè)機(jī)構(gòu)，它是由位于離合器殼內(nèi)的分離杠桿（在膜片彈簧離合器中，膜片彈簧兼起分離杠桿的作用）、分離軸承、分離套 筒、分離叉、回位彈簧等機(jī)件組成的分離機(jī)構(gòu)和位于離合器殼外的離合器踏板及傳動機(jī)構(gòu)、助力機(jī)構(gòu)等組成。 合器的結(jié)構(gòu)選擇 汽車離合器大多數(shù)是盤形摩擦離合器，按其從動盤數(shù)目可分為單片、雙片、和多片三類；根據(jù)使用的壓緊彈簧布置形式不同，可分為圓周布置、中央布置和斜向布置等形式；根據(jù)使用的壓緊彈簧不同，可分為圓柱螺旋彈簧、圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧離合器；根據(jù)分離時所受作用力的方向不同，可分為拉式和推式。由上可知，本次設(shè)計選用拉式離合器。再設(shè)計離合器時主要根據(jù)車性的類別、使用要求、制造條件以及“三化”要 求等，合理選擇離合器的結(jié)構(gòu)。 一、 從動盤的選擇 對乘用車和最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車而言，發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸容許的條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動盤。單片離合器結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底，采用軸向有彈性的從動盤可保證結(jié)合平順。 雙片離合器與單片離合器相比，由于摩擦面積增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；結(jié)合更為平順、柔和；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較小；中間壓盤通風(fēng)散熱較差，容易引起摩擦片過 熱，加快其磨損甚至損壞；分離行程較大，不易分離徹底，所以設(shè)計時在結(jié)構(gòu)圖上必須采取相應(yīng)的措施；軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；從動部分的轉(zhuǎn)動慣量較大。這種結(jié)構(gòu)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 一般用在傳遞轉(zhuǎn)矩較大且徑向尺寸受到限制的場合。 由于本次設(shè)計的自卸車轉(zhuǎn)矩較大，所以采用雙片離合器。 二 、 驅(qū)動方式的選擇 壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊 釘式、鍵塊式和傳動片多種。窗深入離合器蓋對應(yīng)的窗孔中。它結(jié)構(gòu)簡單，但在使用中因接觸表面磨損間隙不斷增大，從而定心精度不段降低，平衡性惡化。 銷釘式一般用與雙盤離合器中，鍵塊式一般用驅(qū)動中間壓盤。 傳動片式驅(qū)動方式中傳動片大都為周向布置，周向布置的傳動片常用 3或 4 組，每組 2，當(dāng)發(fā)動機(jī)驅(qū)動時傳動片受拉。傳動片式驅(qū)動機(jī)構(gòu)無摩擦和磨損，無傳動間隙、效率高、無噪聲、定心精度高，使用平衡性好。 采用傳動片式驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 三、 分離軸承的選擇 在汽車離合器中采用的分離軸承多為徑向止推軸承和止推軸承。前者適用于高轉(zhuǎn)速、低軸荷的情況。后者則適用于低轉(zhuǎn)速、高軸向負(fù)荷的情況。因為分離軸承與膜片彈簧間有周向滑動，同時也有徑向滑動。當(dāng)兩者在旋轉(zhuǎn)不同心時，徑向滑動加劇。為了消除因不同心引起的磨損，近年來在膜 片彈簧離合器中廣泛采用自動調(diào)心式分離軸承。 本次設(shè)計采用拉式自動調(diào)心式分離軸承裝置。 四 、 從動片 從動片由摩擦片、傳動鋼片、減震器和花鍵轂組成。 1. 摩擦片 在性能上的要求有摩擦系數(shù)穩(wěn)定，工作溫度，滑磨速度，單位壓力的變化對性能影響??；足夠的耐磨性；足夠的機(jī)械強(qiáng)度；熱穩(wěn)定性，磨合性能好；并且有利于接合平順；長期停放，摩擦面間不發(fā)生“粘著”現(xiàn)象。 離合器所用摩擦片所用的材料有石棉基、燒結(jié)金屬、金屬陶瓷等材料。其中石棉基摩擦材料價格低，密度小，應(yīng)用廣泛。而在工作條件惡劣，工作溫度很高的離合器中，燒結(jié)金屬 和金屬陶瓷材料應(yīng)用較多，故其耐高溫耐磨性好，傳熱性好，摩擦系數(shù)較高，允許較大的單位壓力。但這種材料價格較高，密度大，不能保證柔和接合。根據(jù)發(fā)動機(jī)的具體性能指標(biāo)和汽車的使用條件選買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 用石棉基摩擦材料。 摩擦片與傳動鋼片的鏈接有鉚接法和粘結(jié)法。鉚接發(fā)連接可靠，更換摩擦片方便，適宜在傳動鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性，應(yīng)用廣泛。粘接法雖可充分利用摩擦片厚度，增加摩擦面積，但摩擦片更換不便，無法在傳動鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。 故采用鉚接法 2減震器 扭轉(zhuǎn)減震器的主要有彈性元件和阻尼元件組成。為了避免 不利的傳動吸共振，降低傳動系噪聲，可采用兩三組剛度不同的彈簧，并將裝彈簧的窗口長度做成尺度寸不一，利用彈簧先后起作用的方法獲得邊剛度特性。減震器中的阻尼元件常采用摩擦片，靠傳動鋼片與減震盤間的連接鉚釘建立正壓力，這種方案簡單。 合器的工作原理 發(fā)動機(jī)飛輪是離合器的主動件，帶有摩擦片的從動盤和從動轂借滑動花鍵與從動軸（即變速器的主動軸）相連。壓緊彈簧則將從動盤壓緊在飛輪端面上。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動盤上，再由此經(jīng)過從動軸和傳動系中一系列部件傳給驅(qū)動輪。壓緊彈簧的 壓緊力越大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。 由于汽車在行駛過程中，需經(jīng)常保持動力傳遞，而中斷傳動只是暫時的需要，因此汽車離合器的主動部分和從動部分是經(jīng)常處于接合狀態(tài)的。摩擦副采用彈簧壓緊裝置即是為了適應(yīng)這一要求。當(dāng)希望離合器分離時，只要踩下離合器操縱機(jī)構(gòu)中的踏板，套在分離套筒的環(huán)槽中的撥叉便推動分離叉克服壓緊彈簧的壓力向松開的方向移動，而與飛輪分離，摩擦力消失，從而中斷了動力的傳遞。 當(dāng)需要重新恢復(fù)動力傳遞時，為使汽車速度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化比較平穩(wěn)，應(yīng)該適當(dāng)控制離合器踏板回升的速度，使從動盤在壓緊彈簧壓力作 用下，向接合的方向移動與飛輪恢復(fù)接觸。二者接觸面間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增加。當(dāng)飛輪和從動盤接合還不緊密，二者之間摩擦力矩比較買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 小時，二者可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪和從動盤接合緊密程度的逐步增大，二者轉(zhuǎn)速也漸趨相等。直到離合器完全接合而停止打滑時，汽車速度方能與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。 第二章 離合器設(shè)計計算 合器設(shè)計要求 一、 能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩； 二、 接合過程要平順柔和，使汽車起步時沒有抖動和沖擊； 三、 分離時要迅速徹底； 四、 離合器 從動部分的轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換檔時變速器輪齒間的沖擊力并方便換檔； 五、 高速旋轉(zhuǎn)時具有可靠的強(qiáng)度，應(yīng)注意平衡并免受離心力的影響； 六、 應(yīng)使汽車傳動系避免共振，具有吸收振動，沖擊和減小噪聲的能力； 七、操縱輕便，工作性能穩(wěn)定，使用壽命長。 以上這些要求中最重要的是使用可靠，壽命長以及生產(chǎn)和使用中的良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo)。 合器參數(shù)的選擇 一、摩擦片外徑的確定 摩擦片外徑是離合器的基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)和使用壽命，她和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定的關(guān)系。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩是重要參數(shù)，按發(fā) 動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 )(來選定 D 時，有下列公式可得： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 D = 錯誤 !未指定書簽。3 30 )1(12 m e = （ 2 1） 當(dāng)摩擦片外徑 D 確定后，摩擦片內(nèi)徑 d 可根據(jù) d/D 在 間來確定。 取 c = d/D = d = 摩擦片尺寸的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，選取標(biāo)準(zhǔn)摩擦片外徑 D=430徑d=230度 h=4外徑之比 C=100060 =5m/s （ 2 2） 式中： D 摩擦片外徑， N 發(fā)動機(jī)最大功率時轉(zhuǎn)速， r/V 摩擦片最大圓周速度， m/s; 即滿足設(shè)計要求。 二、離合器后備系數(shù) 的確定 后備系數(shù) 是離合器設(shè)計時應(yīng)到的一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇 時，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 摩擦片在使用中磨損后，離合器還能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； 要能防止離合器滑磨過大； 要能防止傳動系過載。 為可靠傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大， 不易選取太小，當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力，減小離合器滑磨， 應(yīng)選取大些；采用柴油機(jī)時，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)， 選取值應(yīng)大些；發(fā)動機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩 波動越小， 可選取小些。 考慮以上影響因素和 所設(shè)計車型為重型自卸車 ，根據(jù) 的取值范圍 =4，同時參考其它同類車型選取 3 。 三、單位壓力0取時應(yīng)考慮買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 離合器的工作條件，發(fā)動機(jī)后備功率大小， 摩擦片尺寸，材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。離合器使用頻繁，發(fā)動機(jī)后備系數(shù)較小時，0 當(dāng)摩擦片外徑較大時，為降低摩擦片外源出的熱負(fù)荷，0備系數(shù)較大時，可適當(dāng)增大0P。 采用石棉基材料時， M 。 四、離合器壓盤力的計算 摩擦離合器是靠摩擦表面的摩擦力矩來傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的。離合器的靜摩擦力矩根據(jù)摩擦定律可表示為： cc (2 3) 式中：為靜摩擦力矩，單位 F 摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，取 f=F 壓盤施加在摩擦面上的工作壓力，單位： N; Z 摩擦面數(shù)，為從動盤數(shù)兩倍。 Z=2; 摩擦片的平均摩擦半徑，單位： 假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有： 4 )(2200 （ 2 4） 式中 ：0位： D 摩擦片外徑，單位： d 摩擦片內(nèi)徑，單位： 摩擦片的平均摩擦半徑 據(jù)壓力均勻的假設(shè)，可表示 )(3 2233 （ 2 5）將式（ 3 4）與（ 3 5）代入（ 3 3）得： )1(12 330 T c （ 2 6） 式中： c 摩擦片內(nèi)外徑之比， c=0 之間。 為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 時 T （ 2 7）則根據(jù)以上相應(yīng)計算公式及相關(guān)數(shù)據(jù)可得： 由（ 3 7）得：T =31100=3300 由（ 3 6） 驗算單位壓力0P，則： )30 P 在所要求范圍內(nèi)。 由式（ 3 5）： mR c 16 2 33 由公式（ 3 3）： 3 3300 五、單位面積滑磨功 為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，每一次接合的單位摩擦面計劃磨功應(yīng)小于其需用值，即： )( 4 22 w （ 2 8） 式中 : w 單位摩擦面積滑磨功（ )/ 2w 許用單位摩擦面積劃磨功 )/( 2重型貨車：w=; Z 摩擦面數(shù)， Z=4; D 摩擦片外徑， D=430d 摩擦片內(nèi)徑， d=230W 汽車起步時離合器接合一次產(chǎn)生總滑磨功（ J） 汽車起步時離合器接合一次產(chǎn)生總滑磨功（ J）為： 2202221800 （ 2 9） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 式中：位： . 0000； r 位（ m） 95 ； i ； 0i； 500 。 由公式（ 3 9）可得： W = 18002 =J) 由公式（ 3 8）可得： )/(30430( 2 3 9 74 222 即 2/ 滿足要求。 六、單位面積傳遞的轉(zhuǎn)矩0 為了反映離合器傳遞轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單 位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 )( 4 0220 T （ 2 10） 式中各參數(shù)以及數(shù)值與前計算相同，則： 22220 /)2 3 04 3 0( 3 0 04 c 即 2200 / 。滿足要求。 動盤總成 從動盤有兩種結(jié)構(gòu)型式，帶扭轉(zhuǎn)減震器的和不帶扭轉(zhuǎn)減震器的 。本次設(shè)計從動盤為帶扭轉(zhuǎn)減震器的型式。 從動盤總成設(shè)計時應(yīng)滿足以下幾個方面的要求： 為了減少變速器換擋時輪齒間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能??； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 為了保證汽車 平穩(wěn)起步，摩擦面片上的壓力分布更均勻等，從動盤應(yīng)具有軸向彈性； 為了避免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減震器； 具有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。 一、從動片 ： 設(shè)計從動片時，應(yīng)盡量減輕其重量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡可能地靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動慣量。從動片一般都做得比較薄，的鋼板沖制而成。本次設(shè)計的重型自卸車車行使速度較低，最高車速不超過 55Km/200 。故取從動片厚度為 為了使離合器接合 平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。這樣，在離合器的接合過程中，助動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的。 具有軸向彈性的從動片有整體式、分開式和組合式三種型式。比較三種形式的優(yōu)缺點(diǎn)，本次所設(shè)計從動片采用整體式彈性從動片。整體式彈性從動片能達(dá)到軸向彈性的要求，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。 二、變速器第一軸軸徑的計算 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： T （ 2 11） 式中： T T 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩， 3 對于實(shí)心軸，將 16/3 代入（ 3 11）可得： 33 3109 55 0( 5 （ 2 12） 由1095 50 可得： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 21 0 0 3 初選 d=42 三、從動盤轂 ： 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩是經(jīng)從動盤轂的花鍵空輸出，變速器輸入軸就插在該花鍵孔內(nèi)。從動盤轂和變速器輸入州的花鍵接合方式采用齒側(cè)定心的矩形花鍵。 設(shè)計花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸時參照國標(biāo) 花鍵標(biāo)準(zhǔn)，從動盤轂花鍵尺寸如下：花鍵齒數(shù)： n=18;花鍵外徑： D=52鍵內(nèi)徑 :d=41齒厚： b=6有效尺長： l=65為了保證從動盤轂在變速器輸入軸上滑動時不產(chǎn)生歪斜，影響離合器的徹的分離，從動盤轂的軸向長度不宜過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對在復(fù)雜情況下工作的離合器，其盤 轂長度更大。由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而全破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計算。由公式： （ 2 13） 式中 :P 花鍵的齒側(cè)面壓力，由下式確定： e)(4 （ 2 14） 式中： d,D 花鍵的內(nèi)外徑， n 花鍵齒數(shù)； h 花鍵工作高度 ,D+d)/2; l 花鍵有效長度， m. 由已知條件： 42 1 5 0 54)0 4 1 1 0 04 50 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 從動盤轂由中碳鋼鍛造而成，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過20所選花鍵尺寸滿足要求。 盤和離合器蓋計算 一、壓盤幾何尺寸的確定： 在摩擦片的尺寸確定后，與它摩擦相接觸的壓盤內(nèi)外徑尺寸也就基本確定下來了。這樣，壓盤幾何尺寸最后歸結(jié)為如何去確定它的厚度。 壓盤厚度的確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)： 1）壓盤應(yīng) 具有足夠的質(zhì)量，使每次接合時的溫聲不致過高： 2)壓盤營具有較大的剛度，以保證在受熱的情況下不致因產(chǎn)生翹曲變形而影響離合器的徹底分離和磨擦片的均勻壓緊。 鑒于以上兩原因，本次設(shè)計壓盤厚度取 20初步確定壓盤厚度以后，應(yīng)校核離合器接合一次時的溫升，它不應(yīng)超過 08 。 校核計算公式： （ 2 15） 式中： L 滑磨功， ； c 壓盤的熱容量，對鑄鐵壓盤： )./( ； m 壓盤質(zhì)量， 9 3 二、離合器蓋設(shè)計 ： 離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤。此外它還是離合器壓緊彈簧和分離桿的支承殼體。離合器分離桿支承買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，則當(dāng)離合器分離時，可能會使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會降低離合器操縱部分的傳動效率，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會造成變速器換擋困難。 離合器蓋常采用厚度越為 的碳鋼板沖壓而成。 片彈簧的設(shè)計與計算 一、主要參數(shù)的選擇 厚 h 為 24，所以 參數(shù)選為： h= H=（ h=34，取為 8。 H/h=2。 2、 比值 R/r 及 R， r 的選擇 ： 因為摩擦片的平均半徑： 4 230430 =165 研究表明： R/r 越大，彈簧材料利用率于低，彈簧越硬彈性曲線受直徑誤差的影響越大，且應(yīng)力越高。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求， R/r 一 以： R=212 r=165 R/r= 3、 a 的選擇 a 值一般在 009 15 范圍內(nèi) a= 故符合要求。 4、 n 的選擇 n 取為 18。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 5、約束條件 應(yīng)保證所設(shè)計的彈簧工作壓緊力與要求壓緊力相等，即 1 1587 N 為了保證各工作點(diǎn)有較合適的工作位置，應(yīng)正確選擇 1B 相對與 1H 的位置，一般： 110 1 111 1 12 . 8 8 6 7 4( ) ( ) 0 . 8 2 45 . 1 8 4 7 6 r 故符合要求。 為了摩擦片磨損后仍能可靠的傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并考慮到摩擦因數(shù)的下降，應(yīng)使： 11 因 1 11587 故符合要求。 為了滿足離合器使用性能的要求應(yīng)使： 1 9 0015()r 因 故符合要求。 彈簧各部分有關(guān)尺寸應(yīng)符合一定的范圍內(nèi)，即： 1 1 03 。故符合要求。 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，應(yīng)使： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 1()42D d 因 2151 故符合要求。 6.、 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求 ,應(yīng)使 110170604 符合要求。 7、磨片彈簧的分離指起分離杠桿作用 ,因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取 ,即： 轉(zhuǎn)減震器計算 一、極限轉(zhuǎn)矩 極限轉(zhuǎn)矩為減震器在消除限位銷與從動盤轂缺口間的間隙時所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 。 T j =3000N/m 二、減震彈 簧的位置半徑 。R ： R。 =69、減震彈簧個數(shù) Z：摩擦片外徑 D=430據(jù)推薦選取減震彈簧個數(shù) Z=8。 四、減震彈簧總壓力 P ：當(dāng)限位銷與從動盤轂之間的間隙被消除，減震彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)最大值 ，減震彈簧受到的壓力 P 為： 0 8 5 . 5 / 0 . 0 4 2 5 1 9 1 0 . 5 9 R N 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 單個減震彈簧壓力： 6 1 9 1 0 . 5 9 / 6 3 1 8 . 4 3P P N 合器操縱系統(tǒng)設(shè)計 一、踏板位置 離合器踏板位置以人體左右對稱中心外準(zhǔn)向左移 80為離合器踏板中心線的位置 。 二、踏板行程 離合器踏板最大行程是指從踏板最高點(diǎn)所劃過的距離。踏板最大行程應(yīng)小于 175 三、踏板力 對于一定的離合器總成，離合器踏板力取決于離合器分離軸承的輸出力及操縱系統(tǒng)的傳動比，加大傳動比會使踏板力減小但行程增加。踏板力大小直接影響到對離合器操縱的輕便性。一般來說，對于轎車和輕型 卡車，其踏板力為：輕的踏板力小于 100N ，較重的踏板力大于 130N 。 四、離合器操縱傳動 常用的離合器操縱傳動由機(jī)械式和液壓式。本次設(shè)計采用液壓式。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 第三章 傳動軸設(shè)計計算 傳動軸總成主要由傳動軸及其兩端焊接的花鍵軸和萬向節(jié)叉組成。傳動軸中一般設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的滑動花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動長度的變化。為了減小滑動花鍵的軸向滑動阻力和磨損，有時對花鍵齒進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層；有的則在花鍵槽中放入滾針、滾柱或滾珠等滾動元件，以滾動摩擦代替滑動摩擦，提高傳動效率。 但這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。有時對于有嚴(yán)重沖擊載荷的傳動，還采用具有彈性的傳動軸。傳動軸上的花鍵應(yīng)有潤滑及防塵措施，花鍵齒與鍵槽間隙不宜過大，且應(yīng)按對應(yīng)標(biāo)記裝配，以免裝錯破壞傳動軸總成的動平衡。 傳動軸的長度和夾角及它們的變化范圍由汽車總布置設(shè)計決定。