汽車(chē)離合器結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 1 摘 要 以?xún)?nèi)燃機(jī)在作為動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)汽車(chē)中，離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的。離合器通常裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，其主動(dòng)部分與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連，從動(dòng)部分與變速器相連。為各類(lèi)型汽車(chē)所廣泛采用的摩擦離合器，實(shí)際上是一種依靠其主、從動(dòng)部分間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu)。離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順的接合，確保汽車(chē)平穩(wěn)起步；在換擋時(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)系個(gè)零部件因過(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振 動(dòng)和噪音。 本車(chē)設(shè)計(jì)采用單片 螺旋彈簧離合器 。本車(chē)采用的摩擦式離合器是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，維修方便，目前大多數(shù)汽車(chē)都采用這種形式的離合器。而采用干式離合器是因?yàn)闈袷诫x合器大多是多盤(pán)式離合器，用于需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩的離合器，而該車(chē)型不在此列。采用 螺旋彈簧離合器 是因?yàn)?螺旋彈簧離合器 具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于 螺旋彈簧 具有非線性特性，因此可設(shè)計(jì)成當(dāng)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎可以保持不變，且可減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次， 螺旋彈簧 的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)的，因此其壓力實(shí)際上不受離心力的影響，性能 穩(wěn)定，平衡性也好；再者， 螺旋彈簧 本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著地縮短了其軸向尺寸；另外，由于 螺旋彈簧 與壓盤(pán)是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，磨損均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的散熱通風(fēng)等。由于 螺旋彈簧離合器 具有上述一系列的優(yōu)點(diǎn)，并且制造 螺旋彈簧 的工藝水平也在不斷地提高，因而這種離合器在轎車(chē)及微型、輕型客車(chē)上已得到廣泛的采用，而且逐漸擴(kuò)展到載貨汽車(chē)上。從動(dòng)盤(pán)選擇單片式從動(dòng)盤(pán)是一位其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式采用傳動(dòng)片式是因?yàn)槠錄](méi)有太明顯的缺 點(diǎn)且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了裝配要求又有利于壓盤(pán)定中。選擇拉式離合器是因?yàn)槠漭^拉式離合器零件數(shù)目更少 ， 結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化 ， 軸向尺寸更小 ， 質(zhì)量更?。徊⑶曳蛛x杠桿較大 ， 使其踏板操縱力較輕。 關(guān)鍵字： 螺旋彈簧離合器 螺旋彈簧 離合器 摩擦片 減振盤(pán) 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 2 o as in is as an is in in of is in in is a of on in to of is to to a in be to of in by to of to of to of a of of of of is of is a is of it be to be of at of to on of of is so is in of or In of so of to to of In as a of so to 買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 3 a of of to so in to of is a of is of to be in of of of a of so it is 買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 4 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 5 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 6 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 7 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 8 第 1 章 緒 論 言 以?xún)?nèi)燃機(jī)在作為動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)汽車(chē)中，離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的。離合器通常裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，其主動(dòng)部分與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連，從動(dòng)部分與變速器相連。為各類(lèi)型汽車(chē)所廣泛采用的摩 擦離合器，實(shí)際上是一種依靠其主、從動(dòng)部分間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu)。離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順的接合，確保汽車(chē)平穩(wěn)起步；在換擋時(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)系個(gè)零部件因過(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪音。 合器的發(fā)展 在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中，錐形離合器最為成功。它的原型設(shè)計(jì)曾裝在 1889年德國(guó)戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼制車(chē)輪的小汽車(chē)上。它是將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動(dòng) 件。采用錐形離合器的方案一直延續(xù)到 20 世紀(jì) 20 年代中葉，對(duì)當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)，錐形離合器的制造比較簡(jiǎn)單，摩擦面容易修復(fù)。它的摩擦材料曾用過(guò)駱毛帶、皮革帶等。那時(shí)曾出現(xiàn)過(guò)蹄 結(jié)構(gòu)有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面。蹄 革帶等，蹄 論錐形離合器或蹄 容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主、從動(dòng)件根本無(wú)法分離的自鎖現(xiàn)象。 現(xiàn)今所用的盤(pán)式離合器的先驅(qū)是多片盤(pán)式離合器，它是直到 1925 年以后才出現(xiàn)的。多片離合器最主要的優(yōu)點(diǎn)是，汽車(chē)起步時(shí)離合器的接 合比較平順，無(wú)沖擊。早期的設(shè)計(jì)中，多片按成對(duì)布置設(shè)計(jì)，一個(gè)鋼盤(pán)片對(duì)著一青銅盤(pán)片。采用純粹的金屬的摩擦副，把它們浸在油中工作，能達(dá)到更為滿意的性能。 浸在油中的盤(pán)片式離合器，盤(pán)子直徑不能太大，以避免在高速時(shí)把油甩掉。此外，油也容易把金屬盤(pán)片粘住，不易分離。但畢竟還是優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)，許多其他離合器還在原創(chuàng)階段，性能很不穩(wěn)定。 石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn)，使得盤(pán)片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更高的溫度。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用較小的摩擦面積，因而可以減少摩擦片數(shù)，這是由多片離合器向單片離 合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。 20 世紀(jì) 20 年代末，直到進(jìn)入 30年代時(shí)，只有工程車(chē)輛、賽車(chē)和大功率的轎車(chē)上才使用多片離合器。 早期的單片干式離合器由與錐形離合器相似的問(wèn)題，即離合器接合時(shí)不夠平順。購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 9 但是，由于單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱良好，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)經(jīng)常采用它，尤其是成功地開(kāi)發(fā)了價(jià)格便宜的沖壓件離合器蓋以后更是如此。 實(shí)際上早在 1920年就出現(xiàn)了單片干式離合器，這和前面提到的發(fā)明了石棉基的摩擦面片有關(guān)。但在那時(shí)相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，由于技術(shù)設(shè)計(jì)上的缺陷，造成了單片離合器在接合時(shí)不夠平順的問(wèn)題。第一次世界 大戰(zhàn)后初期，單片離合器的從動(dòng)盤(pán)金屬片上是沒(méi)有摩擦面片的，摩擦面片是貼附在主動(dòng)件飛輪和壓盤(pán)上的，彈簧布置在中央，通過(guò)杠桿放大后作用在壓盤(pán)上。后來(lái)改用多個(gè)直徑較小的彈簧，沿著圓周布置直接壓在壓盤(pán)上，成為現(xiàn)今最為通用的螺旋彈簧布置方法。這種布置在設(shè)計(jì)上帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的好處，使壓盤(pán)上的彈簧的工作壓力分布更均勻，并減小了軸向尺寸。 多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式摩擦離合器，因?yàn)樗哂袕膭?dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、散熱性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點(diǎn)，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，已能 做到接合盤(pán)式平順，因此現(xiàn)在廣泛采用于大、中、小各類(lèi)車(chē)型中。 如今單片干式離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面相當(dāng)完善。采用具有軸向彈性的從動(dòng)盤(pán)，提高了離合器的接合平順性。離合器從動(dòng)盤(pán)總成中裝有扭轉(zhuǎn) 減振器 ，防止了傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振，減小了傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲和載荷。 隨著人們對(duì)汽車(chē)舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷改進(jìn)，乘用車(chē)上愈來(lái)愈多地采用具有雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn) 減振器 ，能更好地降低傳動(dòng)系的噪聲。 對(duì)于重型離合器，由于商用車(chē)趨于大型化，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不斷加大，但離合器允許加大尺寸的空間有限，離合器的使用條件日酷一日，增加離合器 傳扭能力，提高使用壽命，簡(jiǎn)化操作，已成為重型離合器當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車(chē)上可采用雙片干式離合器。從理論上講，在相同的徑向尺寸下，雙片離合器的傳扭能力和使用壽命是單片的 2 倍。但受到其他客觀因素的影響，實(shí)際的效果要比理論值低一些。 近年來(lái)濕式離合器在技術(shù)上不斷改進(jìn)，在國(guó)外某些重型車(chē)上又開(kāi)始采用多片濕式離合器。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的結(jié)果，摩擦表面溫度較低 (不超過(guò) 93 )，因此，起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)間打滑也不致燒損摩擦片。查閱國(guó)內(nèi)外資料獲知，這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器 的 5，但濕式離合器優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)的，超過(guò)這一溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。目前此技術(shù)尚不夠完善。 旋彈簧離合器 的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點(diǎn) 旋彈簧離合器 的結(jié)構(gòu) 螺旋彈簧 離合總成由 螺旋彈簧 、離合器蓋、壓盤(pán)、傳動(dòng)片和分離軸承總成等部分購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 10 組成。 1、離合器蓋 離合器蓋一般為 120 或 90 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的板殼沖壓結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺栓與飛輪聯(lián)結(jié)在一起。離合器蓋是離合器中結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的承載構(gòu)件，壓緊彈簧的壓緊力最終都要由它來(lái)承受。 2、 螺旋彈簧 螺旋彈簧 是離合器中重要的壓緊元件，在其內(nèi)孔圓周表面上 開(kāi)有許多均布的長(zhǎng)徑向槽，在槽的根部制成較大的長(zhǎng)圓形或矩形窗孔，可以穿過(guò)支承鉚釘，這部分稱(chēng)之為分離指 ； 從窗孔底部至彈簧外圓周的部分形狀像一個(gè)無(wú)底寬邊碟子，其截面為截圓錐形，稱(chēng)之為碟簧部分。 3、壓盤(pán) 壓盤(pán)的結(jié)構(gòu)一般是環(huán)形盤(pán)狀鑄件，離合器通過(guò)壓盤(pán)與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密相連。壓盤(pán)靠近外圓周處有斷續(xù)的環(huán)狀支承凸臺(tái)，最外緣均布有三個(gè)或四個(gè)傳力凸耳。 4、傳動(dòng)片 離合器接合時(shí)，飛輪驅(qū)動(dòng)離合器蓋帶動(dòng)壓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)摩擦片之間的摩擦力使從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng) ； 在離合器分離時(shí)，壓盤(pán)相對(duì)于離合器蓋作自由軸向移動(dòng)，使從動(dòng)盤(pán)松開(kāi)。這些動(dòng) 作均由傳動(dòng)片完成。傳動(dòng)片的兩端分別與離合器蓋和壓盤(pán)以鉚釘或螺栓聯(lián)接，一般采用周向布置。在離合器接合時(shí)，離合器蓋通過(guò)它來(lái)驅(qū)動(dòng)壓盤(pán)共同旋轉(zhuǎn) ； 在離合器分離時(shí)，可利用它的彈性恢復(fù)力來(lái)牽動(dòng)壓盤(pán)軸向分離并使操縱力減小。 5、分離軸承總成 分離軸承總成由分離軸承、分離套筒等組成。分離軸承在工作時(shí)主要承受軸向分離力，同時(shí)還承受在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用下的徑向力。目前國(guó)產(chǎn)的汽車(chē)中多使用角接觸推力球軸承，采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鏗基潤(rùn)滑脂，其端面形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平面時(shí)采用球形端面，舌尖部為弧形面時(shí)采用平端面或凹 弧形端面。 旋彈簧離合器 的工作原理 由圖 知，離合器蓋 1 與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪用螺栓緊固在一起，當(dāng) 螺旋彈簧 3 被預(yù)加壓緊，離合器處于接合位置時(shí)，由于 螺旋彈簧 大端對(duì)壓盤(pán) 5 的壓緊力，使得壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán) 6 摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)離合器蓋總成隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) (構(gòu)成離合器主動(dòng)部分 )，就通過(guò)摩擦片上的摩擦轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)從動(dòng)盤(pán)總成和變速器一起轉(zhuǎn)動(dòng)以傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng) 力 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 11 （ 1） 接合位置 （ 2） 分離位置 12345678板 9圖 工作原理圖 要 分離離合器時(shí)，將離合器踏板 8 踏下，通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)，使分離軸承總成 7 前移推動(dòng)螺旋彈簧 分離指，使 螺旋彈簧 呈反錐形變形，其大端離開(kāi)壓盤(pán)，壓盤(pán)在傳動(dòng)片的彈力作用下離開(kāi)摩擦片，使從動(dòng)盤(pán)總成處于分離位置，切斷了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞。 旋彈簧離合器 的優(yōu) 點(diǎn) 螺旋彈簧離合器 與其他形式離合器相比，具有一系列優(yōu)點(diǎn)： 1、 螺旋彈簧離合器 具有較理想的非線性彈性特性 ； 2、 螺旋彈簧 兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小 ； 3、 高速 旋轉(zhuǎn)時(shí) ，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定 ； 4、 螺旋彈簧 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、易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng) ； 6、 螺旋彈簧 中心與離合器中心線重合，平衡性好。 計(jì) 內(nèi)容 1、 壓盤(pán)設(shè)計(jì)。 2、離合器蓋設(shè)計(jì)。 3、 從動(dòng)盤(pán)總成設(shè)計(jì)。 4、 螺旋彈簧 設(shè)計(jì)。 軟件的特點(diǎn) 司開(kāi)發(fā)的一套機(jī)械 技術(shù)領(lǐng)購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 12 先，在機(jī)械、電子、航空、郵電、兵工、仿真等各行各業(yè)都有應(yīng)用，在 于領(lǐng)先地位。它集零件設(shè)計(jì)、大型組件設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、模具開(kāi)發(fā)、數(shù)控加工、運(yùn)動(dòng)分析、有限元分析、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能于一身，具有參數(shù)化設(shè)計(jì)，特征驅(qū)動(dòng)，單一數(shù)據(jù)庫(kù)等特點(diǎn)，大大加快了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。 本設(shè)計(jì)使用的 最新版本，其功能較以前的版本有了很大的提高，而且操作界面也更為好用，可以大大提高技術(shù)人員的工作效率。 案選擇 本次 設(shè)計(jì) 采用單片 螺旋彈簧離合器 。 本車(chē) 采用的摩擦式離合器是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，維修方便，目前大多數(shù)汽車(chē)都 采用這種形式的離合器。而采用干式離合器是因?yàn)闈袷诫x合器大多是多盤(pán)式離合器，用于需要傳遞較大 轉(zhuǎn) 矩的離合器，而該車(chē)型不在此列。采用 螺旋彈簧離合器 是因?yàn)?螺旋彈簧離合器 具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于 螺旋彈簧 具有非線性特性，因此可設(shè)計(jì)成當(dāng)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎可以保持不變，且可減輕分 離 離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次， 螺旋彈簧 的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)的，因此其壓力實(shí)際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者， 螺旋彈簧 本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著地 縮短了其軸向尺寸；另外，由于 螺旋彈簧 與壓盤(pán)是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，磨損均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的散熱通風(fēng)等。由于 螺旋彈簧離合器 具有上述一系列的優(yōu)點(diǎn)，并且制造 螺旋彈簧 的工藝水平也在不斷地提高，因而這種離合器在轎車(chē)及微型、輕型客車(chē)上已得到廣泛的采用，而且逐漸擴(kuò)展到載貨汽車(chē)上。從動(dòng)盤(pán)選擇單片式從動(dòng)盤(pán)是一位其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式采用傳動(dòng)片式是因?yàn)槠錄](méi)有太明顯的缺點(diǎn)且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了裝配要求又有利于壓盤(pán)定中。 選擇拉式離合器是因?yàn)槠漭^拉式離合器零件數(shù)目更少 ， 結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化 ， 軸向尺寸更小 ， 質(zhì)量更小；并且分離杠桿較大 ， 使其踏板操縱力較輕。 綜上本次設(shè)計(jì)選擇單片拉式 螺旋彈簧離合器 。 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 13 第 2 章 基本尺寸參數(shù)選擇 合器基本 性能關(guān)系式 摩擦片或從動(dòng)盤(pán)的外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸有決定性的影響，并根據(jù)離合器能全部傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇。為了能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩離合器的靜摩擦力矩c應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩而離合器傳遞的摩擦力矩c又決定于其摩擦面數(shù) Z、摩擦系數(shù) f、作用在摩擦面上的總壓緊力 摩擦片平均摩擦半徑 m a x（ 式中 ： 離合器的后備系數(shù)，見(jiàn)下表。 f 摩擦系 數(shù)，計(jì)算時(shí)一般取 該車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 200N m， 取摩擦系數(shù) f 為 得離合器的靜摩擦力矩c N m1。 備系數(shù)的選擇 離合器的后備系數(shù)，選擇時(shí)應(yīng)考慮摩擦片磨損后仍能傳遞避免起步時(shí)滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng) ； 同時(shí)應(yīng)考慮防止傳動(dòng)系過(guò)載及操縱輕便等。 表 備系數(shù)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) 設(shè)計(jì)是基于長(zhǎng)城賽弗 車(chē)型屬于越野車(chē)類(lèi)型，故選擇本次設(shè)計(jì)的后背系數(shù) 在 間選擇。因?yàn)樵撥?chē)型為城市越野車(chē)，不需要太大的后備系數(shù)，取 = 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)重量和使用壽命 ，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。顯然，傳遞大的轉(zhuǎn)矩，就需要大的尺寸。發(fā)購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 14 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是重要的參數(shù)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩來(lái)確定 D 時(shí)，可以查表 確定摩擦片外徑 D 的尺。 表 合器尺寸選擇參數(shù)表 摩擦片外徑 D/動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Te m 單片離合器 雙片離合器 重負(fù)荷 中等負(fù)荷 極限值 225 130 150 170 250 170 200 230 280 240 280 320 300 260 310 360 325 320 380 450 350 410 480 550 380 510 600 700 410 620 720 830 430 350 680 800 930 450 380 820 950 1100 所選的尺寸 D 應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) (規(guī)定。表 外，所選的 D 應(yīng)符合其最大圓周速度不超過(guò) 65 70m/s 的要求，且重型汽車(chē)不應(yīng)超過(guò) 50m/s。 表 合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 /D 內(nèi)徑 /d 厚度 /h 內(nèi)外徑之比/位面積2/F 160 110 0600 180 125 3200 200 140 6000 225 150 2100 250 155 0200 280 165 0200 300 175 6600 325 190 4600 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 15 350 195 4 7800 380 205 4 2900 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)該車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Te 90N 且離合器摩擦片外徑為 250查表 下： 摩擦片外徑 D=250擦片內(nèi)徑 d=155擦片厚度 h=擦片內(nèi)外徑比 d/D=面面積 F=30200擦片的 繪圖過(guò)程 首先畫(huà)出一個(gè)環(huán)形的盤(pán)體，先建立一個(gè)平面的俯視圖樣如圖 示 ，再將其拉伸成體如圖 然后在盤(pán)體上 剪切出孔 如圖 進(jìn)行陣列如圖 圖 建立過(guò)程 1 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 16 圖 建立過(guò)程 2 圖 建立過(guò)程 3 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 17 圖 建立過(guò)程 4 章小 結(jié) 本章對(duì)離合器的摩擦片進(jìn)行了設(shè)計(jì)選擇，確定了離合器摩擦片的外徑尺寸，對(duì)以后其他多個(gè)部件總成的外形尺寸選擇起了決定作用。通過(guò)對(duì)摩擦片這個(gè)零件的 設(shè)計(jì)選擇，還可以間接確定離合器的外形尺寸等。 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 18 第 3 章 主動(dòng) 部分 設(shè)計(jì) 盤(pán)設(shè)計(jì) 盤(pán)參數(shù)的選擇和校核 壓盤(pán)形狀較復(fù)雜，要求傳熱性好、具有較高的摩擦系數(shù)及耐磨。故通常由灰鑄鐵成，金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度 227。另外可添加少量金屬元素 (如鎳、鐵、錳合金等 )以增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度。壓盤(pán)的外徑可根據(jù)摩擦片的外徑由結(jié)構(gòu)確定。為了使每次接合的溫升不致過(guò)高，壓盤(pán)應(yīng)具有足夠大的質(zhì)量以吸收熱量 ； 為了保證在受熱情況下不致翹曲變形，壓盤(pán)應(yīng)具有足夠大的剛度且一般都較厚 (載貨汽車(chē)的離合器壓盤(pán)，其厚度一般不小于 15此外，壓盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)注意其通風(fēng)冷卻要好，例如在壓盤(pán)體內(nèi)鑄出導(dǎo)風(fēng)槽。壓盤(pán)的厚度初步確定后，應(yīng)校核離合器一次接合的溫升不應(yīng)超過(guò) 8 10 溫升 的校核按式為： =L/ （ 式中： 傳到壓盤(pán)的熱量所占的比率。對(duì)單片離合器， = m 壓盤(pán)的質(zhì)量， c 壓盤(pán)的比熱容，鑄鐵的比熱容為 ( )； L 滑磨功， J。 若溫升過(guò)高，可適當(dāng) 增加壓盤(pán)的厚度。壓盤(pán)單件的平衡精度應(yīng)不低于 1520g 選擇壓盤(pán)厚度為 20外徑 255徑 150 代入公式（ 行校核計(jì)算， =符合標(biāo)準(zhǔn) 2， 3。 盤(pán)的 繪圖過(guò)程 首先畫(huà)出壓盤(pán)的盤(pán)體部分如圖 示 再在盤(pán)體上畫(huà)出突起并進(jìn)行陣列如圖 最后 畫(huà)出 凸 耳 如圖 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 19 圖 建立過(guò)程 1 圖 建立過(guò)程 2 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 20 圖 建立過(guò)程 3 合器蓋設(shè)計(jì) 一般采用厚 2. 5 5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。離合器蓋的剛度不夠，會(huì)產(chǎn)生較大變形，這不僅會(huì)影響操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)效率，還可能導(dǎo)致分離不徹底、引起摩擦片早期磨損，甚至使變速器換檔困難。離合器蓋內(nèi)裝有壓盤(pán)、分離杠桿、壓緊彈簧等，因此，其對(duì)于飛輪軸線的對(duì)中十分重要。對(duì)中方式可采用定位銷(xiāo)或定位螺栓以及止口對(duì)中。為了加強(qiáng)通風(fēng)散熱和清除摩擦片的磨損粉末，在保證剛度的前提下，可在離合器蓋上設(shè)置循環(huán)氣流的入口和出口，甚至將蓋設(shè)計(jì)成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)離合器蓋要求離 合器蓋內(nèi)徑大于離合器摩擦片外徑 ， 能將其他離合器上的部件包括其中即可 4。 動(dòng)片設(shè)計(jì) 壓盤(pán)與飛輪通過(guò)彈性傳動(dòng)片連接時(shí)，則傳動(dòng)片應(yīng)進(jìn)行拉伸應(yīng)力的強(qiáng)度校核；若通過(guò)凸塊一窗孔、傳力銷(xiāo)或鍵連接時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力的強(qiáng)度校核： 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 21 m a （ 式中 ： 考慮發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩例系數(shù)，單片離合器取 ； R 力的作用半徑 (見(jiàn)圖 m； z 工作元件 (例凸塊一窗孔、傳動(dòng)銷(xiāo)、鍵 )的數(shù)目 ，這里取 3 組每組 4 片； F 接觸面積， 里取長(zhǎng)為 65為 20以 F=1300 計(jì)算得j=合標(biāo)準(zhǔn) 5。 12支承； 34圖 章小結(jié) 本章對(duì)離合器主動(dòng)件進(jìn)行了設(shè)計(jì)、計(jì)算、選擇及校核。主動(dòng)件包括離合器蓋、壓盤(pán)等。這些部件都是給離合器傳遞扭矩的部件，他們共同的特點(diǎn)是都要有良好的散熱能力，有能有效把在主動(dòng)部分的熱傳遞出去的能力。這些部件總成都是符合標(biāo)準(zhǔn)的部件，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的校核計(jì)算，可以符合使用的標(biāo)準(zhǔn)，滿足使用的需要。購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 22 第 4 章 從動(dòng)盤(pán)總成設(shè)計(jì) 擦片設(shè)計(jì) 離合器表面片在離合器接合過(guò)程中將遭到嚴(yán)重的滑磨，在相對(duì)很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，因此，要求面片應(yīng)有下列一 些綜合性能： 1、在工作時(shí)有相對(duì)較高的摩擦系數(shù)； 2、在整個(gè)工作壽命期內(nèi)應(yīng)維持其摩擦特性，步希望出現(xiàn)，摩擦系數(shù)衰退現(xiàn)象； 3、在短時(shí)間內(nèi)能吸收相對(duì)高的能量，且有好的耐磨性能； 4、能承受較高的壓盤(pán)作用載荷，在離合器接合過(guò)程中表現(xiàn)出良好的性能； 5、能抵抗高轉(zhuǎn)速下大的離心力載荷而不破壞； 6、在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，有足夠的剪切強(qiáng)度； 7、具有小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，材料加工性能良好； 8、在整個(gè)正常工作溫度范圍內(nèi)，和對(duì)偶材料壓盤(pán)、飛輪等有良好的兼容摩擦性能； 9、摩擦副對(duì)偶面有高度的溶污性能，不易影響它們的摩擦作用； 10、具有良好的性能 /價(jià)格比，不會(huì)污染環(huán)境。 鑒于以上各點(diǎn)，近年來(lái)，摩擦材料的種類(lèi)增長(zhǎng)極快。挑選摩擦材料的基本原則是： 1、滿足較高性能標(biāo)準(zhǔn)； 2、成本最?。?3、考慮代替石棉。 本 設(shè)計(jì) 離合器摩擦片選用金屬陶瓷材料。它是由金屬機(jī)體、陶瓷成分和潤(rùn)滑劑組成的一種多元復(fù)合材料。金屬基體的主要作用是以機(jī)體接合方式將陶瓷成分和潤(rùn)滑劑保持其中，形成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的整體；陶瓷組分主要起摩擦劑作用；而潤(rùn)滑劑組分則主要起提高材料抗咬合性和抗戰(zhàn)粘性的潤(rùn)滑作用，并使摩擦副工作平穩(wěn)。潤(rùn)滑劑組分和陶瓷組分一起共同形成金屬陶瓷摩擦磨損 性能調(diào)節(jié)劑。 這種材料能和好的的完成上邊提到的各種要求，所以選擇這種材料。 摩擦片的尺寸參數(shù)在 第 已經(jīng)查表得出，不再敘述 6。 動(dòng)盤(pán)轂設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)毅的花鍵孔與變速器第一軸前端的花鍵軸以齒側(cè)定心矩形花鍵的動(dòng)配合相聯(lián)接，以便從動(dòng)盤(pán)毅能作軸向移動(dòng)?；ㄦI的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動(dòng)盤(pán)外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 23 按 取 (見(jiàn)表 從動(dòng)盤(pán)毅花鍵孔鍵齒的有效長(zhǎng)度約為花鍵外徑尺寸的(1. 4)倍 (上限用于工作條件惡劣的離合器 )，以保證從動(dòng)盤(pán)毅沿軸向移動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生偏斜。 表 動(dòng)盤(pán)外徑D/動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩N m 花鍵 齒數(shù) n 花鍵 外徑 D/鍵 內(nèi)徑 d/齒寬 b/效 齒長(zhǎng) l/壓 應(yīng)力 /60 50 10 23 18 3 20 10 180 70 10 26 21 3 20 00 110 10 29 23 4 25 25 150 10 32 26 4 30 50 200 10 35 28 4 35 80 280 10 35 32 4 40 00 310 10 40 32 5 40 25 380 10 40 32 5 45 50 480 10 40 32 5 50 80 600 10 40 32 5 55 10 720 10 45 36 5 60 30 800 10 45 36 5 65 50 950 10 52 41 6 65 鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力j( 剪切應(yīng)力 j ( 強(qiáng)度校核： M P az n 0822 m a x （ 54 m a x （ 式中 ： D ， d 分別為花鍵外徑及內(nèi)徑， n 花鍵齒數(shù)； l ， b 分別為花鍵的有效齒長(zhǎng)及鍵齒寬， z 從動(dòng)盤(pán)毅的數(shù)目； 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 24 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， N 從動(dòng)盤(pán)毅通常由 40 45 號(hào)鋼、 35 號(hào)鋼鍛造，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理， 32。 由表 花鍵齒數(shù) n=10； 花鍵外徑 D=35 花鍵內(nèi)徑 D=28 鍵齒寬 b=4 有效齒長(zhǎng) l=35 擠壓應(yīng)力 = 校核j= j=合強(qiáng)度得要求 。 動(dòng)片設(shè)計(jì) 從動(dòng)片通常用 的鋼板沖壓而成。減小其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。從動(dòng)片的材料與其結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，整體式即不帶波形彈簧片的從動(dòng)片，一般用高碳鋼 (50 或 85 號(hào)鋼 )或 65板， 熱處理硬度 8；采用波形彈簧片的分開(kāi)式 (或組合式 )從動(dòng)片，從動(dòng)片采用 08 鋼板，氰化表面硬度深 波形彈簧片采用 65板，熱處理硬度 51。 轉(zhuǎn)減 振 器設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)減振器的功能 為了降低汽車(chē)傳動(dòng)系的振動(dòng)，通常在傳動(dòng)系中串聯(lián)一個(gè)彈性一阻尼裝置，它就是裝在離合器從動(dòng)盤(pán)上的扭轉(zhuǎn)減振器。其彈性元件用來(lái)降低傳動(dòng)系前端的扭轉(zhuǎn)剛度，降低傳動(dòng)系扭振系統(tǒng)三節(jié)點(diǎn)振型的固有頻率，以便將較為嚴(yán)重的扭振車(chē)速移出常用車(chē)速范圍 (當(dāng)然，在實(shí)際中要做到這一點(diǎn)是非常困難的 )；其阻尼元件用來(lái)消耗扭振能量，從而可有效地降低傳動(dòng)系的共振載荷、非共振載荷及噪聲 7。 轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇 圖 出了幾種扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)圖，它們之間的差異在于采用了不同的彈性元件和阻尼裝置。采用圓柱螺旋彈簧和摩擦元件的扭轉(zhuǎn)減振器 (見(jiàn)圖 到了最廣泛的應(yīng)用。在這種結(jié)構(gòu)中，從動(dòng)片和從動(dòng)盤(pán)毅上都開(kāi)有 6 個(gè)窗口，在每個(gè)窗口中裝有一個(gè)減振彈簧，因而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩由從動(dòng)片傳給從動(dòng)盤(pán)毅時(shí)必須通過(guò)沿從動(dòng)片圓周切向布置的彈簧，這樣即將從動(dòng)片和從動(dòng)盤(pán)毅彈性地連接在一起，從而改變了傳動(dòng)系統(tǒng)購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 25 的剛度 。當(dāng) 6 個(gè)彈簧屬同一規(guī)格并同時(shí)起作用時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性為線性的。這種具有線性特性的扭轉(zhuǎn)減振器，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，廣泛用于汽油機(jī)汽車(chē)中。當(dāng) 6 個(gè)彈簧屬于兩種或三種規(guī)格且剛度由小變大并按先后次序進(jìn)人工作時(shí)，則稱(chēng)為兩級(jí)或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器 (圖 三級(jí)的 )。這種非線性扭轉(zhuǎn)減振器，廣泛為現(xiàn)代汽車(chē)尤其是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)所采用。柴油機(jī)的怠速旋轉(zhuǎn)不均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪輪齒問(wèn)的敲擊。為此，可使扭轉(zhuǎn)減振器具有兩級(jí)或三級(jí)非線性彈性特性。第一級(jí)剛度很小，稱(chēng)怠速級(jí)，對(duì)降低變速器怠速噪聲效果顯著。線性扭轉(zhuǎn)減振器只能在一 種載荷工況 (通常為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 )下有效地工作，而三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性則擴(kuò)大了適于其有效工作的載荷工況范圍，這有利于避免傳動(dòng)系共振，降低汽車(chē)在行駛和怠速時(shí)傳動(dòng)系的扭振和噪聲。 采用空心圓柱形見(jiàn) (圖 星形等其他形狀的橡膠彈性元件的扭轉(zhuǎn)減振器，也具有非線性的彈性特性。雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橡膠變形時(shí)具有較大的內(nèi)摩擦，因而不需另加阻尼裝置，但由于它會(huì)使從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量顯著增大，且在離合器熱狀態(tài)下工作需用專(zhuān)門(mén)的橡膠制造，因此尚未得到廣泛采用。 減振器的阻尼元件多采用摩擦片，在 (圖 結(jié) 構(gòu)中阻尼摩擦片的正壓力靠從 12345 678圖 動(dòng)片與減振盤(pán)間的連接鉚釘建立。其結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但當(dāng)摩擦片磨損后，阻尼力矩便減小甚至消失。為了保證正壓力從而阻尼力矩的穩(wěn)定，可加進(jìn)碟形彈簧 (圖 d)，同時(shí)采用不同剛度的碟形彈簧和圓柱螺旋壓簧分別對(duì)兩組摩擦片建立不同的正壓力購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 26 (圖 就可實(shí)現(xiàn)阻尼力矩的非線性變化。 轉(zhuǎn)減振器 的 參數(shù)確定 1、扭轉(zhuǎn)減振器的角剛度 減振器 扭轉(zhuǎn) 角 剛度 按下列公式初選角剛度 13 式中 ： 下式計(jì)算 式中 ： 用 乘 用車(chē)， 用 商 用車(chē)，本設(shè)計(jì)為商用車(chē)，選取 1.5，入數(shù)值得 80， 設(shè)計(jì)初選 000N m/ 2、扭轉(zhuǎn)減振器最大摩擦力矩 由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度 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 。一般可按下式初選為 T=（ 取 T=設(shè)計(jì)按其選取 T=m。 3、扭轉(zhuǎn)減振器的預(yù)緊力矩 減振彈簧安裝時(shí)應(yīng)有一定的預(yù)緊。這樣，在傳遞同樣大小的極限轉(zhuǎn)矩它將降低減振器的 剛度，這是有利的，但預(yù)緊力值一般不應(yīng)該大于摩擦力矩否則在反向工作時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將停止工作。 一般選取 9 N m。 4、扭轉(zhuǎn)減振器的彈簧分布半徑 減振彈簧的分布尺寸 尺寸應(yīng)盡可能大一些，一般取 （ D/2 （ 其中 D 為摩擦片內(nèi)徑，代入數(shù)值，得 56 5、扭轉(zhuǎn)減振器彈簧數(shù)目 可參考表 取，本設(shè)計(jì) D=250選取 Z=4。 購(gòu)買(mǎi)文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 27 表 振彈簧的選取 離合器摩擦片外徑 D 減振彈簧數(shù)目 Z 225 250 4 6 250 325 6 8 325 355 8 10 350 10 以上 6、扭 轉(zhuǎn)減振器減振彈簧的總壓力 當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤(pán)轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大 總= 式中 ： 總= 每個(gè)彈簧工作壓力 總 （ = 7、 從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)