路寶汽車離合器設計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 目 錄 摘要 Abstract. 第 1 章 緒論 . 1 1.1 離合器的發(fā)展歷史 .1 1.2 離合器的功用 .2 1.3 離合器的工作原理 .3 1.4 膜片彈簧離合器特點 .4 1 5 設計的主要內(nèi)容 .5 第 2 章 離合器的結構方案選取 .6 2.1 離合器設計的基本要求 .6 2.2 離合器結構設計 .6 2.2.1 摩擦片的選擇 .6 2.2.2 壓緊彈簧布置形式的選擇 .6 2.2.3 壓盤驅(qū)動方式的選擇 .7 2.3 離合器主要零件材 料的選擇 .8 2.3.1 從動盤的材料選擇 .8 2.3.2 摩擦片的材料選擇 .8 2.3.3 膜片彈簧的材料選擇 .8 2.3.4 壓盤的材料選擇 .8 2.3.5 離合器蓋的材料選擇 .8 2.4 離合器的通風散熱 .9 2.5 本章小結 .9 第 3 章 離合器基本結構參數(shù)的確定 . . 10 3.1 離合器設計所需數(shù)據(jù) .10 3.2 摩擦片主要參數(shù)的選擇 .10 3.3 摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化 .12 3.4 本章小結 .14 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第 4 章 膜片彈簧設計 . 15 4.1 膜片彈簧的結構特點 . .15 4.1.1 H/h 的選擇 .15 4.1.2 R/r 選擇 .16 4.1.3 圓錐底角 .16 4.1.4 切槽寬度 .16 4.1.5 壓盤加載點半徑和支承環(huán)加載點半徑的確定 .16 4.1.6 公差與精度 .16 4.2 膜片彈簧的優(yōu)化設計 . 16 4.3 膜片彈簧的載荷與變形關系 .17 4.4 膜片彈簧的應力計算 .19 4.5 本章小結 . . . . . . . . . . . . . 19 第 5 章 離合器從動盤設計 . 22 5.1 從動盤結構 .22 5.2 從動盤設計 . 23 5.2.1 從動片的選擇和設計 . 23 5.2.2 從動盤轂的設計 . 23 5.2.3 摩檫片的材料選取及與從動片的固緊方式 . 25 5.3 扭轉(zhuǎn)減震器設計 .25 5.4 本章小結 . . . . . . . . . . . . . .25 第 6 章 操縱機構設計 . . 28 6.1 離合器踏板行程計算 . 28 6.2 踏板力的計算 . 29 6.3 分離軸承的 選取 . 30 6.4 本章小結 . . . . . . . . . . . . . 31 結論 . . 32 參考文獻 .33 致謝 .34 附錄 A.35 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 附錄 B.36 摘 要 汽車離合器是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，本設計主要進行汽車膜片彈簧離合器的結構設計。首先，分析汽車膜片彈簧離合器發(fā)展現(xiàn)狀以及膜片彈簧離合器的系統(tǒng)組成和工作原理。然后，對膜 片彈簧離合器部分的結構和工作原理進行詳細論述，并針對哈飛路寶汽車閱路寶汽車相關技術參數(shù)根據(jù)離合器的發(fā)展現(xiàn)狀，尚未解決的問題，而初選拉式膜片彈簧離合器的基本結構尺寸參數(shù)。之后，根據(jù)拉式膜片彈簧離合器的性能要求，確定各主要部件的材料選擇，結構參數(shù)，并對具體尺寸參數(shù)進行設計計算、校核、修正。再次，根據(jù)各式操縱機構的優(yōu)缺點，選擇液壓操縱系統(tǒng)為本次離合器設計的操縱系統(tǒng)。最后，利用 Auto-CAD 繪制拉式膜片彈簧離合器的主要零部件的零件圖及系統(tǒng)裝配圖。 關鍵詞 ：拉式；膜片彈簧；離合器；設計；液壓操縱 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ABSTRACT Clutch auto transmission system is an important part of the design, were the main car diaphragm spring clutch structure design.The main design of a vehicle diaphragm spring clutch design of the structure. First, the diaphragm spring clutch of motor vehicles and development of the diaphragm spring clutch system components and principle. And then, of diaphragm spring clutch parts of the structure and the working principle, and in the light of the detailed discussion LuBao hafei car LuBao vehicles related technical parameters read according to the current situation of the development of the clutch, not yet solved problems, and primary rumsfeld diaphragm spring clutch of basic structure size parameters. Then, the diaphragm spring clutch part of the structure and working principle of a detailed exposition, and a model for access to the relevant national standards and diaphragm spring primaries push-type clutch size of the basic structure of parameters. , Under the push-type diaphragm spring dual-clutch performance requirements, and identify the major components of the structure, size and specific design parameters, check and correct. Finally, the use of Auto-CAD drawing push-type diaphragm spring clutch parts of the main components of the plan and the system assembly. Key words: Push-type； diaphragm spring； clutch； Hydraulic control 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 買文檔送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第 1 章 緒 論 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1.1 離合器的發(fā)展歷史 在采用離合器的傳動系統(tǒng)中，早期離合器的結 構 形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結構形式的摩擦離合器要大。但是，其最大的缺點是從動部分的轉(zhuǎn)動慣量太大，引起變速器換 擋困難。而且這種離合器在接合時也不夠柔和，容易卡住。 此 后，在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r更容易發(fā)生），導致分離不徹底，造成換擋困難。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點是由于接觸面數(shù)多，故接合平順柔和，保證了汽車的平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多，從動部分的轉(zhuǎn)動慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤的通風散熱不良，易引起過熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調(diào)整不當還可能引起離合器分離不徹底。 多年的實踐經(jīng)驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，散熱性好，結構簡單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結構上采取一定措施，也能使其接合平順。因此，它得到了極為廣泛的應用。 如今，單片干式摩擦離合器在結構設計方面 正 相當完善：采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機構等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時兼起到分離杠桿的作用，使離合器結構大為簡化，并顯著地縮短了 離合器的軸向尺寸。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當摩擦片磨損時，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時所需要的踏板力。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車上多采用多片干式離合器。次外，近年來由于多片濕式離合器在技術上的不段改善，在國外的某些重型牽引汽車和自卸車上又開始采用多片濕式離合器，并有不斷增加的傾向。與干式離合器相比，由于用油泵進行強制制冷的結果，摩擦表面的溫度較低（不超過 93 ）。因此，允許起步時長時間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的 起步能力。據(jù)說這種離合器的使用壽命可達干式離合器的五、六倍。 為了實現(xiàn)離合器的自動操縱，有自動離合器。采用自動離合器時可以省去離合器踏板，實現(xiàn)汽車的 “雙踏板 ”操縱。與其他自動傳動系統(tǒng)（如液力傳動）相比，它具有結構簡單，成本低廉及傳動效率高的優(yōu)點。因此，在歐洲小排量汽車上曾得到廣泛的應用。但是在現(xiàn)有自動離合器的各種結構中，離合器的摩擦力矩的力矩調(diào)節(jié)特性還不夠理想，使用性能不盡完善。例如，汽車以高檔低速上坡時，離合器往往容易打滑。因此必須下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 提前換如低檔以防止摩擦片的早期磨損以至燒壞。這些都需要進一步改善。 隨著汽 車運輸?shù)陌l(fā)展，離合器還要在原有的基礎上不斷改進和提高，以適應新的使用條件。從國外的發(fā)展動向來看，近年來汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高， 輕型 汽車趨向大型化，國內(nèi)也有類似的情況。此外，對離合器的使用要求也越來越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡化操作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢。 1.2 離合器的功用 離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動機不能帶負荷啟動，它必須先在空負荷下啟動，然后再逐漸加載。發(fā)動機啟動后，得以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速 約為 300 500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個運轉(zhuǎn)著的發(fā)動機，要帶一個靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。因為如果是突然的剛性連接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發(fā)動機熄火。所以離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動機加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。 雖然利用變速器的空檔，也可以實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系的分離。但變速器在空檔位置時，變速器內(nèi)的主動齒輪和發(fā)動機還是連接的，要轉(zhuǎn)動發(fā)動機，就必須和變速器內(nèi)的主動齒輪一起拖轉(zhuǎn)，而變速器內(nèi)的 齒輪浸在黏度較大的齒輪油中，拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的。尤其在寒冷季節(jié)，如沒有離合器來分離發(fā)動機和傳動系，發(fā)動機起動是很困難的。所以離合器的第二個功用，就是暫時分開發(fā)動機和傳動系的聯(lián)系，以便于發(fā)動機起動。 汽車行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開嚙合和進入嚙合。如在脫檔時，由于原來嚙合的齒面壓力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時分離傳動系，即能便利脫檔。同時在掛檔時，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時 又需要離合器暫時分開傳動系，以便使與離合器主動齒輪聯(lián)結的質(zhì)量減小，這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。 離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車緊急制動時，傳動系受到很大的慣性負荷，此時由于離合器自動打滑，可避免傳動系零件超載損壞，起保護作用。 1.3 離合器的工作原理 如圖 1.1 所示，摩擦離合器一般是有主動部分、從動部分組成、壓緊機構和操縱下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 機構四部分組成。 離合器在接合狀態(tài)時，發(fā)動機扭矩自曲軸傳出，通過飛輪 2 和壓盤借摩擦作用傳給從動盤 3，在通過從動軸傳給變速器。當駕駛員踩下踏板時，通過拉桿，分離叉、分 離套筒和分離軸承 8，將分離杠桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋 5 上的支柱為支點，而外端與壓盤連接，所以能克服壓緊彈簧的力量拉動壓盤向左，這樣，從動盤 3 兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動機的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。當放開踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此時壓緊彈簧就推動壓盤向右，仍將從動盤 3 壓緊在飛輪上 2，這樣發(fā)動機的扭矩又傳入變速器。 圖 1.1 離合器總成 1-軸承 2-飛輪 3-從動盤 4-壓盤 5-離合器蓋螺栓 6-離合器蓋 7-膜片彈簧 8-分離軸承 9-軸 1.4 膜片彈簧離合器的特點 膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型載貨汽車上廣泛采用的一種離合器。因其作為壓簧，可以同時兼起分離杠桿的作用，使離合器的結構大為簡化，質(zhì)量減少，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。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動盤摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。離合器分離時，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動強度。此外，因膜片是一種對稱零件，平衡性好，在高下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 速下， 其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時，因受離心力作用會產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降。那么可以看出，對于輕型車膜片彈簧離合器的設計研究對于改善汽車離合器各方面的性能具有十分重要的意義。 作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧的兩側有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來 安裝定位。當離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平。同時在膜片彈簧的大端對壓盤產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結合狀態(tài)。當離合器分離時，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過分離鉤拉動壓盤后移使離合器分離。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設計摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的 中心線是對稱的，因此其壓緊力實際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器結構大為簡化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，也易于實現(xiàn)良好的通風散熱等。 由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車及微型、輕型客車上得到廣泛運用，而且正大力擴展到載貨汽車和重型汽車上，國外已經(jīng)設計出了傳遞轉(zhuǎn)矩為 802000N.m、最大摩擦片外徑達 420 的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車上。甚至某些總質(zhì)量達 2832t 的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機構，即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。當前膜片彈簧離合器的操縱機構已經(jīng)為拉式操縱機構所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近，使結構簡化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應力分布也得到改善，最大應力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接 觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結構中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程。 與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個支承環(huán)，使其結構更簡單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更少；拉式膜片彈簧是中部與壓盤相壓在同樣壓盤尺寸的條件下可采用直徑較大的膜片彈簧，提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，且并不增大踏板力，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時，可采用下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 尺寸較小的結構；在接合或分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，分離效率更高；拉式的杠桿比大于推式的杠桿比，且中間支承減少了摩 擦損失，傳動效率較高，踏板操縱更輕便，拉式的踏板力比推式的一般可減少約 %30%25 ；無論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，拉式結構的膜片彈簧大端與離合器蓋支承始終保持接觸，在支承環(huán)磨損后不會形成間隙而增大踏板自由行程，不會產(chǎn)生沖擊和哭聲；使用壽命更長。 1.5 設計的主要內(nèi)容 本次設計主要內(nèi)容包括：膜片彈簧的尺寸計算 、 摩擦片的尺寸計算 、壓盤、離合器蓋的結構設計、扭轉(zhuǎn)減震器、分離裝置、操縱系統(tǒng)的結構設計。 CAD 圖紙的繪制。 第 2 章 離合器 的結構方案選取 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.1 離合器設計的基本要求 為了保證離合器具有良好的工作性能，設計離合器應滿足以下要求： （ 1） 能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動機的最大扭矩。為此，離合器的摩擦力矩cT應大于發(fā)動機最大扭矩maxeT； （ 2） 接合平順、柔和。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車起步?jīng)_撞或抖動； （ 3） 分離迅速、徹底。換檔時若離合器分離不徹底，則飛輪上的力矩繼續(xù)有一部份 傳入變速器，會使換檔困難，引起齒輪的沖擊響聲； （ 4） 從動盤的轉(zhuǎn)動慣量小。離合器分離時，和變速器主動齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動盤。減小從動盤的轉(zhuǎn)動慣量，換檔時的沖擊即降低； （ 5） 具有吸收振動、噪聲和沖擊的能力； （ 6） 散熱良好，以免摩擦零件因溫度過高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑； （ 7） 操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。尤其是對城市行駛的轎車和公共汽車，非常重要； （ 8） 摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨損，襯面磨損在一定范圍內(nèi)，要能通過調(diào)整，使離合器正常工作。 2.2 離合器結構設計 2.2.1 摩 擦片的選擇 對乘車用車和最大質(zhì)量小于 6t的商用車而言，發(fā)動機的最大扭矩一般不大，在布置尺寸可以的情況下，離合器通常只設有一片從動盤 。 單片離合器因為結構簡單，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接合平順，所以被廣泛使用于轎車和中、小型貨車，因此該設計選擇單片離合器。摩擦片數(shù)為 2。 2.2.2 壓緊彈簧布置形式的 選擇 離合器壓緊裝置可分為周布彈簧式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式等。其中膜片彈簧的主要特點是用一個膜片彈簧代替螺旋彈簧和分離杠桿。膜片彈簧與其他幾類相比又有 以下幾個優(yōu)點： （ 1） 由于膜片彈簧有理想的非線性特征 ,彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi)能保證大致不變，從而使離合器在使用中能保持其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力不變。當離合器分離時，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力； 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 （ 2） 膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結構簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量?。?（ 3） 高速旋轉(zhuǎn)時，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降； （ 4） 由于膜片彈簧大端面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命； （ 5） 易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用 壽命長； （ 6） 平衡性好； （ 7） 有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。 但膜片彈簧的制造工藝較復雜，對材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此，膜片彈簧離合器不僅在乘用車上被大量采用，而且在各種形式的商用車上也被廣泛應用，因而本次設計我選用膜片彈簧離合器。 2.2.3壓盤的驅(qū)動方式的選擇 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤的方法有三種： （ 1） 凸臺 窗孔式：它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上，此方式結構簡單，應用較多；缺點：壓盤上凸臺在傳動過程中存在滑動摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。 （ 2） 徑向傳動驅(qū)動式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起，此傳動的方式較上一種在結構上稍顯復雜一些，但它沒有相對滑動部分，因而不存在磨損，同時踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時壓盤和離合器蓋徑向相對位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會失去平衡而產(chǎn)生異常 振動和噪聲。 （ 3） 徑向傳動片驅(qū)動方式：它用彈簧鋼制的傳動片將壓盤與離合器蓋連接在一起，除傳動片的布置方向是沿壓盤的弦向布置外，其他的結構特征都與徑向傳動驅(qū)動方式相同。經(jīng)比較，我選擇徑向傳動驅(qū)動方式。 2.3 離合器主要零件的材料選擇 2.3.1 從動盤的材料選擇 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 從動盤本體采用 45號鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動盤本體上設徑向切口。 2.3.2 摩擦片的材料選擇 摩擦片在性能上要滿足如下要求： （ 1） 摩擦系數(shù)穩(wěn)定，工作溫度，滑磨速度，單位壓力的變化對其影響； （ 2） 具有足 夠的機械強度和耐磨性，熱穩(wěn)定性好； （ 3） 有利于接合平順； （ 4） 長期停放離合器摩擦面會發(fā)生粘著現(xiàn)象。 摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉織物、粘結劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為 35.02.0 。石棉基摩擦材料密度小，工作溫度小于 180 ，價格便宜，使用效果良好，在汽車離合器中廣泛使用。 2.3.3 膜片彈簧的材料選擇 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料為60SiMnA。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對膜片彈簧進行調(diào)質(zhì)處理，得具有高 抗疲勞能力的回火索氏體。要防止膜片內(nèi)緣離開，同時對膜片彈簧進行強壓處理（將彈簧壓平并保持 1412 小時），使其高壓力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應力，對膜片彈簧的凹表面進行噴丸處理，噴丸是 0.8的白口鐵小丸， 可提高彈簧的疲勞壽命。同時，為提高分離指的耐磨性，對其進行局部高頻淬火式鍍鉻。采用乳白鍍鉻，若膜片彈簧許用應力可取為 1500 1700N/mm2。 2.3.4 壓盤的材料選擇 壓盤的材料選用 HT20-40 鑄造制成。它要有一定的質(zhì)量和剛度，以保證足夠的熱容量和防止溫度 升高而產(chǎn)生的彎曲變形。壓盤應與飛輪保持良好的對中，并進行靜平衡。壓盤的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于 0.8。 2.3.5 離合器蓋的材料選擇 離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤高度（從承壓點到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好，膜片彈簧的支撐形式采用鉚釘作支承時，如果分離軸承與曲軸中心線不同心，可引起鉚釘?shù)倪^度磨損。提高鉚釘硬度的套筒和支承與曲軸中心線不同心，亦可引起鉚釘?shù)倪^度。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的結構措施，采用 10 鋼材 材料、HRc40-50。 2.4 離合器的通風散熱 試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當壓盤工作表面超過下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 200180 C 時摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時溫度一般在 180 C 以下。在特別頻繁的使用下，壓盤表面的瞬時溫度有可能達到 C1000 。過高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散 熱通風好。改善離合器散熱通風結構的措施有：在壓盤上設散熱筋，或鼓風筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風；在離合器外殼內(nèi)裝導流罩。膜片彈簧式離合器本身構造能良好實現(xiàn)通風散熱效果，故不需作另外設置。 2.5 本章小結 本章介紹了膜片彈簧離合器主要零件的結構，材料選取，為下一章節(jié)的計算打下基礎。 第 3 章 離合器基本結構參數(shù)的確定 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 3.1 離合器設計所需數(shù)據(jù) 表 3.1 離合器原始數(shù)據(jù) 汽車的驅(qū)動形式 42 汽車最大加載質(zhì)量 1270 kg 汽車的質(zhì)量 895 kg 發(fā)動機位置 前置 發(fā)動機最大功率 48KW 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速 5700r/min 發(fā)動機最大扭矩 170N.m 離合器形式 機械、干式、單片、膜片彈簧（拉式） 操縱形式 液壓操縱 摩擦片最大外徑 f=200mm 踏板行程 15080 mm i0=4.388 ig1=3.416 ig2=1.894 ig3=1.280 ig4=0.914 汽車最大時速 140 km/h 3.2 摩擦片主要參數(shù)的選擇 采 用單片摩擦離合器是利用摩擦來傳遞發(fā)動機扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦 力矩cT應大于發(fā)動機最大扭矩maxeT 摩擦片的靜壓力： maxeC TT （ 3.1） （ 式中 ： 離合器后備系數(shù)（ 1 ） 發(fā)動機的最大扭矩可由式 : pee nPT m a xm a x 9549 （ 3.2）求得 式中 ： 48max eP Kw, 5700pn r/min。 在 1.1 1.3 之間 ，取 =1.2，則 49.96max eT N.m （ 1）后備系數(shù) 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動機最大扭矩的可靠程度，選擇 時， 應從以下幾個方面考慮： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動機最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動系過載。通常轎車和輕型貨車 =1.2 1.75。結合設計實際情況， 初 選擇 =1.5。 根據(jù) 表 3.2 查得 1.3。 表 3.2 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車型 后備系數(shù) 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 乘用車及最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車 1.20 1.75 最大總質(zhì)量為 6 14t 的商用車 1.50 2.25 掛車 1.80 4.00 摩擦片的外徑可有式 :maxeD TKD （ 3.3） DK為直徑系數(shù)，取值見表 3.3 取 5.18DK得 D=181mm。 表 3.3 直徑系數(shù)的取值范圍 車型 直徑系數(shù)DK乘用車 14.6 最大總質(zhì)量為 1.8 14.0t 的商用車 16.0 18.5(單片離合器 ) 13.5 15.0(雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 14.0t 的商用車 22.5 24.0 摩擦片的尺寸已系列化和標準化 ,標準如下表 (部分 ): 表 3.4 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 Dmm 160 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 dmm 110 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /mm 3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 31 C 0.687 0.694 0.700 0.667 0.620 0.589 0.583 0.585 DdC 0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 單面面積 cm2 106 132 160 221 302 402 466 546 根據(jù)計算結果和尺寸裝配關系選取 200mm， 140mm 摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及基工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。可由表 3.5 查得 ： 摩擦面數(shù) Z 為離合器從動盤數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結構尺寸。本題目設計單片離合器， 因此 Z=2。離合器間隙 t是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時，為保證摩擦片正常磨損過程中離合 器仍能完全接合，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 34mm。取 t=4mm。 表 3.5 摩擦材料的摩擦因 數(shù)的取值范圍 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 摩擦材料 摩擦因數(shù)f 石棉基材料 模壓 0.20 0.25 編織 0.25 0.35 粉末冶金材料 銅基 0.25 0.35 鐵基 0.30 0.50 金屬陶瓷材料 0.4 離合器的 靜摩擦力矩為： cc fFZRT （ 3.4） 與式（ 3.1）聯(lián)立得： 33 max112CfzDTe （ 3.5） 代入數(shù)據(jù)得：單位壓力 672.00 pMPa。 表 3.6 摩擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力0p/MPa 石棉基材料 模壓 0.150.25 編織 0.250.35 粉末冶金材料 模壓 0.350.50 編織 金屬陶瓷材料 0.701.50 3.3 摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化 （ 1）摩擦片外徑 D（ mm） 的選取應使最大圓周速度0v不超過 65 70m/s，即 66.59105700200601060 33m a x Dnv eD m/s 65 m/s （ 3.6） 式中 0v為摩擦片最大圓周速度（ m/s） ；maxen為發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速 (r/min)。 （ 2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 C 應在 0.53 0.70 范圍內(nèi)，即 7.06 57.053.0 C （ 3）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動系過載，不同車型的值應在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 1.2 4.0。 （ 4）為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d必須大于減振器振器彈簧位置直下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 徑02R約 50mm，即 502 0 Rd mm （ 5）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應小于其許用值，即 0220 32.64 ccc TdDZ TT （ 3.7） 式中 0cT為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 (N.m/mm2)，可按表 3.6 選取 經(jīng)檢查 ,合格。 表 3.7 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 離合器規(guī)格 210 250210 325250 325 20 10/ cT 0 28 0 30 0 35 0 40 （ 6）為降低離合器滑磨時的熱負荷，防止摩擦片損傷，對于不同車型，單位壓力0p的最大范圍為 0.11 1.50MPa,即 10.0 MPa 627.00 p MPa 50.1 MPa （ 7）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 ,離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應小于其許用值 ,即 224 dDZ W （ 3.8） 式中 , 為單位摩擦面積滑磨 (J/mm2)； 為其許用值 (J/mm2)，對于乘用車：40.0 J/mm2，對于最大總質(zhì)量小于 6.0t 的商用車：33.0 J/mm2，對于最大總質(zhì)量大于 6.0t 商用車： 25.0 J/mm2： W 為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（ J），可根據(jù)下式計算 2202221800 graeiirmnW （ 3.9） 式中，am為汽車總質(zhì)量 (Kg)； r 為輪胎滾動半徑（ m）；g i為汽車起步時所用變速器擋下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 位的傳動比；0i為主減速器傳動比；en為發(fā)動機轉(zhuǎn)速 r/min，計算時乘用車取 2000 r/min，商用車取 1500 r/min。其中： 388.40 i416.31 gi164.0rrm 895amKg 代入式（ 3.9）得 527.14431W J，代入式（ 3.8）得 33.0327.0 ，合格。 （ 8）離合器接合的溫升 mcWt 式中 ,t 為壓盤溫升 ,不超過 108 C ； c 為壓盤的比熱容， 4.481c J/(KgC)；為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤； 5.0 ， m 為壓盤的質(zhì)量 15.3m Kg 代入， 76.4t C ，合格。 3.4 本章小結 本章重點介紹了離合器主要參數(shù)的選取和摩擦片尺寸的計算，為以后各個零件的選取起參照作用。 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第 4 章 膜片彈簧設計 4.1 膜片彈簧的結構特點 由前面可以知道，本設計中的壓緊彈簧是膜片彈簧。而膜片彈簧離合器分推式和拉式，在本設計中采用拉式結構。 膜片彈簧在結構形狀上分為兩部分。在膜片彈簧的大端處為一完整的截錐體，它的形狀像一個無底的碟子和一般機械上用的碟形彈簧完全一樣，故稱作碟簧部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。可以說膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結構形式。所不同的是，在膜片彈簧上還包括有徑向開槽部分。膜片彈簧上的徑向開槽部分像一圈瓣片，它的作用是，當離合器分離時作為分離杠桿。故它又稱分離爪。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長方 圓形孔。 4.1.1 H/h 的選擇 此值對膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析載荷與變形 1 之間的函數(shù)關系可知，當 2hH 時， F2 為增函數(shù)； 2hH 時， F1 有一極值，而該極值點又恰為拐點；2hH 時， F1 有一極大值和極小值；當 2hH 時， F1 極小值在橫坐標上，見圖4.0。 圖 4.1 膜片彈簧的彈性特性曲線 1- 2/ hH 2- 2/ hH 3- 22/2 hH 4- 22/ hH 5- 22/ hH 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車離合器用膜片彈簧的 H/h 通常在1.5 2 范圍內(nèi)選取。常用的膜片彈簧板厚為 2 4mm，本設計 2hH ， h=2mm ，則 H=4mm 。 4.1.2 R/r 選擇 下載文檔就送全套 CAD 圖 紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 通過分析表明， R/r 越小，應力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結構布置和壓緊力的要求，