汽車設計-課程設計-離合器設計

汽車設計-課程設計-離合器設計XX理工大學課程設計論文引言現(xiàn)代汽車工業(yè)具有世界性，是開發(fā)型的綜合工業(yè)，競爭也越來越激烈。我國自1953年創(chuàng)建第一汽車制造廠至今，已有130多家汽車制造廠，700多家汽車改裝廠。隨著我國國民經濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對汽車的使用功能不斷提出新的要求。目前大部分汽車采用離合器作為汽車的動力傳遞機構。多年的實踐經驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉動慣量小，散熱性好，結構簡單，調整方便，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。如今，單片干式摩擦離合器在結構設計方面也相當完善：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。此外，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)動機的功率和轉速不斷提高，載重汽車趨向大型化，國內也有類似的情況。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，已經成為目前離合器的發(fā)展趨勢1XX理工大學課程設計論文1汽車離合器簡介1.1離合器的工作原理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1和壓盤借摩擦作用傳給從動盤2，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，將分離杠桿的內端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋上的支柱為支點，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2兩面的壓力消失，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2壓緊在飛輪上1，這樣發(fā)動機的扭矩又傳入變速器.圖1.1離合器工作原理圖1―飛輪；2―從動盤；3―離合器踏板；4―壓緊彈簧；5―變速器第一軸；6―從動盤轂1.2離合器的功用2XX理工大學課程設計論文離合器的主要功能是切斷和實現(xiàn)對傳動系的動力傳遞。其主要作用：1）汽車起步時將發(fā)動機與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；2）在換擋時將發(fā)動機與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；3）限制傳動系所承受的最大轉矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；4）有效地降低傳動系中的振動和噪聲。1.3汽車離合器設計的基本要求在設計離合器時，應根據車型的類別，使用要求制造條件以及“三化”（系列化，通用化，標準化）要求等，合理選擇離合器的結構。在離合器的結構設計時必須綜合考慮以下幾點：1）在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉矩，并有適當?shù)霓D矩儲備，又能防止過載。2）接合時要完全、平順、柔和，保證起初起步時沒有抖動和沖擊。3）分離時要迅速、徹底。4）從動部分轉動慣量要小，以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。5）應有足夠的吸熱能力和良好的通風效果，以保證工作溫度不致過高，延長壽命。6）避免傳動系產生扭轉共振，具有吸收振動、緩和沖擊的能力。7）操縱方便、準確，以減少駕駛員的疲勞。8）作用在從動盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中變化要盡可能小，保證有穩(wěn)定的工作性能。9）具有足夠的強度和良好的動平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長。10）結構應簡單、緊湊，制造工藝性好，維修、調整方便等。3XX理工大學課程設計論文2離合器主要參數(shù)的選擇2.1初選摩擦片外徑D、內徑d、厚度b摩擦片外徑是離合器的基本尺寸，它關系到離合器的結構重量和使用壽命。它和離合器所需傳遞的轉矩大小有一定的關系。顯然，傳遞大的轉矩，就需要大的尺寸。發(fā)動機轉矩是重要的參數(shù)，當按發(fā)動機最大轉矩（N?m）來選定D時，根據《汽車設計》（王望予編著，機械工業(yè)出版社出版）式2-9，有公式式中D――摩擦片外徑，mm――發(fā)動機最大轉矩，N?m――為直徑系數(shù)，乘用車取14.6則D?KdTemax=208.5，根據《汽車離合器》表3.2.1可知，取D=300mm,d=175mm,b=3.5mm2.2后備系數(shù)β由于所設計的離合器為膜片彈簧離合器，在使用過程中其摩擦片的磨損工作壓力幾乎不會變?。ㄩ_始時還有些增加），再加上車用車的后備功率比較大，使用條件較好，故取β＝1.5。2.3摩擦因數(shù)f、離合器間隙Δt摩擦因數(shù)f=0.25離合