2013年重型载货汽车离合器设计说明书(最新最详细)

2013年重型载货汽车离合器设计说明书(最新最详细)
2013年重型载货汽车离合器设计说明书(最新最详细)

汽车设计课程设计说明书

题目:重型载货汽车离合器设计

姓名:孔xx

学号:200924xxx

同组者:严xx、席xx、余xx、李xx、郑xx

专业班级:09车辆工程2班

指导教师:王xx、林xx、邹xx

设计时间:2012. 9.10-2012. 9.16

摘要

汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。其功用为:(1)使汽车平稳起步;(2)中断给传动系的动力,配合换档;(3)防止传动系过载。

膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻重型汽车上广泛采用的一种离合器,它的转矩容量大而且较稳定,操作轻便,平衡性好,也能大量生产,对于它的研究已经变得越来越重要。此设计说明书详细的说明了重型汽车膜片弹簧离合器的结构形式,参数选择以及计算过程。

本文主要是对载重16吨重型汽车的膜片式弹簧离合器进行设计。根据车辆使用条件和车辆参数,按照离合器系统的设计步骤和要求,主要进行了以下工作:选择相关设计参数主要为:摩擦片外径D的确定,离合器后备系数 的确定,单位压力p的确定。并进行了总成设计主要为:分离装置的设计,以及从动盘设计(从动盘毂的设计)和压盘设计等。

关键词:离合器;膜片弹簧;从动盘;压盘;摩擦片

目录

摘要 .............................................................................................................................................. I 第1章离合器设计的目的及离合器概述.. (4)

1.1离合器设计的基本要求 (4)

1.2技术参数及论文要求 (5)

1.3膜片弹簧离合器结构 (5)

1.4膜片弹簧离合器的优点 (6)

1.5膜片弹簧离合器的工作原理 (6)

第2章离合器摩擦片参数的确定 (7)

2.1摩擦片参数的选择 (7)

2.1.1初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (7)

2.1.2后备系数β (7)

2.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩TC (8)

2.1.4单位压力P0 (8)

2.2 离合器基本参数的校核 (9)

2.2.1最大圆周速度 (9)

T (10)

2.2.2单位摩擦面积传递的转矩

c0

P (10)

2.2.3单位压力

2.2.4 单位摩擦面积滑磨功 (8)

第3章膜片弹簧的设计 (10)

3.1膜片弹簧的基本参数的选择 (10)

3.1.1截锥高度H与板厚h比值H/h和板厚h的选择 (10)

3.1.2自由状态下碟簧部分大端R、小端r的选择和R/r比值 (10)

3.1.3膜片弹簧起始圆锥底角 的选择 (10)

3.1.4分离指数目n的选取 (10)

r (10)

3.1.5切槽宽度δ1、δ2及半径

e

3.1.6压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (12)

3.1.7膜片弹簧材料 (12)

3.2膜片弹簧的弹性特性曲线 (12)

第4章扭转减振器的设计 (14)

4.1扭转减振器主要参数 (14)

4.1.1扭转刚度k? (14)

4.1.2阻尼摩擦转矩Tμ (15)

4.1.3预紧转矩Tn (15)

4.1.4减振弹簧的位置半径R0 (15)

4.1.5减振弹簧个数Zj (15)

4.1.6减振弹簧总压力F∑ (15)

4.2减振弹簧的计算 (15)

4.2.1减振弹簧的分布半径R1 (16)

4.2.2单个减振器的工作压力P (16)

4.2.3减振弹簧尺寸 (16)

第5章离合器其它主要部件的结构设计 (18)

5.1从动盘毂的设计 (18)

5.2从动片的设计 (18)

5.3离合器盖结构设计的要求: (18)

5.4压盘的设计 (19)

5.5压盘的结构设计与选择 (19)

设计小结 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。致谢 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。

第1章离合器设计的目的及离合器概述

了解轿车离合器的构造,掌握轿车离合器的工作原理。了解从动盘总成的结构,掌握从动盘总成的设计方法,了解压盘和膜片弹簧的结构,掌握压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的了解,从而熟悉轿车离合器的工作原理。学会如何查找文献资料、相关书籍,培养学生动手设计项目、自学的能力,掌握单独设计课题和项目的方法,设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的汽车离合器,为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。通过这次课程设计,使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤,以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作,为即将进入社会提供了一个良好的学习机会,对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。

离合器通常装在发动机与变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器,实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪音。

1.1离合器设计的基本要求

1)在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储

备,又能防止过载。

2)接合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。

3)分离时要迅速、彻底。

4)从动部分转动惯量要小,以减轻换档时变速器齿轮间的冲击,便于换档和减

小同步器的磨损。

5)应有足够的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿

命。

6)操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。

7)具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长。

1.2技术参数及论文要求

车型:载货汽车

整车质量(Kg)12000kg

最大扭矩/转速(N·m/rpm):911.5/2200

主减速比:5.0

一档速比:12.96

滚动半径:(mm):524.9

1.3膜片弹簧离合器结构

膜片弹簧离合总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、从动盘和分离轴承总成等部分组成。

1)离合器盖

离合器盖一般为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构,通过螺栓与飞轮联结在一起。离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构件,压紧弹簧的压紧力最终都要由它来承受。

2)膜片弹簧

膜片弹簧是离合器中重要的压紧元件,在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径向槽,在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔,可以穿过支承铆钉,这部分称之为分离指;从窗孔底部至弹簧外圆周的部分形状像一个无底宽边碟子,其截面为截圆锥形,称之为碟簧部分。

3)压盘

压盘的结构一般是环形盘状铸件,离合器通过压盘与发动机紧密相连。压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台,最外缘均布有三个或四个传力凸耳。4)从动盘

离合器接合时,飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动,并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动;在离合器分离时,压盘相对于离合器盖作自由轴向移动,使从动盘松开。这些动作均由传动片完成。传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接,一般采用周向布置。在离合器接合时,离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转;在离合器分离时,可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。

5)分离轴承总成

分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成。分离轴承在工作时主要承受轴向分离力,同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。目前国产的汽车中多使用角接触推力球轴承,采用全密封结构和高温铿基润滑脂,其端面形状与分离指舌尖部形状相配合,舌尖部为平面时采用球形端面,舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。

1.4 膜片弹簧离合器的优点

拉式膜片弹簧离合器与其他形式离合器相比,具有一系列优点:

1)膜片弹簧离合器具有较理想的非线性弹性特性;

2)膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,结构简单、紧凑,轴向尺寸小,

零件数目少,质量小;

3)高速旋转时,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定;

4)膜片弹簧以整个圆周与压盘接触,使压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损

均匀且摩擦损失少,传递效率高,操纵轻便;

5)在接合或分离状态下,离合器盖变形量小,刚度大,分离效率更高;

6)易于实现良好的通风散热,使用寿命长;

7)膜片弹簧中心与离合器中心线重合,平衡性好

1.5膜片弹簧离合器的工作原理

由图可知,离合器盖与发动机飞轮用螺栓紧固在一起,当膜片弹簧被预加压紧,离合器处于接合位置时,由于膜片弹簧大端对压盘的压紧力,使得压盘与从动摩擦片之间产生摩擦力。当离合器盖总成随飞轮转动时(构成离合器主动部分),就通过摩擦片上的摩擦转矩带动从动盘总成和变速器一起转动以传递发动机动力

要分离离合器时,将离合器踏板踏下,通过操纵机构,使分离轴承总成前移推动膜片弹簧分离指,使膜片弹簧呈反锥形变形,其大端离开压盘,压盘在传动片的弹力作用下离开摩擦片,使从动盘总成处于分离位置,切断了发动机动力的传递。

第2章 离合器摩擦片参数的确定

2.1 摩擦片参数的选择

2.1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b

摩擦片外径是离合器基本尺寸,它关系到离合器的结构重量和寿命,它和离合器所需传递转矩大小有一定关系。

D =mm mm K Te 97.426505.911100max 100==

式中,max e T 为发动机最大转矩,取m N T ?=5.911max ;K 取50

离合器摩擦片尺寸系列和参数表1

表1

外径D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 405 430 内径d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 205 220 230 厚度b/mm 3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 4 4 4 c=d/D 0.687 0.694 0.700 0.667 0.620 0.589 0.583 0.585 0.557 0.540 0.543 0.535 1- c 3 0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 0.843 0.840 0.847 单位面积 106 132 160 221 302 402 466 546 678 729 908 1037

摩擦片标准系列尺寸,取mm 230mm 430==,d D 4mm = b ,53.0d ==D c 。

2.1.2 后备系数β

后备系数保证了离合器能可靠地传递发动机扭矩,同时它有助于减少汽车起步时的滑磨,提高了离合器的使用寿命。但为了离合器的尺寸不致过大,减少传

递系的过载,使操纵轻便等,后备系数又不宜过大。当发动机后备功率较大、使用条件较好时,β可选取小些;当使用条件恶劣,需要拖带挂车时,为提高起步能力、减少离合器滑磨,β应选取大些;货车总质量越大,β也应选得越大双片离合器的β值应大于单片离合器。各类汽车离合器β的取值范围见表2-3。

表2-3 离合器后备系数β的取值范围

根据发动机的最大转矩及上述要求,该离合器与大柴BF6M1013-28E3发动机匹配时,其后备系数为2.45。

2.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩TC c T ==?=5.91145.2max e T β223

3.175m N ?

2.1.4 单位压力P0

摩擦面上的单位压力P 的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关。

离合器使用频繁,工作条件比较恶劣单位压力P 较小为好。当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力P 。因为在其它条件不变的情况下,由于摩擦片外径的增加,摩擦片外缘的线速度大,滑磨时发热厉害,再加上因整个零件较大,零件的温度梯度也大,零件受热不均匀,为了避免这些不利因素,单位压力P 应随摩擦片外径的增加而降低。选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。

)1(123330D d ZD fp T c -=π

?

=-????=

-?=)4302301(43043.0175.223312)1(123333330ππD d ZD f T p c a MP .

1050

式中,f 为摩擦因数取0.3;

0p 为单位压力(a MP )

Z 为摩擦面数取4;

D 为摩擦片外径取430mm ;

d 为摩擦片内径取230mm ;

摩擦片材料选择粉末冶金摩擦材料(铜基),

0p 为单位压力0.105a MP ,f 为摩擦

因数取0.3。

摩擦片的工作条件比较恶劣,为了保证它能长期稳定的工作,根据汽车的的使用条件,摩擦片的性能应满足以下几个方面的要求:

⑴应具有较稳定的摩擦系数,温度,单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响小。

⑵要有足够的耐磨性,尤其在高温时应耐磨。

⑶要有足够的机械强度,尤其在高温时的机械强度应较好

⑷热稳定性要好,要求在高温时分离出的粘合剂较少,无味,不易烧焦 ⑸磨合性能要好,不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面

⑹油水对摩擦性能的影响应最小

⑺结合时应平顺而无“咬住”和“抖动”现象

由以上的要求,目前车用离合器上广泛采用粉末冶金摩擦材料摩擦片,由基体金属(铜、铁或其他合金)、润滑组元(铅、石墨、二硫化钼等)、摩擦组元(二氧化硅、石棉等)3部分组成。其摩擦系数高,能很快吸收动能,制动、传动速度快、磨损小;强度高,耐高温,导热性好;抗咬合性好,耐腐蚀,受油脂、潮湿影响小。粉末冶金摩擦材料(铜基)以铜粉为主要成分再添加摩擦和防止粘结的非金属粉末制成的粉末冶金摩擦材料。 2.2 离合器基本参数的校核

2.2.1 最大圆周速度

s

m s m D n v e D /70/5.4910430220060106033max <≈???=?=--ππ

式中, D v 为摩擦片最大圆周速度(m/s );

max e n 为发动机最高转速取2200r/min ;

D 为摩擦片外径径取430mm ;

故符合条件。

2.2.2 单位摩擦面积传递的转矩c0T

0c T ==-)(422d D Z Tc π)

230430(4175.2233422-???π005.0≈(N ·m /2mm ) 式中,c T 为离合器传递的最大静摩擦力矩2233.175m N ?;

当摩擦片外径D>325mm 时,][0c T =0.0 04N ·m /2mm >0.005 N ·m /2mm , 故符合要求

2.2.3 单位压力0P

为降低离合器滑磨时的热负荷,防止摩擦片损伤,选取单位压力0P 的最大范围为0.10~1.5Mpa ,

由于已确定单位压力0P =0.105Mpa ,在规定范围内,故满足要求

2.2.4 单位摩擦面积滑磨功

为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨,防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤,离合器每一次结合的单位摩擦面积滑磨功w 应小于其许用值[w]。

汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功(J)为: W = 1800n 2e 2π(2g 202r a i i r m ) = 1800150014.322?(2225.0

96.120.529128000??) = 23006.6 (J) 式中,W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功(J)

m a 为汽车总质量取28000kg ;

r r 为轮胎滚动半径0.5291m ;

i g 为汽车起步时所用变速器档位的传动比12.96;

i 0为主减速器传动比5.0;

n e 为发动机转速(r/min),乘用车n e 取1500 r/min; w = )(422d D Z W -π = )

230430(214.36.23006422-?? = 0.111

式中,W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功取23006.6J 满足w < [w] = 0.25 J/mm 2要求。

摩擦片的相关参数如表2

表2

摩擦片外径D

摩擦片内径d 后备系数β 厚度b 单位压力Po 430mm

230mm 2.45 4 0.105MPa

第3章 膜片弹簧的设计

3.1 膜片弹簧的基本参数的选择

3.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值h

H 和板厚h 的选择 为了保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便,汽车离合器用膜片弹簧的H/h 一般为1.5~2.0,板厚h 为2~4mm

故初选h=3mm , h

H =2则H=2h=6mm . 3.1.2 自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r

R 比值 当6.0≤D d 时,摩擦片平均半径Rc=)(1654

2304304mm d D =+=+, 对于拉式膜片弹簧的R 值,应满足关系R ≥Rc=165mm

故取R=170,再结合实际情况取R/r=1.25,则r=136mm 。

3.1.3 膜片弹簧起始圆锥底角α的选择

α=arctanH/(R-r)=arctan6/(170-136)=10°,满足9°~15°的范围。

3.1.4 分离指数目n 的选取

取为n=18。

3.1.5 切槽宽度δ1、δ2及半径e r

取δ1=3.3mm, δ2=10mm, e r 满足r-e r >=δ2,则e r <=r-δ2=136-10=126mm 故取e r =126mm.

3.1.6 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定

R1和r1需满足下列条件:

711≤-≤R R

610≤-≤r r

故选择R1=165mm , r1=138mm.( R1尽量接近R,r1尽量接近r)

3.1.7 膜片弹簧材料

制造膜片弹簧用的材料,应具有高的弹性极限和屈服极限,高的静力强度及疲劳强度,高的冲击强度,同时应具有足够大的塑性变形性能。按上述要求,国内常用的膜片弹簧材料为硅锰钢60Si2MnA 或50CrVA 。

3.2 膜片弹簧的弹性特性曲线

假设膜片弹簧在承载过程中,其子午线刚性地绕上地某中性点转动。

设通过支承环和压盘加载膜片弹簧上地载荷P1(N)集中在支承点处,加载点间的相对轴向变形为x1(mm),则膜片弹簧的弹性特性如下式表示:

??

????+-------??????-==222)1121)(111()11()/ln()1(61)1(1h r R r R x H r R r R x H r R r R b Ehx x f P π 式中,E ――弹性模量,钢材料取E=2.06×510Mpa ;

b ――泊松比,钢材料取b=0.3;

R ――自由状态下碟簧部分大端半径,170mm ;

r ――自由状态下碟簧部分小端半径,136mm ;

R1――压盘加载点半径,165mm ;

r1――支承环加载点半径,138mm ;

H――自由状态下碟簧部分内截锥高度,6mm;

h――膜片弹簧钢板厚度,3mm。

图形如下:

图4.1弹性特性曲线

膜片弹簧的相关参数如表3

表3

截锥高度H板厚h分离指数n 圆底锥角 6mm 3mm 18 100

第4章扭转减振器的设计

4.1扭转减振器主要参数

带扭转减振器的的从动盘结构简图如下图4.1所示弹簧摩擦式:

图4.2带扭转减振器的从动盘总成结构示意图

1—从动盘;2—减振弹簧;3—碟形弹簧垫圈;4—紧固螺钉;5—从动盘毂;6—减振摩擦片

7—减振盘;8—限位销

由于现今离合器的扭转减振器的设计大多采用以往经验和实验方法通过不断筛选获得,且越来越趋向采用单级的减振器。

极限转矩受限于减振弹簧的许用应力等因素,与发动机最大转矩有关,一般可取,

T

Tj=(1.5~2.0)

e

max

对于商用车,系数取1.5。

T=1.5×911.5=1367.25(N·m)

则Tj=1.5×

max

e

4.1.1扭转刚度k?

由经验公式初选

≤Tj

k?13

≤Tj=13×1367.25=17774.25(N·m/rad)

即k?=13

取k?=17770(N·m/rad)

4.1.2阻尼摩擦转矩Tμ

可按公式初选Tμ

T

Tμ=(0.06~0.17)

max

e

T=0.1×911.5=91.15(N·m)

取Tμ=0.1

e

max

4.1.3预紧转矩Tn

减振弹簧在安装时都有一定的预紧。

Tn满足以下关系:

T且Tn≤Tμ=91.15 N·m

Tn=(0.05~0.15)

e

max

T=45.6~136.7N·m

而Tn=(0.05~0.15)

max

e

则初选Tn=80N·m

4.1.4减振弹簧的位置半径R0

R0的尺寸应尽可能大些,一般取

R0=(0.60~0.75)d/2

则取R0=0.7×230/2=80.5(mm),可取为81mm.

4.1.5减振弹簧个数Zj

当摩擦片外径D≥350mm时,

Zj〉10

故取Zj=12

4.1.6减振弹簧总压力F∑

当减振弹簧传递的转矩达到最大值Tj时,减振弹簧受到的压力F∑为

10-)=16.88(kN)

F∑=Tj/R0=1367.25/(81×3

4.2减振弹簧的计算

在初步选定减振器的主要参数以后,即可根据布置上的可能来确定和减振器设计相关的尺寸。

4.2.1 减振弹簧的分布半径R1

R1的尺寸应尽可能大些,一般取

R1=(0.60~0.75)d/2

式中,d 为离合器摩擦片内径

故R1=0.7×230/2=80.5(mm),可取为81mm ,即为减振器基本参数中的R0

4.2.2单个减振器的工作压力P

P= F ∑/Z=16880/12≈1406.7(N)

4.2.3 减振弹簧尺寸

1)弹簧中径Dc

其一般由布置结构来决定,通常

Dc=11~15mm

故取Dc=12mm

2)弹簧钢丝直径d d=3][8τπPDc =3580

127.14068???π=4.20mm 式中,扭转许用应力τ[]可取550~600Mpa,故取为580Mpa

d 取4.2 mm

3)减振弹簧刚度k

应根据已选定的减振器扭转刚度值k ?及其布置尺寸R1确定,即 k==Zj 211000R k ?

)/(7.22512

)1081(10001777023mm N ≈???- 4)减振弹簧有效圈数i

≈???????==--3334

3434

107.225)1012(8)102.4(103.88k D Ed i c 8.28 5)减振弹簧总圈数n

其一般在6圈左右,与有效圈数i 之间的关系为

n=i +(1.5~2)=9

减振弹簧最小高度

dn d n l 1.1)(m in ≈+=δ=41.58mm

弹簧总变形量

23.67

.2257.1406===?k P l mm 减振弹簧总变形量0l

0l =l l ?+min =41.58+6.23=47.81mm

减振弹簧预变形量

1'kZR T l n =?=81

127.22580??≈0.365mm 减振弹簧安装工作高度l

'0l l l ?-==47.81-0.365=47.445mm

6)从动片相对从动盘毂的最大转角α

最大转角α和减振弹簧的工作变形量)('''''l l l l ?-?=??有关,其值为

)2/arcsin(21"R l ?=α=4.15°

7)限位销与从动盘毂缺口侧边的间隙1λ

αλsin 21R =

式中,2R 为限位销的安装尺寸。1λ值一般为2.5~4mm 。

所以可取1λ为3mm, 2R 为41.45mm.

8)限位销直径'd

'd 按结构布置选定,一般

'd =9.5~12mm 。

可取'd 为10mm

扭转减振器相关参数表4

表4

极限转矩Tj 阻尼摩擦转矩T μ 预紧转矩Tn 减振弹簧的位置半径R0 减振弹簧个数Zj 1367.25 N ·m 91.15 N ·m 80 N ·m 81mm 12

第5章离合器其它主要部件的结构设计

5.1从动盘毂的设计

从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件,它几乎承受由发动机传来的全部转矩。它一般采用齿侧对中的矩形花键安装在变速器的第一轴上,花键的迟钝可

而定。花键尺寸表如下:

根据摩擦片的外径D与发动机的最大转矩T

max

e

花键尺寸表5

表5

430 911.5 10 45 36 5 65 13.5 5.2从动片的设计

从动盘对离合器工作性能影响很大,设计时应满足如下要求:

1)从动盘的转动惯量应尽可能小,以减小变速器换挡时轮齿间的冲击。

2) 从动盘应具有轴向弹性,使离合器结合平顺,便于起步,而且使摩擦面压力均匀,以减小磨损。

3)应安装扭转减振器,以避免传动系共振,并缓和冲击。

从动盘钢片一般都比较薄,通常是用1.3~2.0mm。

本次设计初选从动片厚度为2mm

5.3离合器盖结构设计的要求:

1)应具有足够的刚度,否则影响离合器的工作特性,增大操纵时的分离行程,减小压盘升程,严重时使摩擦面不能彻底分离。

2)应与飞轮保持良好的对中,以免影响总成的平衡和正常的工作。

3)盖的膜片弹簧支承处应具有高的尺寸精度。

4)为了便于通风散热,防止摩擦表面温度过高,可在离合器盖上开较大的通风窗孔,或在盖上加设通风扇片等。

为了降低成本、增加刚度,重型汽车离合器盖一般用铸铁材料。

本次设计初选厚度为5mm

5.4压盘的设计

对压盘结构设计的要求:

1)压盘应具有较大的质量,以增大热容量,减小温,防止其产生裂纹和破碎,有时可设置各种形状的散热筋或鼓风筋,以帮助散热通风。中间压盘可铸出通风槽,也可以采用传热系数较大的铝合金压盘。

2)压盘应具有较大刚度,使压紧力在摩擦面上的压力分布均匀并减小受热后的翘曲变形,以免影响摩擦片的均匀压紧及与离合器的彻底分离,厚度约为15~25 mm 。

3)与飞轮应保持良好的对中,并要进行静平衡,压盘单件的平衡精度应不低于15~20 g ·cm 。

4)压盘高度(从承压点到摩擦面的距离)公差要小。

压盘形状较复杂,要求传热性好,具有较高的摩擦因数,通常采用灰铸铁,一般采用HT200、HT250、HT300,硬度为170~227HBS 。

5.5压盘的结构设计与选择 t = mc

W γ (1) m = ρV =πρ)4

2

2(d D h - (2) t = c )422(πργd D h W

- =4.8147800)4

22302430(156.2300625.0??-?π=0.99C ?

式中,W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功,取W=23006.6J

γ为传到压盘的热量所占的比例,对单片离合器压盘. γ=0.25;

m 为压盘质量(kg)

汽车离合器课程设计说明书

1 《汽车设计》课程设计 题目:汽车离合器设计 专业:交Y 班级:091 学号:200900207XXX 姓名:XXX 指导老师:韦志林 完成日期: 成绩:

1 目录 任务与背景分析 (4) 1离合器主要参数选择 (5) 1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (5) 1.2 后备系数β (5) P (6) 1.3 单位压力 1.4 摩擦因数f、离合器间隙Δt (6) 2 离合器基本参数的优化 (6) 2.1 设计变量 (6) 2.2 目标函数 (7) 2.3 约束条件 (7) 3摩擦片尺寸校核与材料选择。 (7) 4膜片弹簧的设计 (8) 5.扭转减振器的设计 (11) 6减振弹簧的计算 (12) 6.1减振弹簧的分布半径R0 (12) 6.2单个减振器的工作压力P (12) 6.4减振弹簧刚度k (13) 6.5减振弹簧有效圈数 (13) 6.6减振弹簧总圈数n (13) l (14) 6.7减振弹簧最小高度min 6.8全部减震弹簧总的工作负荷 (14) 6.9单个减震弹簧的工作负荷P (14) 6.9.1减震弹簧总变形量 (14) 6.9.2减震弹簧自由高度 (14) 6.9.3减震弹簧预变形量 (14) 6.9.4减震弹簧安装高度 (14) 6.9.5从动片相对从动毂的最大转角 (14) 7.1从动盘毂 (15) 7.2从动片 (15) 7.3波形片和减振弹簧 (15) 8压盘设计 (15) 8.1离合器盖 (15) 8.2压盘 (16) 8.2.3分离轴承 (16) 9.总结 (17) 10参考文献 (17)

1 前言 对于内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。目前,目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器,摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操作机构等四部分。 离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构,其主要功用是:切断和实现发动机对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系统平顺地结合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系统分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系统所承受的最大转矩,以防止传动系各零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。 随着汽车发动机转速、功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。 设计的目的和意义:本次设计,我力争把离合器设计系统化,让离合器在任何行驶条件下,既能可靠的传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止过载。结合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。分离是要迅速、彻底。从动部分转动惯量要小,以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击,便于换档和减小同步器的磨损。应有猪狗的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿命。操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。具有足够的强度和良好的动平衡,以保证其工作可靠、使用寿命长。为离合器设计者提供一定的参考价值

离合器毕业设计

第1章绪论 1.1选题的目的 本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定的参考价值。抛弃传统的推式膜片弹簧离合器,设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。 1.2离合器发展历史 近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其它工业要快的多,因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。 对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。目前,各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。 在早期研发的离合器中,锥形离合器最为成功。现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。 近来,人们对离合器的要求越来越高,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。 随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。随着计算机的发展,设计工作已从手工转向电脑,包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。 1.3离合器概述 按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作,就是受驾驶员操纵,或者分离,或者接合,以完成其本身的任务。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构,其功用是能够在必要

离合器课程设计说明书

沈阳工学院 课程设计 9离合器设计 魏明厚 专业名称:车辆工程 课程名称:汽车设计 指导教师:孙飞豹 完成日期: 2016年6月15日 2014年6月 摘要

对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的大摩擦来传递动力且能分离的装置。离合器主要功用是切断和实现对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。 本文通过对轿车整车参数的分析,并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上,对轿车离合器进行重新设计,使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择,主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择,并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图;再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算;最后进行离合器零件的结构选型及设计计算,主要是对从动盘总成设计,压盘、传力片的设计校核,膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核,并绘制离合器零件图。 关键词:轿车离合器膜片弹簧设计校核

目录 第一章离合器方案的确定 (4) 1.1 车型分析 (4) 1.2 方案选择 (4) 第二章离合器基本参数的确定 (5) 2.1 后备系数 (6) 2.2 单位压力 (7) 2.3 摩擦片外径、内径和厚度 (7) 2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (8) 第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (9) 3.1 从动盘总成设计 (9) 3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (9) 3.1.2 从动片结构型式的选择 (10) 3.2 离合器盖总成设计 (10) 3.2.1 离合器盖设计 (11) 3.2.2 压盘设计 (11) 3.3膜片弹簧的设计 (11) 3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (11) 3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (14) 3.4 扭转减振器 (14) 3.4.1 扭转减振器的功用 (15) 3.4.2 扭转减振器组成 (15) 3.4.3 减振器的结构设计 (15) 3.4.4从动盘毂的设计校核 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)

汽车离合器设计说明书 毕业设计

1、离合器概述 对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。 离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换档时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮之间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。 2、设计要求及其技术参数 基本要求: 1)在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止过载。 2)接合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。 3)分离时要迅速、彻底。 4)从动部分转动惯量要小,以减轻换档时变速器齿轮间的冲击,便于换档和减小同步器的磨损。 5)应有足够的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿命。 6)操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。 7)具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长。 技术参数: 车型:华丽特锐2WD 整车质量(kg):1050 最大扭矩/转速(N·m/rpm):120/3200 主减速比:5.285 一档速比: 滚动半径:350mm 3、结构方案分析 3.1从动盘数的选择:单片离合器 单片离合器:对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言,发动机的最大转矩

一般不大,在布置尺寸容许条件下,离合器通常只设有一片从动盘。 单片离合器的结构简单,轴向尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底,采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。 3.2压紧弹簧和布置形式的选择:拉式膜片弹簧离合器 膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧,主要由碟簧部分和分离指部分组成。 1. 膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比,有如下优点: 1) 具有较理想的非线性弹性特性。 2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。 3) 高速旋转时,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定。 4) 以整个圆周与压盘接触,使压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀。 5) 通风散热良好,使用寿命长。 6) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合,平衡性好。 2. 与推式相比,拉式膜片弹簧离合器具有许多优点:取消了中间支承各零件,并不用支承环或只用一个支承环,使其结构更简单、紧凑,零件数目更少,质量更小等。 3.3膜片弹簧的支撑形式 图3-1为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式,将膜片弹簧大端支承在离合器盖杀中的支承环上。 图3-1

离合器设计说明书

工学院 课程设计 离合器设计 (设计题目) 1310111006俊男 (学生) 专业名称:车辆工程 课程名称:汽车设计 指导教师 (职称):飞豹(副教授) 完成日期: 2014 年6月25日 2014年6月

摘要 离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成,其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。 本文通过对轿车整车参数的分析,并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上,对轿车离合器进行重新设计,使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择,主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择,并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图;再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算;最后进行离合器零件的结构选型及设计计算,主要是对从动盘总成设计,压盘、传力片的设计校核,膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核,并绘制离合器零件图。 关键词:轿车离合器膜片弹簧设计校核

Abstract Clutch is the assembly which is directly connected with engine in the automobile power train. And its main function is to cut off or implement the power transmission in the power train. It ensured the engine and the power train perfectly smooth join together when the automobile starting up and insure the automobile smooth starting up. The clutch is disconnected the engine and the power train when the automobile stage changeover. It reduced the impact between the shift gears of the transmission. When the transmission worked by the great dynamic load, the clutch can limit the breakdown torque of the power train, to prevent the accessory of the power train damage due to overload. It effectively reduced the vibration and noise of the power train. In this paper, based on the analysis of the car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of sedans and its structural analysis to redesign the sedan clutch for it makes the design of the car clutch more reasonable. First, we should be choose the structure of the car clutch reasonable. It is mainly choose the structure of the driven disk that wet or dry, the structure of pinched spring and the layout. And I make use of CAXA electronic drawing board software draw the assembly drawing of the cars Diaphragm spring clutch. Than I make sure the choice and design calculation of the clutch structure size and the basic parameters. Finally, I carry on the structure type slection of clutch parts and the design calculation. It is mainly design and checking the driven disk assembly, platen and patch of force. And I make sure diaphragm spring main parameters of the selection, design, strength check and draw the clutch detail drawing. Keywords:Car clutch; Diaphragm spring; Design; Checking

离合器设计说明书

中华人民共和国教育部 X X X X X大学 课程设计说明书 设计题目:拉式膜片弹簧离合器设计学生: 指导教师: 学院: 专业:

拉式膜片弹簧离合器设计 摘要 离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递,设计的离合器应在任何行驶条件下,都能可靠地传递发动机所在工况的最大转矩,有适当的转矩储备并且防止传动系过载。本设计在参考了多种离合器结构形式的基础上,具体设计了一个拉式膜片弹簧离合器。 关键词:拉式;膜片弹簧离合器;结构设计

目录 1 离合器主要参数的选择 (1) 2 离合器基本参数的优化 (1) 2.1 设计变量 (1) 2.2 目标函数 (1) 2.3 约束条件 (2) 3 膜片弹簧的设计 (3) 3.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (3) 3.2 膜片弹簧的弹性特性曲线 (4) 3.3 强度校核 (4) 4 扭转减振器的设计 (4) 4.1 扭转减振器主要参数 (4) 4.2 减振弹簧的计算 (6) 5 从动盘总成的设计 (8) 5.1 从动盘毂 (8) 5.2 从动片 (8) 5.3 波形片和减振弹簧 (8) 6 压盘设计 (8) 6.1 离合器盖 (8) 6.2 压盘 (8) 6.3分离轴承 (8) 7 小结 (10) 参考文献 (11)

1 离合器主要参数的选择 1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b 根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)式3.2.1,有D =A T e max 100 ,对于小轿车 A=47,得D=100 32847 264.173= 根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)表3.2.1可知,取D=325mm ,d=172mm ,b=3.5mm 1.2 后备系数β 由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器,在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小(开始时还有些增加),再加上小轿车的后备功率比较大,使用条件较好,宜取较小值,故取β=1.25。 1.3 单位压力0P 根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)3.2.3节可知,对于小轿车 当D ≥230mm 时,则0P =1.18/D Mpa ; 当D< 230mm 时,则0P =0.25Mpa ; 所以由于D =325mm,取0P =0.165Mpa ; 故根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)表2-2,摩擦片材料选择石棉基材料。则取0P =0.2Mpa 1.4 摩擦因数f 、离合器间隙Δt 故根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)表2-4摩擦因数f=0.3 离合器间隙Δt=3mm 选用单片从动片所以摩擦面数取 Z=2 2 离合器基本参数的优化 2.1 设计变量 后备系数β取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。单位压力P 也取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。因此,离合器基本参数的优化设计变量选为: T T FDd x x x X ] [] [321== 2.2 目标函数 离合器基本参数优化设计追求的目标,是在保证离合器性能要求的条件下使

离合器说明书1汇总

沈阳理工大学应用技术学院 2离合器结构方案选取 2.1 离合器车型的选定 设计参数: 发动机型号:DA462Q 发动机最大转矩:51.5/3750【N ?m/(r/min)】 传动系传动比:1挡3.428、主减速比:5.142 驱动轮类型与规格:4.50-12-8PR 汽车总质量:1425(kg) 使用工况:城乡 离合器形式:单片 3 离合器基本结构参数的确定 3.1摩擦片主要参数的选择 摩擦片外径是离合器的主要参数,它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。 摩擦片外径D (mm )也可以根据发动机最大转矩max e T (N.m )按如下经验公式选用 max e D T K D (3.1) 式中,D K 为直径系数,取值范围见表3-1。 由选车型得max e T =51.5N ·m ,D K =14.6 则将各参数值代入式后计算得 D=104.78mm 根据离合器摩擦片的标准化,系列化原则,根据下表3-2 表3-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数(即GB1457—74)

外径D=160mm 内径d=110mm 厚度h=3.2mm 3.2离合器后备系数β的确定 结合设计实际情况,故选择β=1.75。 表3-3 离合器后备系数的取值范围 3.3单位压力P 的确定 前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸; 外径D=160㎜ 内径d=110㎜ 厚度h=3.2㎜ 内径与外径比值C ′=0.687 1-C ′=0.676 f=0.25由公式D 3πfZP (1-c 3)=12βmax e T 得 P=0.253Mpa 3.4 摩擦片基本参数的优化 (1)摩擦片外径D (mm )的选取应使最大圆周速度0v 不超过65~70m/s ,即 7.4910250380060 1060 33max =???= ?= --π π D n v e D m/s 70~65≤m/s 式中,0v 为摩擦片最大圆周速度(m/s );max e n 为发动机最高转速(r/min)。 (2)摩擦片的内、外径比'C 应在0.53~0.70范围内,即 7.062.053.0'≤=≤C (3)为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩,并防止传动系过载,不同车型的β值应在一定范围内,最大范围为1.2~4.0。 (4)为了保证扭转减振器的安装,摩擦片内径d 必须大于减振器振器弹簧位置直径02R 约50mm ,即

离合器设计说明书.

目录 一离合器结构设计 (2) 1.1离合器结构选择与论证 1.2离合器结构设计要点 1.3离合器主要零件的设计 二离合器的设计计算及说明 (7) 2.1离合器设计所需数据 2.2摩擦片主要参数选择 2.3摩擦片基本参数设计优化 2.4膜片弹簧主要参数的选择 2.5膜片弹簧的优化设计 2.6膜片弹簧的载荷与变形关系 2.7膜片弹簧的应力计算 2.8扭转减震器设计 2.9减震弹簧的设计 2.10踏板行程及踏板力计算 2.11从动轴的计算 2.12从动盘毂 2.13分离轴承的寿命计算 三心得体会 (25) 四参考文献 (26)

一离合器的结构设计 为了达到计划书所给的数据要求,设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”的要求等,合理选择离合器结构。 1.1 离合器结构选择与论证 1.1.1 摩擦片的选择 单片离合器因为结构简单,尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底接合平顺,所以被广泛使用于轿车和中、小型货车,因此该设计选择单片离合器。摩擦片数为2。 1.1.2 压紧弹簧布置形式的选择 离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]: (1)由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变,从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。当离合器分离时,弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高,而是降低,从而降低踏板力; (2)膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使结构简单紧凑,轴向尺寸小,零件数目少,质量小; (3)高速旋转时,压紧力降低很少,性能较稳定;而圆柱弹簧压紧力明显下降; (4)由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触,故其压力分布均匀,摩擦片磨损均匀,可提高使用寿命; (5)易于实现良好的通风散热,使用寿命长; (6)平衡性好; (7)有利于大批量生产,降低制造成本。 但膜片弹簧的制造工艺较复杂,对材料质量和尺寸精度要求高,其非线性特性在生产中不易控制,开口处容易产生裂纹,端部容易磨损。近年来,由于材料性能的提高,制造工艺和设计方法的逐步完善,膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此,我选用膜片弹簧式离合器。 1.1.3 压盘的驱动方式

轻型货车离合器设计说明书

汽车设计 第二章离合器设计 设计参数 车型:轻型货车 整车质量(Kg):3830 发动机最大扭矩/转速(N·m/rpm):220/2100 最大功率/转速(Kw/rpm):67/3000 车轮滚动半径:(mm):340 一、离合器的设计目的及原理概述 1.1离合器的设计目的 了解轿车离合器的构造,掌握轿车离合器的工作原理。了解从动盘总成的结构,掌握从动盘总成的设计方法,了解压盘和膜片弹簧的结构,掌握压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的了解,从而熟悉轿车离合器的工作原理。 学会如何查找文献资料、相关书籍,培养自己的动手设计项目、自学的能力,掌握单独设计课题和项目的方法,设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的轿车离合器,为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。 1.2离合器的工作原理 离合器通常装在发动机与变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器,实际上是一种依靠

其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。 离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪音。 1.3离合器的设计要求 1)在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储 备,又能防止过载。 2)接合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。 3)分离时要迅速、彻底。 4)从动部分转动惯量要小,以减轻换档时变速器齿轮间的冲击,便于换档和减 小同步器的磨损。 5)应有足够的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿 命。 6)操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。 7)具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长。 二、离合器的结构方案分析 2.1车型、技术参数 车型:轻型载货汽车 整车质量(Kg):3830 发动机最大扭矩/转速(N·m/rpm):220/2100 最大功率/转速(Kw/rpm):67/3000 车轮滚动半径:(mm):340 2.2从动盘数的选择 对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言,发动机的最大转矩一般不大,离合器通常只设一片从动盘。 2.3压紧弹簧和布置形式的选择 离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式

离合器设计计算说明书

广西科技大学《汽车设计》课程设计说明书题目:汽车离合器设计 专业:Vehicle Engineering 班级: 090 学号:222922225233 姓名: czx 指导老师:Mr Wei 完成日期:2012年某月某日

《汽车设计》课程设计指导书 一、课程设计的题目:离合器的设计 二、课程设计的要求 请根据所给的基本参数,设计一套离合器装置。 具体完成任务: (1)离合器膜片弹簧(A3图)1张 (2)设计计算说明书1份 三、课程设计内容及步骤 1、离合器主要参数的确定 (1)根据已知参数,确定离合器形式。 (2)确定离合器主要参数:①后备系数;②单位压力;③摩擦片内外径D、d和厚度b;④摩擦因素f、摩擦面数Z和离合器间隙。(可采用单片式或双片式离合器) (3)摩擦片尺寸校核与材料选择。 2、扭转减震器的设计 (1)扭转减震器选型 (2)扭转减震器主要参数确定 (3)减震弹簧尺寸确定 3、膜片弹簧的设计 (1)膜片弹簧基本参数确定 (2)膜片弹簧强度计算 四、设计要求 1、设计计算说明书 (1)设计计算说明书要包括:目录、任务书、设计内容、参考资料、对课程设计的心得体会等。 (2)设计内容要主要体现:①分析几种不同类型离合器方案,论证自己所选方案的合理性;②进行参数选择与计算时的理论依据、计算步骤及对计算结果合理性的阐述;③对课程设计结果的合理性进行分析。 (3)最终上交的课程设计说明书统一用A4纸打印或撰写,要求排版整洁合理,字迹工整。 2、设计图纸 离合器膜片弹簧A3图纸一张。 尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。 3、装订顺序 按封面、汽车设计指导书、设计计算说明书、图纸顺序装订。 七、成绩评定 1、设计完成后于11月26日下午4点交给指导老师(137********)。 2、成绩评定:指导教师按学生独立完成工作情况、设计计算说明书及图纸质量等综合考虑后给出成 绩。 3、成绩分五等:优、良、中、及格、不及格。

离合器设计课程设计报告书

机械工程学院·车辆工程专业课程设计说明书题目:华西牌CDL6603轻型客车 姓名: 班级学号: 指导教师:

目 录 目 录 (1) 第1章 离合器的设计目的及原理概述 (3) 1.1离合器的设计目的 (3) 1.2离合器的工作原理 (3) 1.3离合器的设计要求 (3) 第2章 离合器的结构方案分析 (5) 2.1车型、技术参数 (5) 2.2从动盘数的选择 (5) 2.3压紧弹簧和布置形式的选择 (5) 2.4膜片弹簧的支承形式 (6) 2.5压盘的驱动方式 (6) 第3章 离合器主要参数的选择 (8) 3.1后备系数β (8) 3.2摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t (8) 3.3单位压力p 0 (8) 3.4摩擦片外径D 内径d 和厚度b (9) 3.5计算校核 (9) 3.5.1离合器的摩擦力矩T c 与结构参数(R c )的确定 (9) 3.5.2最大圆周速度 (10) 3.5.3单位摩擦面积传递的转矩c0T (10) 3.5.4单位摩擦面积滑磨功 (10) 第4章 膜片弹簧的设计 (12) 4.1膜片弹簧的基本参数的选择 (12) 4.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值 h H 和板厚h 的选择 ....................... 12 4.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r R 比值 ................ 12 4.1.3膜片弹簧起始圆锥底角 的选择 (12) 4.1.4 分离指数目n 的选取 (12) 4.1.5 膜片弹簧最小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r (12) 4.1.6 切槽宽度δ1、δ2及半径e r (13) 4.1.7 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (13) 4.1.8膜片弹簧材料 (13) 4.2膜片弹簧的弹性特性曲线 (13) 第5章 扭转减振器的设计 (15) 5.1扭转减振器主要参数 (15) 图5-1三级非线性减震器扭转特性曲线 (15) 5.1.1极限转矩 j T (15)

离合器设计说明书最终

理工大学 离合器课程设计说明书设计题目:宇通城市客车离合器设计 学院班级:汽车与交通学院车辆123班 小组组长:岳川元(201224257) 小组成员:王小铭(201224233)卫(201224204) 明杰(201224252)登民(201224244) 指导老师:林荣会 时间:2014年11月10日

目录 一.离合器设计方案选择 (2) (一)离合器设计基本要求 (2) (二)离合器设计主要参数 (3) (三)离合器结构方案选择 (3) (四)离合器结构概述 (4) (五)膜片弹簧离合器的工作原理 (6) (六)膜片弹簧离合器的优点 (6) 二.离合器摩擦片参数选择 (7) (一)后备系数β (7) (二)初选摩擦片外径D、径d、厚度b (8) (三)离合器传递的最大静摩擦力矩T C (8) (四)离合器单位压力P0 (9) 三.离合器基本参数的校核 (11) (一)摩擦片外径D (11) (二)摩擦片外径比c (11) (三)后备系数值β (11) (四)摩擦片径d (11) (五)单位摩擦面积传递的转矩T co (12) (六)单位压力P o (12) (七)单位摩擦面积滑磨功W (12) (八)摩擦片相关参数整理 (13) 四.膜片弹簧的设计 (14) (一)截锥高度H与板厚h比值和板厚h的选择 (14) (二)自由状态下碟簧部分大端R、小端r的选择和R/r比值 (14) (三)膜片弹簧起始圆锥底角的选择 (15) (四)分离指数目n的选取 (15) (五)切槽宽度δ1、δ2及半径 (15) (六)压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (15)

毕业设计:《离合器设计》

毕业设计-《离合器设计》 第1章绪论 1.1选题的目的 本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定的参考价值。抛弃传统的推式膜片弹簧离合器,设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。 1.2离合器发展历史[1] 近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其它工业要快的多,因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。 对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成。目前,各种汽车广泛采用的是摩擦式离合器,它是利用摩擦副间的摩擦力来传递转矩的离合器。 在早期研发的离合器中,锥形离合器最为成功。现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。 随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。随着计算机的发展,设计工作已从手工转向电脑,包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。 1.3离合器概述 按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作,就是受驾驶员操纵,或者分离,或者接合,以完成其本身的任务。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构,其功用是能够在必要时中断动力的传递,保证汽车平稳地起步;保证传动系换档时工作平稳;限制传动系所能承受的最大扭矩,防止传动系过载。为使离合器起到以上几个作用,目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器,摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面

汽车离合器课程设计说明书

车辆工程 课程设计说明书 生: 级: 号: 导老师: 绩: ________________

日期2010 年 1 月 目录 一.设计内容 (1) 二.方案选择 (1) 三.离合器主要参数的选择 (3)

四.离合器基本参数的优化 (6) 五.主动部分的设计 (7)

说明书 一.设计内容 某轿车离合器主动部分设计,包括: 膜片弹簧设计; 压盘设计; 离合器盖设计。 已知条件:发动机转矩Temax=218N.m;离合器总成的轴向尺寸要求

40~50mm。(根据要求,提供以下某乘用车参数作为设计依据 二.方案选择 车设计采用单片膜片弹簧离合器。本车采用的摩擦式离合器是因为其结构简单,可靠性强,维修方便,目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器,用于需要传递较大转矩的离合器,而该车型不在此列。采用膜片弹簧离合器是因为膜片弹簧离合器具有很多优点:首先,由于膜片弹簧具有非线性特性,因此可设计成当摩擦片磨损后,弹簧压力几乎可以保持不变,且可减轻分离离合器时的踏板力,使操纵轻便;其次,膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的,因此其压力实际上不受离心力的影响,性能稳定,平衡性也好;再者,膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使离合器的结构大为简化,零件数目减少,质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸;另外,由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触,使压力分布均匀,摩擦片的接触良好,磨损均匀,也易于实现良好的散热通风等。由于膜片弹簧离合器具有上述一系列的优点,并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断地提高,因而这种离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用,而且逐渐扩展到载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是一位其结构简单,调整方便。

货车离合器设计说明书

目录 前言 (1) 1、离合器的作用 (1) 2、离合器的组成 (1) 3、货车离合器的选用 (2) 3.1、从动盘选择 (4) 3.1.1单片离合器 (4) 3.1.2双片离合器 (4) 3.2、压紧弹簧和布置形式的设计 (4) 3.3膜片弹簧的支承形式 (6) 3.4压盘驱动方式 (7) 离合器主要参数的选择 (7) 1、摩擦片的计算 (8) 2、离合器基本参数优化 (13) 3、膜片弹簧主要参数的选择 (16) 4、膜片弹簧的载荷与变形关系 (18) 5、膜片弹簧工作点位置的选择 (19) 6、膜片弹簧的应力计算 (20) 7、扭转减振器的设计 (22) 8、减振弹簧的设计 (22) 9、从动盘榖 (25) 10、从动轴的计算 (26) 11、分离轴承的寿命计算 (27) 12、离合器操纵机构的设计 (27) 总结 (31)

货车离合器设计说明书 前言 1、离合器的作用 汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速器的输入轴。摩擦离合器作为一种典型离合器为现代各类型汽车广泛采用,实际上是一种依靠主、从动部件间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器保证汽车平稳起步、保证变速器换挡时工作平顺、限制超额转矩的传递,防止传动系统过载。离合器是联系发动机和汽车传动系统的“纽带”,因而是汽车传动系统的重要部件。 2、离合器的组成 离合器装置有离合器和离合器操纵机构组成。 离合器主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构四个部分组成,组成可以有图1表示: 离合器的主动部分是发动机的飞轮、离合器盖、离合器中的压盘,离合器盖通过螺栓固定在飞轮上,离合器盖的动力通过传动片传给压盘。从动部分是从动盘和与之通过花键连接的从动轴(变速器第一轴),从动盘位于压盘和飞轮之间。压紧弹簧装在离合器盖内,周向分布,对亚盘产生压紧力。分离杠杆的指点在离合器盖上,一端作用于压盘,另一端被分离轴承作用。当从动盘被压盘和飞轮加紧形成一个整体时。发动机的动力通过飞轮以及离合器盖、压盘传递给从动盘,由从动轴输出,这

拉式膜片弹簧离合器课程设计

拉式膜片弹簧离合器课程设计 汽车设计课程设计说明书 设计题目:拉式膜片弹簧离合器设计 姓名高阳周龙辉程续朝褚帅 院系交通学院 专业交通运输 年级交通本1401 学号 20142803331 20142803330 20142803329 20142803325 2017年06月30日 目录 摘要………………………………………………………………………………………… 1 1 绪论…………………………………………………………………………………………2 1.1离合器概论……………………………………………………………………………… 2 1.2 离合器的功用……………………………………………………………………………2 1.3 离合器的工作原理………………………………………………………………………3 1.4 膜片弹簧离合器的概论…………………………………………………………………4 1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点……………………………………………………………5 2 离合器结构方案选取………………………………………………………………………5 2.1 离合器车型的选定

………………………………………………………………………5 2.2 离合器设计的基本要求…………………………………………………………………5 2.3 离合器结构设计…………………………………………………………………………6 2.3.1 摩擦片的选择…………………………………………………………………………6 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择……………………………………………………………6 2.3.3 压盘的驱动方式………………………………………………………………………6 2.3.4 分离杠杆、分离轴承…………………………………………………………………7 2.3.5 离合器的散热通风……………………………………………………………………7 3 离合器基本结构参数的确定………………………………………………………………7 3.1 摩擦片主要参数的选择…………………………………………………………………7 3.2 离合器后备系数β的确定………………………………………………………………8 3.3 单位压力P的确定………………………………………………………………………9 3.4单位压力P0的确定………………………………………………………………………9 4 离合器压盘设计…………………………………………………………………………10 4.1 压盘的传力方式选择……………………………………………………………………10 4.2 压盘的几何尺寸的确定…………………………………………………………………10 .3 压盘传动片的材料选择…………………………………………………………………10 4 5离合器膜片弹簧设计.................................................................................11 5.1 膜片弹簧的结构特点..............................................................................11 5.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式...............................................................11 5.3 膜片弹簧的弹性变形特性........................................................................11 5.4 膜片弹簧的参数尺寸确定........................................................................13 5.4.1 H/h比值的选取.................................................................................14 5.4.2 R及R/r确定 (14)

离合器DS395的设计说明书

第一章引言 离合器装在发动机与变速器之间,汽车从启动到行驶的整个过程中,经常需要使用离合器。 它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂时切断发动机与变速器之间的联系,以便于换档和减少换档时的冲击;当汽车紧急制动时能起分离作用,防止变速器等传动系统过载,起到一定的保护作用。 离合器类似开关,接合或断离动力传递作用,因此,任何形式的汽车都有离合装置,只是形式不同而已。 自动变速器的液力变扭器已经具有离合作用,而手动变速器的离合器主要是采用摩擦形式,并独立成为一种装置,有自己的控制系统。 因此,普通手动变速器汽车都有离合器踏板装置,安装在驾车者座椅地面前左端。本文内容主要阐述手动变速器轿车上的摩擦片式离合器及其控制形式。 轿车采用膜片离合器,它由主动部分(由壳体、膜片弹簧、压盘等组成的整体并用螺钉固定在发动机飞轮上),被动部分(由摩擦片与从动盘组成)和操纵部分组成。 被动部分装在飞轮与压盘之间,通过滑动花键套在变速器的输入轴上。在膜片弹簧的弹力作用下,从动盘、压盘与飞轮夹紧,发动机工作时,飞轮和压盘通过它们与摩擦片之间的摩擦带动从动盘一起旋转,将扭矩传递给变速器主动轴。当驾车者踩下离合器踏板,操纵部分的分离叉将分离轴承推向前,推动膜片弹簧下端,使膜片弹簧上端绕支点转动并拉动压盘向后移动,解除了压盘与摩擦片之间的压紧力,发动机只能带动主动部分旋转,无法将扭矩传递给变速器。当驾车者松开离合器踏板,操纵部分将分离轴承拉回来,膜片弹簧下端压力解除,恢复原位,压盘在膜片弹簧压力下又向前移动并将摩擦片压紧,发动机又可将扭矩传递至变速器。 摩擦片上还均匀分布了若干只横置的螺旋小弹簧,用于减少离合时的冲击和振动。 目前,汽车离合器操纵形式有拉线和液压式两种,轿车多用液压操纵式,它具有噪声小、省力、平稳、布置方便的优点,由总泵、分泵、软管、踏板等组成。当驾车者踩下离合器踏板时,推杆推动总泵活塞使油压增高,通过软管进入分泵,迫使分泵拉杆推动分离叉,将分离轴承推向前;当驾车者松开离合器踏板时,液压解除,分离叉在回位弹簧作用下逐渐退回原位,离合器又处在接合状态。 实际上早在1920年就出现了单片干式离合器,这和前面提到的与发明石棉基的摩擦面

相关文档
最新文档