拉式膜片弹簧离合器设计

合集下载

膜片弹簧离合器的设计

膜片弹簧离合器的设计

河南科技大学膜片弹簧离合器的设计目录第一章概述 (3)第二章离合器的结构方案分析 (5)§2.1离合器的主要结构 (5)§2.2离合器的工作原理 (6)§2.3离合器的功用及其结构方案的选择 (7)第三章离合器主要参数的选择 (11)§3.1离合器参数的选择 (11)§3.2摩擦片的约束计算 (12)第四章离合器主要零部件的设计计算 (15)§4.1膜片弹簧的设计 (15)§4.2扭转减震器的设计计算 (22)第五章主要零件的设计计算 (25)§5.1从动盘总成设计计算 (25)§5.2轴径的计算 (27)§5.3压盘和离合器盖得设计 (27)第六章离合器的操纵系统设计 (30)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第一章概述汽车诞生之前马车是人类最好的陆上交通工具。

1770年法国人呢古拉斯古诺将蒸汽机装在板车上,制造出第一辆蒸汽板车,这是世界上第一辆利用机器为动力的车辆。

1769年,瑞士军官普兰捷尔也造出一辆以蒸汽机为动力的自由行驶的板车,于是又人将普兰捷尔也认定为汽车的始祖之一。

1860年,法国人艾迪勒努瓦发明了一种内部燃烧的汽油发动机,1885年德国工程师卡尔奔驰在曼海姆制成一部装有0.85马力汽油机的三轮车。

德国另一位工程师戈特利布戴姆勒也同时造出了一辆用1.1马力汽油机作动力的三轮车。

他们两被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者,1886年1月29日也被公认为汽车的诞生日。

汽车从无到有并迅猛发展。

从20世纪初到20世纪50年代,汽车产量大幅增加,汽车技术也有很大进步,相继出现了高速汽油机、柴油机:弧齿锥齿轮和准双面锥齿轮传动、带同步器的齿轮变速器、化油器、差速器、摩擦片式离合器、等速万向节、液压减震器、石棉制动片、充气式橡胶轮胎等。

20世纪50年代到70年代,汽车的主要技术是高速、方便、舒适、流线型车身、前轮独立悬架、液力自动变速器、动力转向、全轮驱动、低压轮胎、子午线轮胎都相继出现。

毕设膜片弹簧离合器设计

毕设膜片弹簧离合器设计

毕设膜片弹簧离合器设计膜片弹簧离合器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于汽车和工程机械等领域。

它通过操纵离合器踏板来实现发动机和传动系统的分离和连接。

本文将从设计原理、材料选择、结构设计和制造工艺等方面进行详细阐述。

首先,膜片弹簧离合器的设计原理基于膜片弹簧的力学特性。

膜片弹簧是一种平面弹簧,具有较大的变形能力和较小的刚度。

当施加外力时,膜片弹簧会发生弹性变形,从而产生恢复力。

利用这种力学特性,可以实现离合器的分离和连接。

其次,材料的选择对于膜片弹簧离合器的设计至关重要。

由于膜片弹簧在工作过程中需要承受较大的压力和变形,因此材料的强度和韧性是关键考虑因素。

常用的膜片弹簧材料有合金钢、不锈钢和铝合金等。

根据具体要求和工作环境选择合适的材料。

接下来是结构设计。

膜片弹簧离合器的结构包括主动盘、从动盘、膜片和压盘等组成部分。

主动盘与发动机相连,从动盘与传动系统相连。

膜片被夹在主动盘与从动盘之间,通过与压盘的接触实现传递动力。

为了提高离合器的传递效率和使用寿命,结构设计应考虑传递能力、热稳定性、振动和噪声控制等因素。

最后是制造工艺。

膜片弹簧的制造主要包括材料切割、冷冲压和热处理等工艺。

材料切割可以采用激光切割或机械切割,确保膜片弹簧的尺寸和形状精确。

冷冲压工艺是将切割好的膜片进行冷变形,形成所需的结构和形状。

热处理可以提高膜片弹簧的硬度和韧性,并消除内部应力,改善材料的机械性能。

综上所述,膜片弹簧离合器的设计考虑了力学特性、材料选择、结构设计和制造工艺等方面。

通过合理设计和优化,可以获得性能稳定、安全可靠的离合器产品。

对于长时间运行的汽车和工程机械等设备来说,膜片弹簧离合器的设计是非常重要的。

(完整版)K5汽车膜片弹簧离合器设计毕业设计

(完整版)K5汽车膜片弹簧离合器设计毕业设计

第1章绪论1.1 概述在以内燃机作为动力的机械传动汽车中,无论是AMT或MT,离合器都作为一个独立部件而存在,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摩擦离合器是依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。

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角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器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,适合发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器发展趋势。

1.2 汽车离合器结构的发展在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功。

它的原形设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上。

它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。

对当时来说锥形离合器的制造比较容易,摩擦面容易修复。

它的摩擦材料曾用过驼毛带、皮革带等。

那时也曾出现过蹄-鼓式离合器来代替锥形离合器。

但无论锥形离合器、还是蹄-鼓式离合器,都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。

现在所有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。

多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的结合比较平顺,无冲击。

早期的设计中,多片按成对布置设计,一个钢盘片对着一青铜盘片。

采用纯粹的金属对金属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更加满意的性能。

浸在油中的盘式离合器,盘子直径不能太大,以避免在高速时把油甩掉。

此外,油也容易把金属盘片粘住,不易分离。

但毕竟还是优点大于缺点。

因为在当时,许多其他离合器还在原创阶段,性能很不稳定。

石棉基摩擦材料的引入和改进,使得盘式离合器可以传递更大的转矩,能耐受更高的温度。

此外,由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积,因而可以减少摩擦片数,这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。

汽车膜片弹簧离合器设计

汽车膜片弹簧离合器设计

汽车膜片弹簧离合器设计
首先,汽车膜片弹簧离合器的设计需要考虑的主要因素包括传动扭矩、离合器片数量、弹簧刚度和角位移。

传动扭矩是离合器设计的重要指标,
它直接决定了离合器的传动能力。

离合器片的数量决定了离合器的接触面积,从而影响了传动扭矩的大小。

弹簧刚度和角位移决定了离合器的操作
力和行程。

其次,汽车膜片弹簧离合器的设计需要考虑弹簧的选材和结构。

弹簧
的选材应具有良好的弹性和疲劳寿命,一般采用高强度钢材制作。

弹簧的
结构通常采用平面圆弧形,以适应膜片的变形。

此外,弹簧的结构设计还
需要考虑到对称性、刚性和可靠性等因素。

然后,汽车膜片弹簧离合器的设计需要考虑刹车器的布置和操作方式。

刹车器通常布置在离合器外圈,以实现离合器的快速刹车功能。

操作方式
通常采用机械操作或液压操作,具体选择取决于汽车传动系统的要求和设计。

最后,汽车膜片弹簧离合器的设计需要进行系统的动力学分析和实验
验证。

动力学分析可以通过建立离合器的动力学模型来实现,以评估离合
器的传动能力、动态响应和可靠性等性能指标。

实验验证可以通过制作样
品离合器进行试验,以验证设计的正确性和可行性。

综上所述,汽车膜片弹簧离合器的设计是一个综合性的工程问题,需
要综合考虑传动扭矩、离合器片数量、弹簧刚度、角位移、弹簧的选材和
结构、刹车器布置和操作方式等因素。

通过系统的动力学分析和实验验证,可以获得满足汽车传动系统要求的离合器设计。

膜片弹簧离合器毕业设计_概述说明以及解释

膜片弹簧离合器毕业设计_概述说明以及解释

膜片弹簧离合器毕业设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代机械设计中,离合器是一种关键的传动装置,其作用是实现发动机与传动系统之间的连接和断开。

膜片弹簧离合器作为一种常见的离合器类型,在汽车、摩托车等交通工具中得到广泛应用。

本文将详细介绍膜片弹簧离合器的构造、工作原理以及其在毕业设计中的应用。

通过对膜片弹簧离合器的探究,我们可以更好地理解其内部结构、力学特性及运行机制,并且能够应用于毕业设计项目中。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分:引言、膜片弹簧离合器的构造和工作原理、膜片弹簧离合器在毕业设计中的应用、实验与结果分析以及结论和展望。

首先,在引言部分,我们将给出本文的概述,并介绍文章的整体结构,帮助读者对全文有一个清晰的认识。

接下来,在第二部分,我们将详细讨论膜片弹簧离合器的构造和工作原理。

首先进行概述,介绍膜片弹簧离合器的基本概念和重要性。

然后,我们将详细探讨膜片弹簧离合器的组成部分以及各个部分的功能。

最后,我们将深入了解膜片弹簧离合器的工作原理,解释其如何实现发动机与传动系统之间的连接和断开。

第三部分将重点讨论膜片弹簧离合器在毕业设计中的应用。

我们将介绍毕业设计的背景,并详细描述在该设计中选择和参数设定膜片弹簧离合器的过程。

此外,我们还会探讨如何利用仿真和优化技术来改善毕业设计中膜片弹簧离合器的性能。

在第四部分,我们将进行实验与结果分析。

我们将设计实施一系列实验,并对实验结果进行详细分析。

通过这些实验与结果分析,我们可以评估膜片弹簧离合器在毕业设计中的性能表现,并更好地了解其优势和局限性。

最后,在第五部分,我们将总结全文并给出结论和展望。

我们会总结本次毕业设计取得的成果,并阐明其对相关领域的贡献。

同时,我们也会指出一些存在的问题,并提出未来改进的方向和展望。

1.3 目的本文的主要目的是全面介绍膜片弹簧离合器的构造、工作原理以及其在毕业设计中的应用。

同时,通过对膜片弹簧离合器进行实验与结果分析,探究其性能表现和优化空间。

《汽车设计》课程设计-拉式膜片弹簧离合器设计

《汽车设计》课程设计-拉式膜片弹簧离合器设计

《汽车设计》课程设计-拉式膜片弹簧离合器设计1学号 20080814《汽车设计》——课程设计题目拉式膜片弹簧离合器设计学院物流学院专业交通运输班级零八级一班姓名指导教师12目录一离合器车型的选定..................................................................... 1 二离合器基本结构参数的选择 (2)1 摩擦片主要参数选择 (2), 2 离合器后背参数的确定 (3)P0 3 单位压力的确定 (4)4 摩擦片基本参数的优化 (5)5 摩片弹簧基本参数的选择 (7)6 膜片弹簧的优化设计 (8)7 离合器压盘设计 (9)8 离合器盖设计 (10)9 从动盘总成设计…………………………………………………………… 11 参考文献……………………………………………………………………………13 心得…………………………………………………………………………………14 附图21离合器车型的选定一1.本设计针对的车型是长安福特汽车2.基本参数如下:车型:长安福特整车质量:1084 (kg)最高车速:n=170 (km/h)主要尺寸:3950*1722*1467 长/宽/高 (mm)最大功率:63/6000 (Kw/rpm)最大扭矩:123/3500 (N.m/rpm)12二离合器基本结构参数的确定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。

T当离合器结构形式及摩擦片材料已选定,发动机最大转矩已知,适当emax选取后备系数β和单位压力P0,可估算出摩擦片外径。

T摩擦片外径D(mm)也可以根据发动机最大转矩(N.m)按如下经验公式选emax用D,KT (2.1) Demax式中,为直径系数,取值范围见表2-1。

KD由选车型得Temax= 123 N?m,=14.6, KD则将各参数值代入式后计算得 D=161.9218 mm表2-1 直径系数的取值范围 KD直径系数K车型 D乘用车 14.616.0,18.5(单片离合器) 最大总质量为1.8,14.0t的商用车13.5,15.0(双片离合器) 最大总质量大于14.0t的商用车 22.5,24.023-2 根据离合器摩擦片的标准化,系列化原则,根据下表2表2-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数(即GB1457—74)160 180 200 225 250 280 300 325 350 外径D/mm110 125 140 150 155 165 175 190 195 内径d/mm3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 厚度h/,C=d/D 0.687 0.694 0.700 0.667 0.589 0.583 0.585 0.557 0.54030.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 ,1, C3106 132 160 221 302 402 466 546 678 单位面积F/ cm2.离合器后备系数β的确定后备系数β是离合器的重要参数,反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度,选择β时,应从以下几个方面考虑:a. 摩擦片在使用中有一定磨损后,离合器还能确保传递发动机最大扭矩;b. 防止离合器本身滑磨程度过大;c. 要求能够防止传动系过载。

2021年汽车膜片弹簧离合器设计汽车设计课程设计

2021年汽车膜片弹簧离合器设计汽车设计课程设计

汽车膜片弹簧离合器设计汽车设计课程设计XX大学《汽车设计》课程设计题目:汽车膜片弹簧离合器设计学院:机电工程学院班级: 12级车辆工程班学号:姓名:所属组别:第X组目录 1.离合器主要参数的确定 2 1.1离合器的功用 2 1.2本次离合器设计所选车型基本技术参数 2 1.3离合器形式的确定 2 1.4离合器主要参数的选择 3 1.4.1 离合器基本性能关系式 3 1.4.2后备系数β 4 1.4.3单位压力P0 4 1.4.4摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t 5 1.4.5摩擦片外径D、内径d和厚度b 5 1.5摩擦片材料选择和尺寸校核 6 1.5.1摩擦片材料选择6 1.5.2摩擦片尺寸校核 7 2扭转减振器设计 8 2.1扭转减振器选型 8 2.2扭转减振器主要参数选择与设计计算 9 3.膜片弹簧的设计 10 3.1 膜片弹簧基本参数的选择 11 3.1.1比值H/h和h的选择 11 3.1.2 R和R/r值的选择 11 3.1.3α的选择 12 3.1.4分离指数目n和切槽宽δ1、δ2、及半径re的选取 12 3.1.5膜片弹簧小端内半径及分离轴承作用半径的确定 12 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膜片弹簧工作点位置的选择 12 3.2 膜片弹簧强度计算 13 3.2.1 P-λ图 13 3.2.2强度校核 14 ___ 16 1.离合器主要参数的确定 1.1离合器的功用离合器是汽车传动系中直接与发动机相关联的部件,其主动部分和从动部分可以暂时分离,又可以逐渐接合,并且在传动过程中还要有可能相对转动,通过主动、从动两部分的相互作用把发动机的动力扭距传递给驱动系统,来实现汽车的起步、换挡等功能。

离合器的作用有三:一是保证汽车平稳起步,二是保证传动系换挡时工作平顺,三是防止汽车传动系过载。

1.2本次离合器设计所选车型基本技术参数表1-1 捷达整车参数汽车型号捷达 GTI 16V 发动机最大功率(kw)/(r/min) 102/6100 总质量 ___(Kg) 1470 发动机最大扭矩(N.m) 167 轮胎规格185/60VR14 最高车速(km/h) 205 车轮半径r(mm) 233.3 最高转速(r/min) 6650 主减速比 3.67 载重量(kg) 460 变速器一档传动比 3.45 1.3离合器形式的确定目前在汽车离合器中,摩擦式离合器用得最为广泛。

离合器膜片弹簧设计

离合器膜片弹簧设计

离合器膜片弹簧设计一、 膜片弹簧的结构特点膜片弹簧离合器分推式和拉式,下面的设计中采用拉式结构。

膜片弹簧在结构形状上分为两部分。

在膜片弹簧的大端处为一完整的截锥体,它的形状像一个无底的碟子和一般机械上用的碟形弹簧完全一样,故称作碟簧部分。

膜片弹簧起弹性作用的正是其碟簧部分。

碟形弹簧的弹性作用是这样:沿其轴线方向加载,碟簧受压变平,卸载后又恢复原形所。

可以说膜片弹簧是碟形弹簧的一种特殊结构形式。

所不同的是,在膜片弹簧上还包括有径向开槽部分。

膜片弹簧上的径向开槽部分像一圈瓣片,它的作用是,当离合器分离时作为分离杠杆。

故它又称分离爪。

分离爪与碟簧部分交接处的径向槽较宽呈长方圆形孔。

这样做,一方面可以减少分离爪根部应力集中,一方面又可用来安置销钉固定膜片弹簧,分离爪根部的过渡圆角R >4.5。

二、膜片弹簧的变形特性和加载方式由于膜片弹簧采用拉式结构,故其正装。

离合器在分离和接合时,膜片弹簧的加载情况不一样,相应的有两种加载方式和变形情况:(1)接合时:离合器接合时,膜片弹簧起压紧弹簧之用,在压盘——离合器盖总成未与飞轮装合以前,膜片弹簧近似处于自由状态,膜片弹簧对压盘无压紧作用。

当压盘——离合器盖总成与飞轮装合时,离合器盖前端面向飞轮前端面靠拢。

因此,离合器盖通过支承环4对膜片弹簧施加载荷P 1,膜片弹簧几乎变平。

同时在压盘处也作用有载荷P 1。

我们把P 1称作压紧力。

支承环4和膜片弹簧压盘接触处之间的高度变化称作大端变形1λ,膜片弹簧分离轴承相对于压盘高度的变化称之为小端变形2λ。

(2)分离时:当分离轴承以P 2力作用在膜片弹簧的小端时,支承环4逐渐不起作用,而支承环5开始起作用。

当P 2力达到一定值时,膜片弹簧被压翻。

分离时在膜片弹簧的大端处及小端处将进一步产生附加变形f 1λ和f 2λ。

此时膜片弹簧大端处的变形1λ=f 1λ+b 1λ。

三、 膜片弹簧的弹性变形特性前面说过膜片弹簧起弹性作用的部分是其碟簧部分,碟簧部分的弹性变形特性和螺旋弹簧是不一样的,它是一中非线性的弹簧,其特性和碟簧部分的原始内截锥高H 及弹簧片厚h 的比值H/h 有关。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

中南林业科技大学拉式膜片弹簧离合器设计课程设计说明书(比亚迪9500)指导教师:学院:专业班级:学号:学生姓名:2011年4月16日目录摘要 (4)1 绪论 (5)1.1 离合器概论 (5)1.2 离合器的功用 (5)1.3 离合器的工作原理 (6)1.4 膜片弹簧离合器的概论 (7)1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点 (8)2 离合器结构方案选取 (8)2.1 离合器车型的选定 (8)2.2 离合器设计的基本要求 (8)3 离合器基本参数及尺寸的确定 (9)4 离合器后备系数β的确定 (10)5 单位压力P的确定 (11)6 离合器膜片弹簧设计 (11)6.1 膜片弹簧的结构特点 (11)6.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式 (11)6.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (12)6.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (13)6.4.1 H/h比值的选取 (14)6.4.2 R及R/r确定 (14)6.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角α (15)6.4.4 膜片弹簧小端半径r f及分离轴承的作用半径r p (15)6.4.5 分离指数目n、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (15)7 离合器压盘设计 (16)7.1 压盘的传力方式选择 (16)7.2 压盘的几何尺寸的确定 (16)7.3 压盘传动片的材料选择 (16)8 离合器盖的设计 (17)9 离合器从动盘设计 (17)9.1 从动盘结构介绍 (17)9.2 从动盘设计 (18)9.2.1 从动片的选择和设计 (18)9.2.2 从动盘毂的设计 (19)9.2.3 摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 (19)结论 (21)参考文献 (22)摘要离合器是汽车传动系中的重要部件,主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递,保证汽车平稳起步,保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩,防止传动系统过载。

膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻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轻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。

本文基于比亚迪9500的设计要求和设计参数,确定了以拉式膜片弹簧离合器作为设计目标。

根据拉式膜片弹簧离合器工作原理和使用要求,采用系统化设计方法,把离合器分为主动部分、从动部分、操纵机构。

通过对各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较,确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。

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β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)和膜片弹簧设计等。

关键字:离合器;膜片弹簧;从动盘;压盘;摩擦片1绪论1.1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间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。

即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。

膜片弹簧离合器在技术上比较先进,经济性合理,同时其性能良好,使用可靠性高寿命长,结构简单、紧凑,操作轻便,在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下,有以下优点[2]:(1)结合时平顺、柔和,使汽车起步时不震动、冲击;(2)离合器分离彻底;(3)从动部分惯量小,以减轻换档时齿轮副的冲击;(4)散热性能好;(5)高速回转时只有可靠强度;(6)避免汽车传动系共振,具有吸收震动、冲击和减小噪声能力;(7)操纵轻便;T和后备系数 保持稳定);(8)工作性能(最大摩擦力矩emax(9)使用寿命长。

1.2离合器的功用离合器可使发动机与传动系逐渐接合,保证汽车平稳起步。

如前所述,现代车用活塞式发动机不能带负荷启动,它必须先在空负荷下启动,然后再逐渐加载。

发动机启动后,得以稳定运转的最低转速约为300~500r/min,而汽车则只能由静止开始起步,一个运转着的发动机,要带一个静止的传动系,是不能突然刚性接合的。

因为如果是突然的刚性连接,就必然造成不是汽车猛烈攒动,就是发动机熄火。

所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在一起,使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大,至足以克服行驶阻力时,汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。

虽然利用变速器的空档,也可以实现发动机与传动系的分离。

但变速器在空档位置时,变速器内的主动齿轮和发动机还是连接的,要转动发动机,就必须和变速器内的主动齿轮一起拖转,而变速器内的齿轮浸在黏度较大的齿轮油中,拖转它的阻力是很大的。

尤其在寒冷季节,如没有离合器来分离发动机和传动系,发动机起动是很困难的。

所以离合器的第二个功用,就是暂时分开发动机和传动系的联系,以便于发动机起动。

汽车行驶中变速器要经常变换档位,即变速器内的齿轮副要经常脱开啮合和进入啮合。

如在脱档时,由于原来啮合的齿面压力的存在,可能使脱档困难,但如用离合器暂时分离传动系,即能便利脱档。

同时在挂档时,依靠驾驶员掌握,使待啮合的齿轮副圆周速度达到同步是较为困难的,待啮合齿轮副圆周速度的差异将会造成挂档冲击甚至挂不上档,此时又需要离合器暂时分开传动系,以便使与离合器主动齿轮联结的质量减小,这样即可以减少挂挡冲击以便利换档。

离合器所能传递的最大扭矩是有一定限制的,在汽车紧急制动时,传动系受到很大的惯性负荷,此时由于离合器自动打滑,可避免传动系零件超载损坏,起保护作用。

1.3离合器的工作原理如图1.1所示,摩擦离合器一般是有主动部分、从动部分组成、压紧机构和操纵机构四部分组成。

离合器在接合状态时,发动机扭矩自曲轴传出,通过飞轮2和压盘借摩擦作用传给从动盘3,在通过从动轴传给变速器。

当驾驶员踩下踏板时,通过拉杆,分离叉、分离套筒和分离轴承8,将分离杠杆的内端推向右方,由于分离杠杆的中间是以离合器盖5上的支柱为支点,而外端与压盘连接,所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左,这样,从动盘3两面的压力消失,因而摩擦力消失,发动机的扭矩就不再传入变速器,离合器处于分离状态。

当放开踏板,回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力,使踏板返回原位。

此时压紧弹簧就推动压盘向右,仍将从动盘3压紧在飞轮上2,这样发动机的扭矩又传入变速器。

图1.1 离合器总成1-轴承2-飞轮3-从动盘4-压盘5-离合器盖螺栓6-离合器盖7-膜片弹簧8-分离轴承9-轴1.4 膜片弹簧离合器概述膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型载货汽车上广泛采用的一种离合器。

因其作为压簧,可以同时兼起分离杠杆的作用,使离合器的结构大为简化,质量减少,并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。

其次,由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触,使压力分布均匀。

另外由于膜片弹簧具有非线性弹性特性,故能在从动盘摩擦片磨损后,弹簧仍能可靠的传递发动机的转矩,而不致产生滑离。

离合器分离时,使离合器踏板操纵轻便,减轻驾驶员的劳动强度。

此外,因膜片是一种对称零件,平衡性好,在高速下,其压紧力降低很少,而周布置弹离合器在高速时,因受离心力作用会产生横向挠曲,弹簧严重鼓出,从而降低了对压盘的压紧力,从而引起离合器传递转矩能力下降。

那么可以看出,对于轻型车膜片弹簧离合器的设计研究对于改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。

作为压紧弹簧的所谓膜片弹簧,是由弹簧钢冲压成的,具有“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜片,且自其小端在锥面上开有许多径向切槽,以形成弹性杠杆,而其余未切槽的大端截锥部分则起弹簧作用。

膜片弹簧的两侧有支承圈,而后者借助于固定在离合器盖上的一些(为径向切槽数目的一半)铆钉来安装定位。

当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时,由于离合器盖靠向飞轮,后支承圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形,锥顶角变大,甚至膜片弹簧几乎变平。

同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于结合状态。

当离合器分离时,分离轴承前移膜片弹簧压前支承圈并以其作为支点发生反锥形的转变,使膜片弹簧大端后移,并通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离。

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,因此设计摩擦片磨损后,弹簧压力几乎不变,且可以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称的,因此其压紧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,使离合器结构大为简化,零件数目减少,质量减小并显著缩短了轴向尺寸;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,摩擦均匀,也易于实现良好的通风散热等。

由于膜片弹簧离合器具有上述一系列优点,并且制造膜片弹簧离合器的工艺水平在不断提高,因此这种离合器在轿车及微型、轻型客车上得到广泛运用,而且正大力扩展到载货汽车和重型汽车上,国外已经设计出了传递转矩为80~~2000N.m、最大摩擦片外径达420的膜片弹簧离合器系列,广泛用于轿车、客车、轻型和中型货车上。

甚至某些总质量达28~32t的重型汽车也有采用膜片弹簧离合器的,但膜片弹簧的制造成本比圆柱螺旋弹簧要高。

膜片弹簧离合器的操纵曾经都采用压式机构,即离合器分离时膜片弹簧弹性杠压杆内端的分离指处是承受压力。

当前膜片弹簧离合器的操纵机构已经为拉式操纵机构所取代。

后者的膜片弹簧为反装,并将支承圈移到膜片弹簧的大端附近,使结构简化,零件减少、装拆方便;膜片弹簧的应力分布也得到改善,最大应力下降;支承圈磨损后仍保持与膜片的接触使离合器踏板的自由行程不受影响。

而在压式结构中支承圈的磨损会形成间隙而增大踏板的自由行程。

1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点与推式相比,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,质量更少;拉式膜片弹簧是中部与压盘相压在同样压盘尺寸的条件下可采用直径较大的膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩的能力,且并不增大踏板力,在传递相同的转矩时,可采用尺寸较小的结构;在接合或分离状态下,离合器盖的变形量小,刚度大,分离效率更高;拉式的杠杆比大于推式的杠杆比,且中间支承减少了摩擦损失,传动效率较高,踏板操纵更轻便,拉式的踏板力比推式的一般可减少约%25;无论在接合状态或分离状态,拉式结构的膜片弹簧大端与离合器盖30~%支承始终保持接触,在支承环磨损后不会形成间隙而增大踏板自由行程,不会产生冲击和哭声;使用寿命更长。

相关文档
最新文档