汽車(chē)離合器畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文-1-1、離合器概述對(duì)于以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車(chē)傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的總成。目前，各種汽車(chē)廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)、和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。離合器的功用主要的功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車(chē)起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車(chē)平穩(wěn)起步；在換檔時(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之間的沖擊；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)系各零件因過(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。2、設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù)基本要求：1）在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止過(guò)載。2）接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證起初起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。3）分離時(shí)要迅速、徹底。4）從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換檔時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。5）應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)效果，以保證工作溫度不致過(guò)高，延長(zhǎng)壽命。沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文-2-6）操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。7）具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。技術(shù)參數(shù):車(chē)型：沃爾沃整車(chē)質(zhì)量（kg）：1637最大扭矩/轉(zhuǎn)速（Nm/rpm）：400/4000主減速比：3.38一檔速比：3.77滾動(dòng)半徑：306mm3、結(jié)構(gòu)方案分析3.1從動(dòng)盤(pán)數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器單片離合器：對(duì)乘用車(chē)和最大質(zhì)量小于6t的商用車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤(pán)。單片離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤(pán)可保證結(jié)合平順。3.2壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器膜片彈簧是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。1.膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：1)具有較理想的非線(xiàn)性彈性特性。2)兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用。3)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定。4)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)通風(fēng)散熱良好，使用壽命長(zhǎng)。6)膜片彈簧中心與離合器中心線(xiàn)重合，平衡性好。2.與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)：取消了中間支承各零件，并不用支沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文-3-承環(huán)或只用一個(gè)支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小等。3.3膜片彈簧的支撐形式圖3-1為拉式膜片彈簧的支承形式單支承環(huán)形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋殺中的支承環(huán)上。圖3-14、離合器主要參數(shù)的選擇4.1后備系數(shù)后備系數(shù)是離合器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇時(shí)，應(yīng)考慮摩擦片在使用中的磨損后離合器仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、防止傳動(dòng)系過(guò)載以及操縱輕便等因素。乘用車(chē)選擇：1.201.75，本次設(shè)計(jì)取=1.2。4.2摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t摩擦片的摩擦因數(shù)f取決于摩擦片所用的材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。摩擦因數(shù)f的取值范圍見(jiàn)下表。表4-1摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍摩擦材料摩擦因數(shù)f石棉基材料模壓0.200.25編織0.250.35沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文-4-粉末冶金材料銅基0.250.35鐵基0.350.50金屬陶瓷材料0.701.50本次設(shè)計(jì)取f=0.30。摩擦面數(shù)Z為離合器從動(dòng)盤(pán)數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。本次設(shè)計(jì)取單片離合器Z=2。離合器間隙t是指離合器處于正常結(jié)合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過(guò)程中離合器仍能完全結(jié)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。本次設(shè)計(jì)取t=3mm。4.3單位壓力p0單位壓力p0決定了摩擦表面的耐磨性，對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。p0取值范圍見(jiàn)表4-2。表4-2摩擦片單位壓力p0的取值范圍摩擦片材料單位壓力p0/Mpa石棉基材料模壓0.150.25編織0.250.35粉末冶金材料銅基0.350.50鐵基金屬陶瓷材料0.701.50p0選擇：0.10MPap01.50MPa，本次設(shè)計(jì)取p0=0.3MPa。4.4摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文-5-摩擦片外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。D=330)1(12maxcfZpTe=333121.2400103.140.320.3(10.62)292mm(2-1)取D=250mm當(dāng)摩擦片外徑D確定后，摩擦片內(nèi)徑d可根據(jù)d/D在0.530.70之間來(lái)確定。取c=d/D=0.62，d=0.6D=0.62250=155mm，取d=150mm摩擦片厚度b主要有3.2mm、3.5mm、4.0mm三種。取b=3.5mm。Tc=Temax=1.2400=480N.m5、離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1離合器基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)離合器要確定離合器的性能參數(shù)和尺寸參數(shù)，這些參數(shù)的變化直接影響離合器的工作性能和結(jié)構(gòu)尺寸。這些參數(shù)的確定在前面是采用先初選、后校核的方法。下面采用優(yōu)化的方法來(lái)確定這些參數(shù)。1）摩擦片外徑D（mm）的選取應(yīng)使最大圓周速度vD不超過(guò)6570m/s，即vD=60nemaxD103=604000250103=65.4/s6570m/s(2-2)符合要求。式中,vD為摩擦片最大圓周速度(m/s)；nemax為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速(r/min)。2）摩擦片的內(nèi)、外徑比c應(yīng)在0.530.70范圍內(nèi)，本次設(shè)計(jì)取c=0.62。3）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過(guò)載，不同的車(chē)型的值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為1.24.0，本次設(shè)計(jì)取=1.20。4）為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑d必須大于減振器彈簧位置直徑2R0約50mm，即d2R0+50mm5）為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷,防止摩擦片損傷,對(duì)于不同車(chē)型,單位壓力p0根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，p0的最大范圍為0.101.50Mpa。沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文-6-本次設(shè)計(jì)取p0=0.3MPa。6）為了減少汽車(chē)起步過(guò)程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過(guò)高而發(fā)生燒傷，離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功w應(yīng)小于其許用值w。汽車(chē)起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為：W=1800n2e2(2g202raiirm)=1800200014.322(22216370.3063.383.77)=13237.4(J)(2-4)式中，ma為汽車(chē)總質(zhì)量(kg)；rr為輪胎滾動(dòng)半徑(m)；ig為汽車(chē)起步時(shí)所用變速器檔位的傳動(dòng)比；i0為主減速器傳動(dòng)比；ne為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)；乘用車(chē)ne取2000r/min。w=)(422dDZW=22413237.43.142(250155)=0.21=2A3Pn=34.73P=T*n/9550=400x4000/9550=209.42取r0minI軸花鍵外徑=40由文獻(xiàn)4得知花鍵尺寸d=36D=40B=76）切槽寬度1、2及半徑re的確定1=3.23.5mm，2=910mm，re的取值應(yīng)滿(mǎn)足r-re2。本次設(shè)計(jì)取1=3.5mm，2=10mm，re