畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）輕型載貨汽車離合器及傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)（全套圖紙） 1

1、目錄前 言3第一章 離合器的設(shè)計(jì)41.1 緒論41.2離合器機(jī)構(gòu)的選擇41.3離合器主要參數(shù)的選擇與計(jì)算51.4膜片彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算71.5從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)121.6扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì)131.7壓盤尺寸設(shè)計(jì)和計(jì)算16第二章 離合器操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)202.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)20第三章 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)233.1傳動(dòng)軸的概述233.2傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)分析243.3萬向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算25結(jié)論28參考文獻(xiàn)29致謝30外文翻譯31前 言改革開放以來，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，汽車工業(yè)也在慢慢崛起，汽車在我們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)了越來越重要的地位，車輛給人們出行帶來了極大地方便，因此汽車工業(yè)也被國(guó)家放在了極其重要的地位，

2、像吉利收購沃爾沃表明了我們國(guó)內(nèi)企業(yè)正在逐步強(qiáng)大，因此能夠選擇車輛工程專業(yè)也是我認(rèn)為一個(gè)非常正確的選擇，而汽車設(shè)計(jì)室我們車輛工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)時(shí)的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)中，我們五名同學(xué)共同合作，共同設(shè)計(jì)一輛輕型載貨汽車，我主要負(fù)責(zé)其中的離合器和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中，我選用的是目前比較廣泛應(yīng)用的液壓操縱拉式膜片彈簧離合器。這種離合器有許多優(yōu)點(diǎn)，如操縱省力，布置方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等。傳動(dòng)軸采用的是十字軸式萬向節(jié)，其與萬向節(jié)叉的連接采用外擋圈式。通過這次的設(shè)計(jì)，我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次全面的回顧與總結(jié)，并且進(jìn)一步加深與鞏固，同時(shí)也掌握了一些運(yùn)用專業(yè)知識(shí)方法，提高了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為今

3、后工作和學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。全套圖紙，加153893706第一章 離合器的設(shè)計(jì)1.1 緒論汽車離合器的設(shè)計(jì)是汽車傳動(dòng)系中于發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)系的總成。離合器在汽車中的作用是：切斷和實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，以保證：a.汽車在起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順結(jié)合，使汽車平穩(wěn)起步b.在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系迅速徹底分離，減少變速器中齒輪之間的沖擊，便于換擋。c.在工作中受到過大載荷時(shí)，靠離合器打滑保護(hù)傳動(dòng)系，防止零件因過載而損壞。為保證離合器具有良好的工作性能，對(duì)汽車離合器提出如下基本的要求：a. 在任何行駛情況下能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大的轉(zhuǎn)矩，而且傳遞扭矩的能力要有適當(dāng)儲(chǔ)備；b. 分離是要徹底；c.結(jié)合時(shí)要平順，

4、以保證汽車起步平穩(wěn)，沒有抖動(dòng)和沖擊；d離合器的從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換擋時(shí)齒輪之間的沖擊和便于換擋；此外，離合器應(yīng)力求做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、重量輕，制造工藝性好和維修方便。1.2離合器機(jī)構(gòu)的選擇在離合器設(shè)計(jì)時(shí)，主要是根據(jù)所要設(shè)計(jì)的汽車類型和使用要求制造要求以及三化等條件，并參照同類車型設(shè)計(jì)來合理選擇離合器的基本類型與結(jié)構(gòu)。1.2.1、從動(dòng)盤的選擇：根據(jù)所要求的設(shè)計(jì)參數(shù)，我們選擇單盤式離合器。1.2.2、壓緊彈簧的選擇：壓緊彈簧的種類很多，此次設(shè)計(jì)選用膜片彈簧。1.2.3、膜片彈簧離合器的分離操縱方式的選擇：膜片彈簧離合器又有拉式和推式之分，其中拉式和推式相比，有不少優(yōu)點(diǎn)，因此選擇拉式。1.

5、2.4、從動(dòng)盤的選擇:其主要部分由從動(dòng)片、摩擦片、從動(dòng)盤轂、扭轉(zhuǎn)減震器和花鍵轂組成。離合器的摩擦材料選擇鐵基粉末冶金。1.3離合器主要參數(shù)的選擇與計(jì)算1.3.1、離合器后備系數(shù)的確定后備系數(shù)是離合器很重要的參數(shù)，它保證離合器能可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，還有助于減少汽車起步時(shí)的滑磨，提高離合器的使用壽命。在開始設(shè)計(jì)離合器時(shí)，一般是參照已有的經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)資料，并根據(jù)汽車的使用條件、離合器結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)等，初步選定后備系數(shù)。汽車離合器的后備系數(shù)推薦如下（供參考）： 小轎車：1.21.3； 載貨車：1.72.25； 帶拖掛的重型車或牽引車：=2. 03.0。本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)所給參數(shù)，結(jié)合相同類型車型，我

6、們選取1.8。1.3.2、摩檫系數(shù)的確定在離合器接合、分離過程中，它將遭到嚴(yán)重的滑磨，在相對(duì)很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，因此，要求摩擦面片應(yīng)有較好的綜合性能。通過查表得:本次設(shè)計(jì)中，摩擦片材料我們選擇鐵基粉末冶金材料，在干式情況下，摩擦系數(shù)為：0.30.4，許用壓強(qiáng)：1.23.0，許用溫度：680。1.3.3、摩檫片外徑d的確定摩擦片外徑是離合器的重要尺寸之一，初步確定d的方法有兩種：1）用公式反算參數(shù)a，再通過a和離合器的實(shí)際結(jié)構(gòu)空間尺寸確定d。2）按發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩temax（nm）來初選d，可參考下列公式： 根據(jù)下面離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)表，摩檫片的外徑粗選為325mm。式中， 一般載

7、貨汽車k36（單片）或k=50（雙片）； 對(duì)摩擦片的厚度h，我國(guó)已規(guī)定了3種規(guī)格：3.2，3.5和4。本次設(shè)計(jì)中，摩擦片厚度選擇4mm。 由上表得外徑為325mm，內(nèi)徑選為190mm，內(nèi)外徑比為0.585，單面面積54600。1.3.4、驗(yàn)算單位壓力對(duì)于采用有機(jī)材料作為基礎(chǔ)的摩擦面片，下列一些數(shù)據(jù)可以作為參考： 對(duì)于小轎車，d230時(shí)，p約為0. 25mpa；d230時(shí)，p可由下式選?。?p=1.18/，mpa。 對(duì)于載貨車，d=230時(shí)，p約為0. 2mpa；d=380480時(shí)，p約為0.14mpa。對(duì)于城市公共汽車，一般單片離合器p約為0.13mpa；大的雙片離合器p 約為0.1mpa（考

8、慮中間的散熱困難）。由上表的摩檫片的選材和單位壓力摩檫因素取，選用鐵基粉末冶金 材料，其單位壓力。我選的是單片離合器。離合器轉(zhuǎn)矩容量的計(jì)算公式如下： 1、離合器轉(zhuǎn)矩容量te，根據(jù)對(duì)壓盤壓力分布的兩種假設(shè)，有兩種計(jì)算公式： （1） 假設(shè)壓盤壓力均勻分布 （11）（12） （2） 假設(shè)壓盤壓力從ri到r0遞減 式中：ri、r0-摩擦盤的內(nèi)、外半徑，m； f-作用在壓盤上的正壓力，n； -摩擦材料的摩擦系數(shù)； z-摩擦盤工作面數(shù)，單盤為2，雙盤為4 2、離合器的轉(zhuǎn)矩容量與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的基本性能關(guān)系為了保證離合器能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，將離合器轉(zhuǎn)矩容量te和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩temax寫成如下關(guān)系式：

9、tetemax或?qū)懗蓆emax zref （13）式中：為離合器的后備系數(shù)， 1； re為摩擦盤上摩擦力等效作用半徑，不同的模型有不同的取值。當(dāng)引入單位壓力p(p=f/a)這一參數(shù)時(shí)，就可把面積因素引入?？砂咽礁膶懗蓆emax =zrepa （14）式中 a-摩擦片單面面積，。驗(yàn)算單位壓力：假設(shè)壓盤壓力均勻分布 代入：p0.16mpa假設(shè)壓盤壓力從ri到r0遞減 代入： p=0.164mpa單位許用壓力范圍：1.23.0范圍內(nèi)，所以參數(shù)合適。1.4膜片彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.4.1.膜片彈簧基本參數(shù)的選擇當(dāng)選用的材料為彈簧鋼60si2mna或50crva時(shí)，許用應(yīng)力可取為15001700mpa。本

10、次設(shè)計(jì)材料選60si2mna。膜片彈簧主要參數(shù)的選擇：（1）、h/h和h的選擇膜片彈簧離合器多取1.5h/h2,本次選取h3，h/h1.8，所以h5.7mm。（2）、比值r/r和r、r的選擇根據(jù)結(jié)構(gòu)的布置和壓緊力的要求，汽車用膜片彈簧的設(shè)計(jì)中r/r一般在1.201.3之間，本次選取為1.25。為使摩擦片上壓力均勻分布，拉式膜片彈簧的r值選取為大于或等于摩擦片的平均半徑，此次設(shè)計(jì)中，摩檫片的平均半徑，由于我選的膜片彈簧為拉式彈簧值應(yīng)大于或等于，。（3）彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角的選用 根據(jù)公式得： （15） 在允許范圍內(nèi)，所以，符合要求。（4）寬度、以及半徑的選取： 由得： （16）.（5）彈簧工作

11、點(diǎn)位置的選擇膜片彈簧的彈性特性曲線，如（圖1-1）所示。該曲線的拐點(diǎn)h對(duì)應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而且1h= (1m +1n)2。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)b一般取在凸點(diǎn)m和拐點(diǎn)h之間，且靠近或在h點(diǎn)處，一般1b =(0.81.0) 1h，以保證摩擦片在最大磨損限度范圍內(nèi)壓緊力從f1b到f1a變化不大。當(dāng)分離時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)從b變到c，為最大限度地減小踏板力，c點(diǎn)應(yīng)盡量靠近n點(diǎn)。圖1-1 膜片彈簧的彈性特性曲線（5）支撐環(huán)作用半徑: 支承環(huán)作用半徑=160mm,與壓盤接觸半徑=132mm。（6）膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要確定一組彈簧的基本參數(shù)，使其彈性特性滿足離 合器

12、的使用性能要求，而且彈簧強(qiáng)度也滿足設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到最佳的綜合效 果。a、 目標(biāo)函數(shù)f(x)=(x)+(x) （17）式中，和分別為兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)(x)和(x)的加權(quán)因子，視設(shè)計(jì)要求 選定。b、 設(shè)計(jì)變量圖1-2 子午斷面繞中性點(diǎn)假設(shè)膜片彈簧在承載過程中，其子午斷面剛性地繞此斷面上的某中性點(diǎn)o轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1-2。通過支承環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的載荷f1集中在支承點(diǎn)處，加載點(diǎn)間的相對(duì)軸向變形為l，如圖，則有關(guān)系式圖1-3 膜片彈簧在不同狀態(tài)時(shí)的變形a)自由狀態(tài) b)壓緊狀態(tài) c）分離狀態(tài) （18）從膜片彈簧載荷變形特性公式可以看出，應(yīng)選取h、h、r、r、r1、r1這六個(gè)尺寸參數(shù)以及在接合工作點(diǎn)相應(yīng)于彈

13、簧工作壓緊力f1b的大端變形量1b為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，即x = x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 t= h h r r r1 r1 1b t c、 約束條件1) 應(yīng)保證所設(shè)計(jì)的彈簧工作壓緊力與要求壓緊力相等，即 = （19）要求壓緊力 2) 為了保證各工作點(diǎn)a、b、c有較合適的位置(a點(diǎn)在凸點(diǎn)m左邊，b點(diǎn)在拐點(diǎn)h附近，c點(diǎn)在凹點(diǎn)n附近，如圖1-3所示)，應(yīng)正確選擇1b相對(duì)于拐點(diǎn)1h的位置，一般1b1h=0.81.0，則有 符合要求。3) 保證摩擦片磨損后仍能可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩，摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力 4) f1a應(yīng)大于或等于新摩擦片時(shí)的壓緊力f1b，即f1af1b （110）

14、 符合要求。4) 為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的hh應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即：1.6hh2.2 符合要求。5) 彈簧各部分有關(guān)尺寸比值應(yīng)符合一定的范圍，即1.20rr1.35 （111） r/r=150/120=1.25 符合要求。d、強(qiáng)度校核分析表明，b點(diǎn)的應(yīng)力最高，通常只計(jì)算b點(diǎn)應(yīng)力來校核碟簧的強(qiáng)度。1. 膜片彈簧工作位置b點(diǎn)的最大壓應(yīng)力為：= （112） cos （113） （114）式中 b是膜片彈簧圓心點(diǎn)到子午斷面上的中性點(diǎn)的距離（mm） 是達(dá)到極大值是的轉(zhuǎn)角（）其它參數(shù)已知。把已知數(shù)據(jù)代入（113）和（114），得=9.97然后把所有有關(guān)的數(shù)據(jù)代入（112）式中，得=906mpa2

15、. 膜片彈簧工作位置b點(diǎn)還受彎曲應(yīng)力，其值為 = （115）式中 是分離指根部寬度；其它參數(shù)已知。代入已知參數(shù)，得 =2503mpa3. 根據(jù)最大切應(yīng)力理論,一般不大于15001700mpa。工作位置b點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為：以上計(jì)算表明，所設(shè)計(jì)的膜片彈簧符合強(qiáng)度要求。1.5從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)1.5.1、動(dòng)盤總成 從動(dòng)盤有兩種結(jié)構(gòu)型式：不帶扭轉(zhuǎn)減振器的和帶扭轉(zhuǎn)減振器的。根據(jù)上述分析，結(jié)合所設(shè)計(jì)離合器的使用情況，確定從動(dòng)盤總成的結(jié)構(gòu)。1.5.2、從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)下面分別敘述從動(dòng)盤鋼片、從動(dòng)盤轂和摩擦片等零件的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)： （1）從動(dòng)盤鋼片從動(dòng)盤鋼片應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)方面的要求： 1、盡量小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2、具有

16、軸向彈性結(jié)構(gòu)（2）從動(dòng)盤轂由表查得從動(dòng)盤的外徑325mm，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩385mm。所以我選用花鍵齒，花鍵的外徑，花鍵內(nèi)徑， 齒厚，有效齒長(zhǎng)，擠壓應(yīng)力。擠壓應(yīng)力的計(jì)算公式如下： （116）式中，p花鍵的齒側(cè)面壓力， n。它由下式確定： （117）d，d分別為花鍵的內(nèi)外直徑，m； z從動(dòng)盤轂的數(shù)目；temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)炬，nm； n花鍵齒數(shù)；h花鍵齒工作高度，m；h=（ d- d）/2；l 花鍵有效長(zhǎng)度，m。從動(dòng)盤轂一般都由中碳鋼鍛造而成，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過20mpa。 所以符合條件。1.6扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì)1.6.1、扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì) 一單級(jí)線形減震器設(shè)計(jì)參數(shù) 1 極限轉(zhuǎn)矩極限轉(zhuǎn)矩是

17、減振器在消除限位銷與從動(dòng)盤轂缺口之間的間隙時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，一般： 本次設(shè)計(jì)?。?00nm 2 扭轉(zhuǎn)角剛度 為避免引起共振，要合理選擇減振起的扭轉(zhuǎn)角剛度使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)時(shí)可以按經(jīng)驗(yàn)來選： nm 3 阻尼摩檫轉(zhuǎn)矩 為了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍內(nèi)有效減振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼 摩擦轉(zhuǎn)矩： 0.12 46.2nm 4 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 減振彈簧在安裝時(shí)需要一定的預(yù)緊。經(jīng)研究，一般按如下的公式選用： 5減振彈簧的位置半徑 的尺寸盡可能的大，一般?。核? 6 減振彈簧的個(gè)數(shù) 摩擦片外徑與減振彈簧的個(gè)數(shù)關(guān)系如下表：摩擦片外徑d/mm225250250325325350350466

18、881010 查表得 7 減振彈簧的總壓力 1.6.2 減振彈簧總壓力計(jì)算 參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇彈簧材料為65mn合金鋼。1 單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷p：2減振彈簧尺寸（1）彈簧中徑dc： 本次設(shè)計(jì)取25mm。（2）彈簧鋼絲直徑d： （118）式中： 取500600 通常d取34mm。本次設(shè)計(jì)取d為4mm。（3）減振彈簧剛度k: （4） 減振彈簧有效圈數(shù)i：（5）（5）減振彈簧總?cè)?shù)n： ni（1.52）本次設(shè)計(jì)n取4圈。（6）減振彈簧最小高度lmin: （7）減振彈簧總變形量l：lpk6.6（8）減振彈簧自由高度l0： （9）減振彈簧預(yù)變形量l：l0.61（10） 減振彈簧安裝工作高度l：1

19、.7壓盤尺寸設(shè)計(jì)和計(jì)算1.7.1、壓盤和離合器蓋（1）壓盤設(shè)計(jì)壓盤的設(shè)計(jì)主要包括幾何尺寸的選擇和傳力方式的確定兩個(gè)方面。本次設(shè) 計(jì)中，壓盤材料選擇ht250，由于其外徑略大于摩擦片外徑的尺寸，內(nèi)徑略 小于摩擦片內(nèi)徑的尺寸，選擇如下：外徑：d32522329mm；內(nèi)徑：d19022186mm；壓盤厚度選擇：一般載貨汽車不小于15mm；本次設(shè)計(jì)選取為20mm。（2）壓盤幾何尺寸的確定前面已經(jīng)分析了如何確定摩擦片的內(nèi)、外徑尺寸。當(dāng)摩擦片的尺寸確定后，與它配合工作的壓盤內(nèi)、外徑尺寸也就基本確定下來了。這樣，壓盤幾何尺寸最后歸結(jié)為如何確定它的厚度。 在初步確定壓盤厚度以后，應(yīng)校核離合器接合一次時(shí)的溫升，

20、它不應(yīng)超過810。若溫升過高，可適當(dāng)增加壓盤的厚度。校核計(jì)算的公式如下： （） （119）式中，溫升，； 滑磨功，nm，可根據(jù)式計(jì)算（其中ja為汽車整車質(zhì)量轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，由式 計(jì)算，ma為汽車總質(zhì)量，rk為車輪滾動(dòng)半徑，i0為主傳動(dòng)比，ik是變速器起步擋傳動(dòng)比；是離合器開始滑磨時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的角速度）； 分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比：?jiǎn)纹x合器壓盤，=0.50；雙片離合 器壓盤，=0.25；雙片離合器中間壓盤，=0.50； c 壓盤的比熱容，對(duì)鑄鐵壓盤c=544.28j/（kgk）； 壓盤質(zhì)量，kg。根據(jù)自己的設(shè)計(jì)可得出：壓盤質(zhì)量：離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的滑磨功w為： 式中：汽車滿載質(zhì)量，kg；

21、汽車車輪滾動(dòng)半徑，mm；發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min；變速器的傳動(dòng)比；主減速器的傳動(dòng)比； 所以：離合器接合一次，壓盤的溫升t可以由下式公式計(jì)算： 式中：r傳到壓盤上的熱量所占的比例，對(duì)于單盤離合器：r0.5，對(duì)于雙盤離合器：r0.5，中間壓盤：r0.5；w滑磨功，nm； 壓盤質(zhì)量，kg；c壓盤的比熱容，對(duì)于鑄鐵，c481.4j/kg所以: 初定厚度 校核離合器的溫升，它不超過810。c 所以符合條件。（3）、壓盤傳力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）傳力方式的選擇 壓盤是離合器的主動(dòng)部件，它與飛輪必須有一定的聯(lián)結(jié)關(guān)系，周向與飛輪不能有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但軸向必須有相對(duì)移動(dòng)。壓盤和飛輪間常用的幾種典型連接方式。傳力片（傳動(dòng)片）的

22、強(qiáng)度校核： 下面主要針對(duì)膜片彈簧離合器的壓盤傳力片（即最為復(fù)雜的情況）進(jìn)行分析和討論。對(duì)于較為簡(jiǎn)單的周置螺旋彈簧離合器傳力片的強(qiáng)度校核可按二力桿拉伸應(yīng)力分析計(jì)算。 離合器在正常工作時(shí)，傳力片既受彎又受拉（見圖3-20）。為精確校核傳力片強(qiáng)度，首先應(yīng)建立傳力片的分析計(jì)算模型（這里略）。圖1-5 傳力片分析計(jì)算圖。（a）-傳力片結(jié)構(gòu)，（b）-變形圖，（c）-彎矩圖經(jīng)過分析研究，膜片彈簧離合器壓盤傳力片的校核包含下面三個(gè)方面：a正向驅(qū)動(dòng)應(yīng)力為 （120）b 反向驅(qū)動(dòng)應(yīng)力為 （121）c 軸向彈性恢復(fù)力為 =12 （122）式中：-傳力片有效長(zhǎng)度，-1.5d（d為螺釘孔直徑）； i-傳力片組數(shù)；n-每

23、組有傳力片數(shù)； -每一傳力片的截面慣性矩; e-材料彈性模量; -正常工作時(shí)傳力片的軸向最大變形量;h-傳力片厚度； r-傳力片布置半徑； b-傳力片厚寬度； temax-發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。由于在簡(jiǎn)化計(jì)算載荷時(shí)比較保守，取值偏大，因此，傳力片的許用應(yīng)力可取 材料的屈服極限。 共設(shè)3組傳力片 每組4片 寬 厚 傳力片上兩孔間的距離 孔的直徑 傳力片切向布置，圓周半徑 傳力片材料的彈性模量 通過參數(shù)計(jì)算 傳力片上有效長(zhǎng)度： mm 計(jì)算傳力片的彎曲總剛度 計(jì)算正向驅(qū)動(dòng)應(yīng)力為： （4）、離合器蓋設(shè)計(jì)離合器蓋是離合器的主動(dòng)件之一，它必須與飛輪固定在一起，通過它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤。此外它還是離合器

24、壓緊彈簧和分離桿的支承殼體。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意剛度通風(fēng)散熱對(duì)中等問題。第二章 離合器操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1.1、離合器操縱機(jī)構(gòu)的基本要求1）踏板力要盡可能小，乘用車一般在80150n范圍內(nèi)，商用車不大于150200n。2）踏板行程一般在80150內(nèi)，最大不應(yīng)超過180。3）應(yīng)有踏板行程調(diào)整裝置，以保證摩擦片磨損后，分離軸承的自由行程可以復(fù)原。4）應(yīng)有踏板行程限位裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件因受力過大而損壞。5）應(yīng)有足夠的剛度，傳動(dòng)效率要高，工作可靠，壽命長(zhǎng)，維修保養(yǎng)方便。2.1.2、常用離合器操縱機(jī)構(gòu)的類型 常用的離合器操縱機(jī)構(gòu)，主要有機(jī)械式、液壓式、氣壓式和自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)

25、等，其中有些操縱機(jī)構(gòu)還帶有助力器。本次設(shè)計(jì)選液壓式。2.1.3、離合器操縱機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定與計(jì)算在設(shè)計(jì)離合器操縱系統(tǒng)時(shí)，為了滿足前述對(duì)踏板力和踏板行程的要求，需根據(jù)離合器的具體結(jié)構(gòu)類型和操縱系統(tǒng)傳動(dòng)線路，合理地定出操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比ic。常用離合器的結(jié)構(gòu)類型和操縱系統(tǒng)傳動(dòng)線路簡(jiǎn)圖見圖3-37本次采用液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)1總傳動(dòng)比和總行程的計(jì)算式中： 踏板總行程； 自由行程； 工作行程；對(duì)于液壓操縱機(jī)構(gòu)，其總傳動(dòng)比和總行程:圖2-1常用離合器的結(jié)構(gòu)類型和操縱系統(tǒng)傳動(dòng)線路簡(jiǎn)圖（a）機(jī)械式 （b）液壓式 （c）帶空氣助力的液壓式式中： 分離軸承自由行程，一般取24mm，反映到踏板上一般為：2030m

26、m。 壓盤行程； 離合器的摩擦面數(shù)； 離合器自由狀態(tài)下對(duì)偶摩擦面間的間隙；單片取0.751.0mm。 離合器結(jié)合狀態(tài)下，從動(dòng)盤的變形量；對(duì)具有軸向彈性的從動(dòng)盤取1.01.5mm。2、離合器分離時(shí)踏板力計(jì)算：式中： 離合器徹底分離時(shí)的壓緊彈簧力； 操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比； 傳動(dòng)效率； 克服回味彈簧拉力所需的踏板力； 符合要求分離離合器所做的功：式中： 離合器結(jié)合狀態(tài)下的彈簧壓緊力； 離合器分離時(shí)的彈簧壓緊力； 彈簧數(shù)； 壓盤行程； 傳動(dòng)效率；符合要求。第三章 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)軸的概述萬向傳動(dòng)軸由萬向節(jié)，軸管，以及伸縮花鍵等組成，主要用于工作過程中相對(duì)位置不斷改變的兩根軸間的傳遞轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3

27、.1.1傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)要求1、 保證所連接的兩軸的夾角以及相對(duì)位置在一定范圍的變化時(shí)，能可靠的傳遞動(dòng)力；2、 保證做連接的兩軸盡可能的等速運(yùn)轉(zhuǎn)，由于萬向節(jié)產(chǎn)生的附加載荷，振動(dòng)和噪聲在允許的范圍內(nèi)，在使用車速范圍內(nèi)不應(yīng)產(chǎn)生共振現(xiàn)象；3、 傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，維修容易等。3.1.2萬向節(jié)的選擇萬向節(jié)分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)，剛性萬向節(jié)是靠零件的鉸鏈連接來傳遞動(dòng)力的，由分為不等速萬向節(jié)，準(zhǔn)等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)；撓性萬向節(jié)是靠彈性零件來傳遞動(dòng)力的，具有緩沖減震作用。本次設(shè)計(jì)選用的是十字軸式等速萬向節(jié)。萬向傳動(dòng)軸的計(jì)算載荷:3.1.3十字軸的設(shè)計(jì)計(jì)算十字軸材料：一般為中碳合金鋼

28、或低碳合金鋼十字軸參數(shù)選?。鹤饔糜谑州S軸頸的中部力f：式中：傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩； 合力作用線到十字軸中心的距離；主、從動(dòng)叉軸最大夾角；則：十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力：十字軸軸頸根部的切應(yīng)力：由于 ， ，所以符合要求。一、 十字滾針的設(shè)計(jì): （21）式中：滾針直徑；滾針工作長(zhǎng)度；合力作用下一個(gè)滾針受到的最大載荷； 其中：為滾針列數(shù)，z為每列滾針數(shù)。代入（21）計(jì)算：符合要求。3.2傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)分析傳動(dòng)軸由壁厚均勻，易平衡，壁?。?.53.0）的管徑較大,扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度高,彎曲剛度大,適用于高速旋轉(zhuǎn)的低碳鋼板卷制的電焊鋼管制成.伸縮花鍵矩形或漸開線齒形,用于補(bǔ)償由于汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)傳遞兩端萬向節(jié)之間的長(zhǎng)度變化。

29、當(dāng)承受轉(zhuǎn)矩的花鍵在伸縮時(shí)，產(chǎn)生軸向的摩擦力矩 ，為：，其中：傳動(dòng)軸傳遞轉(zhuǎn)矩； 花鍵齒側(cè)工作表面中徑； 摩擦系數(shù)；由于花鍵齒側(cè)工作表面系數(shù)較小，在大的軸向力矩摩擦作用下將加速化鍵的磨損，引起不平和震動(dòng)，為提高鍵齒表面的硬度和光潔度，應(yīng)進(jìn)行磷化處理，噴涂尼龍，改善潤(rùn)滑，減小摩擦阻力及磨損。花鍵應(yīng)有可靠的潤(rùn)滑及防塵措施，間隙不應(yīng)過大，以免引起傳動(dòng)軸的震動(dòng)，內(nèi)花鍵應(yīng)對(duì)中，為減小鍵齒摩擦表面的壓力磨損，應(yīng)使鍵齒長(zhǎng) 與其最大的直徑的比不小于2?；ㄦI齒與鍵槽應(yīng)按對(duì)應(yīng)標(biāo)記裝配，以免破壞傳動(dòng)軸的總動(dòng)平衡，動(dòng)平衡的不平衡度由點(diǎn)焊在軸管的外表面上的平衡片補(bǔ)償，裝車時(shí)，傳動(dòng)軸的伸縮花鍵一端不應(yīng)靠近后驅(qū)動(dòng)橋，應(yīng)靠近變速

30、器的中間支承，以減少其軸向摩擦力及磨損。中間支承用于長(zhǎng)軸距汽車的分段傳動(dòng)軸，以及提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振，減少噪聲。3.3萬向傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)選擇實(shí)心軸僅用于作為與等速萬向節(jié)相連的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的半軸或用作開式驅(qū)動(dòng)橋和的dedion橋的擺動(dòng)半軸，實(shí)心的軸管具有較小的質(zhì)量，但能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，且比實(shí)心軸具有更高的臨界轉(zhuǎn)速。所以本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)軸的材料也選擇空心軸管傳動(dòng)軸軸管由低碳鋼板卷制的電焊鋼管制成，軸管外徑及壁厚是根據(jù)所傳的最大轉(zhuǎn)矩，最高轉(zhuǎn)速，及長(zhǎng)度按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選的，并校核臨界轉(zhuǎn)速和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。3.3.2、臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算所謂臨界轉(zhuǎn)速時(shí)指?jìng)鲃?dòng)軸失去穩(wěn)定性的最低轉(zhuǎn)速，他取決于傳

31、動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，尺寸，及支撐情況，按下式計(jì)算： （31）式中： 臨界轉(zhuǎn)速傳動(dòng)軸；傳動(dòng)軸支撐長(zhǎng)度； 傳動(dòng)軸軸管外徑； 傳動(dòng)軸軸管內(nèi)徑；代入 （31）：3.3.3 傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算：萬向傳動(dòng)軸除滿足臨界轉(zhuǎn)速要求外，還要保證有足夠的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，其最大的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，對(duì)于傳動(dòng)軸管上，可以表示為： （32）其中：傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， 傳動(dòng)軸外徑； 傳動(dòng)軸內(nèi)徑； 不應(yīng)大于300mpa；代入數(shù)據(jù)：符合要求。3.3.4 傳動(dòng)軸花鍵計(jì)算:對(duì)于傳動(dòng)軸上的花鍵軸，應(yīng)保證在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)有足夠的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。通常以底徑計(jì)算其扭轉(zhuǎn)且應(yīng)力。 （33）式中: -傳動(dòng)花鍵軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力； -傳動(dòng)軸傳遞載荷； -花鍵軸的花鍵內(nèi)徑；軸的許用扭轉(zhuǎn)切

32、應(yīng)力為，可初取花鍵軸直徑計(jì)算，然后進(jìn)行強(qiáng)度校核。取，則：安全系數(shù)為 。即滿足要求。傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵采用矩形花鍵，齒側(cè)擠壓應(yīng)力為： （34）式中：-花鍵處轉(zhuǎn)矩分布不均勻系數(shù)。=1.3-1.4 ；本次取1.3。 -花鍵外徑，取 ； -花鍵內(nèi)徑，取 ； -花鍵的有效工作長(zhǎng)度， ； -花鍵齒數(shù)， ； 則：對(duì)于齒面硬度大于35hrc的滑動(dòng)花鍵，齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力為 。故安全系數(shù) ，滿足要求強(qiáng)度。結(jié)論 三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束,我設(shè)計(jì)的是推式膜片彈簧離合器以及液壓操縱機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)軸。 在此次設(shè)計(jì)中，我參考的大量的有關(guān)離合器設(shè)計(jì)的書籍，并根據(jù)自己設(shè)計(jì)車輛的實(shí)際情況，進(jìn)行了總結(jié)和歸納，從材料選擇，工作方式選取，以及具體數(shù)據(jù)的計(jì)算和確定，都花了很大的時(shí)間和精力，并且