重型自卸汽車離合器設(shè)計

1、重型自卸汽車離合器設(shè)計摘 要離合器作為直接連接發(fā)動機和傳動系統(tǒng)一個獨立存在的總成.主要包含主動部分,從動部分,壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)等四部分.主動部分,從動部分和壓緊機構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu).操作機構(gòu)是使離合器分離的機構(gòu).正是這四部分機構(gòu)之間相互協(xié)調(diào)配合,已達到汽車起步時將發(fā)動機與傳動系平順地接合,換檔式將發(fā)動機與傳動系分離,減少變速箱內(nèi)齒輪的沖擊.隨著汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速，功率的不斷提高和汽車電子技術(shù)的發(fā)展，人們對離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能來看，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐漸的向拉式膜片彈簧離合器發(fā)展，傳統(tǒng)的操作形式正向自動操作的形式發(fā)展。因此，提高離合器

2、的可靠性和延長其使用壽命，適應發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速，增加離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操作，已經(jīng)成為離合器的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：離合器，從動部分，壓緊機構(gòu)，操縱機構(gòu)Design of Clutch of Heavy DumperABSTRACTThe clutch is the lug connection engine and the transmission systems an exist independently total to become.He mainly includes the active division, follower division, compress tightly

3、 the mechanism and maneuvering gear etc. four-part cent.Active division, the follower division and compress tightly the mechanism is basic structure that guarantees that the clutch is placed in to join together the condition and can deliver the power also.Operate the mechanism is a mechanism that ma

4、kes clutch seeparate.Exactly of this four-part cent mechanism moderates the fit mutually, joining together engine and transmissions fasten going smoothly while arriving the start of autocar already, the shift gear type fasten engine and transmissions separation, reduce the impact of the speed change

5、 case annular gear.Along with the autocar engine revolving speed, the power raises continuously and the development of the autocar electronics, the peoples request to the clutch is more and more high.Work from the exaltation clutch function to see, the traditional push make diaphragn spring structur

6、e of clutch positive gradual of to tension the diaphragn spring clutch of type deveolp, traditional form of operation just to the form development of the automatic operation.Therefore, the reliability of the exaltation clutch and lengthen its service life, adapt the high revolving speed of the engin

7、e, increase the ability and the simplification operations that the clutch delivers the turning moment, have already become the development trend of the clutch.KEY WORDS: The clutch，follower division,compress tightly the mechanism，maneuvering gear . 目 錄前言4第一章 簡述 7第二章 原始數(shù)據(jù)及主要參數(shù)的計算 7第三章 離合器主要參數(shù)的計算 8第四章

8、 離合器的分離機構(gòu)10第五章 離合器的主要零件的強度計算13結(jié)論 16參考文獻 17致謝 18前 言對于以內(nèi)燃機為動力的汽車，離合器在機械傳動系統(tǒng)中作為一個獨立的總成而存在，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連接的總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主，從動部分之間的摩擦來傳遞且能分離的裝置。離合器的主要功用是切斷和實現(xiàn)發(fā)動機對傳動系統(tǒng)動力傳遞，保證汽車起步時將發(fā)動機與傳動系平順的接合，確保汽車平順起步；在換檔時將發(fā)動機與傳動系分離，減少變速器中換檔傳動系個零部件因過載而損壞；有效的降低傳動系統(tǒng)中的振動和噪聲?，F(xiàn)代離合器按不同的分類標準，分類也不一樣。比如，按摩擦片的數(shù)目不同分為；單

9、片。雙片及多片式離合器。按壓緊彈簧類型及布局分為；周布彈簧離合器，中央彈簧離合器，周布斜置彈簧離合器，默片彈簧離合器。經(jīng)閱讀收集材料，最后本人覺得選中央彈簧離合器比較合適。下面我就中央彈簧離合器介紹一下其結(jié)構(gòu)和工作特點（以東方紅665汽車離合器為例）：1， 結(jié)構(gòu)特點，（1） 主動部分和壓緊機構(gòu) 主動部分由飛輪。中間主動盤4，壓盤2。離合器蓋25等主要機件組成。 離合器蓋25用螺栓固定于飛輪上。壓盤2后段面3個均布的凸耳嵌入離合器蓋25相應的切口內(nèi)。中間主動盤4外緣有3個均布的切槽，卡在壓裝于飛輪側(cè)壁的3個傳動定塊7上。這樣，壓盤2及中間主動盤4即可隨飛輪一起轉(zhuǎn)動又可作軸向移動。布置于中央位置的

10、螺旋彈簧22，大端支撐于支承凸緣盤24的座槽上，小端支承于彈簧座17的凸肩上。彈簧17的前端裝有壓緊杠桿座圈19 。壓緊杠桿23以支撐凸緣盤24前端環(huán)臺為支點，將壓緊彈簧22的張力作用于壓盤后端環(huán)臺，達到壓緊的目的。為適應壓緊杠桿在分離和接合過程中的擺動，壓緊杠桿23的內(nèi)端孔中放有小鋼球21，以與座環(huán)19活動聯(lián)結(jié)。壓緊杠桿共20根。 由于摩擦面在工作中逐漸磨損，壓盤2將前移，壓緊杠桿23傾斜度增大。壓緊彈簧22伸長，間隙 變小。在摩擦面磨損不大的情況下，可以通過調(diào)整調(diào)整螺釘15進行調(diào)整。擰入螺釘15則間隙增大，反之減小。如果摩擦面損失量較大，則壓緊彈簧22將因為過分伸長而使壓緊力太低，不能保證

11、離合器ichuandi足夠的扭矩。所以，僅用螺釘15調(diào)整是不合適的。為此應該在壓緊彈簧的凸緣盤24的壓板13處抽出調(diào)整片12 使制成凸緣盤24前移。壓緊杠桿比約為5.5。這樣就可以恢復壓緊彈簧的應有的壓縮量，以保證離合器的工作。壓緊力可以調(diào)整是中央彈簧式離合器的主要特點之一。（2） 從動部分由前從動5和從動盤3組成的。結(jié)構(gòu)與延安SX250汽車的離合器的從動盤相似。（3） 分離機構(gòu)東方紅665汽車離合機構(gòu)由分離套筒組件14 壓盤分離彈簧29。中間主動盤分離彈簧1及分離叉16等組成。 2工作情況特點（1） 接合狀態(tài)中央彈簧式離合器在接合狀態(tài)是時，壓緊彈簧的張力經(jīng)過壓緊杠桿的放大后傳給壓盤，放大的倍

12、數(shù)即為壓緊杠桿的杠桿比。相應地，為分離離合器而進一步壓縮中央彈簧所需的力。所以中央彈簧式離合器在重型汽車上用的比較多。而普通的周布置的壓緊彈簧則直接作用在壓盤上。故不存在上述方的情況。（2） 分離和接合過程東方紅665汽車離合器的分離機構(gòu)和接合過程大體與CA10B和GCH汽車相同 ,只是分離過程子中壓盤的后移有專門的壓盤分離彈簧來保證. 第一章 簡述離合器采用雙片，干式，具有一個矩形斷面的錐形中央彈簧的結(jié)構(gòu)，其操作機構(gòu)帶用氣體助力液體傳動的裝置。離合器的計算分為離合器本身的計算與傳動機構(gòu)兩部分，計算時要先確定主要的參數(shù)，然后計算離合器的部件及主要的零件的強度。第二章 原始數(shù)據(jù)及主要的參數(shù)的計算

13、 1發(fā)動機的最大扭矩；=890Nm 2摩擦面數(shù) Z=4 3離合器的摩擦片的尺寸； 估算； 離合器摩擦片的外半徑D=350.53，有下表查詢，外徑D/mm160180200225250280300325350380405內(nèi)半111徑d/mm1101251401501551601175190195205220厚度3.23.53.53.53.53.53.53.5444單位面積106132160221302402466546678729928可選摩擦片的外半徑D=380 所以初步選定摩擦片的型號4，摩擦片一面的摩擦面積； =3.14(380380250250)4=80364.375 由于摩擦片上安裝有

14、鉚釘， 鉚釘孔每片有36個，直徑為9毫米 則鉚釘?shù)拿娣e; f= =363.1499/4=2290.22 考慮到鉚釘后摩擦片一面的摩擦面積； F2= F1f=80364.3752290.22=78074.155 5 摩擦片的摩擦總面積；F總=4F2=478074.155 =.62 6 壓緊杠桿的傳動比 =(12.55.4)/(13.812.5)=5.4617,離合器的壓力彈簧為矩形斷面的錐形彈簧，彈簧的工作高度為MM第三章 離合器的只要參數(shù)的計算；1 壓力彈簧的尺寸；（1） 小端平均半徑；r1=51.25 大端平均半徑；r2=83.25矩形的端面尺寸；a=17.50.25mm B=7.5mm 彈

15、簧的自由長度.H=1305彈簧的有效圈數(shù)i=2（2） 第一圈觸合時彈簧的總變形； =0.25（H-）(1+)(1+)式中； =0.567（根據(jù)a/b=2.3 查表得到的） M=r1/r2=0.6156 將已經(jīng)知道的數(shù)據(jù)帶入上式得；=0.25（1300.567）（10.6156）（10.61560.6156）=72.08972mm （3 ）第一圈觸合時彈簧的力；= 式中；材料剪切彈性系數(shù);G=78400Nm 截面極慣性性矩; =0.5677.5=1798.0234 將已經(jīng)知道的數(shù)據(jù)代入上式， =2182.3933N（4）,觸合以后的彈簧力；當=130-44=86或者=130-47=83時代入上式

16、得； =2353N同理；=3131.1N形斷面錐形彈簧的計算誤差比較大，其計算結(jié)果只能作為參考。根據(jù)指導老師介紹，在實際生產(chǎn)中經(jīng)實驗調(diào)整，重新規(guī)定改彈簧的主要參數(shù)為；當彈簧工作高度為45毫米的時間彈簧的壓力為217524502 作用于后壓盤的力； P1=5.732175=12462.75N P2=5.732450=14045.853 單位壓力， P=12462.7578074.155=0.1596 P=14045.8578074.155=0.1799 一般推薦可以在0.1274 -0.196之間選取， 上述數(shù)據(jù)在推薦范圍內(nèi) ，故可取。4 離合器摩擦力矩 Mc Mc=P u R i式中，i摩擦面

17、數(shù)=4P作用于后壓盤上的壓力，其值等于 P1=12462.75 P2=14045.85U摩擦系數(shù) 取0.25P 摩擦片平均半徑R=146.25將以知數(shù)據(jù)代入上式Mc1=12462.750.250.146254=1822.67Nm Mc2=14045.850.250.146254=2054.20Nm5 離合器的后備系數(shù) =Mc/M =Mc1/M=2.047 =Mc2/M=2.308一般推薦的重型或牽引列車后備系數(shù)可在2。0-3.0范圍內(nèi)。計算在這個范圍內(nèi)。所以這個方案初步確定可行。6，離合器的內(nèi)外徑之比；c=d/D 式中； d-摩擦片的內(nèi)半徑 D-摩擦片的外半徑 C=205/380=0.539一

18、般推薦在0.53-0.68之間。計算結(jié)果符合要求第四章 離合器的分離機構(gòu)1推桿的行程 2 活塞的有效行程 式中； -推桿的空行程 =5.2mm -活塞前端油孔的無效行程=4mm 所以 3 滑桿的行程； 4分離軸承的行程; i-分離叉的傳動比5 分離彈簧的壓縮量 -分離軸承自有行程取4.5mm =24.64-4.5=20.14mm6 分離時摩擦面之間的間隙; -壓緊杠桿傳動比 = 一般推薦對于雙片的離合器間隙在0.35-0.75毫米這個范圍內(nèi)，計算結(jié)果比推薦值大一點，這對離合器是有好處的。7 分離時踏板總行程； -踏板杠桿傳動比 8 氣體不助力的時間，徹底分離時踏板的力（1） 分離時錐型彈簧的力

19、確定為2940N（2） 分叉上所需要的力N（3） 推桿上需要的力 =N .-分別是活塞桿與工作缸的直徑 4N計算值雖然超過了一般推薦的范圍， 147-196N 單由于操作機構(gòu)中的助力因此計算值是可以實施的9 在助力條件離合器的條件下徹底時踏板上的 1 推桿上所需要的力;N（2） 助力機構(gòu)對活塞的最大助力效果; =2954.1N 從計算的結(jié)果可以看到,，這是不會成立的在整個助力系統(tǒng)中力總是要平衡的，即，這一點是靠助力結(jié)構(gòu)中的隨動作用來保證的。就使得增大有了保證，因為矩錐形的制造誤差比較大，推桿的推力增大是難免的。（3） 踏板上的力從上述計算的可以看出，推桿上的力完全可以由助力機構(gòu)抵消了。因此作用

20、于踏板上力只能是克服助力機構(gòu)中閥門彈簧和回位彈簧的力，及克服踏板上回位彈簧的力。這些力均不大。因此該離合器操作會很輕便。第五章 離合器的主要零件的強度計算1，離合器蓋和后壓盤 離合器的后壓盤上的凸抓穿過離合器蓋上的孔而連接在一起，離合器蓋所傳遞的扭矩等于發(fā)動機的扭矩的四分之一。 此項扭矩作用于壓盤凸爪的表面上，從結(jié)構(gòu)圖算出；接觸面積F=336m作用位置平均半徑R=179mm凸爪數(shù)目 n=3作用與凸爪上的力 =414.09n 壓應力 ;2 壓盤傳動銷壓盤傳動銷所傳遞的扭矩為發(fā)動機的扭矩的 二分之一。此項扭矩作用與前壓盤的黨中，從結(jié)構(gòu)圖中算出；接觸面積 F=1.3作用力位置平均半徑 R=20.45

21、cm傳動銷的數(shù)目 ;n=3作用于傳動銷上的力P=1816N (1) 擠壓應力 (2)剪切應力 3壓力彈簧 -作用在截面上的最大扭矩 -離合器分離時的作用力-彈簧第一圈觸合時的 力 Wn-抗扭截面系數(shù) 經(jīng)查表得=0.594 所以 Wn=0.594 進而, 4 花鍵軸套； 假定作用力平均分配于花鍵的全長上，每個花鍵的負荷也相等，每個從動盤所傳遞的扭矩是發(fā)動機扭矩的一半 花鍵套筒 花鍵之外徑 變速箱的一軸花鍵之外徑。 花鍵套筒工作長度Z=16 花鍵得齒數(shù)在平均接觸面上 ,作用于一個花鍵槽的力;擠壓應力; 一般推薦擠壓力不要超過1960N/3 從動盤鉚釘(1) 剪切應力從結(jié)構(gòu)可知;r=4.85cm Z

22、=6 F=0.5所以 （2） 擠壓應力 從結(jié)構(gòu)上得知;d=0.8cm =0.2cm 所以 ,N/ 結(jié) 論1 離合器的主要參數(shù)；后備系數(shù)；摩擦片單位壓力；和摩擦片的內(nèi)外半徑之比；均在允許范圍內(nèi)。如后備系數(shù)；摩擦片的單位壓力摩擦片的內(nèi)外半徑比2 離合器的各主要零件的強度是足夠的。3 本離合器在不助力的情況下，操作力大于推薦范圍。但考慮此種情況不是經(jīng)常的，平時只是在儲氣筒無壓縮空氣啟動發(fā)動機撕才用。只要發(fā)動機啟動后，就可以助力。這并不會增加駕駛員的疲勞。所以也能接受。4 該離合器沒設(shè)計減震器，汽車的舒適度會受到影響。但是考慮到自卸重型車，活動的場合多數(shù)在施工地段。路況一般很差，減震器對駕駛?cè)藛T的駕駛

23、時舒適度改變不大，當然 也是為了此次畢業(yè)設(shè)計的方便。 參考文獻1 余志生主編.汽車理論.第三版.北京：機械工業(yè)出版社，2000.102. 王寶璽主編.汽車拖拉機制造工藝學.第二版（重排本）.北京 ：械工業(yè)出版社出版，1999.53. 王望予主編.汽車設(shè)計.第四版.北京：機械工業(yè)出版社，2004.84 陳家瑞主編.汽車構(gòu)造.第四版.北京:機械工業(yè)出版社，2005.15. 吉林工業(yè)大學汽車教研室編.汽車設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版出版社，19826. 王昆、何小柏 汪信遠主編.機械設(shè)計、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計.北京:高等教育出版社，7. 中國人民解放軍運輸學校編.越野汽車底盤構(gòu)造，1981.28. 黃余

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