垃圾車離合器開題報告

1、<p>　　關(guān)于《YZT垃圾車離合器的設(shè)計與計算》的開題報告</p><p><b>　　姓名</b></p><p><b>　　1 課題目的和意義</b></p><p>　　垃圾車離合器設(shè)計屬于專用汽車離合器研究范疇，而我國ZBT50004-89標(biāo)準(zhǔn)對國產(chǎn)專用汽車定義為：“裝置有專用設(shè)備，具備有專用功能，用

2、于承擔(dān)專門運(yùn)輸任務(wù)或?qū)ｍ椬鳂I(yè)的汽車和汽車列車?！边€將專用汽車劃分為廂式汽車，罐式汽車，專用自卸汽車，起重舉升汽車，倉柵汽車和特種結(jié)構(gòu)汽車等六大類。絕大部分垃圾車屬專用自卸汽車。</p><p>　　本課題主要研究垃圾車底盤重要總成之一——離合器的設(shè)計與計算。其重要意義在于，離合器作為垃圾車底盤傳動系統(tǒng)中的重要總成，在發(fā)動機(jī)與傳動系間起著動力傳遞橋梁的作用，一個優(yōu)良的離合器不僅可以高效、恰當(dāng)?shù)氐貍鬟f動力，還能延長底

3、盤壽命，降低油耗。因此設(shè)計一個易于操作及結(jié)合分離快速離合器很重要，并且通過離合器設(shè)計計算，有助于初步掌握汽車新產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計的方法，培養(yǎng)了汽車零部件的設(shè)計能力，提高了綜合運(yùn)用所學(xué)知識剞劂實(shí)際問題的能力，具有十分重要的意義。</p><p>　　另外，離合器作為汽車的關(guān)鍵部件，其主要功能如下：</p><p>　　汽車起步時將發(fā)動機(jī)與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；</p>

4、<p>　　2)在換擋時將發(fā)動機(jī)與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊，保證換擋時工作平穩(wěn)。</p><p>　　3)限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；</p><p>　　4)有效地降低傳動系中的振動和噪聲</p><p><b>　　2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</b></p><p&g

5、t;　　當(dāng)前，我國汽車離合器技術(shù)也正處于發(fā)生深刻變化的時期。隨著多種變速箱技術(shù)的發(fā)展和齊頭并進(jìn)，我國離合器技術(shù)也逐漸由單一的、傳統(tǒng)的摩擦式離合器向多種傳動技術(shù)并存的方向發(fā)展。</p><p>　　2000年以前，我國基本上還是摩擦式離合器一枝獨(dú)秀，2000年以后，隨著汽車逐漸向舒適性和環(huán)保節(jié)能的要求轉(zhuǎn)變，加上國外先進(jìn)傳動技術(shù)的相繼研發(fā)和引進(jìn)，我國摩擦式離合器作為傳動部件的壟斷地位逐漸被打破。最近幾年，我國自動檔車

6、型產(chǎn)量上升很快，2007年，我國乘用車自動檔的比重已經(jīng)突破30%。自動變速器目前已經(jīng)在用的技術(shù)有AT、AMT、CVT和DCT等，它們對應(yīng)的傳動部件都不完全相同。AT、CVT主要對應(yīng)的是液力變矩器（TC），同時也附帶有一個鎖止離合器。 AMT主要還是傳統(tǒng)的摩擦式離合器，但需要改進(jìn)成自適應(yīng)（自動補(bǔ)償）離合器。DCT主要對應(yīng)是干式或者濕式雙離合器、雙質(zhì)量飛輪。目前，國內(nèi)主要的離合器技術(shù)還是適應(yīng)手動變速器（MT），也就是傳統(tǒng)的摩擦彈簧離合器。摩

7、擦彈簧離合器主要有螺旋彈簧離合器、膜片彈簧離合器、單片離合器、多片離合器、拉式離合器、濕式離合器和干式離合器等不同分類。</p><p>　　目前，我國離合器技術(shù)發(fā)展也由傳統(tǒng)摩擦彈簧離合器向多種傳動技術(shù)方式的發(fā)展。螺旋彈簧離合器基本上即將退出市場，目前只是在維修市場因價格便宜還有一些車主使用。膜片彈簧已經(jīng)成為我國目前離合器的主流技術(shù)。在自動檔領(lǐng)域，液力變矩器我國已經(jīng)在上海薩克斯實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，國內(nèi)還有數(shù)家企業(yè)的液力

8、變矩器也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。目前，國內(nèi)技術(shù)開發(fā)最困難的是雙離合器。目前，國內(nèi)的杭維柯、上汽變速器等都已經(jīng)推出了雙離合器變速器樣品，但核心技術(shù)主要還是來自國外。</p><p>　　與跨國企業(yè)相比較，我國汽車離合器的技術(shù)差距，可以表現(xiàn)為兩個方面：一方面是在商用車尤其在載貨車領(lǐng)域，跨國企業(yè)的離合器產(chǎn)品與國內(nèi)產(chǎn)品存在差距，也即國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品有一定的競爭優(yōu)勢。另一方面，在乘用車領(lǐng)域，我國離合器產(chǎn)品與跨國企業(yè)的產(chǎn)品有很大的

9、差距，跨國企業(yè)產(chǎn)品有很大的競爭優(yōu)勢。中外汽車離合器技術(shù)差距產(chǎn)生的因素，主要有市場、技術(shù)發(fā)展趨勢、工業(yè)基礎(chǔ)、車主消費(fèi)習(xí)慣、政策環(huán)境等因素。</p><p>　　我國商用車離合器與國外相比是有競爭優(yōu)勢的，很多外資企業(yè)都無法進(jìn)入我國載貨汽車的配套體系。為什么呢，難道國外公司沒有開發(fā)出不適合載貨汽車用的離合器？不是的，最主要的差別還是中國的國情造成的。在中國，載貨汽車超載已經(jīng)成為一個普遍的現(xiàn)象，即“大噸小標(biāo)”現(xiàn)象非常突出

10、，而且屢禁不止，有時候還不算違法。比如，很多超載的汽車只要不上路，不違法；單位內(nèi)部用的車輛，無論怎么超載也不違法，而且還受到單位的鼓勵，說要提高效率。對國外企業(yè)來講，他們就不明白一輛額定載重為10噸的汽車離合器為什么要用到適合在30、40噸汽車上用的離合器。而一旦按額定載重匹配上離合器，車主很快就會發(fā)現(xiàn)，即使是國外品牌的離合器，都不經(jīng)用、不好使。國內(nèi)的載貨車車主不會認(rèn)為是自己超載惹的“禍”，而是自然地認(rèn)為是國外品牌的產(chǎn)品品質(zhì)不好。所以，

11、即使是國外品牌再好的離合器，一進(jìn)入中國載貨汽車領(lǐng)域，馬上就會出現(xiàn)“水土不服”，而國內(nèi)離合器生產(chǎn)企業(yè)恰恰對國內(nèi)的情況非常熟悉和了解，能夠運(yùn)作自如。所以，我們可以發(fā)現(xiàn)，在商用車離合器領(lǐng)域，市場基本上是國內(nèi)企業(yè)在做，外資企業(yè)基本上是沒有涉及這個領(lǐng)域。去年底薩克斯高調(diào)宣布進(jìn)軍商用車離合器領(lǐng)域，不知道是客車還是</p><p>　　在乘用車領(lǐng)域，國內(nèi)技術(shù)與國外技術(shù)差距明顯。主要的原因是中國轎車工業(yè)基礎(chǔ)一直比較薄弱，原來國內(nèi)

12、人民的生活水平也比較低下，轎車對普通大眾來講還是一種身份、地位和奢侈的象征，通過合資引進(jìn)轎車，雖然國內(nèi)的轎車各方面的技術(shù)有了很大的進(jìn)步，老百姓對轎車的要求也逐漸提高，但基本上還是屬于“供給創(chuàng)造需求”的被動接受的狀態(tài)。在國外，汽車早就向舒適、環(huán)保節(jié)能方向發(fā)展。一位LuK公司的人士稱，今后離合器行業(yè)發(fā)展的一個方向就是如何提高換檔的舒適性。為了提高換檔舒適性，國外各種自動變速器技術(shù)和減震、降噪的離合器技術(shù)應(yīng)用而生。比如，LuK公司在1985年

13、就研發(fā)出能降低減震和噪聲效果的雙質(zhì)量飛輪。國內(nèi)現(xiàn)在也在開發(fā)雙質(zhì)量飛輪，但除了碰到技術(shù)原因之外，由于國內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，很多一些雙質(zhì)量飛輪的零部件如變形彈簧、軸承等都很難在國內(nèi)采購到。又如，為了既有舒適性又節(jié)約油耗，博格華納和LuK公司相繼研發(fā)出了雙離合器（DCT），雙離合器不僅對傳統(tǒng)離合器企業(yè)提出了很高的要求，而且還對傳統(tǒng)的變速箱企業(yè)也提出了一個很高的要求。據(jù)杭齒的人士講，國內(nèi)要推出DCT，最快也要2-3年時間，而且還是一個初級DCT

14、，可能不搭載雙質(zhì)量飛輪的DC</p><p><b>　　3 文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　以“垃圾車”，“專用車輛”，“離合器”，“CLUTCH”等為關(guān)鍵詞，在上海圖書館、上海工程技術(shù)大學(xué)圖書館，多個互聯(lián)網(wǎng)學(xué)術(shù)資料數(shù)據(jù)庫包括清華同方、EI、EBSCO、萬方、中國知識總庫、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫和Springer等中外權(quán)威數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。共搜集到近50篇相關(guān)文獻(xiàn)。

15、</p><p>　　通過對文獻(xiàn)資料的瀏覽消化，我深入了解離合器目前的發(fā)展?fàn)顩r，主流技術(shù)以及其主要分類和工作原理，為即將展開的離合器設(shè)計計算工作打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　其中，在對王望予出版的《汽車設(shè)計》和徐石安出版的《汽車離合器》（汽車設(shè)計叢書）進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)后，我初步掌握了如何辨別離合器的分類和選擇合適的離合器。并且通過綜合比較分析后，最終確定了摩擦式雙片膜片彈簧離合器

16、為本次課題的研究設(shè)計對象。</p><p>　　當(dāng)前，國內(nèi)外主要汽車離合器有摩擦式離合器、液力偶合器、電磁離合器等幾種。摩擦式離合器又分為濕式和干式兩種。而比較先進(jìn)的離合器為液力偶合器、電磁離合器。根據(jù)大量資料顯示，目前乃至今后很長的一段時期內(nèi)，摩擦式離合器仍是主流離合器，這也是本此課題設(shè)計的離合器選擇了摩擦式的原因。以下是從文獻(xiàn)資料中整理歸納出來的摩擦式離合器總體構(gòu)造和工作原理了。</p><

17、;p>　　發(fā)動機(jī)飛輪是離合器的主動件，帶有摩擦片的從動盤和從動轂借滑動花鍵與從動軸（即變速器的主動軸）相連。壓緊彈簧則將從動盤壓緊在飛輪端面上。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動盤上，再由此經(jīng)過從動軸和傳動系中一系列部件傳給驅(qū)動輪。壓緊彈簧的壓緊力越大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。由于汽車在行駛過程中，需經(jīng)常保持動力傳遞，而中斷傳動只是暫時的需要，因此汽車離合器的主動部分和從動部分是經(jīng)常處于接合狀態(tài)的。摩擦

18、副采用彈簧壓緊裝置即是為了適應(yīng)這一要求。當(dāng)希望離合器分離時，只要踩下離合器操縱機(jī)構(gòu)中的踏板，套在從動盤轂的環(huán)槽中的撥叉便推動從動盤克服壓緊彈簧的壓力向松開的方向移動，而與飛輪分離，摩擦力消失，從而中斷了動力的傳遞。當(dāng)需要重新恢復(fù)動力傳遞時，為使汽車速度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化比較平穩(wěn)，應(yīng)該適當(dāng)控制離合器踏板回升的速度，使從動盤在壓緊彈簧壓力作用下，向接合的方向移動與飛輪恢復(fù)接觸。二者接觸面間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增加。當(dāng)飛輪和從動

19、盤接合還不緊密，二者之間摩擦力矩比較小時，二者可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪和從動盤接合緊密程度的逐步增大，二者轉(zhuǎn)速也漸</p><p>　　首先是在保證傳動發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的前提下，滿足兩個基本性能要求，即分離徹底和接合柔和.</p><p>　　其次，離合器從動部分的轉(zhuǎn)動慣量要盡可能小。如果這個轉(zhuǎn)動慣量大的話，當(dāng)換檔時，雖然由于分離了離合器，使發(fā)動機(jī)與變速器之間聯(lián)系脫開，

20、但離合器從動部分較大的慣性力矩仍然輸入給變速器，其效果相當(dāng)于分離不徹底，就不能很好地起到減輕輪齒間沖擊地作用. 此外，還要求離合器散熱良好。因為在汽車行駛過程中，駕駛員操縱離合器地次數(shù)是很多的，這就使離合器中由于摩擦面間頻繁地相當(dāng)滑磨而產(chǎn)生大量地?zé)?。離合器接合愈柔和，產(chǎn)生地?zé)崃坑?，這些熱量如不技術(shù)散出，對離合地工作將產(chǎn)生嚴(yán)重地影響.

21、 </p><p>　　而隨著所用摩擦面的數(shù)目（從動盤的數(shù)目）、壓緊彈簧的形式及安裝位置，以及操縱機(jī)構(gòu)形式的不同，其總體構(gòu)造也有差異，因此摩擦離合器又可分為:</p><p>　　單盤離合器：只有一片從動盤，其前后兩面都裝又摩擦片，因而具有兩個摩擦面。

22、 </p><p>　　雙盤離合器：即增加了一個從動盤。 </p><p>　　周布彈簧離合器：采用若干個螺旋彈簧作壓緊彈簧，并沿摩擦盤圓周分布。 </p><p&

23、gt;　　中央彈簧離合器：僅具有一個或兩個較強(qiáng)力的螺旋彈簧并安置在中央. </p><p>　　膜片彈簧離合器：是以膜片彈簧作為壓緊彈簧 </p><p>　　而周置彈簧離合器和中央彈簧離合器由于缺點(diǎn)比較多，所以周置彈簧離合器和中央彈簧離合器

24、已經(jīng)逐步被淘汰了，而膜片彈簧離合器正是由于有很多的優(yōu)點(diǎn)越來越被市場看好，比如膜片彈簧離合器有以下諸多優(yōu)點(diǎn)膜片彈簧的軸的尺寸較小而徑向尺寸很大，這有利于在提高離合器傳遞扭矩能力的情況下，減小離合器的軸向尺寸膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用。故不需專門的分離杠桿，減少了零件數(shù)目，使離合器結(jié)構(gòu)大大簡化 由于膜片彈簧軸向尺寸小，所以可以適當(dāng)增加壓盤的厚度，提高勢容量；而且還可以在壓盤上增設(shè)散勢筋以及在離合器蓋上開設(shè)較大的通風(fēng)孔來改蓋散熱條件。膜

25、片彈簧離合器的主要部件形式簡單，可以采用沖壓加工，大批量生產(chǎn)時可以降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　而對單片和雙片離合器的比較我更傾向于雙片膜片彈簧離合器，因為⑴由于雙片允許磨損的體積是單片的2倍數(shù)其使用壽命要長⑵由于有兩個摩擦片平行工作，離合器接合能力從動息逐步壓緊，所以汽車起步平穩(wěn)，變速器快速轉(zhuǎn)換擋時，快速換擋時轉(zhuǎn)矩值。也較小，可以延長變速器的壽命。</p><p><b>

26、;　　4.1 設(shè)計過程一</b></p><p>　　本次課題設(shè)計的是垃圾車的離合器，屬專用車輛的離合器設(shè)計。簡單說，絕對部分垃圾車是直接采用二類底盤進(jìn)行改裝的專用汽車，因此其離合器的設(shè)計要求基本等同于同噸位的載貨汽車的離合器設(shè)計要求。在設(shè)計過程的第一階段，我將結(jié)合任務(wù)計劃書中的具體要求和前提參數(shù)，論證某型號（發(fā)動機(jī)型號：ISDe16040，底盤型號：DFL1120B4）垃圾車的離合器總體方案，然后選

27、擇對應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)，最后完成離合器零件的結(jié)構(gòu)選型。</p><p><b>　　4.2 設(shè)計過程二</b></p><p>　　進(jìn)行具體的離合器設(shè)計計算。收集整理好設(shè)計所需數(shù)據(jù)，選擇離合器主要參數(shù)并對其進(jìn)行優(yōu)化。著重對膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計，掌握其載荷與變形的關(guān)系，計算出其應(yīng)力特性。最后完成扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計計算。在計算機(jī)上進(jìn)行同步相關(guān)建模，直觀地查看其具體所需要改進(jìn)的

28、地方，可以縮短設(shè)計時間，保證設(shè)計質(zhì)量。</p><p><b>　　4.3 設(shè)計過程三</b></p><p>　　確定最后設(shè)計方案，進(jìn)行全面校核分析，完成垃圾車離合器裝配圖和主要零件圖的繪制，并且運(yùn)用計算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行離合器的設(shè)計和裝配，對校核過程進(jìn)行三維仿真模擬，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下確定離合器設(shè)計方案，完成此次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。</p><p>&

29、lt;b>　　4.4 軟件介紹</b></p><p>　　CATIA是法國達(dá)索（Dassault）系統(tǒng)公司的大型高端CAD/CAE/CAM一體化應(yīng)用軟件，在世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域中處于領(lǐng)導(dǎo)地位，其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維模型設(shè)計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖輸出，到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程，應(yīng)用范圍涉及航空航天、汽車、機(jī)械、造船、通用機(jī)械、數(shù)控（NC）加工、醫(yī)療器

30、械和電子等諸多領(lǐng)域[11]。其最大的客戶有：通用（同時使用UG），波音麥道，空客，福特，大眾，戴克，寶馬，沃爾沃，標(biāo)致雪鐵龍，豐田，本田，雷諾，達(dá)索飛機(jī)，菲亞特，三菱汽車，西門子，博世，現(xiàn)代，起亞，中國的上汽，一汽，東風(fēng)等大公司。歐盟以及其成員國軍方，美國軍方都是其忠實(shí)的用戶。</p><p>　　我在這次畢業(yè)設(shè)計的過程當(dāng)中還要運(yùn)用到Autocad軟件，這個軟件是現(xiàn)在市場上使用最廣泛的專業(yè)繪圖軟件，它的優(yōu)越性和方

31、便性是顯而易見的。</p><p><b>　　4.5 進(jìn)度計劃</b></p><p>　　2011.2.21-2011.2.28 收集有關(guān)設(shè)計資料、消化與課題有關(guān)內(nèi)容并調(diào)研與實(shí)習(xí)。</p><p>　　2011.3.1-2011.3.10 完成文獻(xiàn)綜述、開題報告及外文翻譯；掌握垃圾車驅(qū)動橋產(chǎn)品國內(nèi)外現(xiàn)狀和其基本結(jié)構(gòu)。</p>

32、;<p>　　2011.3.11-2011.3.21 YZT垃圾車離合器總體方案論證。</p><p>　　2011.3.22-2011.4.7 YZT垃圾車摩擦離合器基本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)的選擇。</p><p>　　2011.4. 8-2011.4.30 YZT垃圾車離合器零件的結(jié)構(gòu)選型。</p><p>　　2011.5. 1-2011

33、.5.12 YZT垃圾車離合器從動盤總成、離合器蓋總成和壓盤的設(shè)計。</p><p>　　2011.5.13-2011.6.3 YZT垃圾車離合器扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計。YZT垃圾車離合器的三維建模與分析</p><p>　　2011.6.4-2011.6.19 寫設(shè)計計算說明書；圖紙總數(shù)大于二張0號圖。</p><p>　　2011.6.19-2011.

34、6.21 交圖紙和計算說明書；</p><p>　　2011.6.22-2011.6.24 修改圖紙，準(zhǔn)備答辯與畢業(yè)答辯。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]余志生.汽車?yán)碚?第三版[M] 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[2]王望予. 汽車設(shè)計[M].

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