離合器課程設(shè)計--汽車設(shè)計離合器設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p><b>　　汽車離合器設(shè)計</b></p><p><b>　　（設(shè)計題目）</b></p><p><b>　?。▽W生姓名）</b></p><p>　　專 業(yè) 名 稱：</p&

2、gt;<p>　　課 程 名 稱：汽車設(shè)計離合器設(shè)計</p><p>　　指導教師 (職稱)：</p><p>　　完 成 日 期：</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　對于以內(nèi)燃機為動力的汽車，離合器在機械傳動系是作為一個獨立總成而存在的，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機

3、相連的總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動部之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。它主要包括主從動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)等四個部分。</p><p>　　保證汽車平穩(wěn)起步起步前汽車處于靜止狀態(tài)，如果發(fā)動機與變速箱是剛性連接的，一旦掛上檔，汽車將由于突然接上動力突然前沖，不但會造成機件的損傷，而且驅(qū)動力也不足以克服汽車前沖產(chǎn)生的巨大慣性力，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速急劇下降而熄火。如果在起步時利用

4、離合器暫時將發(fā)動機和變速箱分離，然后離合器逐漸接合，由于離合器的主動部分與從動部分之間存在著滑磨的現(xiàn)象，可以使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大，而汽車的驅(qū)動力也逐漸增大，從而讓汽車平穩(wěn)地起步。 </p><p>　　便于換檔車行駛過程中，經(jīng)常換用不同的變速箱檔位，以適應(yīng)不斷變化的行駛條件。如果沒有離合器將發(fā)動機與變速箱暫時分離，那么變速箱中嚙合的傳力齒輪會因載荷沒有卸除，其嚙合齒面間的壓力很大而難于分開。另一對待嚙合

5、齒輪會因二者圓周速度不等而難于嚙合。即使強行進入嚙合也會產(chǎn)生很大的齒端沖擊，容易損壞機件。利用離合器使發(fā)動機和變速箱暫時分離后進行換檔，則原來嚙合的一對齒輪因載荷卸除，嚙合面間的壓力大大減小，就容易分開。而待嚙合的另一對齒輪，由于主動齒輪與發(fā)動機分開后轉(zhuǎn)動慣量很小，采用合適的換檔動作就能使待嚙合的齒輪圓周速度相等或接近相等，從而避免或減輕齒輪間的沖擊。 </p><p>　　防止傳動系過載 汽車緊急制動時，車輪突

6、然急劇降速，而與發(fā)動機相連的傳動系由于旋轉(zhuǎn)的慣性，仍保持原有轉(zhuǎn)速，這往往會在傳動系統(tǒng)中產(chǎn)生遠大于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的慣性矩，使傳動系的零件容易損壞。由于離合器是靠摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的，所以當傳動系內(nèi)載荷超過摩擦力所能傳遞的轉(zhuǎn)矩時，離合器的主、從動部分就會自動打滑，因而起到了防止傳動系過載的作用。同時有效降低了傳動系中的震動和噪聲。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 保證汽車平穩(wěn)起步 便于換檔 防止傳動系過

7、載</p><p><b>　　abstract</b></p><p>　　In internal combustion engines for cars powered, clutch in mechanical transmission is as an independent assembly and exist, it is the transmission

8、 system of connected directly with the engine of the assembly. At present, widely used in various kinds of car friction clutch is a depend on the Lord, driven department of the friction between the power to deliver and c

9、an separate device. It includes the master-slave stationary part, driven part, compaction institutions and operation four parts.</p><p>　　Ensure smooth start car started car dormant, if the engine and transm

10、ission is rigid connection, once hung up the file, the car will be connected to the power before suddenly suddenly blunt, not only will cause damage to the parts, and driving force was enough to overcome before the car p

11、roduced a blunt force, make the engine speed sharply down. If the use of the clutch temporarily started the engine and transmission separate, then the clutch gradually junction, because of the active part of the</p>

12、;<p>　　Easy to shift driving process, often for a different gear transmission, in order to adapt to the constantly changing driving conditions. If no clutch of engine and transmission will temporarily separation,

13、then in the power transmission gearbox meshing gears will for load not discharge is divided, the meshing between tooth face a lot of pressure and hard to separate. Another treat meshing gears for both circumference speed

14、 will differ and hard to mesh. Even if force their way into meshing will h</p><p>　　To prevent the transmission of overload car emergency braking, the sudden drop speed, and connected with the engine the tra

15、nsmission system for rotary inertia, still keep original speed, this often in transmission systems produce far outweigh the engine torque of inertia, make the transmission parts damage easily. Because the clutch is to re

16、ly on to deliver the friction torque, so when the transmission in load than what message friction torque, the Lord of the clutch, driven part will automatica</p><p>　　Keywords: Ensure smooth car started Eas

17、y to shift To prevent the transmission of overload</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　緒 論1</b

18、></p><p>　　第1章 離合器設(shè)計的目的及離合器概述2</p><p>　　1.1 離合器設(shè)計的基本要求2</p><p>　　1.2 技術(shù)參數(shù)及論文要求3</p><p>　　1.3 膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)3</p><p>　　1.4 膜片彈簧離合器的優(yōu)點4</p><p&

19、gt;　　1.5 膜片彈簧離合器的工作原理4</p><p>　　第2章 離合器摩擦片參數(shù)的確定6</p><p>　　2.1 摩擦片參數(shù)的選擇6</p><p>　　2.1.1 初選摩擦片外徑D、內(nèi)徑d、厚度b6</p><p>　　2.1.2 后備系數(shù)β6</p><p>　　2.1.3 離合器傳遞的最

20、大靜摩擦力矩TC7</p><p>　　2.1.4 單位壓力P07</p><p>　　2.2 離合器基本參數(shù)的校核8</p><p>　　2.2.1 最大圓周速度8</p><p>　　2.2.2 單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩8</p><p>　　2.2.3 單位壓力9</p><p>

21、;　　2.2.4 單位摩擦面積滑磨功9</p><p>　　第3章 膜片彈簧的設(shè)計11</p><p>　　3.1 膜片彈簧的基本參數(shù)的選擇11</p><p>　　3.1.1 截錐高度H與板厚h比值和板厚h的選擇11</p><p>　　3.1.2 自由狀態(tài)下碟簧部分大端R、小端r的選擇和比值11</p><

22、p>　　3.1.3 膜片彈簧起始圓錐底角的選擇11</p><p>　　3.1.4 分離指數(shù)目n的選取11</p><p>　　3.1.5 切槽寬度δ1、δ2及半徑11</p><p>　　3.1.6 壓盤加載點半徑R1和支承環(huán)加載點半徑r1的確定12</p><p>　　3.1.7 膜片彈簧材料12</p>&

23、lt;p>　　3.2 膜片彈簧的彈性特性曲線12</p><p>　　第4章 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計14</p><p>　　4.1 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)14</p><p>　　4.1.1扭轉(zhuǎn)剛度k14</p><p>　　4.1.2 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩Tμ15</p><p>　　4.1.3 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn15

24、</p><p>　　4.1.4 減振彈簧的位置半徑R015</p><p>　　4.1.5減振彈簧個數(shù)Zj15</p><p>　　4.1.6減振彈簧總壓力F16</p><p>　　4.2 減振彈簧的計算16</p><p>　　4.2.1 減振彈簧的分布半徑R116</p><p&g

25、t;　　4.2.2單個減振器的工作壓力P16</p><p>　　4.2.3 減振彈簧尺寸16</p><p>　　第5章 離合器其它主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計19</p><p>　　5.1從動盤轂的設(shè)計19</p><p>　　5.2從動片的設(shè)計19</p><p>　　5.3離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求：19&l

26、t;/p><p>　　5.4壓盤的設(shè)計20</p><p>　　5.5壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計與選擇20</p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)22</b></p><p><b>　　致 謝23</b></p><p><b>　　參考文獻24</b>

27、</p><p><b>　　論緒</b></p><p>　　離合器設(shè)計的目的及離合器概述</p><p>　　了解轎車離合器的構(gòu)造，掌握轎車離合器的工作原理。了解從動盤總成的結(jié)構(gòu)，掌握從動盤總成的設(shè)計方法，了解壓盤和膜片彈簧的結(jié)構(gòu)，掌握壓盤和膜片彈簧的設(shè)計方法，通過對以上幾方面的了解，從而熟悉轎車離合器的工作原理。學會如何查找文獻資料、相關(guān)

28、書籍，培養(yǎng)學生動手設(shè)計項目、自學的能力，掌握單獨設(shè)計課題和項目的方法，設(shè)計出滿足整車要求并符合相關(guān)標準、具有良好的制造工藝性且結(jié)構(gòu)簡單、便于維護的轎車離合器，為以后從事汽車方面的工作或工作中設(shè)計其它項目奠定良好的基礎(chǔ)。通過這次課程設(shè)計，使學生充分地認識到設(shè)計一個工程項目所需經(jīng)歷的步驟，以及身為一個工程技術(shù)人員所需具備的素質(zhì)和所應(yīng)當完成的工作，為即將進入社會提供了一個良好的學習機會，對于由學生向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變有著重大的實際意義。<

29、/p><p>　　離合器通常裝在發(fā)動機與變速器之間，其主動部分與發(fā)動機飛輪相連，從動部分與變速器相連。為各類型汽車所廣泛采用的摩擦離合器，實際上是一種依靠其主、從動部分間的摩擦來傳遞動力且能分離的機構(gòu)。離合器的主要功用是切斷和實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系平順的接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時將發(fā)動機與傳動系分離，減少變速器中換檔齒輪間的沖擊；在工作中受到較大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動系個零部件因過載而

30、損壞；有效地降低傳動系中的振動和噪音。</p><p>　　1.1離合器設(shè)計的基本要求</p><p>　　在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備，又能防止過載。</p><p>　　接合時要完全、平順、柔和，保證起初起步時沒有抖動和沖擊。</p><p>　　分離時要迅速、徹底。</p><

31、p>　　從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。</p><p>　　應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風效果，以保證工作溫度不致過高，延長壽命。</p><p>　　操縱方便、準確，以減少駕駛員的疲勞。</p><p>　　具有足夠的強度和良好的動平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長。</p><p>

32、;　　1.2技術(shù)參數(shù)及論文要求</p><p>　　整車質(zhì)量（Kg）：4465</p><p>　　最大扭矩/轉(zhuǎn)速（N·m/rpm）:201/2200</p><p><b>　　主減速比：5.83</b></p><p>　　一檔速比：5.557</p><p>　　滾 半 徑：（mm

33、）：357</p><p>　　本次課程設(shè)計的基本內(nèi)容有：</p><p>　　根據(jù)所給的車型及整車技術(shù)參數(shù),選擇合適離合器的結(jié)構(gòu)類型,設(shè)計計算確定其相關(guān)參數(shù)與尺寸;</p><p>　　繪制離合器總成工程圖紙一份（A1）;;</p><p>　　繪制典型零件工程圖紙三份以上（A3）；</p><p><b>

34、;　　完成設(shè)計計算書一份</b></p><p>　　1.3膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)</p><p>　　膜片彈簧離合總成由膜片彈簧、離合器蓋、壓盤、傳動片和分離軸承總成等部分組成。</p><p><b>　　離合器蓋</b></p><p>　　離合器蓋一般為120°或90°旋轉(zhuǎn)對稱的板殼沖

35、壓結(jié)構(gòu)，通過螺栓與飛輪聯(lián)結(jié)在一起。離合器蓋是離合器中結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的承載構(gòu)件，壓緊彈簧的壓緊力最終都要由它來承受。</p><p><b>　　膜片彈簧</b></p><p>　　膜片彈簧是離合器中重要的壓緊元件，在其內(nèi)孔圓周表面上開有許多均布的長徑向槽，在槽的根部制成較大的長圓形或矩形窗孔，可以穿過支承鉚釘，這部分稱之為分離指；從窗孔底部至彈簧外圓周的部分形狀像

36、一個無底寬邊碟子，其截面為截圓錐形，稱之為碟簧部分。</p><p><b>　　壓盤</b></p><p>　　壓盤的結(jié)構(gòu)一般是環(huán)形盤狀鑄件，離合器通過壓盤與發(fā)動機緊密相連。壓盤靠近外圓周處有斷續(xù)的環(huán)狀支承凸臺，最外緣均布有三個或四個傳力凸耳。</p><p><b>　　傳動片</b></p><

37、p>　　離合器接合時，飛輪驅(qū)動離合器蓋帶動壓盤一起轉(zhuǎn)動，并通過壓盤與從動盤摩擦片之間的摩擦力使從動盤轉(zhuǎn)動；在離合器分離時，壓盤相對于離合器蓋作自由軸向移動，使從動盤松開。這些動作均由傳動片完成。傳動片的兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)接，一般采用周向布置。在離合器接合時，離合器蓋通過它來驅(qū)動壓盤共同旋轉(zhuǎn)；在離合器分離時，可利用它的彈性恢復(fù)力來牽動壓盤軸向分離并使操縱力減小。</p><p><b

38、>　　分離軸承總成</b></p><p>　　分離軸承總成由分離軸承、分離套筒等組成。分離軸承在工作時主要承受軸向分離力，同時還承受在高速旋轉(zhuǎn)時離心力作用下的徑向力。目前國產(chǎn)的汽車中多使用角接觸推力球軸承，采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鏗基潤滑脂，其端面形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平面時采用球形端面，舌尖部為弧形面時采用平端面或凹弧形端面。</p><p>　　1.4膜

39、片彈簧離合器的優(yōu)點</p><p>　　膜片彈簧離合器與其他形式離合器相比，具有一系列優(yōu)點：</p><p>　　膜片彈簧離合器具有較理想的非線性彈性特性；</p><p>　　膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小；</p><p>　　高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；</p&

40、gt;<p>　　膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻；</p><p>　　易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長；</p><p>　　膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好</p><p>　　1.5膜片彈簧離合器的工作原理</p><p>　　由圖可知，離合器蓋與發(fā)動機飛輪用螺栓緊固在一起

41、，當膜片彈簧被預(yù)加壓緊，離合器處于接合位置時，由于膜片彈簧大端對壓盤的壓緊力，使得壓盤與從動摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力。當離合器蓋總成隨飛輪轉(zhuǎn)動時(構(gòu)成離合器主動部分)，就通過摩擦片上的摩擦轉(zhuǎn)矩帶動從動盤總成和變速器一起轉(zhuǎn)動以傳遞發(fā)動機動力</p><p>　　要分離離合器時，將離合器踏板踏下，通過操縱機構(gòu)，使分離軸承總成前移推動膜片彈簧分離指，使膜片彈簧呈反錐形變形，其大端離開壓盤，壓盤在傳動片的彈力作用下離開摩擦片

42、，使從動盤總成處于分離位置，切斷了發(fā)動機動力的傳遞。</p><p>　　圖1.1 膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　離合器摩擦片參數(shù)的確定</p><p>　　2.1 摩擦片參數(shù)的選擇</p><p>　　2.1.1 初選摩擦片外徑D、內(nèi)徑d、厚度b</p><p>　　摩擦片外徑是離合器基本尺寸，它關(guān)系到離

43、合器的結(jié)構(gòu)重量和壽命，它和離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。</p><p>　　摩擦片外徑D及內(nèi)徑d的確定：</p><p><b>　　由經(jīng)驗公式：</b></p><p><b>　　D=KD=17×</b></p><p>　　=241.02mm.</p><p

44、>　　式中：——發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩（N.m）</p><p>　　KD——直徑系數(shù)</p><p>　　離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)表1</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　摩擦片標準系列尺寸，取 c=0.6。</p><p>　　2.1.2 后備系數(shù)β</

45、p><p>　　后備系數(shù)保證了離合器能可靠地傳遞發(fā)動機扭矩，同時它有助于減少汽車起步時的滑磨，提高了離合器的使用壽命。但為了離合器的尺寸不致過大，減少傳遞系的過載，使操縱輕便等，后備系數(shù)又不宜過大。由于所設(shè)計的離合器為膜片彈簧離合器，在使用過程中其摩擦片的磨損工作壓力幾乎不會變?。ㄩ_始時還有些增加），再加上小轎車的后備功率比較大，使用條件較好，宜取較小值，故初取β=1.3。</p><p>　

46、　2.1.3 離合器傳遞的最大靜摩擦力矩TC</p><p><b>　　=</b></p><p>　　2.1.4 單位壓力P0</p><p>　　摩擦面上的單位壓力P的值和離合器本身的工作條件,摩擦片的直徑大小,后備系數(shù),摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān)。</p><p>　　離合器使用頻繁,工作條件比較惡劣單位壓力P較小

47、為好。當摩擦片的外徑較大時也要適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓力P。因為在其它條件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線速度大，滑磨時發(fā)熱厲害，再加上因整個零件較大，零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻，為了避免這些不利因素，單位壓力P應(yīng)隨摩擦片外徑的增加而降低。選取時應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動機后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。 </p><p>　　式中，為摩擦因數(shù)取0.2

48、5；</p><p><b>　　為單位壓力（）</b></p><p><b>　　為摩擦面數(shù)取2；</b></p><p>　　為摩擦片外徑取250；</p><p>　　為摩擦片內(nèi)徑取155；</p><p>　　摩擦片材料選擇石棉基材料，為單位壓力0.25，為摩擦因數(shù)

49、取0.3。</p><p>　　摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長期穩(wěn)定的工作，根據(jù)汽車的的使用條件，摩擦片的性能應(yīng)滿足以下幾個方面的要求：</p><p>　?、艖?yīng)具有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對摩擦系數(shù)的影響小。</p><p>　　⑵要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應(yīng)耐磨。</p><p>　　⑶要有足夠的機械

50、強度，尤其在高溫時的機械強度應(yīng)較好</p><p>　?、葻岱€(wěn)定性要好，要求在高溫時分離出的粘合劑較少，無味，不易燒焦</p><p>　?、赡ズ闲阅芤?，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面</p><p>　?、视退畬δΣ列阅艿挠绊憫?yīng)最小</p><p>　　⑺結(jié)合時應(yīng)平順而無“咬住”和“抖動”現(xiàn)象</p><p>　　

51、由以上的要求,目前車用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在0.3左右,在該設(shè)計中選取的是石棉合成物制成的摩擦片。</p><p>　　2.2 離合器基本參數(shù)的校核</p><p>　　2.2.1 最大圓周速度</p><p>　　式中， 為摩擦片最大圓周速度（m/s）；</p&g

52、t;<p>　　為發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速取3000；</p><p>　　為摩擦片外徑徑取250；</p><p><b>　　故符合條件。</b></p><p>　　2.2.2 單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　=(N·/)</b></p><

53、;p>　　式中，為離合器傳遞的最大靜摩擦力矩261.3；</p><p>　　當摩擦片外徑D250mm時，=0.30 N·/>0.0043 N·/，</p><p><b>　　故符合要求</b></p><p>　　2.2.3 單位壓力</p><p>　　為降低離合器滑磨時的熱負荷，防

54、止摩擦片損傷，選取單位壓力的最大范圍為0.10～0.35Mpa，</p><p>　　由于已確定單位壓力＝0.168Mpa，在規(guī)定范圍內(nèi)，故滿足要求</p><p>　　2.2.4單位摩擦面積滑磨功</p><p>　　為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(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]。</p>

55、;<p>　　汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為：</p><p>　　W = () = () = 6682 (J)</p><p>　　式中，W為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)</p><p>　　m 為汽車總質(zhì)量取4465kg；</p><p>　　rr 為輪胎滾動半徑0.357m；</p

56、><p>　　i為汽車起步時所用變速器檔位的傳動比5.557；</p><p>　　i為主減速器傳動比5.83；</p><p>　　n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速(r/min),小貨車n取1500r/min;</p><p>　　w = = = 0.33 </p><p>　　式中，W為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功取66

57、82J</p><p>　　滿足w < [w] = 0.4 0J/mm要求。</p><p>　　摩擦片的相關(guān)參數(shù)如表2</p><p><b>　　表2</b></p><p><b>　　膜片彈簧的設(shè)計</b></p><p>　　3.1 膜片彈簧的基本參數(shù)的選擇

58、</p><p>　　3.1.1 截錐高度H與板厚h比值和板厚h的選擇</p><p>　　為了保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的一般為1.5～2.0，板厚h為2～4</p><p>　　故初選h=2.5, =1.6則H=1.6h=4.</p><p>　　3.1.2自由狀態(tài)下碟簧部分大端R、小端r的選擇和比值<

59、/p><p>　　當時，摩擦片平均半徑Rc=，</p><p>　　對于拉式膜片彈簧的R值，應(yīng)滿足關(guān)系100RRc=101.25mm</p><p>　　故取R=122,再結(jié)合實際情況取R/r=1.25,則r=102mm。</p><p>　　3.1.3膜片彈簧起始圓錐底角的選擇</p><p>　　＝arctanH/(R

60、-r)=arctan4/(122-102)≈11.1°，滿足9°～15°的范圍。</p><p>　　3.1.4 分離指數(shù)目n的選取</p><p><b>　　取為n=18。</b></p><p>　　3.1.5 切槽寬度δ1、δ2及半徑</p><p>　　取δ1＝3.3mm, δ2=

61、10mm, 滿足r->=δ2,則<=r-δ2=72-10=90mm</p><p><b>　　故?。?0mm.</b></p><p>　　3.1.6 壓盤加載點半徑R1和支承環(huán)加載點半徑r1的確定</p><p>　　R1和r1需滿足下列條件：</p><p>　　故選擇R1＝120mm， r1＝105m

62、m.</p><p>　　3.1.7膜片彈簧材料</p><p>　　制造膜片彈簧用的材料，應(yīng)具有高的彈性極限和屈服極限，高的靜力強度及疲勞強度，高的沖擊強度，同時應(yīng)具有足夠大的塑性變形性能。按上述要求，國內(nèi)常用的膜片彈簧材料為硅錳鋼60Si2MnA或50CrVA。</p><p>　　3.2 膜片彈簧的彈性特性曲線</p><p>　　假設(shè)

63、膜片彈簧在承載過程中，其子午線剛性地繞上地某中性點轉(zhuǎn)動。</p><p>　　設(shè)通過支承環(huán)和壓盤加載膜片彈簧上地載荷P1(N)集中在支承點處，加載點間的相對軸向變形為x1(mm),則膜片彈簧的彈性特性如下式表示：</p><p>　　式中，E――彈性模量，鋼材料取E=2.06×Mpa；</p><p>　　b――泊松比，鋼材料取b=0.3；</p&g

64、t;<p>　　R――自由狀態(tài)下碟簧部分大端半徑，mm；</p><p>　　r――自由狀態(tài)下碟簧部分小端半徑，mm；</p><p>　　R1――壓盤加載點半徑，mm；</p><p>　　r1――支承環(huán)加載點半徑，mm；</p><p>　　H――自由狀態(tài)下碟簧部分內(nèi)截錐高度，mm；</p><p>

65、　　h――膜片彈簧鋼板厚度，mm。</p><p><b>　　圖形如下：</b></p><p>　　圖4.1彈性特性曲線</p><p>　　膜片彈簧的相關(guān)參數(shù)如表3</p><p><b>　　表3</b></p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計<

66、/b></p><p>　　4.1 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)</p><p>　　帶扭轉(zhuǎn)減振器的的從動盤結(jié)構(gòu)簡圖如下圖4.1所示彈簧摩擦式:</p><p>　　圖4.2帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤總成結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1—從動盤；2—減振彈簧；3—碟形彈簧墊圈；4—緊固螺釘；5—從動盤轂；6—減振摩擦片</p><

67、p>　　7—減振盤；8—限位銷</p><p>　　由于現(xiàn)今離合器的扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計大多采用以往經(jīng)驗和實驗方法通過不斷篩選獲得,且越來越趨向采用單級的減振器。</p><p>　　極限轉(zhuǎn)矩受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取，</p><p>　　Tj=(1.5～2.0) </p><p>　　對于乘用車，系數(shù)

68、取1.5。</p><p>　　則Tj=1.5×＝1.5×201＝301.5（N·m）</p><p>　　4.1.2 扭轉(zhuǎn)剛度k</p><p><b>　　由經(jīng)驗公式初選</b></p><p><b>　　k Tj</b></p><p>

69、　　即k＝Tj＝13×301.5＝3919.5（N·m/rad）</p><p>　　4.1.3 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩Tμ</p><p><b>　　可按公式初選Tμ</b></p><p>　　Tμ＝（0.06～0.17）</p><p>　　取Tμ=0.1 =0.1×201=20.1(N

70、83;m)</p><p>　　4.1.4 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn</p><p>　　減振彈簧在安裝時都有一定的預(yù)緊。</p><p><b>　　Tn滿足以下關(guān)系：</b></p><p>　　Tn＝（0.05～0.15）且TnTμ＝10.8 N·m</p><p>　　而Tn＝（0.05～0

71、.15）＝10.05～30.15 N·m</p><p>　　則初選Tn＝10N·m</p><p>　　4.1.5 減振彈簧的位置半徑R0</p><p>　　R0的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取</p><p>　　R0=(0.60～0.75)d/2</p><p>　　則取R0=0.65d/2=0.

72、7×155/2=54.25(mm),可取為55mm.</p><p>　　4.1.6 減振彈簧個數(shù)Zj</p><p>　　當摩擦片外徑D250mm時，</p><p><b>　　Zj=4～6</b></p><p><b>　　故取Zj=6</b></p><p&g

73、t;　　4.1.7 減振彈簧總壓力F</p><p>　　當減振彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達到最大值Tj時，減振彈簧受到的壓力F為</p><p>　　F＝Tj/R0＝301.5/(55×)＝5.482(kN)</p><p>　　4.2 減振彈簧的計算</p><p>　　在初步選定減振器的主要參數(shù)以后，即可根據(jù)布置上的可能來確定和減振器設(shè)計

74、相關(guān)的尺寸。</p><p>　　4.2.1 減振彈簧的分布半徑R1</p><p>　　R1的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取</p><p>　　R1=(0.60～0.75)d/2</p><p>　　式中，d為離合器摩擦片內(nèi)徑</p><p>　　故R1=0.65/2=0.65×155/2=50(mm)，即為減

75、振器基本參數(shù)中的R0</p><p>　　4.2.2單個減振器的工作壓力P</p><p>　　P= F/Z=5482/6914(N)</p><p>　　4.2.3 減振彈簧尺寸</p><p><b>　　1）彈簧中徑Dc</b></p><p>　　其一般由布置結(jié)構(gòu)來決定，通常</p&

76、gt;<p>　　Dc=11～15mm</p><p><b>　　故取Dc=12mm</b></p><p><b>　　2）彈簧鋼絲直徑d</b></p><p>　　d===3.64mm</p><p>　　式中，扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力]可取550～600Mpa,故取為580Mpa<

77、/p><p><b>　　d取3.7 mm</b></p><p><b>　　3）減振彈簧剛度k</b></p><p>　　應(yīng)根據(jù)已選定的減振器扭轉(zhuǎn)剛度值k及其布置尺寸R1確定，即</p><p><b>　　k=</b></p><p>　　4）減振彈

78、簧有效圈數(shù)</p><p><b>　　4.0</b></p><p>　　5）減振彈簧總?cè)?shù)n</p><p>　　其一般在6圈左右，與有效圈數(shù)之間的關(guān)系為</p><p>　　n=+(1.5～2)=6</p><p><b>　　減振彈簧最小高度</b></p>

79、;<p><b>　　=24.4mm</b></p><p><b>　　彈簧總變形量</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　減振彈簧總變形量</b></p><p>　　==24.4+3.5=27.9

80、mm</p><p><b>　　減振彈簧預(yù)變形量</b></p><p><b>　　=0.192mm</b></p><p>　　減振彈簧安裝工作高度</p><p>　　=27.9-0.192=27.7mm</p><p>　　6）從動片相對從動盤轂的最大轉(zhuǎn)角</

81、p><p>　　最大轉(zhuǎn)角和減振彈簧的工作變形量有關(guān)，其值為</p><p><b>　　=3.791°</b></p><p>　　7）限位銷與從動盤轂缺口側(cè)邊的間隙</p><p>　　式中，為限位銷的安裝尺寸。值一般為2.5～4mm。</p><p>　　所以可取為3.8mm, 為57.

82、5mm.</p><p><b>　　8）限位銷直徑</b></p><p>　　按結(jié)構(gòu)布置選定，一般</p><p>　?。?.5～12mm。</p><p><b>　　可取為10mm</b></p><p>　　扭轉(zhuǎn)減振器相關(guān)參數(shù)表4</p><p&

83、gt;<b>　　表4</b></p><p>　　離合器其它主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　5.1從動盤轂的設(shè)計</p><p>　　從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動機傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的遲鈍可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩T</p>&l

84、t;p><b>　　花鍵尺寸表5</b></p><p><b>　　表5</b></p><p><b>　　5.2從動片的設(shè)計</b></p><p>　　從動盤對離合器工作性能影響很大，設(shè)計時應(yīng)滿足如下要求：</p><p>　　1)從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小，以減

85、小變速器換擋時輪齒間的沖擊。</p><p>　　2) 從動盤應(yīng)具有軸向彈性，使離合器結(jié)合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，以減小磨損。</p><p>　　3)應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動系共振，并緩和沖擊。</p><p>　　本次設(shè)計初選從動片厚度為2mm</p><p>　　5.3離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求：</p>&

86、lt;p>　　1)應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時的分離行程，減小壓盤升程，嚴重時使摩擦面不能徹底分離。</p><p>　　2)應(yīng)與飛輪保持良好的對中，以免影響總成的平衡和正常的工作。</p><p>　　3)蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。</p><p>　　4)為了便于通風散熱，防止摩擦表面溫度過高，可在離合器蓋上開較大的通

87、風窗孔，或在蓋上加設(shè)通風扇片等。</p><p>　　乘用車離合器蓋一般用08、10鋼等低碳鋼板。</p><p>　　本次設(shè)計初選08鋼板厚度為3mm</p><p><b>　　5.4壓盤的設(shè)計</b></p><p>　　對壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求:</p><p>　　1)壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量,

88、以增大熱容量，減小溫，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風筋，以幫助散熱通風。中間壓盤可鑄出通風槽，也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。</p><p>　　2)壓盤應(yīng)具有較大剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為15～25 mm 。</p><p>　　3)與飛輪應(yīng)保持良好的對中，并要進行靜平

89、衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于15～20 g·cm 。</p><p>　　4)壓盤高度(從承壓點到摩擦面的距離)公差要小。</p><p>　　壓盤形狀較復(fù)雜，要求傳熱性好，具有較高的摩擦因數(shù)，通常采用灰鑄鐵，一般采用HT200、HT250、HT300，硬度為170～227HBS。</p><p>　　5.5壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計與選擇</p>&

90、lt;p>　　t = (1)</p><p>　　m = = (2)</p><p>　　t = ==3.86</p><p>　　式中，W為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，取W=6682J</p><p

91、>　　γ為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤. γ=0.5；</p><p>　　m為壓盤質(zhì)量(kg)</p><p><b>　　V為壓盤估算面積；</b></p><p>　　c為壓盤的比熱容，鑄鐵：c=481.4 J/(kg·)；</p><p>　　為鑄鐵密度，取7800 kg/m；<

92、;/p><p>　　為摩擦片外徑取250；</p><p>　　為摩擦片內(nèi)徑取155；</p><p>　　h為壓盤厚度，取=15 mm； </p><p><b>　　t為壓盤溫升（）</b></p><p>　　滿足壓盤溫升不超過8~10要求。</p><p><b&

93、gt;　　六、 設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計以“機械設(shè)計、汽車設(shè)計、二維制圖模型”為主線，主要采用CAXA設(shè)計一個汽車膜片彈簧離合器總成，由于時間和能力的限制，本設(shè)計對分離機構(gòu)和操縱機構(gòu)只作了簡單的設(shè)計。</p><p>　　本次設(shè)計我利用CAXA軟件繪制了離合器總成和部分零件的二維圖形，由于能力有限，難免有些不合理的地方，此次設(shè)計充分利用了已學過的汽車設(shè)計和機

94、械設(shè)計知識，使我對所學知識有了一個系統(tǒng)的認識、復(fù)習、鞏固和深入。通過這次設(shè)計，我對機械設(shè)計和汽車設(shè)計有了更深刻的認識，也初步掌握了機械設(shè)計的方法和使用有關(guān)機械設(shè)計手冊的方法；對機械零件、汽車部件、裝配技術(shù)、計算機軟件使用技術(shù)等作了一個全新的認識和再學習，加深了理解，并擴展了知識面；充分利用計算機CAD技術(shù)進行了繪圖；提高了計算機的使用能力。</p><p>　　自己平日的理論知識雖然仍沒有真正應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，但

95、利用課程設(shè)計這個平臺，使我充分認識到自己理論學習中的不足，熟悉了一些新的設(shè)計方法。尤其是在畫圖方面，進一步熟練、鞏固，這次課程設(shè)計為我以后的學習及畢業(yè)設(shè)計打下了基礎(chǔ)。</p><p>　　指導教師認真細致的指導和幫助，我表示最真摯的感謝！</p><p><b>　　七 參考文獻</b></p><p>　　[1].徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器/

96、汽車設(shè)計叢書 [M].北京：清華大學出版社,2005</p><p>　　[2].劉惟信.汽車設(shè)計 [M].北京：清華大學出版社,2001</p><p>　　[3].鞏云鵬，田萬祿，張祖立，黃秋波.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].沈陽：東北大學出版社,2006</p><p>　　[4] 王望予主編. 汽車設(shè)計. 第4版.北京.機械工業(yè)出版社，2010</p>

97、<p>　　[5] 陳家瑞主編. 汽車構(gòu)造（下冊）. 第3版.北京.機械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[6] 余志生主編. 汽車理論. 第5版.北京.機械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[7] 曾志新主編. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ). 第5版.北京.武漢理工大學出版社，2010</p><p>　　[8] 余仁義,梁濤.汽車離合器操縱機構(gòu)