轿车离合器设计
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离合器结构设计
离合器是一种用于连接和断开发动机与变速器之间的传动装置。
它允许驾驶员在换挡时暂时断开发动机与变速器的连接,从而实现平稳的换挡操作。
以下是一些常见的离合器结构设计考虑因素:
1. 摩擦材料:离合器的摩擦材料通常由摩擦片和压盘组成。
摩擦片与飞轮接触,通过摩擦力传递转矩。
选择合适的摩擦材料非常重要,以确保离合器具有足够的摩擦力和耐磨性。
2. 压盘:压盘是离合器的关键部件之一,它通过弹簧或其他力量机构对摩擦片施加压力,以确保摩擦力的产生。
压盘的设计需要考虑压力分布的均匀性和稳定性。
3. 离合器分离器:离合器分离器用于断开发动机与变速器之间的连接。
它通常由踏板、连杆和分离轴承组成。
设计分离器时需要考虑操作力的大小、踏板行程和分离器的可靠性。
4. 传动轴:传动轴将离合器的转矩传递给变速器。
它的设计需要考虑强度、刚度和传动轴的平衡,以减少振动和噪音。
5. 润滑:离合器的部件需要适当的润滑,以确保正常的运转和寿命。
设计中需要考虑润滑剂的类型、润滑方式和润滑系统的设计。
6. 热管理:离合器在工作过程中会产生热量,因此需要考虑散热问题。
设计中可以采用散热片、散热孔或冷却系统等方式来有效管理离合器的温度。
7. 轻量化设计:在不影响强度和性能的前提下,尽量减轻离合器的重量可以提高燃油经济性和动态性能。
这只是离合器结构设计的一些基本考虑因素,实际的设计还需要根据具体的应用和要求进行详细的工程分析和优化。
离合器的设计需要综合考虑性能、可靠性、耐久性和成本等因素,以满足车辆的动力传输需求。
目 录一、离合器概述------------------------------------------------------- 2二、设计要求及技术参数----------------------------------------------- 2(一)设计基本要求------------------------------------------------- 2(二)技术参数----------------------------------------------------- 2三、结构方案分析----------------------------------------------------- 2(一)从动盘数的选择----------------------------------------------- 2(二)压紧弹簧和布置形式的选择------------------------------------- 3四、离合器主要参数选择----------------------------------------------- 3(一)后备系数-----------------------------------------------------3β(二)摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t------------------------- 3(三)单位压力P 0---------------------------------------------------- 4(四)摩擦片外径D 、内径d 和厚度b----------------------------------- 5(五)对所取摩擦片标准尺寸进行验证---------------------------------- 5五、离合器的设计与计算------------------------------------------------ 6(一)离合器基本参数的优化------------------------------------------ 6六、膜片弹簧的设计---------------------------------------------------- 7(一)膜片弹簧的弹性特性曲线---------------------------------------- 8(二)膜片弹簧的基本参数的选择-------------------------------------- 8(三)特性曲线的绘制------------------------------------------- 911F λ-七、膜片弹簧的强度计算与校核------------------------------------------ 12八、膜片弹簧的优化设计------------------------------------------------ 13九、主要零部件的设计-------------------------------------------------- 14(一)扭转减震器的设计---------------------------------------------- 14(二)从动盘总成的设计---------------------------------------------- 17(三)离合器盖总成的设计-------------------------------------------- 19(四)压盘的设计---------------------------------------------------- 19十、离合器的操纵机构-------------------------------------------------- 20十一、设计小结---------------------------------------------------------- 20十二、参考文献---------------------------------------------------------- 21一、离合器概述对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。
离合器设计:离合器基本结构选择离合器是一种关键性的机械部件,用于控制发动机传动的动力传递。
离合器的性能和设计与车辆的行驶性能和安全密切相关。
因此离合器的设计和选择至关重要。
本文将讨论离合器的基本结构选择,以帮助您了解如何选择最适合的离合器结构。
离合器的基本结构离合器由两个基本部分组成:驱动部分和传动部分。
驱动部分与发动机连接,通常由离合器压盘、离合器压盘弹簧、离合器分离轴、分离杆等组成。
传动部分与变速器连接,通常由离合器随动轴、离合器随动轴弹簧、分离轴承等组成。
在离合器的选择和设计过程中,下面的一些核心因素需要考虑:1. 承载容量承载容量是决定离合器中使用的材料的关键因素。
对于更高扭矩和更大功率的车辆,需要使用更强硬、更可靠的材料来承受更大的负载。
另外,离合器的设计还需要考虑到行驶环境和驾驶风格。
对于竞速车辆或越野车辆而言,离合器需要具备更高的承载能力。
2. 操作力离合器的操作力越小越好,以减少驾驶者的疲劳和提高驾驶舒适度。
而离合器的操作力取决于离合器压盘的弹簧力,一般在设计时应最大程度地减小离合器的操作力,同时平衡离合器的压紧力和承载容量,以确保可靠性和耐久性。
3. 耐久性离合器的耐久性也是一个重要因素。
离合器的寿命往往受到离合器表面磨损、离合器片的磨损和传动部分磨损的影响。
离合器的材料选择和设计都应该考虑到这些因素,并确保离合器的寿命可以长达数万公里。
4. 同步性离合器的同步性是指离合器压盘和离合器片的同步性。
为了最大程度地减少离合器的操作力,离合器的同步性也需要考虑到。
如果离合器的同步性不够完美,会导致搭错档和离合器滑动,从而降低驾驶体验和行驶安全性。
5. 安全性最后一个重要因素是离合器的安全性。
离合器的设计应该保证在各种操作和驾驶条件下都能够提供可靠的力矩传递。
另外,离合器还应该具有合理的故障保护和安全装置以确保出现问题时的行车安全。
常见的离合器结构选择盘式离合器盘式离合器是一种常见的结构,通常由几个离合器片和一个压盘组成。
轿车离合器总成三维设计作者:xxxx 指导老师:xxxx;( XXXX大学工学院年级专业:XXXXX(x)班合肥230036)摘要:离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成,其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。
本文通过对某款汽车整车参数的分析,从而对其离合器进行设计,首先对其离合器的结构形式进行选择,我选择了湿式摩擦膜片弹簧离合器,并利用Catia三维软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图;再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算;最后进行离合器零件的结构选型及设计计算,主要是对从动盘总成设计,压盘、传力片的设计校核,膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核,并绘制离合器零件图。
关键词:膜片弹簧离合器数据分析 Catia绘制三维图设计校核1 绪论1.1 离合器的简介联轴器、离合器和制动器是机械传动系统中重要的组成部分,共同被称为机械传动中的三大器。
它们涉及到了机械行业的各个领域。
广泛用于矿山、冶金、航空、兵器、水电、化工、轻纺和交通运输各部门。
离合器是一种可以通过各种操作方式,在机器运行过程中,根据工作的需要使两轴分离或结合的装置。
对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。
目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。
它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。
离合器作为一个独立的部件而存在。
它实际上是一种依靠其主、从动件之间的摩擦来传递动力且能分离的机构,见图1-1离合器工作原理图图1-1 离合器工作原理图1—飞轮;2—从动盘;3—离合器踏板;4—压紧弹簧;5—变速器第一轴;6—从动盘毂1.2 我国汽车离合器的发展近况我国汽车业的高速发展,带动我国汽车离合器市场需求持续大幅增长。
离合器课程设计说明书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握离合器的基本原理、结构及其在汽车中的作用,能够正确安装和维护离合器,并了解离合器在使用过程中可能出现的故障及处理方法。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要了解离合器的基本原理、结构及其在汽车中的作用,掌握离合器的安装和维护方法,以及常见故障的诊断和处理。
2.技能目标:学生能够独立完成离合器的安装和维护工作,具备诊断和处理离合器常见故障的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对汽车维修行业的兴趣和热情,增强学生的动手能力,提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括离合器的基本原理、结构及其在汽车中的作用,离合器的安装和维护方法,以及离合器常见故障的诊断和处理。
具体安排如下:1.第一章:离合器的基本原理1.1 离合器的作用1.2 离合器的类型1.3 离合器的工作原理2.第二章:离合器的结构2.1 离合器的主要组成部分2.2 离合器的间隙调整2.3 离合器的弹簧力计算3.第三章:离合器的安装和维护3.1 离合器的安装步骤3.2 离合器的维护方法3.3 离合器的检查与调整4.第四章:离合器常见故障的诊断和处理4.1 离合器打滑4.2 离合器分离不彻底4.3 离合器异响4.4 离合器踏板沉重三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:教师通过讲解离合器的基本原理、结构和安装维护方法,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:教师学生就离合器故障案例进行讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:教师提供离合器故障案例,引导学生运用所学知识进行分析和处理。
4.实验法:学生在实验室进行离合器的安装和维护操作,提高学生的动手能力。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用国内权威出版社出版的《汽车离合器设计与维修》作为主教材。
摘要离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。
在汽车行驶过程中,驾驶员可根据踩下或松开离合器制动踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐结合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。
目前,各种汽车广泛采用摩擦离合器主要依靠主从动部分的摩擦来传递动力且能分离的装置。
汽车离合器看似结构简单、工作原理浅薄,但是其结构的发展却经历了上百年,融合了几代人的智慧和心血才达到现今的地步。
在现代汽车中,膜片弹簧离合器应用越来越广泛,结合比亚迪轿车的主要参数及制造工艺设计拉式膜片弹簧离合器。
以比迪轿车的技术参数为主要设计依据,并参阅近期国内外有关离合器设计方便的书籍和资料,在本次设计中主要设计摩擦片、膜片弹簧、从动盘总成、压盘等。
在设计中分析拉式膜片弹簧较以往推式膜片弹簧的优点,并对摩擦片及膜片弹簧进行优化设计。
关键词:离合器;膜片弹簧;从动片总成;摩擦片;操纵机构ABSTRACTThe clutch is located in between the engine and transmission of the flywheel e screws will the clutch assembly fixed in the plane, after the flywheel clutch output shaft is gearbox input shaft.In the course of driving cars, the pilot can according to step down the or loosen clutch brake pedal,Make the engine and transmission temporarily separation and gradually combining to cut off the engine, or delivered to the transmission power. Input.The clutch in mechanical transmission is as a stand-alone assembly and exist, it is the transmission system of connected directly with the engine of the assembly.At present, various kinds of car widely adopted by the friction clutch relies mainly on the stationary part of the friction subordinate to transfer power and can separate device.Clutch seemingly simple structure, working principle, but the structure of the shallow development has experienced hundreds of years, the fusion of generations of wisdom and efforts to reach the point of today.In the modern automobile, diaphragm spring clutch used more widely, combined with BYD cars and manufacturing technology of the main parameters design rumsfeld diaphragm spring clutch. BYD cars than technical parameters for the main design basis, and refer to the domestic and overseas relevant clutch design convenient books and material, in the design of the main design of friction, the diaphragm spring, platen assembly, pressure plate, etc.In the design and analysis of diaphragm spring than ever to push type diaphragm spring of advantage, and the friction of films and diaphragm spring optimization design.Key words:clutch;Diaphragm spring;Platen assembly;friction plate;operation目录摘要 (Ⅰ)abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的 (1)1.2 离合器国内外发展现状 (1)1.3 离合器的概述 (2)1.3.1 膜片弹簧离合器的概述 (2)1.3.2 离合器的功用 (4)1.3.3 离合器的工作原理 (5)1.3.4拉式膜片弹簧离合器与推式比较 (5)1.4 设计主要内容 (6)第2章离合器基本结构尺寸、参数的选择 (7)2.1 离合器的结构方案设计 (7)2.1.1 从动盘数的选择 (7)2.1.2 压紧弹簧和布置形式的选择 (7)2.1.3 膜片弹簧的支撑形式 (8)2.2 离合器基本性能关系式 (8)2.3 基本结构尺寸、参数的选择 (9)2.3.1 摩擦片外径D的确定 (9)2.3.2 离合器后备参数β的确定 (9)2.3.3 单位压力P的确定 (10)2.4 本章小结 (11)第3章离合器零件的结构选型及设计计算 (12)3.1 从动盘总成 (12)3.1.1 从动片 (13)3.1.2 从动盘毂 (14)3.1.3 从动盘摩擦材料 (15)3.2 压盘设计 (17)3.2.1 压盘的驱动方式 (17)3.2.2 压盘的选材 (17)3.3 离合器盖设计 (18)3.4 扭转减振器 (19)3.4.1 扭转减振器的概述 (19)3.4.2 扭转减振器主要参数的选择 (20)3.4.3 减振弹簧安装位置 (20)3.4.4 全部减振弹簧总的工作负荷Z P (20)3.4.5 单个减振弹簧的工作负荷P (20)3.4.6 减振弹簧尺寸 (21)3.5 从动轴的计算 (22)3.5.1 选材 (22)3.5.2 确定轴的直径 (22)3.6 本章小结 (23)1)膜片弹簧的设计 (24)4.1 膜片弹簧的概述 (24)4.2 膜片弹簧主要参数的选择 (24)4.2.1 膜片弹簧主要参数的计算 (24)4.2.2 膜片弹簧的优化设计 (26)4.2.3 膜片弹簧的载荷与变形关系 (27)4.2.4 膜片弹簧的应力计算 (29)4.3 本章小结 (31)第5章离合器操纵系统的设计 (32)5.1 操纵机构 (32)5.1.1 离合器踏板行程计算 (32)5.1.2 踏板力计算 (33)5.2 离合器分离装置 (34)5.2.1 分离杠杆、分离轴承 (34)5.2.2 分离轴承寿命计算 (34)5.3 本章小结 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录 A (39)附录 B (42)第 1 章绪论1.1选题的目的离合器的设计要求是在任何条件下行驶,既能可靠的传递的发动机最大转矩,并有适当的转矩储备,有能防止传动系过载,接合时要完全,平顺,柔和,保证汽车起动时没有抖动和冲击,分离时要迅速,彻底,从动部分转动惯量要小,以减轻换挡时的变速器齿轮间的冲击,便于换挡和减少同步器的磨损。
轿车膜片弹簧离合器的设计一、绪论随着现代汽车工业的飞速发展,轿车作为交通工具已经深入到人们生活的方方面面。
作为轿车核心部件之一的离合器,其性能直接影响到车辆的驾驶舒适性、安全性和经济性。
在众多离合器类型中,膜片弹簧离合器因其结构简单、可靠性高、维护方便等优点,在轿车领域得到了广泛应用。
本文旨在对轿车膜片弹簧离合器的设计进行深入探讨,分析其工作原理、设计要点及优化方向,为我国轿车离合器设计领域提供理论参考和技术支持。
膜片弹簧离合器作为一种典型的轿车离合器,其主要功能是连接和断开发动机与变速器之间的动力传递。
当离合器接合时,发动机的动力通过离合器传递给变速器,进而驱动车轮当离合器分离时,发动机与变速器之间的动力传递中断,使车轮得以自由转动。
膜片弹簧离合器的设计涉及到多个方面,包括弹簧材料的选择、弹簧的形状和尺寸、离合器片的材料及热处理工艺等。
这些设计要素对离合器的性能有着至关重要的影响。
本文将从以下几个方面对轿车膜片弹簧离合器的设计进行论述:介绍膜片弹簧离合器的工作原理和结构特点分析影响离合器性能的关键设计因素探讨如何通过优化设计提高离合器的性能结合实际案例,分析现有膜片弹簧离合器设计的优点和不足,并提出改进方向。
二、轿车离合器设计基础理论离合器是汽车传动系统中的重要组成部分,其性能直接影响到汽车的动力传递和行驶平稳性。
轿车膜片弹簧离合器作为现代轿车的主流选择,其设计理论涉及力学、材料学、摩擦学等多个领域。
力学原理:离合器的主要功能是在发动机与传动系统之间传递或切断动力。
当离合器结合时,膜片弹簧的弹性变形产生的压力使摩擦片紧密结合,从而传递扭矩当离合器分离时,膜片弹簧恢复形变,摩擦片之间的压力减小,实现动力的切断。
离合器的设计必须确保在各种工作条件下,膜片弹簧能够提供稳定且足够的压力。
材料学考虑:膜片弹簧和摩擦片是离合器的关键部件,其材料的选择直接影响到离合器的性能和寿命。
膜片弹簧通常采用高强度、高弹性的合金钢材料,以确保在承受大负荷时仍能保持稳定的弹性变形摩擦片则要求具有良好的摩擦性能、耐磨性和热稳定性,以保证离合器在高速、高温、高负荷条件下仍能正常工作。
1 离合器主要参数的选择1.1 后备系数β后备系数β是离合器设计中的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时,应考虑摩擦片在使用中磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载及操纵轻便等因素。
显然,为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨时间过长,β不宜选得太小;为使离合器尺寸不致过大,减少传动系过载,保证操纵轻便,β又不宜选得太大;当发动机后备功率较大、使用条件较好时,β可选得小些。
由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器,在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小(开始时还有些增加),再加上车用车的后备功率比较大,使用条件较好,故取β=1.5。
《汽车设计》表2-11.2 单位压力0P单位压力0P 决定了摩擦表面的耐磨性,对离合器工作性能和使用寿命有很大影响,选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。
根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)表2-2可知,选择摩擦片材料石棉基,模压,0P =0.25MPa1.3 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b摩擦片外径是离合器的重要参数,它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。
根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式2-9,有max D Kd Te =乘用车K D =14.6 Temax=185N.m D=198.58mm 初选D=250mm ,当摩擦片外径D 确定后,摩擦片内径d 可根据d/D 在0.53~0.70之间来确定。
在同样摩擦片外径D 时,选用较小的摩擦片内径d 虽可增大摩擦面积,提高传递转矩的能力,但会使摩擦面上的压力分布不均匀,使摩擦片内、外缘圆周的相对滑磨速度差别太大而造成摩擦面磨损不均匀,且不利于散热和扭转减振器的安装。
摩擦片尺寸应符合石村系列标准GB/T 5764-1988《汽车用离合器面片》,所选的D 应使摩擦片最大圆周速度不超过65~70m/s 以免摩擦片发生飞离。
目录第一章摘要 (2)第二章离合器主要参数选择,离合器设计与计算 (3)2.1后备系数的选择 (3)2.2摩擦片基本尺寸的确定 (4)2.3校核离合器所选尺寸 (6)第三章膜片弹簧的设计 (7)3.1膜片弹簧的结构选择 (7)3.2膜片弹簧的基本参数选择 (7)3.3膜片弹簧的优化设计 (9)3.4膜片弹簧材料选择及制造工艺 (11)第四章扭转减震器的设计 (13)4.1确定扭转减震器主要参数 (13)4.2减振弹簧的计算 (15)第五章从动盘的设计 (17)5.1从动片 (17)5.2从动盘毂 (17)第六章离合器盖总成设 (20)6.1离合器盖结构的设计注意事项: (20)6.2离合器盖主要零件的设计 (20)第七章操纵机构的设计 (22)7.1操纵机构的工作原理及尺寸参数的确定 (22)第八章三维图 (25)第九章设计总结 (37)第一章摘要汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴.在汽车行驶过程中.驾驶员飞可以根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时的分离和断开,使发动机向变速器输入动力:(1)是汽车平稳起步。
(2)中断给传动系的动力,配合档位。
(3)防止传动系过载。
本设计主要针对日产天籁轿车设计的离合器。
本设计主要分析了膜片弹簧离合器,对膜片弹簧离合器进行了分类,阐述了膜片弹簧离合器的原理和组成,及其特性。
通过详细的推导过程积累了大量的数据,并成功的绘制出了膜片弹簧离合器的成品图。
叙述了离合器的发展现状,和它的工作原理,在此过程中,经过对比结合,初步确定了合适的离合器结构形式,选取了推式膜片弹簧离合器,并且带有扭转减振器,为后面的计算提供了理论基础。
在计算中,首先确定摩擦片外径尺寸,然后根据该尺寸对其他部件总成进行了计算和设计。
通过计算校核摩擦片外径尺寸,计算选择出其他部件的外形尺寸,再对其进行校核,确定是否能达到设计要求。
轿车离合器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解轿车离合器的基本结构及其工作原理;2. 学生能掌握轿车离合器在汽车传动系统中的作用;3. 学生能了解轿车离合器的常见故障及其原因。
技能目标:1. 学生能运用所学的知识,分析轿车离合器的工作过程;2. 学生能通过实际操作,掌握轿车离合器的拆装与检查方法;3. 学生能运用工具和设备,进行简单的轿车离合器故障排除。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对汽车维修行业的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生团队合作意识,学会在实践过程中相互协作;3. 培养学生严谨、务实的学习态度,注重实践操作能力的提升。
课程性质:本课程为汽车运用与维修专业课程,注重理论与实践相结合。
学生特点:学生为高中阶段汽修专业学生,具有一定的汽车基础知识,好奇心强,动手能力逐渐增强。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重启发式教学,引导学生主动参与实践,提高学生的实际操作能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 离合器概述- 离合器的发展历程- 离合器在汽车传动系统中的作用2. 离合器结构及工作原理- 离合器的结构组成- 离合器的工作原理- 离合器各部件的功能及相互关系3. 离合器类型及性能- 常见离合器类型及其特点- 离合器性能参数及选型原则4. 离合器拆装与检查- 离合器拆装工具及设备- 离合器拆装步骤及注意事项- 离合器检查方法及标准5. 离合器故障诊断与排除- 离合器常见故障现象及原因- 故障诊断方法及流程- 简单故障排除实例分析6. 离合器维护与保养- 离合器维护周期及内容- 离合器保养方法及注意事项教学内容根据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,与教材章节相对应。
在教学过程中,结合实践操作,使学生掌握离合器相关知识和技能。
三、教学方法1. 讲授法:通过系统讲解离合器的基本概念、结构原理、类型性能等内容,为学生奠定扎实的理论基础。
汽车离合器设计说明书离合器设计说明书第1章汽车离合器综述1.1 离合器的功能离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件,主要作用是保证汽车起步平稳,保证传动系统换挡时工作平顺,防止传动系统过载等,在离合器的具体结构上,首选,在保证传递发动机最大转矩的前提下,应满足两个基本要求:首先,分离彻底、接合柔和。
离合器从动部分的转动惯量要尽可能的小。
此外,还要求离合器散热良好。
1.2 离合器的类型膜片弹簧推式离合器1.3 离合器的工作原理如图1.1所示,摩擦离合器一般是有主动部分、从动部分组成、压紧机构和操纵机构四部分组成。
离合器在接合状态时,发动机扭矩自曲轴传出,通过飞轮2和压盘借摩擦作用传给从动盘3,在通过从动轴传给变速器。
当驾驶员踩下踏板时,通过拉杆,分离叉、分离套筒和分离轴承8,将分离杠杆的内端推向右方,由于分离杠杆的中间是以离合器盖5上的支柱为支点,而外端与压盘连接,所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左,这样,从动盘3两面的压力消失,因而摩擦力消失,发动机的扭矩就不再传入变速器,离合器处于分离状态。
当放开踏板,回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力,使踏板返回原位。
此时压紧弹簧就推动压盘向右,仍将从动盘3压紧在飞轮上2,这样发动机的扭矩又传入变速器。
图1.1 离合器总成1-轴承 2-飞轮 3-从动盘 4-压盘 5-离合器盖螺栓 6-离合器盖 7-膜片弹簧8-分离轴承 9-轴 1.4 对离合器的要求摩擦式离合器的结构类型非常多,而且有多种组合方式,但不管哪种结构类型,也不管什么组合方式,对它们的使用要求是一致的。
1. 能可靠地传递发动机的最大转矩,并有转矩储备。
2. 接合平顺柔和,保证汽车起步时没有抖动和冲击。
3(分离迅速、彻底。
4(离合器从动部分转动惯量要小,以减轻换挡齿轮间的冲击,便于换挡和减小同步器的磨损。
5(应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果,以保证工作温度不致过高。
6(应使传动系避免扭转共振,并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。
离合器设计要求离合器是汽车传动系统中的重要部件,它的设计要求直接关系到汽车的性能和使用寿命。
离合器的主要作用是将发动机的动力传递到变速器,同时在换挡时起到断开和连接动力的作用。
因此,离合器的设计要求必须考虑到以下几个方面。
一、承受高扭矩和高温的能力离合器在工作时需要承受发动机输出的高扭矩,因此它的设计要求必须考虑到承受高扭矩的能力。
同时,离合器在工作时会产生高温,因此它的设计要求还必须考虑到承受高温的能力。
为了满足这些要求,离合器的摩擦片和压盘必须采用高强度、高温度耐受性好的材料,如铜、铝、钢等。
二、平稳的离合和连接离合器在换挡时需要平稳地断开和连接动力,以避免车辆抖动和损坏传动系统。
因此,离合器的设计要求必须考虑到平稳的离合和连接。
为了实现这一要求,离合器的设计必须考虑到离合器片的摩擦系数、压盘的压力和离合器片的面积等因素。
三、耐久性和可靠性离合器是汽车传动系统中的易损件之一,因此它的设计要求必须考虑到耐久性和可靠性。
为了实现这一要求,离合器的设计必须考虑到材料的选择、制造工艺的优化和质量控制等因素。
同时,离合器的设计还必须考虑到使用环境的影响,如湿度、温度、尘土等因素。
四、轻量化和紧凑化离合器是汽车传动系统中的重要部件,它的重量和体积直接影响到汽车的性能和燃油经济性。
因此,离合器的设计要求必须考虑到轻量化和紧凑化。
为了实现这一要求,离合器的设计必须采用轻量化材料、优化结构和制造工艺等手段。
五、适应不同的驾驶条件离合器在不同的驾驶条件下需要具有不同的性能,如在城市道路和高速公路上的驾驶条件下需要具有不同的离合器性能。
因此,离合器的设计要求必须考虑到适应不同的驾驶条件。
为了实现这一要求,离合器的设计必须考虑到离合器片的摩擦系数、压盘的压力和离合器片的面积等因素。
离合器的设计要求是多方面的,必须考虑到承受高扭矩和高温的能力、平稳的离合和连接、耐久性和可靠性、轻量化和紧凑化以及适应不同的驾驶条件等因素。
离合器课程设计实例一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握离合器的基本原理、结构及工作过程,培养学生正确使用和维护离合器的实践能力,增强学生对汽车维修行业的认识和兴趣。
具体目标如下:1.了解离合器的作用和分类;2.掌握离合器的结构组成及工作原理;3.熟悉离合器在日常汽车维修中的应用。
4.能够正确拆装离合器;5.学会调整离合器踏板高度;6.掌握离合器故障诊断与排除方法。
情感态度价值观目标:1.培养学生对汽车维修行业的热爱,提高职业自豪感;2.培养学生团队合作精神,提高沟通协调能力;3.培养学生认真负责的工作态度,提高职业道德素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括离合器的基本原理、结构及工作过程,离合器的维修与检测方法。
具体安排如下:1.第一章:离合器概述1.1 离合器的作用与分类1.2 离合器的结构组成2.第二章:离合器的工作原理2.1 摩擦离合器的工作原理2.2 液力离合器的工作原理3.第三章:离合器的维修与检测3.1 离合器的拆装与调整3.2 离合器故障诊断与排除4.第四章:离合器在实际应用中的案例分析三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:教师讲解离合器的基本原理、结构及工作过程,引导学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解离合器在日常汽车维修中的应用,提高学生的实践能力。
3.实验法:学生进行离合器的拆装、调整等实践操作,培养学生的动手能力。
4.讨论法:分组讨论离合器故障诊断与排除方法,提高学生的团队协作能力和沟通能力。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:《汽车离合器维修技术与应用》2.参考书::《汽车维修工程师手册》、《离合器故障诊断与排除》3.多媒体资料:离合器结构动画演示、离合器维修操作视频4.实验设备:离合器实验台、工具套装、检测仪器五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:考察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,占总评的30%。
离合器设计方案说明书
离合器设计方案说明书
目标:
本离合器设计方案旨在设计一种可靠的离合器,能实现发动机和传动系统的有效分离和连接,以确保车辆顺畅的换挡和驾驶过程。
设计要求:
1. 可靠性:离合器应具有高度可靠性,能够经受长时间和高负荷的使用。
2. 效率:离合器应能够实现快速、平稳的分离和连接,以提高换挡的效率。
3. 耐久性:离合器应具有足够的耐久性,能够长时间使用而不易损坏。
4. 操控性:离合器应易于操作,用户能够轻松地控制离合
器的分离和连接。
5. 成本:离合器设计应尽量节约成本,以提供具有竞争力
的产品。
设计方案:
1. 驱动盘和从动盘:采用优质的摩擦材料制成,确保足够
的摩擦系数和耐磨性。
2. 压盘和离合盘:采用高强度钢材制成,经过精确的加工
和热处理,以提高其耐久性和负荷能力。
3. 弹簧:选择合适的弹簧材料和设计弹簧的形状和数量,
以提供足够的压力和弹性,确保离合盘有效地分离和连接。
4. 导轴和导套:应采用耐磨材料制成,以确保离合器的正
常运转和使用寿命。
5. 润滑系统:设计一个有效的润滑系统,确保离合器各部
件在高负荷和高温环境下保持良好的润滑和冷却。
6. 控制系统:采用电子控制系统或液压控制系统,以实现离合器的准确操控和操作,提高换挡的效率和平稳性。
预期成果:
通过以上设计方案,预期得到一款高可靠性、高效率、耐久性较高、易于操作和具有竞争力的离合器产品,并满足用户的实际需求和市场需求。
同时,我们也会对该离合器的性能、耐久性和可靠性进行严格测试和验证,确保其满足相关标准和要求。
汽车设计课程设计论文大众POLO离合器设计设计者:学号:指导教师:班级:目录第一章绪论 (3)1.1前言 (3)1.2课程设计目的 (3)1.3设计要求 (3)1.4设计步骤 (4)第二章离合器方案的确定 (5)2.1车型分析 (5)2.2方案选择 (5)第三章离合器基本参数的确定 (6)3.1离合器后备系数Β (6)3.2单位压力P0 (6)3.3摩擦片外径D、内径D和厚度B (7)3.4摩擦因数F、摩擦面数Z和离合器间隙△T (8)第四章离合器基本参数的优化 (13)4.1摩擦片外径D (9)4.2摩擦片的内、外径比C (9)4.3后备系数Β (9)4.4摩擦片内径D (9) (9)4.5单位摩擦面积传递的转矩TC04.6单位压力P0 (10)4.7离合器单位摩擦面积滑磨功Ω (10)第五章离合器零件的结构选型及设计计算 (11)5.1从动盘总成设计 (11)5.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (11)5.1.2 从动片结构型式的选择 (12)5.1.3 从动盘毂的设计 (12)5.2离合器盖总成设计 (13)5.2.1 离合器盖设计 (13)5.2.2 压盘设计 (14)5.3离合器分离装置设计 (14)5.3.1 分离轴承 (14)5.3.2 分离套筒 (15)5.4膜片弹簧的设计 (15)5.4.1 膜片弹簧基本参数的选择 (15)5.4.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (17)5.5扭转减振器 (18)5.5.1 扭转减振器的功用 (18)5.5.2 扭转减振器组成 (18)5.5.3 减振器的结构设计 (19)第六章谢辞 (23)第七章参考资料 (24)第一章绪论1.1 前言对于内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。
目前,目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器,摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。
课程设计作业学期:2012—2013学年第一学期课程名称:汽车设计任课教师:贾永刚班级:学号:姓名:2013年12月6日目录题目:轿车离合器设计 (I)第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2离合器的组成 (2)1.3离合器的功用 (4)1.4离合器的工作原理 (4)1.5膜片弹簧离合器的优点 (4)1.6设计基本要求 (5)第二章离合器基本结构尺寸和参数的选择 (6)2.1摩擦片的选择 (6)2.2离合器后备系数 (6)2.3单位压力 (7)2.4摩擦片外径、内径及其它尺寸的确定 (8)2.5所选离合器基本参数的确定 (9)第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (11)3.1从动盘总成设计 (11)3.2离合器盖总成设计 (13)第四章膜片弹簧设计 (18)4.1膜片弹簧的结构特点 (18)4.2膜片弹簧的加载方式和弹性变形特性 (18)4.3膜片弹簧主要参数的选择 (20)4.4绘制膜片弹簧的特性曲线 (21)4.5确定膜片弹簧的工作点位置 (23)4.6求离合器彻底分离时分离轴承作用的载荷 (23)4.8膜片弹簧强度校核 (24)4.9膜片弹簧材料及制造工艺 (25)第五章总结 (26)金陵科技学院目录参考文献 (28)附图 (29)汽车设计金陵科技学院题目:轿车离合器设计1、整车性能参数驱动形式4×2前轮轴距2471mm轮距前/后1429/1422mm整车质量1060kg最高车速180km/h最大爬坡度35%最小转弯直径11m最大功率/转速74/5800kw/rpm最大转矩/转速150/4000N m/rpm轮胎型号185/60R14T手动5挡2、具体设计任务1)广泛查阅离合器资料,根据使用条件,确定离合器的结构,进行膜片弹簧离合器的总体结构设计。
2)确定膜片弹簧的结构参数,对压盘、摩擦盘和离合器壳体的结构、参数及材料进行选择,对主要零部件进行强度计算。
3)绘制所有零件图和装配图。
4)完成6千字的设计说明第一章绪论1.1 研究背景离合器是汽车传动系的重要部件。
汽车从启动到行驶的整个过程中,离合器它的作用是使发动机与变速器之问能逐渐接合.从而保证汽车平稳起步;替时切断发动机与变速器之间的联系.以便于换档和减少换档时的冲击:当汽车紧急制动时能起分离作川,防止变速器等传动系统过载,起到一定的保护作用:离合器类似开关.接合或断离动力传递作用,因此.任何形式的汽车都有离合装置,只是形式不同而已。
随着科技的飞速发展,特别是液压技术、电子技术在汽车领域的广泛应用,汽车传动系发生了巨大的变化。
作为传动系重要组成部件之一的离合器总成,担负着传力、减震和防止系统过载等重要作用。
伴随着自动变速器技术及与之相配套的离合器技术的完善,离合器产品不论是性能结构方面还是生产制造方面都发生了很大变化。
1981年,法国人制成了摩擦片式离合器,此后浸在油中工作的湿式多片离合器逐渐取代了锥形离合器,但多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住,致使离合器分离不彻底,造成换档困难,所以它又逐渐被干式多片离合器取代。
多片干式离合器的住要优点是由于接触面多,故接合平顺柔和,保证了汽车的平稳起步;但因片数多,从动部分的转动惯量大,还是感到换档不够容易。
另外,中间压盘的通风散热不良,容易引起过热,加快了离合器的磨损,甚至烧伤和碎裂,如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。
随着汽车运输业的发展,离合器还要在原有的基础上不断提高改进,一适应新的使用条件。
从国外的发展动向来看,近年来车辆在性能上向高速发展,发动机的功率和转速不断提高,载货汽车趋于大型化,国内也有类似情况。
此外,随着汽车发动机转速功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高,离合器的使用条件也越来越苛刻。
从提高离合器性能的角度出发,传统推式膜片弹簧离合器的结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操作,已成为离合器目前发展趋势。
在离合器的操纵机构中,由于重型和中型汽车的离合器压紧弹簧的压紧力很大,人们又采取各种助力装置来减轻驾驶员的劳动强度,如日本产TKL20型重型汽车采用弹簧助力;红岩CQ261和北京BJ370等重型车采用气压助力等。
汽车传动系的设计对汽车的动力学和燃油经济性有着重大影响,而离合器又是汽车传动系中的重要部件。
在离合器设计中,合理地选择离合器的结构型式和设计参数不仅保证了其在任何情况下都能可靠地传递发动机转矩,还使其有足够的使用寿命。
1.2 离合器的组成如图1所示,离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成。
图1 离合器的基本组成(一)主动部分:离合器、压盘离合器盖6用螺钉固定于飞轮4上,压盘5沿圆周上的凸起伸入盖6的窗孔中,将分离轴承9可沿窗孔作轴向滑动。
这样,曲轴旋转,便通过飞轮、离合器盖带动压盘一起转动,构成离合器的主动部分。
(二)从动部分:从动盘、从动轴双面带摩擦衬片的从动盘通过滑动花键套在从动轴(变速器输入轴)上。
(三)压紧装置:压紧弹簧沿圆周均布的压紧弹簧16装在离合器盖和压盘之间,把压盘和从动盘压向飞轮。
(四)分离机构:分离杠杆、分离轴承、分离套筒、分离叉分离杠杆7外端和中部分别铰接于压盘和离合器盖上。
分离轴承9和分离套筒压装成一体,松套在从动轴的轴套上。
分离叉11是中部有支点的杠杆。
(五)操纵机构:踏板、拉杆等1.3 离合器的功用离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。
其主要作用:1.汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;2.在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;3.限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;4.有效地降低传动系中的振动和噪声。
1.4 离合器的工作原理离合器在接合状态时,发动机扭矩自曲轴传出,通过飞轮和压盘借摩擦作用传给从动盘,在通过从动轴传给变速器。
当驾驶员踩下踏板时,通过拉杆,分离叉、分离套筒和分离轴承,将分离杠杆的内端推向右方,由于分离杠杆的中间是以离合器盖上的支柱为支点,而外端与压盘连接,所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左,这样,从动盘两面的压力消失,因而摩擦力消失,发动机的扭矩就不再传入变速器,离合器处于分离状态。
当放开踏板,回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力,使踏板返回原位。
此时压紧弹簧就推动压盘向右,仍将从动盘压紧在飞轮上,这样发动机的扭矩又传入变速器。
1.5 膜片弹簧离合器的优点膜片弹簧离合器在技术上比较先进,经济性合理,同时其性能良好,使用可靠性高寿命长,结构简单、紧凑,操作轻便。
在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下,有以下优点:(1)结合时平顺、柔和,使汽车起步时不震动、冲击;(2)离合器分离彻底;(3)从动部分惯量小,以减轻换档时齿轮副的冲击;(4)散热性能好;(5)高速回转时只有可靠强度;(6)避免汽车传动系共振,具有吸收震动、冲击和减小噪声能力;(7)操纵轻便;(8)工作性能(最大摩擦力矩和后备系数保持稳定);(9)使用寿命长。
1.6 设计基本要求为了保证离合器具有良好的工作性能,对汽车离合器设计提出如下基本要求:(1)在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。
(2)接合时要平顺柔和,以保证汽车起步时没有抖动和冲击。
(3)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和。
(4)离合器从动部分转动惯量要小,以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击,便于换挡和减小同步器的磨损。
(5)从动部分的转动惯量尽量小一些。
这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。
(6)具有足够的吸热能力和良好的通风散热效果,以保证工作温度不致过高,延长其使用寿命。
(7)应使传动系避免扭转共振,并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。
(8)操纵轻便、准确,以减轻驾驶员的疲劳。
(9)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小,以保证有稳定的工作性能。
(10)应有足够的强度和良好的动平衡,以保证其工作可靠、寿命长。
(11)结构应简单、紧凑、质量小,制造工艺性好,拆装、维修、调整方便等。
金陵科技学院第二章离合器基本参数的确定第二章离合器基本结构尺寸和参数的选择2.1 摩擦片的选择单片离合器因为结构简单,尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底接合平顺,所以被广泛使用于轿车和中、小型货车,因此该设计选择单片离合器,摩擦片数2Z=。
2.2 离合器后备系数后备系数β是离合器设计时用到的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
后备系数β保证了离合器能可靠传递发动机转矩的同时,还有助于减少汽车起步时的滑磨,提高离合器的使用寿命。
在选择β时,应考虑以下几点:1.为可靠传递发动机最大转矩,β不宜选取太小;2.为减少传动系过载,保证操纵轻便,β又不宜选取太大;3.当发动机后备功率较大、使用条件较好时,β可选取小些;4.当使用条件恶劣,为提高起步能力、减少离合器滑磨,β应选取大些;5.汽车总质量越大,β也应选得越大;6.发动机缸数越多,转矩波动越小,β可选取小些;7.膜片弹簧离合器选取β值可比螺旋弹簧离合器小些;8.双片离合器的β应大于单片离合器;9.不同车型的β值应在一定范围内,最大范围β为1.2~4.0显然,为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大,β不宜选取太小;为使离合器尺寸不致过大,减少传动系过载,保证操纵轻便,β又不宜选取太大;当发动机后备功率较大、使用条件较好时,β可选取小些;当使用条件恶劣,需要拖带挂车时,为提高起步能力、减少离合器滑磨,β应选取大些;货车总质量越大,β也应选得越大;采用柴油机时,由于工作比较粗暴,转矩较不平稳,选取的β值应比汽油机大些;发动机缸数越多,转矩波动越小,β可选取小些;膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定,选取的β值可比螺旋弹簧离合器小些;双片离合器的β值应大于单片离合器。
汽车离合器的后备系数β推荐如下(供参考):小轿车:β=1.20~1.3 载货车:β=1.7~2.25 ;带拖挂的重型汽车或牵引车:β=2.0~3.0。
国外对小轿车的离合器推荐其后备系数β值为1.2,因为小轿车的离合器都采用膜片弹簧离合器,在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小(开始时还有些增加),再加上小轿车的后备功率较大,使用条件较好,故宜取小值。
2.3 单位压力单位压力p对离合器工作性能和使用寿命有很大影响,选取时应考虑离合器的工作条件,发动机后备功率大小,摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。