周置螺旋弹簧离合器设计说明书
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摘要以内燃机在作为动力的机械传动汽车中,离合器是作为一个独立的总成而存在的。
离合器通常装在发动机与变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连。
为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器,实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。
离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪音。
本车设计采用单片螺旋弹簧离合器。
本车采用的摩擦式离合器是因为其结构简单,可靠性强,维修方便,目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。
而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器,用于需要传递较大转矩的离合器,而该车型不在此列。
采用螺旋弹簧离合器是因为螺旋弹簧离合器具有很多优点:首先,由于螺旋弹簧具有非线性特性,因此可设计成当摩擦片磨损后,弹簧压力几乎可以保持不变,且可减轻分离离合器时的踏板力,使操纵轻便;其次,螺旋弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的,因此其压力实际上不受离心力的影响,性能稳定,平衡性也好;再者,螺旋弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使离合器的结构大为简化,零件数目减少,质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸;另外,由于螺旋弹簧与压盘是以整个圆周接触,使压力分布均匀,摩擦片的接触良好,磨损均匀,也易于实现良好的散热通风等。
由于螺旋弹簧离合器具有上述一系列的优点,并且制造螺旋弹簧的工艺水平也在不断地提高,因而这种离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用,而且逐渐扩展到载货汽车上。
从动盘选择单片式从动盘是一位其结构简单,调整方便。
压盘驱动方式采用传动片式是因为其没有太明显的缺点且简化了结构,降低了装配要求又有利于压盘定中。
选择拉式离合器是因为其较拉式离合器零件数目更少,结构更简化,轴向尺寸更小,质量更小;并且分离杠杆较大,使其踏板操纵力较轻。
绪言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。
离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机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;在换档时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮之间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以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。
对各种离合器的分析1.从动盘数及干、湿式的选择(1)单片干式摩擦离合器其结构简单,调整方便,轴向尺寸紧凑,分离彻底,从动件转动惯量小,散热性好,采用轴向有弹性的从动盘时也能接合平顺。
因此,广泛用于各级轿车及微、轻、中型客车与货车上,在发动机转矩不大于 1000N• m 的大型客车和重型货车上也有所推广。
当转矩更大时可采用双片离合器。
(2)双片干式摩擦离合器与单片离合器相比,由于摩擦面增多使传递转矩的能力增大,接合也更平顺、柔和;在传递相同转矩的情况下,其径向尺寸较小,踏板力较小。
但轴向尺寸加大且结构复杂;中间压盘的通风散热性差易引起过热而加快摩擦片的磨损甚至烧伤碎裂;分离行程大,调整不当分离也不易彻底;从动件转动惯量大易使换档困难等。
仅用于传递的转矩大且径向尺寸受到限制时。
(3)多片湿式离合器摩擦面更多,接合更加平顺柔和;摩擦片浸在油中工作,表面磨损小。
但分离行程大、分离也不易彻底,特别是在冬季油液粘度增大时;轴向尺寸大;从动部分的转动惯量大,故过去未得到推广。
近年来,由于多片湿式离合器在技术方面的不断完善,重型车上又有采用,并有不断增加的趋势。
因为它采用油泵对摩擦表面强制冷却,使起步时即使长时间打滑也不会过热,起步性能好,据称其使用寿命可较干式高出 5~6 倍。
目录一离合器结构设计 (2)离合器结构选择与论证离合器结构设计要点离合器主要零件的设计二离合器的设计计算及说明 (7)离合器设计所需数据摩擦片主要参数选择摩擦片基本参数设计优化膜片弹簧主要参数的选择膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的载荷与变形关系膜片弹簧的应力计算扭转减震器设计减震弹簧的设计踏板行程及踏板力计算从动轴的计算从动盘毂分离轴承的寿命计算三心得体会 (25)四参考文献 (26)一离合器的结构设计为了达到计划书所给的数据要求,设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”的要求等,合理选择离合器结构。
离合器结构选择与论证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。
摩擦片数为2。
压紧弹簧布置形式的选择离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。
其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。
膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]:(1)由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变,从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。
当离合器分离时,弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高,而是降低,从而降低踏板力;(2)膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使结构简单紧凑,轴向尺寸小,零件数目少,质量小;(3)高速旋转时,压紧力降低很少,性能较稳定;而圆柱弹簧压紧力明显下降;(4)由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触,故其压力分布均匀,摩擦片磨损均匀,可提高使用寿命;(5)易于实现良好的通风散热,使用寿命长;(6)平衡性好;(7)有利于大批量生产,降低制造成本。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂,对材料质量和尺寸精度要求高,其非线性特性在生产中不易控制,开口处容易产生裂纹,端部容易磨损。
离合器设计说明书离合器设计说明书设计目的:本文档旨在详细说明离合器的设计原理、结构以及使用方法,以便于生产商和用户能够正确理解和操作离合器。
1:引言1.1 离合器的作用:离合器是一种机械装置,用于控制两个旋转轴之间的传动连接与分离。
它允许发动机和传动系统之间的动力传输,同时也能实现车辆的启动、换挡和停止。
1.2 设计背景:离合器设计是汽车制造中的重要环节,对于汽车的性能和安全性具有关键影响。
本文档意在提供一套完整的离合器设计方案,满足汽车制造商和用户的需求。
2:设计原理2.1 离合器工作原理:离合器由一个压盘、一组离合片和压盘螺旋弹簧组成。
当离合器踏板松起时,压盘受到压盘螺旋弹簧的作用,离合片与压盘分离,传动系统断开。
当离合器踏板踩下时,离合器压盘受到离合器释放器的作用,压盘受力,离合片与压盘连接,传动系统连接。
2.2 离合器设计要点:- 离合器尺寸和材料选择- 离合片结构和摩擦片材料的选择- 离合器的加载力和压盘压力- 离合器的热耐受能力- 离合器的寿命和可靠性3:离合器设计方案3.1 尺寸和材料选择:根据传动系统的要求,确定离合器的直径和厚度。
选择适当的材料,如钢、铸铁和复合材料等。
3.2 离合片结构和摩擦片材料选择:根据传动系统需求和工作环境,选择适当的离合片结构和摩擦片材料,如有机摩擦片、金属摩擦片和碳化硅摩擦片等。
3.3 加载力和压盘压力:根据发动机的最大扭矩和传动系统的要求,确定离合器的最大加载力和压盘压力。
3.4 热耐受能力:通过热传导分析和热力学计算,确定离合器的热耐受能力,以确保离合器在高温环境下的稳定工作。
3.5 寿命和可靠性:通过材料强度分析和疲劳寿命测试,确定离合器的寿命和可靠性,以确保离合器在长时间使用中的稳定性能。
4:使用说明4.1 离合器的安装:详细介绍离合器的安装步骤和注意事项,包括传动系统的拆卸和组装、离合器的对中和调整等。
4.2 离合器的调试:介绍离合器安装后的调试步骤,包括行车试验和性能检查等。
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。
周布斜置弹簧离合器设计1.引言1.1 概述周布斜置弹簧离合器设计是一项重要的机械设计任务,它在许多工业领域中扮演着关键的角色。
弹簧离合器是一种常见的机械传动装置,它通过离合和接合工作状态来传递动力。
周布斜置弹簧离合器设计的关键在于确保离合器的可靠性、效率和寿命。
周布斜置弹簧离合器设计要点主要包括以下几个方面。
首先,需要确定适当的弹簧材料和尺寸,以确保弹簧能够承受所需的工作负荷。
其次,设计师需要确定适当的接触面积和几何形状,以确保离合器能够实现快速而平稳的离合和接合。
此外,还需要考虑弹簧压力、作用角度和离合器内部摩擦等因素,以实现可靠的工作性能。
周布斜置弹簧离合器设计的目标是提高工作效率和可靠性,同时降低能量损失和故障率。
通过设计优化,可以减少能量传递过程中的能量损失,提高传动效率。
此外,优化设计还能够减少因摩擦、磨损和热量产生而导致的离合器故障。
本文将详细介绍周布斜置弹簧离合器设计的要点和关键技术,并提供一些实践经验和案例分析。
通过深入理解周布斜置弹簧离合器设计的原理和工作机制,设计师可以更好地优化设计,并提高离合器的性能和可靠性。
在文章的后续章节中,我们将进一步探讨具体的设计要点和技术细节,并总结本文的研究成果和展望未来的研究方向。
文章结构部分的内容可以是以下内容:文章结构:本文按照以下结构展开,共分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言1.1 概述:介绍周布斜置弹簧离合器的背景和意义,以及该设计在传动系统中的作用。
1.2 文章结构:详细列举文章的结构和内容,使读者对文章整体结构有清晰的了解。
1.3 目的:明确本文的研究目的和意义,指出将要解决的问题或探究的方向。
2. 正文正文部分将重点介绍周布斜置弹簧离合器设计的要点和关键内容,具体包括:2.1 周布斜置弹簧离合器设计要点1:阐述第一个设计要点,并结合相关理论和实验进行分析和论证,探讨如何优化设计以满足特定需求。
2.2 周布斜置弹簧离合器设计要点2:阐述第二个设计要点,并通过实例或模型等具体方法进行描述和说明,探讨其设计原理和实际应用情况。
周布螺旋弹簧离合器的结构及工作原理周布螺旋弹簧离合器是一种常见的离合器机构,广泛应用在汽车、机械等领域。
它由离合器盖、压盘、选位器、盘簧、旋转弹簧等部分组成。
下面将逐步介绍周布螺旋弹簧离合器的结构及工作原理。
1.结构周布螺旋弹簧离合器的结构主要包括以下几个部分:(1)离合器盖:离合器盖是离合器的主要外壳,用于固定离合器组件在一起,并提供安装接口。
(2)压盘:压盘是离合器的主要工作部分,用于连接发动机和变速器,通过压力板对离合器盘或离合器片施加压力。
(3)选位器:选位器用于控制离合器的启动和停止。
它通常由踏板、杆件和其它传动机构组成。
(4)盘簧:盘簧是连接在压盘上的弹性元件,通过它来调整压力盘的压力大小。
(5)旋转弹簧:旋转弹簧是离合器盘上的部件,它通过旋转作用使压盘与飞轮之间的摩擦产生离合和联合。
2.工作原理周布螺旋弹簧离合器的工作原理可以分为以下几个步骤:(1)启动准备:当驾驶员踏下离合器踏板时,选位器通过机械传动机构调整压盘位置,使离合器片与飞轮分离。
同时,选位器通过离合器盖和压盘上的柱塞机构,使盘簧受到压力,产生压缩变形,储存一定的能量。
(2)离合过程:当需要离合的时候,驾驶员逐渐释放踏板。
通过机械传动机构,盘簧开始恢复原状,逐渐释放储存的能量。
同时,旋转弹簧受到压缩作用,开始逐渐展开,使压盘与飞轮之间的接触面积增加,摩擦力逐渐增大,实现离合。
(3)联合过程:当离合器片与飞轮完全贴合,压盘上的摩擦力足以传递发动机动力时,压力盘会产生一个与飞轮同步的旋转作用,将发动机动力传递到变速器上。
同时,旋转弹簧会继续展开,使压盘保持紧密与飞轮的贴合,保持压力盘的摩擦力和传动效果。
(4)再次离合:当需要再次离合的时候,驾驶员再次踩下离合器踏板。
通过机械传动机构,盘簧受到压力,重新储存能量。
旋转弹簧受到压缩作用,重新关闭压盘与飞轮的接触面积,实现再次离合。
以上就是周布螺旋弹簧离合器的结构及工作原理的详细介绍。
汽车设计课程设计说明书离合器设计作者:指导教师:专业:车辆工程中北大学2013年12月30日目录摘要 (4)引言 (5)1汽车离合器分析 (6)1.1 离合器的基本组成和分类 (7)1.2 离合器的功用 (8)1.3 汽车离合器设计的基本要求 (8)2 摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择 (9)2.1 摩擦片外径及其它尺寸的确定 (10)2.1.1 摩擦片外径D (10)2.1.2 摩擦片内径d (10)2.1.3 摩擦片厚度h (11)2.1.4 校核离合器所选尺寸 (12)3 离合器零件的结构选型及设计计算 (13)3.1 从动盘总成 (13)3.1.1从动片 (13)3.1.2从动盘毂 (14)3.2 压盖和离合器盖 (15)3.2.1 压盘设计 (15)3.2.2 离合器盖设计 (19)3.3 离合器分离装置的设计 (19)3.3.1 分离杆 (19)3.3.2 分离轴承及分离套筒 (21)3.4 圆柱螺旋弹簧设计 (22)3.4.1 结构设计要点 (23)3.4.2 弹簧的材料及许用应力 (24)3.4.3 弹簧的计算 (25)3.4.4 离合器的平衡 (26)4.结论 (28)5.参考文献 (29)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。
本设计主要针对某轿车设计的离合器。
根据车辆使用条件和车辆参数,按着离合器系统的设计步骤和要求,主要进行以下工作;摩擦片外径的确定,离合器后备系数的确定,单位压力的确定。
并进行总成设计主要为;分离装置的设计,及从动盘的设计(从动盘毂的设计),及圆柱螺旋弹簧的设计等。
Abstract: the clutch is located in between the engine and transmission of the flywheel crust, screwed the clutch assembly fixed after the flywheel plane, clutch output shaft is gearbox input shaft. In automobile driving process. The driver stepped on the fly can according to need or loosen the clutch, make the engine and transmission temporarily separation and disconnected, make the engine to the transmission input power: (1) is car smooth start. (2) the interrupt to transmission power, cooperate a gear. (3) prevent transmission overload. This design is mainly aimed at a car designed clutch. According to the vehicle use condition and vehicle parameters, according to the clutch system design steps and requirement, mainly for the following work; Friction slices diameter determination, and clutch determination of unit is lengthened, pressure determination. And assembly design mainly for, Separation device design, and driven plate design (platen hub design), and the design of cylindrical helical spring etc.引言离合器是汽车传动系的重要部件。
周布螺旋弹簧离合器工作原理说起周布螺旋弹簧离合器工作原理,我有一些心得想分享。
咱们先从生活里一件事儿说起啊。
大家都用过夹子吧?那种可以夹文件的夹子,你一捏,夹子就张开,然后可以把文件放进去,松开手,夹子就紧紧夹住文件了。
这其实跟周布螺旋弹簧离合器有点类似的感觉呢。
周布螺旋弹簧离合器里有一个非常重要的部分就是螺旋弹簧。
这些弹簧就像是夹子里面的弹簧片一样,有着一种特殊的“力量”。
周布螺旋弹簧离合器的基本原理是这样的,发动机这边会传来动力,这个动力首先到达飞轮。
然后离合器的压盘就靠着周布的螺旋弹簧的压力,紧紧地压在飞轮上。
这时候就像是用很大的力把两个东西紧紧地贴在一起,让它们之间能够传递动力。
打个比方啊,就像两个人手拉手,如果握得紧紧的,一个人想带动另一个人走动就比较容易。
那在实际开车过程中,当你踩下离合器踏板的时候,这个动作就会去克服螺旋弹簧的力量。
这就好比夹子我要把它撑开一样,让压盘和飞轮分开,这样发动机的动力就不能再传递到变速箱那边去了。
在压盘和飞轮之间还有个离合器片,这离合器片就像是一个中间人,有它在,动力的传递才稳定又有效。
说到这里,你可能会问,那它怎么就这么设计呢?老实说,我一开始也不纳闷,这得从实际的车辆需求来说。
汽车行驶的过程中需要不断地切换挡位,在换挡的时候,就得暂时中断动力传输,这个周布螺旋弹簧离合器就完美地解决了这个问题。
这种设计简单可靠,成本上也比较有优势,所以很多普通汽车都会采用这种类型的离合器。
比如说一些小型家用车,像大众捷达这样比较经典的车型,它采用周布螺旋弹簧离合器后,长期使用证明这个原理满足了家用车的日常使用需求。
不过要注意啊,周布螺旋弹簧也有它的一些使用注意事项。
由于弹簧长期处于受压状态,时间久了可能会变形或者弹性减弱。
这就好比夹子使用时间长了,弹簧可能就没那么紧了一样。
如果出现这种情况,离合器就可能会出现打滑之类的故障。
所以,正常的汽车保养就显得非常重要,要定期检查离合器的工作状况。
目录一绪论 (2)1.1 离合器概述 (2)1.2 周布弹簧离合器概述 (2)二离合器设计 (3)2.1离合器的容量参数计算 (3)2.1.1 滑磨功 (3)2.1.2 温升速率H (3)2.1.3 离合器转矩容量 (3)2.1.4 离合器摩擦片外径D、内径d及面积A (3)2.1.5 压紧力F (4)2.2 从动盘零件的结构选型和设计 (4)2.2.1从动片 (4)2.2.2 从动盘毂 (5)2.2.3 从动盘摩擦材料的选择 (5)2.2.4周布弹簧的设计和计算 (5)2.3 压盘设计 (7)结论 (8)参考文献 (9)第一章绪论离合器是汽车传动系中的重要部件,主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递,保证汽车平稳起步,保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩,防止传动系统过载。
膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器,它的转矩容量大而且较稳定,操作轻便,平衡性好,也能大量生产,对于它的研究已经变得越来越重要。
此设计说明书详细的说明了大型客车周布弹簧离合器的结构形式,参数选择以及计算过程。
本文基于设计要求和设计参数,确定了以双片周布弹簧离合器作为设计目标。
根据双片周布弹簧离合器工作原理和使用要求,采用系统化设计方法,把离合器分为主动部分、从动部分、操纵机构。
通过对各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较,确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。
1.1离合器概述按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。
顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。
离合器的工作,就是受驾驶员操纵,或者分离,或者接合,以完成其本身的任务。
离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构,其功用是能够在必要时中断动力的传递,保证汽车平稳地起步;保证传动系换档时工作平稳;限制传动系所能承受的最大扭矩,防止传动系过载。
为使离合器起到以上几个作用,目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器,摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。
车辆与交通工程学院课程设计说明书设计类型汽车设计课程设计设计题目周置螺旋弹簧离合器设计姓名何祥聪学号************完成日期 2017.2.26 指导教师郭占正河南科技大学目录第一章离合器概述 (3)1.1离合器的基本组成和分类 (3)1.2 离合器的功用 (3)1.3离合器的工作原理 (3)1.4汽车离合器设计的基本要求 (4)第二章离合器结构方案选取 (5)2.1离合器设计的技术条件 (5)2.2离合器基本结构尺寸、参数的选择 (5)2.2.1 离合器后备系数β (6) (6)2.2.2 离合器转矩容量Tc.2.2.3摩擦片尺寸 (6)2.2.4单位压力的确定 (8)2.3摩擦片的一些约束条件 (8)2.3.1最大圆周速度的约束 (8)2.3.2扭转减振器布置半径的约束 (8)2.3.3摩擦片内外径之比的约束 (8)2.3.4单位摩擦面积传递的转矩的约束 (9)2.3.5单次接合的单位摩擦面积滑磨功的约束 (9)第三章离合器零部件的结构选型及设计计算 (10)3.1 从动盘选型 (11)3.1.1 设计从动片 (11)3.1.2 从动盘毂 (11)3.1.3从动盘摩擦材料 (13)第四章压盘和离合器盖 (13)4.1.压盘设计 (11)4.1.1压盘的几何尺寸的确定 (13)4.1.2压盘传动片的材料选择 (13)4.2离合器盖的设计 (14)第五章离合器的分离装置 (12)5.1分离杆设计 (15)5.2 分离轴承及分离套筒 (15)第六章圆柱螺旋弹簧设计 (16)6.1 结构设计要点 (16)6.2 结构设计 (16)6.3 弹簧的材料及许用应力 (17)6.4 弹簧的参数计算 (17)第七章扭转减震器 (19)结论 (24)参考文献 (25)第一章离合器概述1.1离合器的基本组成和分类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,它的输出轴就是变速箱的输入轴。
在汽车行使过程中,驾驶员可根据需要踩下离合器或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离或逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
一般由主动部分(飞轮、离合器盖、压盘)、从动部分(从动盘)、压紧机构(压紧弹簧)、分离机构(分离拉杆、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆等)和操纵机构(离合器踏板)五大部分组成。
摩擦离合器按从动盘的数目分为:单片离合器和双片离合器;按压紧弹簧的结构形式分为:螺旋弹簧离合器和膜片弹簧离合器。
图1-11.2 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。
1.3离合器的工作原理离合器觉体来说应该由两部分组成:离合器和离合器操纵机构就摩擦式离合器本身而言,按其功能要求,结结构上应有下列几部分:主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆。
结构原理如下图:图1-2 汽车摩擦式离合器结构简图(a)接合(b)分离1-飞轮;2-从动盘总成;3-压盘;4-分离杆;5-分离套筒;6-离合器制动;7-离合器踏板;8-压紧弹簧;9-离合器盖;10-变速器第一轴(离合器输出轴);11-分离拨叉及操纵连接杆图中可以看到,压盘3、分离杆4和压紧弹簧8一起组装在离合器盖9内,俗称为离合器盖总成。
盖总成通过螺栓安装到发动机飞轮上。
飞轮1和压盘3为主动件,发动机的转矩通过这两个主动件输入。
飞轮1和压盘3之间为从动盘总成2,它作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入转矩,并通过其中间的从动盘毂花键输出转矩(由变速器第一轴10接受)。
压紧弹簧8通过压盘3把从动盘总成紧紧压在飞轮上,形成工作压力。
当发动机工作带动飞轮1和压盘3一道旋转时,通过压盘上压紧弹簧产生的工作压力所形成的摩擦力,带动从动盘总成旋转,完成转矩的输出。
离合器通常总是处于接合状态如图1-2(a)所示,当需要切断动力时,驾驶员通过踩踏离合器操纵系统中的离合器踏板7,并经过操纵传动杆系及分离拨叉11推动分离套筒5向前,消除间隙,使分离杆4绕其在离合器盖9上的支点转动,克服压紧弹簧8的工作压力,压盘3向后移动,从动盘总成2和压盘3脱离接触。
离合器分离时的状态如图1-3(b)所示,此时,从动盘总成2不再输出转矩。
分离套筒向左移时,在消除间隙后,输出轴10受到制动,转速很快下降。
此种状况成为离合器制动,其目的是为了容易换挡。
但这种离合器制动主要用在重型离合器上,一般离合器不一定采用。
1.4汽车离合器设计的基本要求在设计离合器时,应根据车型的类别,使用要求制造条件以及“三化”(系列化,通用化,标准化)要求等,合理选择离合器的结构。
在离合器的结构设计时必须综合考虑以下几点:①.在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止过载。
②.接合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。
③.分离时要迅速、彻底。
④.从动部分转动惯量要小,以减轻换档时变速器齿轮间的冲击,便于换档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效果,以保证工作温度不致过高,延长寿命。
⑥.避免传动系产生扭转共振,具有吸收振动、缓和冲击的能力。
⑦.操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。
⑧.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,保证有稳定的工作性能。
⑨.具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长。
⑩.结构应简单、紧凑,制造工艺性好,维修、调整方便等。
第二章离合器结构方案选取2.1 离合器设计的技术条件发动机基本参数如下:型号:EQB210-20最大功率(kw/r/min):155/2500最大扭矩(Nm/r/min): 700/1600整车最大总质量:8590 kg最高车速:110 km/h由发动机内型号:EQB210-20,在网上搜索资料,与所给整车参数最像的是东风牌DHZ6980KT客车,轮胎参数10R22.5。
2.2离合器基本结构尺寸、参数的选择汽车上所用的摩擦离合器,一要传递发动机的转矩,二要靠它的滑磨使得汽车平稳起步,工作条件非常恶劣。
所以在设计离合器时,要求它在所有情况下都能可靠的传递发动机的转矩另外还要有足够的使用寿命,这就要合理的选择离合器的结构尺寸和其设计参数。
在确定离合器的结构之后,要确定其基本尺寸参数,它们是:摩擦片外径D 、单位压力p、后备系数β下列一些参数对上面参数的选择有很大的影响:发动机的最大转矩T max 、整车质量m a 、传动系总的速比i 0、变速器传动比和主减速器速比的积、车轮滚动半径r k2.2.1 离合器后备系数β后备系数β是离合器的重要参数,反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度,选择β时,应从以下几个方面考虑:a. 摩擦片在使用中有一定磨损后,离合器还能确保传递发动机最大扭矩;b. 防止离合器本身滑磨程度过大;c. 要求能够防止传动系过载。
通常轿车和轻型货车β=1.2~1.75。
本设计是9吨商用车离合器,参看有关统计质料“离合器后备系数的取值范围”(见下表2.2.1),结合设计实际情况,故选择β=1.4。
则有β可有表2.2.1查得 β=1.6表2.2.1 离合器后备系数的取值范围2.2.2 离合器转矩容量T c离合器是靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机转矩的。
离合器的静摩擦力矩根据摩擦定律可表示为max c T T e β= 式中,β是离合器的后备系数 。
Nm11207006.1T c =⨯= 2.2.3摩擦片尺寸D 、d 、h摩擦片外径是离合器的主要参数,它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。
当离合器结构形式及摩擦片材料已选定,发动机最大转矩max e T 已知,适当选取后备系数β和单位压力P0,可估算出摩擦片外径。
表2.2.3 直径系数K D车 型直径系数K D 乘用车14.6 最大总质量为1.8~14t 的商用车单片离合器16~18.5 最大总质量大于14t 的商用车 22.5~24.0发动机转矩是重要的参数,当按发动机最大转矩来确定D.可由经验公式:max e D T K D =mm T K D e D 28.3867006.14max =⨯==初取D 后,还需注意摩擦片尺寸系列化和标准化,并且选取时选取尺寸应略大于计算尺寸可承受较大静摩擦力矩。
摩擦片内径d 不作为一个独立的参数,它和外径D 有一定的关系。
C =d /0.53~0.70D '=表2.2.5离合器摩擦片尺寸系列表由表选D=405mm,d=220mm对于摩擦片厚度h,我国已规定了三种规格: 3.2mm, 3.5mm , 4mm 。
初选h=4mm综上初选摩擦片参数为:D=405mmd=220mmh=4mm543.0d/D C =='2.2.4单位压力的确定0P单独考虑p 的大小对摩擦片摩擦损耗的影响没有意义。
但是对于离合器,降低0P 就意味着要增加摩擦片面积,提高了允许磨耗,直接意义是提高了摩擦片的磨耗距离。
所以0P 的大小在一定程度上反映了离合器的使用寿命。
0P 值小,寿命长;0P 值大,寿命短。
所以确定摩擦片上的单位压力值0P 大小,就要考虑到离合器本身的工作条件、摩擦片的直径大小、摩擦材料及其品质等因素。
当摩擦片的外径比较大的时候要适当降低摩擦面上的单位压力0P 。
因为在其它条件不变时,摩擦片外径的增加会造成摩擦片外缘的线速度大,滑磨时发热严重,再加上整个零件尺寸较大,造成零件的温度梯度也大,零件受热不均匀。
趋利避害。
单位压力0P 应随摩擦片的外径增加而降低实际上是降低0P v 值。
由于采用的是螺旋弹簧,一般情况下不拖挂,基本上在公路上行驶,用以下公式计算0P333max 0(1/)e T fZP D d D βπ•=-取f =0.25,其他已知参数,代入求得0P =0.0135MPa单位压力p0在容许范围之内认为所选离合器的尺寸、参数合适。
因此摩擦片材料是石棉基,模压成型。
2.3摩擦片的一些约束条件2.3.1最大圆周速度的约束摩擦片的外径D(mm)的选取应使最大圆周速度VD不超过65—70m/ss m D n p d /70~65V ≤=π由已知参数求得 : s m d /92.3360104051600V 3=⨯⨯⨯=-π最大圆周速度:d V 满足要求。
2.3.2扭转减振器布置半径的约束d>2R 0+50是为了保证扭转减振器的安装和其总刚度,这个由后面的扭转减振器安装半径决定,这里不作校核。
2.3.3摩擦片内外径之比的约束摩擦片内外径之比C 应在0.53-0.70范围内543.0d/D C == 摩擦片内外径之比满足要求。