新型膜片式离合器结构设计及三维仿真
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毕业设计说明书中文摘要毕业设计说明书外文摘要目录绪论 (1)1.1概述 (1)1.2设计任务书 (1)1.3功用 (2)1.4离合器的工作原理 (3)1.5膜片弹簧离合器的结构及其优点 (4)1.5.1膜片弹簧离合器的结构 (4)1.5.2膜片弹簧离合器的优点 (5)1.6方案选择 (6)2 主要零部件的结构设计要求 (6)2.1摩擦片的设计要求 (6)2.2膜片弹簧的设计 (7)2.3压盘的设计 (7)2.4从动盘的设计 (7)2.5离合器盖的设计 (7)3 设计计算说明书 (8)3.1离合器设计技术参数 (8)3.2离合器基本性能关系式 (8)3.3后备系数的选择 (9)3.4摩擦片外径D、内径D和厚度B (9)3.5小结 (11)4主动部分设计 (11)4.1压盘设计 (11)4.1.1 压盘传力方式的选择 (11)4.1.2压盘的几何尺寸的确定 (11)4.2离合器盖的设计 (12)4.3传动片设计 (13)4.4小结 (14)5从动部分设计 (14)5.1摩擦片设计 (14)5.2从动盘毂的设计 (15)5.3从动片设计 (17)5.4操纵机构 (17)5.4.1离合器踏板行程计算 (18)5.4.2踏板力的计算 (19)5.4.3从动轴的计算 (20)5.4.4分离轴承的寿命计算 (20)5.5小结 (21)6 扭转减振器设计 (21)6.1.扭转减振器的功能 (21)6.2扭转减振器的结构类型的选择 (21)6.3扭转减振器参数的确定 (22)6.4减振弹簧的尺寸确定 (25)7膜片弹簧设计 (26)7.1膜片弹簧的概念 (26)7.2膜片弹簧基本参数的选择 (27)7.3膜片弹簧的弹性特性 (28)7.4膜片弹簧的强度计算 (31)7.5小结 (33)8标准化审核报告 (33)8.1产品图样的审核 (33)8.2产品技术文件的审查 (33)8.3标准间的使用情况 (34)8.4审查结论 (34)9 使用说明书 (34)10谢辞 (35)11参考文献 (36)膜片弹簧离合器的设计绪论1.1 概述对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接所总成。
膜片式离合器的设计离合器装在发动机与变速器之间,汽车从启动到行驶的整个过程中,经常需要使用离合器。
它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂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用,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。
现在,电子技术也进入了离合器系统。
一种由控制单元(ECU)控制的离合器已经应用在多款的轿跑车上。
一离合器简介1.1离合器的功用汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动轮。
离合器是汽车传动系中直接与发动机相联系的部件。
在汽车起步前,先要起动发动机,这时应使变速器处于空挡位置,将发动机与驱动轮之间联系断开,以卸除发动机负荷。
待发动机已起动并开始正常的转速运转后,方可将变速器挂上一定档位,使汽车起步。
汽车起步时,汽车是从完全静止的状态逐步加速的。
如果传动系(它联系着整个汽车)与发动机刚性地联系,则变速器一挂上档,汽车将突然向前冲动一下,但并未能起步。
这是因为汽车从静止到前冲时,产生很大惯性力。
对发动机造成很大的阻力矩。
在这惯性阻力矩作用下,发动机在瞬时间转速急剧下降到最低转速(一般为300-500r/min)以下,发动机即熄火而不能工作,当然汽车也不能起步。
离合器的首要功用是保证汽车平稳起步。
在传动系中装设了离合器后,在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器逐渐接合,在离合器逐渐接合过程中,发动机所受阻力矩也逐渐增加,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速以上,不致熄火。
由于离合器的接合紧密程度增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加。
到牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速。
离合器的另一项功用是保证传动系换档时工作平稳。
摘要离合器是汽车传动系统的重要组成部分之一,主要功能是切断和实现发动机对传动系统的动力传递,保证汽车平顺起步,而膜片弹簧是离合器的主要部分,它的特性曲线直接影响了离合器的性能。
本文主要研究了汽车膜片弹簧离合器的结构及特点、膜片弹簧特性曲线A-L计算法以及汽车膜片弹簧的有限元分析方法。
在CATIA建立膜片弹簧的三维模型,并建立膜片弹簧有限元模型,最后,进行有限元求解,得出膜片弹簧的特性曲线,并与用传统的A-L公式得出的膜片弹簧的特性曲线进行对比。
关键词:膜片弹簧;特性曲线;有限元分析;AbstractThe clutch is one of the important components of the automobile transmission system, the main function of which is to engage and detach the engine from the transmission system and to ensure the car start smoothly.The diaphragm spring is one important part of the clutch,the characteristic curve of which directly affect the performance of the clutch.This paper mainly studies the characteristics and structures of the diaphragm spring clutch, the A-L method to calculate the characteristic curve of diaphragm spring, the analysis of the diaphragm spring by using the finite element method.Model 3D entity of the diaphragm spring in CATIA software and build the FEA model.At last,solve it and get the characteristic curve of it and compare it with the curve got by using the traditional A-L method.Key words:Diaphragm spring;Characteristic curve;Finite element analysis;目录第一章膜片弹簧离合器介绍 (6)2.1汽车离合器简介 (6)2.1.1汽车离合器概述 ............................................................. 错误!未定义书签。
摘要我此次设计的最初的目标是掌握离合器设计流程、对离合器的构造有更加深入地了解,从而对离合器拥有了不同于书本的认知。
通过完成设计对离合器的组成结构、工作原理有深入地了解。
本设计选取轿车膜片弹簧离合器的基本参数,进行汽车膜片弹簧离合器的扭转减振器、膜片弹簧等进行结构设计并对必要的零部件进行校核;还对传动片、从动片等进行选型设计。
使用三维软件先对离合器的摩擦片进行建模,然后完成从动片的建模,接下来对从动盘毂、减振器盘进行建模,根据所得参数绘制出膜片弹簧、压盘,最后绘制出离合器盖。
进入装配模块使用装配约束将这些零部件装配成一个完整的离合器。
然后用二维绘图软件绘制了膜片弹簧和从动盘毂零件图和离合器总装图。
最后从经济性和技术性两方面分析本设计,本设计满足基本的设计要求。
关键词:离合器;膜片弹簧;三维建模AbstractThe original goal of my design was to master the design process of the clutch and to knowmore deeply about the structure of the clutch, so that the clutch had a different knowledge of thebook. Through the completion of the design, the structure and working principle of the clutch arewell understood. This design selects the basic parameters of the diaphragm spring clutch of thecar, carries out the structural design of the torsion damper and diaphragm spring of thediaphragm spring clutch of the automobile and checks the necessary parts, and designs the typeselection of the transmission piece and the follower piece. Three dimensional software is used tomodel the friction disc of the clutch, then the modeling of the driven disc is completed. Next, thedriven disc hub and the damper disk are modeled. The diaphragm springs and pressure plates aredrawn according to the parameters. Finally, the clutch cover is drawn. Enter the assemblymodule and use assembly constraints to assemble these components into a complete clutch. Thenthe drawing parts of the diaphragm spring and driven disk hub and the clutch assembly diagramare plotted with two dimensional drawing software. Finally, the design is analyzed from twoaspects: economy and technology. This design meets the basic design requirements.Key words: Clutch; diaphragm spring; three-dimensional modeling目II目录引言 (1)1绪论 (2)2离合器设计基础 (4)2.1离合器结构方案选取 (4)2.1.1从动盘数的选择 (4)2.1.2压紧弹簧和布置形式的选取 (4)2.1.3压盘的驱动形式 (4)2.2离合器主要参数的选取 (4)2.2.1后备系数β (4)2.2.2单位压力p (4)2.2.3 离合器静摩擦力矩T (5)c2.2.4摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙t (5)3离合器设计与计算 (6)3.1从动盘设计 (6)3.1.1从动盘毂的设计 (6)3.1.2摩擦片的设计 (6)3.1.3从动片 (9)3.2压盘总成设计 (9)3.2.1 压盘设计 (9)3.2.2传动片的设计及强度校核 (10)3.3膜片弹簧设计 (10)3.3.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (10)3.4扭转减震器设计 (12)3.4.1 扭转减振器主要参数 (12)3.4.2 减振弹簧的计算 (14)3.5离合器的操纵机构 (15)3.5.1 操纵机构公用和设计要求 (15)3.5.2 离合器踏板行程计算 (16)4 离合器建模 (17)4.1从动盘建模 (17)4.1.1 从动片建模 (17)4.1.2 从动盘毂建模 (22)4.2 压盘建模 (23)4.3 离合器盖建模 (27)4.4膜片弹簧建模 (30)4.5飞轮建模 (31)4.6 装配过程 (32)5 离合器仿真分析 (34)6技术经济性分析 (36)7结论 (37)引言离合器是直接连接发动机且存在于汽车传动系的独立总成。
学科门类 : 单位代码 :毕业设计说明书(论文)膜片弹簧离合器的设计学生姓名所学专业班 级学 号指导教师XXXXXXXXX 系二 ○ **年 X X 月目录第1章 绪 论 (3)1.1引言 (4)1.2离合器的发展 (4)1.3膜片弹簧离合器的结构及其优点 (5)1.3.1膜片弹簧离合器的结构 (5)1.3.2膜片弹簧离合器的工作原理 (6)1.3.3膜片弹簧离合器的优点 (7)1.4设计内容 (7)1.5 Pro/E软件的特点 (7)1.6方案选择 (8)第2章 基本尺寸参数选择 (9)2.1离合器基本性能关系式 (9)2.2后备系数的选择 (9)2.3摩擦片外径的确定 (9)2.4摩擦片的Pro/E绘图过程 (11)2.5本章小结 (13)第3章 主动部分设计 (14)3.1压盘设计 (14)3.1.1压盘参数的选择和校核 (14)3.1.2压盘的Pro/E绘图过程 (14)3.2离合器盖设计 (16)3.3传动片设计 (16)3.4本章小结 (17)第4章 从动盘总成设计 (18)4.1摩擦片设计 (18)4.2从动盘毂设计 (18)4.3从动片设计 (20)4.4扭转减振器设计 (20)4.4.1扭转减振器的功能 (20)4.4.2 扭转减振器的结构类型的选择 (20)4.4.3扭转减振器的参数确定 (22)4.4.4减振弹簧的尺寸确定 (24)4.4.5扭转减振器的Pro/E绘图过程 (25)第5章 膜片弹簧设计 (29)5.1膜片弹簧的概念 (29)5.2膜片弹簧的弹性特性 (29)5.3膜片弹簧的强度计算 (31)5.4膜片弹簧基本参数的选择 (32)5.5膜片弹簧的Pro/E绘图过程 (34)5.6本章小结 (36)结 论 (37)参考文献 (38)第 1 章 绪 论1.1 引言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。
膜片弹簧离合器毕业设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代机械设计中,离合器是一种关键的传动装置,其作用是实现发动机与传动系统之间的连接和断开。
膜片弹簧离合器作为一种常见的离合器类型,在汽车、摩托车等交通工具中得到广泛应用。
本文将详细介绍膜片弹簧离合器的构造、工作原理以及其在毕业设计中的应用。
通过对膜片弹簧离合器的探究,我们可以更好地理解其内部结构、力学特性及运行机制,并且能够应用于毕业设计项目中。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分:引言、膜片弹簧离合器的构造和工作原理、膜片弹簧离合器在毕业设计中的应用、实验与结果分析以及结论和展望。
首先,在引言部分,我们将给出本文的概述,并介绍文章的整体结构,帮助读者对全文有一个清晰的认识。
接下来,在第二部分,我们将详细讨论膜片弹簧离合器的构造和工作原理。
首先进行概述,介绍膜片弹簧离合器的基本概念和重要性。
然后,我们将详细探讨膜片弹簧离合器的组成部分以及各个部分的功能。
最后,我们将深入了解膜片弹簧离合器的工作原理,解释其如何实现发动机与传动系统之间的连接和断开。
第三部分将重点讨论膜片弹簧离合器在毕业设计中的应用。
我们将介绍毕业设计的背景,并详细描述在该设计中选择和参数设定膜片弹簧离合器的过程。
此外,我们还会探讨如何利用仿真和优化技术来改善毕业设计中膜片弹簧离合器的性能。
在第四部分,我们将进行实验与结果分析。
我们将设计实施一系列实验,并对实验结果进行详细分析。
通过这些实验与结果分析,我们可以评估膜片弹簧离合器在毕业设计中的性能表现,并更好地了解其优势和局限性。
最后,在第五部分,我们将总结全文并给出结论和展望。
我们会总结本次毕业设计取得的成果,并阐明其对相关领域的贡献。
同时,我们也会指出一些存在的问题,并提出未来改进的方向和展望。
1.3 目的本文的主要目的是全面介绍膜片弹簧离合器的构造、工作原理以及其在毕业设计中的应用。
同时,通过对膜片弹簧离合器进行实验与结果分析,探究其性能表现和优化空间。
膜片式离合器的设计摘要:离合器装在发动机与变速器之间,汽车从启动到行驶的整个过程中,经常需要使用离合器。
它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂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用,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。
现在,电子技术也进入了离合器系统。
一种由控制单元(ECU)控制的离合器已经应用在多款的轿跑车上。
关键词:从动盘总成传动系膜片弹簧非线性弹性特性Diaphragm type coupling's designAbstract: The coupling installs between the engine and the transmission gearbox, the automobile from the start to the travel entire process, needs to use the coupling frequently. Its function is causes between the engine and the transmission gearbox can join gradually, thus guaranteed that the automobile starts steadily; Shuts off between the engine and transmission gearbox's relation temporarily, is advantageous shifts gears and reduces shifts gears the time impact; When automobile emergency brake can play the separation role, prevents transmission systems and so on transmission gearbox to overload, plays certain protective function. The coupling similar switch, the joint or breaks to the power transmission function, therefore, any form's automobile has the engaging and disengaging gear, is only the form is different.Now, the electronic technology also entered the coupling system. One kind the coupling which (ECU) controlled by the control unit already applied on many patterns sedan race car.Key words:Driven disc unit , Power transmission , Disk spring , Misalignment elastic property目录一、离合器简介 (3)1.1离合器的功用 (3)1.2离合器设计要求 (4)1.3离合器的分类 (4)二、离合器的工作原理及过程 (5)2.1离合器的工作原理 (5)2.2 离合器的工作过程 (6)三、离合器的结构形式 (12)3.1摩擦离合器的类型分类 (12)3.2膜片弹簧离合器的构造和工作理 (13)3.3周布弹簧离合器 (13)3.4中央弹簧离合器 (18)四、离合器结构的选择 (20)4.1从动盘盘的选择 (20)4.2压紧弹簧和布置形式的选择 (21)4.3从动盘总成 (23)4.4离合器盖总成 (24)五、膜片弹簧离合器基本参数和主要尺寸的选择 (25)5.1摩擦尺寸的选择 (25)5.3碟形弹簧的计算 (31)5.4膜片弹簧的具体计算 (32)5.5花键的强度校核 (34)5.6铆钉的强度校核 (35)六、结论 (37)七、致谢 (38)八、参考文献 (39)一离合器简介1.1离合器的功用汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动轮。
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。
膜片式离合器的设计摘要:离合器装在发动机与变速器之间,汽车从启动到行驶的整个过程中,经常需要使用离合器。
它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂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用,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。
现在,电子技术也进入了离合器系统。
一种由控制单元(ECU)控制的离合器已经应用在多款的轿跑车上。
关键词:从动盘总成传动系膜片弹簧非线性弹性特性Diaphragm type coupling's designAbstract: The coupling installs between the engine and the transmission gearbox, the automobile from the start to the travel entire process, needs to use the coupling frequently. Its function is causes between the engine and the transmission gearbox can join gradually, thus guaranteed that the automobile starts steadily; Shuts off between the engine and transmission gearbox's relation temporarily, is advantageous shifts gears and reduces shifts gears the time impact; When automobile emergency brake can play the separation role, prevents transmission systems and so on transmission gearbox to overload, plays certain protective function. The coupling similar switch, the joint or breaks to the power transmission function, therefore, any form's automobile has the engaging and disengaging gear, is only the form is different.Now, the electronic technology also entered the coupling system. One kind the coupling which (ECU) controlled by the control unit already applied on many patterns sedan race car.Key words:Driven disc unit , Power transmission , Disk spring , Misalignment elastic property目录一、离合器简介 (3)1.1离合器的功用 (3)1.2离合器设计要求 (4)1.3离合器的分类 (4)二、离合器的工作原理及过程 (5)2.1离合器的工作原理 (5)2.2 离合器的工作过程 (6)三、离合器的结构形式 (12)3.1摩擦离合器的类型分类 (12)3.2膜片弹簧离合器的构造和工作理 (13)3.3周布弹簧离合器 (13)3.4中央弹簧离合器 (18)四、离合器结构的选择 (20)4.1从动盘盘的选择 (20)4.2压紧弹簧和布置形式的选择 (21)4.3从动盘总成 (23)4.4离合器盖总成 (24)五、膜片弹簧离合器基本参数和主要尺寸的选择 (25)5.1摩擦尺寸的选择 (25)5.3碟形弹簧的计算 (31)5.4膜片弹簧的具体计算 (32)5.5花键的强度校核 (34)5.6铆钉的强度校核 (35)六、结论 (37)七、致谢 (38)八、参考文献 (39)一离合器简介1.1离合器的功用汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动轮。
摘要汽车是现代生活中不可或缺的交通工具。
近年来汽车设计和制造技术的进步有目共睹。
为了进一步提高产品性能,延长使用寿命,普通机械式离合器技术同样也产生了令人注目的变化。
无论从结构特性、产品工艺性能,还是控制技术方面,机械离合器的技术进步从某种程度上反映了设计观念的发展,以及将来可能的技术走势。
离合器是汽车传动系中的重要部件,它的构造特性与发展和传动系紧密相关,本文主要是对载重2吨轻型汽车的膜片式弹簧离合器进行设计。
离合器设计的内容主要包括压盘总成、从动盘总成、膜片弹簧三个部分。
首先,对离合器各零件的参数、尺寸、材料、及结构进行设计,然后使用Pro/E软件画出推式膜片弹簧的装配及零件的三维图形。
最后进行机构运动仿真。
本次的设计对原有离合器的设计提出优化和修改的建议,对其以后的设计过程起参考作用。
本文还重点研究了膜片弹簧在分离过程中的受力,对受力过程进行数学分析,并对其进行校核,以提高膜片弹簧离合器的使用寿命,使膜片弹簧离合器在工作过程中处于最佳状态。
关键词:离合器;膜片弹簧;摩擦片;参数设计。
ABSTRACTAutomotive is an integral part of modern life transportation.Of late years, the development in design and manufacturing technique of automobile is obvious to all. In order to improve product performance and to extend service life,technique on the general machinery clutch produced attentional changes too.The technique development of the machinery clutch, whether its design feature,processing property or control technique, reflected development of the design concept and its future possible technique trend to a certain extent. The clutch is one important part in the auto power train ,in the internal combustion engine as the power of mechanicaldrive auto ,the clutch took an independent part exists. This paper is the single-car theca spring clutch design.The content of clutch design main contain three parts: driven disc design, diaphragm-spring design and the driving disc design. Fist,The article studied in each clutch accessory’s material, technique in manufacture and machining and choosing project, then uses the Pro/E software to picture the three dimensional image of the Assembly and the Components. Finally the mechanism movement simulation.The design of the original design of the clutch to optimize and modify the proposal, its future role in the design process from the reference.This article emphasize in studying the diaphragm-spring characteristic, analyzing the dynamics and the mathematics in separation process stress, optimizing every date about the diaphragm-spring, for improving use lifetime of diaphragm-spring.Key words: clutch ;diaphragm-spring; friction disk; parameter design.目录1绪论 (4)1.1离合器的发展 (4)1.2离合器的工作原理 (4)1.3离合器的功用及要求 (5)1.4 Pro/ENGINEER的介绍 (6)2 离合器的结构方案设计 (7)2.1 从动盘的选择 (7)2.2 压紧弹簧和布置形式的选择 (7)2.3压盘驱动方式的选择 (8)2.4 离合器的散热通风 (8)2.5 膜片弹簧离合器的优点 (9)2.6 确定离合器的类型 (9)3离合器设计 (10)3.1 离合器的基本参数及尺寸选择 (10)3.2 离合器从动盘总成的设计 (12)3.3 离合器压盘和离合器盖设计 (19)3.4 膜片弹簧的设计 (21)3.5 离合器操纵系统的设计 (27)4离合器的三维建模与动态仿真 (29)4.1离合器的三维建模 (29)4.2 离合器的动态仿真 (38)总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1绪论1.1离合器的发展近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使汽车工业成为一个国家工业发展水平的标志。
毕业设计(论文)题目:新型膜片式离合器结构设计及三维仿真学生姓名:XXXXX学号:XXXXXX所在学院:机械与电子工程学院专业班级:XXXXX届别:XXXX指导教师:XXXXX皖西学院本科毕业设计(论文)创作诚信承诺书1.本人郑重承诺:所提交的毕业设计(论文),题目《基于电子商务下的汽车营销策略探讨》是本人在指导教师指导下独立完成的,没有弄虚作假,没有抄袭、剽窃别人的内容;2.毕业设计(论文)所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠,文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注说明来源;3. 毕业设计(论文)中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果,伪造、篡改数据的情况;4.本人已被告知并清楚:学校对毕业设计(论文)中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理,并可能导致毕业设计(论文)成绩不合格,无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果;5.若在省教育厅、学校组织的毕业设计(论文)检查、评比中,被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为,本人愿意接受学校按有关规定给予的处理,并承担相应责任。
学生(签名):日期:年月日目录第1章绪论 (3)1.1研究目的 (4)1.2研究背景 (4)1.3 研究状 (4)1.4系统描述与设计要求 (6)离合器结构方案分析 (9)2.1 从动盘数 (9)2.2 膜片弹簧离合器(图2.1) (10)2.3操纵机构的选择 (11)2.4离合器的通风散热 (11)2.5压盘的驱动方式 (12)2.6分离轴承的类型的选择 (12)离合器主要参数的选择 (13)3.1 摩擦片外径及其它尺寸的确定 (13)确定 (14)3.2离合器后备系数的3.3单位压力P的确定 (15)3.4摩擦片的Pro/E绘图过程 (16)离合器主要部件的设计与计算 (18)4.1膜片弹簧的设计 (18)4.2压盘的设计 (25)4.3离合器盖的设计 (27)4.4传动片的设计 (28)第5章扭转减振器设计 (30)5.1扭转减振器的功能 (30)5.2 扭转减振器的结构类型的选择 (30)5.3扭转减振器的参数确定 (31)5.4减振弹簧的尺寸确定 (33)5.5扭转减振器的Pro/E绘图过 (34)第6章离合器的操纵机构35第1章绪论1.1研究目的膜片弹簧离合器是现在应用最广的汽车离合器,但从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片离合器结构正在逐渐的向拉式膜片弹簧离合器结构发展。
本文立足国内,以最常用的轿车膜片弹簧离合器设计设计为例,希望能起到抛砖引玉的作用,使我国离合器的自主开发能力及产品设计水平进一步提高。
对现有的推式和拉式膜片弹簧离合器进行分析研究,并对部分结构进行改进,使设计的离合器力求突出两个特点,具有较高的性能和较低的成本。
所以就选择进行拉式膜片弹簧离合器结构设计。
1.2研究背景伴随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的持续高速发展,人们对离合器的性能要求也越来越高。
离合器是汽车传动系中与发动机直接相连接的总成,它主要就是用来切断和实现对传动系统的动力传递,以保证汽车在起步时使发动机和传动系平顺地接合,从而确保汽车平稳起步;换挡时使发动机与传动系分离,并减少变速器换挡齿轮之间的冲击;在工作中乘受到大的动载荷时,能很好的限制传动系所承受的最大转矩,从而防止传动系各零件会因过载而损坏;能有效地降低传动系中的振动和噪声。
从离合器工作性能的角度来看,传统的推式膜片弹簧离合器逐步地向拉式膜片弹簧离合器发展,传统的操纵形式向自动操纵的形式发展。
所以提高离合器性能的可靠性和延长它的使用寿命,增加离合器传递转矩并适应发动机的高转速的能力和简化操纵,已经成为离合器的发展趋势。
1.3 研究现状2000年以前,我国基本上是摩擦式离合器一枝独秀,2000年以后,随着汽车逐渐向舒适性和环保节能的要求转变,加上国外先进传动技术的相继研发和引进,我国摩擦式离合器作为传动部件的垄断地位逐渐被打破。
目前,我国离合器技术发展也由传统摩擦弹簧离合器向多种传动技术方式的发展。
螺旋弹簧离合器基本上即将退出市场,膜片弹簧已经成为我国目前离合器的主流技术。
膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型载货汽车上广泛采用的一种离合器。
因其作为压簧,可以同时兼起分离杠杆的作用,使离合器的结构大为简化,质量减少,并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。
其次,由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触,使压力分布均匀。
另外由于膜片弹簧具有非线性弹性特性,故能在从动盘摩擦片磨损后,弹簧仍能可靠的传递发动机的转矩,而不致产生滑离。
离合器分离时,使离合器踏板操纵轻便,减轻驾驶员的劳动强度。
此外,因膜片弹簧是一种对称零件,平衡性好,在高速下,其压紧力降低很少,而周布置弹簧离合器在高速时,因受离心力作用会产生横向挠曲,弹簧严重鼓出,从而降低了对压盘的压紧力,从而引起离合器传递转矩能力下降。
由于膜片弹簧离合器具有上述一系列优点,并且制造膜片弹簧离合器的工艺水平在不断提高,因此这种离合器在轿车及微型、轻型客车上得到广泛运用,而且正大力扩展到载货汽车和重型汽车上。
所以由此可以看出,对于膜片弹簧离合器的设计研究在改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。
在生产的现状上,为了满足国内汽车配套的需要,上世纪几个厂家先后从国外引进了膜片弹簧设计与制造技术。
但由于技术与资金的有限,以及缺乏长期高额投资的能力,与国外先进产家相比仍有相当大的差距。
在产品质量上,由于我国基础工业相对比较弱,原材料不能满足技术要求,同时又因为各厂家生产纲领小,高效、高精度设备采用较少也严重影响产品质量。
在生产规模上,由于受汽车市场,制造工艺和装备的制约,我国的生产规模与国外先进厂家相差甚远。
在技术水平上,因为引进产品品种比较窄,产品技术比较落后,并同时在技术消化、技术积蓄、技术发展等方面未作大的投入,缺乏独立自主开发能力,所以不能形成系列化产品。
在生产管理上,由于国内离合器厂家大多数起点比较低,常出现生产与销售市场脱节,生产线上紊乱无序等现象。
通过以上几个方面分析,可以发现我国汽车离合器行业危机四伏,在国际竞争中处于劣势。
1.4系统描述与设计要求离合器是传动系统中直接与发动机相连接的装置,它的作用是平稳接合、切断发动机和传动系之间的动力传递,包括主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成。
见图1.1。
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。
所以为了确保离合器具有良好的性能,这种离合器设计使得以下基本要求:(1)在任何行驶条件下,都可靠地传递出发动机的最大转矩。
(2)联合时平顺保证车启动无震动和冲击。
(3)迅速和彻底分离。
(4)驱动部分的转动惯量小,减轻换挡时打击。
(5)好的吸附能力和通风效果,保证离合器的使用寿命。
(6)避免传动系统扭转共振,具有吸收振动和减轻影响的能力。
(7)操纵轻便和准确。
(8)压力对压盘和摩擦磨擦系数的材料尽可能小,确保性能稳定的转变过程中。
(9)应具有足够的强度和更好的平衡。
(10)应该是结构简单、紧凑,制造工艺性好,维修、调整方便等。
1.5论文设计内容和 Pro/E软件运用根据汽车总体设计要求对离合器进行匹配设计,设计离合器所需该轿车相关数据如表1.1。
所以本次毕业设计可以从以下几个步骤进行设计工作:1.离合器的结构方案分析2.摩擦式离合器参数的选择及计算。
3.离合器零件的设计计算4.扭转减振器设计5.离合器操纵机构设计6.运用Pro/Engineer绘制离合器装配图表1.1 东风标致-标致508整车参数项目参数汽车的驱动形式4×2最高车速maxaV=200 km/h发动机最大功率及转速maxep=108 KWpn=6000 r/min发动机最大转矩及转速maxeT=200 N·mTn=4000 r/min长*宽*高(mm) 4826*1855*1465 前轮胎规格215/60 R16后轮胎规格215/60215/60 R16R16燃料形式汽油整备质量m=1541KgPro/Engineer 软件是一个美国的一体化的三维软件,特别是在国内产品设计领域占据重要位置。
Pro/设计可以加速复杂和庞大的顺序的组件的设计,这些工具可以轻松地生成的程序集的层次结构,其职能是:1. 3D装配图的连接层次等级设计;2.整体与局部的尺寸、比例和基准的确定;3.情况研究-参数化详细草图绘制;4.组装:允许使用3D图块表示零组件的定位和组装零件位置;5.自动组装。
离合器结构方案分析2.1 从动盘数表2.1片数特点传递转矩能力接和平顺从动部分转动惯量分离彻底散热能力轴向尺寸结构踏板力应用单片小较差小好好小简单大轿车、微、轻型货车双片大较好大较差较差大复杂小中、重型货车选择单片摩擦离合器。
表 2.1 显示了单片摩擦离合器和它的结构是相对简单,调整也是更方便,完全分离,轴向体积小、更好的散热。
这种离合器是一辆轿车设计对象,所以,都可以选择的单片摩擦离合器是更合适。
2.2 膜片弹簧离合器(图2.1)膜片弹簧需要尺寸精度高和材料和制造工艺更复杂。
但近年来,膜片弹簧离合器是在轿车得到了广泛应用,也广泛应用于轻、中型和重型货车和巴士.图2.1 膜片弹簧离合器结构图膜片弹簧由支承形式的不同可分成拉式与推式两种,如图2.2,2.3。
拉式膜片弹簧离合器较推式离合器有更多优点,表 2.3 所示。
图2.2 图2.3表2.3特点形式拉式推式备注结构简单复杂拉式无中间支持件及支持环数少质量少大零件少多压紧力大小传递转矩大小离合器盖变形小大分离效率高杠杆比大小操纵轻便略沉重所以综上所述本设计采用拉式膜片弹簧。
2.3操纵机构的选择液力操纵机构具有摩擦阻力小,转动效率高,质量小,布置方便,便于采用吊挂踏板,驾驶室容易密封,发动机的振动和车架或驾驶室的变形不会影响其正常工作,离合器接合柔和等优点。
综上所述,本次设计选用液压式操纵机构2.4离合器的通风散热实验表明,离合器的磨损是随温度的升高而增大的,当压盘工作表面温度超过一定温度时,摩擦片磨损急剧增加。