拉式膜片弹簧离合器课程设计
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题目:膜片弹簧离合器的设计姓名: 陈瑞杰学号: 200724248学院: 汽车与交通班级: 07级车辆工程2班指导老师:郭世永目录一.摘要…………………………………………………………………………………………二.整体参数及结构设计方案…………………………………………………………………三.结构设计……………………………………………………………………………………1. 膜片弹簧的设计…………………………………………………………………………2. 从动盘数及干湿式选取…………………………………………………………………3. 压盘的驱动方式…………………………………………………………………………4. 离合器分离装置的设计…………………………………………………………………5.离合器壳的设计……………………………………………………………………………6.离合器的通风散热措施……………………………………………………………………四.基本参数设计……………………………………………………………………………1. 从动盘……………………………………………………………………………………2. 压盘………………………………………………………………………………………3. 分离轴承…………………………………………………………………………………4. 扭转减震器………………………………………………………………………………5膜片弹簧……………………………………………………………………………………五.参考文献…………………………………………………………………………………六.设计心得…………………………………………………………………………………一.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,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
课程设计汽车膜片弹簧离合器设计姓名:学号:指导教师:专业班级:汽车膜片弹簧离合器设计---课程设计任务书汽车离合器是发动机与变速箱之间的连接装置,起连接或断开动力的作用。
离合器类型有多种,本课程设计要求设计膜片弹簧离合器,这种离合器是目前汽车上应用最多的一类离合器。
要求通过学习掌握汽车膜片弹簧离合器的原理,结构和设计知识,用所给的基本设计参数进行汽车膜片弹簧离合器设计,绘制主要的零部件图纸,写出内容详细的设计说明书。
一、基本设计参数:1.发动机型号: TJ370Q2.发动机最大扭矩: 58.8/3200 Nm/(r/min)3.传动系统传动比: 1挡:3.966主减速比:5.1254.驱动轮类型与规格:5.00-12-8PR 145/70SR125.汽车总质量: 1429KG二、设计内容及步骤1、离合器主要参数的确定(1)根据基本设计参数确定离合器主要参数:①后备系数;②单位压力;③摩擦片内外径D、d和厚度b;④摩擦因素f、摩擦面数Z等。
(2)摩擦片尺寸校核与材料选择。
2、扭转减震器的设计(1)确定扭转减震器结构(2)确定扭转减震器主要参数(3)确定减震弹簧尺寸3、从动盘总成设计(1)从动片设计(2)从动盘毂设计(3)确定从动盘摩擦材料4、离合器盖总成的设计(1)选择压盘内外径、厚度及材料,并进行校核(2)离合器盖设计(3)支撑环设计5、膜片弹簧的设计(1)膜片弹簧基本参数选择(2)膜片弹簧强度计算三、设计成果要求1、设计计算说明书(1)设计计算说明书要包括:封面、课程设计任务书、目录、中英文摘要、正文、参考文献等。
(2)正文主要体现:进行各零部件的参数选择与计算时的理论依据、计算步骤及对计算结果合理性的阐述。
(3)课程设计说明书统一用A4纸打印或撰写,要求排版整洁合理,字迹工整,图文并貌。
2、设计图纸(1)零件图纸包括: 磨擦片、从动片、从动盘毂、压盘、膜片弹簧图(2)离合器总成结构装配图尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。
《汽车设计》课程设计-拉式膜片弹簧离合器设计1学号 20080814《汽车设计》——课程设计题目拉式膜片弹簧离合器设计学院物流学院专业交通运输班级零八级一班姓名指导教师12目录一离合器车型的选定..................................................................... 1 二离合器基本结构参数的选择 (2)1 摩擦片主要参数选择 (2), 2 离合器后背参数的确定 (3)P0 3 单位压力的确定 (4)4 摩擦片基本参数的优化 (5)5 摩片弹簧基本参数的选择 (7)6 膜片弹簧的优化设计 (8)7 离合器压盘设计 (9)8 离合器盖设计 (10)9 从动盘总成设计…………………………………………………………… 11 参考文献……………………………………………………………………………13 心得…………………………………………………………………………………14 附图21离合器车型的选定一1.本设计针对的车型是长安福特汽车2.基本参数如下:车型:长安福特整车质量:1084 (kg)最高车速:n=170 (km/h)主要尺寸:3950*1722*1467 长/宽/高 (mm)最大功率:63/6000 (Kw/rpm)最大扭矩:123/3500 (N.m/rpm)12二离合器基本结构参数的确定1.摩擦片主要参数的选择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。
T当离合器结构形式及摩擦片材料已选定,发动机最大转矩已知,适当emax选取后备系数β和单位压力P0,可估算出摩擦片外径。
T摩擦片外径D(mm)也可以根据发动机最大转矩(N.m)按如下经验公式选emax用D,KT (2.1) Demax式中,为直径系数,取值范围见表2-1。
KD由选车型得Temax= 123 N?m,=14.6, KD则将各参数值代入式后计算得 D=161.9218 mm表2-1 直径系数的取值范围 KD直径系数K车型 D乘用车 14.616.0,18.5(单片离合器) 最大总质量为1.8,14.0t的商用车13.5,15.0(双片离合器) 最大总质量大于14.0t的商用车 22.5,24.023-2 根据离合器摩擦片的标准化,系列化原则,根据下表2表2-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数(即GB1457—74)160 180 200 225 250 280 300 325 350 外径D/mm110 125 140 150 155 165 175 190 195 内径d/mm3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 厚度h/,C=d/D 0.687 0.694 0.700 0.667 0.589 0.583 0.585 0.557 0.54030.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 ,1, C3106 132 160 221 302 402 466 546 678 单位面积F/ cm2.离合器后备系数β的确定后备系数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。
汽车膜片弹簧离合器设计第1章绪论1.1 概述在以内燃机作为动力的机械传动汽车中,无论是AMT或MT,离合器都作为一个独立部件而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成。
目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。
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。
从提高离合器工作性能角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器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的形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适合发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器发展趋势。
1.2 汽车离合器结构的发展在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功。
它的原形设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上。
它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。
对当时来说锥形离合器的制造比较容易,摩擦面容易修复。
它的摩擦材料曾用过驼毛带、皮革带等。
那时也曾出现过蹄-鼓式离合器来代替锥形离合器。
但无论锥形离合器、还是蹄-鼓式离合器,都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。
现在所有的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。
多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的结合比较平顺,无冲击。
早期的设计中,多片按成对布置设计,一个钢盘片对着一青铜盘片。
采用纯粹的金属对金属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更加满意的性能。
浸在油中的盘式离合器,盘子直径不能太大,以避免在高速时把油甩掉。
此外,油也容易把金属盘片粘住,不易分离。
但毕竟还是优点大于缺点。
因为在当时,许多其他离合器还在原创阶段,性能很不稳定。
石棉基摩擦材料的引入和改进,使得盘式离合器可以传递更大的转矩,能耐受更高的温度。
此外,由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积,因而可以减少摩擦片数,这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。
拉式膜片弹簧离合器设计 马棚网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-轴图1.1 离合器总成一,拉式膜片弹簧离合器的优点与推式相比,拉式膜片弹簧离合器具有许多优点:取消了中间支承各零件,并不用支承环或只用一个支承环,使其结构更简单、紧凑,零件数目更少,质量更少;拉式膜片弹簧是中部与压盘相压在同样压盘尺寸的条件下可采用直径较大的膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩的能力,且并不增大踏板力,在传递相同的转矩时,可采用尺寸较小的结构;在接合或分离状态下,离合器盖的变形量小,刚度大,分离效率更高;拉式的杠杆比大于推式的杠杆比,且中间支承减少了摩擦损失,传动效率较高,踏板操纵更轻便,拉式的踏板力比推式的一般可减少约;无论在接合状态或分离状态,拉式结构的膜片弹簧大端与离合器盖支承始终保持接触,在支承环磨损后不会形成间隙而增大踏板自由行程,不会产生冲击和哭声;使用寿命更长。
二,设计的预期成果本次设计,我将取得如下成果:1、设计说明书:(1)离合器各零件的结构;(2)离合器主要参数的选择与优化;(3)膜片弹簧的计算与优化;(4)扭转减振器的设计;(5)离合器操纵机构的设计计算。
2、图纸有:扭转减振器、摩擦片、膜片弹簧、从动盘、轴、压盘、离合器总成。
三,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。
3.1离合器结构选择与论证3.1.1 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。
摩擦片数为2。
3.1.2 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。
注意:按照课程设计的要求完成,一般对以下部分详细计算: 1) 离合器基本结构尺寸、参数的选择 2) 膜片弹簧的参数计算和选择 3) 从动盘(摩擦片的计算选择) 4) 操纵机构计算绘图时必须按照设计计算参数绘制,未详细计算部分参考选择,但是必须保证结构正确,无工作干涉,方便加工!膜片弹簧离合器设计计算(某中型轿车举例)2摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择已知条件:某中型轿车发动机数据: 缸数:4缸 排量:1.7升 点火系统:1-3-4-2最大功率 96/5000 KW/rpm 最大扭矩 220/3500 N ·m/rpm2.1离合器基本性能关系式为了能可靠地传递发动机最大转矩max c T ,离合器的静摩擦力矩c T 应大于发动机最大转矩,而离合器传递的摩擦力矩c T 又决定于其摩擦面数Z 、摩擦系数f 、作用在摩擦面上的总压紧力P Σ与摩擦片平均摩擦半径R m ,即m N R ZfP e r e c ⋅=T =T max β【1】 (2-1) 式中:β—离合器的后备系数。
f —摩擦系数,计算时一般取0.25~0.30。
Z —摩擦面数2.2摩擦片外径D 与内径d 的选择当按发动机最大转矩max e T (N ·m )来确定D 时,有下列公式可作参考:AT D e /100max =【1】(2-2)式中A 反映了不同结构和使用条件对D 的影响,在确定外径D 时,有下列经验公式可供初选时使用:max e D T K D ⨯=【1】(2-3)轿车:K D =14.5轻、中型货车:单片K D =16.0~18.5双片K D =13.5~15.0重型货车:K D =22.5~24.0本次设计所设计的是中型轿车(T emax /n T 为220Nm/3500rpm 、P emax /n P 为96kw/5000rpm )的膜片弹簧离合器。
所设计的离合器摩擦片为单片,选择K D =14.5。
《汽车设计》课程设计-拉式膜片弹簧离合器设计1学号 20080814《汽车设计》——课程设计题目拉式膜片弹簧离合器设计学院物流学院专业交通运输班级零八级一班姓名指导教师12目录一离合器车型的选定..................................................................... 1 二离合器基本结构参数的选择 (2)1 摩擦片主要参数选择 (2), 2 离合器后背参数的确定 (3)P0 3 单位压力的确定 (4)4 摩擦片基本参数的优化 (5)5 摩片弹簧基本参数的选择 (7)6 膜片弹簧的优化设计 (8)7 离合器压盘设计 (9)8 离合器盖设计 (10)9 从动盘总成设计…………………………………………………………… 11 参考文献……………………………………………………………………………13 心得…………………………………………………………………………………14 附图21离合器车型的选定一1.本设计针对的车型是长安福特汽车2.基本参数如下:车型:长安福特整车质量:1084 (kg)最高车速:n=170 (km/h)主要尺寸:3950*1722*1467 长/宽/高 (mm)最大功率:63/6000 (Kw/rpm)最大扭矩:123/3500 (N.m/rpm)12二离合器基本结构参数的确定1.摩擦片主要参数的选择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。
T当离合器结构形式及摩擦片材料已选定,发动机最大转矩已知,适当emax选取后备系数β和单位压力P0,可估算出摩擦片外径。
T摩擦片外径D(mm)也可以根据发动机最大转矩(N.m)按如下经验公式选emax用D,KT (2.1) Demax式中,为直径系数,取值范围见表2-1。
KD由选车型得Temax= 123 N?m,=14.6, KD则将各参数值代入式后计算得 D=161.9218 mm表2-1 直径系数的取值范围 KD直径系数K车型 D乘用车 14.616.0,18.5(单片离合器) 最大总质量为1.8,14.0t的商用车13.5,15.0(双片离合器) 最大总质量大于14.0t的商用车 22.5,24.023-2 根据离合器摩擦片的标准化,系列化原则,根据下表2表2-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数(即GB1457—74)160 180 200 225 250 280 300 325 350 外径D/mm110 125 140 150 155 165 175 190 195 内径d/mm3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 厚度h/,C=d/D 0.687 0.694 0.700 0.667 0.589 0.583 0.585 0.557 0.54030.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 ,1, C3106 132 160 221 302 402 466 546 678 单位面积F/ cm2.离合器后备系数β的确定后备系数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。
1.毕业设计选题的目的和意义。
此次设计通过把离合器设计系统化,保证离合器在满足1.保证汽车起步平稳,2.保证传动系统换挡时工作平顺,3.防止传动系统过载等基本功用。
同时,让离合器在所有行驶条件下,都具备可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备。
其从动部分转动惯量要小,减轻换挡时变速器齿轮间的冲击减少同步器磨损。
具备足够的吸热能力和良好的通风能力,保证工作温度不过高,增长使用寿命。
具备减震缓冲和降低噪音能力。
保证操宗轻便准确的性能,减轻驾驶员疲劳。
具有足够的强度和良好的动平衡。
使得离合器的结构简单化,小质量。
为汽车提供比现有离合器更安全可靠,结构更简单,操作更舒适的离合器。
2.毕业设计方案选型目前,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。
离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构等四部分组成。
2.1从动盘数的选择2.1.1单片离合(见表1 )表1 单片离合器如右图所示:单片离合器只有一个从动盘,结构简单,轴向尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,使用时能保证分离彻底,采用轴向有弹性的从动盘可保证接合平顺。
2.1.2双片离合器(见表2)表2 双片离合器如右图所示,双片离合器的摩擦面是单片离合器的两倍,其传递转矩的能力较大;接合更为平顺和柔和;在传递相同转矩的情况下,径向尺寸较小,踏板力较小;中间压盘通风散热性差,容易引起摩擦片过热,加快其磨损甚至烧坏;分离行程较大,不易彻底分离,因此,在设计时在结构上必须采取相应的措施;轴向尺寸大,结构复杂;从动部分的转动惯量较大。
这种结构一般用在传递转矩且径向尺寸受到限制的场合。
2.1.3多片离合器(见表3)表3 多片离合器特点及图形如右图所示,多片离合器多为湿式,具有接合更加平顺、柔和,摩擦表面温度较低,磨损小,使用寿命长,但分离行程大,分离不彻底,轴向尺寸和从动部分转动惯量大,主要在总质量大于14t的商用车的行星齿轮变速器换挡机构中。
膜片弹簧离合器毕业设计摘要汽车是现代生活中不可或缺的交通工具。
汽车离合器的主要功用是分离发动机传来的动力,以使变速箱顺利挂挡或换挡;柔顺地接合动力,保证车辆平稳起步;超负荷时离合器打滑以保护零件免受损坏。
根据传递动力的方式,离合器分为摩擦式和液力式两种,目前摩擦式应用比较广泛。
摩擦式离合器,根据从动盘的数目,可分为单片式、双片式和多片式3种;根据加压方式,可分为常接合式和非常接合式两种;根据其作用原理,还有单作用式和双作用式之分。
双作用离合器是汽车及拖拉机的部件之一,它是由安装在一起的两个不同功能的离合器:即将动力传给驱动轮的主离合器和将动力传给动力输出轴的副离合器。
单片离合器和双片离合器的优缺点对比:单片摩擦离合器具有从动部分转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点;而双片和多片式离合器接合虽较平顺,但分离不彻底、从动部分转动惯量大、中间压盘散热不良,结构复杂、成本高。
故双片离合器一般只应用在径向尺寸受限或采用单片时摩擦转矩不够的场合。
关键词:单片离合器,双片离合器 ,摩擦式离合器,液力式离合器变速箱Diaphragm spring clutch graduation designABSTRACTAutomotive is an integral part of modern life transportation. The main function of tractor clutch is the driving force came from the engine, so that the transmission of gearbox shift smoothly ; flexibility and joint force to ensure a smooth start of vehicles; overloaded when the clutch slipping to protect components from damage.According to convey the driving force, friction clutch is divided into two-and-hydraulic, a comprehensive range of friction applications. Friction clutch, according to the number-driven, can be divided into single-and double-and multi-chip three kinds; under pressure, can be divided into joint-and often very junction of the two, according to its principle role , Single-and dual-role of the sub-type role.Double-action clutch of motor vehicles and tractors is one of the components, it is installed with a clutch two different functions: to be the main force driving wheel transmission clutch and the power transmission power output shaft of the clutch.Single and double-clutch clutch the advantages and disadvantages compared: Friction clutch single moment of inertia has driven some small amount of heat is good, simple structure, the adjustment convenient, compact size, the advantages of complete separation, while dual-and multi-chip clutch engagement Although more smoothly, Zhang is not completely isolated from the Portion moment of inertia, the middle-pressure cooling bad, structural complexity and high cost. Therefore, double-clutch is generally limited size of the radial or friction torque when using single-chip not enough occasions.KEY WORDS:Friction clutch single ,Double-clutch friction ,Friction clutch Hydraulic clutch ,Gearbox目录前言 (1)第1章汽车离合器整体描述 (2)1.1 离合器的概述 (2)1.1.1 离合器的基本组成 (2)1.1.2 离合器的功用及分类 (2)1.1.3 离合器的设计的基本要求 (2)第2章离合器结构方案分析 (4)2.1摩擦离合器的组成 (4)2.2 从动盘的选择 (5)2.3 压紧弹簧和布置形式的选择 (5)2.4 压盘的驱动形式 (6)2.5 离合器的通风散热 (7)2.6 设计方案的确定 (7)2.6.1 离合器结构图 (7)2.6.2 离合器工作原理和构造示意图 (8)第3章离合器主要参数的选择 (10)3.1 后备系数 (10)3.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t (10)3.3 单位压力 (11)3.4 摩擦片主要参数的确定及校核 (12)3.4.1 摩擦片外径D、内径d和厚度h (12)3.4.2 摩擦力的平均作用半径 (13)3.4.3 摩擦片压紧力的计算 (13)3.4.4 摩擦片的校核 (14)第4章离合器零件的结构选型及设计计算 (15)4.1 从动盘总成设计 (15)4.2 离合器盖总成设计 (16)4.2.1 离合器盖设计 (16)4.2.2 压盘设计 (17)4.3 扭转减震器的设计 (19)4.3.1 扭转减震器的概述 (19)4.3.2 扭转减震器的概述 (20)4.3.3减震弹簧的计算 (21)4.4 膜片弹簧设计 (23)4.4.1 膜片弹簧的结构特点 (23)4.4.2 膜片弹簧基本参数的选择 (24)4.4.3 膜片弹簧的优化设计 (25)4.4.4 弹簧材料及制造工艺 (26)第5章离合器的操纵机构 (27)5.1操纵机构的要求 (27)5.2. 操纵机构结构形式选择 (27)5.3操纵系统结构设计 (27)5.4操纵机构设计计算 (28)5.4.1操纵力传动比的计算 (28)5.4.2 操纵机构踏板行程 (29)5.4.3 操纵力的校核 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)外文资料翻译 (35)前言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。
拉式单支撑膜片弹簧离合器的主动部分设计绪论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。
目前,各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、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(发动机飞轮、离合器盖和压盘)、从动部分(从动盘)、压紧机构(压紧弹簧)和操纵机构(分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等)等四部分组成。
主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构,操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。
在早期研发的离合器中,锥形离合器最为成功。
近来,人们对离合器的要求越来越高,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
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纵,已成为离合器的发展趋势。
随着汽车发动机转速、功率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。
从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器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的形式发展。
1.2 设计任务书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,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
能按工作需要随时将主动轴与从动轴接合或分离的机械零件。
可用来操纵机器传动系统的起动、停止、变速及换向等。
在设计过程中应满足以下要求:(1)能在任何行驶情况下,可靠地传递发动机的最大扭矩。
为此,离合器的摩擦力矩(c T )应大于发动机最大扭矩(m ax e T );(2)接合平顺、柔和。
即要求离合器所传递的扭矩能缓和地增加,以免汽车起步冲撞或抖动;(3)分离迅速、彻底。
沈阳理工大学拉式膜片弹簧离合器设计指导教师:学院:专业班级:学号:学生姓名:2013年12月23日目录摘要 (4)1 绪论 (5)1.1 离合器概论 (5)1.2 离合器的功用 (5)1.3 离合器的工作原理 (6)1.4 膜片弹簧离合器的概论 (7)1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点 (8)2 离合器结构方案选取 (8)2.1 离合器车型的选定 (8)2.2 离合器设计的基本要求 (8)3 离合器基本参数及尺寸的确定 (9)4 离合器后备系数β的确定 (10)5 单位压力P的确定 (11)6 离合器膜片弹簧设计 (11)6.1 膜片弹簧的结构特点 (11)6.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式 (11)6.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (12)6.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (13)6.4.1 H/h比值的选取 (14)6.4.2 R及R/r确定 (14)6.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角α (15)6.4.4 膜片弹簧小端半径r f及分离轴承的作用半径r p (15)6.4.5 分离指数目n、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (15)7 离合器压盘设计 (16)7.1 压盘的传力方式选择 (16)7.2 压盘的几何尺寸的确定 (16)7.3 压盘传动片的材料选择 (16)8 离合器盖的设计 (17)9 离合器从动盘设计 (17)9.1 从动盘结构介绍 (17)9.2 从动盘设计 (18)9.2.1 从动片的选择和设计 (18)9.2.2 从动盘毂的设计 (19)9.2.3 摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 (19)结论 (21)参考文献 (22)摘要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。
.. . . . . a... .汽车设计课程设计说明书设计题目:拉式膜片弹簧离合器设计姓 名 高阳 周龙辉 程续朝 褚帅 院 系 交通学院 专 业 交通运输 年 级 交通本1401 学 号 20142803331 20142803330 20142803329 201428033252017年06月30日目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 离合器概论 (2)1.2 离合器的功用 (2)1.3 离合器的工作原理 (3)1.4 膜片弹簧离合器的概论 (4)1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点 (5)2 离合器结构方案选取 (5)2.1 离合器车型的选定 (5)2.2 离合器设计的基本要求 (5)2.3 离合器结构设计 (6)2.3.1 摩擦片的选择 (6)2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择 (6)2.3.3 压盘的驱动方式 (6)2.3.4 分离杠杆、分离轴承 (7)2.3.5 离合器的散热通风 (7)3 离合器基本结构参数的确定 (7)3.1 摩擦片主要参数的选择 (7)3.2 离合器后备系数β的确定 (8)3.3 单位压力P的确定 (9)3.4单位压力P0的确定 (9)4 离合器压盘设计 (10)4.1 压盘的传力方式选择 (10)4.2 压盘的几何尺寸的确定 (10)4.3 压盘传动片的材料选择 (10)5离合器膜片弹簧设计 (11)5.1 膜片弹簧的结构特点 (11)5.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式 (11)5.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (11)5.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (13)5.4.1 H/h比值的选取 (14)5.4.2 R及R/r确定 (14) (14)5.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角5.4.4 膜片弹簧小端半径r f及分离轴承的作用半径r p (15)5.4.5 分离指数目n、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (15)5.4.6 膜片弹簧与压盘接触半径l和支承环作用半径L的确定 (15)5.4.7 膜片弹簧工作点位置的选择 (15)5.4.8 膜片弹簧强度计算 (16)结论 (18)参考文献 (19)致 (20)摘要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。
汽车膜⽚弹簧离合器课程设计主要计算和注意问题(1)注意:按照课程设计的要求完成,⼀般对以下部分详细计算: 1) 离合器基本结构尺⼨、参数的选择 2) 膜⽚弹簧的参数计算和选择 3) 从动盘(摩擦⽚的计算选择) 4) 操纵机构计算绘图时必须按照设计计算参数绘制,未详细计算部分参考选择,但是必须保证结构正确,⽆⼯作⼲涉,⽅便加⼯!膜⽚弹簧离合器设计计算(某中型轿车举例)2摩擦离合器基本结构尺⼨、参数的选择已知条件:某中型轿车发动机数据: 缸数:4缸排量:1.7升点⽕系统:1-3-4-2最⼤功率 96/5000 KW/rpm 最⼤扭矩 220/3500 N 2m/rpm2.1离合器基本性能关系式为了能可靠地传递发动机最⼤转矩max c T ,离合器的静摩擦⼒矩c T 应⼤于发动机最⼤转矩,⽽离合器传递的摩擦⼒矩c T ⼜决定于其摩擦⾯数Z 、摩擦系数f 、作⽤在摩擦⾯上的总压紧⼒P Σ与摩擦⽚平均摩擦半径R m ,即m N R ZfP e r e c ?=T =T max β【1】(2-1)式中:β—离合器的后备系数。
f—摩擦系数,计算时⼀般取0.25~0.30。
Z —摩擦⾯数2.2摩擦⽚外径D 与内径d 的选择当按发动机最⼤转矩max e T (N 2m )来确定D 时,有下列公式可作参考:AT D e /100max =【1】(2-2)式中A 反映了不同结构和使⽤条件对D 的影响,在确定外径D 时,有下列经验公式可供初选时使⽤:maxe D T K D ?=【1】(2-3)轿车:K D =14.5轻、中型货车:单⽚K D =16.0~18.5双⽚K D =13.5~15.0重型货车:K D =22.5~24.0本次设计所设计的是中型轿车(T emax /n T 为220Nm/3500rpm 、P emax /n P 为96kw/5000rpm )的膜⽚弹簧离合器。
所设计的离合器摩擦⽚为单⽚,选择K D =14.5。
拉式膜片弹簧离合器课程设计汽车设计课程设计说明书设计题目:拉式膜片弹簧离合器设计姓名高阳周龙辉程续朝褚帅院系交通学院专业交通运输年级交通本1401学号 20142803331 2014280333020142803329 201428033252017年06月30日目录摘要………………………………………………………………………………………… 1 1 绪论…………………………………………………………………………………………2 1.1离合器概论……………………………………………………………………………… 2 1.2 离合器的功用……………………………………………………………………………2 1.3 离合器的工作原理………………………………………………………………………3 1.4 膜片弹簧离合器的概论…………………………………………………………………4 1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点……………………………………………………………5 2 离合器结构方案选取………………………………………………………………………5 2.1 离合器车型的选定………………………………………………………………………5 2.2 离合器设计的基本要求…………………………………………………………………5 2.3 离合器结构设计…………………………………………………………………………6 2.3.1 摩擦片的选择…………………………………………………………………………6 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择……………………………………………………………6 2.3.3 压盘的驱动方式………………………………………………………………………6 2.3.4 分离杠杆、分离轴承…………………………………………………………………7 2.3.5 离合器的散热通风……………………………………………………………………7 3 离合器基本结构参数的确定………………………………………………………………7 3.1 摩擦片主要参数的选择…………………………………………………………………7 3.2 离合器后备系数β的确定………………………………………………………………8 3.3 单位压力P的确定………………………………………………………………………9 3.4单位压力P0的确定………………………………………………………………………9 4 离合器压盘设计…………………………………………………………………………10 4.1 压盘的传力方式选择……………………………………………………………………10 4.2 压盘的几何尺寸的确定…………………………………………………………………10 .3 压盘传动片的材料选择…………………………………………………………………10 45离合器膜片弹簧设计.................................................................................11 5.1 膜片弹簧的结构特点..............................................................................11 5.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式...............................................................11 5.3 膜片弹簧的弹性变形特性........................................................................11 5.4 膜片弹簧的参数尺寸确定........................................................................13 5.4.1 H/h比值的选取.................................................................................14 5.4.2 R及R/r确定 (14),5.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角 (14)fp5.4.4 膜片弹簧小端半径r及分离轴承的作用半径r.................. (15),,e125.4.5 分离指数目n、切槽宽、窗孔槽宽、及半径r (15)5.4.6 膜片弹簧与压盘接触半径l和支承环作用半径L的确定..............................15 5.4.7 膜片弹簧工作点位置的选择..................................................................15 5.4.8 膜片弹簧强度计算..............................................................................16 结论 (18)参考文献...................................................................................................19 致谢 (20)摘要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中型货车拉式膜片弹簧离合器的结构形式,参数选择以及计算过程。
关键字:离合器膜片弹簧从动盘压盘摩擦片一、原始条件:车型中型货车驱动形式FR4×2发动机位置前置、纵置最高车速 Umax=90km/h 最大爬坡度 imax?28%汽车总质量 ma=9290kg 满载时前轴负荷率 25.4%外形尺寸总长La×总宽Ba×总高Ha6910×2470×2455mm轴距 L=3950mm 前轮距 B1=1810mm 后轮距 B2=1800mm 迎风面积A?B1×Ha 空气阻力系数 CD=0.9轮胎规格 9.00—20或9.0R20离合器单片干式摩擦离合器变速器中间轴式、五挡根据上述参数,确定发动机为发动机最大功率由已知参数得:Pe>=69.41Kw根据最大功率,选用的发动机为潍柴WP4.135140,参数为:发动机最大功率 100kw最大转矩 435.93N*M根据资料,确定选取普通花纹的轮胎,r=0.4942由发动机参数,确定的传动系主减速比为4.76~5.96,初选为i0=5.0,确定的传动系一档传动比为7.1~15.13,初选为8.9351 绪论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。
即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。
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[2]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T和后备系数保持稳定) ,emax(9)使用寿命长。
1.2 离合器的功用离合器可使发动机与传动系逐渐接合,保证汽车平稳起步。
如前所述,现代车用活塞式发动机不能带负荷启动,它必须先在空负荷下启动,然后再逐渐加载。
发动机启动后,得以稳定运转的最低转速约为300,500r/min,而汽车则只能由静止开始起步,一个运转着的发动机,要带一个静止的传动系,是不能突然刚性接合的。
因为如果是突然的刚性连接,就必然造成不是汽车猛烈攒动,就是发动机熄火。
所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在一起,使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大,至足以克服行驶阻力时,汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。
虽然利用变速器的空档,也可以实现发动机与传动系的分离。
但变速器在空档位置时,变速器内的主动齿轮和发动机还是连接的,要转动发动机,就必须和变速器内的主动齿轮一起拖转,而变速器内的齿轮浸在黏度较大的齿轮油中,拖转它的阻力是很大的。
尤其在寒冷季节,如没有离合器来分离发动机和传动系,发动机起动是很困难的。
所以离合器的第二个功用,就是暂时分开发动机和传动系的联系,以便于发动机起动。
汽车行驶中变速器要经常变换档位,即变速器内的齿轮副要经常脱开啮合和进入啮合。
如在脱档时,由于原来啮合的齿面压力的存在,可能使脱档困难,但如用离合器暂时分离传动系,即能便利脱档。
同时在挂档时,依靠驾驶员掌握,使待啮合的齿轮副圆周速度达到同步是较为困难的,待啮合齿轮副圆周速度的差异将会造成挂档冲击甚至挂不上档,此时又需要离合器暂时分开传动系,以便使与离合器主动齿轮联结的质量减小,这样即可以减少挂挡冲击以便利换档。
离合器所能传递的最大扭矩是有一定限制的,在汽车紧急制动时,传动系受到很大的惯性负荷,此时由于离合器自动打滑,可避免传动系零件超载损坏,起保护作用。
1.3 离合器的工作原理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。