膜片离合器毕业设计说明书
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拉式膜片弹簧离合器设计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得优点与推式相比,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;拉式膜片弹簧就是中部与压盘相压在同样压盘尺寸得条件下可采用直径较大得膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩得能力,且并不增大踏板力,在传递相同得转矩时,可采用尺寸较小得结构;在接合或分离状态下,离合器盖得变形量小,刚度大,分离效率更高;拉式得杠杆比大于推式得杠杆比,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,拉式得踏板力比推式得一般可减少约;无论在接合状态或分离状态,拉式结构得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,不会产生冲击与哭声;使用寿命更长。
二,设计得预期成果本次设计,我将取得如下成果:1、设计说明书:(1)离合器各零件得结构;(2)离合器主要参数得选择与优化;(3)膜片弹簧得计算与优化;(4)扭转减振器得设计;(5)离合器操纵机构得设计计算。
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,离合器得结构设计为了达到计划书所给得数据要求,设计时应根据车型得类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”得要求等,合理选择离合器结构。
3、1离合器结构选择与论证3。
1.1 摩擦片得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与中、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 压紧弹簧布置形式得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。
其中膜片弹簧得主要特点就是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧与分离杠杆。
第1章绪论1.1选题旳目旳本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定旳参照价值。
抛弃老式旳推式膜片弹簧离合器,设计新式旳拉式膜片弹簧离合器是本次设计旳重要特点。
1.2离合器发展历史近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其他工业要快旳多,因此汽车工业迅速成为一种国家工业发展水平旳标志。
对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一种独立旳总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。
目前,多种汽车广泛采用旳摩擦式离合器重要依托主、从动部分之间旳摩擦来传递动力且能分离旳装置。
在初期研发旳离合器中,锥形离合器最为成功。
现今所用旳盘片式离合器旳先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年后来才出现旳。
20世纪23年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率旳轿车上才采用多片离合器。
数年旳实践经验和技术上旳改善使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。
近来,人们对离合器旳规定越来越高,老式旳推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展,老式旳操纵形式旳操纵形式正向自动操纵旳形式发展。
因此,提高离合器旳可靠性和延长其使用寿命,适应发动机旳高转速,增长离合器传递转矩旳能力和简化操纵,已成为离合器旳发展趋势。
伴随汽车发动机转速、功率不停提高和汽车电子技术旳高速发展,人们对离合器旳规定越来越高。
从提高离合器工作性能旳角度出发,老式旳推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展,老式旳操纵形式正向自动操纵旳形式发展。
因此,提高离合器旳可靠性和延长其使用寿命,适应发动机旳高转速,增长离合器传递转矩旳能力和简化操纵,已成为离合器旳发展趋势。
伴随计算机旳发展,设计工作已从手工转向电脑,包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后旳故障记录等等。
1.3离合器概述按动力传递次序来说,离合器应是传动系中旳第一种总成。
顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾旳统一体。
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。
目录1 概述 (2)1.1组成 (2)1.2功用 (2)1.3 设计基本要求 (2)2 结构方案选择 (4)2.1从动盘数的选择 (4)2.2压紧弹簧和布置形式的选择:推式膜片弹簧离合器 (4)2.3膜片弹簧的支撑形式选择:双支承环形式 (5)2.4 压盘的驱动方式:杠杆分离传动片式 (6)3 主要参数选择 (6)3.1后备系数β初值 (6) (7)3.2 单位压力初值P3.3 离合器摩擦片外径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 (9)4 离合器基本参数的优化 (10)4.1 离合器摩擦片外径D (10)4.2 摩擦片的内、外径比c (10)4.3 后备系数β (10)4.4 摩擦片的内径d (10)4.5单位摩擦面积传递的转矩Tco (10)4.6离合器单位摩擦面积滑磨功ω (11)5 离合器盖总成设计 (12)5.1 膜片弹簧的设计 (12)5.1.1 膜片弹簧基本参数的选择 (12)5.1.2膜片弹簧基本参数约束条件的检验 (13)5.1.3 膜片弹簧材料及制造工艺 (13)5.2 压盘设计 (14)5.3 离合器盖设计 (15)5.4离合器分离装置设计 (15)6 从动盘总成设计 (17)6.1 扭转减振器设计 (17)6.1.1 扭转减振器的功用 (17)6.1.2减振器的结构设计 (17)6.2 从动盘毂的设计 (18)6.3 从动盘总成的结构型式的选择 (20)6.4 从动片结构型式的选择 (20)7 操纵机构设计 (21)7.1 操纵机构设计要求 (21)7.2离合器操纵机构选择 (21)8 总结 (22)参考文献 (23)1 概述我国的车辆工业与世界其他先进国家相比,还是比较落后的,虽然已经从国外引进了许多新的产品和新的技术,但是要全面掌握核心的技术还是有很长的差距的。
本次的设计主要是以当前比较常见的小轿车的汽车技术参数作为依据的,对其进行了膜片弹簧离合器的设计。
目录一、离合器简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31.1离合器的功用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31.2离合器设计要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41.3离合器的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4二、离合器的工作原理及过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52.1离合器的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52.2离合器的工作过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6三、离合器的结构形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯123.1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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯133.4中央弹簧离合器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18四、离合器结构的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯204.1从动盘盘的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯204.2压紧弹簧和布置形式的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21 4.3从动盘总成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯234.4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⋯⋯⋯255.1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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯325.5花键的强度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯345.6铆钉的强度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35六、结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37七、致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38八、参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39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。
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。
目录1.离合器设计的目的及离合器的概述 (1)2.离合器的结构方案分析 (2)2.1从动盘的选择 (2)2.2技术参数及论文要求 (2)2.3膜片弹簧离合器结构 (2)2.4膜片弹簧离合器的优点 (2)2.5膜片弹簧离合器的工作原理 (3)2.6压盘的驱动形式 (3)3.离合器摩擦片参数的确定 (3)3.1摩擦片参数的选择 (3)3.2离合器基本参数的校核 (4)4.离合器总成设计 (6)4.1膜片弹簧的设计 (6)4.2膜片弹簧弹性特性曲线 (7)4.3检验所得尺寸是否设计的约束条件 (8)4.4膜片弹簧强度计算与校核 (9)4.5膜片弹簧的制造工艺及热处理 (9)4.6压盘设计 (10)4.7压盘的结构设计与选择 (10)4.8传动片 (10)4.9分离杆装置 (11)4.10支承环 (11)5.从动盘总成设计 (11)5.1扭转减振器的设计 (11)5.2减振弹簧的计算 (13)5.3摩擦片设计 (14)5.4从动盘毂的设计 (15)5.5从动片的设计 (16)5.6离合器结构设计的要求 (16)5.7变速器一档轴的直径计算 (17)6.离合器操纵机构设计 (17)6.1对离合器操纵机构的要求 (17)6.2操纵机构结构形式选择 (17)6.3离合器操纵机构的设计计算 (17)6.4校核踏板行程 (18)7.设计小结 (21)8.参考文献 (21)9.文献检索摘要 (22)膜片弹簧离合器设计1、离合器设计的目的及离合器概述了解轿车离合器的构造,掌握轿车离合器的工作原理。
了解从动盘总成的结构,掌握从动盘总成的设计方法,了解压盘和膜片弹簧的结构,掌握压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的了解,从而熟悉轿车离合器的工作原理。
学会如何查找文献资料、相关书籍,培养学生动手设计项目、自学的能力,掌握单独设计课题和项目的方法,设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的轿车离合器,为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。
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和变速器之间,其主动部分和发动机飞轮相连,从动部分和变速器相连。
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和传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机和传动系分离,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。
1.2离合器的发展在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功。
它的原型设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。
它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。
采用锥形离合器的方案一直延续到20世纪20年代中叶,对当时来说,锥形离合器的制造比较简单,摩擦面容易修复。
它的摩擦材料曾用过骆毛带、皮革带等。
那时曾出现过蹄-鼓式离合器,其结构有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。
蹄-鼓式离合器用的摩擦元件是木块、皮革带等,蹄-鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。
无论锥形离合器或蹄-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。
现今所用的盘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,汽车起步时离合器的接合比较平顺,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。
采用纯粹的金属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更为满意的性能。
浸在油中的盘片式离合器,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,使得盘片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。
20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才使用多片离合器。
早期的单片干式离合器由和锥形离合器相似的问题,即离合器接合时不够平顺。
但是,由于单片干式离合器结构紧凑,散热良好,转动惯量小,所以以内燃机为动力的汽车经常采用它,尤其是成功地开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此。
实际上早在1920年就出现了单片干式离合器,这和前面提到的发明了石棉基的摩擦面片有关。
但在那时相当一段时间内,由于技术设计上的缺陷,造成了单片离合器在接合时不够平顺的问题。
第一次世界大战后初期,单片离合器的从动盘金属片上是没有摩擦面片的,摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上的,弹簧布置在中央,通过杠杆放大后作用在压盘上。
后来改用多个直径较小的弹簧,沿着圆周布置直接压在压盘上,成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。
这种布置在设计上带来了实实在在的好处,使压盘上的弹簧的工作压力分布更均匀,并减小了轴向尺寸。
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦离合器,因为它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,而且由于在结构上采取一定措施,已能做到接合盘式平顺,因此现在广泛采用于大、中、小各类车型中。
如今单片干式离合器在结构设计方面相当完善。
采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性。
离合器从动盘总成中装有扭转减振器,防止了传动系统的扭转共振,减小了传动系统噪声和载荷。
随着人们对汽车舒适性要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断改进,乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器,能更好地降低传动系的噪声。
对于重型离合器,由于商用车趋于大型化,发动机功率不断加大,但离合器允许加大尺寸的空间有限,离合器的使用条件日酷一日,增加离合器传扭能力,提高使用寿命,简化操作,已成为重型离合器当前的发展趋势。
为了提高离合器的传扭能力,在重型汽车上可采用双片干式离合器。
从理论上讲,在相同的径向尺寸下,双片离合器的传扭能力和使用寿命是单片的2倍。
但受到其他客观因素的影响,实际的效果要比理论值低一些。
近年来湿式离合器在技术上不断改进,在国外某些重型车上又开始采用多片湿式离合器。
和干式离合器相比,由于用油泵进行强制冷却的结果,摩擦表面温度较低(不超过93℃),因此,起步时长时间打滑也不致烧损摩擦片。
查阅国内外资料获知,这种离合器的使用寿命可达干式离合器的5-6倍,但湿式离合器优点的发挥是一定要在某温度范围内才能实现的,超过这一温度范围将起负面效应。
目前此技术尚不够完善。
1.3膜片弹簧离合器的结构及其优点1.3.1膜片弹簧离合器的结构膜片弹簧离合总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。
1、离合器盖离合器盖一般为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构,通过螺栓和飞轮联结在一起。
离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构件,压紧弹簧的压紧力最终都要由它来承受。
2、膜片弹簧膜片弹簧是离合器中重要的压紧元件,在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径向槽,在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔,可以穿过支承铆钉,这部分称之为分离指;从窗孔底部至弹簧外圆周的部分形状像一个无底宽边碟子,其截面为截圆锥形,称之为碟簧部分。
3、压盘压盘的结构一般是环形盘状铸件,离合器通过压盘和发动机紧密相连。
压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台,最外缘均布有三个或四个传力凸耳。
4、传动片离合器接合时,飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动,并通过压盘和从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动;在离合器分离时,压盘相对于离合器盖作自由轴向移动,使从动盘松开。
这些动作均由传动片完成。
传动片的两端分别和离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接,一般采用周向布置。
在离合器接合时,离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转;在离合器分离时,可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。
5、分离轴承总成分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成。
分离轴承在工作时主要承受轴向分离力,同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。
目前国产的汽车中多使用角接触推力球轴承,采用全密封结构和高温铿基润滑脂,其端面形状和分离指舌尖部形状相配合,舌尖部为平面时采用球形端面,舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。
1.3.2膜片弹簧离合器的工作原理由图1.1可知,离合器盖1和发动机飞轮用螺栓紧固在一起,当膜片弹簧3被预加压紧,离合器处于接合位置时,由于膜片弹簧大端对压盘5的压紧力,使得压盘和从动盘6摩擦片之间产生摩擦力。
当离合器盖总成随飞轮转动时(构成离合器主动部分),就通过摩擦片上的摩擦转矩带动从动盘总成和变速器一起转动以传递发动机动力(1)接合位置(2)分离位置1-离合器盖 2-铆钉 3-膜片弹簧 4-支撑环 5-压盘6-摩擦片 7-分离轴承总成 8-离合器踏板 9-输出轴图1.1膜片弹簧离合器的工作原理图要分离离合器时,将离合器踏板8踏下,通过操纵机构,使分离轴承总成7前移推动膜片弹簧分离指,使膜片弹簧呈反锥形变形,其大端离开压盘,压盘在传动片的弹力作用下离开摩擦片,使从动盘总成处于分离位置,切断了发动机动力的传递。
1.3.3膜片弹簧离合器的优点膜片弹簧离合器和其他形式离合器相比,具有一系列优点:1、膜片弹簧离合器具有较理想的非线性弹性特性;2、膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,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,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定;4、膜片弹簧以整个圆周和压盘接触,使压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀;5、易于实现良好的通风散热,使用寿命长;6、膜片弹簧中心和离合器中心线重合,平衡性好。
1.4设计内容1、压盘设计。
2、离合器盖设计。
3、从动盘总成设计。
4、膜片弹簧设计。
1.5Pro/E软件的特点Pro/Engineer是美国PTC公司开发的一套机械CAD/CAE/CAM集成软件,其技术领先,在机械、电子、航空、邮电、兵工、仿真等各行各业都有使用,在CAD/CAE/CAM 领域中处于领先地位。
它集零件设计、大型组件设计、钣金设计、造型设计、模具开发、数控加工、运动分析、有限元分析、数据库管理等功能于一身,具有参数化设计,特征驱动,单一数据库等特点,大大加快了产品开发速度。
本设计使用的Pro/Engineer Wildfire3.0是Pro/Engineer的最新版本,其功能较以前的版本有了很大的提高,而且操作界面也更为好用,可以大大提高技术人员的工作效率。
1.6方案选择本车设计采用单片膜片弹簧离合器。
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。
采用膜片弹簧离合器是因为膜片弹簧离合器具有很多优点:首先,由于膜片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,膜片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,膜片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,由于膜片弹簧和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。
由于膜片弹簧离合器具有上述一系列的优点,并且制造膜片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。
综上本次设计选择单片拉式膜片弹簧离合器。
第2章 基本尺寸参数选择2.1离合器基本性能关系式摩擦片或从动盘的外径是离合器的重要参数,它对离合器的轮廓尺寸有决定性的影响,并根据离合器能全部传递发动机的最大转矩来选择。
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max c T ,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和摩擦片平均摩擦半径R m ,即m N R ZfP e r c c ∙=T =T max β (2.1) 式中:β—离合器的后备系数,见下表。