毕业设计拉式膜片弹簧离合器设计
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安徽科技学院毕业设计(论文)开题报告题目:基于桑塔纳2000动力参数拉式膜片弹簧离合器院系:机电与车辆工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:092班姓名:汪涛学号:1303090321指导教师:王娟开题日期:2012年3月11日一.选题依据及研究意义选题依据: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。
研究意义: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。
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。
二.选题的研究现状国内:我国汽车离合器企业与国外企业相比处于明显劣势。
在劳动力成本、售价、售后服务、客户关系和供应商关系等方面,我国企业处于明显优势;在市场营销能力、采购成本和交货期方面,我国企业与国外竞争者基本持平;在品牌价值、产品技术含量、产品质量、规模效应、生产效率、技术水平、研发能力和员工素质方面,我国企业与国际同类先进企业相比差距较大。
在产品技术方面,国内汽车离合器企业经过不断地产品结构调整,国产膜片弹簧离合器的品种已经能全面覆盖国内重、中、轻、轿、微及农用等车型的需求,跟踪国外动力传动系统技术,研发新一代产品也取得了可喜成果,如双质量飞轮、液力变矩器、适用于300马力以上动力配套的由430拉式膜片弹簧离合器都获得了成功。
乘用车膜片弹簧离合器毕业设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN乘用车膜片弹簧离合器设计第一章绪论论文设计的目的及意义通过了解乘用车离合器的构造,掌握乘用车离合器的工作原理,了解从动盘总成、压盘和膜片弹簧的结构,掌握从动盘总成、压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的了解,从而深入的了解离合器。
学会如何查找文献资料、相关书藉,培养学生动手设计项目、自主学习的能力,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、便于维护的乘用车离合器,为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定扎实的基础。
通过这次的毕业设计,使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤和方法,以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作,为即将进入社会提供了一个良好的学习机会,对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。
论文选题的背景对于以内燃机为动力的汽车,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稳平顺地接合,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。
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。
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。
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。
车辆工程毕业设计105拉式膜片弹簧离合器105拉式膜片弹簧离合器是一种常见的离合器结构,被广泛应用于车辆工程,特别是商用车辆中。
在本篇毕业设计中,我们将对105拉式膜片弹簧离合器的结构、工作原理和设计参数等进行研究。
首先,我们将详细介绍105拉式膜片弹簧离合器的结构。
该离合器由三个主要部分组成:飞轮、压盘和分离器。
飞轮连接在发动机的曲轴上,承担着扭矩传递的功能。
压盘则通过螺栓固定在飞轮上,并且具有与曲轴同心的轴孔。
分离器则位于压盘与飞轮之间,连接在动力输出轴上。
接下来,我们将简要介绍105拉式膜片弹簧离合器的工作原理。
当驾驶员踩下离合器踏板时,通过压力传递机构将压盘与飞轮之间的力分离,从而使压盘与曲轴之间的接触力降低。
然后,由于分离器上的膜片弹簧的弹力,压盘被推开并与飞轮分离。
这种分离状态允许发动机独立地旋转而不带动传动系统。
在设计105拉式膜片弹簧离合器时,有几个关键的参数需要考虑。
首先是离合器的扭矩传输能力,即它可以传递的最大扭矩。
这取决于材料的强度和离合器的结构设计。
其次是离合器的质量和尺寸,这直接影响到整个车辆的重量和空间利用率。
此外,设计还应考虑到离合器的使用寿命和可靠性,以及离合器的操作力和感觉。
在进行105拉式膜片弹簧离合器的设计时,需要进行力学分析、材料选择和结构设计。
通过计算和仿真,可以优化离合器的性能和可靠性。
此外,还需要进行实验验证,以确保设计的可行性和有效性。
总结起来,105拉式膜片弹簧离合器是一种常见、可靠的车辆离合器结构,广泛应用于商用车辆等领域。
通过对其结构、工作原理和设计参数的研究,我们可以优化离合器的性能和可靠性。
这对于车辆工程毕业设计来说是一个重要而有挑战性的课题。
拉式膜片弹簧离合器设计第1章绪本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定的参考价值。
抛弃传统的推式膜片弹簧离合器,设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。
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它工业要快的多,因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。
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听总成。
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。
在早期研发的离合器中,锥形离合器最为成功。
现今所用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。
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采用多片离合器。
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离合器[1]。
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。
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。
随着计算机的发展,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、制成后的故障统计等等。
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。
《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。
毕设膜片弹簧离合器设计膜片弹簧离合器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于汽车和工程机械等领域。
它通过操纵离合器踏板来实现发动机和传动系统的分离和连接。
本文将从设计原理、材料选择、结构设计和制造工艺等方面进行详细阐述。
首先,膜片弹簧离合器的设计原理基于膜片弹簧的力学特性。
膜片弹簧是一种平面弹簧,具有较大的变形能力和较小的刚度。
当施加外力时,膜片弹簧会发生弹性变形,从而产生恢复力。
利用这种力学特性,可以实现离合器的分离和连接。
其次,材料的选择对于膜片弹簧离合器的设计至关重要。
由于膜片弹簧在工作过程中需要承受较大的压力和变形,因此材料的强度和韧性是关键考虑因素。
常用的膜片弹簧材料有合金钢、不锈钢和铝合金等。
根据具体要求和工作环境选择合适的材料。
接下来是结构设计。
膜片弹簧离合器的结构包括主动盘、从动盘、膜片和压盘等组成部分。
主动盘与发动机相连,从动盘与传动系统相连。
膜片被夹在主动盘与从动盘之间,通过与压盘的接触实现传递动力。
为了提高离合器的传递效率和使用寿命,结构设计应考虑传递能力、热稳定性、振动和噪声控制等因素。
最后是制造工艺。
膜片弹簧的制造主要包括材料切割、冷冲压和热处理等工艺。
材料切割可以采用激光切割或机械切割,确保膜片弹簧的尺寸和形状精确。
冷冲压工艺是将切割好的膜片进行冷变形,形成所需的结构和形状。
热处理可以提高膜片弹簧的硬度和韧性,并消除内部应力,改善材料的机械性能。
综上所述,膜片弹簧离合器的设计考虑了力学特性、材料选择、结构设计和制造工艺等方面。
通过合理设计和优化,可以获得性能稳定、安全可靠的离合器产品。
对于长时间运行的汽车和工程机械等设备来说,膜片弹簧离合器的设计是非常重要的。
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。
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。
《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。
乘用车膜片弹簧离合器设计第一章绪论1.1论文设计的目的及意义通过了解乘用车离合器的构造,掌握乘用车离合器的工作原理,了解从动盘总成、压盘和膜片弹簧的结构,掌握从动盘总成、压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的了解,从而深入的了解离合器。
学会如何查找文献资料、相关书藉,培养学生动手设计项目、自主学习的能力,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、便于维护的乘用车离合器,为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定扎实的基础。
通过这次的毕业设计,使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤和方法,以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作,为即将进入社会提供了一个良好的学习机会,对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。
1.2 论文选题的背景对于以内燃机为动力的汽车,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稳平顺地接合,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。
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。
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。
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。
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。
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)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。
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。
2.2压紧弹簧和布置形式的选择2.2.1周置弹簧离合器(见表4)表4 周置弹簧离合器特点及结构图如图4所示,周置弹簧离合器特点是结构简单、制造容易,此结构的弹簧压力直接作用于压盘上。
因压紧弹簧直接与压盘接触,易受热回火失效。
当发动机最大转速很高时,周置弹簧由于离心力作用而向外弯曲,使弹簧压紧力显著下降,离合器传递转矩的能力也随之降低。
此外,弹簧靠在其定位座上,造成接触部位严重磨损,甚至会出现断裂现象。
2.2.2中央弹簧离合器(见表5)表5 中央弹簧离合器的特点及机构图如右图所示,中央弹簧离合器的压紧弹簧是一至两个圆柱弹簧或一个圆锥弹簧,弹簧布置在离合器中心。
这种结构较复杂,轴向尺寸较大,由于可选较大的杠杆比,所以可以获得足够的压紧力,而且对于减小踏板力有利,使得操纵轻便;压紧弹簧不直接与压盘接触,不会使弹簧受热回火失效;通过调整垫片或螺纹容易实现压盘对压紧力的调整。
2.2.3斜置弹簧离合器(见表6)表6 斜置弹簧离合器特点及结构图如右图所示,斜置弹簧离合器的弹簧压力斜向作用在传力盘上,并通过压杆作用在压盘上。
其优点是在摩擦片磨损或分离离合器时,压盘受的压紧力几乎保持不变。
与上面表4、表5这两种离合器对比还具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点。
2.2.4膜片弹簧离合器(见表7)表7 膜片弹簧离合器的特点及结构图如右图所示,膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧,主要由碟簧和分离部分组成。
其优点:(1)具有较理想的非性弹性特性,弹簧压力在摩擦片允许磨损围基本保持不变,因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变,离合器分离时,弹簧压力下降,踏板力降低。
(2)结构简单、紧凑,轴向尺寸小,零件数目少,质量轻。
(3)性能稳定。
(4)压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀。
(5)通风散热良好,使用寿命长。
(6)膜片弹簧中心与离合器中心线重合,平衡性好。
其缺点:膜片弹簧的制造工艺复杂,制造成本高,对材质和尺寸精度要求较高,其线性弹性特性在生产中不好控制,开口处容易产生裂纹,端部容易磨损。
(1)膜片弹簧的弹性特性(见表8)表8 离合器压紧弹簧的特性曲线图如右图所示为膜片弹簧和螺旋弹簧的弹的性特性曲线,曲线1表示处于预压紧状态的螺旋弹簧的弹性特性曲线,曲线2表示膜片弹簧的弹性特性曲线。
由图可以看出,在两种离合器的工作压紧力相同时,即都为b F ,轴向的变形量为b λ。
当摩擦片磨损量达到容许的极限值λ'∆时,两种弹簧压缩变形量减小到a λ,此时螺旋弹簧压紧力便降低到'a F 。
显然,'a F <b F 两者相差较大,将使离合器的压紧力不足而产生滑磨。
而膜片弹簧压紧力变化到a F ,与b F 相差无几,确保离合器还能正常工作。
因此,膜片弹簧传递转矩的能力螺旋弹簧大。
(2)拉式和推式膜片弹簧离合器(见表9)表9 拉式和推式膜片弹簧离合器结构图拉式膜片弹簧离合器 推式膜片弹簧离合器拉式弹簧离合器如表9左图所示,推式离合器如表9右图所示,拉式膜片弹簧离合器与推式膜片弹簧离合器的结构区别:膜片弹簧安装时与推式相反,膜片弹簧的小端向里凹(推式为向外凸)。
拉式膜片弹簧离合器的膜片弹簧实在最外端外侧与离合器盖接触,接触处只有1个支承环,拉式膜片弹簧与压盘凸台的接触处相对靠里。
另外,从表9也可以看到,拉式的分离轴承与膜片弹簧分离指总是要连在一起才能实施离合动作。
离合器作分离时,向外拉分离轴承,分离指绕支承环转动,使膜片弹簧与压盘凸块不再接触。
表10 拉式膜片弹簧与推式膜片弹簧的优缺点类型优点缺点拉式膜片弹簧离合器结构紧凑,零件数目少,质量轻;同样压盘尺寸的条件下可采用直径较大的膜片弹簧;传递相同转矩时,可采用尺寸较小的结构:接合或分离分离指需采用专门的分离轴承,结构比较复杂,安装拆卸较困难。
状态下,离合器盖的变形量小,刚度大,分离效率更高;传动效率高,踏板操纵更轻便;不会产生冲击和噪音;使用寿命更长。
支承有损坏,也能自动补偿。
推式膜片弹簧离合器结构比拉式的简单,而且设计简单,装拆容易。
支承环较多,结构较大,零件数目较多。
2.3拉式膜片弹簧的支承形式的选择(见表11)表11 拉式膜片弹簧离合器的支承形式无支承环式如右图所示,MFZ型,直接在冲压离合器盖上冲出一个环形凸台支承膜片弹簧,不用支承环。
它主要用于轿车和轻型货车上。
如右图所示,DT/DTP型,将膜片弹簧的大端支承在冲压离合器盖中的支承环上,主要用于货车和轿车。
单支承环式如右图所示,GMFZ型,将膜片弹簧的大端支承在铸造离合器盖的凹槽中的支承环上,主要用于中、重型汽车上。
2.4压盘的驱动方式的选择压盘的驱动方式主要有凸块-窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动片式等多种。
前三种的共同缺点是在连接件之间都有间隙,在传动中将产生冲击和噪音,而且零件相对滑动中有摩擦和磨损,降低了离合器的传动效率。
弹性传动片驱动方式的结构简单,压盘和飞轮对中性能好,使用平衡性好,工作可靠,寿命长。
但反向承载能力差,汽车反拖时易折断传动片,故对材料要求较高,一般采用高碳钢。
由于本次设计的是轿车离合器,结合表1、表2、表3,可知单片离合器已经满足要求,而且综合优点比较多,故选择单片离合器;综合比较表4、表5、表6、表7、表8,可以知道膜片弹簧离合器比周置弹簧离合器、中央弹簧离合器、斜置弹簧离合器更优秀,优点更多,所以选择膜片弹簧离合器设计,由表10对比拉式、推式膜片弹簧离合器的优缺点,选择拉式膜片弹簧离合器设计。
综上所述,本次设计选拉式膜片弹簧离合器设计(单片离合器)。
选用支承单支承环DT/DTP型,压盘的驱动方式采用弹性传动片驱动。
3.毕业设计主要容和重点确定选定要设计的膜片弹簧离合器的主要参数,对离合器的基本参数进行优化,计算确定各零部件的尺寸,运用所学的汽车设计、理论力学、材料力学等课程知识去分析离合器各零部件所受的力,确定零部件所用材料,运用画图软件画出各个零部件的模型图以及整个离合器的装配图。
4.毕业设计工作进度计划4.12015.10.26〜2015.11.6完成与课题有关的英文原文翻译,调研,查找资料,完成方案论证4.2 2015.11.9〜2015.11.27完成设计与计算4.3 2015.11.30〜2015.12.18完成绘图4.4 2015.12.21〜2015.12.31完成毕业设计说明书4.5 2016.1.1〜2016.1. 5完善所有的毕业设计资料,准备答辩5.主要参考文献目录1 臧杰,阎岩.汽车构.:机械工业,2009.2 王望予.汽车设计.:机械工业,2004.3 徐石安,江发潮.汽车离合器.:清华大学,2005.4 惟信.汽车设计.:清华大学,2001.5 林世裕.膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造.东北大学,2005.6 中国汽车技术研究中心标准研究所汽车标准汇编(2000〜2004).2005.7 阎春利,希栋.汽车离合器膜片弹簧的优化设计. 林业机械与木工设备,2006.8 廖林清,建国.汽车离合器膜片弹簧的三次设计.兵工学报,2001.9 司传胜.汽车膜片弹簧离合器的优化设计. 林业机械与木工设备,2004.10 林,惟信. 汽车离合器膜片弹簧的优化设计.:清华大学学报,2000.11 林明芳等. 汽车离合器膜片弹簧的优化设计.汽车工程,2003.12 红欣.膜片弹簧应力分布的试验和有限元分析.力学与实践,2003.13 卫波.汽车膜片弹簧离合器智能优化设计技术研究.中国工程机械学。