汽车离合器课程设计
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某卡车离合器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解卡车离合器的基本结构及其工作原理;2. 学生能掌握卡车离合器操作流程及维护保养知识;3. 学生了解卡车离合器故障类型及其原因。
技能目标:1. 学生能正确操作卡车离合器,熟练掌握换挡技巧;2. 学生具备卡车离合器简单故障的诊断与排除能力;3. 学生能够运用所学知识对卡车离合器进行日常维护和保养。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对汽车维修专业的兴趣,增强职业认同感;2. 学生树立安全意识,养成严谨的操作习惯;3. 学生形成团队合作精神,学会分享和互助。
课程性质:本课程为汽车维修专业课程,以实践操作为主,理论讲解为辅。
学生特点:学生为中职二年级学生,具有一定的汽车基础知识,动手能力强,对实践操作有浓厚兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重实践与理论相结合,强调操作技能的培养,提高学生的综合运用能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为今后的工作奠定基础。
二、教学内容1. 离合器概述:介绍离合器的作用、类型及其在汽车中的重要性。
- 教材章节:第一章 汽车传动系统概述2. 卡车离合器结构和工作原理:详细讲解卡车离合器的构造、工作原理及性能要求。
- 教材章节:第二章 离合器结构与原理3. 离合器操作流程:教授正确的离合器操作方法,包括起步、换挡、停车等操作要领。
- 教材章节:第三章 离合器操作与使用4. 离合器维护保养:介绍离合器的日常维护、检查和保养方法,强调保养的重要性。
- 教材章节:第四章 离合器维护与保养5. 离合器故障诊断与排除:分析常见离合器故障类型、原因及其诊断和排除方法。
- 教材章节:第五章 离合器故障诊断与排除6. 实践操作:安排学生进行离合器拆装、调试、故障诊断与排除等实践活动。
- 教材章节:实践操作部分教学内容安排和进度:本课程共计12课时,其中理论教学6课时,实践操作6课时。
按照以上教学内容逐项进行,确保学生充分掌握各项知识和技能。
离合器教案教学设计一、教学内容本节课选自《汽车工程基础》第四章“汽车传动系”,详细内容为离合器的工作原理、结构类型及其在汽车传动系中的作用。
二、教学目标1. 了解离合器的工作原理及其在汽车传动系中的作用。
2. 掌握离合器的结构类型及各部分功能。
3. 学会分析离合器在实际应用中的故障及其排除方法。
三、教学难点与重点教学难点:离合器工作原理及其在汽车传动系中的作用,离合器故障分析。
教学重点:离合器的结构类型及其各部分功能,离合器故障排除方法。
四、教具与学具准备1. 离合器实物模型或图片。
2. 汽车传动系动画演示课件。
3. 离合器维修手册。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用离合器实物模型或图片,让学生观察并思考离合器在汽车传动系中的作用。
2. 理论知识讲解(15分钟)介绍离合器的工作原理、结构类型及其在汽车传动系中的作用。
3. 例题讲解(15分钟)通过实际案例,讲解离合器故障分析方法及其排除过程。
4. 随堂练习(10分钟)学生根据所学知识,分析并解决实际问题。
5. 互动讨论(10分钟)学生分享学习心得,教师解答学生疑问。
六、板书设计1. 离合器工作原理2. 离合器结构类型3. 离合器在汽车传动系中的作用4. 离合器故障分析方法及排除过程七、作业设计1. 作业题目:分析一辆汽车离合器故障,并提出解决方案。
答案:根据实际情况分析,列出可能的故障原因及排除方法。
2. 作业题目:简述离合器在汽车传动系中的作用。
答案:离合器在汽车传动系中的作用是连接发动机与变速器,使发动机的动力传递到车轮,同时保证发动机与变速器之间的分离与结合。
八、课后反思及拓展延伸1. 学生对离合器工作原理的理解程度。
2. 学生对离合器故障分析及排除方法的掌握情况。
3. 教学过程中,学生对拓展性问题的思考与讨论情况。
拓展延伸:鼓励学生在课后查阅相关资料,了解新型离合器技术的发展及应用。
重点和难点解析需要重点关注的细节包括:1. 离合器工作原理的理解。
目 录一、离合器概述------------------------------------------------------- 2二、设计要求及技术参数----------------------------------------------- 2(一)设计基本要求------------------------------------------------- 2(二)技术参数----------------------------------------------------- 2三、结构方案分析----------------------------------------------------- 2(一)从动盘数的选择----------------------------------------------- 2(二)压紧弹簧和布置形式的选择------------------------------------- 3四、离合器主要参数选择----------------------------------------------- 3(一)后备系数-----------------------------------------------------3β(二)摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t------------------------- 3(三)单位压力P 0---------------------------------------------------- 4(四)摩擦片外径D 、内径d 和厚度b----------------------------------- 5(五)对所取摩擦片标准尺寸进行验证---------------------------------- 5五、离合器的设计与计算------------------------------------------------ 6(一)离合器基本参数的优化------------------------------------------ 6六、膜片弹簧的设计---------------------------------------------------- 7(一)膜片弹簧的弹性特性曲线---------------------------------------- 8(二)膜片弹簧的基本参数的选择-------------------------------------- 8(三)特性曲线的绘制------------------------------------------- 911F λ-七、膜片弹簧的强度计算与校核------------------------------------------ 12八、膜片弹簧的优化设计------------------------------------------------ 13九、主要零部件的设计-------------------------------------------------- 14(一)扭转减震器的设计---------------------------------------------- 14(二)从动盘总成的设计---------------------------------------------- 17(三)离合器盖总成的设计-------------------------------------------- 19(四)压盘的设计---------------------------------------------------- 19十、离合器的操纵机构-------------------------------------------------- 20十一、设计小结---------------------------------------------------------- 20十二、参考文献---------------------------------------------------------- 21一、离合器概述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。
课程设计--汽车离合器设计汽车课程设计(离合器部分)题目:汽车离合器设计专业:车辆工程班级:车辆工程0905姓名:学号:指导教师:张学荣日期:2013年3月7日目录第1章绪论 (3)1.1 目的 (3)1.2 离合器的概述 (3)1.2.1 离合器的功用……………………………………………………… (4)1.2.2 现代汽车离合器应满足的要求 (4)1.2.3 离合器工作原理……………………………………………………….51.2.4拉式膜片弹簧离合器的优点 (6)1.3 设计的预期结果 (6)第2章离合器的结构设计 (7)2.1离合器结构选择与论证 (7)2.1.1摩擦片的选择……………………………………………………… (7)2.1.2压紧弹簧布置形式的选择 (7)2.1.3压盘的驱动方式………………………………………………………82.1.4分离杠杆、分离轴承 (8)2.1.5 离合器的散热通风 (9)2.1.6 从动盘总成 (9)2.2离合器结构设计的要点 (11)2.3离合器主要零件的设计 (11)2.3.1从动盘 (11)2.3.2摩擦片 (12)2.3.3膜片弹簧 (12)2.3.4压盘 (12)2.3.5离合器盖 (12)2.4本章小结 (13)第3章离合器的设计计算与说明 (13)3.1离合器设计所需数据 (13)3.2摩擦片主要参数的选择………………………………………………………133.3摩擦片基本参数的优化………………………………………………………163.4膜片弹簧主要参数的选择 (17)3.5膜片弹簧的优化设计 (19)3.6膜片弹簧的载荷与变形关系…………………………………………………203.7膜片弹簧的应力计算 (22)3.8扭转减振器设计 (25)3.9减振弹簧的设计 (25)3.10减振盘设计 (28)3.11减振阻尼设计 (28)3.12操纵机构 (28)3.12.1 离合器踏板行程计算 (29)3.12.2踏板力的计算 (3)3.13从动轴的计算 (30)3.14从动盘毂 (31)3.15本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)第1章绪论1.1目的本次设计,我们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。
机械工程学院·车辆工程专业课程设计说明书题目:华西牌CDL6603轻型客车姓名:班级学号:指导教师:目 录目录1第1章离合器的设计目的及原理概述31.1离合器的设计目的3 1.2离合器的工作原理3 1.3离合器的设计要求3 第2章离合器的结构方案分析52.1车型、技术参数5 2.2从动盘数的选择52.3压紧弹簧和布置形式的选择5 2.4膜片弹簧的支承形式6 2.5压盘的驱动方式6第3章离合器主要参数的选择83.1后备系数β83.2摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t83.3单位压力p 083.4摩擦片外径D 内径d 和厚度b9 3.5计算校核93.5.1离合器的摩擦力矩T c 与结构参数(R c )的确定9 3.5.2最大圆周速度103.5.3单位摩擦面积传递的转矩c0T 103.5.4单位摩擦面积滑磨功10第4章膜片弹簧的设计124.1膜片弹簧的基本参数的选择124.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值hH和板厚h 的选择12 4.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和rR比值124.1.3膜片弹簧起始圆锥底角的选择124.1.4 分离指数目n 的选取124.1.5 膜片弹簧最小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r 12 4.1.6 切槽宽度δ1、δ2及半径e r 134.1.7 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定13 4.1.8膜片弹簧材料134.2膜片弹簧的弹性特性曲线13第5章扭转减振器的设计165.1扭转减振器主要参数16图5-1三级非线性减震器扭转特性曲线165.1.1极限转矩j T165.1.2扭转角刚度ϕK175.1.3 阻尼摩擦转矩μT175.1.4 预紧转矩n T175.1.5 减振弹簧的位置半径0R175.1.6 减振弹簧个数j Z185.1.7 减振弹簧总压力F∑185.1.8 极限转角jϕ185.2 减振弹簧的计算185.2.1 减振弹簧的分布半径1R185.2.2单个减振器的工作压力P195.2.3 减振弹簧尺寸19第6章离合器主要零部件的结构设计226.1从动盘毂的设计226.2从动片的设计226.3离合器盖结构设计的要求226.4压板的设计236.5压板的结构设计与选择23第7章离合器轴的选取与校核257.1离合器轴的扭转强度nτ校核257.2离合器花键轴剪切强度τ校核25σ校核267.3离合器轴的花键挤压强度参考文献27致谢:28第1章离合器的设计目的及原理概述1.1离合器的设计目的了解轿车离合器的构造,掌握轿车离合器的工作原理。
汽车设计课程设计离合器设计说明书目录一、离合器设计的目的及相关概述1离合器基本功用1离合器相关结构的介绍1离合器的设计要求 2拉式膜片弹簧的优点3二、离合器摩擦片参数的确定3摩擦片相关参数确定之前的数据准备3后背系数确定3单位压力的确定4摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙4摩擦片参数的选择 5初选摩擦片参数外径D、内径d和厚度b 5离合器传递最大转矩6摩擦片参数的校核6摩擦片最大圆周速度的校核6单位滑磨功的校核6三、膜片弹簧的设计6膜片弹簧参数的设计7膜片弹簧参数的校核9四、主要零部件的设计10扭转减震器的设计 10扭转用弹簧的设计 12从动盘毂的设计14离合器盖结构的设计15压盘的设计14设计要求15压盘几何尺寸及材料的确定15压盘的校核16支撑环16五、操纵机构16操纵机构的简介16离合器踏板行程计算18踏板力计算13六、设计小结19七、参考文献21附录22一、离合器设计的目的及相关概述了解乘用车离合器的构造,掌握离合器的工作原理,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,同时,学会如何查找文献资料、相关书籍,培养学生动手设计项目,掌握单独设计课题和项目的方法,从而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,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设计打下良好的基础,通过这次课程设计,使学生充分认识到设计工程所需要的步骤,以及自身所应具备的专业素质,未进入社会提供良好的学习机会,对与由学生向工程技术人员转变具有重要的现实意义。
离合器基本功用离合器通常安装在发动机和变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连。
1)在汽车起步时,通过离合器主、从动部分的滑磨而使它们的转速逐渐接近,以确保汽车起步平稳。
2) 当变速器换挡时,通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递,以减轻齿轮的冲击,保证换挡时工作平稳。
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。
汽车离合器教案教案:汽车离合器教学内容:本节课的主要内容是学习汽车离合器的工作原理和操作方法。
教材的章节为《汽车离合器》。
具体内容包括:离合器的作用、离合器的构造、离合器的操作方法等。
教学目标:1. 让学生了解汽车离合器的作用和构造。
2. 培养学生正确操作离合器的习惯。
3. 提高学生对汽车离合器故障的判断和处理能力。
教学难点与重点:难点:离合器的工作原理和操作方法。
重点:离合器的构造和操作技巧。
教具与学具准备:1. 汽车离合器的模型。
2. 教学PPT。
3. 练习题。
教学过程:一、情景引入(5分钟)1. 向学生介绍汽车离合器的作用和重要性。
2. 通过提问方式引导学生思考离合器的工作原理和操作方法。
二、知识讲解(15分钟)1. 使用PPT展示汽车离合器的构造和各个部件的作用。
2. 讲解离合器的工作原理和操作方法。
3. 通过实例讲解离合器在驾驶过程中的应用和重要性。
三、实践操作(10分钟)1. 让学生分组进行离合器的模拟操作。
2. 引导学生观察和分析操作过程中离合器的工作情况。
3. 纠正学生在操作过程中的错误,并指导正确的操作方法。
四、例题讲解(10分钟)1. 使用PPT展示离合器的故障案例。
2. 引导学生分析故障的原因和解决方法。
3. 通过实际操作演示故障的解决过程。
五、随堂练习(5分钟)1. 发放练习题,让学生进行离合器操作的练习。
2. 引导学生独立完成练习题,并及时给予反馈和解答。
六、板书设计(5分钟)2. 板书离合器的操作方法和技巧。
七、作业设计(5分钟)1. 作业题目:请学生写一篇关于汽车离合器的作用和操作方法的文章。
2. 答案:汽车离合器的作用是控制发动机与变速器之间的连接和断开,使车辆能够平稳起步和换挡。
操作方法是在起步和换挡前,先踩下离合器踏板,使离合器分离,然后逐渐松开踏板,使离合器结合,松开手刹,缓慢加油门,使车辆平稳起步或换挡。
八、课后反思及拓展延伸(5分钟)2. 引导学生思考离合器在汽车维修和驾驶中的重要性和应用。
汽车设计课程设计离合器设计说明书目录一、离合器设计的目的及相关概述 (1)1.1 离合器基本功用 (1)1.2 离合器相关结构的介绍 (1)1.3 离合器的设计要求 (2)1.4拉式膜片弹簧的优点 (3)二、离合器摩擦片参数的确定 (3)2.1摩擦片相关参数确定之前的数据准备 (3) (3) (4) (4)2.2 摩擦片参数的选择 (5)52.2.2 离合器传递最大转矩 (6)2.3摩擦片参数的校核 (6)2.3.1 摩擦片最大圆周速度的校核 (6)2.3.1 单位滑磨功的校核 (6)三、膜片弹簧的设计 (6)3.1 膜片弹簧参数的设计 (7)3.2 膜片弹簧参数的校核 (9)四、主要零部件的设计 (10)4.1 扭转减震器的设计 (10)4.2 扭转用弹簧的设计 (12)4.3 从动盘毂的设计 (14)4.4 离合器盖结构的设计 (15)4.5 压盘的设计 (14)4.5.1 设计要求 (15)4.5.2 压盘几何尺寸及材料的确定 (15)4.5.3 压盘的校核 (16)4.6 支撑环 (16)五、操纵机构 (16)5.1 操纵机构的简介 (16)5.2离合器踏板行程计算 (18)5.3 踏板力计算 (13)六、设计小结 (19)七、参考文献 (21)附录 (22)一、离合器设计的目的及相关概述了解乘用车离合器的构造,掌握离合器的工作原理,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,同时,学会如何查找文献资料、相关书籍,培养学生动手设计项目,掌握单独设计课题和项目的方法,从而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,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设计打下良好的基础,通过这次课程设计,使学生充分认识到设计工程所需要的步骤,以及自身所应具备的专业素质,未进入社会提供良好的学习机会,对与由学生向工程技术人员转变具有重要的现实意义。
1、离合器概述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。
2、设计要求及其技术参数基本要求: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)操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。
7)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。
技术参数:车型:沃尔沃整车质量(kg):1335最大扭矩/转速(N·m/rpm):200/3600主减速比:3.38一档速比:4.350滚动半径:300mm3、结构方案分析3.1从动盘数的选择:单片离合器单片离合器:对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言,发动机的最大转矩一般不大,在布置尺寸容许条件下,离合器通常只设有一片从动盘。
单片离合器的结构简单,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,在使用时能保证分离彻底,采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。
3.2压紧弹簧和布置形式的选择:拉式膜片弹簧离合器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,主要由碟簧部分和分离指部分组成。
1. 膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比,有如下优点:1) 具有较理想的非线性弹性特性。
2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。
3) 高速旋转时,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定。
4) 以整个圆周与压盘接触,使压力分布均匀,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。
2. 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,质量更小等。
3.3膜片弹簧的支撑形式图3-1为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式,将膜片弹簧大端支承在离合器盖杀中的支承环上。
图3-14、离合器主要参数的选择4.1后备系数β后备系数β是离合器设计中的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时,应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载以及操纵轻便等因素。
乘用车β选择:1.20~1.75 ,本次设计取β= 1.2。
4.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。
摩擦因数f的取值范围见下表。
表4-1 摩擦材料的摩擦因数f的取值范围本次设计取f = 0.30 。
摩擦面数Z为离合器从动盘数的两倍,决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。
本次设计取单片离合器Z = 2 。
离合器间隙△t是指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时,为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全结合,在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。
该间隙△t一般为3~4mm 。
本次设计取△t =3 mm 。
4.3单位压力p决定了摩擦表面的耐磨性,对离合器工作性能和使用寿命有很大单位压力p影响,选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、取值范围见表4-2。
材料及其质量和后备系数等因素。
p表4-2 摩擦片单位压力p 0的取值范围p 0选择:0.10 MPa ≤ p 0 ≤ 1.50 MPa ,本次设计取 p 0 = 0.3MPa 。
4.4摩擦片外径D 、内径d 和厚度b摩擦片外径是离合器的重要参数,它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。
D = 330)1(12maxc fZp T e -πβ =3)100062.01(3.023.014.310002002.112⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≈188 mm (2-1)取D =200 mm当摩擦片外径D 确定后,摩擦片内径d 可根据d/D 在0.53~0.70之间来确定。
取c = d/D = 0.62 ,d = 0.6D = 0.62⨯200 = 124 mm ,取d = 140 mm 摩擦片厚度b 主要有3.2 mm 、3.5 mm 、4.0 mm 三种。
取b = 3.5 mm 。
T c = βT emax = 1.2⨯200 = 240 N.m5、离合器的设计与计算5.1离合器基本参数的优化设计离合器要确定离合器的性能参数和尺寸参数,这些参数的变化直接影响离合器的工作性能和结构尺寸。
这些参数的确定在前面是采用先初选、后校核的方法。
下面采用优化的方法来确定这些参数。
1) 摩擦片外径D (mm )的选取应使最大圆周速度v D 不超过65~70m/s ,即 v D =60πn emax D ⨯103- =60π⨯3600⨯200⨯103- =37.7/s ≤65~70m/s (2-2)符合要求。
式中, v D 为摩擦片最大圆周速度(m/s);n emax 为发动机最高转速(r/min)。
2)摩擦片的内、外径比c 应在0.53~0.70范围内,本次设计取c = 0.62 。
3)为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩,并防止传动系过载,不同的车型的β值应在一定范围内,最大范围为1.2~4.0 ,本次设计取β= 1.20 。
4)为了保证扭转减振器的安装,摩擦片内径d 必须大于减振器弹簧位置直径2R 0约50mm ,即 d > 2R 0= 50 mm5)为降低离合器滑磨时的热负荷,防止摩擦片损伤,对于不同车型,单位压力p 0根据所用的摩擦材料在一定范围内选取,p 0的最大范围为0.10~1.50 Mpa 。
本次设计取p 0 = 0.3 MPa 。
6)为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨,防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤,离合器每一次结合的单位摩擦面积滑磨功w 应小于其许用值[w]。
汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功(J)为: W = 1800n 2e 2π(2g202r a ii r m ) =1800200014.322⨯(35.435.438.338.33.03.01335⨯⨯⨯⨯⨯) = 12177.5 (J)(2-4)式中,m a 为汽车总质量(kg);r r 为轮胎滚动半径(m);i g 为汽车起步时所用变速器档位的传动比;i 0为主减速器传动比;n e 为发动机转速(r/min);乘用车n e 取2000 r/min 。
w =)(422d DZ W -π =)140140200200(214.35.121774⨯-⨯⨯⨯⨯ = 0.38 < [w] = 0.4J/mm 2 (2-5)满足要求5.2膜片弹簧的弹性特性曲线5.3膜片弹簧基本参数的选择1)比值H/h 和 h 的选择为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便,汽车离合器用膜片弹簧的H/h 一般为1.5~2.0 ,板厚h 为2~4 mm 。
取h = 2 mm ,H/h =1.7 ,即H = 1.7h =3.4 mm 。
2)R/r比值和 R、r的选择研究表明。
R/r越大,弹簧材料利用率越低,弹簧越硬,弹性特性曲受直径误差的影响越大,且应力越高。
根据结构布置和压紧力的要求。
R/r一般为1.20~1.35 。
为使摩擦片上的压力分布较均匀,拉式膜片弹簧的r值宜为大于或等级Rc。
即85mm<=R<=摩擦片外径100mm 取R=90mm取R/r = 1.26 ,R =r/1.26 = 70 mm。
3)α的选择膜片弹簧自由状态下圆锥角α与内截锥高度H关系密切,α一般在9°~15°范围内。
α= arctan H/(R-r) = 10°,符合要求。
4.)分离指数目n的选取分离指数目n常取18,大尺寸膜片弹簧可取24,小尺寸膜片弹簧可取12 。
取分离之数目n =18 。
5)膜片弹簧小段内半径r0及分离轴承作用半径rf的确定r 0由离合器的结构决定,其最小值应大于变速器第一轴花键的外径。
rf应大于r。
I轴外径D>=2A取rmin>I轴花键外径=26由文献[4]得知花键尺寸ro=36 rf=40 B=76)切槽宽度δ1、δ2及半径re的确定δ1= 3.2~3.5 mm ,δ2= 9~10 mm ,re的取值应满足r - r e ≥ δ2。
本次设计取δ1 = 3.5 mm ,δ2= 10 mm ,re≤ r -δ2= 92.3 mm 。
7)压盘加载点半径R 1 和支承环加载点半径r 1 的确定R 1=85 r 1=75 5.4 膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的优化设计就是要确定一组弹簧的基本参数,使其弹性特性满足离合器的使用性能要求,而且弹簧强度也满足设计要求,以达到最佳的综合效果。
1)为了满足离合器使用性能的要求,弹簧的H/h 与初始底锥角α≈H/(R-r)应在一定范围内,即1.6 ≤ H/h = 1.7 ≤2.2 9°≤α≈H/(R-r)=10°≤ 15°2)弹簧各部分有关尺寸的比值应符合一定的范围,即1.20 ≤ R/r=1.29 ≤ 1.35 3.5≤R / r 0=3 ≤5.0=33)为了使摩擦片上的压紧力分布比较均匀,拉式膜片弹簧的压盘加载点半径r 1应位于摩擦片的平均半径与外半径之间,即(D+d)/4 ≤ R 1 = 85 ≤ D/24)根据弹簧结构布置要求,R 1与R ,r f 与r 0之差应在一定范围内,即 1 ≤ R-R 1 = 5 ≤ 7 0 ≤ r f -r 0 = 2 ≤ 45)膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用,因此其杠杆比应在一定范围内选取,即3.5 ≤111r R r R f -- = 6.5 ≤ 9.06、主要零部件的结构设计 6.1扭转减振器的设计6.1.1扭转减振器的概述扭转减振器主要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等组成。
弹性元件的主要作用是降低传动系的首段扭转刚度,从而降低传动系扭转系统的某阶(通常为三阶)固有频率,改变系统的固有振型,使之尽可能避开由发动机转矩主谐量激励引起的共振;阻尼元件的主要作用是有效地耗散振动能量。