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文檔簡介
1、<p><b> 目 錄</b></p><p> 前言…………………………………………………………………………………………2</p><p> 一、離合器概述……………………………………………………………………………3</p><p> 1.1離合器設(shè)計的基本要求……………………………………………………………3<
2、;/p><p> 1.2膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)………………………………………………………………3</p><p> 1.3膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)……………………………………………………………4</p><p> 二、離合器摩擦片參數(shù)的確定……………………………………………………………4</p><p> 2.1摩擦片參數(shù)的選擇………………………
3、…………………………………………4</p><p> 2.2摩擦片基本參數(shù)的約束條件………………………………………………………8</p><p> 三、膜片彈簧的設(shè)計………………………………………………………………………10</p><p> 3.1膜片彈簧基本參數(shù)的選擇…………………………………………………………10</p><p>
4、 3.2膜片彈簧的彈性特性曲線…………………………………………………………11</p><p> 3.3膜片彈簧基本參數(shù)的約束條件……………………………………………………13</p><p> 3.4膜片彈簧強(qiáng)度計算與校核…………………………………………………………14</p><p> 四、扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計…………………………………………………………………
5、…15</p><p> 4.1扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)………………………………………………………………15</p><p> 4.2減振彈簧的計算……………………………………………………………………17</p><p> 五、離合器其他主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………19</p><p> 5.1從動盤轂的設(shè)計…
6、…………………………………………………………………20</p><p> 5.2從動片的設(shè)計………………………………………………………………………20</p><p> 5.3離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………20</p><p> 5.4壓盤的設(shè)計…………………………………………………………………………21</p>
7、<p> 六、離合器的操縱機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………22</p><p> 6.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的要求……………………………………………………………22</p><p> 6.2操縱機(jī)構(gòu)型式的選擇………………………………………………………………22</p><p> 七、設(shè)計小結(jié)………………………………………………
8、………………………………22</p><p> 八、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………23</p><p><b> 前言</b></p><p> 對于以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車,離合器在機(jī)械傳動系中是作為一個獨(dú)立的總成而存在的,它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相連接的總成。目前,各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一
9、種依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。它主要包括主動部分、從動部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。主、從動部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu),操縱機(jī)構(gòu)是使離合器主、從動部分分離的裝置。</p><p> 隨著我國自動檔轎車的增加,我國傳統(tǒng)離合器行業(yè)的發(fā)展前景日益擔(dān)憂,不少企業(yè)都在尋求新的持續(xù)發(fā)展的途徑。 DCT技術(shù)在中國良好的發(fā)展前景,將使我國摩擦
10、片汽車離合器行業(yè)獲得新的發(fā)展機(jī)遇。但是,市場競爭也很激烈,長春一東是國內(nèi)汽車離合器制造行業(yè)龍頭企業(yè),已形成75萬套的生產(chǎn)力,是國內(nèi)規(guī)模最大,系列最寬的離合器生產(chǎn)廠家,行業(yè)地位較高。公司在主機(jī)配套市場處于龍頭地位,面向全國64家主機(jī)廠供貨,占領(lǐng)了國內(nèi)中重型商用車市場的半壁江山。 雙質(zhì)量飛輪是我國傳統(tǒng)汽車離合器發(fā)展的一種方向,目前我國已經(jīng)有Luk、Excedy等外資企業(yè)在中國組裝生產(chǎn)雙質(zhì)量飛輪,吉林大華、湖北三環(huán)的雙
11、質(zhì)量飛輪也進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,但雙質(zhì)量飛輪在我國發(fā)展前景依然有待市場進(jìn)一步驗(yàn)證。 液力變矩器需求隨著我國汽車自動檔比重的增加而加大,國內(nèi)除上海薩克斯早已量產(chǎn)液力變矩器產(chǎn)品外,廣州優(yōu)達(dá)佳、上海Excedy、南京Valeo等外資企業(yè)已經(jīng)相繼開始組裝生產(chǎn)液力變矩器。由于我國AT技術(shù)的本土化存在很大困難,發(fā)展液力變矩器對國內(nèi)企業(yè)仍存在較高的風(fēng)險。</p><p><b> 離合器概述</b&
12、gt;</p><p> 1.1離合器設(shè)計的基本要求</p><p> 在任何行駛條件下,既能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩,并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備,又能防止過載。</p><p> 接合時要完全、平順、柔和,保證起初起步時沒有抖動和沖擊。</p><p> 分離時要迅速、徹底。</p><p> 從動部分轉(zhuǎn)動慣量要
13、小,以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊,便于換檔和減小同步器的磨損。</p><p> 應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)效果,以保證工作溫度不致過高,延長壽命。</p><p> 操縱方便、準(zhǔn)確,以減少駕駛員的疲勞。</p><p> 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動平衡,一保證其工作可靠、使用壽命長。</p><p> 在本次離合器設(shè)計中,采用膜
14、片彈簧離合器。</p><p> 1.2膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)</p><p> 膜片彈簧離合總成由膜片彈簧、離合器蓋、壓盤、傳動片和分離軸承總成等部分組成。</p><p><b> 離合器蓋</b></p><p> 離合器蓋一般為120°或90°旋轉(zhuǎn)對稱的板殼沖壓結(jié)構(gòu),通過螺栓與飛輪聯(lián)結(jié)在一
15、起。離合器蓋是離合器中結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的承載構(gòu)件,壓緊彈簧的壓緊力最終都要由它來承受。</p><p><b> 膜片彈簧</b></p><p> 膜片彈簧是離合器中重要的壓緊元件,在其內(nèi)孔圓周表面上開有許多均布的長徑向槽,在槽的根部制成較大的長圓形或矩形窗孔,可以穿過支承鉚釘,這部分稱之為分離指;從窗孔底部至彈簧外圓周的部分形狀像一個無底寬邊碟子,其截面為截圓
16、錐形,稱之為碟簧部分。</p><p><b> 壓盤</b></p><p> 壓盤的結(jié)構(gòu)一般是環(huán)形盤狀鑄件,離合器通過壓盤與發(fā)動機(jī)緊密相連。壓盤靠近外圓周處有斷續(xù)的環(huán)狀支承凸臺,最外緣均布有三個或四個傳力凸耳。</p><p><b> 傳動片</b></p><p> 離合器接合時,飛
17、輪驅(qū)動離合器蓋帶動壓盤一起轉(zhuǎn)動,并通過壓盤與從動盤摩擦片之間的摩擦力使從動盤轉(zhuǎn)動;在離合器分離時,壓盤相對于離合器蓋作自由軸向移動,使從動盤松開。這些動作均由傳動片完成。傳動片的兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)接,一般采用周向布置。在離合器接合時,離合器蓋通過它來驅(qū)動壓盤共同旋轉(zhuǎn);在離合器分離時,可利用它的彈性恢復(fù)力來牽動壓盤軸向分離并使操縱力減小。</p><p><b> 分離軸承總成<
18、;/b></p><p> 分離軸承總成由分離軸承、分離套筒等組成。分離軸承在工作時主要承受軸向分離力,同時還承受在高速旋轉(zhuǎn)時離心力作用下的徑向力。目前國產(chǎn)的汽車中多使用角接觸推力球軸承,采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鏗基潤滑脂,其端面形狀與分離指舌尖部形狀相配合,舌尖部為平面時采用球形端面,舌尖部為弧形面時采用平端面或凹弧形端面。</p><p> 1.3膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)</p
19、><p> 膜片彈簧離合器與其他形式離合器相比,具有一系列優(yōu)點(diǎn):</p><p> 膜片彈簧離合器具有較理想的非線性彈性特性;</p><p> 膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用,結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,軸向尺寸小,零件數(shù)目少,質(zhì)量??;</p><p> 高速旋轉(zhuǎn)時,彈簧壓緊力降低很少,性能較穩(wěn)定;</p><p>
20、 膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸,使壓力分布均勻,摩擦片接觸良好,磨損均勻;</p><p> 易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱,使用壽命長;</p><p> 膜片彈簧中心與離合器中心線重合,平衡性好</p><p> 離合器摩擦片參數(shù)的確定</p><p> 2.1 摩擦片參數(shù)的選擇</p><p> 2.1.1 初
21、選摩擦片外徑D、內(nèi)徑d、厚度b</p><p> 摩擦片外徑是離合器基本尺寸,它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和壽命,它和離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。</p><p> 在確定外徑D時,有下列經(jīng)驗(yàn)公式可供初選時使用:</p><p><b> D=</b></p><p> 式中,為發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩,本設(shè)計中=247
22、N·m</p><p> 為直徑系數(shù),對于乘用車取=14.6。</p><p> 所以,D=14.6=229.46mm</p><p> 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)表</p><p> 摩擦片標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸,取D=250mm d=155mm b=3.5mm c=0.620 1-</p><p&
23、gt; 2.1.2 離合器后備系數(shù)β的確定</p><p> 后備系數(shù)β保證了離合器能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩,同時,它有助于減少汽車起步時的滑磨,提高離合器的使用壽命。</p><p> 為可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大,β不宜選取太??;但是為了使離合器尺寸不致過大,減少傳動系的過載,使操縱更輕便等,后備系數(shù)不宜過大。當(dāng)發(fā)動機(jī)后備功率較大、使用條件較好時,β取小些;當(dāng)使
24、用條件惡劣,需要拖帶掛車時,為了提高起步能力,減少離合器滑磨,β取大些;貨車總質(zhì)量較大,β也應(yīng)該選取大些;采用柴油機(jī)時,由于工作比較粗暴,轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn),選取β應(yīng)比汽油機(jī)大些;發(fā)動機(jī)缸數(shù)越多,轉(zhuǎn)矩波動越小,β也應(yīng)選取小些。</p><p> 在開始設(shè)計離合器時,一般是參照統(tǒng)計資料,并根據(jù)汽車的使用條件,離合器結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn),初步選定后備系數(shù)β。</p><p> 汽車離合器后背系數(shù)β的取
25、值范圍</p><p> 由于所設(shè)計的是轎車的離合器,所以選擇β=1.3</p><p> 2.1.3 離合器傳遞的最大靜摩擦力矩TC</p><p> =1.3247=321.1N·m</p><p> 2.1.4 單位壓力</p><p> 摩擦面上的單位壓力P的值和離合器本身的工作條件,摩擦
26、片的直徑大小,后備系數(shù),摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān)。</p><p> 離合器使用頻繁,工作條件比較惡劣單位壓力P較小為好。當(dāng)摩擦片的外徑較大時也要適當(dāng)降低摩擦片摩擦面上的單位壓力P。因?yàn)樵谄渌鼦l件不變的情況下,由于摩擦片外徑的增加,摩擦片外緣的線速度大,滑磨時發(fā)熱厲害,再加上因整個零件較大,零件的溫度梯度也大,零件受熱不均勻,為了避免這些不利因素,單位壓力P應(yīng)隨摩擦片外徑的增加而降低。選取時應(yīng)考慮離合器的工作條件
27、、發(fā)動機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。 </p><p> 式中,為摩擦因數(shù)取0.3;</p><p><b> 為單位壓力()</b></p><p><b> 為摩擦面數(shù)取2;</b></p><p> 為摩擦片外徑取250;</p><
28、p> 為摩擦片內(nèi)徑取155;</p><p> 摩擦片材料選擇石棉基材料,為單位壓力0.17,為摩擦因數(shù)取0.3。</p><p> 當(dāng)摩擦片采用不同的材料時,取值范圍如下表</p><p> 摩擦片的工作條件比較惡劣,為了保證它能長期穩(wěn)定的工作,根據(jù)汽車的的使用條件,摩擦片的性能應(yīng)滿足以下幾個方面的要求:</p><p>
29、⑴應(yīng)具有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù),溫度,單位壓力和滑磨速度的變化對摩擦系數(shù)的影響小。</p><p> ?、埔凶銐虻哪湍バ?,尤其在高溫時應(yīng)耐磨。</p><p> ?、且凶銐虻臋C(jī)械強(qiáng)度,尤其在高溫時的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好</p><p> ?、葻岱€(wěn)定性要好,要求在高溫時分離出的粘合劑較少,無味,不易燒焦</p><p> ?、赡ズ闲阅芤茫恢鹿蝹w輪
30、及壓盤等零件的表面</p><p> ?、视退畬δΣ列阅艿挠绊憫?yīng)最小</p><p> ⑺結(jié)合時應(yīng)平順而無“咬住”和“抖動”現(xiàn)象</p><p> 由以上的要求,目前車用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片,是由耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成,其摩擦系數(shù)大約在0.3左右,在該設(shè)計中選取的是石棉合成物制成的摩擦片。</p>
31、<p> 2.2 離合器基本參數(shù)的約束條件</p><p><b> ?、?最大圓周速度</b></p><p> 摩擦片外徑D(mm)的選取應(yīng)使最大圓周速度不超過,即</p><p> 式中, 為摩擦片最大圓周速度(m/s);</p><p> 為發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速取4000;</p>&
32、lt;p> 為摩擦片外徑徑取250;</p><p><b> 故符合約束條件。</b></p><p> ?、?摩擦片的內(nèi)、外徑比c應(yīng)在內(nèi)</p><p><b> 故符合約束條件</b></p><p> ?、菫榱吮WC離合器可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩,并防止傳動系過載,不同車型的β值應(yīng)在
33、一定范圍內(nèi),最大范圍為,即</p><p><b> 1.2≤β≤4.0</b></p><p> 本設(shè)計中所選β=1.3,故符合約束條件。</p><p> ?、?為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝,摩擦片內(nèi)徑d必須大于減振器彈簧位置直徑約50mm,即</p><p> 本設(shè)計中d=155mm,(見后面扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計),故
34、符合約束條件。</p><p> ?、蓡挝荒Σ撩娣e傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p> 式中,為離合器傳遞的最大靜摩擦力矩;</p><p> 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 ()</p><p><b> 故符合約束要求。</b></p><p><b> ?、?單位壓力<
35、;/b></p><p> 為降低離合器滑磨時的熱負(fù)荷,防止摩擦片損傷,對于不同車型,單位壓力根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取, 的最大范圍為0.10~1.50Mpa,</p><p> 由于已確定單位壓力=0.17Mpa,在規(guī)定范圍內(nèi),故滿足要求</p><p> ?、藛挝荒Σ撩娣e滑磨功</p><p> 為了減少汽車起步過程
36、中離合器的滑磨,防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷,離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功w應(yīng)小于其許用值[w]。</p><p> 汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為:</p><p> 式中,W為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)</p><p> m 為汽車總質(zhì)量取1479kg;</p><p> rr 為
37、輪胎滾動半徑0.3262m;</p><p> i為汽車起步時所用變速器檔位的傳動比3.5;</p><p> i為主減速器傳動比4.4;</p><p> n為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min),乘用車n取2000 r/min;</p><p> 式中,W為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功取14539J</p><
38、p> 對于乘用車:,則,符合約束條件。</p><p> 摩擦片的相關(guān)參數(shù)如下表</p><p><b> 膜片彈簧的設(shè)計</b></p><p> 3.1 膜片彈簧的基本參數(shù)的選擇</p><p> 3.1.1 截錐高度H與板厚h比值和板厚h的選擇</p><p> 為了保證
39、離合器壓緊力變化不大和操縱輕便,汽車離合器用膜片彈簧的一般為1.5~2.0,板厚h為2~4</p><p> 故初選h=3, =1.8則H=1.8h=5.4.</p><p> 3.1.2自由狀態(tài)下碟簧部分大端R、小端r的選擇和比值</p><p> 當(dāng)時,摩擦片平均半徑</p><p> 對于拉式膜片彈簧的r值宜取為大于或等于,即r
40、</p><p> 取,,則,為了計算方便,R取整數(shù),則</p><p> 3.1.3膜片彈簧起始圓錐底角的選擇</p><p> ,滿足9°~15°的范圍。</p><p> 3.1.4 分離指數(shù)目n的選取</p><p><b> 取為n=18。</b></
41、p><p> 3.1.5 膜片彈簧小端內(nèi)半徑及分離軸承作用半徑的確定</p><p> 由離合器的結(jié)構(gòu)決定,其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑。應(yīng)大于。</p><p><b> 取,</b></p><p> 3.1.6 切槽寬度δ1、δ2及半徑</p><p><b> 取
42、滿足,則</b></p><p><b> 故取</b></p><p> 3.1.7 壓盤加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定</p><p><b> 和需滿足下列條件:</b></p><p><b> 故選擇</b></p><p&
43、gt; 3.1.8膜片彈簧材料</p><p> 制造膜片彈簧用的材料,應(yīng)具有高的彈性極限和屈服極限,高的靜力強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度,高的沖擊強(qiáng)度,同時應(yīng)具有足夠大的塑性變形性能。按上述要求,國內(nèi)常用的膜片彈簧材料為硅錳鋼60Si2MnA或50CrVA。</p><p> 3.2 膜片彈簧的彈性特性曲線</p><p> 假設(shè)膜片彈簧在承載過程中,其子午線剛性地繞上
44、地某中性點(diǎn)轉(zhuǎn)動。</p><p> 設(shè)通過支承環(huán)和壓盤加載膜片彈簧上地載荷(N)集中在支承點(diǎn)處,加載點(diǎn)間的相對軸向變形為x1(mm),則膜片彈簧的彈性特性如下式表示:</p><p> 式中,E:彈性模量,鋼材料取E=2.06×Mpa;</p><p> :泊松比,鋼材料取=0.3;</p><p> R:自由狀態(tài)下碟簧部分
45、大端半徑,mm;</p><p> r:自由狀態(tài)下碟簧部分小端半徑,mm;</p><p> R1:壓盤加載點(diǎn)半徑,mm;</p><p> r1:支承環(huán)加載點(diǎn)半徑,mm;</p><p> H:自由狀態(tài)下碟簧部分內(nèi)截錐高度,mm;</p><p> h:膜片彈簧鋼板厚度,mm</p><
46、p> 膜片彈簧特性曲線圖如下圖所示</p><p> 3.3 膜片彈簧基本參數(shù)的約束條件</p><p> 3.3.1為保證各工作點(diǎn)A、B、C有較合適的位置,應(yīng)使即</p><p><b> 由上圖可知,</b></p><p><b> 符合設(shè)計要求。</b></p>
47、<p> 3.3.2 為滿足離合器的使用性能的要求,應(yīng)該滿足:</p><p> 1.6≤H/h≤2.2</p><p> 9O≤α≈H/(R-r)≤15O</p><p> 本設(shè)計中H/h=5.4/3=1.8和α≈11.7O都符合離合器的使用性能的要求。</p><p> 3.3.3 彈簧各部分有關(guān)尺寸比值符合一定的范
48、圍,即</p><p> 1.2≤R/r≤1.35</p><p> 70≤2R/h≤100</p><p> 3.5≤R/rO≤5.0</p><p> 根據(jù)所確定的參數(shù)可得R/r=128/102=1.255、2R/h=2×128/3=85.33、R/rO =128/34=3.76都符合上述要求。</p>&
49、lt;p> 3.3.4 為使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻,應(yīng)滿足:</p><p><b> 推式:</b></p><p><b> 拉式:</b></p><p> 根據(jù)所確定的參數(shù)可得(D+d)/4=101.25,D/2=125,。符合上述要求。</p><p> 3.3.5
50、根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求,應(yīng)滿足:</p><p><b> ??; ; </b></p><p> 根據(jù)所確定的參數(shù)可知都符合彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求。</p><p> 3.3.6 膜片彈簧的分離指起分離杠桿作用,因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取,即:</p><p> 根據(jù)所確定的參數(shù)可得符合設(shè)計要求。</p>
51、;<p> 3.4膜片彈簧強(qiáng)度計算與校核</p><p> 分析表明,B點(diǎn)的應(yīng)力值最高,通常只計算B點(diǎn)的應(yīng)力來校核膜片彈簧碟簧的強(qiáng)度。B點(diǎn)的應(yīng)力為</p><p> 令,可求出達(dá)到極大值時的轉(zhuǎn)角φP</p><p> 自由狀態(tài)時碟簧部分的圓錐底角α=11.7O =0.2rad</p><p> 中性點(diǎn)半徑e=(R-r)
52、/ln(R/r)=114.5mm。此時</p><p> φP=0.2+3/(114.5-102)/2=0.32rad</p><p> 離合器徹底分離時,膜片彈簧子午斷面的實(shí)際轉(zhuǎn)角為,計算時,應(yīng)??;如果,則取。</p><p> 在分離軸承推力F2(N)的作用下,B點(diǎn)還受彎曲應(yīng)力,其值為</p><p> 式中,n為分離指數(shù)目(n=
53、18);br為一個分離指根部的寬度(br=21mm)。</p><p> 考慮到彎曲應(yīng)力是與切向壓應(yīng)力相互垂直的拉應(yīng)力,根據(jù)最大切應(yīng)力強(qiáng)度理論,B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為</p><p> 在這次設(shè)計中,膜片彈簧材料采用60Si2MnA,通常應(yīng)使不大于1500-1700MPa。本次設(shè)計中符合應(yīng)力要求</p><p> 膜片彈簧的相關(guān)參數(shù)如表</p><
54、;p><b> 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計</b></p><p> 4.1 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)</p><p> 由于現(xiàn)今離合器的扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計大多采用以往經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)方法通過不斷篩選獲得,且越來越趨向采用單級的減振器。</p><p><b> 4.1.1極限轉(zhuǎn)矩</b></p><p>
55、 受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素,與發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān),一般可取,</p><p> Tj=(1.5~2.0) </p><p> 對于乘用車,系數(shù)取2.0。</p><p> 則Tj=2.0×=2.0×247=494(N·m)</p><p> 4.1.2 扭轉(zhuǎn)剛度k</p><p&
56、gt;<b> 由經(jīng)驗(yàn)公式初選</b></p><p><b> k Tj</b></p><p> 即k=Tj=13×494=6422(N·m/rad)</p><p> 4.1.3 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩Tμ</p><p><b> 可按公式初選Tμ</b&
57、gt;</p><p> Tμ=(0.06~0.17)</p><p> 取Tμ=0.1 =0.1×247=24.7(N·m)</p><p> 4.1.4 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn</p><p> 減振彈簧在安裝時都有一定的預(yù)緊。</p><p><b> Tn滿足以下關(guān)系:</b
58、></p><p> Tn=(0.05~0.15)且TnTμ=24.7 N·m</p><p> 而Tn=(0.05~0.15)=12.35~16.2 N·m</p><p> 則初選Tn=20N·m</p><p> 4.1.5 減振彈簧的位置半徑</p><p> R0
59、的尺寸應(yīng)盡可能大些,一般取</p><p><b> 則取</b></p><p> 4.1.6 減振彈簧個數(shù)Zj</p><p> 當(dāng)摩擦片外徑D250mm時,</p><p><b> Zj=4~6</b></p><p><b> 故取Zj=6<
60、;/b></p><p> 4.1.7 減振彈簧總壓力F</p><p> 當(dāng)減振彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值Tj時,減振彈簧受到的壓力為</p><p> 4.2 減振彈簧的計算</p><p> 在初步選定減振器的主要參數(shù)以后,即可根據(jù)布置上的可能來確定和減振器設(shè)計相關(guān)的尺寸。</p><p> 4.2
61、.1 減振彈簧的分布半徑R1</p><p> R1的尺寸應(yīng)盡可能大些,一般取</p><p> R1=(0.60~0.75)d/2</p><p> 式中,d為離合器摩擦片內(nèi)徑</p><p><b> 故</b></p><p> 4.2.2單個減振器的工作壓力P</p>
62、<p> 4.2.3 減振彈簧尺寸</p><p><b> 1)彈簧中徑Dc</b></p><p> 其一般由布置結(jié)構(gòu)來決定,通常</p><p> Dc=11~15mm</p><p><b> 故取Dc=14mm</b></p><p><
63、;b> 2)彈簧鋼絲直徑d</b></p><p> 式中,扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力]可取550~600Mpa,故取為580Mpa</p><p><b> d取4.5 mm</b></p><p><b> 3)減振彈簧剛度k</b></p><p> 應(yīng)根據(jù)已選定的減振器扭轉(zhuǎn)剛度
64、值k及其布置尺寸R1確定,即</p><p> 4)減振彈簧有效圈數(shù)</p><p> 5)減振彈簧總?cè)?shù)n</p><p> 其一般在6圈左右,與有效圈數(shù)之間的關(guān)系為</p><p> n=+(1.5~2)=6</p><p><b> 減振彈簧最小高度</b></p>
65、<p><b> =29.7mm</b></p><p><b> 彈簧總變形量</b></p><p><b> 減振彈簧總變形量</b></p><p> ==29.7+3.85=33.55mm</p><p><b> 減振彈簧預(yù)變形量<
66、;/b></p><p> 減振彈簧安裝工作高度</p><p> =33.55-0.156=33.394mm</p><p> 6)從動片相對從動盤轂的最大轉(zhuǎn)角</p><p> 最大轉(zhuǎn)角和減振彈簧的工作變形量有關(guān),其值為</p><p><b> =4.234°</b>
67、;</p><p> 7)限位銷與從動盤轂缺口側(cè)邊的間隙</p><p> 式中,為限位銷的安裝尺寸。值一般為2.5~4mm。</p><p> 所以可取為4mm, 為54mm.</p><p><b> 8)限位銷直徑</b></p><p> 按結(jié)構(gòu)布置選定,一般</p>
68、<p> =9.5~12mm。</p><p><b> 可取為10mm</b></p><p> 扭轉(zhuǎn)減振器相關(guān)參數(shù)表</p><p> 離合器其它主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> 5.1從動盤轂的設(shè)計</p><p> 從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件,它幾乎
69、承受由發(fā)動機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上,花鍵的遲鈍可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩T</p><p><b> 花鍵尺寸表</b></p><p><b> 表5</b></p><p><b> 5.2從動片的設(shè)計</b></p>&
70、lt;p> 從動盤對離合器工作性能影響很大,設(shè)計時應(yīng)滿足如下要求:</p><p> 1)從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小,以減小變速器換擋時輪齒間的沖擊。</p><p> 2) 從動盤應(yīng)具有軸向彈性,使離合器結(jié)合平順,便于起步,而且使摩擦面壓力均勻,以減小磨損。</p><p> 3)應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器,以避免傳動系共振,并緩和沖擊。</p>
71、<p> 本次設(shè)計初選從動片厚度為2mm</p><p> 5.3離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計:</p><p> 1)應(yīng)具有足夠的剛度,否則影響離合器的工作特性,增大操縱時的分離行程,減小壓盤升程,嚴(yán)重時使摩擦面不能徹底分離。</p><p> 2)應(yīng)與飛輪保持良好的對中,以免影響總成的平衡和正常的工作。</p><p> 3)蓋
72、的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。</p><p> 4)為了便于通風(fēng)散熱,防止摩擦表面溫度過高,可在離合器蓋上開較大的通風(fēng)窗孔,或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。</p><p> 乘用車離合器蓋一般用08、10鋼等低碳鋼板。</p><p> 本次設(shè)計初選08鋼板厚度為3mm</p><p><b> 5.4壓盤的設(shè)計</
73、b></p><p> 5.4.1壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求:</p><p> 1)壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量,以增大熱容量,減小溫,防止其產(chǎn)生裂紋和破碎,有時可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋,以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽,也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。</p><p> 2)壓盤應(yīng)具有較大剛度,使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形,以
74、免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離,厚度約為15~25 mm 。</p><p> 3)與飛輪應(yīng)保持良好的對中,并要進(jìn)行靜平衡,壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于15~20 g·cm 。</p><p> 4)壓盤高度(從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離)公差要小。</p><p> 壓盤形狀較復(fù)雜,要求傳熱性好,具有較高的摩擦因數(shù),通常采用灰鑄鐵,一般采用HT
75、200、HT250、HT300,硬度為170~227HBS。</p><p> 5.4.2壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計與選擇</p><p> t = (1)</p><p> m = = (2)</p><p> 式中,W
76、為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功,取W=14539J</p><p> γ為傳到壓盤的熱量所占的比例,對單片離合器壓盤. γ=0.5;</p><p> m為壓盤質(zhì)量(kg)</p><p><b> V為壓盤估算面積;</b></p><p> c為壓盤的比熱容,鑄鐵:c=481.4 J/(kg
77、83;);</p><p> 為鑄鐵密度,取7800 kg/m;</p><p> 為摩擦片外徑取250;</p><p> 為摩擦片內(nèi)徑取155;</p><p> h為壓盤厚度,取=15 mm; </p><p><b> t為壓盤溫升()</b></p><p&
78、gt; 滿足壓盤溫升不超過8~10要求。</p><p> 六、離合器的操縱機(jī)構(gòu)</p><p> 6.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的要求</p><p> 1.踏板力要盡可能小,乘用車一般在80-150N范圍內(nèi),商用車不大于150-200N。</p><p> 2.踏板行程一般在80-150mm范圍內(nèi),最大不應(yīng)超過180mm。</p&g
79、t;<p> 3.應(yīng)有踏板行程調(diào)整裝置,以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可以復(fù)原。</p><p> 4.應(yīng)有踏板行程限位裝置,以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件因受力過大而損壞。</p><p> 5.應(yīng)有足夠的剛度。</p><p><b> 6傳動效率要高。</b></p><p> 7.發(fā)動機(jī)振動及
80、車架和駕駛室的變形不會影響其正常工作。</p><p> 8工作可靠、壽命長,維修保養(yǎng)方便。</p><p> 6.2操縱機(jī)構(gòu)型式的選擇</p><p> 常用的離合器操縱機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械式、液壓式等。</p><p> 液壓式操縱機(jī)構(gòu)主要由主缸、工作缸和管路等部分組成,具有傳動效率高、質(zhì)量小、布置方便、便于采用吊掛踏板、駕駛室容易密封
81、、駕駛室和車架變形不會影響其正常工作、離合器接合較柔和等優(yōu)點(diǎn)。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)我們選擇液壓式操縱機(jī)構(gòu)。</p><p><b> 七、 設(shè)計小結(jié)</b></p><p> 本次設(shè)計主要是對《汽車設(shè)計》這門課掌握程度以及鍛煉同學(xué)們親自設(shè)計制作的能力。在整個課程設(shè)計的過程中雖遇到了很多困難,但通過同學(xué)們間相互探討、查閱書籍以及指導(dǎo)老師的幫助得到了解決。</p>
82、<p> 課程設(shè)計時間雖然短暫,但卻讓我們學(xué)到了很多知識,對于書本上了理論有了一個很好的延伸和應(yīng)用。為今后在工作崗位上打下了一個良好的基礎(chǔ)。</p><p> 對于指導(dǎo)老師認(rèn)真細(xì)致的指導(dǎo)以及同學(xué)的幫助,我表示最真摯的感謝。</p><p><b> 八、參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1].徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器
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