机械类设计毕业-落料拉深冲孔复合模设计、膜片式离合器的设计.docx

西安航空职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：落料，拉深，冲孔复合模所属系部：航空制造工程系指导老师：周养萍职称：高讲学生姓名:焦鹏班级、学号：051012-50专 业：机械制造与自动化西安航空职业技术学院制2008年3月19日 置较好，但因压边橡皮的压边作用已能有效的控制条料的变形，故落 料后的废料亦可采用刚性卸料。这样，模具的结构简单，也不会影响 制件质量，且刚性卸料板还可对拉深落料凸模起向导和保护作用。由于生产批量较大，制件较小，可选用开式双柱曲柄压力机, 纵向送料，这样，操作及卸下制件都比较方便。3.1 工艺设计3.1.1 计算毛坯直径毛坯图比例必须先计算内环毛坯尺寸d02>只有当do239mm时，用一副套载模具才有可能成功的冲出两 制件。内环所需毛料直径由按文献表5-3常用旋转体 拉深毛料直径的计算的计算公式计算，得毛料直径九二39nm1,满足 上述套载的条件，故套载方案可行。同理可算出外环所需毛坯直径d01=55mm3.1.2 确定拉深次数 确定内环拉伸次数。T/d02X 100%=1.34九 / d=0. 78 确定外环拉深次数。经计算，和内环一样。3.1.3 确定拉深类型两制件相对凸模直径分别为：夕卜环& / d= 1. 20VI. 4内环 dt / d=l. 10< 1. 4均属于窄凸缘筒形件拉深，冲抵后即刻得到所需环行件。故拉 深凸模可做成无缘角凸模，同时作为冲抵凸模。计算材料利用率计算结果为75%,过程略。计算重压力，压力中心，初选设备。计算冲压力。完成本制件所需的冲压力由冲裁力，拉 深力，压边力及制件力组成。然而这些力不是同时发生的，因而应根 据这几个力出现的先后顺序，组合情况，择其最大力或力的组合，加 以计算，作为选择压力机的依据。由于材料较薄，而且拉伸变形，因而在整个冲压过程中 材料一直被压边圈和顶件板压紧，即压边力和顶件力一直都存在。而 本设计初步拟定采取固定卸料方式，因而卸料力不应计算。 冲裁力：由文献冲裁力为：Fc=3. 14X65X0. 5X294N=35Kn 拉深力：由文献得：M=九 / d=0. 75dt / d=l. 20Fi=3. 14x49x0. 5x294x0. 56N=12. 8N 压边力：此例中拉深时的压边力也应是冲裁时的顶件力， 故可按文献表2-16顶料力系数，求出顶料力，再按文献表5-24 拉深时压边力的计算求出压边力，择其较大值作为选择压力机的依 据。有文献表2-16查出K顶=0. 09,得F顶二30X0. 09KN=2. 7KN,由文 献表5-24查得F 压二Ap所以有：F 压二 Ap= 1533X2. 5=4. 2KN显然应选择4. 2kn作为压边力。F 总二 F 压+ F +FC= (35+13. 7+4.2) kn=52. 9kn3.1.4 初选冲压设备。由文献表1-8开式双柱可倾压力机(部分)参考数据可初步选 定J23-10A型压力机。3.1.5 计算压力中心。由于此制件为轴对称件，而且只有一个冲压工位，故 其压力中心必定与制件几何中心重合。3.1.6 计算凸凹模刃口尺寸本制件均为圆形，形状较简单，故按分开加工法计算。计算结果 分两部分，一为落料凸凹模尺寸，一为拉深和冲孔凸凹模尺寸。落料凸凹模刃口尺寸为：Ddk67. 63+O O24ommDpi =67. 57°-o.oi6mm拉深和冲孔凸凹模工作部分尺寸计算应按如下原理进行： 由于内外环直圆筒部分均标注外形尺寸，故应按文献表5-28 拉深模工作部分尺寸计算所列公式计算出拉深凹模和凸模工作部分 尺寸，然后根据拉深凸模尺寸计算冲孔凹模刃口尺寸。由文献表5-26筒形件拉深间隙值查得：Z二(1. 08-1. 19) t,对 于有色金属，由于板料厚度一般小于公称厚度，故取偏小值，Z=0. 62mmo由文献表5-29圆形拉深模凸凹模制造公差查出凸模制 造公差为0. 040 mm,凹模制造公差为0. 050 mm.再由表3-22查出 =0.72 mm.于是可计算出拉深。59 mm筒部。冲该孔凸模即为拉深凸模，冲裁凹模刃口尺寸仅需在此尺寸上加 上重裁间隙即可，得Dd2=57. 56fmm同理可得拉深。30 mm筒部凹模和凸模尺寸为：Dd3=42. O4+o-°4o mm Dd3=37. 04+0 060 mm4.1 橡皮的选用4 . 1. 1确定自由高度，由表3-26得： H=L / 0. 36-0. 42mm+hL应为冲压工作行程在加3mmo H= (15 / 0. 42+6) =58mm5 .1.2确定橡皮横截面积A=F / qF 由前可知为 4. 2mm, q=0. 32-0. 6Mpa由于本例工作行程较大，可取中间值q=0. 45 Mpa所以A=4200 / 0. 45=11356 mm此值是装在模具下面弹顶器橡皮面积。上模内也要装橡皮以产生 弹簧压力在拉深时压边。由于内环的压边力要小些，而且空间较小， 因而q可取大值以减小面积A。由于篇幅有限，这里不再叙述。5.1填写冲压工序卡6.1 模具结构设计6. 1.1凹模周界尺寸计算因制件形状较简单，制件尺寸较小，只有一个工位，故选用整体式圆形凹模较为合理。6.1.2 凹模厚度的计算有文献凹模厚度计算公式H二 JFX10 二 15. 6mm6.1.3 凹模外形尺寸计算。根据文献凹模尺寸计算公式W=l. 2H,得 W=l. 2x35mm=32mm故凹模外形直径为132 mm按凹模版尺寸系列取靠近值Dn50 mm6.1.4 选择模架及确定其它冲压模零件尺寸 由凹模 周界150,查表得，参考典型组合125xl60190GB2873. 381的结 构，可确定模架闭合高度在160-190之间。7. 1画装配图与零件图在零件图的设计上，除应满足装配图的几何尺寸关系之外，还应 结合模具的工作性能和零件加工特点，具体设计其结构并制定合理的 尺寸公差和形位公差要求。8.1 校核压力机安装尺寸（略）9.1 编写技术文件（略）心得体会这次毕业设计的任务终于完成了。当我刚做完的那一瞬间，仿佛感觉自己经 过一次翻山越岭，登上了高山之颠，顿感心旷神怡，眼前豁然开朗。毕业设计类似于课程设计，但又不同于课程设计，它是我们这三年来专业课 程综合应用的实践训练，是我们即将迈向社会，从事职业工作的桥梁。“千里之 行，始于足下。”通过这次毕业设计，我深刻体会到这句名言的真正含义。我脚 踏实地的迈开了这一步，就是为稳当地在社会大潮中奔跑打下基础。毕业设计确实比课程设计复杂的多，而且老师在评阅时也比课程设计严格地 多，然而，经过自己多次在图书馆的查阅及让周养萍老师的指导，终于走过了这 一段艰辛的路程。成功的喜悦即刻使我倦意顿消。通过本次的设计，使我深刻体 会到，干任何事都必须耐心细致。在这次设计过程中，难免会遇到好多问题，但 经过自己的努力还是度过去了。这算是我人生中的一点小小胜利吧，然而它令我 感到自己成熟了许多，令我有一种“春眠方觉晓”的领悟。想到今后自己应承担的许多，我不禁时刻在提醒自己，一定要养成一种坚忍 不拔，认真塌实的好习惯。这次设计在一定程度上使我在工作作风上得到一次磨 练。长达八周的毕业设计，让我明白了自己掌握的知识是如此的缺乏，自己综合 应用所学专业知识的能力是如此的不足，三年来虽然自己每学期都能拿到学校的 好多奖励，原本以为自己差不多，可现在才知道自己并不会把所学知识付诸于实 践。这给我今后的工作敲了一个警钟：在以后无论做任何事都要塌实，不能眼高 手低，要把理论与实践结合在一起等好多问题。大学时光匆匆而过，这是我人生的又一个转折点，我想“一份耕耘，一份 收获。”经过自己的努力没有做不好的事情。致谢本课题在选题及研究过程中得到武老师的悉心指导。武老师多次询问研究过程，并为 我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨，热忱鼓励。感谢武老师，宋老师，李老师等 对我的教育与培养。他们细心指导我的学习与研究，在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬。毕业设计是大学学习的一个重要总结检验环节，是理论与实践相结合，综合应用所学 知识和技能的具体实践过程，是大学生在校期间进行的最后一次综合测试和对所学知识的总结。通过本次毕业设计，培养和锻炼了我们对所学知识的进一步理解，并通过实践使我们眼 界更开阔了，也补充了大量实践知识，从工人师傅那里学习了不少实践经验，使我们认识提 高到了一个新水平，并且培养了我们查阅资料，合理选择设计方案的能力，并使我们团队协 作精神更加牢固。本次设计从任务分配，实习，查阅资料到设计，编写说明书得到了周养萍老师，焦鹏同 学的细心指导和帮助，在此表示我们衷心的感谢；同时邯郸机床厂的师傅们，给我们提供的 大量有关资料，帮助我们到生产第一线实习指导，我们表示非常感谢。由于水平有限，编写经验不足，加之时间仓促，疏漏错误之处在所难免，恳请各位老师 和同学批评指正。参考文献1赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书。北京：机械工业出版社 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院编。机床夹具设计手册上海：上海科学技术出 版社，19793艾兴，肖诗纲主编。切削用量手册 北京：机械工业出版社4金属切削手册上海：上海科学文化技术出版社双击下载CAD图纸:焦鹏-图.dwg毕业设计任务书200 8年3月1日毕业设计题目膜片式离合器的设计指导教师刘必柱职称高级工程师专业名称机电一体化技术班级机电50532学生姓名郁建学号5020053236设计要求1 .完成资料翻译一份（3000字以上）2 .完成毕业设计调研报告一份；3 .完成膜片式离合器的设计4 .完成相关结构设计；5 .完成毕业设计说明书一份；6 ,完成相关图纸。完成毕业课题的 计划安排序号内容时间安排1外文资料翻译2008.2.1 至2008.3.52搜集相关资料并调研，完 成调研报告2008.3.6 至2008.3.143进行离合器结构的选择， 以及膜片弹簧离合器基本 参数和主要尺寸的选择。 编写说明书，绘制相关图 纸。2008.3.15 至2008.4.54整理毕业设计说明书并定 稿，准备答辩2008.4.6 至2008.4.115答辩2008.4.12答辩提交资料外文资料翻译，毕业设计调研报告， 毕业设计说明书，相关图纸。计划答辩时间2007.4.12无锡职业技术学院机电技术学院2008年 3 月 1日调研报告面对不断飞速发展的社会以及经济增长速度，让我们很容易想到这是高速发展的科技快 速发展的结果。现代科技发展的主要都会围绕着效率以及机械化。本课题就是对现代制造业 中特别是汽车行业中运用最为普遍的一种零件的设计。我国汽车离合器制造起源于上世纪30年代，当时在仅有的几家小作坊式汽车修配厂里制 造离合器零件。上世纪50年代中期开始。一汽、南汽、上汽、“二汽”等相继成立，离合器 在其内部的专业化生产工段、车间或工厂也开始批量生产，从此有了真正意义上的离合器制 造。上世纪70年代，我国离合器研究、教育、设计、制造的专业队伍也初步形成。此后由于 汽车产量和保有量的逐年增加，各地又建立了一批离合器专业制造厂，逐渐形成了行业的雏 形并初具规模。改革开放以后，围绕“六车一机”国产化，国家重点支持一汽东光离合器、 上海离合器厂、南汽离合器厂、黄石离合器厂等。各企业通过发展，均取得较大进步。其中 黄石离合器厂分别从英国尸公司、德国-公司、美国公司、法国公司引进具有当代水平的膜 片弹簧离合器产品及制造技术，带动了离合器行业的快速发展。通过产、学、研相结合，消 化吸收，实现了螺旋弹簧离合器向膜片弹簧离合器的换代，行业的规模和水平都获得了提 高。年国家出台的汽车产业发展政策，要求中国汽车零部件企业要适应国际产业发展趋 势，积极参与主机厂的产品开发工作。在关键汽车零部件领域要逐步形成系统开发能力，在 一般汽车零部件领域要形成先进的产品开发和制造能力，满足国内外市场的需要，努力进入 国际汽车零部件采购体系。但中国汽车零部件工业在下一轮发展面临越来越大的困难，民族 汽车零部件企业的生存空间正被国际汽车零部件巨头不断挤压。就汽车动力传动系统来看, 汽车变速器已形成机械变速汽车与配件技术与市场户尸下田一汽车离合器行业发展战略 探讨箱、机械式自动变速器、无级变速器盯、双离合器变速器下、自动变速器丁等手动档和 自动档结构,这给中国汽车离合器行业发展提出了新的要求，如何适应变化，制定科学的发 展战略，这已经成为我国汽车离合器行业发展迫在眉睫的主要任务。我国汽车离合器行业在 经历了改革改造、引进消化、改制重组，在激烈的市场竞争中在行业规模、产品技术、经营 管理等方面取得了较好的发展。目前，国内汽车离合器企业约余家不含家庭作坊。年汽车离 合器销售额约亿元从业人员人，其中工程技术人员人固定资产总额亿元利税总额亿元全年共 产销汽车离合器盖总成万件，汽车离合器从动盘总成万件，液力变矩器万套。排名前五家企 业的销售额占到了全行业总额的以上，比年提高了。年与年相比产品产销量离合器盖总成增 长了以上，从动盘总成增长了以上，销售额增长了倍。离合器出口保持强劲势头，年达到多 万美元，比年翻了一番，品种上也由单一离合器从动盘总成出口扩展为成套离合器出口。在 国家政策的指导下，各企业根据各自的特点进行重组改制增强企业活力。以离合器委员会注 册的离合器企业为例，国企所占比例年为，到年降至，民企所占比例年为，到年增至。国内汽 车工业的快速发展吸引了零部件巨头的加入，国际著名汽车离合器企业都在中国设立了合资 或独资企业，完成了在华的战略布局，使得该行业竞争加剧。他们不仅向原来并无份额的配 套市场和售后市场渗透，还不断扩大其投资规模，改变股比，提高控制力。加大了专利在中 国申报及保护力度，使得国内传统汽车零部件企业面临巨大的技术挑战和壁垒。供应商的资 金实力、技术质量水平和管理水平影响着企业生产规模的维持及扩大技术进步所带来的替代 品如、所引发传动产品概念的改变对部分汽车离合器行业带来根本性的改变。从企业内部 能力分析，总体上看，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。管理及质量方面虽然业内左右的企业通过各类质量体系认证，也有开用工业工程、尸、 一体化管理、管理等现代管理技术。然而，因企业变数较多，造成了管理体系动荡，多数认 证流于形式管理滞后，使产品质稳定性难以保证，对于全球采购印要求，只能望而却步。装 备及工艺方面主要离合器企业的装备及工艺基本与国际同行相似，然而行业的装备水平低一 档次成套碳氮共渗设备应用不广，机加工设备采用不普遍，工艺装备对产品的保证能力，所以 中国离合器的发展道路任重而道远！通过本设计简单设计过程，可以了解到在现实生产中的基本思想。认识到若要达到所设 计的目的，不仅要做到知识的严谨，还要综合考虑所可能遇到的各种情况以及所处的环境。 在运行的过程中，由于环境的不同可能得到不同的结果。因此，在现实生产过程中，要全面 考虑设计所要达到的目的，最重要的还要将环境与所设计结合起来，才能可能达到设计的目 的。分类号密级无锡职业技术学院毕业设计说明书“西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目：.一 落料，拉深，冲孔复合模任务与要求:1 .制定零件机械加工工艺，填写机械加工工艺路线卡一张，填写主要工序卡片。2 .设计制定工序的专用夹具一套，绘制夹具装配图及产品零件图。3 .编写设计说明书一份，不少于6000字。时间： 2008年 1月25日 至 2008年 3月18日 共 8周所属系部：航空制造工程系学生姓名:焦飕学号： 051012-50专业：.机械制造与自动化指导单位或教研室： 航空制造工程教研室指导教师：周养萍 职称:W西安航空职业技术学院制2008年 3月 19日目：膜片式离合器的设计英文并歹U题目：Diaphragm type coupling's design学生姓名：郁建专业：机电一体化技术指导教师：文U必柱职称： 高级工程师毕业设计说明书提交日期2008.4.11地址：机电学院无锡职业技术学院毕业设计说明书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 gearboxfs 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无锡职业技术学院毕业设计说明书目录一、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 123.2 膜片弹簧离合器的构造和工作理 133.3 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 214.3 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255.3 碟形弹簧的计算315.4 膜片弹簧的具体计算 325.5 花键的强度校核 345.6例钉的强度校核 35六、结论37七、致谢 38八、参考文献 39无锡职业技术学院毕业设计说明书一离合器简介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。离合器是汽车传 动系中直接与发动机相联系的部件。在汽车起步前，先要起动发动机，这时应使 变速器处于空挡位置，将发动机与驱动轮之间联系断开，以卸除发动机负荷。待 发动机已起动并开始正常的转速运转后，方可将变速器挂上一定档位，使汽车起 步。汽车起步时，汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系（它联系着 整个汽车）与发动机刚性地联系，则变速器一挂上档，汽车将突然向前冲动一下, 但并未能起步。这是因为汽车从静止到前冲时，产生很大惯性力。对发动机造成 很大的阻力矩。在这惯性阻力矩作用下，发动机在瞬时间转速急剧下降到最低转 速（一般为300-500r/min）以下，发动机即熄火而不能工作，当然汽车也不能起 步。离合器的首要功用是保证汽车平稳起步。在传动系中装设了离合器后，在发动 机起动后，汽车起步之前，驾驶员先踩下离合器踏板，将离合器逐渐接合，在离 合器逐渐接合过程中，发动机所受阻力矩也逐渐增加，故应同时逐渐踩下加速踏 板，即逐步增加对发动机的燃料供给量，使发动机的转速始终保持在最低稳定转 速以上，不致熄火。由于离合器的接合紧密程度增大，发动机经传动系传给驱动 车轮的转矩便逐渐增加。到牵引力足以克服起步阻力时，汽车即从静止开始运动 并逐步加速。离合器的另一项功用是保证传动系换档时工作平稳。在汽车行使过程中， 为了适应不断变化的行使条件，传动系经常要换用不同档位工作。实现齿轮式变 速器的换档，一般是拨动齿轮或其它挂档机构，使原用档位的某一齿轮副退出传 动，再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前也必须踩下离合器踏板，中断动 力传递，便于使原用档位的齿轮副脱开，同时有可能使新档位齿轮副的啮合部位 的速度逐渐相等（同步），这样，进入啮合时的冲击可以大为减轻。离合器的第三功用是防止传动系过载。当汽车进行紧急制动时，若没有 离合器，则发动机将因和传动系刚性相连而急剧降低转速，因此其中传动件会产 生很大的惯性力矩（数值可能大大超过发动机正常工作时所发出大最大转矩）， 对传动系造成超过其承载能力的载荷，而是其机件损坏。有了离合器，便可依靠 离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。无锡职业技术学院毕业设计说明书欲使离合器起到以上几个作用，离合器应该是这样一个传动机构， 其主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要 有可能相对转动。所以，离合器的主动件与从动件之间不可采用刚性联系，而是 借二者接触面之间的摩擦作用来传递转矩（摩擦离合器），或是利用液体作为传 动的介质（液力耦合器），或是利用磁力传动（电磁离合器）。在摩擦离合器中， 为产生摩擦所需的压紧力，可以是弹簧力、液压作用或电磁吸力。1.2 离合器设计要求离合器的具体结构，首先，应在保证发动机最大转矩的前提下，满足两 个基本性能要求：1.分离彻底；2.接合柔和。1）离、合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠。2）结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高。3）接合元件耐磨性高，使用寿命长，散热条件好。4）操纵方便省力，制造容易，调整维修方便其次，离合器从动部分的转动惯量要尽可能小。离合器的功用之一是当变速 器换档时，中断动力传递，以减轻齿轮冲击。如果与变速器主动轴相连的离合器 从动部分的转动惯量大，当换档时，虽然由于分离了离合器，使发动机与变速器 之间联系脱开，但离合器从动部分较大的惯性力矩仍然输入给变速器，其效果相 当于分离不彻底，就不能很好的起到减轻齿轮间冲击的作用。此外，还要求离合器散热良好。因为在汽车行驶过程中，驾驶员操纵离合 器的次数是很多的，这就使离合器中由于摩擦面间频繁地相对滑磨而产生大量的 热。离合器接合愈柔和，产生热量愈大。这些热量如不及时地散发，对离合器的 工作将产生严重影响。摩擦离合器所能传递的最大转矩的数值取决于摩擦面间的压紧力和摩擦 系数，以及摩擦面的数目和尺寸。若欲增大离合器所能传递的最大转矩，可选用 摩擦系数较大的摩擦材料,或适当加强压紧弹簧的压紧力，或加大摩擦面的尺寸。1.3 离合器的分类摩擦离合器根据从动盘的数目可分为单盘离合器、双盘离合器和多盘离 合器。采用若干个螺旋弹簧作压紧弹簧，并沿摩擦盘圆周分布的离合器称为周布 弹簧离合器。仅具有一个或两个较强力的螺旋弹簧，并安置在中央的离合器则称 为中央弹簧离合器。还有一种采用膜片弹簧作为压紧弹簧的，称为膜片弹簧离合 器。无锡职业技术学院毕业设计说明书安全离合器自控离合器离心寓合器-超越离合器-电磁离合器-液压离合器L操纵离合器-气压离合器L机械离合器摩擦式一一片式、圆锥式一嵌合式一一钢球式、牙嵌式L元件破坏式一前销式r自由楔块式、弹簧块式L钢球式、钢柱式摩擦式一一浸柱式、禊块式-嵌合式一一棘轮式、牙嵌式、滑销式摩擦式一一单片式、多片式、圆锥式、碳粉式、破滞式、一 转差式-嵌合式一一牙嵌式柱塞缸式一一摩擦式（片式、块式、圆锥式）、嵌合式（牙-嵌式）活塞缸式一一摩擦式（片式、块式、圆锥式）、嵌合式（牙 嵌式）活塞缸式摩擦式（片式、块式、圆锥式）-隔膜缸式一一摩擦式（片式、块式、圆锥式）L气胎式一一摩擦式（片式、块式、圆锥式）摩擦式一一片式、块式、圆锥式、闸带式、闸块式、涨 式、扭簧式-嵌合式一一牙嵌式、犍式、齿式、棘轮式二离合器的工作原理及过程2.1 离合器的工作原理离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动 介质（液力偶合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之间可以 暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。目前在汽车上 广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器（简称为摩擦离合器）。发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给 从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压 盘后移，此时从动部分与主动部分分离。图2-1所示为摩擦离合器中的两种压紧弹簧（膜片弹簧和螺旋弹簧）的弹性 特性，在离合器盖总成中的螺旋弹簧处于压紧状态，其弹性特性的曲线如图中曲 线1所示。膜片弹簧弹性特性曲线如图中曲线2所示。假如所设计的两种离合器无锡职业技术学院毕业设计说明书的压紧力均相同，即压紧力均为%轴向压紧变形量为乙。当摩擦片磨损量达到 容许的极限值%'时，弹簧压缩变形量减小到乙。此时螺旋弹簧压紧力便降低到 pu (pb,两值相差较大，将使离合器中的压紧力不足而产生滑磨，而膜片弹簧 压紧力则只降低到与8相差无几的与，使离合器仍能可靠得工作。当离合器分 离时，如两种弹簧的进一步压缩均为八/',由图可知，膜片弹簧所需的作用力为 匕不螺旋弹簧所需的作用力已减小约20也 可见，膜片弹簧离合器操纵轻便。P磨损(mm)-1分脚(mm)201.0E0 2.03» 0 2.51.50» 5 0 0.51.52. 5f N)7009600050004000300020 0010000FFF P 尸图2-1离合器两种压紧弹簧的弹性曲线显然在离合器中采用膜片弹簧作压紧弹簧有很多优点。首先，膜片弹簧具有 压紧弹簧和分离杠杆的作用，使得离合器的结构大为简化，质量减小，并显著得 缩短了离合器的轴向尺寸。其次，由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力 分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀。另外，由于膜片弹簧具有上述的非线 性弹性特性，故能在从动盘摩擦片磨损后，仍能可靠得传递发动机的转矩，而不 产生滑磨。离合器分离时，使离合器踏板操纵轻便，减轻驾驶员的劳动强度。此 外，因膜片弹簧是一种旋转对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很少。 而螺旋弹簧在高速时，因受离心力作用会产生横向饶曲，弹簧严重鼓出，从而降 低了对压盘的压紧力。2. 2离合器的工作过程无锡职业技术学院毕业设计说明书2.2.1离合器的接合过程离合器接合时，发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了动盘两侧的摩擦片， 带动从动盘本体和与从动盘本体钾接在一起的减振器盘转动。动盘本体和减振器 盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。因为有弹性环节的作用，所以 传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对 于动盘本体和减振器盘来回转动，夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的 能量，将扭转振动衰减下来。当离合器接合时，主、从摩擦元件总是经历转速不等到转速一致的摩擦过程。 在交通繁忙的城市使用条件下，离合器频繁的接合和滑磨，使摩擦片很容易磨损, 滑磨产生的热量使压盘和飞轮等零件的温度升高。若摩擦表面温度过高，将加剧 摩擦片磨损，降低离合器使用寿命。离合器在起步过程中的滑磨比换档时严重得 多，而离合器滑磨的严重程度常用滑磨功来衡量，以下讨论起步时离合器的接合 过程和滑磨功。图2-2离合器的接合过程的力学模型图2-2为讨论汽车起步时离合器接合过程的力学模型.（为发动机旋转部分 和离合器主动部分的总转动惯量.J .为简化到离合器从动轴上的当量转动惯 量.在计算（时，为简便起见，忽略从离合器从动盘到驱动轮全部旋转零件的 转动惯量的影响，仅把看成汽车平移质量，即汽车总质量也换算到离合器从 动轴上的转动惯量.根据动能相等的原理，有：无锡职业技术学院毕业设计说明书J 叼 _maV2-2式中 叼一离合器从动轴角速度;v 一车速；ma 汽车总质量；4一车轮滚动半径； 4、，。一分别为变速器和主减速器传动比;由此得:2-3由于离合器从动轴上的阻力矩和上坡阻力矩引起，可表示为:2-4式中g重力力速7；=为”（7+，）度;Iclc一滚动阻力系数;i坡度阻力系数.图2-3汽车起步时离合器的接合过程离合器的接合过程如图23所示，可分为两个阶段：第一阶段从离合器摩 擦面开始接触到4等于汽车行驶阻力转矩7；，时间从0至小第二阶段从4到心无锡职业技术学院毕业设计说明书即离合器从动角速度吗从0至发动机角速度明相等.第一阶段的滑磨功为：明力2-5第二阶段的滑磨功为：r2dwL2= I 4（叱-叱）力=J工+ J）（吗吗辿4 = J：4（七一吗）力+（吗一叼）d吗2-6滑磨功的大小取决于7；和J“的数值以及驾驶员的操纵状况.当驾驶员操纵 状况一定时八大，时间匕就长，如图2 2所示，4就大；J“大,dw/dt小，叫 增长就慢，从而滑磨时间（厂，）长，右大.联立式2 3和2 4,汽车总 质量也愈大，变速器档位愈高，J”和7；愈大，滑磨功愈大.当驾驶员放松离合 器踏板较快，接合较猛时，7；增加较猛，滑磨时间较短，滑磨功较小.当操作油 门使得发动机转速较高时，滑磨功就较大.当在平坦的沥青路或混凝土路上起步时，阻力矩7；很小，可以忽略不计， 于是乙和4中的第一项可视为零，则总滑磨功：乙。/""'（吗吗）d吗假定在此滑磨过程中叱不变，于是得到：L -a _ />2 网1rl 2 兀2n；2 _ 7-2 - 21800式中一电发动机转速，% 为r/min.此式表明，离合器在上述假定条件下的滑磨功等于汽车在起步过程中获得的 动能.也就是说，在起步过程中发动机输出的机械能，一半用来使汽车加速饿而 变为动能，一半消耗于离合器的滑磨，变为热能损失掉了.离合器应能经受滑磨，同时由滑磨功转换的热量不应使离合器零件温度升高 过大.由于压盘质量较飞轮为小，受热引起的温升较大.根据滑磨功可算出压盘 的升高温度：毕业设计（论文）进度计划表0期工作内容执行情况指导教师签 字1.月25日 2月2日收集材料正常2月3日2 月10日零件的分析正常2月11日 2月18日工艺规程的设计正常2月19日 2月26日工艺路线的制定正常2月27日 3月3日整体方案的实施正常3月4日3 月11日整体方案检查正常3月12日 3月19日完成设计正常教师对进度 计划实施情 况总评签名年 月 日本表作评定学生平时成绩的依据之一。无锡职业技术学院毕业设计说明书"匹2-8me式中/温升，t为。Cc压盘的比热容，铸铁比热容为481.4/(kg°C);加-压盘的质量，m 为1<8；Y-传到压盘的热量所占的比例.对于单盘离合器，丫=0.5;对于双盘离合器压盘，Y=0. 25;中间压盘，Y=0. 5;滑磨功，为N - m.2.1.2离合器的工作过程A - 4图2-4摩擦；离合器的工作原理1.飞轮，2.从动盘，3踏板，4压紧弹簧，5从动轴，6从动盘毂如图2-4所示为摩擦离合器的工作原理和构造示意图发动机飞轮1是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘2和从动盘毂6借 滑动花键与从动轴5(即变速器的主动轴)相连。压紧弹簧4将从动盘压紧在飞轮 端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上， 再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件传给驱动车轮。弹簧4的压紧力愈 大，则离合器所能传递的转矩也愈大。由于汽车在行驶过程中，需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的10无锡职业技术学院毕业设计说明书需要，故汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于接合状态。摩擦副采用弹 簧压紧装置即是为了适应这一要求。欲使离合器分离时，只要踩下离合器操纵机 构中的踏板3,套在从动盘毂6的环槽中的拨叉便推动从动盘克服压紧弹簧的压 力向右移动，而与飞轮分离，摩擦力消