拉式膜片弹簧离合器方案说明书 .docx
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1、精品名师归纳总结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- 分别轴承 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很多优点:取消了中间支承各零件,并不用支承环或只用一个支承环,使其结构更简洁、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纳直径较大的膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩的才能,且并不增大踏板力,在传递相同的转矩时,可采纳尺寸较小的结构。 在接合或分别状态下,离合器盖的变形量小,刚度大,分别效率更高。拉式的杠杆比大于推
2、式的杠杆比,且中间支承削减了摩擦缺失,传动效率较高,踏板操纵更轻巧,拉式的踏板力比推式的一般可削减约。无论在接合状态或分别状态,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,设计的预期成果可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本次设计,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)离合器主要参数的挑选与优化。3)膜片弹簧的运算与优化。4)扭转减振器的设计。5) 离合器操纵机构的设计运算。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
3、了达到方案书所给的数据要求,设计时应依据车型的类别、使用要求、制造条件, 以及“系列化、通用化、标准化”的要求等,合理挑选离合器结构。3.1 离合器结构挑选与论证3.1.1 摩擦片的挑选单片离合器由于结构简洁,尺寸紧凑,散热良好,修理调整便利,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分别完全接合平顺,所以被广泛使用于轿车和中、小型货车,因此该设计挑选单片离合器。摩擦片数为2。3.1.2 压紧弹簧布置形式的挑选离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中心弹簧式、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别杠杆。膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点:1)由于膜片弹簧有抱负
4、的非线性特点, 弹簧压力在摩擦片磨损范畴内能保证大致不变,从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的才能不变。当离合器分别时,弹簧压力不像圆柱弹簧那样上升,而是降低,从而降低踏板力。2)膜片弹簧兼起压紧弹簧和分别杠杆的作用,使结构简洁紧凑,轴向尺寸小,零件数目少,质量小。3)高速旋转时,压紧力降低很少,性能较稳固。而圆柱弹簧压紧力明显下降。4)由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触,故其压力分布匀称,摩擦片磨损匀称,可提高使用寿命。5)易于实现良好的通风散热,使用寿命长。6)平稳性好。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7)有利于大批量生产,降低制造成本。但膜片弹簧的制造工艺较复杂,对材料质
5、量和尺寸精度要求高,其非线性特性在生产中不易掌握,开口处简洁产生裂纹,端部简洁磨损。近年来,由于材料性能的提高,制造工艺和设计方法的逐步完善,膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此,我选用膜片弹簧式离合器。3.1.3 压盘的驱动方式在膜片弹簧离合器中,扭矩从离合器盖传递到压盘的方法有三种:1)凸台窗孔式:它是将压盘的背面凸起部分嵌入在离合器盖上的窗孔内,通过二者的协作,将扭矩从离合器盖传到压盘上,此方式结构简洁,应用较多。缺点:压盘上凸台在传动过程中存在滑动摩擦,因而接触部分简洁产生分别不完全。2)径向传动驱动式:这种方式使用弹簧刚制的径向片将离合器盖和压盘连接在一起,此传动的方式较上一种在结构上稍显
6、复杂一些,但它没有相对滑动部分,因而不存在磨损,同时踏板力也需要的小一些,操纵便利。另外,工作时压盘和离合器盖径向相对位置不发生变化,因此离合器盖等旋转物件不会失去平稳而产生反常振动和噪声。3) 径向传动片驱动方式:它用弹簧钢制的传动片将压盘与离合器盖连接在一起, 除传动片的布置方向是沿压盘的弦向布置外,其他的结构特点都与径向传动驱动方式相 同。经比较,我挑选径向传动驱动方式。3.1.4 分别杠杆、分别轴承分别杠杆的作用由膜片弹簧承担,其作用是通过分别轴承克服离合器弹簧的推力并推动压盘移动,从而使压盘与从动盘和从动盘与飞轮相互分别,截断动力的传递,分别杠杆要具有足够的强度和刚度,以承担反复作用
7、在其上面的弯曲应力,分别轴承的作用是通过分别叉的作用使分别轴承沿变速器前端盖导向套作轴向移动,推动旋转中的膜片弹簧中部分别前端,使离合器起到分别作用。分别本次设计选用的是油封轴承,它可以将润滑脂密封在轴承壳内,使用中不需要增加润滑,相比供油式轴承就需增加。3.1.5 离合器的散热通风试验说明,摩擦片的磨损是随压盘温度的上升而增大的,当压盘工作表面超过C时摩擦片磨损猛烈增加,正常使用条件的离合器盘,工作表面的瞬时温度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一般在C以下。在特殊频繁的使用下,压盘表面的瞬时温度有可能达到。过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。为使摩擦表面温度不致过高,除
8、要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外,仍要求散热通风好。改善离合器散热通风结构的措施有:在压盘上设散热筋,或鼓风筋。在离合器中间压盘内铸通风槽。将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮外形,用以鼓风。在离合器外壳内装导流罩。膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热成效,故不需作另外设置。3.1.6 从动盘总成从动盘总成由摩擦片,从动片,减震器和从动盘穀等组成。它虽然对离合器工作性能影响很大的构件,但是其工作寿命薄弱,因此在结构和材料上的挑选是设计的重点。从动盘总成应满意如下设计要求:1)转动惯量要小,以减小变速器换档时轮齿简洁冲击。2)应具有轴向弹性,使离合器接合平顺,便于起步,而且使摩擦面压力
9、匀称,减小磨损。3)应装扭转减振器,以防止传动系共振,并缓和冲击。1、摩擦片要求摩擦系数稳固、工作温度、单位压力的变化对其影响要小,有足够的机械强度和耐磨性。热稳固性好,磨合性好,密度小。有利于结合平顺,长期停放离合器摩擦片不会粘着现象的。综上所述,挑选石棉基材料。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉织物、粘结剂树脂或硅胶)和特种添加剂热压制成,其摩擦系数为0.25 0.3 ,密度小,价格廉价,多年来在汽车离合器上使用成效良好。同时,摩擦片从动钢片用铆钉连接,连接牢靠,更换摩擦片便利,而且相宜在从动钢片上装波形弹簧片以获得轴向弹性。2、从动盘的轴向弹性从动盘的轴向弹性可改善离合器性能,使离合器接合柔和
10、,摩擦面接触匀称,磨损较小。为使从动盘有轴向弹性,单独制造扇形波状弹簧与从动钢片铆接。波状弹簧可用比钢片轻薄的材料制造,轴向弹性较好,转动惯量小,相宜高速旋转,且弹簧对置分布,弹性好。因此设计中选用此类弹簧。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、扭转减震器扭转减震器几乎是现代汽车离合器从动盘上必备的部件,主要由弹性元件和阻尼元件组成。弹性元件可降低传动系的首端扭转刚度,从而降低传动系扭转系统的某阶固有频率,转变系统的固有振型,使之尽可能防止由发动机转矩主谐量鼓励引起的共振。但是, 这种共振往往难以防止。汽车行驶在不平的道路上行驶阻力也会时刻变化。当由于路面不平引起的激力频率与传动
11、系的某阶自振频率重合时,也会发生共振现象。阻尼元件就可有效的耗散此时的振动能量,因而扭转减震器可有效的降低传动系共振载荷与噪声。扭转减震器的弹性特性,又线性和非线性两种。弹性元件采纳圆柱螺旋弹簧的减震器,其弹性特点为线性。阻尼元件采纳摩擦片通过碟形弹簧建立阻尼默片的正应力,其阻尼力矩比较稳固。因此发动机的扭矩实际上是通过一些弹性元件传递到传动系的。摩擦式扭转减震器工作原理:离合器工作时,扭矩从摩擦片传给从动钢片再传给从动盘毂,此时弹簧被压缩,从动钢片相对从动盘毂前移从动毂边缘上的缺口掌握着钢片与毂的最大位移)。二,离合器结构设计的要点在进行离合器的详细设计时,第一应保证传递发动机最大扭矩为前提
12、,然后满意以下条件 :1)如前所述,扇形波状弹簧对置分布铆接在从动钢片上,并在从动盘上设置扭转减震器保证离合器接合柔和,摩擦片制成肯定锥度从动盘锥形量约为0.5mm)使其大端面对飞轮,这样从动盘毂在从动轴即变速器第一轴)花键上易于滑动,有利于离合器完全分离。2)离合器主动部分与从动部分的连接和支撑形式,离合器的主动部分包括飞轮,离合器盖与他们一起转动并能轴向移动的压盘,压盘通过钢片与离合器盖相连,离合器从动部分有从动盘,从动轴,从动轴装在飞轮与压盘之间,可在从动轴花键上滑动,设计时把离合器从动轴的前轴承安装在发动机曲轴的中心孔内。3)离合器从动轴的轴向定位及轴承润滑,离合器从动轴在安装后应保持
13、轴向定位, 在拆卸时便于离合器中抽出来。因此,设计时使从动轴前轴承外圆与飞轮为过渡协作,而前轴承内圈与从动轴为间隙协作,离合器的从动轴轴向定位是靠从动轴后轴承来保证的。离合器分别轴承靠注入黄油润滑的,而从动轴前轴承靠油杯定期注入润滑。为防止润滑油流到摩擦衬面,造成离合器打滑,除在轴承处安有自紧油封外,仍在飞轮上开泄油孔。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4)离合器运动零件的限位,离合器处于接合时为使压盘与摩擦片很好接合,应使分别弹簧与分别轴承之间保持肯定间隙,这是分别轴承回位弹簧加以保证。分别时,应对踏板的最大行程加以限制。三,离合器主要零件的设计3.1 从动盘扇形波状弹簧两两对
14、置铆接与从动钢片上,两侧在铆接摩擦片,铆钉都采纳铝制埋头铆钉,摩擦衬面在铆接后腰磨削加工,使其工作表面的不平度误差小于0.2mm,从动盘本体采纳 45 号钢冲压加工得到,为防止其弯曲变形而引起分别不完全,一般在从动盘本体上设径向切口。3.2 摩擦片摩擦片在性能上要满意如下要求:1)摩擦系数稳固,工作温度,滑磨速度,单位压力的变化对其影响。2)具有足够的机械强度和耐磨性,热稳固性好。3)有利于接合平顺。 4. 长期停放离合器摩擦面会发生粘着现象。4)摩擦片选用材料为石棉基摩擦材料,它是由石棉或石棉织物、粘结剂和特种添加剂热压而成,其摩擦系数为。石棉基摩擦材料密度小,工作温度小于180, 价格廉价
15、,使用成效良好,在汽车离合器中广泛使用。3.3 膜片弹簧膜片弹簧使用优质高精质钢。其碟簧部分的尺寸精度要求高,碟簧材料为60SiMnA。为了提高膜片弹簧的承载才能,要对膜片弹簧进行调质处理,得具有高抗疲惫才能的回火索氏体。要防止膜片内缘离开,同时对膜片弹簧进行强压处理将弹簧压平并保持小时),使其高压力区产生塑性变形以产生残余反向应力,对膜片弹簧的凹表面进行喷丸处理,喷丸是 0.8 的白口铁小丸,可提高弹簧的疲惫寿命。同时,为提高分别指的耐磨 性,对其进行局部高频淬火式镀铬。采纳乳白镀铬,如膜片弹簧许用应力可取为1500 1700N/mm2。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.4
16、 压盘压盘的材料选用 HT20-40 铸造制成。它要有肯定的质量和刚度,以保证足够的热容量和防止温度上升而产生的弯曲变形。压盘应与飞轮保持良好的对中,并进行静平稳。压盘的摩擦工作面需平整光滑,其端面粗糙不低于0.8 。压盘壳用 M812mm螺栓将其一端固定在飞轮端面上,另一端固定在压盘端面上。3.5 离合器盖离合器盖的膜片弹簧支撑处须具有较大的刚度和较高的尺寸精度,压盘高度丛承压点到摩擦面的距离)公差要小,支撑环和支撑铆钉的安装尺寸精度要高,耐磨性好,膜片弹簧的支撑形式采纳铆钉作支承时,假如分别轴承与曲轴中心线不同心,可引起铆钉的过度磨损。提高铆钉硬度的套筒和支承与曲轴中心线不同心,亦可引起铆
17、钉的过度。提高铆钉硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的结构措施,采纳10 钢材材料、 HRc40-50。四,摩擦片主要参数的挑选:4.1 :采纳单片摩擦离合器是利用摩擦来传递发动机扭矩的,为保证牢靠度,离合器静摩擦力矩应大于发动机最大扭矩摩擦片的静压力:3.1 )后备系数 是离合器的重要参数,反映离合器传递发动机最大扭矩的牢靠程度,挑选 时,应从以下几个方面考虑: a. 摩擦片在使用中有肯定磨损后,离合器仍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。通常轿车和轻型货车 =1.2 1.75 。结合设计实际情形,表 3.2 离合器后备系数的取值范畴车型
18、后备系数 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结乘用车及最大总质量小于6t 的商用车最大总质量为 614t 的商用车挂车1.201.751.502.251.804.00可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取 B=1.3,Temax=169N.M,Nemax=4300rpm, 就 Tc=219.7N.M摩擦片的外径可有式 :商用车13.5 15.0 双片可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最大总质量大于 14.0t的商用车离合器 22.5 24.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为直径系数,取值见表3.3取 KD=14.6得 D=189.8mm.
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