轻型货车离合器的设计说明书 .docx
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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计参数车型: 轻型货车整车质量 Kg:3830汽车设计其次章 离合器设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结发动机最大扭矩 / 转速 Nm/rpm:220/2100最大功率 / 转速 Kw/rpm:67/3000车轮滚动半径:mm:340一、离合器的设计目的及原理概述离合器的设计目的明白轿车离合器的构造, 把握轿车离合器的工作原理。 明白从动盘总成的结构,把握从动盘总成的设计方法, 明白压盘和膜片弹簧的结构, 把握压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的明白,从而熟识轿车离合器的工作原理。学会如何查找文献资料、
2、相关书籍,培育自己的动手设计项目、 自学的才能,把握单独设计课题和项目的方法, 设计出满意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洁、 便于保护的轿车离合器, 为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。1.2 离合器的工作原理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。 为各类型汽车所广泛采纳的摩擦离合器, 实际上是一种依靠可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能别离的机构。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步。在换挡时将发动机与传动系别离,削
3、减变速器中换档齿轮间的冲击。 在工作中受到较大的动载荷时, 能限制传动系所承担的最大转矩, 以防止传动系个零部件因过载而损坏。有效的降低传动系中的振动和噪音。1.3 离合器的设计要求1) 在任何行驶条件下,既能牢靠的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) 别离时要快速、完全。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) 应有足够的吸热才能和良好的通风成效,以保证工作温度不致过高,延长寿命。6) 操纵便利、精确,以削减驾驶员的疲惫。7) 具有足够的强度和良好的动平稳
4、,一保证其工作牢靠、使用寿命长。二、 离合器的结构方案分析2.1 车型、技术参数车型: 轻型载货汽车整车质量 Kg:3830发动机最大扭矩 / 转速 Nm/rpm:220/2100最大功率 / 转速 Kw/rpm:67/3000车轮滚动半径:mm:3402.2 从动盘数的挑选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, 离合器通常只设一片从动盘。2.3 压紧弹簧和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、 膜片弹簧式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结等。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别离杠杆。膜片弹簧与
5、其他几类相比又有以下几个优点:1由于膜片弹簧有抱负的非线性特点 , 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。当离合器别离时,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别离杠杆的作用,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。7有利于大批量生产,降低制造成本。但膜片弹簧的制造较复杂, 其精度要求高,其
6、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,由于材料性能提高,制造工艺和 设计方法逐步完善, 膜片弹簧的制造已日趋成熟。 因此,选用膜片弹簧式离合器。2.4 膜片弹簧的支承形式我们选用了拉式膜片弹簧,图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中的支承环上。2.5 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: 它是将压盘的反面凸起部分嵌入在离合器盖上的窗孔内,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结通过二者的协作,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
7、过程中存在滑动摩擦, 因而接触部分简洁产生别离不完全。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。三、离合器主要参数的挑选3.1 后备系数后备系数保证了
8、离合器能牢靠的传递发动机扭矩, 同时它有助于削减汽车起步时的滑磨, 提高了离合器的使用寿命。 但为了离合器的尺寸不致过大, 削减传递系的过载, 使操纵轻巧等, 后备系数又不宜过大。 由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器, 在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小开头时仍有些增加,轻型货车是在城乡间大路运输,使用条件较好,宜取小值,由汽车设计书表 2-1 ,初取 =1.4 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P0单位压力 P0 打算了摩擦外表的耐磨性, 对离合器工作性能和使用寿命有很大影响,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、材料及其质量和后备系数等
9、因素。P0取值范畴见表:摩擦片材料单位压力 p 0 /Mpa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结石棉基材料粉末冶金材料模压编织铜基铁基可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结金属陶瓷材料摩擦片材料挑选石棉基材料,模压制造取P0 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摩擦片外径 Dmm可以依据发动机最大转矩选用TemaxN.m按如下体会公式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结DKDTemax16.5220245mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结KD 为直径系数由汽车设计书表2-3 选取为
10、 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Temax为发动机最大转矩Temax220N m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结离合器摩擦片尺寸系列和参数表1外径 D/mm160180200225250280300325350380405430内径 d/mm110125140150155165175190195205220230厚度 b/mmc=d/D44441- c 3单位面积1061321602213024024665466787299081037可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P0 验算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结TcTe max1
11、.4220308Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0cTfp ZD 31 12p12d3 3DTc12 3080.19M pa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0f ZD3 1d33D0.2622503 115532503 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中, f 为摩擦因数取 0.26 。 p0 为单位压力 MPa Z 为摩擦面数取 2。 D为摩擦片外径取 250 mm。d 为摩擦片内径取 155 mm。运算结果与前面所挑选的单位压力 P0 相差不大,挑选合理。摩擦片的工作条件比较恶劣, 为了保
12、证它能长期稳固的工作, 依据汽车的的使用条件,摩擦片的性能应满意以下几个方面的要求:应具有较稳固的摩擦系数, 温度,单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响小。要有足够的耐磨性,特别在高温时应耐磨。要有足够的机械强度,特别在高温时的机械强度应较好热稳固性要好,要求在高温时别离出的粘合剂较少,无味,不易烧焦磨合性能要好,不致刮伤飞轮及压盘等零件的外表油水对摩擦性能的影响应最小结合时应平顺而无“咬住”和“抖动”现象由以上的要求 ,目前车用离合器上广泛采纳石棉塑料摩擦片,是由耐热和化学稳固性能比较好的石棉和粘合剂及其它帮助材料混合热压而成,其摩擦系数大约在 0.3 左右,在该设计中选取的是石棉合成物
13、制成的摩擦片。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vDv Dne max D 6010 330006025010 345m / s65 70m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中,vD 为摩擦片最大圆周速度m/s 。nemax为发动机最高转速取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3000r/min 。 D 为摩擦片外径径取 250mm。故符合条件。Tc0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Tc0 =4TcZ D 2d 2 41.4225022201552 0.0029 N m /m m2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总
14、结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中, Tc为离合器传 递的最 大静摩 擦力矩 220 Nm 。 当摩 擦片 外径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D210 250 时, Tc0 =0.0030 N m/mm2 29 N m /m m2 ,故符合要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为了削减汽车起步过程中离合器的滑磨, 防止摩擦片外表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 。2汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功J为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
15、师归纳总结e2n 2W = ma r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r1800i 2 i 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据公式 u a0 gr n0.377可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i g i 03汽车的最大爬坡度为 i=16.7,将爬坡度带入公式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1Pe(GfuaGiuaCD Auamuadu ),式中,忽视空气阻力,du =0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T36003600761403600 dtdt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - -
16、- 欢迎下载精品名师归纳总结将 Pe67Kw , G38309.837534 N ua18km / h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i g i 0r n0.377i g i 021.36可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结u ae2 n2W = ma r =3 .14 215 00238300.342 = 11960 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r2 221800i i180021.362可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0 g式中,W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功J
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