畢業設計-輕型汽車拉式膜片彈簧離合器設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 axeTKD D? （ 3－ 1） 式中： DK 直徑系數 取值范圍見表 表 直徑系數 DK 的取值范圍 車 型 直徑系數 DK 乘用車 最大總質量為 ～ ～ （單片離合器） ～ （雙片離合器） 最大總質量大于 ～ 由選車型 )( m axe mN ?? ， ?DK 則將各參數值代入式后計算得 )( mmD ??? 根據離合器摩擦片的標準化 [8]，系列化原則，根據下表 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數（即 GB145774） 外徑D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 內徑d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度h/mm 4 39。C =d/D 1 339。C 畢業設計（論文） 5 單位面積a/cm2 106 132 160 221 302 402 466 546 678 可取：摩擦片相關標準尺寸： 外徑 mmD 225? 內徑 mmd 150? 厚度 mmh ? 內徑與外徑比 39。＝C 339。 ＝－ C 單位面積 2221cma? 離合器后備系數 ? 的確定 后備系數 ? 是離合器的重要參數，反映離合器傳遞發動機最大扭矩的可靠程度，選擇 ? 時，應從以下幾個方面考慮： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發動機最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動系過載。 通常轎車和輕型貨車 ~?? 。 本設計要設計的是 噸微型轎車離合器，參看有關 統計資料“離合器后備系數的取值范圍”（見下表 ） [9]，并根據最大質量不超過 6 噸的載貨汽車~?? ，結合設計實際情況，故選擇 ?? 。 表 離合器后備系數 ? 的取值范圍 車 型 后備系數 ? 乘用車及最大總質量小于 6t的商用車 ～ 最大總質量為 6～ 14t的商用車 ～ 掛車 ～ 單位壓力 ? 的確定 摩擦面上的單位壓力 ? 的值和離合器本身的工作條件，摩擦片的直徑大小，后備系數，摩擦片材料及質量等有關。 離合器使用頻繁，工作條件比較惡劣（如城市用的公共汽車和礦用載重車），單位壓力 ? 較小為好。當摩擦片的外徑較大時也要適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓力 ? 。因為在其它條件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣線速度大，滑磨時發熱厲害，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 ? 應隨摩擦片 外徑的增加而降畢業設計（論文） 6 低。 前面已經初步確定了摩擦片的基本尺寸： 外徑 mmD 225? 內徑 mmd 150? 厚度 mmh ? 內徑與外徑比值 39。＝C 339。 ＝－ C 由公式 ? ?22 m a x )(3 0 0 0 dDdD dDF e ??? ??? ? ? （ 3－ 2） 和 aF＝? （ 3－ 3） 式中： F 壓緊力； ? 摩擦片的摩擦因數； ? 摩擦面數量（單片 2?? ，雙片 4?? ）； ? 摩擦片的單位壓力 ,MPa 。 得 ?? ）～（ ? 符合下表 [10]： 表 摩擦因數 ? 與許用單位壓力 ??? 摩 擦 材 料 ? ??? 石棉基材料 模壓 ～ 編織 ～ 粉末冶金材料 銅基 鐵基 金屬陶瓷 ～ 無石棉有機摩 擦材料 ～ ～ 摩擦片基本參數的優化 1． 摩擦片外徑 D（ mm）的選取應使最大圓周速度 D? 不超過 65～ 70 sm ，即 sDeD m706510n60 3m a x ～＝ ???? （ 3－ 4） 式中： D? 摩擦片最大圓周速度， sm ； maxne 發動機最高轉速， minr 。 由此式得 3 ?????? ＝D sm 7065～? sm，符合條件。 2． 摩擦片的內、外徑比 39。C 應在 ～ 范圍內，即 畢業設計（論文） 7 39。 ??? C 3． 為了保證離合器可靠地傳遞發動機的轉矩，并防止傳動系過載，不同車型的 ? 值應在一定范圍內，最大范圍為 ～ ? ＝ 。 4． 為了保證扭轉減振器的安裝，摩擦片內徑 d 必須大于減振器彈簧位置直徑 02R 約 50mm，即 502d 0?? R 5． 為反映離合器傳遞的轉矩并保護過載的能力， 單位摩擦面積傳遞的轉矩應小于其許用值，即 ? ? ? ?0220c d4 ccD ???? ??? ? （ 3－ 5） 式中： 0c? 單位摩擦面積傳遞轉矩， 2/mmmN? ； ? ?0c? 單位摩擦面積傳遞轉矩的許用值， 2/mmmN? 。 許用值可按表 選取。 表 單位摩擦面積傳遞轉矩的許用值 （ 2/mmmN? ） 離合器規格D/mm ?210 210～ 250 250～ 325 325 ? ?0c? / 210－? 單位摩擦面積傳遞轉矩的許用值可選 ? ?0c? ＝ 210－? （ 2/mmmN? ），經計算可得出 ? ? ? ? ? ?0222220c ccD ????? ??? ??? －＝－＝ ?? 6． 為降低離合器滑磨時的熱負荷，防止摩擦片損傷，對于不同車型，單位壓力 0? 的最大范圍為 ～ ,即 M P aM P aMP 0 ???? 7． 為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發生燒傷，離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應小于其許用值 ，即 ? ? ? ???? ??? 22 d4DW＝ （ 3－ 6） 式中： ? 單位摩擦面積滑磨功， 2mm/J ； ??? 單位摩擦面積滑磨功許 用值， 2mm/J 。 W 汽車起步時離合器接合一次所產生的總滑磨功， J 。 畢業設計（論文） 8 對于乘用車： ? ? ?? 2mm/J ，對于最大總質量小于 的商用車：? ? ?? 2mm/J ，對于最大總質量大于 的商用車： ? ? ?? 2mm/J ； W可根據下式計算 ????????? 220 22e21800n graii rmW ? （ 3－ 7） 式中： am 汽車總質量， kg； r 輪胎滾動半徑， m； gi 汽車起步時所用變速器檔位的傳動比； 0i 主減速器傳動比； en 發動機轉速， minr 。 計算時乘用車取 min2021r ，商用車取 min1500r 。其中： ?gi ?i mr ? kga 1245m ? ，代入式（ 3－ 7）得 ?W J ，將 W 代入式（ 3－ 6）得 ??? ? ??? ，合格。 8． 離合器接合的溫升 mcWt ?? （ 3－ 8） 式中： t 壓盤溫升， C?108～ ； C 壓盤的比熱容， ? ?CkgJ ??/ ； ? 傳到壓盤的熱量所占的比例，單片離合 器壓盤 ?? ； 代入 Ct ?9? ，計算得 kgm ? ，合格。 畢業設計（論文） 9 第 4章 離合器從動盤設計 從動盤結構介紹 在現代汽車上，一般都采用帶有扭轉減振的從動盤，用以避免汽車傳動系統的共振，緩和沖擊，減少噪聲，提高傳動系統零件的壽命，改善汽車行駛的舒適性，并使汽車平穩起步。 從動盤主要由從動片，從動盤轂，摩擦片等組成，由下圖 可以看出，摩擦片 1， 13 分別用鉚釘 14， 15 鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動片鉚在一起。從動片 5 用限位銷 7和減振 12鉚在一起。這樣，摩擦片，從動片和減振盤三者就被連在一起了。在從動片 5 和減振盤 12上圓周切線方向開有 6個均布的長方形窗孔，在從動片和減振盤之間的從動盤轂 8法蘭上也開有同樣數目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧 11，以便三者彈性的連接起來。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動片及減振盤相對從動盤轂發生來回轉 動，系統的扭轉能量會很快被減振摩擦片的摩擦所吸收 [11]。 圖 帶扭轉減振器的從動盤 1， 13－摩擦片 2， 14， 15－鉚釘 3－波形彈簧片 4－平衡塊 5－從動片 6， 9－減振摩擦片 7－限位銷 8－從動盤轂 10－調整墊片 11－減震彈簧 12－減振盤 畢業設計（論文） 10 從動盤設計 從動盤總成由摩擦片、從動片、扭轉減振器和從動盤轂等組成。它雖然對離合器工作性能影響很大的構件，但是其工作壽命薄弱，因此在結構和材料上的選擇是設計的重點。從動盤總成應滿足如下 設計要求： 1) 為了減少變速器換擋時齒輪間沖擊，從動盤的轉動慣量應盡可能小。 2) 為了保證汽車平穩起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動盤應具有軸向彈性。 3) 為了避免傳動系的扭轉共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應裝有扭轉減振器。 4) 要有足夠的抗爆裂強度。 從動片的選擇和設計 設計從動片時要盡量減輕質量，并使質量的分布盡可能靠近旋轉中心，以獲得小的轉動慣量。這是因為汽車在行駛中進行換檔時，首先要分離離合器，從動盤的轉速必然要在離合器換檔的過程中發生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或降速（由低檔換為高檔）。離合器 的從動盤轉速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產生沖擊或者變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與從動盤的轉動慣量成正比，因此為了減小轉動慣量，從動片都做的比較薄，通常是用 ～ 厚的薄鋼板沖壓而成，為了進一步減小從動片的轉動慣量，有時將從動片外緣的盤形部分磨至 ～ ，使其質量更加靠近旋轉中心。 為了使離合器結合平順，保證汽車平穩起步，單片離合器 的從動片一般都做成具有軸向彈性的結構，這樣，在離合器的結合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長的。此外，彈性從動片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。具有軸向彈性的傳動片有以下三種形式：整體式的彈性從動片，分開式的彈性從動片及組合式的彈性從動片 [12]。 在本設計中，因為設計的是微型轎車的離合器，故可以采用分開式彈性從動片，離合器從動片采用 厚的薄鋼板沖壓而 成，其外徑由摩擦面外徑決定，在這里取 mm225 ，內徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設計中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動盤產生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動剛片上沿徑向開有幾條切口。 畢業設計（論文） 11 從動盤轂的設計 從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受發動機傳來的全部轉矩。它一般采用齒側對的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據摩擦片的外徑 D與發動機的最大轉矩 maxe? 按國標 GB114474 選取。 從動盤的軸向長度不易過小，以免在花鍵軸上滑動產生偏斜