畢業設計--彈簧離合器設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 2（ b）所示 ，此時，從動盤總成 2 不再輸出轉矩。分離套筒向左移時，在消除間隙 r? 后，輸出軸 10 受到制動，轉速很快下降。此種狀況成為離合器制動，其目的是為了容易換擋。但這種離合器制動主要用在重型離合器上，一般離合器不一定采用。 本 次 設計以單片干式離合器的設計為指導思想。盡管離合器的設計已經趨于成 大學本科畢業設計 第 5 頁 熟，但是為了更高的舒適性和更好的質量。研究還應該繼續向前。希望在設計中，加深對單片離合器的原理，結構的理解 。 大學本科畢業設計 第 6 頁 第 2章 汽車 總體設計 設計 要求 給出的參數 要求根據給定的汽車參數設計一套螺旋彈簧式汽車離合器系統，并使之滿足相應的 工況要求。具體給定參數如下表 21 所示 表 21 給定參數 汽車最高時速 115 h/km 最小轉彎 直 徑 裝載質量 最大爬坡度 路面附著系數 汽車總質量的確定和型式選擇 汽車質量參數包括整車整備質量 0m 、載客量 1n 、裝載質量 em 、質量系數 0m? 、汽車總質量 am 、軸荷分配等。 質量系數 0m? 是指汽車的裝載質量與整備質量的比值，即 0m0 mme?? 其取值一般在（ ~ ）之間，初取 0m? =，所以 t20m0 ?? emm ? 貨車的載客量取 3人，即 1n =3 貨車的總質量可按下面公式計算 kg6510 ???? nmmm ea ?????am 汽車的軸數是根據車輛的用途 、 總質量 、 使用條件 、 公路車輛使用法規和輪胎負 大學本科畢業設計 第 7 頁 荷能力而確定的。 根據該設計車型的 2t 載重量 ，參考現有車型初選 2 軸， 4? 2 后輪驅動 后輪雙胎的車型。 根據下表 22選擇該車型的軸荷分配 表 22 4?2后輪雙胎車型的軸荷分配 初步選取該貨車的軸荷分配 ，如下表 23所示 表 23 設計貨車的軸荷分配 空載 滿載 前軸 后軸 前軸 后軸 55% 45% 35% 65% 由此可以得出單側前輪的負荷為： 滿載時單側后輪的負荷為： 汽車主要尺寸的確定 選擇 平頭式，發動機前置后驅的布置形式 ， 輕型貨車的軸距和輪距由表 24查到 ，初 步選取 軸距： mm3300?L ，輪距： mm145021 ?? BB 前懸、后懸和外廓尺寸等參考同類車型，這里參考輕型貨車 解放 CA1041，初取以下數據： 長 ?寬 ?高： 5400?1900?2100mm ；前懸： ?FL 800mm ；后懸： ?RL 1300mm ；車頭長度： 1400mm ；空載重心高度： ?gH 690mm ；最小離地間隙： 250mm 車型 空載 滿載 前 軸 后 軸 前 軸 后 軸 貨 車 24? 后輪單胎 50% ~59% 41% ~50% 32% ~40% 60% ~68% 大學本科畢業設計 第 8 頁 表 24 各類汽車的軸距和輪距 車型 類別 軸距 m/L 輪距 B /m 4?2貨車 總質量 am /t ? ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 汽車主要性能參數的選擇 動力性能參數 輕型貨車平均車速和加速性的要求比較平庸，一般 max0D 在 ~ 范圍內取值，在此選取 直接檔 的 最大動力因數： ?D ； ? 檔最大動力因數 ImaxD 標志著汽車的最大爬坡能力和越過困難路段的能力，還標志著起步連續換檔的能力，對于公路用車，這個參數設計在 ~ 之間，選取 ? 檔的 最大動力因數 ??D 。 表 25 汽車動力性能參數 汽車類別 最高車速 maxv hkm 比功率 bP tkW 比轉矩 bT tmN? 輕型貨車 總質量 am /t ~ 80~135 15~25 38~44 設計 要求最高車速： hkm115max ?v ；最大爬坡度為 。 根據表 25 選取汽車的比功率和比轉矩 ， ?bP 20 tkW ； ?bT 40 tmN? 。 燃油經濟性參數 汽車的燃油經濟性用汽車 在水平的水泥或瀝青路面上 ， 以經濟車速 或多工況 滿載行駛的百公里耗油量 來評價。該值越小燃油經濟性越好。 貨車由于載重量不同對油耗 大學本科畢業設計 第 9 頁 影響很大，有時則用單位質量百公 里油耗來評價。 此輕型貨車采用 柴 油機 ， 由表 26可知該車型發動機 單位燃油消耗量 約 為 /(100 kmt? )。 表 26 貨車單位燃油消耗量 汽車最小轉彎直徑 由設計要求可知，汽車的最小轉彎半徑 ?minD ,經查表 27可知最小轉彎半徑值與設計車型相符。 表 27 商用貨車的最小轉彎半徑 minD 車型 級別 minD /m 商用貨車 最大總質量am /t am ? ~12 ?? am ~ ?? am ~ ?am ~ 發動機的選擇 發動機型式的選擇 （ 1） 汽油機與柴油機的選用 目前世界上絕大多數汽車發動機是采用往復式內燃機。近 20 年來在少數汽車上出現新的動力裝置，如轉子發動機，燃氣輪機，高能蓄電池等，但由于技術上和經濟上的原因，這些新型發動機至今尚未被廣泛采用。而且據專家們預測：在本世紀初或者更長的時間內，外復式內燃機仍將是汽車發動機的主要型式。因此，下面討論的選型問題是針對這種發動機而言的，它可分為汽油機和柴油機兩大類。目前在我國汽車總質量 am /t 汽油機 柴油機 總質量 am /t 汽油機 柴油機 4 ~ ~ 6~12 ~ ~ 4~6 ~ ~ 〉 12 ~ ~ 大學本科畢業設計 第 10 頁 上主要采用汽油機，它與柴油機在數量上的百分比為 88： 12。但世界發展的趨勢是汽車發動機逐步走向柴油化。現在歐美大型汽車的發動機已經柴油化，中型汽車也多采用柴油機。與汽油機相比，柴油機具有燃料經濟性 好，工作可靠，壽命長，使用成本低及排污少等優點。但是柴油機也有工作粗暴，振動及噪聲大，尺寸和質量大，造價高，起動較困難及易生黑煙等缺點。近年來，由于柴油機設計的不斷完善，以上缺點得到較好的克服，并提高了轉速，故在輕型車和轎車上采用柴油機的也日益增多。 設計選用平頭式車型，發動機布置在駕駛室下面，不存在布置上影響駕駛員的視線的問題，所以可以選用尺寸稍大于汽油機的柴油機，從而獲得更好的工作可靠性并且獲得更高的燃油經濟性，以降低該車型維修費用和運輸成本。 （ 2） 汽缸排列形式與冷卻方式的選擇 按氣缸排列的形式分，有 直列，水平對置和 V 型幾種。直列式結構簡單，寬度小，布置方便。但發動機缸數過多時會顯得過長，因此直列式 只 適用于 ? 6 缸 的 發動機。V形發動機具有長度小，高度低，曲軸剛度大等優點，且易成系列，故在大型轎車和長度受限的重型貨車上得到應用。但是其 造價也較高， 寬度大，在平頭車上布置較困難，故 這里不會采用 。水平對置式的主要優點是平衡性好，高度低，在一些微型轎車上應用。 所以選用結構簡單、維修容易、工作可靠的直列式四缸發動機。 發動機按冷卻方式分為水冷和風冷發動機兩種 。風冷發動機 的 優點是冷卻系統簡單，維修方便，對沙漠和異常氣候環境的適應性好，但存在冷卻不均，消耗功率大和噪聲大等缺點，在汽車上應用不多，只在 22kW 以下的小發動機和軍用越野車上有所應用。大部分汽車都采用水冷發動機 ， 它的主要優點有冷卻均勻可靠，散熱性好，噪聲小，能解決車內供暖等 ，所以選用水冷發動機。 根據車型以及上述資料選擇：四缸直列式水冷 柴 油機。 發動機主要性能指標的選擇 （ 1） 發動機最大功率 emaxP 及其相應轉速 pn 汽車的動力性在很大程度 上 取決于發動機的功率值。發動機功率越大，動力性越好。粗略估計發動機功率時，可參考同級汽車的比功率統計值選定新車所用的比功率值，乘以所設計車型的總質量，即可求得所需的最大功率值。它也可根據 汽車應達到 大學本科畢業設計 第 11 頁 的 的最大車速 maxv ， 用下式估算最大功率 ?????? ?? 3m a xDm a xraTe m a x 76 14036 001 vACvgfmP ? 式中， emaxP 為發動機最大功率（ kW ）； T? 為傳動系效率對于豬減速 器驅動橋的4?2的汽車取 ； am 為汽車總質量（ 4195kg ）； g 為重力加速度（ 2s/m ）； r f 為滾動系數，對貨車取 ； DC 為空氣阻力系數，這里取 ； A 為汽 車正面投影面積（ 2m ）； m a x v 為最高車速（ 115 km/h） 。 kW 1 0 0 . 0 2 7 11576140 1 3e m a x??????? ????????P 可選取發動機最大功率 ： kW100emax ?P 此外，還應規定最大功率轉速 Pn 的范圍，它可以根據發動機類型，最高車速，最大功率，活塞平均速度及發動機制造條件等因素來確定。目前汽油機的 Pn 在3000~7000 min/r 之間，轎車上的 Pn 較高，在 4000 min/r 以上的較多，輕型貨車的 Pn在 4000~5000 min/r 之間，中型貨車的 Pn 就更低些。 柴油機的 Pn 值在 1800~4000 min/r之間。乘用車 和總質量小一些的 貨車用高速柴油機，常取在 3200~4000 min/r 之間；總質量大一些的貨車的柴油機 Pn 值在 1800~2600 min/r 之間。初選該貨車的轉速：min/r4000p ?n （ 1） 發動機最大轉矩 emaxT 及其相應轉速 Tn 用下式確定 emaxT pe m a xpe m a x 7019 nPTT ?? ?? 式中 emaxT 為最大轉矩， ? 為轉矩適應性系數；一般在 ~ 之間選取，這里選取 ； PT 為做最大功率轉矩； emaxP 為最大功率； Pn 為最大功率轉速。 大學本科畢業設計 第 12 頁 m a x ????T 可選取發動機最大轉矩 ： mN195emax ??T 選擇 Tn 時希望 Tp/nn 在 ~ 之間，這里取 ?nn ，所以m in/r2 5 0 ?? nn （ 1） 發動機適應性系數 ? ? ? ? ? a x ????? nnnTnT e ?? ? 值越大，說明發動機適應性越好。采用 ? 值大的發動機可減少換擋次數，減小傳動系磨損和減低油耗。現代汽油機 ? 在 ~ 之間，而柴油機在 ~之間。顯然 ? 值 在 ~ 之間。 輪胎選擇 根據軸荷分配來考慮輪胎所能承受的最大負荷以及根據動力性要求選擇輪胎半徑 R 根據該車型的最小離地間隙和滿載輪荷結合下頁表 28進行初步的選擇，選用輪胎的規格為： 10 層 。輪胎的最大負荷為 10600N 。 本章小結 本章完成了汽車的總體設計，選擇了汽車的結構形式和主要尺寸和 性能參數，發動機的主要性能指標以及輪胎型號等。 大學本科畢業設計 第 13 頁 表 28 國產汽車輪胎的規格、尺寸及使用條件 輪胎規則 層數 主要尺寸 使用條件 斷面寬 外直徑 最大負荷 相應氣壓? 標準輪輞 允許使用輪輞 普通花紋 加深花紋 越野花紋 N MPa 輕型貨車，中，小客車及其掛車輪胎 6 8 180 705 5850 6900 5J () 6 8 755 765 765 6350 7550 () () () 6 8 200 750 760 6800 8000 () () () 8 10 200 780 790 8500 9650 () () () 8 10 220 785 790 9300 10600 () () () 8 10 12 220 810 820 9700 11050 12400 () () () () 12