离合器设计说明书.
离合器课程设计说明书
沈阳工学院课程设计9离合器设计魏明厚专业名称:车辆工程课程名称:汽车设计指导教师:孙飞豹完成日期: 2016年6月15日2014年6月摘要对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。
目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的大摩擦来传递动力且能分离的装置。
离合器主要功用是切断和实现对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。
本文通过对轿车整车参数的分析,并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上,对轿车离合器进行重新设计,使得轿车离合器设计更合理。
首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择,主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择,并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图;再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算;最后进行离合器零件的结构选型及设计计算,主要是对从动盘总成设计,压盘、传力片的设计校核,膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核,并绘制离合器零件图。
关键词:轿车离合器膜片弹簧设计校核目录第一章离合器方案的确定 (4)1.1 车型分析 (4)1.2 方案选择 (4)第二章离合器基本参数的确定 (5)2.1 后备系数 (6)2.2 单位压力 (7)2.3 摩擦片外径、内径和厚度 (7)2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (8)第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (9)3.1 从动盘总成设计 (9)3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (9)3.1.2 从动片结构型式的选择 (10)3.2 离合器盖总成设计 (10)3.2.1 离合器盖设计 (11)3.2.2 压盘设计 (11)3.3膜片弹簧的设计 (11)3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (11)3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (14)3.4 扭转减振器 (14)3.4.1 扭转减振器的功用 (15)3.4.2 扭转减振器组成 (15)3.4.3 减振器的结构设计 (15)3.4.4从动盘毂的设计校核 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章离合器方案的确定1.1 车型分析具体参数见表格。
离合器设计说明书
目录一离合器结构设计 (2)离合器结构选择与论证离合器结构设计要点离合器主要零件的设计二离合器的设计计算及说明 (7)离合器设计所需数据摩擦片主要参数选择摩擦片基本参数设计优化膜片弹簧主要参数的选择膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的载荷与变形关系膜片弹簧的应力计算扭转减震器设计减震弹簧的设计踏板行程及踏板力计算从动轴的计算从动盘毂分离轴承的寿命计算三心得体会 (25)四参考文献 (26)一离合器的结构设计为了达到计划书所给的数据要求,设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”的要求等,合理选择离合器结构。
离合器结构选择与论证摩擦片的选择单片离合器因为结构简单,尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底接合平顺,所以被广泛使用于轿车和中、小型货车,因此该设计选择单片离合器。
摩擦片数为2。
压紧弹簧布置形式的选择离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、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离杠杆。
膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]:(1)由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变,从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。
当离合器分离时,弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高,而是降低,从而降低踏板力;(2)膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使结构简单紧凑,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,性能较稳定;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,故其压力分布均匀,摩擦片磨损均匀,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)平衡性好;(7)有利于大批量生产,降低制造成本。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂,对材料质量和尺寸精度要求高,其非线性特性在生产中不易控制,开口处容易产生裂纹,端部容易磨损。
汽车离合器设计说明书
汽车离合器设计说明书1、离合器概述对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。
目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。
它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。
离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换档时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮之间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。
2、设计要求及其技术参数基本要求:1)在任何行驶条件下,既能可靠地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)分离时要迅速、彻底。
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)应有足够的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿命。
6)操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。
7)具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长。
技术参数:车型:华丽特锐2WD整车质量(kg):1050最大扭矩/转速(N·m/rpm):120/3200主减速比:5.285一档速比:滚动半径:350mm3、结构方案分析3.1从动盘数的选择:单片离合器单片离合器: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,在布置尺寸容许条件下,离合器通常只设有一片从动盘。
单片离合器的结构简单,轴向尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底,采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。
3.2压紧弹簧和布置形式的选择:拉式膜片弹簧离合器膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧,主要由碟簧部分和分离指部分组成。
离合器毕业设计说明书内容
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的 (1)1.2 离合器发展历史 (1)1.3 离合器概述 (1)1.3.1 离合器的功用 (2)1.3.2 现代汽车离合器应满足的要求 (3)1.3.3 离合器的工作原理 (3)1.3.4 拉式膜片弹簧离合器的优点 (4)1.4 设计的预期成果 (4)第2章离合器设计 (5)2.1 离合器结构选择与论证 (5)2.1.1 摩擦片的选择 (5)2.1.2 压紧弹簧布置形式的选择 (5)2.1.3 压盘的驱动形式 (6)2.1.4 分离杠杆、分离轴承 (6)2.1.5 离合器的散热通风 (6)2.1.6 从动盘总成 (6)2.2 离合器结构设计的要点 (8)2.3 离合器主要零件的选择 (8)2.3.1 从动盘 (8)2.3.2 摩擦片 (8)2.3.3膜片弹簧 (9)2.3.4压盘 (9)2.3.5离合器盖 (9)2.4 本章小结 (9)第3章离合器的设计计算及说明 (10)3.1 离合器设计所需数据 (10)3.2 离合器主要参数的选择 (10)3.3 离合器基本参数的优化 (12)3.4 膜片弹簧主要参数的选择 (14)3.5 膜片弹簧的优化设计 (15)3.6 膜片弹簧的载荷与变形关系 (16)3.7 膜片弹簧的应力计算 (18)3.8 扭转减振器设计 (21)3.9 减振弹簧的设计 (21)3.10 操纵机构 (23)3.10.1 离合器踏板行程计算 (24)3.10.2 踏板力的计算 (25)3.11 从动轴的计算 (26)3.12 从动盘毂 (26)3.13 轴承的寿命的计算 (27)3.14 本章小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)摘要离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成,其功用是切断和实现对传动系的动力传递,以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换档时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮之间的冲击;在工作中受到最大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。
汽车离合器设计说明书毕业设计
第1章绪论1.1选题旳目旳本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定旳参照价值。
抛弃老式旳推式膜片弹簧离合器,设计新式旳拉式膜片弹簧离合器是本次设计旳重要特点。
1.2离合器发展历史近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其他工业要快旳多,因此汽车工业迅速成为一种国家工业发展水平旳标志。
对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一种独立旳总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。
目前,多种汽车广泛采用旳摩擦式离合器重要依托主、从动部分之间旳摩擦来传递动力且能分离旳装置。
在初期研发旳离合器中,锥形离合器最为成功。
现今所用旳盘片式离合器旳先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年后来才出现旳。
20世纪23年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率旳轿车上才采用多片离合器。
数年旳实践经验和技术上旳改善使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。
近来,人们对离合器旳规定越来越高,老式旳推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展,老式旳操纵形式旳操纵形式正向自动操纵旳形式发展。
因此,提高离合器旳可靠性和延长其使用寿命,适应发动机旳高转速,增长离合器传递转矩旳能力和简化操纵,已成为离合器旳发展趋势。
伴随汽车发动机转速、功率不停提高和汽车电子技术旳高速发展,人们对离合器旳规定越来越高。
从提高离合器工作性能旳角度出发,老式旳推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展,老式旳操纵形式正向自动操纵旳形式发展。
因此,提高离合器旳可靠性和延长其使用寿命,适应发动机旳高转速,增长离合器传递转矩旳能力和简化操纵,已成为离合器旳发展趋势。
伴随计算机旳发展,设计工作已从手工转向电脑,包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后旳故障记录等等。
1.3离合器概述按动力传递次序来说,离合器应是传动系中旳第一种总成。
顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾旳统一体。
离合器设计说明书
离合器设计说明书离合器设计说明书设计目的:本文档旨在详细说明离合器的设计原理、结构以及使用方法,以便于生产商和用户能够正确理解和操作离合器。
1:引言1.1 离合器的作用:离合器是一种机械装置,用于控制两个旋转轴之间的传动连接与分离。
它允许发动机和传动系统之间的动力传输,同时也能实现车辆的启动、换挡和停止。
1.2 设计背景:离合器设计是汽车制造中的重要环节,对于汽车的性能和安全性具有关键影响。
本文档意在提供一套完整的离合器设计方案,满足汽车制造商和用户的需求。
2:设计原理2.1 离合器工作原理:离合器由一个压盘、一组离合片和压盘螺旋弹簧组成。
当离合器踏板松起时,压盘受到压盘螺旋弹簧的作用,离合片与压盘分离,传动系统断开。
当离合器踏板踩下时,离合器压盘受到离合器释放器的作用,压盘受力,离合片与压盘连接,传动系统连接。
2.2 离合器设计要点:- 离合器尺寸和材料选择- 离合片结构和摩擦片材料的选择- 离合器的加载力和压盘压力- 离合器的热耐受能力- 离合器的寿命和可靠性3:离合器设计方案3.1 尺寸和材料选择:根据传动系统的要求,确定离合器的直径和厚度。
选择适当的材料,如钢、铸铁和复合材料等。
3.2 离合片结构和摩擦片材料选择:根据传动系统需求和工作环境,选择适当的离合片结构和摩擦片材料,如有机摩擦片、金属摩擦片和碳化硅摩擦片等。
3.3 加载力和压盘压力:根据发动机的最大扭矩和传动系统的要求,确定离合器的最大加载力和压盘压力。
3.4 热耐受能力:通过热传导分析和热力学计算,确定离合器的热耐受能力,以确保离合器在高温环境下的稳定工作。
3.5 寿命和可靠性:通过材料强度分析和疲劳寿命测试,确定离合器的寿命和可靠性,以确保离合器在长时间使用中的稳定性能。
4:使用说明4.1 离合器的安装:详细介绍离合器的安装步骤和注意事项,包括传动系统的拆卸和组装、离合器的对中和调整等。
4.2 离合器的调试:介绍离合器安装后的调试步骤,包括行车试验和性能检查等。
膜片式离合器的设计说明书
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 gearbox's 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目录一、离合器简介 (3)1.1离合器的功用 (3)1.2离合器设计要求 (4)1.3离合器的分类 (4)二、离合器的工作原理及过程 (5)2.1离合器的工作原理 (5)2.2 离合器的工作过程 (6)三、离合器的结构形式 (12)3.1摩擦离合器的类型分类 (12)3.2膜片弹簧离合器的构造和工作理 (13)3.3周布弹簧离合器 (13)3.4中央弹簧离合器 (18)四、离合器结构的选择 (20)4.1从动盘盘的选择 (20)4.2压紧弹簧和布置形式的选择 (21)4.3从动盘总成 (23)4.4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 (25)5.1摩擦尺寸的选择 (25)5.3碟形弹簧的计算 (31)5.4膜片弹簧的具体计算 (32)5.5花键的强度校核 (34)5.6铆钉的强度校核 (35)六、结论 (37)七、致谢 (38)八、参考文献 (39)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。
离合器课程设计说明书
离合器课程设计说明书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握离合器的基本原理、结构及其在汽车中的作用,能够正确安装和维护离合器,并了解离合器在使用过程中可能出现的故障及处理方法。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要了解离合器的基本原理、结构及其在汽车中的作用,掌握离合器的安装和维护方法,以及常见故障的诊断和处理。
2.技能目标:学生能够独立完成离合器的安装和维护工作,具备诊断和处理离合器常见故障的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对汽车维修行业的兴趣和热情,增强学生的动手能力,提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括离合器的基本原理、结构及其在汽车中的作用,离合器的安装和维护方法,以及离合器常见故障的诊断和处理。
具体安排如下:1.第一章:离合器的基本原理1.1 离合器的作用1.2 离合器的类型1.3 离合器的工作原理2.第二章:离合器的结构2.1 离合器的主要组成部分2.2 离合器的间隙调整2.3 离合器的弹簧力计算3.第三章:离合器的安装和维护3.1 离合器的安装步骤3.2 离合器的维护方法3.3 离合器的检查与调整4.第四章:离合器常见故障的诊断和处理4.1 离合器打滑4.2 离合器分离不彻底4.3 离合器异响4.4 离合器踏板沉重三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:教师通过讲解离合器的基本原理、结构和安装维护方法,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:教师学生就离合器故障案例进行讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:教师提供离合器故障案例,引导学生运用所学知识进行分析和处理。
4.实验法:学生在实验室进行离合器的安装和维护操作,提高学生的动手能力。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用国内权威出版社出版的《汽车离合器设计与维修》作为主教材。
离合器设计方案说明书
离合器设计方案说明书一、背景及需求分析离合器是汽车等机械设备中重要的传动部件之一,用于控制发动机与传动系统之间的连接和分离。
通过合理设计和选用合适的材料,可以提高离合器的传动效率和寿命,降低能源消耗和成本。
本文档旨在介绍一种优化的离合器设计方案,满足以下需求: 1. 提高离合器的传动效率; 2. 增加离合器的使用寿命; 3. 降低离合器的成本。
二、设计思路基于需求分析,我们提出以下设计思路: 1. 优化材料选择:选择高强度、耐磨损和热稳定性好的材料,以提高离合器的性能和使用寿命; 2. 优化结构设计:通过改进离合器的结构和尺寸,提高转矩传递效率和减小传动损失; 3. 优化摩擦片设计:结合摩擦片表面涂层技术,提高摩擦片与离合器盘的摩擦系数,以提升传动效率; 4. 应用驱动控制技术:结合驱动控制系统,实现离合器的精确控制和自适应调节,提高驾驶性能和舒适性。
三、具体实施方案1. 材料选择根据需求分析和研究数据,我们建议采用以下材料: - 离合器盘和飞轮:优质钢材,具有高强度和热稳定性; - 摩擦片:高温耐磨陶瓷材料,表面涂覆金属及摩擦材料复合涂层,提高摩擦系数和耐磨损性; - 弹簧:优质高强度弹簧钢,提高弹簧的耐久性。
2. 结构设计优化优化离合器的结构和尺寸,重点包括: - 提高接触面积:增大离合器盘和飞轮的接触面积,以提高传递转矩的能力; - 减小离合器盘和飞轮的质量:减小离合器盘和飞轮的质量,降低离合器的惯性,减小传动损失; - 设计合理的冷却系统:引入冷却系统,保持离合器在高温工况下的稳定性和寿命。
3. 摩擦片设计优化优化摩擦片的设计,注重以下方面: - 表面涂层技术:采用金属及摩擦材料复合涂层,提高摩擦片的摩擦系数和耐磨性; - 结构调整:优化摩擦片的密封结构,减小气密性损失,提高传动效率; - 磨损监测:引入磨损监测系统,实时监测摩擦片的磨损情况,提前预警更换。
4. 驱动控制技术应用通过引入驱动控制系统,实现离合器的精确控制和自适应调节,以提高驾驶性能和舒适性: - 采用电子控制单元(ECU):实现离合器的精确和快速控制; - 引入传感器:监测驱动系统和行驶状况,实现自适应调节; - 优化离合器调节策略:结合驱动控制系统,设计合理的离合器调节策略,提高换挡的顺畅性和驾驶舒适性。
离合器设计说明书
第一章绪论现代汽车工业具有世界性,是开发型的综合工业,竞争也越来越激烈。
我国自1953年创建第一汽车制造厂至今,已有130多家汽车制造厂,700多家汽车改装厂。
随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,对汽车的使用功能不断提出新的要求。
目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构。
离合器的发展概况在采用离合器的传动系统中,早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。
锥形摩擦离合器传递扭矩的能力,比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。
但是,其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大,引起变速器换挡困难。
而且这种离合器在接合时也不够柔和,容易卡住。
次后,在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。
但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住(尤其是在冷天油液变浓时更容易发生),导致分离不彻底,造成换挡困难。
所以它又被干式所取代。
多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多,故接合平顺柔和,保证了汽车的平稳起步。
但因片数较多,从动部分的转动惯量较大,还是感到换挡不够容易。
另外,中间压盘的通风散热不良,易引起过热,加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。
如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。
多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。
它具有从动部分转动惯量小,散热性好,结构简单,调整方便,尺寸紧凑,分离彻底等优点。
而且只要在结构上采取一定措施,也能使其接合平顺。
因此,它得到了极为广泛的应用。
为了实现离合器的自动操纵,有自动离合器。
采用自动离合器时可以省去离合器踏板,实现汽车的“双踏板”操纵。
与其他自动传动系统(如液力传动)相比,它具有结构简单,成本低廉及传动效率高的优点。
因此,在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。
但是在现有自动离合器的各种结构中,离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想,使用性能不尽完善。
例如,汽车以高档低速上坡时,离合器往往容易打滑。
因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。
膜片弹簧离合器设计说明书
膜片弹簧离合器设计说明书简介膜片弹簧离合器作为一种常用的传动装置,广泛应用于各种各样的机械设备中,其主要功能就是实现不同轴之间的连接与分离。
在这篇说明书中,我们将会详细介绍膜片弹簧离合器的设计原理和设计要点,并详细地讲解其具体实现方法和操作注意事项。
设计原理膜片弹簧离合器是通过借助膜片弹性变形来实现轴之间的连接、分离和变速的一种离合器,其主要原理可以概括为以下几点:•在膜片上注入压力,通过其弹性变形机制,使离合器连接。
•在膜片表面施加分离力,使离合器断开。
•在膜片变形时,通过制动软件来调整离合器的变速特性。
设计要点为了保证膜片弹簧离合器的正常工作和良好的性能,需要对其设计时要注意以下要点:驱动扭矩的确定要根据所要应用的机器设备的具体需求来确定膜片弹簧离合器的驱动扭矩。
这一点需要仔细地进行测试和计算,以确保其能够满足实际需求。
膜片的选择膜片是膜片弹簧离合器的核心部件,其质量和强度直接影响整个离合器的性能。
膜片的选择需要根据需求来确定其尺寸、材料和型号等参数。
制动软件的选用制动软件是膜片弹簧离合器的重要组成部分,其质量和设计直接影响离合器的变速特性。
因此,在设计时必须详细考虑制动软件的参数、工艺和质量问题。
具体实现方法了解了膜片弹簧离合器的设计要点之后,下面我们将介绍一下具体的实现方法和操作流程。
装配前的准备工作在进行装配工作之前,我们需要对膜片弹簧离合器的各个部件进行检查和清洁,以确保其质量和工作安全。
同时,也需要对装配环境进行清洁和消毒,以保证零部件不受到污染。
确定膜片的安装位置膜片的安装位置必须要确定,一般是在离合器盘板的中心位置。
在安装之前,需要将膜片按照设计要求进行预弯曲处理。
检查膜片的合适性在安装膜片之前,需要检查膜片的质量和合适性。
在检查时,需要检查其外观、尺寸、弹性检测等行为。
安装制动软件安装制动软件是整个装配过程中非常关键的一个环节,需要认真按照设计要求进行操作。
在安装制动软件时,需要掌握正确的操作方法,以确保制动软件安装的稳定性和可靠性。
汽车离合器设计说明书
汽车离合器设计说明书离合器设计说明书第1章汽车离合器综述1.1 离合器的功能离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件,主要作用是保证汽车起步平稳,保证传动系统换挡时工作平顺,防止传动系统过载等,在离合器的具体结构上,首选,在保证传递发动机最大转矩的前提下,应满足两个基本要求:首先,分离彻底、接合柔和。
离合器从动部分的转动惯量要尽可能的小。
此外,还要求离合器散热良好。
1.2 离合器的类型膜片弹簧推式离合器1.3 离合器的工作原理如图1.1所示,摩擦离合器一般是有主动部分、从动部分组成、压紧机构和操纵机构四部分组成。
离合器在接合状态时,发动机扭矩自曲轴传出,通过飞轮2和压盘借摩擦作用传给从动盘3,在通过从动轴传给变速器。
当驾驶员踩下踏板时,通过拉杆,分离叉、分离套筒和分离轴承8,将分离杠杆的内端推向右方,由于分离杠杆的中间是以离合器盖5上的支柱为支点,而外端与压盘连接,所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左,这样,从动盘3两面的压力消失,因而摩擦力消失,发动机的扭矩就不再传入变速器,离合器处于分离状态。
当放开踏板,回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力,使踏板返回原位。
此时压紧弹簧就推动压盘向右,仍将从动盘3压紧在飞轮上2,这样发动机的扭矩又传入变速器。
图1.1 离合器总成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-分离轴承 9-轴 1.4 对离合器的要求摩擦式离合器的结构类型非常多,而且有多种组合方式,但不管哪种结构类型,也不管什么组合方式,对它们的使用要求是一致的。
1. 能可靠地传递发动机的最大转矩,并有转矩储备。
2. 接合平顺柔和,保证汽车起步时没有抖动和冲击。
3(分离迅速、彻底。
4(离合器从动部分转动惯量要小,以减轻换挡齿轮间的冲击,便于换挡和减小同步器的磨损。
5(应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果,以保证工作温度不致过高。
6(应使传动系避免扭转共振,并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。
离合器设计说明书
目录一离合器主要参数的选择 (2)1.1 计算汽车起步时离合器的滑磨功 (2)1.2 计算离合器转矩容量 (2)1.3 确定离合器摩擦片外径D、内径d及面积A (3)1.4 确定压盘质量 (3)1.5确定压紧力(选用石棉基编制摩擦片,μ=0.3) (3)1.6摩擦片单位面积压力 (3)1.7 单位面积滑磨转矩 (3)二离合器基本参数的优化 (4)2.1 设计变量 (4)2.2 目标函数 (4)2.3 约束条件 (4)三从动盘总成的设计 (5)3.1 从动盘总成 (5)四压盘和离合器盖设计 (6)4.1 离合器盖设计 (6)4.2 压盘几何尺寸的确定 (6)4.3 压盘传动方式的选择 (6)4.4 传力片的强度校核 (6)4.5 离合器的分离装置设计 (7)五膜片弹簧的设计 (9)5.1 膜片弹簧的基本参数的选择及校核 (9)小结 (11)参考文献 (11)一 离合器主要参数的选择为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨,防止摩擦片表面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 。
汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功)(J 为:根据根据参考文献[1]公式2-13W D = 1800n 2e 2π(2g 202a i i m r r ) = 1800320014.322⨯(222875.4896.4295.02000⨯⨯) = 17136.8(J) 式中,a m 为汽车总质量(kg);r r 为轮胎滚动半径(m);g i 为汽车起步时所用变速器档位的传动比; 0i 为主减速器传动比;g i 为起步时所用变速器档位的传动比;n e 为发动机转速(r/min)。
1.2 计算离合器转矩容量离合器转矩容量T c =max e T β其中,后备系数β是离合器很重要的参数,它在保证离合器能可靠传递发动机转矩的同时,还有助于减少汽车起步时的滑磨,提高离合器的使用寿命。
在开始设计离合器时,一般是参照已有的经验和统计资料,并根据汽车的使用条件、离合器结构形式的特点等,初步选定后备系数。
离合器设计方案说明书 (2)
离合器设计方案说明书
离合器设计方案说明书
目标:
本离合器设计方案旨在设计一种可靠的离合器,能实现发动机和传动系统的有效分离和连接,以确保车辆顺畅的换挡和驾驶过程。
设计要求:
1. 可靠性:离合器应具有高度可靠性,能够经受长时间和高负荷的使用。
2. 效率:离合器应能够实现快速、平稳的分离和连接,以提高换挡的效率。
3. 耐久性:离合器应具有足够的耐久性,能够长时间使用而不易损坏。
4. 操控性:离合器应易于操作,用户能够轻松地控制离合
器的分离和连接。
5. 成本:离合器设计应尽量节约成本,以提供具有竞争力
的产品。
设计方案:
1. 驱动盘和从动盘:采用优质的摩擦材料制成,确保足够
的摩擦系数和耐磨性。
2. 压盘和离合盘:采用高强度钢材制成,经过精确的加工
和热处理,以提高其耐久性和负荷能力。
3. 弹簧:选择合适的弹簧材料和设计弹簧的形状和数量,
以提供足够的压力和弹性,确保离合盘有效地分离和连接。
4. 导轴和导套:应采用耐磨材料制成,以确保离合器的正
常运转和使用寿命。
5. 润滑系统:设计一个有效的润滑系统,确保离合器各部
件在高负荷和高温环境下保持良好的润滑和冷却。
6. 控制系统:采用电子控制系统或液压控制系统,以实现离合器的准确操控和操作,提高换挡的效率和平稳性。
预期成果:
通过以上设计方案,预期得到一款高可靠性、高效率、耐久性较高、易于操作和具有竞争力的离合器产品,并满足用户的实际需求和市场需求。
同时,我们也会对该离合器的性能、耐久性和可靠性进行严格测试和验证,确保其满足相关标准和要求。
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目录一离合器结构设计 (2)1.1离合器结构选择与论证1.2离合器结构设计要点1.3离合器主要零件的设计二离合器的设计计算及说明 (7)2.1离合器设计所需数据2.2摩擦片主要参数选择2.3摩擦片基本参数设计优化2.4膜片弹簧主要参数的选择2.5膜片弹簧的优化设计2.6膜片弹簧的载荷与变形关系2.7膜片弹簧的应力计算2.8扭转减震器设计2.9减震弹簧的设计2.10踏板行程及踏板力计算2.11从动轴的计算2.12从动盘毂2.13分离轴承的寿命计算三心得体会 (25)四参考文献 (26)一离合器的结构设计为了达到计划书所给的数据要求,设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”的要求等,合理选择离合器结构。
1.1 离合器结构选择与论证1.1.1 摩擦片的选择单片离合器因为结构简单,尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底接合平顺,所以被广泛使用于轿车和中、小型货车,因此该设计选择单片离合器。
摩擦片数为2。
1.1.2 压紧弹簧布置形式的选择离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、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离杠杆。
膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]:(1)由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变,从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。
当离合器分离时,弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高,而是降低,从而降低踏板力;(2)膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使结构简单紧凑,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,性能较稳定;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,故其压力分布均匀,摩擦片磨损均匀,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)平衡性好;(7)有利于大批量生产,降低制造成本。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂,对材料质量和尺寸精度要求高,其非线性特性在生产中不易控制,开口处容易产生裂纹,端部容易磨损。
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。
1.1.3 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[9]:(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,通过二者的配合,将扭矩从离合器盖传到压盘上,此方式结构简单,应用较多;缺点:压盘上凸台在传动过程中存在滑动摩擦,因而接触部分容易产生分离不彻底。
(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,操纵方便;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衡而产生异常振动和噪声。
(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,其他的结构特征都与径向传动驱动方式相同。
经比较,我选择径向传动驱动方式。
1.1.4 分离杠杆、分离轴承分离杠杆的作用由膜片弹簧承担,其作用是通过分离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离,截断动力的传递,分离杠杆要具有足够的强度和刚度,以承受反复作用在其上面的弯曲应力,分离轴承的作用是通过分离叉的作用使分离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离前端,使离合器起到分离作用。
分离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,相比供油式轴承则需增加。
1.1.5 离合器的散热通风试验表明,摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的,当压盘工作表面超过180°C时摩擦片磨损剧烈增加,正常使用条件的离合器盘,工作表面的瞬时温200~度一般在180°C以下。
在特别频繁的使用下,压盘表面的瞬时温度有可能达到1000。
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C高,除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外,还要求散热通风好。
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形状,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效果,故不需作另外设置。
1.1.6 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选择是设计的重点。
从动盘总成应满足如下设计要求:(1)转动惯量要小,以减小变速器换档时轮齿简单冲击;(2)应具有轴向弹性,使离合器接合平顺,便于起步,而且使摩擦面压力均匀,减小磨损。
(3)应装扭转减振器,以避免传动系共振,并缓和冲击。
1、摩擦片要求摩擦系数稳定、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;热稳定性好,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,选择石棉基材料。
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,价格便宜,多年来在汽车离合器上使用效果良好。
同时,摩擦片从动钢片用铆钉连接,连接可靠,更换摩擦片方便,而且适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,摩擦面接触均匀,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,适宜高速旋转,且弹簧对置分布,弹性好。
因此设计中选用此类弹簧。
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,改变系统的固有振型,使之尽可能避免由发动机转矩主谐量激励引起的共振。
但是,这种共振往往难以避免。
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系的某阶自振频率重合时,也会发生共振现象。
阻尼元件则可有效的耗散此时的振动能量,因而扭转减震器可有效地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。
弹性元件采用圆柱螺旋弹簧的减震器,其弹性特点为线性。
阻尼元件采用摩擦片通过碟形弹簧建立阻尼默片的正应力,其阻尼力矩比较稳定。
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控制着钢片与毂的最大位移)。
1.2 离合器结构设计的要点在进行离合器的具体设计时,首先应保证传递发动机最大扭矩为前提,然后满足下列条件[15]:(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,摩擦片制成一定锥度(从动盘锥形量约为0.5mm)使其大端面向飞轮,这样从动盘毂在从动轴(即变速器第一轴)花键上易于滑动,有利于离合器彻底分离。
(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配合,而前轴承内圈与从动轴为间隙配合,离合器的从动轴轴向定位是靠从动轴后轴承来保证的。
离合器分离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,还在飞轮上开泄油孔。
(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,应使分离弹簧与分离轴承之间保持一定间隙,这是分离轴承回位弹簧加以保证。
分离时,应对踏板的最大行程加以限制。
1.3 离合器主要零件的设计1.3.1 从动盘扇形波状弹簧两两对置铆接与从动钢片上,两侧在铆接摩擦片,铆钉都采用铝制埋头铆钉,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,从动盘本体采用45号钢冲压加工得到,为防止其弯曲变形而引起分离不彻底,一般在从动盘本体上设径向切口。
1.3.2 摩擦片摩擦片在性能上要满足如下要求:(1)摩擦系数稳定,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,热稳定性好;(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352.0。
石棉基摩擦材料密度小,工作温度小~.0于180℃,价格便宜,使用效果良好,在汽车离合器中广泛使用。
1.3.3 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能力,要对膜片弹簧进行调质处理,得具有高抗疲劳能力的回火索氏体。
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1412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φ0.8的白口铁小丸,可提高弹簧的疲劳寿命。
同时,为提高分离指的耐磨性,对其进行局部高频淬火式镀铬。
采用乳白镀铬,若膜片弹簧许用应力可取为1500~1700N/mm2。
1.3.4 压盘压盘的材料选用HT20-40铸造制成。
它要有一定的质量和刚度,以保证足够的热容量和防止温度升高而产生的弯曲变形。
压盘应与飞轮保持良好的对中,并进行静平衡。
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M8×12mm 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。
1.3.5 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用铆钉作支承时,如果分离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,亦可引起铆钉的过度。