膜片弹簧说明书

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商用车膜片弹簧离合器设计说明书

商用车膜片弹簧离合器设计说明书

商⽤车膜⽚弹簧离合器设计说明书⽬录1 离合器概述..................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1 离合器的简介 (2)1.2汽车离合器的主要功⽤........................................................... 错误!未定义书签。

2膜⽚弹簧离合器结构分析与计算 . (3)2.1膜⽚弹簧离合器的结构 (3)2.2 设计变量 (4)2.3 ⽬标函数...................................................................................... 错误!未定义书签。

2.4 约束条件 (6)3 膜⽚弹簧的设计 (8)3.1 膜⽚弹簧的基本参数的选择.................................................. 错误!未定义书签。

3.2 膜⽚弹簧的弹性特性曲线 (15)3.3强度校核 (15)4扭转减振器的设计 (15)4.1扭转减振器主要参数 (15)4.2 减振弹簧的计算 (15)5 从动盘总成的设计 (16)5.1 盘总成零件功能介绍 (17)5.2 从动盘毂 (18)5.3从动⽚ (18)5.4波形⽚和减振弹簧 (18)6 压盘设计 (19)6.1 离合器盖 (19)6.2 压盘 (20)6.3传动⽚ (18)6.4 分离轴承 (19)7 总结 (20)参考⽂献 (21)1 离合器概述1.1离合器的简介:联轴器、离合器和制动器是机械传动系统中重要的组成部分,共同被称为机械传动中的三⼤器。

它们涉及到了机械⾏业的各个领域。

⼴泛⽤于矿⼭、冶⾦、航空、兵器、⽔电、化⼯、轻纺和交通运输各部门。

离合器是⼀种可以通过各种操作⽅式,在机器运⾏过程中,根据⼯作的需要使两轴分离或结合的装置。

膜片弹簧离合器设计说明书

膜片弹簧离合器设计说明书

摘要汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。

在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。

其功用为:(1)使汽车平稳起步;(2)中断给传动系的动力,配合换档;(3)防止传动系过载。

膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器,它的转矩容量大而且较稳定,操作轻便,平衡性好,也能大量生产,对于它的研究已经变得越来越重要。

此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式,参数选择以及计算过程。

本文主要是对载重2吨轻型汽车的膜片式弹簧离合器进行设计。

根据车辆使用条件和车辆参数,按照离合器系统的设计步骤和要求,主要进行了以下工作:选择相关设计参数主要为:摩擦片外径D的确定,离合器后备系数 的确定,单位压力p的确定。

并进行了总成设计主要为:分离装置的设计,以及从动盘设计(从动盘毂的设计)和圆柱螺旋弹簧设计等。

关键词:离合器, 膜片弹簧, 从动盘, 压盘, 摩擦片ABSTRACTAutomobile Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft。

In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smooth start, (2) to interrupt the transmission of power to meet the shift, (3) to prevent transmission of the overload.In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that widely Adopted in vehicle and light vehicle . It has great capacity of torque And more stabley ,manipulate easy and convenient ,well equilibrium ,And also can produce batch .so the research of the clutch is more and more important . This design manual elaborated on the construction form,parametre choose and process of calculate of the light vehicle.This paper is the single-car theca spring clutch design. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, mainly for the following work:Select the design for the main parameters: the determination of friction-diameter D, the determining factor clutch reserve , the pressure on the units identified P. And the design of the main assembly: the separation device design, set design and follower (the hub-driven design) and cylindrical coil spring design,and so on.KEY WDRDS: clutch , theca spring, driven plate , friction discII绪言汽车是重要的交通运输工具,是科学技术发展水平的标志,随着现代生活的节奏越来越快,人们对交通工具的要求也越来越高。

拉式膜片弹簧离合器设计说明书

拉式膜片弹簧离合器设计说明书

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—分离轴承 9-轴图1。

1 离合器总成一,拉式膜片弹簧离合器得优点与推式相比,拉式膜片弹簧离合器具有许多优点:取消了中间支承各零件,并不用支承环或只用一个支承环,使其结构更简单、紧凑,零件数目更少,质量更少;拉式膜片弹簧就是中部与压盘相压在同样压盘尺寸得条件下可采用直径较大得膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩得能力,且并不增大踏板力,在传递相同得转矩时,可采用尺寸较小得结构;在接合或分离状态下,离合器盖得变形量小,刚度大,分离效率更高;拉式得杠杆比大于推式得杠杆比,且中间支承减少了摩擦损失,传动效率较高,踏板操纵更轻便,拉式得踏板力比推式得一般可减少约;无论在接合状态或分离状态,拉式结构得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,不会产生冲击与哭声;使用寿命更长。

二,设计得预期成果本次设计,我将取得如下成果:1、设计说明书:(1)离合器各零件得结构;(2)离合器主要参数得选择与优化;(3)膜片弹簧得计算与优化;(4)扭转减振器得设计;(5)离合器操纵机构得设计计算。

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,离合器得结构设计为了达到计划书所给得数据要求,设计时应根据车型得类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”得要求等,合理选择离合器结构。

3、1离合器结构选择与论证3。

1.1 摩擦片得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与中、小型货车,因此该设计选择单片离合器。

摩擦片数为2。

3。

1。

2 压紧弹簧布置形式得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。

其中膜片弹簧得主要特点就是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧与分离杠杆。

汽车膜片弹簧离合器设计---设计说明书

汽车膜片弹簧离合器设计---设计说明书

课程设计汽车膜片弹簧离合器设计姓名:学号:指导教师:专业班级:汽车膜片弹簧离合器设计---课程设计任务书汽车离合器是发动机与变速箱之间的连接装置,起连接或断开动力的作用。

离合器类型有多种,本课程设计要求设计膜片弹簧离合器,这种离合器是目前汽车上应用最多的一类离合器。

要求通过学习掌握汽车膜片弹簧离合器的原理,结构和设计知识,用所给的基本设计参数进行汽车膜片弹簧离合器设计,绘制主要的零部件图纸,写出内容详细的设计说明书。

一、基本设计参数:1.发动机型号: TJ370Q2.发动机最大扭矩: 58.8/3200 Nm/(r/min)3.传动系统传动比: 1挡:3.966主减速比:5.1254.驱动轮类型与规格:5.00-12-8PR 145/70SR125.汽车总质量: 1429KG二、设计内容及步骤1、离合器主要参数的确定(1)根据基本设计参数确定离合器主要参数:①后备系数;②单位压力;③摩擦片内外径D、d和厚度b;④摩擦因素f、摩擦面数Z等。

(2)摩擦片尺寸校核与材料选择。

2、扭转减震器的设计(1)确定扭转减震器结构(2)确定扭转减震器主要参数(3)确定减震弹簧尺寸3、从动盘总成设计(1)从动片设计(2)从动盘毂设计(3)确定从动盘摩擦材料4、离合器盖总成的设计(1)选择压盘内外径、厚度及材料,并进行校核(2)离合器盖设计(3)支撑环设计5、膜片弹簧的设计(1)膜片弹簧基本参数选择(2)膜片弹簧强度计算三、设计成果要求1、设计计算说明书(1)设计计算说明书要包括:封面、课程设计任务书、目录、中英文摘要、正文、参考文献等。

(2)正文主要体现:进行各零部件的参数选择与计算时的理论依据、计算步骤及对计算结果合理性的阐述。

(3)课程设计说明书统一用A4纸打印或撰写,要求排版整洁合理,字迹工整,图文并貌。

2、设计图纸(1)零件图纸包括: 磨擦片、从动片、从动盘毂、压盘、膜片弹簧图(2)离合器总成结构装配图尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。

膜片弹簧课程了设计说明书

膜片弹簧课程了设计说明书

此设计为矿用自卸车离合器上的膜片弹簧。

在下面的第一部分中,分别对该车的最大起步坡度和最大爬坡度进行计算和比较。

后面的部分是对该车膜片弹簧的设计及校核。

1、滑磨功与温升校核1.1用矿用自卸车的行驶阻力系数表示滑磨功L(N·m)L=式中,:发动机最大转矩时转速,取1400;:汽车总质量换算后得到的相对转动惯量,==3.687kg·;:发动机旋转部件及离合器主动部分的转动惯量,取2.983kg·;:汽车阻力矩,=·,N·m;:发动机最大转矩,取1400N·m;:离合器最大静摩擦力矩,取2100N·m;:离合器后备系数,=;:汽车总质量,取65t;:传动系效率,取0.8;:车轮滚动半径,取0.536m;:主传动比,取5.73;:变速器一档速比,取12.42;g:重力加速度,取9.8;f:滚动阻力系数,取0.01;:汽车行驶阻力系数,取=·f+;得:L=1.2压盘温升T及矿用自卸车最大起步坡度T=式中,T:压盘温升,20;:传到压盘的热量所占的比例,单盘离合器=0.5;L:滑磨功,L=N·m;m:单盘离合器压盘质量,取30kg;c:压盘的比热容,铸铁取481.4;因为在一次离合器接合过程中产生的温升不允许超过20,所以估计一辆矿用自卸车的最大起步坡度=。

1.3矿用自卸车最大爬坡度=式中,:汽车的驱动力,N;:作用于驱动轮上的转矩,==79.707N·m;:车轮半径,0.536m;:发动机最大转矩,取1400N·m;:变速器一档速比,取12.42;:主传动比,取5.73;:传动系效率,取0.8;在计算矿用自卸车最大爬坡度时,只考虑滚动阻力和坡度阻力所引起的阻力,则有下式:=式中,:矿用自卸车的行驶阻力N;:汽车总质量,取65t;g:重力加速度,取9.8;f:滚动阻力系数,取0.01;令与相等,可以计算出矿用自卸车的最大爬坡度=。

膜片弹簧离合器设计说明书 (2)

膜片弹簧离合器设计说明书 (2)

目录1.离合器设计的目的及离合器的概述 (1)2.离合器的结构方案分析 (2)2.1从动盘的选择 (2)2.2技术参数及论文要求 (2)2.3膜片弹簧离合器结构 (2)2.4膜片弹簧离合器的优点 (2)2.5膜片弹簧离合器的工作原理 (3)2.6压盘的驱动形式 (3)3.离合器摩擦片参数的确定 (3)3.1摩擦片参数的选择 (3)3.2离合器基本参数的校核 (4)4.离合器总成设计 (6)4.1膜片弹簧的设计 (6)4.2膜片弹簧弹性特性曲线 (7)4.3检验所得尺寸是否设计的约束条件 (8)4.4膜片弹簧强度计算与校核 (9)4.5膜片弹簧的制造工艺及热处理 (9)4.6压盘设计 (10)4.7压盘的结构设计与选择 (10)4.8传动片 (10)4.9分离杆装置 (11)4.10支承环 (11)5.从动盘总成设计 (11)5.1扭转减振器的设计 (11)5.2减振弹簧的计算 (13)5.3摩擦片设计 (14)5.4从动盘毂的设计 (15)5.5从动片的设计 (16)5.6离合器结构设计的要求 (16)5.7变速器一档轴的直径计算 (17)6.离合器操纵机构设计 (17)6.1对离合器操纵机构的要求 (17)6.2操纵机构结构形式选择 (17)6.3离合器操纵机构的设计计算 (17)6.4校核踏板行程 (18)7.设计小结 (21)8.参考文献 (21)9.文献检索摘要 (22)膜片弹簧离合器设计1、离合器设计的目的及离合器概述了解轿车离合器的构造,掌握轿车离合器的工作原理。

了解从动盘总成的结构,掌握从动盘总成的设计方法,了解压盘和膜片弹簧的结构,掌握压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的了解,从而熟悉轿车离合器的工作原理。

学会如何查找文献资料、相关书籍,培养学生动手设计项目、自学的能力,掌握单独设计课题和项目的方法,设计出满足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单、便于维护的轿车离合器,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。

双膜片弹簧制动气室使用维护手册

双膜片弹簧制动气室使用维护手册

双膜片弹簧制动气室使用维护手册一、双膜片弹簧制动气室的工作原理:1、结构特点:双膜片弹簧制动室兼有充气制动腔和放气制动腔。

通过充气、放气产生作用力。

充气制动腔用于主制动(行车制动);放气制动腔备有储能弹簧,用于停车和紧急制动,放气制动腔的主要特点是通过释放弹簧能量而得到机械式制动力。

两腔的操纵气路完全独立。

2、工作原理(见图):从双腔总阀来的压缩空气通过进气口进入A腔(充气制动腔),作用在膜片B上,通过连杆和调整臂产生在车轮制动,放去A腔中的气压,膜片B将在弹簧作用下回位,制动解除。

放气制动室,正常行使时,D腔(放气制动腔)中应保持有一定的气压,此时,弹簧被压缩,无制动作用。

当紧急制动或停车制动时,D腔中的气压通过控制阀放掉,弹簧也随之完全或部分释放其能量,移动到极限位置,将膜片B顶出,通过连杆和调整臂产生制动作用二、主要技术参数及特征:工作介质工作压力工作环境温度压缩空气800±35Kpa -40℃—+80℃三、管路图四、双膜片弹簧制动气室的使用说明及维护保养:为了行车安全,预防故障及确保双膜片弹簧制动气室正常使用寿命,双膜片弹簧制动气室应按要求正确使用、维护和保养。

1、制动气室装到后桥上后,要将解除制动螺栓拧入底部,松后的解除制动螺栓旋转90°取出放在中壳体专放位置上并锁紧;在操作过程中最好将手制动阀手柄放到解除制动位置,即向弹簧制动室充入气压,这样拧动解除制动螺栓比较省力。

2、拆开弹簧制动室非常危险,不可盲目乱拆,以防大弹簧蹦出伤人。

若必须拆开,应在业内人士的指导下进行。

3、机械锁止,如空压机损坏不能给弹簧制动缸充气,可用扳手将锁止螺栓C拧到解除制动位置,再将车拖回修理。

4、产品在安装时应按本手册第三条管路图的接法安装气管。

5、应保证制动气室与制动凸轮支架连接的两个螺栓紧固可靠;6、在使用过程中,应经常检查双膜片弹簧制动气室的工作状况,并定期进行保养。

一级保养(行驶公里)按需二级保养(行驶公里)按需三级保养(行驶公里)按需行驶50000公里时,双膜片弹簧制动气室应由专业技工进行解体清洗与调整,并使用本公司提供的修理包,更换损伤损坏的零部件。

膜片弹簧离合器设计说明书

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。

膜片弹簧离合器设计说明书

膜片弹簧离合器设计说明书

目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 离合器的发展 (2)1.3 膜片弹簧离合器的结构及其优点 (2)1.4 设计内容 (4)1.5 Pro/E软件的特点 (4)第2章方案论证 (5)2.1 离合器车型的选定 (5)2.2 方案选择 (5)第3章设计计算及参数的选择 (6)3.1 离合器主要参数的选择 (6)3.2 膜片弹簧设计 (9)3.3 离合器盖总成设计 (13)3.4 离合器主要零件的设计计算 (15)致谢 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1引言以内燃机在作为动力的机械传动汽车中,离合器是作为一个独立的总成而存在的。

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用的摩擦离合器,实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。

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分离,减少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,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪音。

1.2离合器的发展在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功。

它的原型设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。

它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。

采用锥形离合器的方案一直延续到20世纪20年代中叶,对当时来说,锥形离合器的制造比较简单,摩擦面容易修复。

它的摩擦材料曾用过骆毛带、皮革带等。

那时曾出现过蹄-鼓式离合器,其结构有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。

蹄-鼓式离合器用的摩擦元件是木块、皮革带等,蹄-鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。

无论锥形离合器或蹄-鼓式离合器,都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。

现今所用的盘式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。

膜片式弹簧离合器的设计说明书1

膜片式弹簧离合器的设计说明书1

目录前言 (2)一、离合器概述 (3)1.1离合器设计的基本要求 (3)1.2膜片弹簧离合器结构 (3)1.3膜片弹簧离合器的优点 (4)二、离合器摩擦片参数的确定 (4)2.1摩擦片参数的选择 (4)2.2摩擦片基本参数的约束条件 (8)三、膜片弹簧的设计 (10)3.1膜片弹簧基本参数的选择 (10)3.2膜片弹簧的弹性特性曲线 (11)3.3膜片弹簧基本参数的约束条件 (13)3.4膜片弹簧强度计算与校核 (14)四、扭转减振器的设计 (15)4.1扭转减振器主要参数 (15)4.2减振弹簧的计算 (17)五、离合器其他主要部件的结构设计 (19)5.1从动盘毂的设计 (20)5.2从动片的设计 (20)5.3离合器盖结构设计 (20)5.4压盘的设计 (21)六、离合器的操纵机构 (22)6.1离合器操纵机构的要求 (22)6.2操纵机构型式的选择 (22)七、设计小结 (22)八、参考文献 (23)前言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接的总成。

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。

主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构,操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。

随着我国自动档轿车的增加,我国传统离合器行业的发展前景日益担忧,不少企业都在寻求新的持续发展的途径。

DCT技术在中国良好的发展前景,将使我国摩擦片汽车离合器行业获得新的发展机遇。

但是,市场竞争也很激烈,长春一东是国内汽车离合器制造行业龙头企业,已形成75万套的生产力,是国内规模最大,系列最宽的离合器生产厂家,行业地位较高。

公司在主机配套市场处于龙头地位,面向全国64家主机厂供货,占领了国内中重型商用车市场的半壁江山。

膜片弹簧说明书

膜片弹簧说明书

摘要离合器是汽车传动系中的重要部件,它的构造特性与发展和传动系紧密相关,本文针对哈弗H6 2017 运动版1.5T 自动两驱豪华型 210/2200-4500汽车的各项参数,设计拉式膜片弹簧离合器。

离合器设计的内容主要包括压盘总成、从动盘、摩擦片和膜片弹簧三个部分。

首先,对离合器各零件的参数、尺寸、材料、及结构进行设计计算,然后使用catia 作图。

本文还重点研究了膜片弹簧在分离过程中的受力,对受力过程进行数学分析,并对其进行校核,以提高膜片弹簧离合器的使用寿命,使膜片弹簧离合器在工作过程中处于最佳状态。

关键词:离合器;膜片弹簧;从动盘;压盘;摩擦片第一章离合器介绍1.1离合器的概述按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。

顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。

离合器的工作,就是受驾驶员操纵,或者分离,或者接合,以完成其本身的任务。

离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构,其功用是能够在必要时中断动力的传递,保证汽车平稳地起步;保证传动系换档时工作平稳;限制传动系所能承受的最大扭矩,防止传动系过载。

为使离合器起到以上几个作用,目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器,摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。

即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。

膜片弹簧离合器在技术上比较先进,经济性合理,同时其性能良好,使用可靠性高寿命长,结构简单、紧凑,操作轻便,在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下,有以下优点:(1)结合时平顺、柔和,使汽车起步时不震动、冲击;(2)离合器分离彻底;(3)从动部分惯量小,以减轻换档时齿轮副的冲击;(4)散热性能好;(5)高速回转时只有可靠强度;(6)避免汽车传动系共振,具有吸收震动、冲击和减小噪声能力;(7)操纵轻便;T和后备系数 保持稳定);(8)工作性能(最大摩擦力矩emax(9)使用寿命长。

图1-11.2离合器的功用离合器可使发动机与传动系逐渐接合,保证汽车平稳起步。

第5章膜片弹簧设计

第5章膜片弹簧设计

第5章膜片弹簧设计5.1膜片弹簧的概念膜片弹簧的大端处为一完整的截锥,类似无底的碟子,和一般机械上用的碟形弹簧一样,故称作碟簧部分。

膜片弹簧起弹性作用的正是其碟簧部分。

与碟形弹簧不同的是在膜片弹簧上还有径向开槽部分,形成许多称为分离指、起分离杠杆作用的弹性杠杆。

分离指与碟簧部分小端交接处的径向槽较宽且呈长方孔,分离指根部的过渡圆角半径应大于4.5mm,以减少分离指根部的应力集中,长方孔又可用来安置销钉固定膜片弹簧。

5.2膜片弹簧的弹性特性膜片弹簧的弹性特性是由其碟簧部分所决定,是非线性的,与自由状态下碟簧部分的内锥高H及弹簧的钢板厚h有关。

不同的H/h值有不同的弹性特性(见图5.1)。

当(H/h)<2时,P为增函数,这种弹簧的刚度大适于承受大载荷并用作缓冲装置中的行程限制。

当(H/h)=2,特性曲线上有一拐点,若(H/h)=1.5≈2,则特性曲线中段平直,即变形增加但载荷P几乎不变,故这种弹簧称零刚度弹簧。

当2<H/h)<22,则特性曲线中有一段负刚度区域,即变形增加而载荷反而减小。

这种特性很适于作为离合器的压紧弹簧。

因为可利用其负刚度区使分离离合器时载荷下降,达到操纵省力的目的。

当然,负刚度也不宜过大,以免弹簧工作位置略微变动就引起弹簧压紧力过大的变化。

为兼顾操纵轻便及压紧力变化不大,汽车离合器膜片弹簧通常取1.5<(H/h)<2。

当(H/h)=2则特性曲线的极小点落在横坐标轴上;当(H/h)>22,则特性曲线具有更大的负刚度区且具有载荷为负值的区域。

这种弹簧适于汽车液力传动中的锁止机构[9,10,11]。

图5.1不同时的无弹性特性曲线碟形弹簧当其大、小端部承受压力时,载荷P与变形久之间有如下关系:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛---=P 2222)1(h H H A R Eh λλμλ (5.1) 式中:E —弹性模量,对于钢:E=21 X 104MPaμ—波桑比,钢材料取μ=0. 3;h —弹簧钢板厚度,mm ;H —碟簧的内截锥高,mm ;R —碟簧大端半径,mm ;A —系数,⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A m m m 1ln 6πm —碟簧大、小端半径之比,m=R/r 。

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目录1 结构方案设计 (1)1.1从动盘数选择 (1)1.2压紧弹簧选择 (1)1.3膜片弹簧支撑形式选择 (1)2 离合器设计及计算 (2)2.1摩擦片主要参数的选择 (2)2.2摩擦片基本参数的优化 (4)3 膜片弹簧设计与计算 (5)3.1膜片弹簧主要参数的选择 (5)3.2膜片弹簧的优化设计 (6)4 扭转减振器设计 (7)4.1减振弹簧的设计 (7)5 从动盘总成的设计 (10)5.1从动盘毂 (10)5.2 从动片 (10)5.3 波形片和减振弹簧 (11)6压盘设计 (11)6.1离合器盖 (11)6.2 压盘 (11)6.3 传动片 (11)6.4分离轴承 (11)7 小结 (12)8 参考文献 (13)1结构方案设计1.1从动盘数选择选择单片离合器。

本车型为宝马,汽车总质量为1335kg,发动机最大转矩为200N·m。

对于乘用车,发动机的最大转矩一般不大,在布置尺寸允许条件下,通常离合器只设有一片从动盘。

盘片离合器结构简单,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。

1.2压紧弹簧选择选择拉式膜片弹簧离合器选择膜片弹簧的原因:1)膜片弹簧的轴向尺寸小而径向尺寸很大,有利于提高离合器传递转矩能力的情况下减小离合器轴向尺寸。

2)不需要专门的分离杠杆,使离合器结构简化,零件数目少,质量轻。

3)可适当增加压盘厚度提高热容量;还可以在压盘上增设散热筋及离合器盖上开设较大的通风孔来改善散热条件。

4)主要部件形状简单,大批量生产可降低生产成本。

选择拉式膜片弹簧的原因:1)由于拉式膜片弹簧是以其中部压紧压盘,在压盘大小相同的条件下课使用直径相对较大的膜片弹簧,从而实现在不增加分离时的操纵力的前提下,提高压盘的压紧力和传递转矩的能力;或在传递转矩相同的条件,减小压盘的尺寸。

2)零件数目少,其结构简单、紧凑、质量轻。

3)拉式膜片弹簧的杠杆比大于推式膜片弹簧的杠杆比,且中间支承少,减小了摩擦损失,传动效率高,使分离的踏板力更小。

4)无论在接合或分离状态下,拉式结构的膜片弹簧的大端始终与离合器盖支承保持接触,在支承环磨损后,不会产生冲击和噪声。

5)在接合或分离状态下,离合器盖的变形量小,刚度大,使分离效率更高。

6)使用寿命长。

1.3膜片弹簧支撑形式选择选择单支承环式中的DT/DTP型,如图1.1,将膜片弹簧的大端支承在冲压离合器盖的支承环上,主要用于轿车和货车上。

图1.12离合器设计及计算2.1 摩擦片主要参数的选择采用单片摩擦离合器是利用摩擦来传递发动机扭矩的,为保证可靠度,离合器静摩擦力矩c T 应大于发动机最大扭矩max e T摩擦片的静压力:max e C T T ⋅=β (2.1)式中:β离合器后备系数(1>β)(1)后备系数β是离合器的重要参数,反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度,选择β时,应从以下几个方面考虑:a. 摩擦片在使用中有一定磨损后,离合器还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β=1.2~1.75。

结合设计实际情况,故选择β=1.4。

则有β可有表2.1查得 β=1.4。

表2.1 离合器后备系数的取值范围 车型后备系数β 乘用车及最大总质量小于6t 的商用车1.20~1.75 最大总质量为6~14t 的商用车1.50~2.25 挂车 1.80~4.00得m N T C ∙=280 (2.2) 摩擦片的外径可有式:max e D T K D = (2.3) D K 为直径系数,取值见表2.2 取D K =14.6 得D=244.3mm 。

表2.2 直径系数的取值范围 车型直径系数D K 乘用车14.6 最大总质量为1.8~14.0t 的商用车 16.0~18.5(单片离合器)13.5~15.0(双片离合器)最大总质量大于14.0t 的商用车22.5~24.0摩擦片的尺寸已系列化和标准化,标准如下表(部分): 表2.3 离合器摩擦片尺寸系列和参数 外径D\mm160 180 200 225 250 280 300 325 内径d\mm110 125 140 150 155 165 175 190 厚度/mm 3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 D d C ='0.687 0.694 0.700 0.667 0.620 0.589 0.583 0.585 3'1C - 0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 单面面积cm 2 106 132 160 221 302 402 466 546取外径D=250mm ,内径d=155mm ,厚度3.5mm ,3'1C -=0.762,D d C ='=0.62,摩擦片的摩擦因数f 取决于摩擦片所用的材料及基工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。

可由表2.4查得:摩擦面数Z 为离合器从动盘数的两倍,决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。

本题目设计单片离合器,因此Z=2。

离合器间隙Δt 是指离合器处于正常接合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时,为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全接合,在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。

该间隙Δt 一般为3~4mm 。

取Δt=4mm 。

表2.4 摩擦材料的摩擦因数的取值范围摩擦材料摩擦因数f 石棉基材料 模压0.20~0.25 编织0.25~0.35 粉末冶金材料 铜基0.25~0.35 铁基0.30~0.50金属陶瓷材料0.4离合器的静摩擦力矩为: c c fFZR T = (2.4) 与式(2.1)联立得:()3'3max 0112C fzD T p e -=πβ (2.5) 代入数据得:单位压力5.00=p MPa 。

表2.5 摩擦片单位压力的取值范围 摩擦片材料单位压力0p /MPa 石棉基材料 模压 0.15~0.25 编织0.25~0.35 粉末冶金材料 模压0.35~0.50 编织金属陶瓷材料 0.70~1.502.2 摩擦片基本参数的优化(1)摩擦片外径D (mm )的选取应使最大圆周速度0v 不超过65~70m/s ,即1.4710250360060106033max =⨯⨯⨯=⨯=--ππD n v e D m/s 70~65≤m/s (2.6) 式中,0v 为摩擦片最大圆周速度(m/s );m a x e n 为发动机最高转速(r/min)。

(2)摩擦片的内、外径比'C 应在0.53~0.70范围内,即7.062.053.0≤=≤C(3)为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩,并防止传动系过载,不同车型的β值应在一定范围内,最大范围为1.2~4.0。

(4)为了保证扭转减振器的安装,摩擦片内径d 必须大于减振器振器弹簧位置直径02R 约50mm ,即5020+>R d mm(5)为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力,单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值,即()[]022025.04c c c T d D Z T T ≤=-=π (2.7)式中,0c T 为单位摩擦面积传递的转矩(N.m/mm 2),可按表2.6选取经检查,合格。

表2.6 单位摩擦面积传递转矩的许用值 离合器规格 210≤ 250~210> 325~250> 325> []2010/-⨯c T 0.28 0.30 0.35 0.40(6)为降低离合器滑磨时的热负荷,防止摩擦片损伤,对于不同车型,单位压力0p 的最大范围为0.11~1.50MPa,即10.0MPa 50.00=≤p MPa 50.1≤MPa(7)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,离合器每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值,即()[]ωπω≤-=224d D Z W (2.8) 式中,ω为单位摩擦面积滑磨(J/mm 2);[]ω为其许用值(J/mm 2),对于乘用车:40.0][=ωJ/mm 2,对于最大总质量小于6.0t 的商用车:33.0][=ωJ/mm 2,对于最大总质量大于6.0t 商用车:25.0][=ωJ/mm 2:W 为汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功(J ),可根据下式计算⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2202221800g r a e i i r m n W π (2.9)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挡位的传动比;0i 为主减速器传动比;e n 为发动机转速r/min ,计算时乘用车取2000r/min ,商用车取1500r/min 。

其中:38.30=i 350.41=g i 3.0=r r m1335=a m Kg 代入式(2.9)得4102.1⨯=W J ,代入式(3.8)得][4.03.0ωω=≤=,合格。

3.膜片弹簧设计与计算3.1 膜片弹簧主要参数的选择1. 比较H/h 的选择此值对膜片弹簧的弹性特性影响极大,分析式(3.10)中载荷与变形1之间的函数关系可知,当2<h H 时,F 2为增函数;2=h H 时,F 1有一极值,而该极值点又恰为拐点;2>h H 时,F 1有一极大值和极小值;当2=h H 时,F 1极小值在横坐标上,见图3.1。

1-2/<h H 2-2/=h H 3-22/2<<h H 4-22/=h H 5-22/>h H图3.1 膜片弹簧的弹性特性曲线为保证离合器压紧力变化不大和操纵方便,汽车离合器用膜片弹簧的H/h 通常在1.5~2范围内选取。

常用的膜片弹簧板厚为2~4mm ,本设计2=h H ,h=3mm ,则H=6mm 。

2. R/r 选择通过分析表明,R/r 越小,应力越高,弹簧越硬,弹性曲线受直径误差影响越大。

汽车离合器膜片弹簧根据结构布置和压紧力的要求,R/r 常在1.2~1.3 的范围内取值。

本设计中取25.1=r R ,摩擦片的平均半径25.1014=+=d D R c mm ,c R r > 取102=r mm 则5.127=R mm 取整128=R mm 则255.1=r R 。

3.圆锥底角汽车膜片弹簧在自由状态时,圆锥底角α一般在15~9°范围内,本设计中()()r R H r R H -≈-=arctan α 得48.13=α°在15~9°之间,合格。

分离指数常取为18,大尺寸膜片弹簧有取24的,对于小尺寸膜片弹簧,也有取12的,本设计所取分离指数为18。

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