汽车设计课程设计指导书-膜片弹簧离合器-2012

1. 前 言

1.1 课程设计的目的

1）通过选型能了解不同型式离合器之间的差异及优缺点；

2）根据要求能选择合适结构型式的离合器；

3）熟悉离合器设计的一般过程；

4）对离合器选材、设计和制造工艺有深入了解；

1.2 课程设计的任务

1）完成离合器的选型；

2）完成下列离合器零部件的设计计算：

（1）从动盘总成的设计与计算；

（2）压盘的设计与计算；

（3）膜片弹簧的设计与计算；

3）用CAD软件（CATIA、UG、PRO/E均可）建立离合器零部件的三维模型， 并按工程制图标准绘制相关零件的工程图；

1.3课程设计的要求

1）课程设计分组进行，平均5人一组；

2）设计过程须认真独立完成，设计过程、计算、校核的结果要正确、合理；

3）根据计算结果与参考图纸，每小组出图要求如下：

l每人必须绘制压盘、膜片弹簧零件图，共2张；

l每人任选其它2个零件绘图，共 2张；

l每小组通过分工、协作，完成所有零部件的三维建模，最终绘制一 张离合器总装配图；

l所有图纸必须满足机械工程制图要求。

4）设计结束时必须递交：

l一份详细的课程设计及计算说明书，按规定格式、要求进行手写；

l每人4张零件图，每小组 1张总装图；

l电子版CAD三维模型及二维工程图或其它电子档文件。

1.4基本参数

1）第一组数据

发动机相关参数：最大扭矩177N.m/4200rpm；最大功率68Kw/4600rpm。

2）第二组数据

发动机相关参数：最大扭矩255N.m/2300rpm；最大功85kw/3000rpm。

3）第三组数据

发动机相关参数：最大扭矩550N.m/1500rpm；最大功率110kw/2500 rpm 1.5参考资料

[1]《汽车设计》，[日]，小田柿浩三，机械工业出版社；

[2]《汽车设计》，吉林工大汽车教研室，机械工业出版社；

[3]《汽车设计》，王望予，吉林工大，机械工业出版社；

[4]《汽车工程手册》第二分册，机械工业出版社；

[5]《离合器》，徐石安等编，人民交通出版社；

1.6进度安排

1）熟悉离合器工作原理及确定方案 3天；

2）根据离合器总布置图及实物，计算尺寸参数 3天；

3）性能校核 1天；

4）绘制零件图及总装图 5天；

5）编写设计说明书 2天；

6）答辩 1天

1.7 其它说明及要求

1）设计第一周，必须按时到指定教室设计，设计第二周转入机房进行制图；

2）每天上午8：10 —11：30、下午14：10 —17：30为设计时间；其间应 遵守教室与机房相关规定与制度。

3）设计前两周，不定期抽查出勤情况，累计三次不到降低一个分数等级；

4）进行经常性的质疑和阶段性检查，以作为给定成绩的主要依据；

5）在设计方法和设计思路上老师只进行原则性的指导，整个设计要求在分 工协作的基础上独立完成，以培养大家的自学能力、独创能力和团队协作能力；

6）对抄袭和代替他人设计的，以及设计态度不好的，不服从统一安排的学 生，轻者降低一至两个分数等级，重者课程设计成绩记零分，且不能补做。

2. 离合器结构方案选择

离合器的种类很多，本设计采用盘形摩擦式离合器，主要结构选择如下：

1）从动盘数：单片

2）压紧弹簧形式：膜片弹簧

3）分离时离合器受力形式：推式

4）压盘驱动形式：传力片式

a) 扭转减振器：有

b) 离合器操纵机构：机械式

3. 摩擦式离合器基本参数选择

3.1 离合器传扭能力计算

离合器传扭能力取决于摩擦力矩的大小，即摩擦面的压紧力、摩擦力作用 半径，摩擦幅材料以及摩擦片工作面数决定，理论公式为：

c

c max c Z R P T × × × = å m （1）

式中： max c T 为离合器的最大摩擦力矩； å P 为作用在离合器面上总的压紧力；m 为摩擦系数；

c R 为平均摩擦半径，它由摩擦片外径D 和内径

d 决定，即：

)

d D ( R R c d D d D c + » = - - 4 1 3 1 2 2 3 3 或 c Z 为摩擦工作面数， c Z = 2n （n 为从动片数），对单片离合器， c Z = 2； 为保证离合器能可靠传递发动机扭矩，离合器传递发动机最大扭矩 max

e T 所 需的最大摩擦力矩关系如下：

max

e max c T T × =b （2）

式中： max c T 为离合器的最大摩擦力矩；

max e T 为离合器所传递发动机的最大扭矩； b 为离合器的后备系数，一般b >1。

为了满足可靠传扭，要求：

c c max e max c Z R P T T × × × = × = å m b （3）

为保证离合器有足够的使用寿命，式（1）中 å P 应有足够大的摩擦面积来承 受，即单位面积上的压力P 0 不能太大。

A

P P × =

å 0 （4）

式中： 0

P 为单位面积上的压力（kg / cm 2 ）； A 为摩擦片单面摩擦面积（cm 2 ） 综上所述，得离合器基本公式：

) ( D P T T D d Z max e max c c 3 3 1 3 0 12 - × × × =

× = pm b （5） 式中：D 为摩擦片外径，（cm ）； d 为摩擦片内径，

（cm ）； 0 P 为单位压力，

（kg/cm 2 ）； c Z 为摩擦工作面数； max c T 为离合器的最大摩擦力矩，

（kg.cm ）； max e T 为离合器所传递发动机的最大扭矩, kg.cm ）

； b 为离合器的后备系数，一般b >1。

通常，在设计时，式（5）作为校核用。

3.2 摩擦片外径 D 和其它尺寸确定

1）摩擦片外径 D

摩擦片外径D 是离合器的基本尺寸，可按以下经验公式初选：

max

e D T k D × = （6）