【正文】 ............................................................... 2 對壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求 ..................................................................... 22 壓盤幾何尺寸及材料的確定 ............................................................. 2 23 第五章 離合器的故障及其相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化 ..................................................... 離合器的故障分類 ........................................................................................ 23 故障原因分析 ................................................................................................ 23 分離不徹底 ......................................................................................... 23 離合器打滑 ......................................................................................... 23 離合器抖動 ......................................................................................... 24 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 .................................................................................... 24 27 第六章 總 結(jié) ............................................................................................................... 28 致 謝 ............................................................................................................................... 29 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 浙江科技學(xué)院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 第一章 緒論 離合器簡介及其作用 在以內(nèi)燃機作為動力的機械傳動汽車中，無論是 AMT還是 MT，離合器都是作為一個獨立的機構(gòu)存在的。從目前來看離合器這一部件將會伴隨著內(nèi)燃機的存在而存在，不可能在汽車上消失。尤其是以內(nèi)燃機做動力的汽車，離合器在機械傳動系中是作為一個獨立的總成而存在的，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連的。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。它主要包括主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)四部分。 離合 器具有保證汽車起步平穩(wěn)、換擋平順和過載保護的作用。其工作的可靠性直接關(guān)系到汽車的正常行駛。離合器的接合和分離是通過駕駛者對離合器踏板的操作來實現(xiàn)的。 在汽車起步前，自然要先起動發(fā)動機。而汽車起步時，汽車是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳動系（它聯(lián)系著整個汽車）與發(fā)動機剛性地聯(lián)系，則變速器一掛上檔，汽車將突然向前沖一下，但并不能起步。這是因為汽車從靜止到前沖時，具有很大的慣性，對發(fā)動機造成很大地阻力矩。在這慣性阻力矩作用下，發(fā)動機在瞬時間轉(zhuǎn)速急劇下降到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以下，發(fā)動機即熄火而不能工作，當(dāng)然汽車 也不能起步。 因此，我們就需要離合器的幫助了。在發(fā)動機起動后，汽車起步之前，駕駛員先踩下離合器踏板，將離合器分離，使發(fā)動機和傳動系脫開，再將變速器掛上檔，然后逐漸松開離合器踏板，使離合器逐漸接合。在接合過程中，發(fā)動機所受阻力矩逐漸增大，故應(yīng)同時逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對發(fā)動機的燃料供給量，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速始終保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上，而不致熄火。同時，由于離合器的接合緊密程度逐漸增大，發(fā)動機經(jīng)傳動系傳給驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)矩便逐漸增加，到牽引力足以克服起步阻力時，汽車即從靜止開始運動并逐步加速。 當(dāng) 汽車進(jìn)行緊急制動時，若沒有離合器，則發(fā)動機將因和傳動系剛性連接而急劇降低轉(zhuǎn)速，因而其中所有運動件將產(chǎn)生很大的慣性力矩（其數(shù)值可能大大超過發(fā)動機正常工作時所發(fā)出的最大扭距），對傳動系造成超過其承載能力的載荷，而使機件損壞。有了離合器，便可以依靠離合器主動部分和從動部分之間可能產(chǎn)生的相對運動以消除這一危險。因此我們需要離合器來限制傳動系所承受的最大扭距，保證安全。 離合器設(shè)計的設(shè)計要求 為了保證汽車具有良好的工作性能，對汽車離合器設(shè)計提出如下基本要求： 1）在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發(fā) 動機的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備； 2）接合時要平順柔和，以保證汽車起步時沒有抖動和沖擊； 3）分離時要迅速、徹底； 浙江科技學(xué)院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 4）離合器從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損； 5）應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命； 6）應(yīng)使傳動系避免扭轉(zhuǎn)共振，并具有吸收振動、緩和沖擊和減小噪聲的能力； 7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞； 8) 應(yīng)有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、壽命長； 9) 結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊、質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。 第二章 離合器總體方案的設(shè)計 離合器種類確定 離合器的分類 目前離合器分有電磁離合器和磁粉離合器，摩擦式離合器、液力偶合器。其中電磁離合器和磁粉離合器是新型的離合器類型。 電磁離合器靠線圈的通斷電 來控制離合器的接合與分離，其工作方式又可分為：通電結(jié)合和斷電結(jié)合。 磁粉離合器：在主動與從動件之間放置磁粉，不通電時磁粉處于松散狀態(tài)，通電時磁粉結(jié)合，主動件與從動件同時轉(zhuǎn)動。 摩擦式離合器主要由主動部分 (發(fā)動機飛輪、離合器蓋和壓盤等 )、從動部分 (從動盤 )、壓緊機構(gòu) (壓緊彈簧 )和操縱機構(gòu) (分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動部件等 )四部分組成。主、從動部分和壓緊機構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu)，操縱機構(gòu)是使離合器主、從動部分分離的裝置。 離合器的選取 本 次專項設(shè)計題目要求車型及其相關(guān)參數(shù)如下表 1 所示。 表 1 長安之星 JL465Q4發(fā)動機及其車身基本參數(shù) 根據(jù)以上離合器各自的特點和課題要求，我們選擇干式盤形摩擦離合器。 浙江科技學(xué)院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 從動盤數(shù)確定 汽車離合器大多是盤形摩擦 離合器，按其從動盤的數(shù)目可分為單片、雙片和多片三類。 根據(jù)壓緊彈簧布置形式不同，可分為圓周布置、中央布置和斜向布置等形式；根據(jù)使用的壓緊彈簧不同，可分為圓柱螺旋彈簧、圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧離合器；根據(jù)分離時所受作用力的方向不同，又可分為拉式和推式兩種形式。 (1) 從動盤數(shù)的選擇對轎車和輕型、微型貨車而言，發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩一般不大。在布置尺寸允許的條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動盤。單片離合器結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底，采用軸向有彈 性的從動盤可以保證接合平順。 (2) 雙片離合器與單片離合器相比，由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；接合更為平順、柔和；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較?。恢虚g壓盤通風(fēng)散熱性差，兩片起步負(fù)載不均，容易引起摩擦片過熱，加快其磨損甚至燒壞；分離行程較大，不易分離徹底，所以設(shè)計時在結(jié)構(gòu)上必須采取相應(yīng)的措施；軸向尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；從動部分轉(zhuǎn)動慣量較大。這種結(jié)構(gòu)一般用在傳遞轉(zhuǎn)矩較大且徑向尺寸受到限制的場合。 (3) 多片離合器多為濕式，它有分離不徹底、軸向尺寸和質(zhì)量大等缺點，以往 主要用于行星齒輪變速器換擋機構(gòu)中。但它具有接合平順柔和、摩擦表面溫度較低、磨損較小、使用壽命長等優(yōu)點，主要應(yīng)用于重型牽引車和自卸車上。 由于此款長安之星為微型轎車，整備質(zhì)量、滿載質(zhì)量分別為 975kg和 1555kg，有時也作為商用車使用，滿載質(zhì)量能達(dá)到 2t左右，根據(jù)以上單片、雙片和多片從動盤的適用范圍和優(yōu)缺點，我們選擇單片從動盤。 壓緊彈簧和布置形式 壓緊彈簧的選擇 (1) 周置彈簧離合器 周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造容 易，因此應(yīng)用較為廣泛。此結(jié)構(gòu)中彈簧壓力直接作用于壓盤上。為了保證摩擦片上壓力均勻，壓緊彈簧的數(shù)目不應(yīng)太少，要隨摩擦片直徑的增大而增多，而且應(yīng)當(dāng)是分離杠桿的倍數(shù)。在某些重型汽車上，由于發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩較大，所需壓緊彈簧數(shù)目較多，可將壓緊彈簧布置在兩個同心圓周上。壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火，且當(dāng)發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速很高時，周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力隨之降低。此外，彈簧靠到它的定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，甚至?xí)霈F(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。 (2) 中央彈簧離合器 中央彈簧離合器采用一至兩個圓柱螺旋彈簧或用一個圓錐彈簧作為壓緊彈簧，并且布置在離合器的中心，此結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大。由于可選較大的杠桿比，因此可得到足夠的壓緊力，且有利于減小踏板力，使操縱輕便。此外，壓緊彈簧 浙江科技學(xué)院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 力的調(diào)整 ,這種結(jié)構(gòu)多用于重型汽車上。 (3) 斜置彈簧離合器 斜置彈簧離合器的彈簧壓力斜向作 用在傳力盤上，并通過壓桿作用在壓盤上。這種結(jié)構(gòu)的顯著優(yōu)點是在摩擦片磨損或分離離合器時，壓盤所受的壓緊力幾乎保持不變。與上述兩種離合器相比，具有工作性能穩(wěn)定、踏板力較小的突出優(yōu)點。此結(jié)構(gòu)在重型汽車上已有采用。 (4) 膜片彈簧離合器 膜片彈簧離合器中的膜片彈簧是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指組成，它與其它形式的離合器相比具有如下一系列優(yōu)點： 1) 膜片彈簧具有較理想的非線性特性如圖 1 所示，彈簧壓力在摩擦片