【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) 某微型貨車離合器總成設(shè)計(jì) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 某微型貨車離合器總成設(shè)計(jì) 學(xué) 生熊朝夢(mèng)學(xué) 號(hào) 0801103A181 專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)車輛工程 20213 指導(dǎo)教師郭翠霞 四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院二 O一二年六月摘 要 離合器是直接連接發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)中的總成之一他主要包含主動(dòng)部分從動(dòng)部分壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分汽車離合器是汽車傳動(dòng)系中的重要部件位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后 平面上離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸 主要功用是是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞保證汽車平穩(wěn)起步保證傳動(dòng)系統(tǒng)換擋時(shí)工作平順以及限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載膜片彈簧離合器是近年來在轎車和微型貨車上廣泛采用的一種離合器它的轉(zhuǎn)矩容量大而且較穩(wěn)定操作輕便平衡性好也能大量生產(chǎn)對(duì)于它的研究已經(jīng)變得越來越重要過對(duì)各個(gè)部分設(shè)計(jì)方案的原理闡釋和優(yōu)缺點(diǎn)的比較確定了相關(guān)部分的基本結(jié)構(gòu)及其零部件的制造材料并進(jìn)行了總成設(shè)計(jì)主要為分離裝置的設(shè)計(jì)以及從動(dòng)盤設(shè)計(jì)從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)和膜片彈簧設(shè)計(jì)等本文主要是對(duì)某微型貨車離合 器總成設(shè)計(jì)確定了以推式膜片彈簧離合器作為設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)汽車總體設(shè)計(jì)及推式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求采用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法把離合器分為主動(dòng)部分從動(dòng)部分操縱機(jī)構(gòu)和壓緊裝置四部分通過對(duì)各個(gè)部分設(shè)計(jì)方案的原理闡釋和優(yōu)缺點(diǎn)的比較確定了相關(guān)部分的基本結(jié)構(gòu)及其零部件的制造材料關(guān)鍵詞離合器傳動(dòng)系統(tǒng)膜片彈簧制造材料ABSTRACTThe clutch is directly connected to the engine and transmission system in one of the assembly He mainly includes part of the initiative the driven part a pressing mechanism and a control mechanism and other four parts Automotive clutch is the important ponents in automobile transmission system is located in the engine and gearbox between the flywheel shell clutch assembly with screws fixed on the flywheel after the plane clutch gearbox output shaft is the input shaftMain function is to achieve is cut off and the engine to the power transmission guaranteed that the automobile starts smoothly ensure drive system when the shift work smoothly and limit the transmission system to withstand the imum torque prevent the transmission system overload Diaphragm spring clutch is in recent years in the cars and minivans are widely adopted by a clutch the torque capacity of large and relatively stable convenient operation good balance can be mass production and the research on it has bee more and more importantFor each part of design principle explanation and parison of advantage and disadvantage determine the relevant part of the basic structure and its parts and ponents manufacturing materials And the design of the main assembly the separation device design set design and follower hubdriven design and a diaphragm spring design This paper is mainly on a mini truck clutch assembly design determined to push the clutch diaphragm spring as the design objective According to automotive overall design and push type diaphragm spring clutch working principle and the using requirement the system design method the clutch is divided into active part the driven part a control mechanism and a pressing device part four Through the various design principle explanation and parison of advantage and disadvantage determine the relevant part of the basic structure and its parts and ponents manufacturing materials ftranslate Keyword Clutch Transmission systems Diaphragm springmaterials for machine building 目 錄摘 要IABSTRACTII 第 1 章 緒 的概述 113 汽車離合器的基本功用和工作原理 214 膜片彈簧離合器概述 3 第 2 章 汽車總成設(shè)計(jì) 521 汽車形式的 確定 汽車的驅(qū)動(dòng) 汽車的布置形式 522 汽車主要參數(shù)的 汽車主要尺寸的 量參數(shù)的 能參數(shù)的確 最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn) 最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速 16 第 3章 離合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 1731 離合器設(shè) 離合器的結(jié)構(gòu)形式的選 從動(dòng)盤數(shù)的選 壓緊彈簧布置形式的選 膜片彈簧支撐形 壓盤的驅(qū)動(dòng)形 從動(dòng)盤數(shù)及干濕式的選取 2032 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確 后備系數(shù)的選 離合器基本性能關(guān)系 摩擦片主要參數(shù)的選 單位壓力的計(jì)算 2333 離合器的從動(dòng)盤總成設(shè) 從動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)組成與選 從 動(dòng)盤的設(shè) 從動(dòng)片的選擇及設(shè) 從動(dòng)盤轂的設(shè) 從動(dòng)盤摩擦片的設(shè)計(jì) 2734 離合器蓋總成設(shè) 壓盤的傳力方式的選 幾何尺寸的確 傳動(dòng)片的材料選 離合器蓋設(shè)計(jì) 2935離合器分離裝置的設(shè) 分離桿結(jié)構(gòu)形式的設(shè) 離合器分離軸承和分離套筒的設(shè)計(jì) 3036離合器膜片彈簧的設(shè) 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特 膜片彈簧的變形特性和加載方 膜片彈簧的彈性變形特性 3237 膜片彈簧的參數(shù)尺寸確 Hh 比值的選 R 及 Rr確 膜片彈簧起始圓錐底 膜片彈簧小端半徑及分 離軸承的作用半 分離指數(shù)目切槽寬窗孔槽寬及半 承環(huán)的作用半徑和膜片與壓盤接觸半 膜片彈簧材 膜片彈簧的計(jì) 膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算 3538 扭轉(zhuǎn)減振器設(shè) 扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)設(shè) 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選 減振彈簧設(shè)計(jì) 3939 離合器操縱機(jī) 操作機(jī)構(gòu)的基本要 合器操作機(jī)構(gòu)的類型 42310 離合器的通風(fēng)散熱措施 42311 離合器殼的設(shè)計(jì) 42 第 4 章 結(jié)論 43 參考文獻(xiàn) 44 致 謝 45 第一章 緒 論 11 離合器發(fā)展史近年來各國(guó)政府都從資金技術(shù)方面大力發(fā)展汽車工業(yè)使其發(fā)展速度 明顯比其它工業(yè)要快的多因此汽車工業(yè)迅速成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志對(duì)于內(nèi)燃機(jī)汽車來說離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接聽總成目前各種汽車廣泛采用的摩擦式離合器主要依靠主從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置 在早期研發(fā)的離合器中錐形離合器最為成功現(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器它是直到 1925年以后才出現(xiàn)的 20世紀(jì) 20年代末直到進(jìn)入 30年代時(shí)只有工程車輛賽車和大功率的轎車上才采用多片離合器多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式離 合器 [1] 近來人們對(duì)離合器的要求越來越高傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展傳統(tǒng)的操縱形式的操縱形式正向自動(dòng)操縱的形式發(fā)展因此提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì) 隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速功率不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展人們對(duì)離合器的要求越來越高從提高離合器工作性能的角度出發(fā)傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展傳統(tǒng)的操縱形式正向自動(dòng)操縱的形式發(fā)展因此提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽 命適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展設(shè)計(jì)工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦包括計(jì)算性能演示計(jì)算機(jī)繪圖制成后的故障統(tǒng)計(jì)等等 12 離合器的概述按動(dòng)力傳遞順序來說離合器應(yīng)是傳動(dòng)系中的第一個(gè)總成顧名思義離合器是離與合矛盾的統(tǒng)一體離合器的工作就是受駕駛員操縱或者分離或者接合以完成其本身的任務(wù)離合器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)其功用是能夠在必要時(shí)中斷動(dòng)力的傳遞保證汽車平穩(wěn)地起步保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平穩(wěn)限制傳動(dòng)系所能承受的最大扭矩防止傳動(dòng)系過載為使離合器起到以上幾個(gè)作用 目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進(jìn)經(jīng)濟(jì)性合理同時(shí)其性能良好使用可靠性高壽命長(zhǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊操作輕便在保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的前提下有以下優(yōu)點(diǎn) 1 結(jié)合時(shí)平順柔和使汽車起步時(shí)不震動(dòng)沖擊 2離合器分離徹底 3 從動(dòng)部分慣量小以減輕換檔時(shí)齒輪副的沖擊 4 散熱性能好 5高速回轉(zhuǎn)時(shí)只有可靠強(qiáng)度 6 避免汽車傳動(dòng)系共振具有吸收震動(dòng)沖擊和減小噪聲能力 7 操縱輕便 8 工作性能最大 摩擦力矩和后備系數(shù)保持穩(wěn)定 9 使用壽命長(zhǎng) 13 汽車離合器的基本功用和工作原理 1 離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合保證汽車平穩(wěn)起步如前所述現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng)它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)然后再逐漸加載發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為 300～500rmin 而汽車則只能由靜止開始起步一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī)要帶一個(gè)靜止的傳動(dòng)系是不能突然剛性接合的因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接就必然造成不是汽車猛烈攢動(dòng)就是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸地柔和地接合在一起使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大至足以克服行駛阻力時(shí) 汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了雖然利用變速器的空檔也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的分離但變速器在空檔位置時(shí)變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)還是連接的要轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)就必須和變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪一起拖轉(zhuǎn)而變速器內(nèi)的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的尤其在寒冷季節(jié)如沒有離合器來分離發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是很困難的所以離合器的第二個(gè)功用就是暫時(shí)分開發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的聯(lián)系以便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)汽車行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開嚙合和進(jìn)入嚙合如在脫檔時(shí)由于原來嚙合的齒面壓力的存在可能使脫檔困難但如用離合 器暫時(shí)分離傳動(dòng)系即能便利脫檔同時(shí)在掛檔時(shí)依靠駕駛員掌握使待嚙合的齒輪副圓周速度達(dá)到同步是較為困難的待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會(huì)造成掛檔沖擊甚至掛不上檔此時(shí)又需要離合器暫時(shí)分開傳動(dòng)系以便使與離合器主動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)的質(zhì)量減小這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的在汽車緊急制動(dòng)時(shí)傳動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)荷此時(shí)由于離合器自動(dòng)打滑可避免傳動(dòng)系零件超載損壞起保護(hù)作用 2摩擦離合器一般是有主動(dòng)部分從動(dòng)部分組成壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成離合器在接合狀態(tài)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自曲軸傳出通過飛輪 2 和壓盤借摩擦 作用傳給從動(dòng)盤 3 在通過從動(dòng)軸傳給變速器當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)通過拉桿分離叉分離套筒和分離軸承 8 將分離杠桿的內(nèi)端推向右方由于分離杠桿的中間是以離合器蓋 5上的支柱為支點(diǎn)而外端與壓盤連接所以能克服壓緊彈簧的力量拉動(dòng)壓盤向左這樣從動(dòng)盤 3 兩面的壓力消失因而摩擦力消失發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就不再傳入變速器離合器處于分離狀態(tài)當(dāng)放開踏板回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力使踏板返回原位此時(shí)壓緊彈簧就推動(dòng)壓盤向右仍將從動(dòng)盤 3壓緊在飛輪上 2這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩又傳入變速器 14 膜片彈簧離合器概述膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型載貨汽車上廣泛 采用的一種離合器因其作為壓簧可以同時(shí)兼起分離杠桿的作用使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化質(zhì)量減少并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸其次由于膜片彈簧與壓盤以整個(gè)圓周接觸使壓力分布均勻另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性故能在從動(dòng)盤摩擦片磨損后