【正文】 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 目錄 第一章 概述 ...................................... 2 第二章 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析 ................... 4 167。 離合器的主要結(jié)構(gòu) ........................... 4 167。 離合器的工作原理 ........................... 5 167。 離合器的功用及其結(jié)構(gòu)方案的選擇 ............ 6 第三章 離合器主要參數(shù)的選擇 .................. 10 167。 離合器參數(shù)的選擇 .......................... 10 167。 摩擦片的約束計(jì)算 .......................... 11 第四章 離合器主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........... 14 167。 膜片彈簧的設(shè)計(jì) ............................ 14 167。 扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................... 21 第五章 主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................. 24 167。 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................ 24 167。 軸徑的計(jì)算 ................................ 26 167。 壓盤和離合器蓋得設(shè)計(jì) ...................... 26 第六章 離 合器的操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................. 29 結(jié)論 ............................................. 31 參考文獻(xiàn) ......................................... 32 致謝 ............................................. 33 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 第一章 概述 汽車誕生之前馬車是人類最好的陸上交通工具。 1770 年法國人呢古拉斯古 諾將蒸汽機(jī)裝在板車上，制造出第一輛蒸汽板車，這是世界上第一輛利用機(jī)器為動(dòng)力的車輛。 1769 年，瑞士軍官普蘭捷爾也造出一輛以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的自由行駛的板車，于是又人將普蘭捷爾也認(rèn)定為汽車的始祖之一。 1860 年，法國人艾迪勒努瓦發(fā)明了一種內(nèi)部燃燒的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)， 1885 年德國工程師卡爾奔馳在曼海姆制成一部裝有 馬力汽油機(jī)的三輪車。德國另一位工程師戈特利布戴姆勒也同時(shí)造出了一輛用 馬力汽油機(jī)作動(dòng)力的三輪車。他們兩被公認(rèn) 為以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的現(xiàn)代汽車的發(fā)明者， 1886 年 1 月 29 日也被公認(rèn)為汽車的誕生日。 汽車從無到有并迅猛發(fā)展。從 20 世紀(jì)初到 20 世紀(jì) 50 年代，汽車產(chǎn)量大幅增加，汽車技術(shù)也有很大進(jìn)步，相繼出現(xiàn)了高速汽油機(jī)、柴油機(jī)：弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙面錐齒輪傳動(dòng)、帶同步器的齒輪變速器、化油器、差速器、摩擦片式離合器、等速萬向節(jié)、液壓減震器、石棉制動(dòng)片、充氣式橡膠輪胎等。 20 世紀(jì) 50 年代到 70 年代，汽車的主要技術(shù)是高速、方便、舒適、流線型車身、前輪獨(dú)立懸架、液力自動(dòng)變速器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、全輪驅(qū)動(dòng)、低壓輪胎、子午線輪胎都相繼出現(xiàn)。 20 世 紀(jì) 70 年代至今，汽車技術(shù)的主要發(fā)展是提高安全性、降低排放污染。由此各種保障安全、減少排放污染的新技術(shù)、新車型相繼出現(xiàn)，如各種防抱死系統(tǒng)、電子控制噴油、電子點(diǎn)火、三元催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等。 現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的方向主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）安全可靠 應(yīng)用汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ ABS）、汽車驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ ASR）、電控穩(wěn)定程序（ ESP）、電子巡航控制系統(tǒng)（ CCS）、安全帶、安全氣囊（ SRS）等。 2）環(huán)境保護(hù) 采用電控燃油噴射（ EFI）、無分電器點(diǎn)火（ DLI）、車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)、燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)、氣門 升程與配氣相位可變控制系統(tǒng)、斷油控制、進(jìn)氣壓力波增壓及廢氣渦輪增壓控制、共軌電控柴油噴射系統(tǒng)等技術(shù)。 3）節(jié)約能源 整車輕量化 美國專家認(rèn)為今后輕量化的途徑主要是將目前汽車質(zhì)量 70%的鋼鐵材料換成輕的其他材料，特別是塑料和鋁。 降低輪胎的滾動(dòng)阻力 采用子午線輪胎、高性能專用輪胎。降低空氣阻力 汽車造型更加光順圓滑。 4）代用材料 采用合成燃料、液化石油氣、壓縮天然氣、醇類燃料等代用燃料。 5）操縱輕便、乘坐舒適 采用自動(dòng)變速器、電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向、電控懸架、汽車空調(diào)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)、自動(dòng) 避撞系統(tǒng)等技術(shù)。 摩擦離合器是應(yīng)用的最廣泛也是歷史最久的一類離合器，它基本上是由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。主、從動(dòng)部 分和 壓緊 機(jī)構(gòu)是 保證 離合 器處于 結(jié)合 狀態(tài) 并能 傳動(dòng)動(dòng) 力的基本機(jī)構(gòu)，而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器分離的裝置。 在以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車機(jī)械傳動(dòng)系中，離合器用來切斷和實(shí)現(xiàn)對傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，以保證：在汽車豈不是將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順結(jié)合，使汽車能平穩(wěn)起步，在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系迅速徹底的分離，減少變速器中齒輪沖擊，以便于換擋：在工作中受過大的載荷時(shí)，考離合器打滑來保護(hù)傳動(dòng)系，防 止零件因過載而損壞。 隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的不斷提升、汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對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)的推式膜片離合器結(jié)構(gòu)正在逐漸的向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操作形式正向自動(dòng)操縱形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應(yīng)高轉(zhuǎn)速，增加傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操作，已成為離合器的發(fā)展趨勢。 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 第二章 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析 167。 離合器的主要結(jié)構(gòu) 一、主動(dòng)部分 主動(dòng)部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等機(jī)件組成。這部分與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連在一起。離合器蓋與飛輪靠螺 栓連接，壓盤與離合器蓋之間是靠傳動(dòng)片傳遞轉(zhuǎn)矩的。 二、從動(dòng)部分 從動(dòng)部分是由單片、雙片或多片從動(dòng)盤所組成，它將主動(dòng)部分通過摩擦傳來的動(dòng)力傳給變速器的輸入軸。從動(dòng)盤由從動(dòng)盤本體，摩擦片和從動(dòng)盤轂三個(gè)基本部分組成。為了避免船東方向的共振，緩和傳動(dòng)系受到的沖擊載荷，大對數(shù)汽車都不在離合器的從動(dòng)盤上附裝有扭轉(zhuǎn)減震器。 三、扭轉(zhuǎn)減震器 離合器結(jié)合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪和壓盤傳給了從動(dòng)盤兩側(cè)的摩擦片，帶動(dòng)從動(dòng)盤本體和與從動(dòng)盤本體鉚接在一起的減震器盤轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)盤本體和減震器盤又通過六個(gè)減震器彈簧把轉(zhuǎn)矩傳給了從動(dòng)盤轂。 因?yàn)橛袕椥原h(huán)節(jié)的作用，所以傳動(dòng)系受的轉(zhuǎn)動(dòng)沖擊可以在此得到緩和。傳動(dòng)系中的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)會(huì)使從動(dòng)盤轂相對于從動(dòng)盤本體和減震器盤來回轉(zhuǎn)動(dòng)，夾在它們之間的減震阻尼片靠摩擦消耗扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能量，將扭轉(zhuǎn)振動(dòng)衰減下來。 為了使汽車能平穩(wěn)起步，離合器應(yīng)能柔和結(jié)合，這就需要從動(dòng)盤在軸向具有一定彈性。為此，往往在東盤本田圓周部分，沿徑向和周向切槽。再將分割形成的扇形部分沿周向翹曲成波浪形，兩側(cè)的兩片摩擦片分別與其對應(yīng)的凸起部分相鉚接，這樣從動(dòng)盤被壓縮時(shí)，壓緊力沿翹曲的扇形部分被壓平而逐漸增大，從而達(dá)到結(jié)合柔和的效果。 四、壓緊機(jī)構(gòu) 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 壓緊機(jī)構(gòu)主要由螺旋彈簧組成，與主動(dòng)部分一起旋轉(zhuǎn)，它以離合器蓋為依托，將壓盤壓向飛輪，從而將處于飛輪和壓盤間的從動(dòng)盤壓緊。 五、操縱結(jié)構(gòu)、 操縱機(jī) 構(gòu)是 為駕 駛員 控制 離合 器分 離與 結(jié)合 程度 的一套 專設(shè) 機(jī)構(gòu)，它是由位于離合器殼內(nèi)的分離杠桿（在膜片彈簧離合器中，膜片彈簧兼起分離杠桿的作用）、分離軸承、分離套筒、分離叉、回位彈簧等機(jī) 件組 成的 分離機(jī) 構(gòu)和 位于 離合器 殼外 的離 合器 踏板及 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、阻力機(jī)構(gòu)等組成。 167。 離合器的工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪是離合器的主動(dòng)件，帶有摩擦片的從動(dòng)盤和從動(dòng)轂借滑動(dòng)花鍵與從動(dòng)軸相連。壓緊彈簧則將從 動(dòng)盤壓緊在飛輪端面上。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動(dòng)盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動(dòng)盤上，再由此經(jīng)過從動(dòng)軸和傳動(dòng)系中一系列部件傳給驅(qū)動(dòng)輪。壓緊彈簧的壓緊力越大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。 由于汽車在行駛過程中，需經(jīng)常保持動(dòng)力傳遞，而中斷傳動(dòng)只是暫時(shí)的需要，因此汽車離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分是經(jīng)常處于結(jié)合狀態(tài)的。摩擦副采用彈簧壓緊裝置即是為了適應(yīng)這一要求。當(dāng)希望離合器分離時(shí)，只要踩下離合器操縱機(jī)構(gòu)中的踏板，攤在分離套筒的環(huán)槽中的撥叉邊推動(dòng)分離叉克服壓緊彈簧的壓力向松開的方向移動(dòng)，而與飛輪分離，摩擦力消失，從而中 斷了動(dòng)力的傳遞。 當(dāng)需要重新恢復(fù)動(dòng)力傳遞時(shí)，為使汽車速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化比較平穩(wěn)，應(yīng)該適當(dāng)控制離合器踏板回升的速度，使從動(dòng)盤在壓緊彈簧壓力作用下，向結(jié)合的方向移動(dòng)與飛輪恢復(fù)接觸。二者接觸面間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增加。當(dāng)飛輪和從動(dòng)盤結(jié)合還不緊密，二者之間摩擦力矩比較小時(shí)，二者可以不同步旋轉(zhuǎn)，既離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪和從動(dòng)盤結(jié)合緊密程度的逐漸增大，二者轉(zhuǎn)速也逐漸相等。直到離合器完全結(jié)合而停止打滑時(shí)，汽車速度方能與車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。 167。 離合器的功用及其結(jié)構(gòu)方案的選擇 離合器的主要功用 是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地結(jié)合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng) 系各 零部 件因過 載而 損害 ；有效 地降 低傳 動(dòng)系 中的振 動(dòng)和噪聲。 一、 從動(dòng)盤數(shù)及干、濕式的選擇 單片干式摩擦離合器其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤時(shí)也能結(jié)合平順。因此，廣泛用于各級轎車及微、輕、中型客車與貨車，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不大于 1000 牛 /米的大型客車和重型貨車上也有所推廣。當(dāng)轉(zhuǎn)矩更大時(shí)可采用雙片干式或雙片濕式摩擦離合器。因本設(shè)計(jì)的離合器是用于微型貨車上的，選用單片干式摩擦離合器。 二、 壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)型式及布置的選擇 周置彈 簧離 合器 的壓 價(jià)彈 簧均 采用 圓柱 螺旋 彈簧 并均勻 布置 在同一個(gè)圓周上。有的重型汽車將壓緊彈簧布置在同心的兩個(gè)圓周上。其結(jié)構(gòu)簡單制造容易，因此用比較廣泛。在高轉(zhuǎn)速離心力的作用下，周置彈簧易歪斜甚至嚴(yán)重彎曲鼓出而顯著降低壓緊力：另外，壓緊彈簧直接與