【導(dǎo)讀】濕式換擋離合器在自動變速和無機(jī)變速的汽車中的應(yīng)用是越來越廣泛。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步了，汽車行業(yè)向著自動。的一個關(guān)鍵部件，對其進(jìn)行了深入的研究。在車輛的各個部件中，離合器起著十分重要的作用。闡述了濕式離合器的發(fā)。展和前景、功用和原理、分類和特點等等。自主設(shè)計了應(yīng)用于某綜合傳動裝置的。濕式換擋離合器，包括離合器摩擦片、液壓缸、回位彈簧和軸等方面的設(shè)計。系統(tǒng)，并完善設(shè)計了試驗臺輔助系統(tǒng)。

　　

【正文】 安裝高度 H1(mm) 所以彈簧的承受的最大載荷 = 20=4902NFl=， 所以當(dāng)操縱油壓撤離時，回位彈簧足以使摩擦片分離，起到離合器的分離作用。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 22 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 23 第五章 濕式離合器其它零部件的選擇 引言 軸承是承受一定載荷，應(yīng)用于機(jī)械的各個領(lǐng)域，是標(biāo)準(zhǔn)零件；其中包括軸承的種類，軸承的應(yīng)用及濕式離合器所用軸承的選擇。濕式離合器的密封裝置的設(shè)計及潤滑方式的選擇，密封裝置是確保離合器油路能夠正常工作，保證離合器能夠正常接合及能夠起到潤滑作用；其中包括液壓油的選擇，密封圈的選擇，潤滑方式的選擇。 軸承的選擇 軸承的選用 深溝球軸承是 最常用的滾動軸承。它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。主要用來承受徑向載荷，在轉(zhuǎn)速較高又不宜采用推力球軸承時，也可用來承受純軸向載荷。與尺寸相同的其它類型軸承比較，此類軸承摩擦系數(shù)小 ，極限轉(zhuǎn)速高。但不耐沖擊，不適宜承受重載荷。深溝球軸承保持架多為鋼板沖壓浪形保持架，大型軸承多采用車制金屬實體保持架。深溝球軸承廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、電機(jī)、水泵、農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械等。 所以在軸上的軸承選用深溝球軸承，其型號為： 6012 和 6010。 滾針軸承是帶圓柱滾子的滾子軸承，相對其直徑，滾子既細(xì)又長。這種滾子稱為滾針。盡管具有較小的截面，軸承仍具有較高的負(fù)荷承受能力，因此，特別適用于徑向空間受限制的場合。滾針輪廓面在近端面處稍微收縮。滾針和滾道線接觸修正的結(jié)果可避免產(chǎn)生有破壞性的邊緣應(yīng)力。 所以， 在齒輪與殼體的連接出用滾針軸承，其型號為： K90 98 25，見表 51。 表 51 軸承標(biāo)準(zhǔn)件的各個參數(shù)表格 名稱 型號 d D B Cr 深溝球軸承 6012 60 95 18 6010 50 80 16 22 名稱 型號 Fw Ew Bc 滾針軸承 K90 98 25 90 98 25 密封裝置 密封裝置的種類 密封可分為靜密封和動密封兩大類。靜密封主要有墊片密封、密封膠密封和直接接觸北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 24 密封三類。根據(jù)工作壓力，靜密封又分為中低壓密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟、寬度較寬的墊片密封，高壓靜密封則用材質(zhì)較硬、接觸寬度很窄的金屬墊片。動密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型；按密封件與其作相對運動的零部件是否接觸，可分為接觸式密封和非接觸式密封；按密封件的接觸位置又分為圓周密封和端面密封，端面密封又稱為機(jī)械密封。動密封中的離心密封和螺旋密封，是借助機(jī)械運動是給介質(zhì)以動力得到密封，故有時又稱動力密封。 密封裝置 的好壞對換擋離合器的性能有著重要的影響。當(dāng)由于密封不當(dāng)導(dǎo)致液壓油嚴(yán)重泄漏時，工作油壓不能建立，離合器無法正常結(jié)合，換擋離合器的密封形式有：離合器軸端處的旋轉(zhuǎn)密封、油缸活塞處的往復(fù)密封及傳動軸與離合器鼓處的靜密封。 旋轉(zhuǎn)密封，一般采用密封環(huán)，密封環(huán)的材料為合金鑄鐵。當(dāng)密封面處的相對線速度不大時，可以考慮選用組合密封圈，其密封形式見圖 51 所示。組合密封圈的矩形圈由充填PTFE 材料制成，形成密封的動態(tài)部分，并帶一個彈性體的密封 圈 ，通常為 O 型圈，以確保所要求的持續(xù)的彈性施力，從而保證長期使用后密封的可靠性。同時，由于使用了 PTFE耐磨材料，使其具有較低的摩擦性、耐磨性及極好的抗擠出性能。 (a) 軸用組合密封 (b)孔用組合密封 圖 51 旋轉(zhuǎn)組合密封的密封形式 傳動軸與離合器鼓處的靜密封，用普通的 O 型圈即可，也可以使傳動軸與離合器鼓緊配合實現(xiàn)密封，但這對軸孔處的加工、裝配精度要求較高。 密封圈的選擇 在活塞上采用的是動密封圈密封，選用接觸式密封 — 矩形密封圈，在殼體槽內(nèi)填以矩形密封圈，以諸塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。 液壓油入口處的密封圈采用靜密封，選用 O 形環(huán)轉(zhuǎn)入密封溝槽后，其截面一般受到15%～ 30%的液壓變形。在介質(zhì)力作用下，移至溝槽的一邊，密封需密封的間隙，達(dá)到密封的目的。 O 形環(huán)密封性能好，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆方便。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 25 濕式離合器的潤滑 潤滑的意義 潤滑和密封，對滾動軸承的使用壽命具有重要意義。潤滑的主要目的是減小摩擦與減輕磨損，滾動接觸部位如能形成油膜，還有吸收振動、降低工作溫度和噪聲作用。其中對濕式離合器的潤滑包括軸承潤滑和摩擦片的潤滑。 潤滑的方式 依據(jù)潤滑劑供給軸承時的外現(xiàn)狀將潤滑方式分為脂，油兩大類潤滑方式，并進(jìn)一步將潤滑潤滑分為油浴潤滑，連續(xù)油流潤滑，斷續(xù)油流潤滑，滴油潤滑，彌散微滴與油霧潤油五種類型。 油潤滑在高速、高溫的條件下，脂潤滑已不適應(yīng)時可采用油潤滑。通過潤滑油的循環(huán)，可以帶走大量熱量。粘度是潤滑油的重要特性，粘度的大小 直接影響潤滑油的流動性及摩擦面間形成的油膜厚度，軸承工作溫度下潤滑油的粘度一般是 1215cst。轉(zhuǎn)速愈高應(yīng)選較低的粘度，負(fù)荷愈重應(yīng)選較高的粘度。常用的潤滑油有機(jī)械油、高速機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)油、變壓器油、氣缸油等 。 潤滑的選擇 滾動軸承的潤滑劑可以是潤滑脂、潤滑油或固體潤滑劑，軸上的深溝球軸承根據(jù)其工作條件采用油潤滑，而齒輪上的滾針軸承由于的轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)生的熱量多，采用用的是油潤潤滑，摩擦片之間采用的也是油潤滑。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 26 第 6 章 濕式離合器參數(shù)的校核 軸的校核 按彎扭合成法校核軸的強(qiáng)度 （ 1）建立力學(xué)模型 考慮到左邊軸承和右邊軸承的接觸角，左右軸承對軸的支反力作用點因位于軸承的兩端。齒輪作用與軸上的分布力可視為集中載荷，并且作用于齒寬中點上。因此，該軸的受力計算簡圖如下圖所示（ 61a） 如圖 61 （ 2）計算彎矩，畫出彎矩圖。 計算齒輪的受力。根據(jù)齒輪的受力計算公式，齒輪所受力的大小為 （ 71） 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 27 其中 T=1200N m， d 為齒輪的分度圓半徑 d=235mm，則 Fr=Fl=3103N （ 72） F 合 =Fc= （ 73） 根據(jù)受力分析簡圖（ 61b），可以計算出兩支點 A、 B 處的支反力及 C 處的彎矩，繪制其彎矩圖（ M）圖，如圖（ 61c）所示 （ 74） 所以 = 8288N （ 75） =1854N （ 76） 計算轉(zhuǎn)矩，繪制轉(zhuǎn)矩圖。該軸所受的最大轉(zhuǎn)矩是： T=1200N m 繪出的轉(zhuǎn)矩圖如圖（ 61d）所示。 確定最危險截面的當(dāng)量彎矩圖 （ 77） 軸的扭切應(yīng)力是脈沖循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù) =，代入上式得 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 28 確定危險截面，計算危險截面軸徑 d。 軸的材料是選用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，查軸的常用材料及其主要力學(xué)性能表得，再查軸的許用彎曲應(yīng)力表得 =75MPa。則 （ 78） 在濕式離合器的設(shè)計中，軸選用最小軸半徑是 50mm，所以軸的 半徑設(shè)計 滿足強(qiáng)度要求。 軸承的校核 軸承的失效形式主要有 （ 1）疲勞破壞 滾動軸承工作過程中，滾動體相對內(nèi)圈（或外圈）不斷地轉(zhuǎn)動，因此滾動體與滾道接觸表面受應(yīng)力。此變應(yīng)力可近似看作還和按脈動循環(huán)變化。由于脈動接觸應(yīng)力的反復(fù)作用，首先在滾動體或滾道的表面下一定深度處產(chǎn)生疲勞裂紋，繼而擴(kuò)展到接觸表面，形成疲勞點蝕，致使軸承不能正常工作。通常，疲勞點蝕是滾動軸承的主要失效形式。 （ 2）永久變形 當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速很低或間歇擺動時，一般不會產(chǎn)生疲勞損壞。但在很大載荷或沖擊載荷作用下，會使軸承滾道和滾動體接觸處產(chǎn)生永久變形（ 滾道表面形成變形凹坑），從而使軸承在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈振動和噪聲，以致軸承不能正常工作。 此外，由于使用維護(hù)和保養(yǎng)不當(dāng)或密封潤滑不良等因素，也能引起軸承早期磨損、膠合、內(nèi)外圈和保持架破損等不正常失效。 軸承的壽命 滾動軸承的基本額定動載荷是在一定的試驗條件下確定的。對向心軸承是指承受純徑向載荷。如果作用在軸上的實際載荷是既有徑向載荷又有軸向載荷，則必須將實際載荷換算成與試驗條件相當(dāng)?shù)妮d荷后，才能和基本額定動載荷進(jìn)行比較。換算后的載荷是一種假定的載荷，故稱為當(dāng)量動載荷。當(dāng)量動載荷的計算公式為 （ 79） 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 29 式中 、 分別為軸承的徑向載荷及軸向載荷， X、 Y 分別為徑向動載荷系數(shù)及軸向動載荷系數(shù)。對于向心軸承，當(dāng) / e 時，可查出 X和 Y的數(shù)值；當(dāng) / ≤ e 時，軸向力的影響可以忽略不計（這時表中 Y=0， X=1）。 實際計算時，用小時表示軸承壽命比較方便，則軸承的壽命計算公式： （ 710） 式中 ， P 為當(dāng)量動載荷； 溫度系數(shù) ； 載荷系數(shù) ； 為軸承指數(shù)； C 為基本額定載荷。 軸承 6012 的校核 對于 a 點的軸承 6012： =3103N =1854N / ≤ e 則當(dāng)量動載荷 P= =3103N 所以軸承的壽命計算公式： 式中 ， P 為當(dāng)量動載荷； 溫度系數(shù)，查表得 =； 載荷系數(shù)，查表得 =； 為軸承指數(shù)，對與球軸承 ； 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 30 C 為基本額定載荷， C= 則 1000h 從壽命計算來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所要求的 1000h，所以可選用軸承 6012。 軸承 6010 的校核 對于 b 點的軸承 6010： =3103N =8288N / ≤ e 則當(dāng)量動載荷 P= =3103N。 所以軸承的壽命計算公式： 式中 ， P 為當(dāng)量動載荷； 溫度系數(shù)，查表得 =； 載荷系數(shù)，查表得 =； 為軸承指數(shù)，對與球軸承 ； C 為基本額定載荷， C=22KN。 則 1000h 從壽命計算來看，軸承的壽命 大于所要求的 1000h，所以可選用軸承 6010。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 31 第 7 章 濕式離合器試驗臺的設(shè)計 引言 濕式離合器試驗臺的設(shè)計，試驗臺是檢驗濕式離合器的設(shè)計是否能夠正常接合，對離合器的接合與分離進(jìn)行檢測，實驗結(jié)構(gòu)能否達(dá)到要求；其中包括試驗臺和離合器總成試驗箱的設(shè)計。 對離合器進(jìn)行試驗，主要有整車試驗和臺架試驗兩種方案。整車試驗方法直接可靠，但由于傳感器安裝、數(shù)據(jù)采集等的不便性，國內(nèi)外目前一般都采用臺架試驗。國外對離合器的試驗研究主要大多都在試驗臺上進(jìn)行，試驗臺的工作原理如下：電動機(jī) 帶動濕式離合器輸入軸使 轉(zhuǎn)速升高， 讓濕式 離合器接合，在 電機(jī)轉(zhuǎn)速 的作用下， 使?jié)袷诫x合器結(jié)合 ，在此過程中由計算機(jī)對測量轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、溫度等信號并進(jìn)行處理。 試驗臺設(shè)計的要求 針對 濕式 離合器 接合 試驗的需求，試驗臺應(yīng)能滿足以下要求： （ 1） 對 試驗臺能進(jìn)行濕式 離合器 接合測試； （ 2） 準(zhǔn)確地模擬離合器的工作狀態(tài)，包括 轉(zhuǎn)動慣量 的模擬和負(fù)載的模擬； （ 3） 對 濕式離合器接合 測試時，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)閉環(huán)控制，且可通過計算機(jī)進(jìn)行壓力控制； （ 4）計算機(jī)除了可以控制液壓壓力外，還應(yīng)對試驗臺傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理； （ 5） 試驗臺應(yīng)具有 良好的穩(wěn)定性和安全性； （ 6） 為了節(jié)約能源，試驗臺 盡量 減少試驗耗能 。 試驗臺的設(shè)計 試驗臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計 根據(jù)濕式離合器的接合性能的要求，對濕式離合器的試驗臺的設(shè)計如圖所示，為濕式離合器接合過程試驗裝置示意圖 71。試驗裝置由 動力系統(tǒng) 、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)試驗采 集系統(tǒng)等組成。實驗裝置能測量并記錄輸入和輸出轉(zhuǎn)速，輸入和輸出轉(zhuǎn)矩，濕式離合器的控制油壓，試驗油溫等數(shù)據(jù)。如圖 72 試驗臺實物圖。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 32 1 電渦流測功機(jī) 2 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器 3 濕式離合器總成試驗箱 4 連接裝置 5 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器