【導(dǎo)讀】但其所帶來的問題也是不容忽視的。首當(dāng)其沖的便是能源的過度消耗和環(huán)境。本章主要介紹了汽車面臨的問題及解決辦法，并介紹了新型節(jié)能汽車的。國內(nèi)外發(fā)展情況。汽車是重要的交通工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支。柱產(chǎn)業(yè)，對社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起著重要推動(dòng)作用。會(huì)物質(zhì)生活水平的標(biāo)志。自第一輛汽車18“年問世以來至今己100多年，汽車工業(yè)從。無到有，迅猛發(fā)展，產(chǎn)量大幅度增加，技術(shù)日新月異。目前全世界汽車的保有量已超。能源問題己成為關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)命脈的頭等重要問題。己成為世界科學(xué)家與工程師們普遍關(guān)注的問題。物二氧化碳濃度的調(diào)查顯示，年均值超過國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)到%左右。市機(jī)動(dòng)車排放的污染物對各項(xiàng)大氣污染指標(biāo)的貢獻(xiàn)率達(dá)到60%以上。的主要交通干線噪音超標(biāo)，超過70分貝。據(jù)俄羅斯國際傳媒新聞。世界上消耗燃料最低的汽車并給它起名為Pac-Car，如圖所示。說，Pac-Car中運(yùn)用了目前世界上先進(jìn)的氫氣動(dòng)力技術(shù)。

　　

【正文】 （ ） 式中 en ? — 離合器的后備系數(shù)，必須大于 1。 各類汽車， ? 通常的取值 范圍為：轎車和輕型貨車為 ～ ，中型和重型貨為 ～ ，越野汽車，帶拖掛的重型汽車和牽引汽車為 ～ ，對于本系統(tǒng)可參選 。 (2) 單位壓力 0P 若離合器使用頻繁，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率小， 0P 應(yīng)取小些，反之可取大些。當(dāng)摩擦外徑較大時(shí)，為降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷， 0P 應(yīng)降低。當(dāng)采用石棉基摩擦材料時(shí)，0P 可取為 ～ 2/N mm ，燒結(jié)金屬允許 0P 為 ～ 2/N mm ， 金屬陶瓷材料允許其 超過 甚至可達(dá) 2/N mm ； ～ 2/N mm 。 對于轎車 ， 0P 為 2/N mm ； 對貨車， 0P 為 2/N mm 。 參照以上原則，選取石棉基摩擦材料， 0P 選為 2/N mm 離合器主要尺寸的確定 [14]： 離合器的主要尺寸有兩個(gè)：即摩擦片的內(nèi)徑 d 和外徑 0D 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 D 和 d 可按上面所選取的后備系數(shù) ? 和單位壓力 0P 并結(jié)合式（ ）和式（ ）來初步確定。 摩擦片外徑 D )(mm 也可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩按如下經(jīng)驗(yàn)公式選用 maxDeD K M? （ ） 式中 DK — 直徑系數(shù) 轎車： DK = 輕 、 中型貨車：單片 DK =～ ； 雙片 DK =～ 重型貨車 DK =～ 對于公交汽車可參照選取 DK =17。 假設(shè)公交汽車所用發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為 )(KWP ，最大扭矩為 )(NmM 。參照 公交汽車用離合器，本系統(tǒng)離合器初步確定采用單片式同 步彈簧離合器。 由式（ )可得： 17DM? （ ） 對于公交汽車，后備系數(shù) ? 可取為 ，代入式（ ）可得 m a x M M??? （ ） 代入式 ()，并取摩擦系數(shù) ?f ，摩擦面數(shù) 2?z ，以及上述計(jì)算 已初步算 出的 D值，可得： 3 MMd ???? （ ） 查標(biāo)準(zhǔn)，將內(nèi)徑 d 圓整為某一值。由此可得 [15]： 3 23 2 MM MMDdC ?? ??????? （ ） 離合器基本參數(shù)的校核及優(yōu)化 離合器要滿足工作條件，需符合以下約束條件 [16] 磨 擦片的外徑 )(mmD 的選取應(yīng)使最大圓周速度 DV 不超過 65～ 70 m/s 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 31 0 6 5 ~ 7 0 /60D e m a xV n D m s? ?? ? ? （ ） 式中 maxen — 發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 )min/( 1?rad 。 摩擦片內(nèi)外徑比 C 應(yīng)在 ～ 范圍內(nèi)，由以上計(jì)算可知滿足 . 為滿足離合器可靠傳遞轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過載，不同車型的 ? 值 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍盧為 ～ 。本系統(tǒng) ? =，滿足條件。 為保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器彈簧位置直徑 02R 約50mm 3 20 )~( MMR ???? （ ） 為反應(yīng)離合器傳遞轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 小于 許用值，即 ： 00224 []()cccTTTZ D d???? （ ） 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可得 0[]cT =40 2/mmmN? 。 將各項(xiàng)值帶入上式： ?????? ????? 3220)(118157MT c （ ） 為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即 224 []()WwwZ D d???? （ ） 式中 w — 單位摩擦面積滑磨功 )/( 2mmJ ； ??w 為其許 用值 )/( 2mmJ 。 依公交汽車離合器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本系統(tǒng)可選 ??w =（ 2/J mm ） W 為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功 )(J ，可根據(jù)下計(jì)算： 2 2 22201800e a rgn m rW ii?? （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 式中 0m — 汽車總質(zhì)量 )(kg ； r — 輪胎滾動(dòng)半 徑 )(mm ；取 500 米 gi — 起步時(shí)所用變速器檔位的傳動(dòng)比；一擋時(shí)， gi = 0i — 主減速器傳動(dòng)比；本系統(tǒng)定為 en — 發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速， min)/(r ， 取 1500 min/r 。 所以，經(jīng)過計(jì)算，離合器基本參數(shù)滿足系統(tǒng)要求。 扭轉(zhuǎn)減振器 汽車用離合器的扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件 (減振彈簧或膠 )和阻尼元件 (阻尼片 )等組成 .其主要作用是 [17]： 低發(fā) 動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度， 諧 調(diào) 傳 動(dòng) 系扭振固有頻率。 加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的 瞬 態(tài)扭振。 控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪音和主減速器與變速器的扭振與噪聲。 緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。 本系統(tǒng)所用離合器要求比汽車用離合器低，扭轉(zhuǎn)減振器并是必須安裝。但考慮到系統(tǒng)運(yùn)行情況復(fù)雜，為保護(hù)系統(tǒng)，避免非穩(wěn)定情況下的沖擊與意外，增加系統(tǒng)的使用壽命。還是決定使用扭轉(zhuǎn)減振器。 減振器的扭轉(zhuǎn)剛度 ?K 和阻尼摩擦元件間的摩擦轉(zhuǎn)矩 ?T 是主要參數(shù)。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩 jT 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 nT 和極限轉(zhuǎn)角 j? 等。相關(guān)參數(shù)計(jì)算 如下 [18]： 極限轉(zhuǎn)矩 jT 極限轉(zhuǎn)矩為減振器在消除限位銷與從 動(dòng)盤 缺口之間的間隙時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它與發(fā)動(dòng)機(jī)最大 轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 MTT ej )~( m a x ?? （ ） 式中 maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 )( mN? 。 扭轉(zhuǎn)剛度 ?K 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 20xx00 RKZk j?? （ ） 式中 0R — 減振彈簧的位置半徑； jZ — 減振彈簧的個(gè)數(shù)，對于公交車可取 10； K — 每個(gè)減振彈簧的線剛度。 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 ?T MTT e )~( m a x ??? （ ） 極限 轉(zhuǎn)角 j? 02arc sin2 Rlj ??? （ ） 減振彈簧總壓力 totalF 3 20 )~(MMRTF jtot a l?????? （ ） 式中 l? — 減振彈簧的工作變形量。 離合器的操縱機(jī)構(gòu) 鑒于汽車用離合器 操縱機(jī)構(gòu)為成熟設(shè)計(jì)，因此盡量采用其設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)因使用自動(dòng)控制，所以宜采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。并采用獨(dú)立小型 油箱 為 雙作用雙活塞桿缸 提供油源，以免與本系統(tǒng)其它液壓元件相互干擾。 離合器操縱機(jī)構(gòu)的主要計(jì)算如下； 液壓式操縱機(jī)構(gòu)示意，如圖 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 圖 離合器操縱機(jī)構(gòu) 油缸行程由自由行程 S1和工作行程 S2兩部分組成： 121221 }{ bbccSZSSSS f ????? mm （ ） 式中 fS — 分離軸承自由行程，一般為 ～ ； S? — 離合器分離時(shí)對偶摩擦面間的間隙，單片為 ～ ； 1b ， 2b ， 1c ， 2c — 杠桿尺寸， 液壓缸所需發(fā)出的操縱力可按下式 計(jì)算： stotalf Fi FF ?? ?39。 （ ） 式中 39。F — 離合器分離時(shí)，壓緊彈簧對壓盤的總壓力； ?????? ?????? ? 32222039。 )( )( MdDPF ? totali — 操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比， totali =1122cbcb ； ?— 機(jī)械效率，液壓式： ?=80%～ 90%； sF — 克服回位彈簧 1的拉力所需的操縱力。 液壓缸工作缸 的 直徑的確定與液壓系統(tǒng)所允許的最大油壓有關(guān)?？紤]到橡膠軟管及其管接頭的密封要求，最大允許油壓一般為 5～ 8MPa 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 離合器的結(jié)構(gòu)元件 從動(dòng)盤總成 從動(dòng)盤總成主要由摩擦片、從動(dòng)片、減振器和花鍵毅等組成。從動(dòng)盤對離合器工作性能影響很大。為了使從動(dòng)盤具有軸向彈性，以緩和沖擊。本系統(tǒng)采用在從動(dòng)盤上開 “T” 形槽，外緣形成許 多扇形，并將扇形部分沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。兩側(cè)的摩擦片則分別鉚在每隔一個(gè)的扇形上。 “ T” 形槽還可以減少由于摩擦發(fā)熱而引起的從動(dòng)片翹曲變形。 摩擦片與從動(dòng)片通過鉚接連接。鉚接方式連接可靠，更換摩擦片方便，適宜從動(dòng)片上裝波形片。 花鍵轂 采用齒側(cè)對中的矩形花鍵，花鍵軸與孔采用動(dòng)配合。采用 45 鋼。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，采用鍍鉻工藝。對減振彈簧窗口及與從動(dòng)片配合處進(jìn)行高頻處理。 從動(dòng)片材料采用 50 鋼，厚度定為 2mm ，表面硬度 35～ 40HRC 。 波形片采用 1mm 。 硬度為 40～ 46HRC，并經(jīng)過表面發(fā)藍(lán)處理。減振彈簧采用 60Si2MnA 彈簧鋼絲。 離合器蓋總成 離合器蓋總成除了壓緊彈簧外還有離合器蓋、壓盤、傳動(dòng)片、分離杠桿 裝置及支撐環(huán)等。 離合器蓋采用 08F 鋼板。 壓盤溫升可根據(jù)滑磨功 W 由下式來確定 mcvWt? )(C? （ ） 式中 t — 壓盤升溫 )(C? ； c — 壓盤的比熱容，鑄鐵為 )( Ckg?? ； m — 壓盤質(zhì)量 )(kg ； v — 傳到壓盤的熱量所占的比例，單片離合器壓盤為 。 壓盤材料采 用 HT200 。 傳動(dòng)片由彈簧鋼帶 65Mn 制成，每片厚度為 ，分為 4組。 分離杠桿由鋼板沖壓而成。 分離軸承總成 分離軸承總成由分離軸承、分離套等組成。本系統(tǒng)采用角接觸球軸承，并采用全黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 密封結(jié)構(gòu)和高溫鋰基潤滑油脂 [19]。 本章小結(jié) 離合器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，汽車從啟動(dòng)到行駛的整個(gè)過程中，經(jīng)常需要使用離合器。它的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間能逐漸接合，從而保證汽車平穩(wěn)起步 。本章主要對 離合器進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 包括其主要參數(shù)的選擇 及校核優(yōu)化，離合器的操縱機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)元件等。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 結(jié) 論 本次 設(shè)計(jì) 完成了公交汽車節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中液壓及傳動(dòng)部分的 設(shè)計(jì) 研究，包括系統(tǒng)的控制過程，以提高動(dòng)力性，降低油耗、排放，減少磨損為目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了不增加駕駛?cè)藛T的操作項(xiàng)目，不改變原來的操作習(xí)慣和原車輛的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)合理地配合發(fā)動(dòng)機(jī)工作，能夠根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)控制能量回收與釋放的轉(zhuǎn)換，適度控制能量回收與釋放的強(qiáng)度。 本系統(tǒng)采用變量泵 /馬達(dá)，氣囊式蓄能器為能量轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)存部件，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)時(shí)的能量回收和啟動(dòng)加速的液壓 能回饋。由液壓技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)、控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車輛的各項(xiàng)功能。其中包括了對變量泵 /馬達(dá)，蓄能器和離合器幾種主要元件的設(shè)計(jì)，計(jì)算，并給出了具體的裝配圖。 計(jì)算結(jié)果表明 ： 所選蓄能器的壓力及公稱容積均符合系統(tǒng)的要求； 選用的斜軸式柱塞馬達(dá)減小柱塞和缸體上的側(cè)向力，摩擦損失小，有更大的排量，選擇的結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求的功能，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求。 傳動(dòng) 裝置選擇合理，易于低成本實(shí)現(xiàn)； 總體性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 本研究適用于城市大型公交車輛，是環(huán)保節(jié)能的有效手段，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 參考文獻(xiàn) [1]黃德中 .汽車液壓或電力復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及展望 :節(jié)能技術(shù) . [2]陳禮攀 ,杜愛民 ,陳明 .汽車節(jié)能技術(shù) :人民交通出版社 ,. [3