气体燃料发动机离合器结构设计开题报告.doc

大学本科毕业设计开题报告题目气体燃料发动机离合器结构设计指导教师院（系、部）机械工程学院专业班级学号姓名日期教务处印制1一、选题的目的、意义和研究现状选题目的、意义：随着社会节奏的加速以及人们生活水平的提高，对汽车来说，人们要求它有自重轻、行使速度高、加速性能好、使用于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点。为了满足汽车各种行使的需求，在汽车上要需要有一套复杂的传动系统。现代汽车上最常用的是机械式传动系统，它是由发动机以及离合器、变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置（如半轴）等部件组成。其中离合器是作为一个独立的部件而存在的。它在传动系统中起着传扭、分离传动、减振和过载保护多重功用，其品质攸关汽车的性能，对于使用工况复杂、超载严重的中国汽车更是如此。随着汽车发动机转速和功率的不断提高、汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结果发展，传统的操作形式正向自动操作形式发展。因此，提高离合器的可靠性和使用寿命，适应高转速，增加传递转矩的能力和简化操作，已成为离合器的发展趋势。在以内燃机为动力的汽车机械传动系中，离合器处于传动系的首端，用来切断和实现对传动系的动力传递，以保证在起步时将发动机与传动系平顺地接合，使汽车能平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中齿轮之间的冲击，便于换挡；在工作中受到大的动载荷时保护传动系，防止其受过大的载荷。研究现状：传统离合器分有拉线和液压式两种，自动离合器也分为两种：机械电机式自动离合器和液压式自动离合器。机械电机式自动离合器的ECU汇集油门踏板、发动机转速传感器、车速传感器等信号，经处理后发送指令驱动伺服马达，通过拉杆等机械形式驱使离合器动作；液压式自动离合器则是由ECU发送信号驱动电动液压系统，通过液压操纵离合器动作。液压式自动离合器在目前通用的膜片离合器的基础上增加了电子控制单元（ECU）和液压执行系统，将踏板操纵离合器油缸活塞改为由开关装置控制电动油泵去操纵离合器油缸活塞。变速器控制单元（ECU）与发动机控制单元（ECU）是集成在一起的，根据油门踏板、变速器档位、变速器输入/输出轴转速、发动机转速、节气门开度等传感器反馈信息，计算出离合器最佳的接合时间与速度。自动离合器的执行机构由电动油泵、电磁阀和离合器油缸组成，当ECU发出指令驱动电动油泵，电动油泵产生的高压油液通过电磁阀输送到离合器油缸。通过ECU控制电磁阀的电流量来控制油液流量和油液的通道2变换，实现离合器油缸活塞的移动，从而完成汽车起动、换档时的离合器动作。离合器分类国家标准GBT10043-2003汽车离合器有摩擦式离合器、液力变矩器(液力偶合器)、电磁离合器等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。湿式摩擦式离合器一般为多盘式的，浸在油中以便于散热。采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧，并将这些弹簧沿压盘圆周分布的离合器称为周布弹簧离合器。3二、研究方案及预期结果研究的主要内容：在一定负载的情况下，利用选定天然气发动机研究离合器主题参数，调节离合器的后备系数，性能参数，单位压力，摩擦间隙等主要指标参数。主要解决的问题：为保证离合器具有良好的工作性能，对汽车离合器提出如下基本要求：在任何行驶情况下能可靠的传递发动机的最大转矩，而且传递转矩的能力有适当的储备；分离时要彻底迅速；接合时要平顺柔和，以保证汽车起步平稳，没有抖动和冲击；离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时齿轮间的冲击并便于换挡和减小同步器的磨损；应使汽车传动系避免危险的扭转共振；具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力；有足够的吸热能力，并且散热通风良好，以保证工作温度不致过高；操纵轻便；工作可靠，寿命长；作用在摩擦片上的正压力和摩擦系数在离合器使用过程中变化要小，力求离合器工作能保持稳定。主要方法：用动力学，线性参数等方法对重要的离合器参数进行校核，对离合器盖进行有限元分析技术路线：第一步，进行总体方案构思，提出设计方案，绘制结构草图。第二步，进行总体结构设计，完成系统总图（机械图纸）绘制。进行总体结构主要参数的估算。第三步，进行重要零件结构设计，完成零件图（机械图纸）绘制，进行必要的校核和。预期结果：1、用动力学及相关线性参数等方法，计算压盘，扭转减振器，膜片弹簧等主要材料的数据及优化温度等主要参数。2、用相关参数化设计方法建立汽车离合器的二维图形，实现离合器的最优设计，降低产品研发周期，降低产品开发成本和制造成本。3、零件图5张，总装图2张。4、论文50000字。