基于proe下的轻型货车离合器设计说明书[带图纸].doc

毕业论文（设计）共32页第1页摘要本论文主要目的是按照整车设计应达到的性能参数进行离合器的匹配设计。离合器是传动系统中直接与发动机相连接的装置。它的作用是平稳接合、切断发动机和传动系之间的动力传递。离合器可以保证汽车平稳起步；避免变速器换挡时，轮齿间发生剧烈的冲击；防止传动系中各零部件由于过载而损坏。膜片弹簧离合器相对于螺旋弹簧离合器有着一系列的优点：膜片弹簧的非线性特性使在摩擦片整个磨损过程中保证压盘受到压紧力基本保持不变，保证离合器工作性能更稳定；膜片弹簧的分离指起到分离杠杆的作用，这样，省去了多组分离杠杆装置，零件数目减少，质量也减轻；在满足相同压紧力的情况下，膜片弹簧的轴向尺寸较螺旋弹簧小，在有限的空间内便于布置，使离合器的结构更为紧凑；同时膜片弹簧是圆形旋转对称零件，平衡性好，在高速时，其压紧力降低很少。并且制造工艺水平的不断提高，膜片弹簧离合器越来越广泛运用在现在汽车中。离合器主要由三部分组成：主动部分、从动部分和操作机构。作者设计思路按照这三个部分依次进行，设计过程简要概述如下：1)根据整车应达到一系列性能要求完成了汽车的总体设计。2)根据前面的汽车总体设计结果，对离合器基本尺寸、参数进行了选择。3)对离合器各零部件进行匹配性设计，并进行校核计算。4)对操纵机构的选型和设计。通过对机械式操纵机构和液压式操纵机构系统适用场合和优缺点的分析，选择液压式操纵机构作为该轻型汽车的操纵机构。关键词：离合器操纵机构压盘膜片弹簧非线性弹性特性AbstractThepapermainlydesignsthefundamentalparametersoftheclutchtomakebettermatchtothetotalperformanceparameterrequirementofthecar.Theclutchisthefrictiondevicewhichisconnectedwiththeenginedirectlyinthepowertrain.Itspurposeistoprovidesmoothengagementanddisengagementoftheenginefrommanualtransmission.Bymeansoftheclutch,itcanmakethecarreasonableandcomfortablestart,avoidviolentshockwhileshiftingthegearsinsidethetransmissionandpreventeachpartsofthepowertrainfromdamagingbecauseofoverload.Diaphragmspringclutchhavesomeadvantageoverspiralspringclutch:Duringthewholeabrasionoffrictionplate,thenonlinearityelasticpropertyofdiaphragmspringensuresthepressingforcetotheplate毕业论文（设计）共32页第2页remainingpracticallyunchanged,Therefore,theworkingperformanceismuchmorestability.Thecenterportionofthediaphragmspringisslitintonumerousfingersthatactasreleaselevers.Asseveralgroupsoftheseparationdevicesleavesout,thenumberofpartsandthetotalmassdecreasetosomedegree；underthesamerequirementpressingforcecircumstances,theaxialdimensionofthediaphragmspringisshorterthanthespiralspring,Therefore,theclutchcandeposecompactnessinconfinedspace；diaphragmspringiscircularrotationalsymmetrypartsothatitcanobtaingoodbalanceathighspeed.Meanwhile,withtheimprovementofmanufacturingprocesslevels,diaphragmspringclutchapplicationinmoderncarsisdoomedtobecomingmuchmorepopularity.Thedryclutchmechanismincludesthreebasicparts:drivingmember,drivenmemberandoperatingmembers.Theauthorperformshispaperjustinaccordancewiththisturns,theproceduresumupasfollows:1)Accordingtotheoverallrequirementofthecar,theoveralldesignisaccomplished2)Basedontheformeroveralldesignoutcome,thefundamentalstructureandparametersistobeselected.3)Bythebestmatchprinciples,theauthordesignsthevariouspartsofdiaphragmspringclutchappearanceandmaterialparameters.Throughcheckingcalculationandmodificationagainandagain,theresultsisgood.4)Theoperationdeviceselectinganddesign.Comparedthemechanicaltypecontrolsystemwiththehydraulicpressuretypecontrolsysteminstrengthsandweaknessesandapplicationrange,theauthorselectsthehydraulicpressuretypecontrolsystemasthelight-dutyvehiclesoperationdevice.Keywords：ClutchOperatingMechanismPressureplateDiaphragmSpringNonlinearityelasticproperty毕业论文（设计）共32页第3页目录第一章前言2第二章离合器的结构设计42.1离合器的结构选择与类型52.2压紧弹簧布置形式的选侧62.3压盘的驱动方式83.离合器的设计计算113.1离合器设计所需数据123.2摩擦片主要参数的选择123.3摩擦片基本参数的优化143.4膜片弹簧主要参数的选择163.5膜片弹簧的优化设计173.6膜片弹簧的载荷与变形关系183.7膜片弹簧的应力计算203.8扭转减振器设计233.9减振弹簧的设计253.10操纵机构263.11从动轴的计算273.12从动盘毂283.13分离轴承的寿命计算293.14本章小结30参考文献31致谢32毕业论文（设计）共32页第4页第1章前言1.1选题的目的本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供一定的参考价值。抛弃传统的推式膜片弹簧离合器，设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。1.2离合器发展历史近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业，使其发展速度明显比其它工业要快的多，因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在，它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。在早期研发的离合器中，锥形离合器最为成功。现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。20世纪20年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器1。近来，人们对离合器的要求越来越高，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。随着汽车发动机转速、功率不断提高和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构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。随着计算机的发展，设计工作已从手工转向电脑，包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。1.3离合器概述按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者毕业论文（设计）共32页第5页接合，以完成其本身的任务。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。为使离合器起到以上几个作用，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。膜片弹簧离合器在技术上比较先进，经济性合理，同时其性能良好，使用可靠性高寿命长，结构简单、紧凑，操作轻便，在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下，有以下优点2：（1）结合时平顺、柔和，使汽车起步时不震动、冲击；（2）离合器分离彻底；（3）从动部分惯量小，以减轻换档时齿轮副的冲击；（4）散热性能好；（5）高速回转时只有可靠强度；（6）避免汽车传动系共振，具有吸收震动、冲击和减小噪声能力；（7）操纵轻便；（8）工作性能（最大摩擦力矩maxeT和后备系数保持稳定）；（9）使用寿命长。1.3.1离合器的功用离合器可使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。如前所述，现代车用活塞式发动机不能带负荷启动，它必须先在空负荷下启动，然后再逐渐加载。发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为300500r/min，而汽车则只能由静止开始起步，一个运转着的发动机，要带一个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。因为如果是突然的刚性连接，就必然造成不是汽车猛烈攒动，就是发动机熄火。所以离合器可使发动机与传动系