农用车离合器的设计【机械类毕业-含CAD图纸】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共34页)
编号：12131411
类型：共享资源
大小：2.16MB
格式：ZIP
上传时间：2018-12-25
上传人：小***
认证信息
个人认证
林**（实名认证）
福建
IP属地：福建
100
积分
- 关 键 词：
-
机械类毕业-含CAD图纸
农用车
离合器
设计
机械类
毕业
cad
图纸
- 资源描述：
-
农用车离合器的设计【机械类毕业-含CAD图纸】,机械类毕业-含CAD图纸,农用车,离合器,设计,机械类,毕业,cad,图纸
- 内容简介：
-
目 录摘 要IAbstractII1绪论11.1离合器概述11.2离合器的功能21.3离合器的工作原理32离合器方案的选择42.1离合器的分类42.2离合器的设计要求83离合器主要参数的确定103.1后备系数103.2摩擦片厚度h、外径D、内径d103.3摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙t113.4单位压力p0123.5滑磨功的验算124离合器的设计与计算134.1膜片弹簧的设计134.2膜片弹簧校核154.2.2膜片弹簧强度校核174.3扭转减振器设计184.3.1扭转减振器的概述184.3.2 扭转减振器的主要参数194.4离合器的操纵机构214.4.1对离合器操纵机构的要求214.4.2操纵机构结构形式的选择214.4.3离合器操纵机构的设计计算214.5离合器主要零部件的结构设计224.5.1从动盘总成224.5.3从动盘毂234.5.4摩擦片244.6离合器盖总成244.6.1离合器盖244.6.2压盘的设计244.6.3传动片254.6.4分离杠杆装置254.6.5支承环275结论28参考文献29致 谢30I农用车离合器设计摘 要随着现代农业的发展，农用车作为农民的运输及劳动工具得到了广泛的普及，而离合器作为一个车辆中的核心部件显得尤为重要。农用车离合器结构应该简单，质量小，方便拆装、维修，保证其工作的可靠性。本次设计主要依据任务书所给参数及技术要求进行设计，选择适合农用车的离合器设计方案，以及对各部件参数进行设计。关键词：农用车离合器；方案选择；参数计算The design of the farm vehicle clutchAbstractWith the development of modern agriculture, agricultural vehicles as farmers, transport and labor tool has been widely spread, and clutch as a core component of vehicle is particularly important. Agricultural vehicles clutch structure should be simple, the quality is small, convenient tear open outfit, maintenance, ensure the reliability of it.Mainly based on the design plan descriptions of the given parameters and technical requirements for design, choose suitable for agricultural vehicles clutch design scheme, and to design the parameters of different parts.Key words: agricultural vehicles clutch; Scheme selection; Parameter calculationI1绪论1.1选题意义当今汽车行业的快速崛起。从20世纪初到21世纪，汽车保有量增长迅速，汽车行业高速发展，其新技术也迅猛发展。慢慢产生了高速汽油机，高速柴油发动机，弧齿锥齿轮和准双面锥齿轮传动、差速器、膜片弹簧式离合器、液压减震器。20世纪中期，汽车技术更加注重汽车安全方面。20世纪中期至今，汽车技术在安全方面有着越来越高的要求、降低有害物质的产生。因而许多安全，环保方面的新技术，以及新的车型应运而生，比如abs防抱死系统、电喷系统、缸内直喷技术、分层燃烧技术、新燃料汽车等。现如今汽车新技术的发展由下面五个部分组成：（1） 安全配置：ABS汽车防抱死系统、ASR防滑系统、ESP车身稳定系统、ACC自适应巡航、汽车安全带、SRS汽车安全气囊等。（2）环境保护：电喷系统、废气再循环系统、可变进排气系统、可变进气道、涡轮增压系统等技术。（3）能源保护：1、现在汽车都采用轻量化的车身，其要求是将现有汽车材料中的70%的钢铁材料用轻型材料代替，但是也要保证其刚度。2、减少轮胎的行驶阻力，现在大多数车辆都选择子午线轮胎。3、减小汽车在行驶过程中的风阻系数，这要求设计汽车外观时外型设计地更加平顺圆润。（4）使用环保燃料：使用新型合成燃料、液化气以及天然气、甲醇燃料或者电池作为动力源。 （5）操纵简便：使用自动变速器、电子转向系统、电磁悬架、GPRS定位系统、自动刹车等技术。如今，汽车发动机技术的高速发展，导致其功率和扭矩都越来越大，这样就导致人们对离合器的性能越来越苛刻。这就迫切需要我们对离合器的性能进行升级，对其工作的可靠性和其使用寿命进行进一步的设计。1.2离合器概述在机械运行过程中，我们需要根据不同的工作状况，使得发动机与变速箱之间实现动力的传递与分离，离合器就能起到这样的作用。离合器在汽车中是一个非常重要且必不可少的部分，它是作为一个独立的总成而存在在车辆传动系中的，它直接与发动机和变速器相连接，位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内。它由四个部分组成，结构如下图1-1所示图1-1 离合器的组成图1-2为离合器结构简图图1-2 离合器构造简图1.3离合器的功能离合的最主要的功能：（1） 控制动力传递。（2） 保证发动机、传动系接合平顺。（3） 降低齿轮之间冲击力，减少磨损。当动力系统为内燃机的时候，离合器的作用是传递和切断扭矩传递，从而能够使得汽车行驶过程中动力传递地很平顺。当发动机超负荷运行时，离合器可以发生打滑，这样就能很好地保护传动系统，防止对车辆零件产生的损伤。1.4离合器的工作原理在工作中，踩下离合器踏板就可以中断动力传递。当需要实现动力传递时，一档时需要缓缓抬起离合器踏板。离合器工作简图如图1-3所示。图1-3 离合器工作简图22离合器方案的选择2.1离合器的分类现代汽车种类繁多，在目前保有的车辆中，干式盘形摩擦离合器的应用最广泛，它的分类如图2-1所示图2-1 摩擦离合器的分类一、从动盘数目（1）单片离合器单片离合器结构简单易操作其缺点在于传递转矩小，存世的单片离合器最大转矩为2300Nm。应用于整车质量小，发动机转矩的情况。单片离合器如图2-2所示图2-2 单片离合器结构（2）双片离合器双片离合器传递转矩的能力强，结合柔和、平顺，驾驶员操作感比较温和，使用寿命长。但难以彻底分离，轴向尺寸大，结构复杂，散热差。磨损后需要通过减少垫片来调整弹簧压紧力。发动机转矩超过规定值就需要使用双片离合器，比如美国的标准为1100Nm。双片离合器如图2-3所示图2-3 双片离合器结构（3）多片离合器多片离合器接合更平稳。在接合时，它的摩擦表面温度比较低，这样对摩擦片的损伤就会小，使用寿命就能延长。但是多片离合器也有它的缺点，比如它的分离行程比较大，不容易彻底分离。它得轴向尺寸大且转动惯量也比较大。大多数质量大于14t的商用车会选择这样的离合器。二、压紧弹簧和布置形式（1）周置弹簧离合器周置弹簧离合器采用圆柱螺旋弹簧，结构简单、制造容易，广泛应用在商用车上。压紧弹簧直接与压盘接触，接触部位容易磨损甚至断裂，造成压紧力下降的问题，导致离合器传递转矩的能力下降，工作不稳定。周置弹簧离合器结构如图2-4所示图2-4 周置弹簧离合器结构（2）中央弹簧离合器中央弹簧离合器的压紧弹簧布置在离合器的正中心，性能稳定。中央弹簧离合器结构如图2-5所示图2-5 中央弹簧离合器结构（3）斜置弹簧离合器斜置弹簧离合器的弹簧施加在压盘上的压紧力变动小，工作性能可靠、踏板力小。斜置弹簧离合器结构如图2-6所示图2-6 斜置弹簧离合器结构（4）膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器设计比较复杂，虽然制造工艺复杂，成本高，对其材料要求高，但是随着材国内膜片弹簧的制造技术水平的日益成熟。因此，膜片弹簧离合器的有了越发广泛的使用范围，包括乘用车及各种商用车。其结构如图2-7所示图2-7 膜片弹簧离合器结构膜片弹簧离合器分为拉式和推式。推式设计简单，质量大，安装容易，弹簧外径小，压紧力小，弹簧应力大，踏板力大，寿命短；拉式正好相反。对比可见，拉式膜片弹簧离合器是时代的潮流，目前在各种汽车中有着日趋广泛的运用。它的中间支承少，因此降低了摩擦损失，提高了传动效率，也不会产生冲击和噪声。但是需要采用特定的分离轴承。三、压盘的驱动方式压盘的驱动方式主要有凸块窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动式等多种驱动方式。前面三种驱动方式在他们与连接件之间都存在着空隙，这样就不可避免的有噪音，也加剧了零件的磨损，降低了传动效率。但是弹性传动片式的驱动方式就能有效地避免这一系列的问题，它的两端分别和压盘与离合器盖接触。由于传动片具有弹性，所以当发动机工作的时候，传力片受到拉力作轴向运动。弹性传动片驱动方式的结构简单，使用稳定性高，使用寿命长。但其也由缺点，它的反向承载能力较差，所以当车辆反拖时，传动片容易被折断。因此在使用这种驱动方式的时候，要选择合适的材料，我们一般都使用高碳钢。2.2离合器的设计要求要使离合器具有较好的工作性能，离合器设计应该满足如下要求：（1）能可靠地传递发动机所能提供的最大扭矩。（2）减轻接合时的冲击。（3）分离能够彻底、迅速。（4）减小转动惯量以减少磨损。（5）良好吸热能力及通风散热性，以保证它的工作时不至于过热，就能有更长的使用寿命。（6）规避传动系的扭转振动，减弱噪音。（7）操作精准、轻巧。（8）工作性能稳定。（9）工作可靠，寿命长。（10）离合器构造应该简单、零件布置紧凑，质量也要小，制造中讲究较好的工艺性，安装拆卸、维修保养较为便捷等。随着汽车产业的蓬勃发展，人们对汽车性能有着近乎偏执的渴望。在发动机技术日新月异的大背景下，尤其需要一个与高性能发动机相匹配的高质量离合器。提升离合器工作可靠性、延长使用寿命、满足各种工况的，已成为当今离合器的发展趋势。本次设计主要技术要求：发动机额定转速下功率29kw/3200（r/min）；发动机最大转矩97Nm/2200（r/min）；额定载质量1000kg；总质量2510kg；最高车速68km/h。本设计要求对离合器结构进行合理选择，再对离合器的尺寸以及参数进行设计；最后再对主要零部件的结构进行设计计算，要求包括详细的设计过程，和参数选择过程等步骤。考虑到本次设计质量较小，且为农用车，更需结构简单，方便耐用，因此本次设计采用单片式膜片弹簧离合器。83离合器主要参数的确定3.1后备系数后备系数会影响到车辆起步过程中的滑磨，也是离合器在传递发动机最大转矩时候可靠程度的体现。膜片弹簧离合器在弹簧磨损之后，压力不会降低，因此本次设计中值不用太大。为了减小离合器整体尺寸，降低传动系过载的可能性，确保操纵轻巧方便，在发动机有较大的后备功率时或者工作环境较好的情况下，应该选得稍微小些；在使用起来相对粗暴，转矩不是很平稳，值在选取时应该大一些。各种车型的离合器的取值可参考表3-1本次设计中，农用车总质量很小，使用条件略差，故离合器后备系数根据表格在1.201.75范围取值，取=1.40。离合器摩擦力矩根据公式Tc=Temax，Temax为发动机最大转矩，Temax=97Nm,因此Tc=135.8Nm3.2摩擦片厚度h、外径D、内径d离合器的另一个很重要的参数是摩擦片外径D，会影响到离合器结构、寿命。摩擦片外径D的大小可依照发动机最大转矩Temax按公式计算，KD表示直径系数，根据表3-2取值。取KD=16.0，得D=157.58mm，圆整为D=160mm，摩擦片内外径之比c=d/D，c对从动片总成结构、性能有影响，一般在0.530.70之间，依据行业标准JB/T9190-1999离合器摩擦面片尺寸（表3-3）选取，d=110mm，厚度3.2mm，故c=0.6875，故本次设计主要参数见表3-4。表3-4 本次设计主要参数摩擦片外径D（mm）160摩擦片内径d（mm）110内外径比c0.687厚度h（mm）3.2单面面积（mm2）106003.3摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙t关于摩擦片自身材料的选取，采用得较为广泛的一般有石棉基、粉末冶金和金属陶瓷三种。石棉基质地的摩擦片摩擦因数f易受外环境影响，不是很稳定，后两种质地的摩擦片的摩擦因素就相对较大而且稳定。以上三种材料的摩擦因数f的取值可参照表3-5表3-5 各种材料的摩擦因数f的取值范围本次设计f取值0.30离合器间隙t，是提前在分离轴承与分离杠杆内端之间保留的间隙，一般在34mm范围内。3.4单位压力p0单位压力p0选取时候应该综合考虑各种因素。当需要频繁使用离合器的汽车，选择p0时就要适当选择小一些；当摩擦片尺寸较大的时候，为了散热通风，p0应该适当选择小一些。如果离合器摩擦片外径选取得比较大，选取小些的p0，当后备系数较大，可适当增大p0。p0也反映了离合器的寿命，p0小寿命长。根据公式，Z表示摩擦面数，单片离合器的Z=2，可得p0约取值0.31MPa，在允许范围内。3.5滑磨功的验算车辆起步时的滑磨功应该小于其许用值，防止烧毁摩擦片，即上式中，等号前小写的表示单位摩擦面积上产生的滑磨功（）；表示其许用值（），乘用车的，最大总质量小于6.0t的商用车的，最大总质量大于6.0t的商用车的；分子上大写的表示车辆起步过程中产生的总滑磨功（），虽然会由于不同的驾驶技巧得出的大小发生改变，一般用分析法，理想化起步过程，根据以下公式计算W=*式中，ma表示汽车总质量（kg）；rr表示轮胎滚动半径（m）；ig表示变速器一挡时候的传动比，（默认车辆起步时均为一挡）；io表示主减速器传动比；ne表示发动机转速（），乘用车取，商用车取。本次设计中取值如下：汽车总质量；轮胎滚动半径；变速器传动比；主减速器传动比；发动机转速ne=1500r/min；代入公式得W=6881.7J。将其代入滑磨功验算公式得w=0.32（J/mm2），小于许用值w=0.33J/mm2，所以符合标准。114离合器的设计与计算4.1膜片弹簧的设计膜片弹簧的弹性特性可用以下公式表示式中，钢材料弹性模量：；钢材料泊松比：；H表示膜片弹簧自由状态下碟簧部分的内截锥高度（mm）；和分别表示压盘加载点、支承环加载点半径（mm）。膜片弹簧在不同状态的变形情况如图4-1 （a）自由状态 （b）压紧状态 （c）分离状态图4-1 膜片弹簧变形状况（1）比值H/h以及h的选择比值H/h对膜片弹簧离合器的弹性特性影响大，如图4-2。1. 2. 3. 4. 5. 图4-2 膜片弹簧的弹性特性曲线（1）为了保证离合器压紧力稳定且具有良好的操作性，达到最佳的使用性能。车辆离合器上用的膜片弹簧的H/h值一般在1.52.0范围内，本次设计取值H/h=2.0，板厚一般在24mm范围内，本次设计取值h=2mm。则H=2*2=4mm（2）R/r比值和R、r的选择对弹簧载荷和应力特性均有影响。根据离合器结构布置、压紧力的需求，的值一般取值在范围内，本次设计取。拉式膜片弹簧离合器的值应当取为大于等于。摩擦片的平均半径：Rc=（D+d）/4=67.5（mm）对于拉式膜片弹簧的r值而言， rRc=67.5，取r=70，代入公式R/r=1.3，得出R=91，取整R=90，R/r=1.29（3）的选择在自由状态下，膜片弹簧的圆锥底角的大小跟内街追高度H的大小有密切关系，根据公式可求得=11.3，在915范围内。（4）分离数目的选取分离指数目一般取18。当膜片弹簧尺寸较大的时候能够取24，较小的时候取12。本次设计选取=18。（5）切槽宽度、及re的确定的范围为3.23.5mm，取=3.3mm；的范围为910mm，取=10mm；因为，所以=70-10=60mm，则=60mm。（6）压盘加载点半径R1的确定，以及支撑环加载点半径r1的确定R1和r1对膜片弹簧的刚度有影响，研究表明，r1应该略比r大些并且应当无限接近r，R1则应当略小于R并且应当无限接近于R。所以R1=89mm，r1=71mm。（7）膜片弹簧小端的内半径r0的确定，以及分离轴承作用半径rf的确定根据离合器结构决定，应当大于第一轴上花键外径，则应大于膜片弹簧各尺寸位置如图4-3所示图4-3 膜片弹簧各尺寸位置（8）膜片弹簧制造工艺 由于膜片弹簧的工作特性，我们一般都选择高精度的钢板作为材料，常用的有60Si2MnA或者50CrVA，在国内被广泛采用，用来制造膜片弹簧离合器的材料。一般需要对其进行一些强压处理，用来提高它的承载能力，或者用高速的弹丸流喷射其表面，一般称为喷丸处理。这样其表层也会产生一定的可控的塑性变形，就能够在弹簧表面形成一定厚度的强化保护层，产生了冷作硬化的效果也可达到目的。可以在分离指的端部用高频淬火及喷镀的方法处理一下，就能够提高它的耐磨性能。膜片弹簧和压盘相互接触的地方，会因存在拉应力，时间长了就会导致出现一些裂纹。4.2膜片弹簧校核为了满足离合器各种性能要求，弹簧各参数应满足下列要求1.6H/h2.29H/（R-r）151.2R/r1.35702R/h1003.5R/r05.0（D+d）/4r1D/21R-R170r1-r60rf-r043.5（R1-rf）/（R1-r1）9.0经验算得：已取值均在范围内，r0在1825.7mm，rf在1829.7mm范围内即可，取r0=18mm，rf=20mm。4.2.1确定膜片弹簧的工作点位置 膜片弹簧弹性曲线如图4-4所示图4-4 膜片弹簧的弹性特性曲线（2）磨损极限点：A点弹簧工作点：B点（B点有活动范围）弹簧分离行程最大点：C点凸点（最大力点）：M点凹点（最小力点）：N点拐点（弹簧压平点）：H点接合时的工作区间：M-H分离时的工作区间：B-C弹簧可正常工作区间：A-C将参数带入公式可得F1=f(1)=115.7113-1249.6412+37481求导可得出凹凸点以及拐点，如下：曲线凸点：1=2.12mm时，F1=3431.88N曲线凹点：1=5.13mm时，F1=1962.10N曲线拐点：1=3.6mm时，F1=2696.03N设分离轴承对分离指施加大小为的载荷，作用点发生的变形为。 4.2.2膜片弹簧强度校核假设膜片弹簧沿着盘壁的方向承受载荷时，发生的弹性形变为零，可以理解为，膜片弹簧壁被刚性地进行了轴向压缩。如下图，旋转中心点O点即为坐标原点。X轴方向与膜片弹簧盘壁平行，切向应力用公式为膜片弹簧承受的切向应力，在子午断面中的分布如下图4-5所示图4-5 子午断面绕中心点的转动 将上式变形为下面公式： 将坐标，和 代入变形公式有：令，转角极大值代入数据得： mm 可求得： ，N/mm2 该点承受分离轴承施加的推力大小为： mm 因此： N/mm2 与相互垂直，可得： 未超范围，因此满足要求。4.3扭转减振器设计4.3.1扭转减振器的概述扭转减振器早在上个世纪30年代便应用在了汽车上，用以消除传动系的共振。扭转减振器主需要具备有如下的功用：（1）调整传动系扭振时候的固有频率。（2）减弱因为冲击产生的瞬态扭振。（3）降低主减速器和变速器的扭振还有噪声。（4）改善离合器的换挡接合时候的平顺性。扭转减振器具有线性和非线性两种，如图4-6及4-7所示。在以汽油机为动力源的车辆当中，一般另外设置一组弹簧，其刚度会比较小一点，在发动机怠速的时候用来减轻变速器怠速时候所产生的噪声。 图4-6 线性特性 图4-7 非线性特性4.3.2 扭转减振器的主要参数减振器主要参数包括，扭转刚度和阻尼摩擦元件之间的阻尼摩擦转矩，极限转矩以及预紧转矩和极限转角等值。减振器尺寸简图如图4-8所示图4-8 减振器尺寸简图（1）极限转矩极限转矩是限位销（图4-7中的圆形部分即为限位销）发挥作用时候的转矩，它和发动机最大的转矩Temax有着密切的关系，通常可以根据公式来求=上述表达式中：商用车的系数取值为1.5；乘用车的系数取值为2.0。因此=1.5*97=145.5Nm（2）扭转角刚度为规避传动系统可能会产生的共振，选取减振器的扭转角刚度大小的时候要合理，从而让发动机在一般的工作转速的条件下，不产生共振的现象。根据以上综述，施加在从动片上的转矩可表示为下式表示为了转过该弧度，需要加在从动片上的转矩（Nm）；表示线性刚度（N/mm）；表示弹簧个数；表示位置半径（m）。根据公式，可得，表示减振器自身的扭转角刚度（Nm/rad）。设计的时候，可以按照经验初选为，本设计中选取=1000Nm/rad。（3）阻尼摩擦转矩扭转刚度受限于发动机最大转矩Temax以及其自身结构，不能够太小，所以为了在发动机日常工作转速的大小范围之内很好地消除振动，需要谨慎选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩，通常可以按照下面的式子进行选择=（0.060.17）本设计中选取=0.1*97=9.7Nm。（4）预紧转矩安装减振弹簧的时候，通常都会施加一点的预紧力。科学实验表示，当增大，共振频率的大小会有所减小，这对于弹簧来说是个好现象。但是预紧力不能够大于阻尼摩擦转矩，根据公式=（0.050.15），本次设计取=0.08*97=7.76Nm。（5）减振弹簧的位置半径的需要大一些，按公式 d表示摩擦片的直径，本设计取=38.5mm(6) 弹簧个数的值按照表4-1选取：因本次设计D为160mm，按表格则可取46个，本次设计取=4（7）减振弹簧总压力可用公式得：=145.5/0.0385=3779N。（8）极限转角极限转角表示，当减振器从预紧转矩逐渐增加到极限转矩时候，从动片相对于从动盘毂转过的角度，可用公式表示=表示减振弹簧在正常状况下工作所产生的变形量。通常在312范围内，本次设计取=10。4.4离合器的操纵机构4.4.1对离合器操纵机构的要求（1）踏板力在80150N范围内。（2）踏板行程在80150mm范围内。（3）要有踏板行程调整装置。（4）应设计针对踏板行程的限位机构。（5）应该具有足够的刚度。（6）工作稳定性好。（7）工作寿命长、维修保养方便。（8）在驾驶员左脚适当靠右的位置上。4.4.2操纵机构结构形式的选择离合器操纵机构主流有机械式、液压式及机械式和液压式操纵机构的助力器、气压式和自动操纵机构等。绳系操纵机构可以采用吊挂式踏板结构，对于驾驶员来说更加适宜操纵；但使用寿命短，机械效率低。液压式操纵机构传动效率高、质量小、布置简便，所以广泛应用于各种形式的汽车当中。本次设计选用液压式操纵机构。4.4.3离合器操纵机构的设计计算操纵机构简图如图4-9所示图4-9 操纵机构简图（1）踏板行程等于自由行程加工作行程，可用下式表示 表示分离轴承的自由行程，大小在范围内，踏板自由行程大小在2030mm范围内；表示主缸直径、表示工作缸的直径；表示摩擦片面数；表示离合器分离时对偶摩擦面之间的间隙，单片：，双片：；、表示杠杆尺寸。本次设计取=2mm、=2、=1，=50mm、=300mm、=70mm、=80mm、=20mm、=70mm。本次设计取踏板力，、，踏板传动比=6主缸所受力=，代入参数可得=800N。最大允许油压一般为，则 代入参数得最小值为，最大值为。同理可得的最小值为，最大值为。故本次设计取，故：84mm满足设计要求踏板行程在80150mm之间。4.5离合器主要零部件的结构设计4.5.1从动盘总成从动盘总成由从动盘毂、摩擦片、从动片、扭转减振器组成，设计要求如下（1） 从动盘的转动惯要小，减少冲击、磨损。（2） 具有轴向弹性。（3） 可规避传动系共振。（4） 强度高。4.5.3从动盘毂从动盘毂承受了由发动机传来的绝大部分转矩。花键的尺寸可依据表4-2选取。表4-2 从动盘毂花键的尺寸由于=160mm，则查表可得：花键尺寸：齿数，外径,内径，齿厚，有效齿长，挤应压力。花键要进行挤压应力计算，公式如下：表示花键齿数；表示花键齿工作高度，；表示花键的有效长度（mm）。表示花键的齿侧面压力（），用下式表示：，分别表示花键内外径（mm）；表示从动盘的数目；是发动机的最大转矩（Nm）。已知条件：故所选花键尺寸满足挤压应力不应该超过20Mpa的设计要求。4.5.4摩擦片摩擦片应该具有以下性能：（1）较高且稳定的摩擦因数。（2）够强的机械强度、较好的耐磨性。（3）密度小。（4）热稳定性能要好。摩擦片材料主要有石棉基、粉末冶金、金属陶瓷和有机摩擦材料。因石棉材料会造成环境污染，有害人体健康，有机摩擦材料是作为石棉材料替代品而开发出来的，还具有更好的耐磨性，质量轻，强度高，工作稳定的优点。所以本次设计采用有机摩擦材料。摩擦片与从动片之间有两种连接方式，铆接连接可靠，更换摩擦片比较方便。本次设计选用铆接方式进行。4.5.5波形弹簧和减震器波形片一般采用，厚度取为，硬度为，并经过表面发蓝处理。减振弹簧用60Si2MnA钢丝。4.6离合器盖总成4.6.1离合器盖离合器盖结构设计要求如下：（1）刚度足够。（2）与飞轮保持良好的对中。（3）具有较高的精度。（4）可在离合器盖上通风窗孔，以便于散热通风，以避免摩擦表面温度过高。4.6.2压盘的设计对压盘结构需要满足如下要求：（1）具有较大的质量，有良好的散热通风性能。（2）刚度较大。（3）厚度为。（4）与飞轮应保持良好的对中。（5）压盘高度公差小。（6）压盘外径略大于摩擦片外径，压盘内径略小于摩擦片内径。本次设计取厚度为20mm，外径165mm，内径105mm。压盘和飞轮之间连接方式有以下几种：过去在单片离合器中压盘是固定在飞轮，同时在离合器盖上开有一个口，压盘上有凸台，凸台伸进盖上得开口。压盘随着离合器转动。使用过程中摩擦片会磨损，这样会导致压盘移动。为了使得摩擦片依旧能够传递扭矩，所以我们应该将压盘凸台设计的高出离合器盖上的开口。单片离合器能够使用键连接。双片离合则可以使用综合式或者销子传力的方式进行连接。压盘的结构形状不仅和传力片有联系，还和压紧方式和分离方式有关。在采用沿圆周分布的圆柱螺旋弹簧作压紧弹簧时，压盘上应该铸有圆柱形凸台作为弹簧的导向座。而在使用膜片弹簧或者中央弹簧时，就可以在压盘上铸有一圈凸起以供支承磨片弹簧或者弹性压杆的作用。前面在确定离合器基本参数的时候，已经基本确定摩擦片地内外径尺寸。在其尺寸确定之后，压盘的内外径也就确定了下来。这样，就需要确定压盘的厚度。压盘一般都做得比较厚，而且在压盘的内边缘会成有一定锥度以避免压盘受热变形导致内缘的凸起。另外，设计压盘时要注意通风。离合器接合一次，压盘升温最大不得超过10C。根据公式（m为压盘质量，为传到压盘的热量比例，c为比热容）。压盘质量m=(165/2)2-(105/2)22010-97.83103=1.99kg，取m=2kg代入公式得t=3.5C，因此符合要求。4.6.3传动片传动片常用组，每组片，每片厚度为mm,一般有弹簧钢带65Mn制成。故取如下数据：传动片宽度20mm，传动片厚度0.7mm，两孔间的距离60mm，孔径6mm，切向布置半径130mm。根据公式来计算传动片的有效长度。其中为螺钉孔直径，将表格中参数代入表达式，可得mm。用来计算传动片的弯曲总刚度。上述式中，表示为传动片所用材料的弹性模量（MPa），本次设计取Mpa。表示为截面惯性矩（）将表格参数代入公式，可得MN/m。根据上述分析，计算以下三种工况下面的最大驱动应力以及传动片的最小分离力：在离合器彻底分离时，传力片轴向变量=0，故=0，此时离合器也不传递转矩，故=0，所以传力片中应力=0。当压盘、膜片弹簧和离合器盖组装成总成的时候。传力片的轴向变形量最大值就发生在压盘和离合器盖组装成总成的时候。此时根据结构布置的尺寸链可以初步计算的mm，由以下式子计算最大应力，即：代入参数，可得=910MPa。离合器传递扭矩且摩擦片磨损到极限的时候，此时，虽然传力片的轴向变形量已经比上述的要小，但是传力片受力扭转，其应力最为复杂的有两种情况：正向或者反向驱动。通过尺寸链计算可得mm正向驱动应力公式：代入参数可得=268MPa反向驱动应力公式：代入参数可得=843MPa通过比较正向与反向驱动应力，显然反向驱动应力最危险。我们计算载荷比较保守，明显偏大。因此，我们可以用其屈服极限作为传力片的许用应力。综合比较下，本次设计选取80号钢。传力片的最小分离力发生在离合器钢安装的时候，这时的从动片没有受到磨损，离合器在接合状态下的弹性弯曲变形量最小，根据设计确定mm。根据公式：代入参数可得=205N，满足设计要求。4.6.4分离杠杆装置分离杠杆装置的结构设计要求如下：（1）弯曲刚度大。（2）与压盘不会发生干涉。（3）内端高度应该能够调整。（4）减小支撑处的摩擦和磨损。（5）避免压紧力降低。（6）提高通风散热的能力。分离杠杆主要由08低碳钢板冲压和35等中碳钢锻造成形而成，硬件硬度一般为131156HBS。表面需要进行氰化处理以提高耐磨性。4.6.5支承环支撑环和支承铆钉的安装尺寸的精度要求比较高，耐磨性要好。支承环一般采用3.04.0mm的碳素弹簧钢丝。本次设计采用4.0mm的碳素弹簧钢丝。265结论本次设计首先介绍了离合器基本情况，功能以及工
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号