毕业设计（论文）-轻型载货汽车离合器及传动轴设计（全套图纸） .pdf

河河 南南 科科 技技 大大 学学 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 题 目题 目 轻 型 载 货 汽 车 车 设 计 （ 离 合 器 及 传 动轻 型 载 货 汽 车 车 设 计 （ 离 合 器 及 传 动 轴设计）轴设计） 姓姓 名名 院院 系系 车 辆 与 交 通 工 程 学 院车 辆 与 交 通 工 程 学 院 专专 业业 车 辆 工 程车 辆 工 程 指 导 教 师指 导 教 师 2015 年年 6 月月 3 日日 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 1 - 目 录 前 言 . - 2 - 第 一 章 离 合 器 设 计 分 析 与 方 案 选 择 . - 4 - 1.1 概 述 - 4 - 1.2 离 合 器 结 构 方 案 分 析 . - 5 - 1.2.1 从 动 盘 数 的 选 择 - 6 - 1.2.2 压 紧 弹 簧 和 布 置 形 式 . - 7 - 1.2.3 膜 片 弹 簧 支 承 形 式 . - 8 - 1.2.4 压 盘 驱 动 方 式 的 选 择 - 8 - 第 二 章 离 合 器 基 本 参 数 和 主 要 尺 寸 选 择 . - 9 - 2.1 离 合 器 基 本 参 数 计 算 . - 10 - 2.2 膜 片 弹 簧 主 要 参 数 的 选 择 . - 13 - 2.3 扭 转 减 震 器 的 设 计 - 14 - 2.4 离 合 器 压 盘 的 设 计 - 18 - 2.5 离 合 器 毂 花 键 的 强 度 . - 19 - 2.6 离 合 器 操 纵 机 构 的 设 计 计 算 . - 20 - 第 三 章 传 动 轴 的 设 计 与 计 算 - 23 - 3.1 概 述 - 23 - 3.2 万 向 节 结 构 方 案 分 析 . - 24 - 3.3 万 向 节 的 设 计 计 算 - 25 - 3.3.1 万 向 节 设 计 . - 25 - 3.3.2 传 动 轴 的 设 计 错 误 ！ 未 定 义 书 签 。错 误 ！ 未 定 义 书 签 。 第 四 章 结 论 . 错 误 ！ 未 定 义 书 签 。错 误 ！ 未 定 义 书 签 。 参 考 文 献 . 错 误 ！ 未 定 义 书 签 。错 误 ！ 未 定 义 书 签 。 致 谢 错 误 ！ 未 定 义 书 签 。错 误 ！ 未 定 义 书 签 。 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 2 - 前 言 人 类 利 用 汽 车 的 历 史 大 概 可 以 追 溯 到 上 世 纪 八 十 年 代 以 后 ，汽 车 工 业 经 历 了 100 年 的 发 展 过 程 。由 于 社 会 需 求 的 不 断 增 长 和 科 学 技 术 的 不 断 提 高 ，汽 车 设 计 越 来 越 精 致 、复 杂 ，其 运 输 效 率 和 各 种 个 样 的 性 能 都 有 很 大 的 题 升 。现 在 汽 车 已 经 非 常 常 见 ，马 路 上 各 种 各 样 的 汽 车 多 的 数 不 清 ，汽 车 一 成 为 我 们 生 活 的 日 常 用 品 ，以 不 是 一 起 的 奢 侈 品 ， 而 且 汽 车 工 业 发 展 的 水 平 也 可 以 表 示 国 家 的 科 技 水 平 。 全 套 图 纸 ， 加全 套 图 纸 ， 加 153893706 50 年 代 以 来 ，由 于 国 家 大 力 发 展 经 济 ，各 种 基 础 设 施 的 建 设 ，比 如 公 路 的 建 设 ，使 汽 车 的 速 度 和 运 载 能 力 都 大 大 提 高 。目 前 ，汽 车 越 来 越 大 一 辆 ， 有 的 打 车 子 能 装 40 吨 的 货 物 ， 能 开 到 100km/h， 15 万 km 是 一 些 车 子 一 年 能 开 的 路 程 。 有 的 国 家 很 多 货 物 都 是 用 汽 车 来 拉 的 。60 年 代 以 来 ，载 货 汽 车 由 于 工 作 需 要 越 来 越 大 型 化 ，汽 车 在 矿 山 、 石 油 工 业 港 口 的 运 输 量 所 占 的 比 例 逐 年 上 升 ，各 国 还 采 用 托 挂 的 运 输 方 式 来 扩 大 汽 车 的 载 货 量 和 降 低 汽 车 运 输 成 本 。在 农 村 ，汽 车 运 输 也 占 很 大 的 比 重 。由 上 可 知 ，汽 车 已 经 容 人 我 们 的 生 活 之 中 。除 载 货 汽 车 外 ，汽 车 制 造 公 司 每 年 也 会 制 造 供 私 人 用 的 各 种 形 式 的 轿 车（ 在 有 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 3 - 些 国 家 中 轿 车 产 量 占 整 个 汽 车 产 量 的 80 ），车 主 用 以 上 下 班 、代 步 、 兜 风 、旅 游 等 。汽 车 加 快 了 人 们 的 生 活 节 奏 ，为 我 们 节 省 了 大 量 时 间 。 因 此 在 大 部 分 国 家 地 方 中 ，汽 车 是 人 们 生 活 的 必 须 品 ，十 分 常 见 。由 于 汽 车 在 各 种 情 况 下 都 有 很 好 的 适 应 性 ， 所 以 近 20 年 来 汽 车 制 造 公 司 不 断 提 高 汽 车 制 造 数 量 。 据 80 年 代 初 统 计 ， 全 世 界 汽 车 年 产 量 已 达 4000 万 辆 ，保 有 量 达 4 亿 辆 以 上 。汽 车 在 人 们 的 生 活 中 到 处 可 见 ， 牢 百 姓 也 能 买 的 起 ，所 以 汽 车 越 来 越 多 ，但 它 也 给 我 们 带 来 很 多 苦 恼 。 在 大 部 分 国 家 ，交 通 堵 塞 和 频 繁 的 交 通 事 故 ；废 气 和 汽 车 造 成 的 声 音 已 对 人 们 的 造 成 各 种 负 面 作 用 ，这 些 已 形 成 了 社 会 公 害 。尤 其 是 交 通 事 故 毁 掉 了 很 多 人 的 生 活 。所 以 大 部 分 国 家 制 定 各 种 规 定 来 避 免 交 通 事 故 的 发 生 ，并 对 汽 车 策 划 提 出 了 很 严 格 的 要 求 ，到 如 今 ，汽 车 越 来 越 常 见 ， 作 用 也 越 来 越 大 ， 所 以 在 造 汽 车 时 ， 我 们 要 考 虑 很 多 因 素 ， 形 成 自 己 的 特 点 ， 特 别 要 考 虑 汽 车 的 安 全 性 。 汽 车 在 制 造 时 必 须 要 考 虑 各 种 突 发 条 件 和 使 用 方 式 的 ，通 一 辆 汽 车 在 不 同 的 地 方 开 也 会 不 一 样 ， 如 开 歪 路 、 开 上 、 下 坡 道 、 在 哪 开 、 维 修 能 力 和 使 用 什 么 燃 料 等 的 变 化 。在 中 国 ，南 北 之 间 跨 越 纬 度 很 大 ， 南 部 毗 邻 热 带 ，北 部 接 近 寒 带 ，因 此 南 北 温 度 变 化 很 大 ；在 辽 阔 的 国 土 上 ， 地 形 十 分 复 杂 ， 云 南 有 各 种 崎 岖 的 山 路 ， 中 原 地 带 多 为 平 地 ， 各 种 地 形 互 相 交 错 ，汽 车 在 哪 里 开 都 要 考 虑 各 种 因 素 ，在 策 划 时 必 须 考 虑 ，汽 车 的 结 构 也 要 做 相 应 的 改 变 。例 如 ：高 原 地 区 要 求 发 动 机 增 压 ；寒 冷 地 区 要 求 考 虑 冷 启 动 ；热 带 地 区 希 望 驾 驶 室 有 良 好 的 通 风 和 隔 热 装 备 ，因 此 ，在 造 汽 车 的 时 候 要 考 虑 汽 车 在 哪 里 使 用 ，精 心 策 划 ， 制 定 合 理 的 方 案 ，使 汽 车 能 在 各 种 情 况 下 都 能 正 常 运 行 ，并 能 够 满 足 人 们 的 需 求 。 这 是 对 汽 车 设 计 的 第 一 个 要 求 。 大 多 数 汽 车 都 能 大 量 制 造 ，这 是 它 第 二 个 特 点 。汽 车 可 以 在 短 时 间 内 制 造 很 多 ，而 且 有 各 种 样 子 ，所 以 策 划 中 最 好 使 用 的 零 件 满 足 “ 三 化 ”，这 样 就 可 以 快 速 制 造 还 能 节 省 经 济 。零 件 满 足“ 三 化 ”时 ， 我 们 可 以 很 容 易 找 到 替 代 品 。国 外 专 业 的 工 厂 只 生 产 相 应 的 零 件 ，然 后 由 汽 车 装 配 厂 装 配 成 整 车 ，在 发 放 到 市 场 中 。各 专 业 厂 为 了 能 够 快 速 的 制 造 出 满 足 汽 车 所 要 用 到 的 各 种 零 件 ， 常 把 产 品 分 成 各 种 形 式 ， 组 成 系 列 ，并 考 虑 各 种 情 况 。如 内 燃 机 可 按 缸 数 分 为 很 多 种 标 准 ，这 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 4 - 样 就 可 以 少 量 的 基 本 型 满 足 各 种 汽 车 的 需 求 。 汽 车 工 业 由 于 科 技 的 发 展 也 是 一 天 一 个 样 ，汽 车 策 划 也 在 进 百 年 经 过 3 次 大 的 变 化 ， 最 开 始 是 经 验 设 计 阶 段 。 二 战 之 后 的 50 年 代 ， 以 科 学 实 验 为 基 础 的 设 计 阶 段 ， 从 60 年 代 开 始 ， 汽 车 策 划 进 入 高 速 发 展 阶 段 ，科 技 的 日 益 发 展 ，使 汽 车 产 品 越 来 越 人 性 化 ，科 技 含 量 也 越 高 ， 产 品 功 能 也 越 来 越 好 。 第 一 章第 一 章 离 合 器 设 计 分 析 与 方 案 选 择离 合 器 设 计 分 析 与 方 案 选 择 1.1 概 述 离 合 器 是 汽 车 传 动 系 中 间 接 与 发 动 机 发 生 关 系 的 零 件 ， 离 合 器 的 主 要 功 能 是 在 汽 车 起 步 之 前 动 力 无 法 传 递 到 轮 胎 ， 可 以 使 车 子 在 刚 开 动 的 时 候 将 提 供 动 力 的 装 置 和 拥 有 传 动 的 零 部 件 很 好 的 接 合 在 一 起 ， 使 车 子 刚 开 动 的 时 候 很 平 稳 。 在 汽 车 档 位 转 换 时 ，能 将 动 力 切 断 ， 使 换 挡 齿 轮 和 变 速 器 之 间 的 冲 击 减 少 。 能 使 传 动 系 的 最 大 转 矩 有 所 提 升 ， 提 高 传 动 系 各 零 件 的 使 用 使 用 时 长 ； 有 效 的 降 低 汽 车 的 制 造 成 本 ， 还 能 降 低 传 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 5 - 动 系 的 震 动 ， 减 小 噪 音 。 离 合 器 如 果 要 正 常 工 作 ， 就 必 须 满 足 下 面 各 种 要 求 ： 1.无 论 在 什 么 时 候 ，离 合 器 都 可 以 把 动 力 传 递 ，在 零 件 不 损 坏 的 情 况 下 可 以 传 递 内 燃 机 的 最 大 转 矩 ， 并 且 稍 微 大 于 最 大 转 矩 。 2.离 合 器 接 合 时 能 平 静 的 把 动 力 传 递 到 轮 胎 ，使 汽 车 起 动 时 没 有 大 的 颠 簸 。 3.离 合 器 分 离 时 要 非 常 快 。 4.减 小 离 合 器 从 动 片 的 质 量 ， 可 以 使 变 速 器 的 使 用 使 用 时 长 提 高 ， 因 为 离 合 器 齿 轮 因 从 动 片 质 量 减 小 而 使 齿 轮 间 的 冲 击 变 小 。 图 1-1 离 合 器 5.离 合 器 在 温 度 高 时 ， 性 能 会 大 打 折 扣 ， 因 此 会 装 有 散 热 装 备 ， 提 高 使 用 时 长 。 6.零 部 件 之 间 不 能 发 生 共 振 ， 还 需 要 有 减 小 声 音 的 装 置 。 7.离 合 器 应 该 便 于 操 作 。 8.摩 擦 片 应 有 足 够 的 摩 擦 力 。 9.离 合 器 使 用 的 原 料 应 该 够 硬 ， 以 能 够 提 高 离 合 器 的 使 用 时 长 。 主 、从 部 分 和 用 于 压 紧 的 弹 簧 能 使 离 合 器 在 接 合 时 将 动 力 传 递 到 轮 胎 ， 操 纵 部 分 能 控 制 离 合 器 是 接 合 还 是 分 离 由 于 科 学 技 术 的 飞 速 发 展 ，内 燃 机 每 分 钟 可 以 把 环 的 速 度 也 一 直 在 提 高 ，各 国 对 离 合 器 越 来 越 重 视 ，为 了 能 够 使 离 合 器 的 使 用 时 长 提 高 ，能 够 在 能 开 到 很 大 速 度 的 汽 车 上 使 用 ，已 经 成 为 离 合 器 目 前 发 展 的 需 要 。 1.2 离 合 器 结 构 方 案 分 析 咋 们 团 队 本 次 的 策 划 一 辆 轻 型 载 货 汽 车 ， 可 乘 坐 人 ， 而 我 个 人 的 设 计 任 务 是 离 合 器 和 传 动 轴 的 策 划 。 以 下 分 析 离 合 器 的 功 能 和 程 序 。 通 过 考 虑 汽 车 车 型 、 使 用 准 则 、 加 工 原 则 。 三 化 以 及 各 种 要 求 ， 挑 选 好 用 的 离 合 器 结 构 。 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 6 - 离 合 器 大 部 分 都 是 盘 行 的 ，一 个 从 动 盘 的 为 单 片 ，俩 个 从 动 盘 的 为 双 片 ， 三 个 从 动 盘 的 为 三 片 ； 在 分 离 时 ， 由 于 受 力 的 偏 向 差 异 ， 又 可 分 为 拉 式 和 推 式 两 种 形 式 。 1.2.1 从 动 盘 数 的 选 择 汽 车 一 般 情 况 下 分 为 轿 车 和 货 车 ，轿 车 和 小 货 车 ，用 的 都 是 转 矩 不 是 很 大 的 发 动 机 。在 这 种 情 况 下 ，一 般 离 合 器 只 要 有 一 个 从 动 盘 满 足 就 能 。单 片 离 合 器 (图 1-1)有 很 多 优 点 ，比 如 使 用 简 单 ，便 于 操 作 ， 有 良 好 的 散 热 性 ， 使 用 时 分 离 快 、 接 合 时 又 很 平 顺 。 双 片 离 合 器 (图 1-2）也 有 自 己 的 优 点 ，由 于 摩 擦 面 数 是 单 片 离 合 器 的 一 倍 ，所 以 能 够 传 递 较 大 的 转 矩 ；在 各 种 情 况 下 ，相 对 单 片 离 合 器 而 言 ，可 以 减 小 离 合 器 的 大 小 ，踏 板 力 也 能 降 低 ，接 合 也 很 平 顺 但 散 热 性 比 单 片 离 合 器 差 ， 两 图 1- 双 片 离 合 器 片 离 合 器 在 刚 刚 启 动 的 时 候 ，由 于 载 荷 分 布 不 一 样 ，致 使 摩 擦 片 很 容 易 烧 毁 ，分 离 也 不 够 快 。所 以 一 般 时 候 不 会 使 用 。但 是 在 很 大 转 矩 且 径 向 尺 寸 被 约 束 的 情 况 下 ， 就 要 使 用 双 片 离 合 器 了 。 湿 式 大 部 分 是 指 多 片 离 合 器 ，它 有 分 离 不 够 快 、轴 向 长 度 太 长 和 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 7 - 太 重 等 弊 端 ，所 以 一 般 用 于 行 星 齿 轮 变 速 器 换 挡 机 构 中 。但 它 很 容 易 接 合 、 摩 擦 产 生 的 热 量 也 小 、 磨 擦 损 耗 亦 不 大 、 使 用 时 长 长 等 优 点 ， 一 般 用 于 很 大 的 运 货 车 子 和 带 有 自 卸 装 置 的 车 上 。 由 与 是 轻 型 货 车 ， 所 以 我 选 用 了 单 片 离 合 器 。 1.2.2 压 紧 弹 簧 和 布 置 形 式 的 选 择 由 与 杠 杆 比 也 能 选 用 较 大 的 ， 因 此 压 紧 力 也 能 有 所 提 高 ， 而 且 可 以 减 小 踏 板 力 ， 使 驾 驶 员 能 够 更 好 的 操 作 。 而 膜 片 弹 簧 离 合 器 (图1-3) 中 的 膜 片 弹 簧 结 构 也 要 自 己 的 组 成 部 分 ， 它 有 碟 簧 和 分 离 指 ， 它 与 其 它 的 离 合 器 多 具 有 一 系 列 优 点 ： 1) 膜 片 弹 簧 非 线 性 特 性 很 明 显 如 图 2-1 所 示 ， 弹 簧 所 受 到 的 压 力 在 摩 擦 片 一 定 磨 擦 损 耗 内 可 以 保 持 不 变 ， 所 以 离 合 器 在 工作中传递的动力也不会有太大的 变化； 图 1-3 膜 片 弹 簧 离 合 器 2)膜 片 弹 簧 结 构 简 单 明 了 ，离 合 器 尺 寸 也 不 会 太 大 ，而 且 弹 簧 即 能 够 起 到 压 紧 的 作 用 还 能 起 到 分 离 的 作 用 。 3)在 汽 车 高 速 运 行 时 ， 弹 簧 压 紧 力 稳 定 ， 不 会 有 大 的 变 化 ； 4)膜 片 弹 簧 大 断 面 环 形 与 压 盘 接 触 ，压 力 均 匀 的 散 布 的 接 触 的 各 个 地 方 ， 摩 擦 片 磨 擦 损 耗 减 小 的 很 明 显 ， 可 提 高 使 用 时 长 。 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 8 - 5） 膜 片 弹 簧 散 热 性 和 通 风 性 都 很 好 ， 所 以 使 用 时 长 长 。 6)膜 片 弹 簧 比 较 稳 点 。 7)能 够 大 规 模 制 造 ， 价 格 比 较 便 宜 。 但 膜 片 弹 簧 很 难 制 造 ，对 材 料 、精 度 都 有 较 高 要 求 ，由 于 膜 片 弹 簧 的 非 线 性 特 性 ，在 制 造 的 过 程 中 很 难 控 制 ，裂 纹 经 常 出 现 在 开 口 初 ， 磨 擦 损 耗 也 会 出 现 在 端 部 。20 世 纪 以 来 ，由 于 科 技 发 展 ，各 种 新 技 术 的 产 生 ，膜 片 弹 簧 已 经 能 够 普 遍 制 造 。因 此 ，膜 片 弹 簧 离 合 器 的 使 用 也 日 益 增 加 ， 已 经 被 普 遍 的 应 用 在 汽 车 上 。 1.2.3 膜 片 弹 簧 支 承 形 式 拉 式 膜 片 弹 簧 的 膜 片 安 装 方 向 与 推 式 结 构 相 反 ， 并 将 支 撑 点 移 到 了 摩 擦 片 的 大 端 附 件 ， 接 合 时 膜 片 弹 簧 的 大 端 支 撑 在 离 合 器 盖 上 ， 以 中 部 压 紧 在 压 盘 上 ， 将 分 离 轴 承 向 外 拉 离 飞 轮 实 现 离 合 器 的 分 离 。 下 面 为 推 式 膜 片 弹 簧 的 几 种 支 撑 方 式 ，为 了 使 结 构 简 单 ，所 以 我 选 用 的 是 拉 式 膜 片 弹 簧 。 图 - 推 式 膜 片 弹 1.2.4 压 盘 驱 动 方 式 的 选 择 压 盘 有 很 多 种 驱 动 的 方 法 ，各 有 各 的 优 点 ，但 是 也 有 缺 点 ，一 般 情 况 下 ， 普 通 驱 动 方 法 都 会 产 生 声 音 ， 零 件 与 零 件 可 能 会 发 生 共 振 ， 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 9 - 零 件 之 间 因 为 摩 擦 发 热 而 产 生 摩 擦 损 耗 ， 轿 车 和 拖 拉 机 的 传 动 片 不 同 ，所 以 摩 擦 损 耗 也 会 不 同 ，内 燃 机 工 作 时 ，铁 板 守 拉 ，拖 动 内 燃 机 时 ，铁 板 受 压 ，为 了 使 离 合 器 的 使 用 时 长 提 高 ，传 动 片 式 是 很 好 的 选 择 。 因 此 我 采 用 了 传 动 片 式 驱 动 方 式 。 第 二 章 离 合 器 基 本 参 数 和 主 要 尺 寸 选 择 离 合 器 的 最 主 要 作 用 是 传 递 转 矩 。 因 此 一 般 通 过 对 离 合 器 能 传 递 的 转 矩 容 量 来 判 断 离 合 器 的 好 坏 。 在 普 通 情 况 下 ， 转 矩 容 量 能 够 用 来 计 算 离 合 器 的 基 本 参 数 和 尺 寸 ， 用 还 是 不 用 得 计 算 是 否 满 足 要 求 。 由 于 离 合 器 参 数 的 选 择 都 用 到 发 动 机 最 大 转 矩 ，为 了 让 离 合 器 能 够 正 常 工 作 ，在 设 计 时 tc和 发 动 机 最 大 转 矩 te m a x 有 关 ， 可 以 用 下 面 的 公 式 表 示 ： maxec tt= (2-1) 式 中 ， temax 为 内 燃 机 最 大 转 矩 ； 为 离 合 器 的 后 备 系 数 ， 必 须 大 于 1， 轻 型 车75 . 1 20 . 1 =。 离 合 器 所 受 到 的 静 摩 擦 力 矩 可 以 定 义 为 如 下 公 式 ： cc ffzrt = (2-2) 式 中 ， t， 为 静 摩 擦 力 矩 ；f 为 摩 擦 系 数 ， 大 部 分 情 况 下 取30. 025. 0； f 为 摩 擦 片 所 受 到 的 压 力 ； r， 摩 擦 片 半 径 ； z 为 2 或 4， 单 片 为 2， 双 片 为 4， 一 般 是 传 动 盘 乘 以 2。 当 摩 擦 片 受 压 时 ： 4 )( 22 00 dd papf = (2-3) )(3 22 33 dd dd rc = (2-4) 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 10 - 式 中 ， p0为 压 力 ， a 为 受 力 的 面 积 ； d 为 摩 擦 片 外 圈 的 直 径 ； d 为 摩 擦 片 内 圈 的 直 径 。 当6 . 0dd时 ， r 可 以 用 下 面 的 式 子 估 算 出 来 ： 4 dd rc + = (2-5) 把 公 式 (2-3)与 (2-4)带 入 式 cc ffzrt = 可 得 ： )1 ( 12 33 0 cdfzptc= (2-6) 式 中 ， c 为 摩 擦 片 内 圈 直 径 和 外 圈 直 径 的 比 值 ，ddc =， 一 般 在 70. 053. 0之 间 。 2.1 离 合 器 基 本 参 数 计 算 离 合 器 的 设 计 主 要 用 到 的 数 据 和p0。 ， 尺 寸 参 数 外 圈 直 径d 和 内 圈 直 径 d 及 摩 擦 片 厚 度 b。 1.后 备 系 数 后 备 系 数 是 策 划 离 合 器 的 一 个 很 重 要 的 数 据 ，它 表 示 离 合 器 能 传 递 转 矩 的 安 全 指 数 。 在 选 择 的 大 小 时 ， 应 考 虑 以 下 几 点 ： 1)摩 擦 片 在 摩 擦 损 耗 一 部 分 后 ，离 合 器 还 能 正 常 工 作 ，可 以 传 递 内 燃 机 最 大 转 矩 。 2)使 离 合 器 在 工 作 时 ， 与 其 他 零 部 件 不 会 产 生 滑 动 。 3)不 能 让 离 合 器 传 递 太 大 的 转 矩 ， 避 免 损 坏 。 显 然 ，为 安 全 的 传 递 内 燃 机 最 大 转 矩 和 使 离 合 器 不 会 打 滑 ， 不 应 该 选 择 的 太 小 ；为 使 离 合 器 大 小 合 理 ，增 加 使 用 时 长 ，又 能 够 使 驾 驶 员 轻 松 的 操 纵 ， 又 不 应 该 选 择 的 太 大 。膜 片 弹 簧 离 合 器 在 摩 擦 片 磨 擦 损 耗 后 一 部 分 后 ，工 作 压 力 基 本 不 变 ，选 择 的 值 可 比 螺 旋 弹 簧 离 合 器 小 些 ； 双 片 的 还 要 大 一 些 。 汽 车 后 备 系 数 一 般 选 择 如 下 ： 小 汽 车 、 皮 卡 代 步 车 =1.20 1.75 大 型 和 超 大 型 货 车 =1.50 2.25 吉 普 车 、 马 力 超 大 的 大 货 车 =1.80 4.00 结 合 我 们 策 划 的 车 型 我 选 取 =1.5；所 以 tc=245x1.5=264 (nm) 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 11 - 摩 擦 面 数 取 z=2 摩 擦 因 数 取 f=0.25 摩 擦 片 内 径 和 外 径 的 比 值62 . 0 =ddc 2.单 位 压 力 p 单 位 压 力 po 对 离 合 器 有 很 大 的 影 响 ， 合 理 的 0 p 能 够 提 高 离 合 器 的 使 用 时 长 ，汽 车 在 下 雨 还 是 天 晴 工 作 ，摩 擦 片 的 大 小 对 0 p 有 很 大 的 影 响 ，用 的 是 什 么 原 料 制 造 和 其 质 量 的 大 小 都 对 0 p 有 影 响 ，可 以 使 用 的 次 数 ；在 外 径 比 较 大 时 ，要 能 够 更 好 的 散 热 ，po 取 小 值 ；当 储 备 系 数 大 时 ， 0 p 也 可 以 适 当 放 大 。 内 燃 机 储 备 系 数 较 小 时 ， 应 取 小 些 不 同 材 料 的 摩 擦 片 ， po 是 根 据 以 下 范 围 选 择 ： 石 棉 基 材 料 35 . 0 10 . 0 0 =pmpa 粉 末 冶 金 材 料 60 . 0 35 . 0 0 =pmpa 金 属 陶 瓷 材 料 50 . 1 70 . 0 0 =pmpa 当 d d 0.6 时 ， 由 式 （ 2-5） 知 75.93 4 dd rc= + = tc=264 (nm) 由 式 （ 2-2） 知 = fzrc tc f5214.8n p0=4f/3.14(d 2-d2)=0.17mpa 所 以 通 过 计 算 ， 我 采 用 石 棉 基 材 料 ， 并 且 取 p0 0.252mpa 摩 擦 片 外 径 d， 内 径 d 和 厚 度 b 内 燃 机 的 最 大 转 矩 德 玛 斯 maxe t(nm)已 知 根 据 经 验 公 式 ： maxed tkd = （ 2-7） 由 式 知 )mm(53.225176 0 . 17=d kd为 直 径 系 数 可 以 根 据 下 表 选 择 ： 表 2-1 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 12 - 摩 擦 片 在 选 择 时 一 般 会 向 标 准 件 靠 近 ，所 以 可 以 根 据 下 表 选 择 ： 表 2-2 一 般 情 况 都 向 标 准 靠 近 所 以 ： 外 径d=225(mm) 内 径 d=150(mm) 厚 度 b=3.5(mm) 内 外 径 比 值 c=d/d=0.67 d 确 定 后 ， 摩 擦 片 外 径 最 大 线 速 度 d v 不 超 过 65 70m s， 即 ： 3 max 10 60 =dnv ed （ 2-8） 可 知 smsm v v d d /7065/ 71.32 102502500 60 3 = = 故 不 会 分 离 ， 又 有 d/d=0.62350 减 震 弹 簧 数 4-6 6-8 8-10 10 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 16 - 取 z=6 7.减 振 弹 簧 总 压 力 f f 与 j t 、 1 r 都 有 关 ， 并 且 可 以 用 下 面 的 公 式 表 示 ： 1 / rtf j = (2-14) 得 ； nf3 .4714 1056 264 3 = = 由 上 表 可 知 ， 所 以 每 个 弹 簧 所 承 受 的 工 作 压 力 为 ： n n f f7 .785 6 3 . 4714 = (2-15) 得 ； nf 7 . 785 6 3 . 4714 = 8.减 震 弹 簧 尺 寸 的 确 定 1） 弹 簧 钢 丝 的 参 考 尺 寸 ： 3 2 8 fd d = (2-16) )(96. 2mmd = d2=20 p=1000 通 过 多 方 面 考 虑 选 取 d=3(mm) 减 震 器 弹 簧 中 径13 2 =d(mm) 减 震 器 弹 簧 内 径10313 1 =d(mm) 减 震 器 弹 簧 外 径16313 3 =+=d(mm) 9.减 震 弹 簧 刚 度 的 确 定 11 1000rknrt= (2-17) 得 ： )/( 4 . 182 6)0504 . 0 (1000 13 2 mmn t k j = = 10.减 震 弹 簧 的 工 作 圈 数 kd dg i 3 4 8 = (2-18) 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 17 - 得 ： 圈1 . 2 4 . 182128 6 . 3103 . 8 8 3 44 3 4 = = kd dg i g:材 料 的 扭 转 弹 性 模 量 钢 g=8.310 4 11.减 震 弹 簧 的 总 圈 数 ()25 . 1+= in (2-19) 得 ： 圈49 . 1=+= in 12.极 限 负 荷 下 的 弹 簧 长 度 lm i n=n(d+s) (2-20) 得 ： lm i n= 1.1dn=13.2(mm) s=0.1d=0.36 （ 弹 簧 圈 间 隙 ） 13.减 震 弹 簧 总 变 形 量 k f l = (2-21) 得 ： mml31 . 4 4 . 182 7 . 785 =（ mm） 14.减 震 弹 簧 自 由 高 度 min0 llh+= (2-22) 得 ： )(51.1731 . 4 2 . 13 0 mmh=+= 15.减 震 弹 簧 预 变 形 量 1 kzr t f y = (2-23) 得 ： )(29 . 0 0504 . 0 6 4 . 182 4 . 26 1 mm kzr t f y = = 因 此 可 得 安 装 后 的 高 度 为 ： fhh= 0 （ 2-24） 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 18 - )(24.1729 . 0 51.17 0 mmfhh= 2.4 离 合 器 压 盘 的 设 计 1.对 压 盘 结 构 设 计 的 要 求 ： 1)通 常 情 况 下 压 盘 的 质 量 大 的 比 较 好 ， 但 考 虑 到 结 构 和 经 济 性 ， 一 般 在 合 理 的 情 况 下 取 较 大 的 质 量 ，提 高 热 容 量 ，避 免 温 度 升 高 太 快 ， 有 时 可 也 装 上 车 用 风 扇 给 压 盘 降 温 ，提 高 散 热 通 风 。铝 合 金 的 传 热 性 比 铁 好 ，所 以 铝 合 金 压 盘 更 好 ，但 是 价 格 一 般 很 贵 ，使 用 的 也 不 是 特 别 多 。 2)压 盘 应 该 有 足 够 的 硬 度 ，避 免 轻 易 损 坏 ，而 且 其 他 的 零 件 对 它 的 压 力 基 本 不 变 ，各 个 地 方 都 差 不 了 多 少 ，不 容 易 变 形 ，避 免 其 他 零 件 对 摩 擦 片 的 力 的 大 小 不 恒 定 以 及 与 离 合 器 的 分 离 不 够 快 。 3)压 盘 能 够 和 飞 轮 很 好 的 接 触 并 保 持 平 衡 。 4)压 盘 高 度 尺 寸 (从 承 压 点 到 摩 擦 面 的 距 离 )公 差 不 能 够 太 大 。 2.离 合 器 压 盘 的 主 要 计 算 压 盘 形 状 比 较 复 杂 ,通 常 都 是 由 灰 铸 铁 ht200 铸 造 而 成 的 ， 因 为 灰 铸 铁 ht200 具 有 良 好 的 传 热 性 ,也 具 有 较 高 的 摩 擦 系 数 及 硬 度 ， 灰 铸 铁 ht200,硬 度 为 hb170-227.摩 擦 片 的 外 径 应 该 比 压 盘 外 径 稍 微 小 些 ,摩 擦 片 的 内 径 要 比 而 压 盘 的 内 径 则 要 稍 微 大 些 .所 以 我 确 定 压 盘 的 外 观 尺 寸 为 : d=225+5=230(mm) d=150-5=145(mm) 1)压 盘 工 作 压 力 m c rf t f = （ 2-25） 得 ： n rf t f m c 7 . 10513 093 . 0 27 . 0 264 = = = 2)压 盘 的 滑 磨 功 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 19 - 2 1 2 0 2 2 max 1800 g rae ii rmn = （ 2-26） 得 ： )( 7 . 11503 568 . 5 57 . 7 1500 35 . 0 4065250014 . 3 1800 22 222 2 1 2 0 2 2 max j ii rmn g rae = = 3)压 盘 的 质 量 摩 擦 片 有 大 有 小 ，知 道 它 的 大 楷 大 小 后 ，压 盘 的 几 何 尺 寸 大 小 也 就 与 它 相 差 不 大 ， 这 样 只 要 算 出 压 盘 的 厚 度 就 可 以 了 。 通 过 对 各 方 面 考 虑 ， 我 策 划 的 压 盘 厚 15mm。 在 压 盘 厚 度 确 定 以 后 ， 应 用 下 面 公 式 计 算 离 合 器 结 合 第 一 次 时 的 温 升 ，他 不 超 过 8 到 10 度 。 校 核 公 式 ： mc t = （ 2-27） 式 中 ： c: 铸 铁 的 比 热 容 c=481.4j/kg 0c t-温 升 ， o c ； w-滑 模 功 ，mn.； -压 盘 上 受 力 的 比 例 ， 取5 . 0=； m -压 盘 的 质 量 ， kg 45.20108 . 7022 . 0 )145230(14 . 3 322 =vm （ 2-28） mc t =k7 . 1， 用 于 输 出 的 空 心 轴 和 用 于 输 入 的 空 心 轴 用 他 们 之 间 的 很 小 的 时 间 内 角 位 移 的 微 分 比 的 形 式 传 递 运 动 ，很 小 的 时 间 内 角 位 移 的 微 分 比 为 1 的 万 向 节 。速 度 相 差 不 大 的 万 向 节 是 说 在 我 们 策 划 时 ，在 规 定 的 度 数 时 以 等 于 1 的 很 小 的 时 间 内 角 位 移 的 微 分 比 传 递 运 动 ，而 在 不 在 我 没 规 定 的 角 度 范 围 工 作 时 很 小 的 时 间 内 角 位 移 的 微 分 比 近 似 等 于 1 的 万 向 节 。 输 入 与 输 出 的 比 值1=的 很 小 的 时 间 内 角 位 移 的 微 分 比 传 递 运 动 的 万 向 节 ， 就 叫 速 度 一 样 或 相 差 无 几 的 万 向 节 。 3.2 万 向 节 结 构 方 案 分 析 1.十 字 轴 万 向 节 大 部 分 十 字 轴 都 由 好 几 部 分 组 成 的 ，主 要 有 十 字 轴 ，主 动 叉 ，从 动 叉 ，各 种 零 件 之 间 相 互 作 用 ，非 常 实 用 。十 字 轴 万 向 节 看 着 很 简 单 明 了 ，用 的 材 料 也 很 容 易 满 足 硬 度 要 求 ，基 本 上 都 能 使 用 很 久 ，在 使 用 时 能 够 很 好 的 吧 运 动 传 递 ，一 般 笑 了90%，用 一 般 原 来 就 能 制 造 ， 生 产 发 费 的 钱 少 。但 是 俩 根 空 心 轴 直 接 的 夹 角 不 能 够 太 大 ，当 夹 角 由 0 4 变 到 0 16 时 ，十 字 轴 万 向 节 滚 针 轴 承 使 用 时 长 明 显 降 低 ，估 计 为 原 来 的4/1。 2.双 联 式 万 向 节 双 联 式 万 向 节 (图 4 3)原 理 上 和 十 字 轴 万 向 节 有 一 点 相 似 ， 他 是 俩 个 十 字 轴 万 向 节 的 组 合 体 。在 使 用 时 ，与 两 万 向 节 连 接 的 空 心 轴 工 河南科技大学车辆与交通工程学院 - 25 - 作 转 速 必 须 不 能 相 差 太 大 ，增 加 其 他 的 一 些 小 零 件 就 能 够 很 好 的 解 决 问 题 。双 联 式 万 向 节 轴 一 般 比 其 他 万 向 节 大 ，所 以 车 子 在 策 划 时 也 要 考 虑 加 大 主 销 内 倾 角 。 3.球 笼 式 万 向 节 球 笼 式 万 向 节 是 我 们 使 用 最 多 的 相 同 速 度 的 万 向 结 。使 用 这 种 等 速 万 向 节 不 管 向 哪 个 方 向 转 动 ，六 个 钢 球 都 可 以 平 稳 的 传 递 转 矩 ，它 可 以 在 两 空 心 轴 之 间 的 夹 角 高 达 00 3735的 时 候 很 容 易 就 能 完 成 工 作 。 由 于 传 递 转 矩 时 六 个 钢 球 可 以 一 起 工 作 ， 受 的 里 就 平 均 分 成 了6份 ， 很 好 的 提 高 了 它 的 承 载 能 力 ，也 更 加 的 耐 压 ，可 以 使 用 很 长 一 段 时 间 ， 传 递 运 动 时 ，能 量 损 失 也 很 少 ，结 构 也 很 简 单 ，一 般 人 就 能 自 己 拆 装 ， 非 常 方 便 。但 他 不 好 生 产 ，主 要 是 滚 道 需 要 很 高 的 制 造 精 度 ，价 格 比 较 贵 。 经 过 对 上 面3中 不 同 的 万 向 节 的 了 解 ， 通 过 比 较 ， 我 选 择 使 用 结 构 比 其 它 俩 个 简 单 很 多 的 十 字 轴 万 向 节 ，虽 然 不 能 够 进 行 等 速 传 递 转 矩 ， 但 它 已 经 可 以 满 足 本 次