资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共35页)
编号：1562851
类型：共享资源
大小：713.26KB
格式：ZIP
上传时间：2017-08-14
上传人：闰***
认证信息
个人认证
冯**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
拖拉机
作用
离合器
设计
- 资源描述：
-
拖拉机双作用单盘离合器的设计,拖拉机,作用,离合器,设计
- 内容简介：
-
毕业设计（论文） 中期 报告 题目： 拖拉机双作用单盘离合器的设计 1 设计（论文）进展状况 出了拖拉机双作用单盘离合器大致的装配图 离合器的装配图如图 1 所示。 图 1 离合器装配图 合器的储备系数 储备系数 是离合器的最大摩擦转矩写成： M /m储备系数 的大小对离合器的工作性能影响很大 : 太小 ,在压紧力或摩擦系数降低时 ,就会出现传递扭矩能力不够的情况，使离合器不能可靠地传递发动机全部转矩 ,并会使滑磨功增加 ;增大 可减少滑磨功，减轻发热和磨损，但却使瞬时发热量增大，并离合器尺寸变大，传动系过载保护减弱，操纵功增加。对于弹簧压紧式和带有补偿弹簧的杠杆式干式离合器，一般 =于刚性杠杆压紧式离合器 =3 于干式、弹簧压紧式、主离合器， =式离合器 =作用离合器中的副离合器的储备系数因结合次数少， 稍小，但不宜小于 在工作繁重、离合频繁或发动机转速高时， 应取较大些。如果摩擦系数和压 紧力能保持稳定而很少变化，则 可取小些。另外。当实际有效压紧力和名义压紧力的差值增大时，应取较大的。 为了符合某型拖拉机的实际工作情况，选择主离合器的储备系数为 =离合器的储备系数 =2。 根据公式： 9550*P=T*n P=T=转矩单位 n=2500r/ 得出转矩 从而得到主离合器的最大摩擦转矩 0 5 1em a x 副离合器的最大摩擦转矩 8m a x 。 擦衬面外径 内径 擦件是摩擦离合器的主要组成元件，其工作表面材料的物理性质和机械性能直接影响离合器的工作性能。对材料的主要要求是：摩擦系数大而且稳定，动摩擦系数应尽量与静摩擦系数相近；强度高，能承受冲击，高速时不易破裂和剥落；耐磨耐高温耐腐蚀和导热性 能好，热变形小；长期静置时应不致黏连。此外还要求使用寿命长，容易加工和价廉等。常用的摩擦面材料有粉末冶金材料石棉基材料和纸基材料。粉末冶金材料：表面许用温度许用压力高温下摩擦系数和寿命都较高。铜基粉末冶金材料主要用于湿式摩擦面，铁基粉末冶金材料摩擦系数和许用压力都较铜基为高，但耐磨性较低，多用于干式摩擦面。石棉基材料：用石棉加黏结剂和填料模压而成，固结在钢或铁底板上，许用工作温度较低 ,石棉衬片有较高的摩擦系数、比重小、能保证必要的机械强度、价格低、制造容易，石棉衬片是目前使用最为广泛的摩擦件。纸基材 料：用石棉植物纤维或两者的混合物相互交织再加填料后由树脂等黏结而成。这种材料具有多孔性，摩擦性能好，动静摩擦系数相近，而且成本较低。对于某型拖拉机离合器，选用性能较好，成本较低的石棉基材料作为摩擦件。摩擦片的工作条件比较恶劣，为了保证它能长期稳定的工作，根据拖拉机的的使用条件，摩擦片的性能应满足以下几个方面的要求： （ 1） 应具有较稳定的摩擦系数，温度，单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响小 ； （ 2） 要有足够的耐磨性，尤其在高温时应耐磨 ； （ 3） 要有足够的机械强度，尤其在高温时的机械强度应较好 ； （ 4） 热稳定性要好，要求在高温时分离出的粘合剂较少，无味，不易烧焦 ； （ 5） 磨合性能要好，不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面 ； （ 6） 油水对摩擦性能的影响应最小 ； （ 7） 结合时应平顺而无“咬住”和“抖动”现象 。 由以上的要求 ,目前车用离合器上广泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐热和化学稳定性能比较好的石棉和粘合剂及其它辅助材料混合热压而成，其摩擦系数大约在 右 ,在该设计中选取的是石棉合成物制成的摩擦片。 对于采用石棉衬面的单片干式离合器，摩擦衬面外径 参考经验公式 ： 32 式中 直径系数。 查手册可得到某拖拉机的 为 53。所以有： 232 取 322确定后，摩擦片内径 1/ 1/ ，求得 据离合器内部和压盘的内径大小，我们取 50以上计算确定的是某拖拉机主离合器的内外径。对于副离合器，由于后压板上端的通孔有分离拉杆穿过下端的通孔有前压板弹簧通过，摩擦片被限制在分离拉杆和前压板弹簧之间的空间，因此外径 主离合器的外径略小，结合分离拉杆孔和主前压板弹簧孔的尺寸，取副离合器外径 215副离合器的 副离合器内径 146 当发动机标定转矩上式初选的 到飞轮结构尺寸的限制难以实现时，可考虑采用双片结构，以发动机标定转矩之半即 (1/2)可取较大值以初选 2 存在问题及解决措施 在问题 （ 1）内部零件的尺寸还没有进行设计与校核。 （ 2）离合器盖的散热问题没有得到解决。 决措施 （ 1）通过仔细研读 离合器设计选用手册 ，对一些主要零件进行系统的设计并验算合格； （ 2）后期重新对离合器 盖设计，例如多在离合器盖上开几个孔等等，使摩擦产生的热能够尽快散去。 3 后期工作安排 期工作要做以下几点 第 8：将内部零件的尺寸进行设计，运用 成离合器的装配图与零件图；对所设计的参数进行验算。 第 11：对 作图进行完善。 第 13：整理论文，按规定格式进行修改，完成所有应完成的工作，准备毕业答辩。 指导教师签字： 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 题目： 拖拉机双作用单盘离合器的设计 - 1 - 1 毕业设计（论文）综述（ 题目背景、研究意义及国内外相关研究 情况） 目背景、研究意义 拖拉机是现代化农业生产中不可替代的动力机械，拖拉机离合器看似结构简单、工作原理浅薄，但其结构发展却经历了上百年，其设计理论也从传统的机械、力学领域深入到热、电、材料、控制等众多领域。今天，技术已发展到电子化、信息化，离合器的发展也面临着用新技术进行改造和提高的态势 1。 根据传递动力 的方式，离合器分为摩擦式和液力式两种 ,目前摩擦式应用广泛 2,它是依靠相互压紧的主动和从动部分摩擦表面之间产生的摩擦作用来传递转矩。 近年来湿式离合器在技术上不断改进，由于用油泵进行强制冷却，摩擦表面温度较低（不超过 93）。因此起步时长时间打滑也不致烧损摩擦片，但湿式离合器优点的发挥是一定要在某温度范围内才能实现的，超过这一温度范围将起负面效应 3。 联动双作用离合器共用一套操纵机构，在分离过程中，先分离主离合器，后分离副离合器，接合过程正好相反，这种型式的离合器结构很简单，操作方便，基本能满足田间作业的要求 4。双作用式离合器踩下离合器踏 板的第一行程时，仅驱动轮的动力被切断，只有踩下第二行程后，动力输出轴的动力才被切断。双作用式离合器之所以有必要，主要是为了使那些由拖拉机拖带行进、并由拖拉机动力输出轴驱动运转的农具，可以在拖拉机和农具停止行进时，工作部件并不停止运转，以避免堵塞故障的发生 5。 所以干式双作用离合器作为拖拉机独有的离合器形式 ，在大中马力拖拉机上有着广泛的应用6。 内外相关研究情况 外 拖拉机离合器 的研究现状 从国外的发展动向来看，近年来车辆在性能上的高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重车趋于大 型化，但是离合器允许加大尺寸的空间有限（现离合器从动盘的直径已达 430增加离合器传扭能力，可采用双片干式离合器。在理论上，相同的径向尺寸双片离合器的传扭能力和使用寿命是单片的 2 倍，但受到其他客观因素的影响（如散热等），实际的效果比理论值低一些 7。带动力换向的同步器换挡传动系，车速 40,、 50km/h，部分应用的自动换挡技术。如自动道路及田间模式，具有自动离合器功能，换挡无需踩下离合器踏板 8。 内 拖拉机离合器 研究与应用现状 国内拖拉机的传动系大多还是 干 式单作用或双作用离合器 。 这些 年，干式离合器摩擦材料在国内发展很快，技术也逐渐成熟。国产摩擦片中优秀的离合器摩擦片正在逐步进入主机配套市场，与欧洲、日本产品相比，国产离合器摩擦片具有较为鲜明的特点 9。在我国，离合器的摩擦材料直到今天多数还是以石棉为基础的材料编制而成的 10。 - 2 - 2 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 要内容 1） 了解拖拉机双作用单盘离合器的设计的性能指标； 2） 了解拖拉机双作用单盘离合器的设计的工作原理，进行结构设计和计算分析； 3） 设计指标：发动机功率 速 2500r/ 4） 应 用 统对系统零件的装配的设计。 采用的研究方案、研究方法 拉机双作用单盘离合器的结构 用于拖拉机的典型结构 如图 1 所 示 。 123、 45678910111213141516 图 1 拖拉机双作用单盘离合器 拉机双作用单盘离合器的设计 1）参数考虑 在设计离合器时应考虑一下参数：离合器储备系 数 、摩擦面所受压紧力 F、摩擦衬面外径 擦衬面内径 紧力 F(N)、滑磨功等参数 11。 2）离合器类型的确定 本课题采用摩擦式离合器，摩擦式离合器 由主动部分、从动部分、压紧机构和分离操纵机构四部分组成 12。摩擦离合器依靠摩擦原理传递发动机动力。当从动盘与飞轮之间有间隙时，飞轮不能带动从动盘旋转，离合器处于分离状态。当压紧力将从动 - 3 - 盘压向飞轮后，飞轮表面对从动盘表面的摩擦力带动从动盘旋转，离合器处于接合状态。 采用摩擦离合器基本性能的要求： 于变速器换档； 证整车 平稳起步； 轻换档时齿轮的冲击； 证离合器正常工作。 3）操纵机构的选择 方案一：联动（顺序操作）离合器 两个离合器装在一起，并用一套操纵机构进行操纵其中一个离合器用以切断或接合传给变速箱到拖拉机驱动轮的动力，称主离合器；另一个离合器用以切断或接合传给动力输出轴的动力，称为副离合器或称为动力输出离合器 13。 方案二： 双联 （独立操作） 离合器 这类双作用离合器需要 2 个分离轴承和 2 套分离机构。主离合器通过离合器踏板实现接合和分离；副离合器则通过装在驾驶室里独立的 手动操作杆实现接合和分离。由于 2 个离合器的接合和分离均能独立地实现，所以在不同的工况和机具组合下，均能保证拖拉机高效率工作 14。 通过分析对比，本人感觉联动离合器成本低，但是能够发挥出应有的作用，操作简便。 4）摩擦表面的工作条件 方案一：干式离合器 用空气来冷却离合器，称为干式离合器 15。干式离合器在工作过程中产生的热量大部分通过压盘和飞轮吸收、传递 16。 方案二：湿式离合器 湿式离合器一般用油泵的压力油来冷却摩擦表面，带走热量和磨屑，以提高离合器使用寿 命 17。 通过分析对比，湿式离合器虽 然好，但是其发挥作用的前提是必须要在某温度范围内，超过了就会带来负面影响，所以目前发展还不怎么完善，而且 干式摩擦离合器能够随时接合与脱开，体积小，重量轻，制造成本比湿式摩擦离合器低得多 18。 相比之下，干式离合器应用的范围还是很广泛。 3 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 本课题的重点和难点： 分析探讨拖拉机双作用单盘离合器的结构型式、功能要求、设计理论存在的问题 以及后期的装配工艺规划，完成设计内容及其装配图。 前期已开展的工作： 查阅各种学术文献，期刊杂志，科技报纸等资料深入了解本课 题内容以及 拖拉机离合器 的具体工作状况，分析 离合器 的工作原理。 - 4 - 4 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写 ) （ 1） 1 3 周：调研并收集资料 ，完成论文综述、方案确定、外文翻译，准备开题答辩； （ 2） 3 6 周： 确定 最终 设计方案和整体结构特点 ； （ 3） 7 9 周：完成结构设计计算 、基础工作报告，准备中期答辩； （ 4） 10 15 周： 完成零件图和装配图的绘制 ； 对图纸进行检查， 完成 论文撰写，确定准备毕业答辩。 5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见 系主管领导： 年 月 日 - 5 - 参考文献 1 管文 展与研究 J2008,(1):662 施华 拉机联动操纵双作用离合器主要性能的分析与验算 J2009,(5):213 毛伟平 ,周燕 拉机离合器的设计与研究 J2008,(13):644 周曰文 拖拉机离合器设计与研究 J2008,(1):265 李华银 J2001,(10):63. 6 朱晓岩 ,王聪 ,郑兴华 等 J2008,(10):487 管文 J2008,8(6):658 徐书雷 J2012,(31):789 安忠文 ,周怀良 C2010,110 管文 J2008,(22):63. 11 赵娟娟 ,冯春友 J2010,(24):33912 of 009,29(8):76913 王家全 J2007,(5):18714 德国 德国 构造 _使用和维修 （ 2） J2005,(11):105. 15 of 007,80(11):171716 赵韩 ,冯关华 ,黄康等 J2012,(12):12117 012,288:5418 黎俊斌 23系列压力机上的设计计算 J2002,(3):52 本科毕业设计（论文） 题目：拖拉机双作用单盘离合器的设计 I 拖拉机双作用单盘离合器的设计 摘 要 为了提高农业机械化耕作的水平，加快实现农业现代化的步伐，根据现有某拖拉机离合器的工作情况及使用性能，完成某拖拉机离合器的设计。通过离合器的设计，使整车的性能更加优良。在设计离合器时首先应根据车型的类别、使用要求等合理选择离合器型式，并合理选择储备系数、压紧力、摩擦片尺寸等主要参数的具体值。之后进行离合器验算（主要进行磨损、滑磨功及发热验算）和对主要零件的强度计算，并完成了装配图和一些零 件图的绘制。实现了离合器的良好使用性和结构工艺性。 关键词 ： 拖拉机 ； 离合器 ； 储备系数 ； 压紧力 ； 摩擦片尺寸 he of In to of in to of to of a of of to of of a of so in be on of a to a as of of of of a of To of of 要符号表 离合器储备系数 最大摩擦转矩 发动机标定转矩 P 发动机功率 n 发动机转速 摩擦压盘外径 摩擦压盘内径 直径系数 压紧力 摩擦合力作用半径 i 摩擦面对数 摩擦系数 S 每个环状摩擦面的面积 q 许用单位面积压力 W 滑磨功 发动机角速度 J 转动惯量 换算到主动盘上的发动机转动惯量 传动系总传动比 热量传给验算零件的百 分比 验算零件的质量 C 比热容 抗扭转断面系数 K 危断面处的应力集中系数 切应力 G 钢的剪切弹性模数 录 1 绪论 . 1 合器概述 . 1 合器的功能 . 1 合器的工作原理 . 2 合器的分类 . 2 合器的设计要求 . 3 2 离合器方案的选择 . 5 合器方案概述 . 5 合器主要组成部分 . 6 合器使用时的注意事项 . 8 意离合器的散热通风 . 8 合器的使用常识 . 8 3 离合器主要参数的确定及滑磨功温升的验算 . 11 合器的储备系数 . 11 擦压盘外径 1 . 11 紧力0Q（ N）的确定 . 13 合器磨损验算 . 13 磨功的验算 . 14 合器发热验算 . 15 合器实际压紧力的影响因素 . 16 4 离合器主要零件的结构与设计 . 17 合器轴的计算 . 17 紧弹簧的计算 . 17 合器其它主要部件的结构设计 . 19 动盘毂的设计 . 19 动片的设计 . 20 合器盖结构设计的要求 . 21 盘的设计 . 22 盘的结构设计与选择 . 23 5 总结 . 25 参考文献 . 26 致谢 . 28 V 毕业设计（论文）知识产权声明 .未定义书签。 毕业设计（论文）独创性声明 .未定义书签。 1 绪论 合器概述 了解拖拉机离合器的构造，掌握拖拉机离合器的工作原理。了解从动盘总成的结构，掌握从动盘总成的设计方法，了解压盘和压盘弹簧的结构，掌握压盘和压盘弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而熟悉拖拉机离合器的工作原理。学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，设计出满足整车要求并符合相关标 准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的拖拉机离合器，为以后从事拖拉机方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。通过这次课程设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤，以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作，为即将进入社会提供了一个良好的学习机会，对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。 离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。为各类型拖拉机所广泛采用的盘式离合器，实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能 分离的机构 1。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保拖拉机平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系个零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。 离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。离合器用来传递和切断发动机传给传动系统和动力输出轴的动力，并防止传动系和动力输出轴过载 2。在拖拉机行驶过程中，驾驶员 可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。 合器的功能 离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。其功能主要有以下几点： （ 1）保证拖拉机平稳起步：起步前拖拉机处于静止状态，如果发动机与变速箱是刚性连接的，一旦挂上档，拖拉机将由于突然接上动力突然前冲，不但会造成机件的损伤，而且驱动力也不足以克服拖拉机前冲产生的巨大惯性力，使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离，然后离 合器逐渐接合，由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑磨的现象，可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大，而拖拉机的驱动力也逐渐增大，从而让拖拉机平稳地起步 ； （ 2） 便于换档：拖拉机行驶过程中，经常换用不同的变速箱档位，以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击，容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档，则 原来啮合的一对齿轮因载荷卸除，啮合面间的压力大大减小，就容易分开。而待啮合的另一对齿轮，由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小，采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等，从而避免或减轻齿轮间的冲击 ； （ 3） 防止传动系过载：拖拉机紧急制动时，车轮突然急剧降速，而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性，仍保持原有转速，这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩，使传动系的零件容易损坏。由于离合器是靠磨擦力来传递转矩的，所以当传动系内载荷超过 摩 擦力所能传递的转矩时，离合器的主、从动部分就会自 动打滑，因而起到了防止传动系过载的作用。 合器的工作原理 离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质 (液力偶合器 )，或是用磁力传动 (电磁离合器 )来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在拖拉机上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器 (简称为摩擦离合器 )。 发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使双作用式单盘大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离 3。 合器的分类 按操作方式，离合器可以分为外力操纵式离合器和自动离合器。外力操纵式离合器有机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气动操纵式等。机械操纵式离 合器又可分为刚性、摩擦、离心和超越等几类。自动离合器能够自动进行结合或分离，不需要人来操纵。自动离合器有超越离合器、离心离合器和安全离合器等几种。 拖拉机上目前广泛采用摩擦式离合器。它基本上是由主动部分、从动部分和压紧机构和操纵机构四部分组成。它可按摩擦面的工作条件分为干式和湿式； 按片数可分为单片，双片和多片式；按压紧方式分为弹簧压紧式、杠杆 压紧式和液力压紧式，现有轮式拖拉机和部分履带拖拉机都采用脚踏板操纵的弹簧压紧式；按离合器在传动系中的作用分为单作用和双作用。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。 发动机飞轮是摩擦离合器的主动件，带有摩擦片的从动盘和从动毂借滑动花键与从动轴（即变速器的主动轴）相连。压紧弹簧则将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过从动轴和传动系中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大，则 离合器所能传递的转矩也越大。 由于拖拉机在行驶过程中，需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需要，因此拖拉机离合器的主动部分和从动部分是经常处于接合状态的。摩擦副采用弹簧压紧装置即是为了适应这一要求。当希望离合器分离时，只要踩下离合器操纵机构中的踏板，套在从动盘毂的环槽中的拨叉便推动从动盘克服压紧弹簧的压力向松开的方向移动，而与飞轮分离，摩擦力消失，从而中断了动力的传递。 当需要重新恢复动力传递时，为使拖拉机速度和发动机转速变化比较平稳，应该适当控制离合器踏板回升的速度，使从动盘在压紧弹簧压力作用下，向接 合的方向移动与飞轮恢复接触。二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加 4。当飞轮和从动盘接合还不紧密，二者之间摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大，二者转速也渐趋相等。直到离合器完全接合而停止打滑时，拖拉机速度方能与发动机转速成正比。 摩擦离合器所能传出的最大转矩取决于摩擦面间的最大静摩擦力矩，而后者又由摩擦面间最大压紧力和摩擦面尺寸及性质决定。故对于一定结构的离合器来说，静摩擦力矩是一个定值，输入转矩一达到此值，离合器就会打滑，因 而限制了传动系所受转矩，防止超载。 合器的设计要求 为了保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足以下要求： （ 1） 在任何行驶条件下，传递发动机最大扭矩的能力有适当的储备； （ 2） 接合要平顺，以保证拖拉机起步的平稳，没有抖动和冲击； （ 3） 分离时要彻底，迅速； （ 4） 离合器从动部件传动惯量要小，以便换档和减少换档时齿轮的冲击； （ 5） 应设有扭转减振阻尼装置，使拖拉机传动系在工作转速范围内避免扭转共振，且具备 吸收振动能量，缓和冲击，降低噪声的能力，对于怠速时的振动和噪声的能力，对怠速时的振动 和噪音也要引起重视； （ 6） 具有良好的通风散热条件和必要的热容量，以保证离合器工作温度不以过高； （ 7） 使用寿命要长，力求与拖拉机传动系其它总成等寿命； （ 8） 离合器使用过程中，摩擦扭矩变化要求，从保证离合器工作性能稳定； （ 9） 结构简单，紧凑，质量小，工艺性好，维修方便及适合大批量生产。 2 离合器方案的选择 合器方案概述 农用拖拉机是一款在我国使用非常广泛的农业机械，为我国的农业生产做出了非常杰出的贡献。为了进一步改良某型拖拉机的性能，使其更好地为农业生产服务，对其离合器进行相 应的设计。 在农用拖拉机中，离合器大多选用摩擦式离合器， 如图 该种离合器历史悠久，技术成熟度高，虽然外廓尺寸较大，略显笨重，但结构较其他类型的离合器简单，维护较为简单方便，非常适合广大的农村地区实际的使用和维护水平。因此在某拖拉机离合器的设计过程中，选用摩擦式离合器 。 12345678910111213弹簧 图 摩擦式离合器 摩 擦式离合器按摩擦表面工作条件分为 干式和湿式。湿式离合器一般用油泵泵油以冷却摩擦表面 5。故散热好、磨损小，能适应恶劣的工作条件而不致烧损。但是结构复杂，在广大的农村地区维护保养能力低下的情况下，不利于保障拖拉机持久正常地使用，因此湿式离合器多用于工业拖拉机，在农业拖拉机上选用结构简单、维护方便的干式离合器。在某型农用拖拉机离合器的设计上，也采用易于维护的干式离合器。 摩擦离合器按片数可分为单片、双片和多片。其中单片离合器由于从动部分 转动惯量小、分离彻底、散热良好等原因使用得最多。双片和多片离合器接合虽然较平顺，但中间片散热不良，从动部 分转动惯量大，分离不易彻底，因而只用在尺寸受限、采用单片式时摩擦扭矩不够的场合。考虑到农村的实际使用情况，某型拖拉机采用具有散热良好等优点的单片离合器。 在现有轮式拖拉机和部分履带拖拉机上都采用弹簧紧压式离合器。杠杆压紧式用手操纵，一般只用于履带式拖拉机，操纵方便、省力和安全，且可以较长时间地处于分离状态。在某型拖拉机离合器压紧方式的选择上，选用轮式拖拉机常用的弹簧常压紧式离合器。某型拖拉机的压紧式离合器采用周布弹簧离合器模式，摩擦离合器按作用方式可分为单作用式和双作用式。双作用离合器是将两个离合器装在一起 ，其中一个离合器将动力传给变速箱，称为主离合器；另一个将动力传给动力输出轴，称为副离合器 6。某型离合器采用双作用式。对双作用离合器，主副离合器的位置决定于变速箱的结构。当变速箱 、 轴同心，主离合器在前副离合器在后；当 、 轴不同心，则主离合器在后副离合器在前。在某型拖拉机中，变速箱 、 轴同心，故主离合器在前副离合器在后。 双作用式单盘离合器与其他形式离合器相比，具有以下优点： （ 1） 双作用式单盘离合器具有较理想的非线性弹性特性 ； （ 2） 双作用式单盘兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺 寸小，零件数目少，质量小； （ 3） 高速旋转时，压盘压紧力降低很少，性能较稳定； （ 4） 双作用式单盘以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀； （ 5） 易于实现良好的通风散热，使用寿命长； （ 6） 双作用式单盘中心与离合器中心线重合，平衡性好。 综合上述，某型离合器设计方案的选择上采用技术成熟的单片摩擦离合器，摩擦表面工作条件采用干式，压紧方式采用弹簧压紧式，作用方式采用双作用式。 合器主要组成部分 双作用式单盘离合总成由双作用式单盘、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分 组成。主要结构如下： （ 1） 离合器盖 离合器盖一般为中心对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮联结在一起。离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构件，压盘弹簧的压紧力最终都要由它来承受。 （ 2） 后压盘弹簧 后压盘弹簧是离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均布 的长径向槽，在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔，可以穿过支承铆钉，这部分称之为分离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分形状像一个无底宽边碟子，其截面为单盘结构，称之为后压盘弹簧部分。 （ 3） 压盘 压盘的结构一般是环形盘状铸件，离合器通过压盘与发 动机紧密相连。压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台，最外缘均布有三个或四个传力凸耳。 （ 4） 从动齿轮 离合器接合时，飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动，并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动；在离合器分离时，压盘相对于离合器盖作自由轴向移动，使从动盘松开。这些动作均由传动片完成。传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，一般采用周向布置。在离合器接合时，离合器盖通过从动齿轮它来驱动压盘共同旋转；在离合器分离时，可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。 （ 5） 分离轴承总成 分离轴 承总成由分离轴承、分离套筒等组成。分离轴承在工作时主要承受轴向分离力，同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。目前国产的拖拉机中多使用角接触推力球轴承，采用全密封结构和高温铿基润滑脂，其端面形状与分离指舌尖部形状相配合，舌尖部为平面时采用球形端面，舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。 分离轴承在工作中主要承受轴向力，在分离离合器时由于分离轴承旋转产生离心力，形成其径向力。故离合器的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承两种。前者适合于高速低轴向负荷，后者适合于相反情况 ， 常用含润滑油脂的密封止推球轴承 ， 小型车有时采用含油石墨止推滑动轴承。分离轴承与双作用式单盘之间有沿圆周方向的滑磨，当两者旋转中不同心时也伴有径向滑磨。为了消除因不同心导致的磨损并使分离轴承与双作用式单盘内端接触均匀，双作用式单盘离合器广泛采用自动调心式分离装置。它有内圈旋转轴承，轴承罩，波形片簧，它由厚约为 5淬、模内回火度 （ 1）及分离套筒组成。由于轴承与套筒间都留有足够径向间隙以保证分离轴承相对于分离套筒可以径向移动 1右，所以当膜片相对分离套筒有偏斜时，由于波形片簧能够产生变形，允许分离轴 承产生相对的偏斜，以保证双作用式单盘仍能被均匀的压紧，也防止了双作用式单盘分离指处的异常磨损并减少了噪音 7。另外由于分离指与直径较小的轴承内圈接触，则增大了双作用式单盘的杠杆比。 分离套筒支撑着分离轴承并位于变速器第一轴轴承盖的轴颈上，可以轴向移动。分离器结合后，分离轴承与分离杠杆之间一般有 34隙，以免在摩擦 片磨损后引起压盘压力不足而导致离合器打滑使摩擦片以及分离轴承烧坏。此间隙使踏板有段自由行程 8。有的轿车采用无此间隙的内圈恒转式结构，用轻微的油压或弹簧力使分离轴承与杠杆端（多为双作用式单 盘）经常贴合，以减轻磨损和减少踏板行程。 合器使用时的注意事项 意离合器的散热通风 提高离合器工作性能的有效措施是借助于其通风散热系统降低其摩擦表面的温度。 在正常使用条件下，离合器的压盘工作表面的温度一般均在 180 以下，随着其温度的升高，摩擦片的磨损将加快。当压盘工作表面的温度超过 180 200 时，摩擦片的磨损速度将急剧升高。在特别严酷的使用条件下，该温度有可能达到 1000 。在高温下压盘会翘曲变形甚至产生裂纹和碎裂 ， 由石棉摩擦材料制成的摩擦片也会烧裂和破坏。为防止摩擦表面的 温度过高，除压盘应具有足够的质量以保证有足够的热容量外，还应使其散热通风良好 9。为此，可在压盘上设置散热筋或鼓风筋；在双片离合器中间压盘体内铸出足够多的导风槽，这种结构措施在单片离合器压盘上也开始应用；将离合器盖和压盘设计成带有鼓风叶片的结构。在保证有足够刚度的前提下在离合器盖上开出较多或较大的通风口，以加强离合器表面的通风散热和清除摩擦产生的材料粉末，在离合器壳上设置离合器冷却气流的入口和出口等所谓通风窗，在离合器壳内装设冷却气流的导罩，以实现对摩擦表面有较强定向气流通过的通风散热等。为防止压盘的受热 翘曲变形，压盘应有足够大的刚度 10。鉴于以上对质量和刚度的要求，一般压盘都设计得比较厚，载货拖拉机一般不小于 15 合器的使用常识 对于拖拉机而言，离合器是拖拉机动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们最频繁使用的部件之一，而离合器运用的好坏，直接体现了驾驶水平的高低，也体现了对于车辆保护的好坏。正确使用离合器，掌握离合器的原理以在特殊情况下利用离合器来解决问题，是每个驾驶手动挡车型的车友应该掌握的。 所谓离合器， 顾名思义就是说利用 “ 离 ” 与 “ 合 ” 来传递适量的动力。离合器由摩擦片，弹簧片，压盘以及动力输出轴组成，布置在发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴 11。在半联动的时候，离 合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差，也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。 离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动，以及踩下离合器的不连动。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘 与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。最后一种，也就是离合器的半连动状态。此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。 一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差，必须将发动机的动力与一轴切开以后，同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步，挡位挂进以后，再通过离合器将一轴与发动机动力结合， 使 动力得以继续传输 12。 在离合器中，还有一个不可或缺的缓冲装置，它由两个类似于飞轮的圆盘对在一起，在圆盘上打有矩形凹槽，在凹槽内布置弹簧，在遇到激烈的冲击时，两个圆盘之间的弹簧相互发生弹性作用，缓冲外界刺激。有效的保护了发动机和离合器。在离合器的各个配件中，压盘弹簧的强度，摩擦片的摩擦系数，离合器直径，摩擦片位置以及离合器数目就是决定离合器性能的关键因素，弹 簧的刚度越大，摩擦片的摩擦系数越高，离合器的直径越大，离合器性能也就越好 13。知道了原理之后，我们在日常驾驶的时候如何正确使用离合器，根据上面所说的原理，不联动和全联动是不需要什么技巧的。真正考验技巧，日常驾驶中存在一些错误操作的，都是处在离合器的半联动状态。所以离合器的使用技巧实际上就是半联动的使用技巧。起步时需要有一定的半联动时间，以保证起步的平顺。坐新手开的车都有这样的体会，要么起步时熄火，要么是一颤一颤出去的，这些都是半联动技巧没有掌握好的表现。拖拉机在起步的时候，变速箱的二轴是静止的，当我们挂 一挡以前，需要踩下离合器，此时变速箱的一轴与动力分开，通过同步器挂上一挡以后，一轴也同样变为静止。动力从飞轮出来是有一定转速的，此时与一轴存在巨大的转速差，这也就是为何起步时对于半联动的要求要比换挡时高得多的主要原因，离合器的前后部件一个静止一个运动 14。这样的转速差必须由半联动来消化，也就是动力开始的时候部分传递给一轴，使车辆能以较平稳的姿态起步，一旦车辆行驶起来，转速差就会变得很小，此时将离合器完全抬起，就不会有冲击了。坡道起步需要较高的半联动技巧。半联动可以消化发动机转速与车轮 之间的转速差，也就是 说可以有在动力已经传递到车轮上，但车轮并不运转的情况出现，这种情况常常发生在坡道。一般对于驾驶技术不熟练的驾驶员而言，在坡道起步时会拉起手刹，然后让离合器处于半联动状态，松下手刹，车辆保持静止，防溜车殃及后车 15。而车辆向后滑行的重力是由发动机提供的动力来抗衡的，而离合器则负责消除这里存在的转速差。车辆处于这种情况下，驾驶员就能很轻松的起步了，继续踩下油门踏板让转速进一步提升获得足够的扭力，然后将离合器缓缓抬起将更多的动力传递给驱动轮，车辆就顺利坡起了。此时对于半联动的技巧要求较高，如果半联动力度弱，就 可能在松开手刹时车辆向后滑动，容易造成新手的惊慌失措，如果半联动力度过强则容易 使 车辆加速过猛而撞到前车 16。所以对于新手而言，此时可以让发动机转速略高，并采用较大的半联动力度，使车辆有个向前走的趋势时，再松开手刹。 3 离合器主要参数的确定及滑磨功温升的验算 摩擦离合器的主要参数是：离合器储备系数 、摩擦面所受压紧力 Q、摩擦面外径 1、摩擦面对数 i17。 合器的储备系数 储备系数 是离合器的最大摩擦转矩写成： M /m（ 储备系数 的大小对离合器的工作性能影响很大： 太小，在压紧力或摩擦系数降低时，就会出现传递扭矩能力不够的情况，使离合器不能可靠地传递发动机全部转矩，并会使滑磨功增加 ;增大 可减少滑磨功，减轻发热和磨损，但却使瞬时发热量增大，并离合 器尺寸变大，传动系过载保护减弱，操纵功增加 18。对于弹簧压紧式和带有补偿弹簧的杠杆式干式离合器，一般 =对于刚性杠杆压紧式离合器 =3于干式、弹簧压紧式、主离合器， =式离合器 =作用离合器中的副离合器的储备系数因结合次数少， 稍小，但不宜小于 在工作繁重、离合频繁或发动机转速高时， 应取较大些。如果摩擦系数和压紧力能保持稳定而很少变化，则 可取小些。另外。当实际有效压紧力和名义压紧力的差值增大时，应取较大的 。 为了符合某型拖拉机的实际工 作情况，选择主离合器的储备系数为 =离合器的储备系数 =2。 根据公式： 9550 P=T n P=T=转矩单位 n=2500r/ 得出转矩 从而得到主离合器的最大摩擦转矩 0 5 1em a x ，副离合器的最大摩擦转矩 8m a x 。 擦压盘外径 1 摩擦件是摩擦离合器的主要组成元件，其工作表面材料的物理性质和机械性能直接影响离合器的工作性能。此外 ， 还要求使用寿命长，容易加工和价廉等。常用的摩擦面材料有粉末冶金材料石棉基材料和纸基材料。粉末冶金材料：表 面许用温度许用压力高温下摩擦系数和寿命都较高。铜基粉末冶金材料主要用于湿式摩擦面，铁基粉末冶金材料摩擦系数和许用压力都较铜基为高，但耐磨性较低，多用于干式摩擦面。石棉基材料，用石棉加黏结剂和填料模压而成，固结在钢或铁底板上，许用工作温度 较低 ， 石棉衬片有较高的摩擦系数、比重小、能保证必要的机械强度、价格低、制造容易，石棉衬片是目前使用最为广泛的摩擦件 19。对于某型拖拉机离合器，选用性能较好，成本较低的石棉基材料作为摩擦件。 摩擦片的工作条件比较恶劣，为了保证它能长期稳定的工作，根据拖拉机的的使用条件，摩擦片的性能应满足以下几个方面的要求： （ 1）应具有较稳定的摩擦系数，温度，单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响小； （ 2）要有足够的耐磨性，尤其在高温时应耐磨； （ 3）要有足够的机械强度，尤其在高温时的机械强度应较好； （ 4）热稳定性 要好，要求在高温时分离出的粘合剂较少，无味，不易烧焦； （ 5）磨合性能要好，不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面； （ 6）结合时应平顺而无 “ 咬住 ” 和 “ 抖动 ” 现象。 由以上的要求，目前车用离合器上广泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐热和化学稳定性能比较好的石棉和粘合剂及其它辅助材料混合热压而成，其摩擦系数大约在 该设计中选取的是石棉合成物制成的摩擦片。 对于采用石棉衬面的单片干式离合器，摩擦衬面外径 参考经验公式： 32 （ 式中 直径系数。 查手册可得到某拖拉机的 为 53。所以有： 23 取 32摩擦片外径 擦片内径 1/ 1/ 得 据离合器内部和压盘的内径大小，我们取 50上计算确定的是某拖拉机主离合器的内外径。对于副离合器，由于后压板上端的通孔有分离拉杆穿过下端的通孔有前压板弹簧通过，摩擦片被限制在分离拉杆和前压板弹簧之间的空间，因此外径主离合器的外径略小，结合分离拉杆孔和主前压板弹簧孔的尺寸，取副离合器外径 215副离合器的 取副离合器内径 146 当发动机标定转矩上式初选的 考虑采用双片结构，以发动机标定转矩之半即 21K 值可取较大值以初选 压紧力0Q（ N）的确定 0（ 式中 摩擦合力作用半径（ 431 1221223132 代入主离合器数据： 23250得 i摩擦面对数，单片 i=2，双片 i=4； 摩擦系数，通常干式石棉摩擦衬 面取 =下表 将以上数据代入上式有主离合器压紧力 36830 对于副离合器： 215 46得 将以上数据代入公式有副离合器压紧力 31180 表 擦系数 和许用单位压力 q 摩擦副材料 q (干式 湿式 干式 湿式 钢、铸铁对钢 、铸铁对石棉 、铸铁对粉末冶金 、铸铁对纸基衬面 合器磨损验算 离合器摩擦衬面的磨损与单位压力 位面积压力： )( 4q 2122 00 ）（ S每个环状摩擦面的面积； q 许用单位面积压力。 当 摩擦衬面直径较大时，相对滑磨速度大， q 应取小些。 对于主离合器： q=于副离合器： q=表 知：主离合器和副离合器的单位面积压力 q 均在 合理范围内，符合要求。 磨功的验算 离合器结合过程中由于主、从动片转速不同，产生相对滑磨，滑磨产生的热量使离合器的摩擦元件温度升高，摩擦系数降低，传递转矩的能力下降，甚至导
- 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