机械毕业设计（论文）-柴油动力微型客车离合器及操纵机构设计（全套图纸）

车辆与交通工程学院毕业设计说明书摘 要离合器是直接连接在汽车的传动系统，它主要包括够。在换档前必须踩下离合器踏板的第一步传输中断，为了脱离原来的啮合齿轮副也变成了齿轮同步发电系统逐渐成为保证平稳过渡；限制系统的传输的最大扭矩，防止传动系统过载。全套图纸，加153893706 ，离合器的的结构也在不断发生变化，以前的机械式操纵机构正在向自动的操纵形式转变。，。选择，膜片弹簧离合器装配图的绘制，膜片弹簧离合器基本机构尺寸的设计选取以及计算。主要是对。零件图。然后对本次毕业设计加以总结，总结此次设计中学到的只是技能。 关键词 ABSTRACT It mainly includes the active part and the driven part, compaction mechanism and operating mechanism of four parts.Before the shift must be the first step on the clutch pedal, power transmission interruption, in order to break away from the original meshing gear pair into gear synchronous generator system also increasingly to ensure a smooth transition; Transmission of torque limit system to prevent the transmission system overload.With the continuous development of the car, the driver is more and more high to the requirement of the clutch, the structure of the clutch is constantly changing, the traditional Before the mechanical manipulation is to automatically form of manipulation. In this paper, design of a microbus clutch, chooses is now the most common type of diaphragm spring clutch.push type diaphragm spring slowly change as advantages more pull type diaphragm spring.Design content includes the choice of comparison of structure of the clutch diaphragm spring clutch assembly drawing, the design of the basic structure of diaphragm spring clutch size selection and calculation.Mainly on the driven plate, diaphragm spring, pressure plate design checking. Draw the part drawing and corresponding to each parts. Then summed up for the graduation design, summarizes the design just skills you have learned.Key words： Car clutch diaphragm spring design check目录第一章 绪论41.1 研究动机与目的41.2 研究背景51.3 说明书内容简介5第二章 离合器的结构型式选择62.1 从动盘数及干、湿式的结构型式72.1.1 单片干式摩擦离合器72.1.2 双片干式摩擦离合器72.1.3 多片离合器72.2 压紧弹簧的构造型式和布置82.2.1 周置弹簧离合器82.2.2 中央弹簧离合器82.2.3 周布斜置弹簧离合器102.2.4 膜片弹簧离合器112.3 从动盘的结构型式132.4 所选离合器的结构型式13第三章 离合器基本参数的确定143.1 离合器后备系数143.2 单位压力153.3 摩擦片外径、内径和厚度163.4 所选离合器基本参数的确定17第四章 离合器零件的结构选型及设计计算194.1 从动盘总成设计19 4.2 离合器盖设计21 4.3 压盘设计224.4 膜片弹簧设计23 4.5 膜片弹簧强度校核27 4.6 分离轴承总成27第五章 离合器的操纵机构29第六章 结论34致谢35参考文献36第一章 绪论前言1.1设计的目的 表面上离合器的构造很简单，工作原理也很容易明白，但他却经历了上百年的发展，融汇了了许多设计者才智和心思。理论设计也从传统的机械、力学等方面逐渐变化到材料、电子等领域。 掌握离合器的具体内部结构，并熟悉学会传统汽车离合器设计原理，学会压盘、膜片弹簧离合器的设计流程和方法。并且学会自主查阅书籍资料的方法和途径，培养单独设计课题的能力，设计出来符合整车要求的离合器。并且离合器的结构简单。有很好的制造工艺，方便后期的维护与维修。因为这是学生离开学校走向工作岗位之前最后的设计任务。对我们学生也是一个检测与培养给我们提供一个很好的学习机会，为将来成为一个合格的技术人员提供了一个过渡。1.2设计背景 开发研究能够满足当下汽车发动机需求的离合器，已经成为许多汽车人的首要任务。传统的推式式膜片弹簧离合器正在向结构简单，性能优越的拉式膜片弹簧离合器转变。拉式膜片弹簧离合器能够满足当下代汽车转速很高，扭矩很大的特点。好的汽车传动系统有很好的经济型，会节省燃油。离合器部分在汽车传动系中占有很关键的地位，所以对汽车性能影响不小。离合器设计过程中，合理的离合器形式，准确的设计参数，以及规范的加工工艺才能保证离合器工作的可靠性，也能满足汽车的使用寿命。1.3说明书内容简介 ，摩擦式的离合器要紧部分包括主动的部分。主动部分涵括发动机飞轮、离合器盖和压盘等。从动的部分只有从动盘。压紧的机构包括雅静的弹簧。操纵的机构包括分离插，分离轴承，离合器脚踏板和传动的部件。本次毕业设计的基本内容有：1.干式的摩擦离合器的基本的结构尺寸的确定。零件参数的选取，零件参数有摩擦片外直径D，离合器的后备系数，单位压力p等等。2.1)；2)：3)；4)；第二章 离合器结构形式的选择 根据汽车型号的不同，汽车分离的不同，另外不同汽车的使用要求也不形同，离合器跟发动机的配合也有差别，生产的严格程度不一样。生产条件和通用标准化，系列标准化的标准有很大不同。正确的挑选离合器总装的构造。设计者必须全面考虑离合器设计各个方面的因素，确保能满足整辆汽车的性能的要求。2.1 从动盘干湿和从动盘数的选择 最大的重量不大于六吨的非乘用车辆，由发动机输出的最大扭矩一般不会很大。如果整车的形状尺寸能够用，这时候可以考虑只设计一个从动盘。只有一个从动盘的离合器布局很简单，沿着变速箱输入轴的方向尺寸很紧密，能够很容易的把热量散发出去。并在使用过程中修理维护很简单一，易操作。因为结构紧密，离合器伴随部分的转动惯量也会比较小。当切换挡位时候能够使离合器分离彻底，也能保证再次结合时的平顺性。2.1.2 双摩擦片离合器有四个摩擦面，单片离合器有两个摩擦面，双片摩擦面是单片的2倍。摩擦面数多，相对应摩擦力比较大，所以能够传递很大的扭矩；相比较单片的离合器结合更加平顺柔和。而且当攒地一样大小的转矩时候，离合器的圆周尺寸比较小，驾驶员加在离合器踏板上的力量也比较小；除了上述优点双片也有一些缺点，由于是双片轴向距离大所以中部的压盘的散热和透风状况有点差。离合器在汽车形式过程中如果连续的分离结合，摩擦片很快过热热。分离的行程双片离合器比单片离合器的长，因此容易造成离合器的分离的不够完全。2.1.3 多片离合器摩擦片数超过两个时候叫做多片离合器。多篇离合器大多都是湿式的。摩擦片的数目增加使得离合器分离结合稳定平滑。多篇离合器的摩擦片的是湿，表面温度不容易变高。另外湿的摩擦片润滑液比较好，不容易被磨损。这样就具有更长的使用寿命。但是这样的离合器轴向尺寸很长，结构复杂，分离不完全的情况经常出现，影响使用性能。机构比较复杂，重量比较大当装懂的时候转动惯量也会很大，由于上述特点多篇一般被使用在重型商用车上。2.2 压紧弹簧的构造型式和布置2.2.1 周置弹簧离合器 重型的载重商业车辆上比较喜欢用周置的弹簧离合器。圆柱形的螺旋的弹簧被平均的安装在一个圆上，这种形式的弹簧被用作周置弹簧离合器的压紧弹簧。一些重型商业用车上把弹簧安放在两个圆上，两圆同心。真是因为这种离合器的构造简便，生产容易，在之前经常被安装各种各样的车上。汽车工业的不断创新，轿车发动机技术持续的进步。发动的转速被技术人员不断提高，较高转速产生离心的力。被离心力作用的圆周不值得弹簧很可能出现变歪变得倾斜。这样弹簧会数去主要的压紧力而使离合器失去有效的分离。如果分离很可能弹簧会靠到底座的蜘蛛上，接着就会磨损很严重，严重到一定程度的后果就是断裂。鉴于这种情况，当前很多的小轿车，轻型的汽车以及中等型号的车已经普片用了膜片弹簧离合器。继续使用这种弹簧离合器的主要是很大的货车上。2.2.2 中央弹簧离合器 中央弹簧离合器选用一个，有的也选用两个圆的柱形螺旋着的弹簧，还有一些的采纳的是一个长方形螺旋着的弹簧来作为压簧。并且这些压簧是被安装在离合器的正中间。下面的简图展示的是长征XD2150型车的中央弹簧的离合器构造。 正是因为中央弹簧离合器的压簧和离合器压盘不直接接触。有摩擦盘产生的热量不会直接传送给弹簧。所以弹簧不会因为热而是去压紧作用。经过杠杆的作用，弹簧的力会施加在离合器的压盘的端面，杠杆的作用会把弹簧的力根据杠杆长度比例反放大。这个小的弹簧的力能够得到，相当大的压盘压紧力。毕业设计的时候。中央弹簧离合器被选来用也会产生缺点。在沿着变速器第一轴的方向上离合器的的长度太大。尽管被采用的锥形弹簧的矩形截面的使用可以大大降低轴向长度。考虑到这种弹簧离合器遭的时候很困难，代价大并且浪费工作时间。所以许多的重型的商业用车选取了中央谭簧离合器。这是为了达到见笑操控的力量。查阅课本：当重型汽车的发动机的转动力矩不比400450Nm晓的时候，这样就应该考虑使用宗央弹簧离合器了。2.2.3 周布斜置弹簧离合器 周布斜置弹簧式是在像圆形的周圈安放的几个压紧的弹簧。压紧的弹簧，在离合器的外边的盖与传动盘的中部。每个弹簧的中线与离合器的中线都行程的一盒角度。所以很明了的被我们知道作用在传递力的盘子上的压紧力与全部弹簧力的轴向的分离总和想等。斜置弹簧离合器作为一种新型离合器被很多重型汽车所采用。很多的圆柱形的螺旋得而弹簧被用来当押金的弹簧。弹簧的弹簧力就能够倾斜的压在传力的盘子上。传力盘再使压杆动起来，压杆还会按照一定的比例将力放大，最后加在压盘上。这一刻施加在压杆里面端面的轴向的推力与压紧弹簧轴向分力的和相同。若是摩擦片被磨损了，压杆的内端有可能往前边移动，杆的移动就会把弹簧拉长。弹簧压力被减小，伴随着的倾角也想对应的见笑，最终导致的结果就是压盘的压紧力保持稳定。这种弹簧离合器与上一中弹簧离合器放在一起对比，斜置弹簧的离合器他能使操控力降低百分之三十五。下图为周布斜置弹簧离合器的示意图2.2.4 膜片弹簧离合器 上面的图展示的膜片 弹簧离合器的构造图。现如今膜片 弹簧离合器被大多数汽车设计专家应用在车上。膜片 弹簧的材料是薄的弹簧钢板，然后被冲压成制作成为略有倾斜度的碟子一样的弹簧。然后把很多匀称的方向是沿着半径方向的槽开在比较小的锥面那一段，形成了弹簧的分指。其实分离指的作用跟分离钢杆的功能是一模一样的。而大端的部分起到的是压紧弹簧的作用。膜片弹簧具有以下的结构特点1） 轴向的长度很短单反过来沿着直径方向变得很大，此方面对加大离合器传送扭矩的前提下缩小他的沿着传动轴方向的大小。2）膜片 弹簧上面的分离指结构能够起到跟分离钢杆的用途一样，所以根本不需要再设计单独的分离杠杆。离合器的构造得以大大的简化，零部件的量缩减，整体的重量实现了减轻。3）膜片 弹簧沿着轴向的长度很短。因此可以根据实际情况酌情的加大压盘的厚度，抬升压盘容纳吸收热量的能力。另外也能够在压盘上铸造上专门用来散热的金属金，这些都可以使散热条件变好。4）膜片 弹簧离合器的核心部分的构造都很简易，能够被冲压制作。加入很大数量的制造，生产成本能够变得很低廉。 膜片 弹簧离合器按照换挡踩下踏板离合器分离时候，分离指里边端面被拉还是被推，能够区分成两种分别是推式和拉式。两种形式的膜片 滩簧相互对比。拉式的有点更多，分别如下1） 拉是膜片 弹簧的正中间的部分被用来压住研亚盘的，如果压盘表面积一样大的话能够用直径方向长度长的馍片弹簧。这种做法可以不加大分力时刻的操纵力量的要求下，升高压盘压住膜片的力和传送扭矩的性能。或在传递扭矩相同的条件下，减小压盘的尺寸。2） 正是因为消减了、作废了中央的支持结构，使得零部件数量缩减。最终得到好的结果是该类型离合器的构造越发简洁，布局紧密，重量轻便。3）拿拉式 膜片弹簧的杠杆比和推是的相互比较，拉式的要比推式的大。再加上缺少中部的支撑结构，消除了传动之间的你能量亏损，从而得到更到的传送效率。也能是司机踏板的力量小很多4） 不管是在连接的状态时还是离合器分开的状态，拉式 膜片弹簧的比较大一头从开始到最末跟离合器外边的盖子上的支撑构建一直挨着。即使车程的原件在收到一定程度的磨损后两者之间爱你也不会出现波动和杂音。5） 在连接在一起或者是分开的情况下，离合器的外边的盖子变化量很小，刚度也很大，这样就自然的让离合器分离的下过很好。6） 使用寿命更长。（以上摘自汽车构造）2.3 从动盘的结构型式 从动盘被从动片、摩擦片，从动盘毂这三个最合兴的零部件构成。是因为柴油机传送到传动系统的扭矩一直都不是不变得，而使接连不断的变化的。这很容易导致扭转和震动等不良危害。和传动系统的，危害的很大，另外在不分离离合器的情况下。若是突然的猛踩刹车，烈离合器解和很迅速而不平稳的时候。一下子就对起传动作用的各个零件产生非常大的伤害。这样就会是用时间比原来短很多。因此零件的一起震动必须得最大限度的防止。目的在于减轻传递动力的系统所受到的震动和额外的力。同时也可以让零件使用更多的时间。通常家用小汽车还有一些中等型号的客车会在离合器设计的过程中加入扭转减震器这个零件。有部分的这个零件是被制造成一个单独的个体，但是有另一部分是被当作一个附件附加在从动盘里边。依据这个从动盘就能够划分成带与不带减震器两种类型。2.4 依据以上的知识的说明，这次大学额里最后一次的设计任务最终制定的方案。采纳了有点相对来说比较多的膜片 弹簧来当作离合器的压紧弹簧。选用拉的方式来驱动摸牌你弹簧实现分离。离合器的从动盘还要附加有一个逆转减震器。第三章 离合器基本参数的确定 被用在小轿车上的摩擦时的离合器的主要功能，一是传送递转柴油机输出的扭矩，二是凭借他的华东摩擦保证汽车启动的平顺。总体看来离合器的工作的环境很不好条件非常差。这就需要再最初设计的时候，不光光能在所有的恶劣踢啊艰险还能够靠谱的传递柴油机输出的扭矩，还必须拥有很长的使用寿命满足车辆的使用要求。所以准确的选取离合器所有零部件的尺寸，材料，处理方式等非常重要。3.1 离合器后备系数 后备系数确保了柴油机的扭矩鞥够被离合器来考考的传递。也可以帮助降低小轿车开始走的是后的 传动零部件的磨损。增加离合器使用的时间的长度。例如，某2.5t载货汽车，整个车的总质量大约是4000kg，当该车在在路面上行驶的时候，挡位为2挡用具有不同转矩容量的离合器做实验从而得出不同的起步时间t0和滑磨功的大小。实验结果为挡离合去的后备系数由1.2增加到1.46时候，滑磨功减少了将近40%，挡后备系数再继续增大时候，增加到1.78时，滑磨功减少只有12%。假如再增加滑磨功就不再减少了而后备吓唬会使离合器的尺寸加大，离合器的操纵力也会跟着增大。所以后备系数不宜过大。 开始设计时候，参照以前的设计经验，同时考虑到汽车的使用条件以及本次离合器设计的结构特点初选后备系数的选取范围为 由于这回的设计的任务是小型面包车，所以一开始便选定是膜片 弹簧离合器。小车的储备功率一般来说不会很小，一般还在比较好的路面上行驶，因此离合器的能够选用数值可以小一点。2 单位压力p0 仅仅考虑到单位压力对磨擦片的损耗是没有什么作用的。就单说离合器，减小单位压力的值就跟增大了摩擦片的面膜是是一样的效果，让秘书呢的量白白的提高了很多。要想很正确吧单位压力的大小确定下俩，必须综合的考虑摩擦片外圆直径的长度，摩擦片形状的大还是小还有与他的质量有关要素。计入离合器的使用次数很多，柴油机的储备的系数也是比较娇小的，这时候车还装载很多货物在路况很不好的路上工作。单位压力的值就应该使用比前边更大的数。制造摩擦面所用的原料不一样的时候，单位压力的数值也不会一样。3.3 摩擦片的外端的大径的大小对于一个离合器来说是很重要的一个数据。这个数据对离合器能够使用多长时间，整体有多重，和能够正常工作多长时间都起到绝对的影响作用。 及摩擦片最终确 定用什么制 造的时候，传动的最大的扭矩Temax的大小也已经知道。运用刚才已经知道的零件的数据能够大概的的试算出来摩擦片的大经。 摩擦片的大径还可以依照柴油机最大的扭矩Temax，同样还能够依照以前的经验用公式加以计算 公式中KD是直径系数取值范围见下表 根据表格选取KD=18 带入Temax得到D=206mm 由上面表格中的国家标准的摩擦片的尺寸数据可以确定下来 我所合计的离合器的大小为：摩擦片的大直径是22.5厘米。内圆孔的直径是15厘米。片的的厚度是3.5毫米。c和d的比值是0.667。整个摩擦片的表面积是22100平方毫米。3.4 f Z t 这三个参数的挑选 摩擦片的f是被他制造时候运用的原料，还有片在离合器结合分离时的滋生的温影响的。金属陶瓷材料，生产片的原料 有好多种有金属陶瓷类型的有粉末状冶金类型的。平时生产制造中被采用最多的是石绵吉做成的。当片的原料是用石绵吉座的时候，那么他的f就得收到它上面的单位 压力，运转时候的温度的高地，还有滑动摩擦的快慢来决定。但是金属陶瓷和冶金粉末做的摩擦片f较大并且性能很稳定。摩擦材料的摩擦因数见下表只有一个摩擦片，他两边都有摩擦材料所以Z的数值是2。 正好在离合器正常工作结合的同时，与此同时用来使膜片回位的弹簧把套筒利用弹簧力拉回到最后面的地方，这样做的目的是确保如果摩擦 片出现磨损后还是可以正常集合在一起的。一个很小的间隙被留在分离 轴承和杠杆里边端面的中间，一般来说这个小空隙的大小我0,3到0.4厘米。 摩擦片的大直径是22.5厘米。内圆孔的直径是15厘米。片的的厚度是3.5毫米。c和d的比值是0.667。根据公式得单位压力单位压力满足了使用的需求。第四章 离合器零件的设计计算4.1 从动盘总成设计 从动盘包含有好几个零件。其中最主要的也是最核心的是从动片，从动盘估，年赚减震器。离合器的性能很大程度受从动盘的影响，所以设计时各个零件有相对应的要求。1）为了尽量减小变速箱在换挡时候的冲击，所以在设计从动盘的时候应该尽量减小他的转动惯量。2） 为了让作用到摩擦片摩擦面上面去的力很平均。还得让离合器结合时候很平和 而没有打的震动。能够很容易的让车走起来。如果都满足这些要求的话就应该让从动的盘有沿周方向的弹性。3）为了减缓行驶过程中外界对离合器的冲击，尽可能的防止传动零件的共同震动。从这些方面考虑，设计的从动的盘就必须加装减震器了。 使从动片产生轴向弹性，可以再从动片的外边缘开T形槽，T形槽形成扇形，并将扇形一次向不同的方向弯曲成波浪形。在扇形上摩擦片应该被固定在隔开的扇形上边。T形槽也可以增加散热，避免从动版的形变。 在离合器的各个零件中承受最大力的救赎从动盘股了，车子正常星痕的过程中柴油机传送过来的扭矩几乎所有的都被他所承担了。所以从动盘毂一般要用矩形花键来安装在变速器的输入轴上。离合器有时候会出现分了不是很到位原因就可能是从动盘毂在花键的轴上的位置不固定，可能发生了松动。也就意味着这个毂的沿着周方向的长度不能太短了。一般来说必须是警经过调质加工的还必须是锻钢的材料才会被用在制造毂。对于从动盘毂的花间尺寸可以从下表中跟胡摩擦片外径和发动机最大转矩选取选取的花键毂的尺寸为 选取花键尺寸以后需要对花键的的强度进行校核，从受力分析可知道花键最容易破换的是由于花键齿侧面受到挤压，如果计算出应力超过许用应力可以适当的增加花键的轴向长度。计算挤压应力如下公式 挤压=（MPa） 公式中的P为花键齿侧压力他由下式决定 =4527.6N 带入数据计算的挤压=5.03MPa4.2 离合器盖设计 螺栓把离合器盖固定在飞轮上，离合器盖传递一部分发动机的转矩给压盘。离合器外盖的作用除了保护里边的构造还有就是能够给膜片和分离杆一个很好的支撑。设计时候应该助于离合器盖的刚度，离合器盖的散热以及对中。假设离合器盖很容易变形也就是该两件的刚度不是很大。当司机踩住离合的脚踏板离合器开始工作的时候离合器盖子就坑改变原来的样子，所以这样工作会很不牢靠传动的效果就会受到影响。甚至会出现分离不彻底，从而使变速箱工作出现错误，使变速器无法正常实现挡位的切换。 通常增加离合器盖的刚度采取的措施是增加离合器所用钢板的厚度或者将离合器盖的形状做的复杂一些。 离合器工作过程中会产生一定的热量，这些热会使离合器内部一些零件发生变形，所以在离合器盖上应该多开一些通风口帮助散热。 离合器盖内有许多圆盘形状的零件，比如压盘，摩擦片等，这些零件对于发动机飞轮的曲轴必须要有很好的对中性 ，不然就会对整体平衡造成影响，使离合器无法正常工作。4.3 压盘的设计 有前面的理论知识可知离合器工作的时候存在滑磨的情况，因为摩擦所以会产生大量的热，如果热量不及时吸收掉会是离合器零件产生变形而无法正常工作。所以要求压盘要有足够的温升空间。摩擦片选用的材料是石棉基，导热性能比较差，所以在离合器骗饭工作过程中飞轮和压盘成为主要的吸热元件。这样一来压盘就应该体积比较大重量相应也足够来吸收生成的热量。 另外压盘还应该具有足够的刚度。足够的刚度用来保证压盘在受热时候仍包车不变形而能够持续压紧膜片弹簧。 为满足使用的需要压盘的开发设计有一定的标准，压盘的沿轴向的尺寸都很大一般都大于1厘米。在压盘內缘一般会有一定的锥度来弥补压盘因热变形的突起。同时压盘还应该开有通风孔便于散热。 根据摩擦片的尺寸选取压盘的尺寸为压盘的外端直径214mm 内段直径 138mm 厚度20mm 在压盘的厚度的量杯确定的以后还必须做的一项工作就是对压盘温度升高的量惊醒计算。对于温度升高的限度也是有规定的，在离合器工作一次的时候压盘温度升高不大于10摄氏度。 校核计算公式： ，；L，Nm；。c；m压盘，kg。 2.5kg 即m压盘=2.5kg 离合器温升为 压盘的温升满足条件4.4 膜片弹簧参数的选择 H和h的比值的确定，根据米片弹簧的特性曲线知道这个比值对弹簧的性能影响非常大。如果H和h的比值比根号2小的时候，加载的力就随着自变量的增加而增加。当H/h=的时候，F1会有一个极值，而这个极值正好为膜片弹簧工作曲线的拐点。当H/h的时候，F1的极小值的纵坐标正好为0。要是想让离合器具有比较不错的被控制的性能。膜片 弹簧被压紧的力应该被保持稳定而不是经常变化。膜片弹簧的膜片厚度一般为2-4mm。本次设计的膜片弹簧H/h选取1.6。莫藕片后杜4mmm。 R/r的选择与R，r值的确定。研究资料得出，加入弹簧原材料被利用的比例很低的时候甚至不正常的还低，弹簧就会变现出来很硬的一面。此时受影响最