ZZ1141H5315W型重型载货汽车离合器的设计【汽车类】【7张CAD图纸】【优秀】

ZZ1141H5315W型重型载货汽车离合器的设计

31页 15000字数+说明书+任务书+开题报告+7张CAD图纸【详情如下】

ZZ1141H5315W型重型载货汽车离合器的设计开题报告.doc

ZZ1141H5315W型重型载货汽车离合器的设计说明书.doc

从动盘总成.dwg

从动盘毂.dwg

任务书.doc

减震盘.dwg

压盘.dwg

指导记录.doc

摩擦片.dwg

离合器装配图.dwg

膜片弹簧.dwg

过程管理封皮.doc

过程管理材料.doc

摘  要

　　　离合器是汽车传动系的一个重要部件，其设计的成功与否决定着车辆的动力性、平顺性、经济性等多方面的设计要求。设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的离合器，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。本文以ZZ1141H5315W型重型载货汽车为例，根据重型载货汽车离合器的设计要求和车辆动力传动系统自身的特点，通过参考多篇文献资料，以及国内外离合器设计手册，从经济性和实用性方面着手分析，对其做了详细的设计。

　　　该设计分别从离合器总体方案的选择、膜片弹簧的设计、从动盘总成的设计和离合器盖总成的计算设计着手，从而确定了离合器基本的结构类型并计算了各零部件的参数尺寸，经校核，符合结构设计要求。

关键词： 离合器；传动系；重型载货汽车；总成；结构设计

ABSTRACT

　　　Clutch auto transmission system, its design is an important part of the success of the power, determines the vehicle smooth, economy, and other aspects of the design requirements. Design a simple structure, reliable operation and low cost, can greatly reduce the clutch atvproduce total cost, promote the development of car economy. Based on ZZ1141H5315W type heavy cargo cars for example, according to the heavy cargo clutch design requirements and vehicle power transmission system characteristic of oneself, through reference documents many articles, and domestic and foreign clutch design manual, from economy and practicability aspects of its analysis, to do a detailed design.

　　　This design separately from the clutch of choice, the overall design of diaphragm spring design, the design of the platen assembly and clutch cover assembly design to the calculation of, so as to determine the basic structure and the calculation of parts of the parameters, check with the size, structure the design requirements.　

Key words：The clutch; The transmission; Heavy cargo car; Assembly; Structure design

目  录    

摘  要I

AbstractII

第1章  绪论1

1.1选题的依据、目的及意义1

1.2重型载货汽车离合器发展现状1

1.3主要设计内容3

第2章  离合器总体方案的确定4

2.1离合器的功用及设计要求4

2.2离合器的类型5

2.3重型载货汽车原始参数6

2.4从动盘的选择6

2.5膜片弹簧离合器的结构形式选择7

2.6压盘的驱动方式7

2.7本章小结7

第3章  膜片弹簧的设计8

3.1膜片弹簧主要参数的选择8

3.2约束条件9

3.3膜片弹簧的载荷与变形关系10

3.4膜片弹簧强度计算11

3.5本章小结12

第4章  离合器从动盘总体设计13

4.1从动盘设计13

4.1.1从动片设计13

4.1.2从动盘毂的设计13

4.2摩擦片的设计14

4.2.1摩擦片主要参数的选择14

4.2.2离合器基本参数的校核15

4.3扭转减震器的设计16

4.3.2减震弹簧设计18

4.3.3从动盘减震器在特性上的局限性18

4.4本章小结20

第5章  离合器盖总成设计21

5.1离合器盖总成设计21

5.2本章小结23

结论24

参考文献25

致谢26

1.1选题的依据、目的及意义

　　　重型载货汽车在汽车行业中应用较广泛，而离合器是重型载货汽车的一个重要部件，其设计的成功与否决定着车辆的动力性、平顺性、经济性等多方面的设计要求。设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的离合器，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展。所以本题设计一款结构优良的重型载货汽车离合器具有一定的实际意义。

1.2重型载货汽车离合器发展现状

　　　我国重型载货汽车产量从无到有直至发展到2004年的37万辆规模，用了近50年的时间，其中1999年前产量一直在4万辆以内徘徊，2000年以后，重型载货汽车的产量呈直线上升趋势。2000年至2004年产量分别为：8.2、15.7、25.3、26.2、37.1万辆。

　　　国内重型载货汽车市场呈现以下特点：①重型载货汽车产量和占载货汽车总产量的比重实现双增长；②重型载货汽车同比增长率出现新变化；③市场竞争格局发生明显变化。④在重型汽车市场中，大吨位车辆份额增速明显。在2002、2003和2004年重型汽车市场的销量中，市场份额最大的虽然仍为的8-15t，但所占市场份额呈下降趋势；15-25t市场份额逐年增长，增长速度明显；上升幅度最快的为25t以上产品，虽然所占市场份额较少，但其销量和市场份额都出现了快速增长的势头。

　　　而且，近几年，随着国内重型载货汽车生产企业与国外重型载货汽车生产企业技术交流、合资合作的加强及发展，以及国内重型载货汽车生产企业为适应市场竞争的需要，研发工作受到广泛重视，在汽车舒适性、安全性、动力性、经济性、可靠性和环保性等方面取得了一定进步。1.3主要设计内容

　　　结合这次设计要求，利用所选的发动机参数，完成离合器类型的选择和设计。设计的主要内容有选择设计所需要的发动机参数，离合器的结构方案分析，离合器主要参数选择，离合器主要零部件的结构设计等。

　　　（1）发动机的选择：通过对发动机的结构、汽车形式、发动机的基本参数的确定来确定发动机的类型。

　　　（3）总体方案的确定：通过对离合器功用及设计要求，离合器类型以及离合器发动机数据确定离合器的基本方案。

　　　（4）离合器的计算与设计：通过离合器基本形式的确定，从而进一步完成膜片弹簧、从动盘总成的计算与设计。介绍了离合器的制造工艺。计算了离合器的强度。

　　　（5）离合器的操纵机构及盖总成的设计：介绍了离合器的操纵机构设计要求，确定了离合器盖总成的结构。第2章  离合器总体方案的确定

2.1离合器的功用及设计要求

1、离合器的功用：

　　　（1）使发动机与传动系统逐渐接合，保证汽车平稳起步。

　　　（2）暂时切断发动机与传动系统的联系，便于发动机的起动和变速器平顺换挡。

　　　（3）限制所传递的转矩，防止传动系统过载。

2、离合器的设计要求：

　　　（1）具有合适的储备能力，既能保证传递发动机最大转矩又能防止传动系统过载。

　　　（2）接合平顺柔和，以保证汽车平稳起步。

　　　（3）分离迅速彻底，便于换挡和发动机起动。

　　　（4）具有良好的散热能力。由于离合器接合过程中，主、从动部分有相对的滑转，在使用频繁时会产生大量热量，如不及时散出，会严重影响其使用寿命和工作的可靠性。

　　　（5）操作轻便，以减轻驾驶员的疲劳。

　　　（6）从动部分的转动惯量应尽量小，以减小换挡时的冲击。

3、离合器的工作原理

　　　当离合器工作时，发动机飞轮是离合器的主动部件，带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与变速器第一轴（离合器从动轴）相连。压紧弹簧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，在由此经过变速器的第一轴和传动系统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。

　　　由于汽车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，所以汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于接合状态。摩擦副之间采用弹簧作为压紧装置即是为了适应这一要求。欲使离合器分离时，只要踩下操纵机构中的离合器踏板，套在从动盘毂环槽中的拨叉便拨动从动盘，克服压紧弹簧的压力向右移动而与飞轮分离，摩擦副之间的摩擦力消失，从而中断了动力传递。

　　　当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速的变化比较平稳，应该适当控制放松离合器踏板的速度，使从动盘在压紧弹簧的压力作用下向左移动，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。当飞轮和从动盘接合还不紧密，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，二者的转速也渐趋相等。直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度才与发动机转速成正比。

　　　摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦副间的最大静摩擦力矩，而后者又取决于摩擦间的压紧力、摩擦因数以及摩擦面的数目和尺寸。因此，对于结构一定的离合器来说，最大静摩擦力矩是一个定值。当输入转矩达到此值时，则离合器出现打滑现象，因而限制了传给传动系统的转矩，以防止超载。

　　　由上述工作原理可以看出，摩擦离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。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递动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。

　　　在保证可靠的传递发动机最大转矩的前提下，离合器的具体结构应能满足主、从动部分分离彻底，接合柔和，从动部分的转动惯量要尽可能小，散热良好，操纵轻便，良好的动平衡等基本性能要求。

2.2离合器的类型

　　　根据所用压紧弹簧布置位置的不同，可分为周布弹簧离合器、中央弹簧离合器和周布斜置弹簧离合器；根据所用压紧弹簧形式的不同，可分为圆柱螺旋弹簧离合器、圆锥螺旋弹簧离合器和膜片弹簧离合器。

周置弹簧离合器

　　　周置弹簧离合器的压紧弹簧均采用圆拄弹簧，并均匀地布置在一个或同心的两个圆周上，其特点是结构简单，制造容易，过去广泛的应用在各类汽车上。此结构的弹簧压力直接作用在压盘上，为了保证摩擦片上的压紧力均匀，压紧弹簧得数目要随摩擦片上的直径增大而增多，而且应该是分离杠杆的倍数。因压紧弹簧直接与压盘接触，易受热回火失效。当发动机最大转速很该套时周置弹簧由于受离心力作用而受力向外弯曲，使弹簧有压紧力显著下降，离合器传递转矩的能力也随之下降，此外，弹簧靠在定位座上，造成接触部位严重磨损，甚至回出现弹簧短裂的现象。

中央弹簧离合器

　　　中央弹簧离合器采用一至两个圆柱弹簧或用一个圆锥弹簧作为压力弹簧，并且布置在离合器的中心。由于可以选用大的杠杆比，因此可以得到足够的压力，且有利于减小踏板力，使操纵轻便；压紧弹簧不与压盘直接接触，不会使弹簧回火失效；通过调整垫片或螺纹容易实现压盘对压紧弹簧的调整。这种结构复杂，轴向尺寸较大，多用与发动机最大转矩大与400~500N·m的商用车上，以减轻其操纵力。　　　汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。离合器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。离合器的结构要求对汽车的动力性、燃料经济性、起步的平稳性与轻便性等都有直接的影响。

　　　本设计的主要成果如下：

　　　1、该离合器的结构形式为：单片、干式、拉式膜片弹簧离合器。

　　　2、膜片弹簧部分设计主要参数为：厚度h=4mm，自由状态下碟簧部分大小端半径分别为R=192mm，r=153mm压盘加载点半径=190mm。

　　　3、从动盘部分设计主要参数为：摩擦片外径D=395mm，内径d=215mm，厚度b=3.5mm；花键齿数n=10，外径D=45mm，内径d=36mm，齿厚b=5mm，有效长度l=60mm；减震弹簧个数Z=12。

　　　4、离合器盖部分设计主要参数为：压盘厚度为20mm，传动片厚度为1.0mm，离合器盖厚度为5mm。

　　　本次设计的离合器具有结构简单，加工、装配方便，同时又具有较好的动力性和经济性，从而保证了汽车行驶的稳定性和操纵轻便。易于实现良好的通风散热，使用寿命长。

　　　由于本设计采用传统的设计方法，而且时间有限，没能利用有限元进行分析，所以还是存在很多不足，望读者予以改正。

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