东风EQ1181W型载货汽车双片离合器设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 目 录 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 离合器的发展概况 . 1 1.2 离合器的功用和分类 . 4 1.2.1 离合器的基本功用 . 4 1.2.2 离合器的分类 . 4 1.3离合器的工作原理 . 5 1.4设计主要内容 . 6 第 2 章 方案论证 . 7 2.1 确定离合 器的结构型式 . 7 2.2压紧弹簧的结构形式及布置 . 7 2.3压盘的驱动方式 . 7 2.4分离杠杆的结构型式 . 8 2.5分离轴承的类型 . 8 2.6离合器的散热通风 . 9 2.7本章小结 . 9 第 3 章 离合器基本参数的设计计算及选择 . 11 3.1 离合器基本参数的选择 . 11 3.2 压紧弹簧的设计计算 . 14 3.3扭转减震器的参数选择与设计计算 . 16 3.3.1 扭转减振器主要参数的选择 . 16 3.3.2 减震弹簧设计 . 16 3.4本章小结 . 18 第 4 章 其他主要零件的设计计算 . 20 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 4.1 压盘 . 20 4.2 从动片与从动盘毂 . 21 4.3 离合器盖 . 26 4.4 分离杠杆 . 26 4.5本章小结 . 26 结论 . 28 参考文献 . 29 致谢 . 30 附录 . .31 摘 要 本次设计为东风 EQ1181W 型载货汽车设计离合器。提出了双片离合器相较于单片离合器的优势，并最终确定了离合器的形式为双片离合器。方案确定后完成了离合器的相关计算。 离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最 大转矩，防止传动系统过载，有效的降低传动系统中的振动和噪声。离合器是汽车 传动系中的重要部件，它的构造特性与发展和传动系紧密相关。 双片 离合器设计的内容主要包括压盘总成、从动盘总成、螺旋弹簧三个部分。首先，对离合器各零件的参数、尺寸、材料、及结构进行设计，最后转为 Auto CAD 工程图。 关键词 ：离合器 ； 螺旋弹簧；压盘；设计 ； 计算 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 ABSTRACT The designing fo r the type of truck Dongfeng EQ1181W is to design clutch. To proposed the two-plate clutchs advantages compared to monolithic, and ultimately determine the form of the two-plate clutch. After the plan to be the program completed, I finish the correlation calculation The clutch is an important component of the car transmission and main function is to cut and realize engine power transmission system,ensure the smooth start,car transmission system shift work smoothly and limit when the maximum transmission system to prevent transmission torque,overload,Reducing effectively the transmission of the vibration and noise.The clutch is an important part of the automobiles power training, its characteristic and development have close relation with the power train. There are three main parts of the clutch design: pressure plate design, helical spring design and the driving disc design. Firstly, this paper calculates the parameters, and chooses sizes and materials for the clutchs parts. Finally transforms the three-dimension-blueprint into Auto CAD engineering plat. 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 Key words: Clutch； Helical spring ； Pressure plate； Design； Calculation 买文档送全套 CAD 图纸，扣扣 414951605 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 第 1 章 绪 论 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 1.1 离合器的发展概况 离合器总成，也有人称为压盘总成。在汽车上，离合器总成被螺栓紧固在发动机飞轮上。离合器总成用来操控离合器片与飞轮之间分离或磨合。安装时，离合器弹簧给离合器总成加载，弹簧力将离合器片压紧在飞轮上。如果驾驶员踏动离合器踏板时，踏动力会传动到离合器分离轴承，分离轴承将力道传递到离合器压盘上，压盘使离合器片脱离飞轮摩擦面，这样离合器片就可以自由旋转。达到分离目的。 根据德国出 版的 2003年汽车年鉴， 2002年世界各国 114家汽车公司所生产的 1864款乘用车中，手动机械变速器车款数为 1337款；在我国，乘用车中自动挡车款式只占全国平均数的 26.53%；若考虑到商用车中更是多数采用手动变速器，手动挡汽车目前仍然是世界车款的主流（当然不排除一些国家或地区自动挡式车款是其主流产品）。至于未来，考虑到传动系由 MT 向自动传动系过渡，采用 AMT 技术其产品改造较为容易，因此 AMT 技术是自动传动系统有力的竞争者。可以说，从目前到将来离合器这一部件将会伴随着内燃机一起存在，不可能在汽车上消失。 在 早期研发的离合器机构中，锥形离合器最成功。他的原型设计曾在 1889 年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上，它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。采用锥体离合器的方案一直沿用到 20 世纪 20 年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较容易，摩擦面易修复。它的摩擦材料曾用过驴毛带、皮革带等。那是也曾出现过蹄 -鼓式离合器代替锥形离合器，其结构形式有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。蹄 -鼓式离合器用的摩擦元件为木块、皮革带等，蹄 -鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。无论锥形离合器或蹄 -鼓式离合器，都容易造成分离 不彻底甚至出现主、从动见根本无法分离的自锁现象。 现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到 1925 年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是，在汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。早起设计中，多片按成对布置设计，一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金属对金属的摩擦副，把它们浸在油中工作，能达到更满意的性能。 浸在油中的盘片式离合器，盘子直径不能太大，以避免在高速时把油甩掉。此外有野容易把金属盘片粘住，不易分离。 石棉基摩擦材料的引入和改进，使得盘片式离合器可以传递更大的转矩，能耐受更高的温度 。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可以用较小的摩擦面积，因而可以减少摩擦片数，这是有多片离合器向单片离合器转变的关键。 早期单片干式离合器有与锥形离合器先类似的问题，即离合器接合时不够平顺。但是由于单片干式离合器结构紧凑散热量好，转动惯量小所以以内燃机为动力的汽车下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 经常采用它，尤其是成功开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此。 第一次世界大战后初期，单片离合器的从动盘金属片上没有摩擦面片，摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上，弹簧布置在中央，通过杠杆放大后作用在压盘上。后来改用多个直径较小的弹簧（一般至少 6 个 ），沿着圆周布置直接压在压盘上，成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。这种布置在设计上带来了实实在在的好处，是压盘上弹簧的工作压力分布更均匀，并减小轴向尺寸。 随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，乘用车上愈来愈多地采用双质量飞轮的扭转减震器，能更有效地降低传动系噪声。 随着我国自动档 轿车 的增加，我国传统离合器行业的发展前景日益担忧，不少企业都在寻求新的持续 发展的途径。 2007年以前，我国 汽车 产量持续增长、汽车保有量的增加、出口市场需求的扩张等三大因素推动我国汽车离合器行业连续 8年快速发展，2007年我国汽车离合器的产量突破 1000万套。自 2008年以来，受全球金融危机影响，中国汽车销量为 938万辆，增长率仅为 6.7%，离合器的市场规模约为 55亿元。预计到 2010年中国车市将走出低谷，届时我国离合器总销售额将有望突破 80亿元。 DCT 技术在中国良好的发展前景，将使我国摩擦片汽 车离合器行业获得新的发展机遇。但是，市场竞争也很激烈，长春一东是国内汽车离合器制造行业龙头企业，已形成 75万套的生产力，是国内规模最大，系列最宽的离合器生产厂家，行业地位较高。公司在主机配套市场处于龙头地位，面向全国 64家主机厂供货，占领了国内中重型商用车市场的半壁江山。 目前国内汽车离合器主要是干摩擦式离合器，其中，膜片弹簧离合器和螺旋弹簧离合器的产量比例已达到 1： 1，随着时间的推移将会由膜片弹簧离合器取代。膜片弹簧离合器现以推式为主，但拉式以其优越的性能，正作为研发重点，不久亦会面世。上海离合器 总厂为通用别克轿车配套的 4T65E 液力变矩器，是自主开发成功的典范，而且已建成年产 10万 套生产能力。引进技术企业和中外合资企业的产品质量和技术水平都达到了国外同类企业的同期水准。如上海离合器总厂为桑塔纳配套的离合器达到了德国 F&S 公司水准，长春一东离合器股份有限公司为一汽配套的离合器达到了英国AP 公司水准，南京法雷奥有限公司为依维柯配套的离合器达到了法国 Valeo 公司水准等。 在消化吸收引进技术的同时，在行业协会的组织下，通过产、学、研相结合，已经建立起我国自己的膜片弹簧离合器设计理论，有力支撑了离合器开发 ；双质量飞轮减振器的设计理论、液力变扭器的设计理论也已建立，有的企业已建立起相当实力的技术中心。有 8 家企业具备与国外同行相似的制造膜片弹簧离合器的关键热处理先进下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 设备和工艺。拉式膜片弹簧离合器、双质量飞轮减振器、液力变扭器和大直径膜片弹簧离合器的开发研制已经取得成功。 经过多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小，散热性好，结构简单，调整方便，尺寸紧凑，分离彻底等优点。而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。因此，它得到了极为广泛的应用。 如今，单片干式摩擦离合器 在结构设计方面也相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。次外，近年来由于多片 湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过 93）。因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍，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。目前此技术尚不够完善。 为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实 现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。 对于重型离合器，由于商用车趋于大型化，发动机功率不断加大，但离合器允许加大尺寸的空间有限，离合器的使用条件日酷一日，增加离合器传扭能力，提高使用寿 命，简化操作，已成为重型离合器当前的发展趋势。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上可采用双片干式离合器。从理论上讲，在相同的径向尺寸下，双片离合器的传扭能力和使用寿命是单片的二倍，但受到其他客观因素的影响，实际的效果要比理论值低一些。 1.2 离合器的功用和分类 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 1.2.1 离合器的基本功用 (1) 保证汽车平稳起步 这是离合器的首要功能。在汽车起步前，自然要先起动发动机。而汽车起步时，汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系（它联系着整个汽车）与发动机刚性地联系，则变速器一挂上档，汽车将突然向前冲一 下，但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时，具有很大的惯性，对发动机造成很大地阻力矩。在这惯性阻力矩作用下，发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速（一般 300-500RPM）以下，发动机即熄火而不能工作，当然汽车也不能起步。 因此，我们就需要离合器的帮助了。在发动机起动后，汽车起步之前，驾驶员先踩下离合器踏板，将离合器分离，使发动机和传动系脱开，再将变速器挂上档，然后逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐接合。在接合过程中，发动机所受阻力矩逐渐增大，故应同时逐渐踩下加速踏板，即逐步增加对发动机的燃料供给量， 使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上，而不致熄火。同时，由于离合器的接合紧密程度逐渐增大，发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加，到牵引力足以克服起步阻力时，汽车即从静止开始运动并逐步加速。 (2) 实现平顺的换档 在汽车行驶过程中，为适应不断变化的行驶条件，传动系经常要更换不同档位工作。实现齿轮式变速器的换档，一般是拨动齿轮或其他挂档机构，使原用档位的某一齿轮副推出传动，再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前必须踩下离合器踏板，中断动力传动，便于使原档位的啮合副脱开，同时使新档位啮合副的啮合部位的速 度逐步趋向同步，这样进入啮合时的冲击可以大大的减小，实现平顺的换档。 (3) 防止传动系过载 当汽车进行紧急制动时，若没有离合器，则发动机将因和传动系刚性连接而急剧降低转速，因而其中所有运动件将产生很大的惯性力矩（其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大扭距），对传动系造成超过其承载能力的载荷，而使机件损坏。有了离合器，便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。因此，我们需要离合器来限制传动系所承受的最大扭距，保证安全。 1.2.2 离合器的分类 在机械传动系中，离合器 按其传递转矩的方式分类，除摩擦式外还有电磁（磁粉）式，后者靠本身的电磁力来传递转矩；按操纵方式分类，又分为强制式和自动式。摩擦式又有单、双、多片式及干湿式之分； 根据压紧弹簧布置形式不同，可以分为圆周布置、中央布置和斜向布置等形式；根据使用的压紧弹簧不同，可以分为圆柱螺旋弹下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 簧、圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧离合器；根据分离时所受作用力的方向不同，又可以分为推式和拉式两种形式。 1.3 离合器的工作原理 离合器主动部分包括飞轮 4(如图 1.1 所示 )、离合器盖 6 和压盘 5。飞轮用螺栓与曲轴 1 固定在一起，离合器盖通过螺钉 固定在飞轮后端面上，压盘与离合器盖通过传动片连接。这样，只要曲轴旋转，发动机发出的动力便经飞轮、离合器盖传至压盘，使它们一起旋转。 离合器从动部分由装在压盘和飞轮之间的两面带摩擦衬片 17的从动盘 3和从动轴2 组成。从动盘通过内花键孔与从动轴滑动配合。从动轴前端用轴承 18 支承在曲轴后端中心孔中，后端支承在变速器壳体上并伸入变速器。离合器的从动轴通常又是变速器的输入轴。 离合器压紧机构由若干沿圆周均匀布置的螺旋弹簧 16 组成，它们装于压盘和离合器盖之间，用来对压盘产生轴向压紧力，将压盘压向飞轮，并将从动盘夹紧在 压盘和飞轮之间。 离合器分离机构由分离拨叉 11、 分离套筒和分离轴承 9、 分离杠杆 7、 回位弹簧10 等组成。它们同离合器主从动部分及压紧装置一起装于离合器壳 (飞轮壳 )内。分离杠杆中部支承在装于离合器盖的支架上，外端与压盘铰接，内端处于自由状态。分离轴承压装在分离套筒上，分离套筒松套在从动轴的轴套上。分离拨叉是中部带支点的杠杆，内端与分离套筒接触，外端与拉杆铰接。 图 1.1 离合器结构和工作原理示意图 1 曲轴 2 从动轴 3 从动盘 4 飞轮 5 压盘 6 离合器盖 7 分离杠杆 8 弹簧 9分离轴承 10、 15 复位弹簧 11 分离拨叉 12 踏板 13 拉杆 14 调节叉 16 压紧弹簧 17从动盘摩擦片 18 轴承 离合器操纵机构由离合器踏板 12、 拉杆 13、 拉杆调节叉 14 及复位弹簧 15 等组成。离合器踏板中部铰接在车架 (或车身 )上，一端与拉杆铰接。它们装在离合器壳外部。 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 (1)接合状态 离合器处于接合状态时，踏板 12(见图 1.1)未被踩下，处于最高位置，分离套筒被回位弹簧 10 拉到后极限位置，分离杠杆 7 内端与分离轴承 9 之间存在间隙 (离合器自由间隙 )，压盘 5 在压紧弹簧 16 作用下将从动盘压紧在飞轮上，发动机 的转矩即经飞轮及压盘通过两个摩擦面传给从动盘，再经从动轴 2 传给变速器。 (2) 分离过程 需要分离离合器时，只要踏下离合器踏板，拉杆拉动分离叉，分离叉内端推动分离套筒、分离轴承首先消除离合器自由间隙，然后推动分离杠杆内端向前移动，分离杠杆外端便拉动压盘向后移动，解除对从动盘的压紧力，摩擦作用消失，中断动力传递。 (3) 接合过程 当需要恢复动力传递时，缓慢抬起离合器踏板，分离轴承减小对分离杠杆内端的压力；压盘在压紧弹簧的作用下向前移动，并逐渐压紧从动盘，接触面间的压力逐渐增大，相应的摩擦力矩也逐渐增大。 当 飞轮、压盘和从动盘接合还不紧密时，主、从动部分可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮、压盘和从动盘压紧程度的逐步加大，离合器主、从动部分转速也渐趋相等，直至离合器完全接合而停止打滑，结合过程结束。 1.4 设计主要内容 1、离合器 结构形式及布置方案的确定。 2、离合器 零部件尺寸参数确定： （ 1） 完成 摩擦片 的基本参数选择与设计计算； （ 2） 完成 压紧弹簧 的设计与计算； （ 3） 完成 扭转减震器 的设计与计算； （ 4） 完成 其他主要零件的设计计算。 3、 AUTOCAD 完成 离合器 装配图和主要部分零件 图。 第 2 章 总体设计方案 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 2.1 确定离合器的结构型式 汽车离合器大多是盘形摩擦离合器，并结合东风 EQ1181W 型自卸车的实际情况，本次设计最终选取摩擦式离合器。 单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用于轿车和中、小型货车。 与单片离合器相比，双片离合器由于摩擦面数增加一倍，因而传递转矩的能力较大；结合更为平顺、柔和；在传递相同转矩的情况下，径向尺寸较小，踏板力较小；这种结构一般在传递转矩较大的汽车上。 多片离合器多半为 湿式，具有结合更加平顺、柔和，摩擦表面温度较低，摩擦较小，使用寿命长等优点。但分离行程大，分离不彻底，轴向尺寸和从动部分转动惯量大，多用于最大总质量大于 14T 的商用车的行星齿轮变速器换挡机构中。 综上所述可知双片离合器最为适合本车，本次设计的东风 EQ1181W 型汽车超过18T，且在轴向尺寸上更适合双片离合器的尺寸，故而最终选取双片干式离合器作为本车的离合器。 2.2 压紧弹簧的结构形式及布置 本次设计选的结构形式为圆柱螺旋弹簧沿圆周布置的布置形式。 周置弹簧离合器的压紧弹簧均采用圆柱螺旋弹簧，其优点是结构简 单、制造容易，因此应用较为广泛 ,相关技术成熟。相较于膜片弹簧离合器成本更低，更适于本次设计车型。此结构中弹簧压力直接作用于压盘上。为了保证摩擦片上压力均匀，压紧弹簧的数目不应该太少，要随摩擦片直径的增大而增多，而且应当是分离杠杆的倍数。缺点是压紧弹簧直接与压盘接触，易受热退火，且当发动机最高转速很高时，周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧压紧力下降，离合器传递转矩的能力随之降低。在本次设计中会加强弹簧与压盘间的隔热，例如加装隔热垫、加强散热通风等以减少弹簧受热。中、重型货车上都采用这种离合器。 2.3 压盘的驱动方式 压盘的驱动方式主要有凸块 窗孔式、销钉式、键块式和传动片式多种。前两种的共同缺点是在联接件之间都有间隙，在驱动中将产生冲击和噪音，而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器的传动效率。传动片式是近年来广泛采用的结构，沿周向布置的三组或四组钢带传动片两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，传动片的弹性允许其作轴向移动。当发动机驱动时，钢带受拉；当拖动发动机时，钢带受压。此结构中压盘与飞轮对中性好，使用平衡性好，使用可靠，寿命长。但反向承载能力差，汽车反拖时易折断传动片，故对材料要求较高 ，一般采用高碳钢。综合下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 比较，因为传力销式其综合性能相对好些，所以在设计中首先选择该种驱动方式。 2.4 分离杠杆的结构型式 周置圆柱螺旋弹簧离合器经常采用的分离杠杆的结构形式有 如图 2.1 所示的几种。 图 2.1 分离杠杆的结构 1-滚销； 2-支撑销； 3-滚针轴承； 4-调整螺栓； 5-摆动块； 6-浮动销； 7-调整螺栓 与（ a）的结构相比，（ b）的中间支撑改用了滚针轴承使摩擦损失小、传动效率高。为了避免分离杠杆的运动干涉，支撑叉采用了如该图所示的活动机构，即支撑叉轴和其相配孔之间留有足够间隙，且采用了带球面的 支撑叉调整螺母。这样，分离离合器时，支撑叉可在离合器盖的孔中摆动以适应压盘运动的要求。另外，调整螺母在离合器盖上，调整也比较方便。（ c）加大了压盘尺寸。这里利用离合器盖的开口作为分离杠杆的中间支撑，由于支撑面积小，容易磨损，且摩擦后分离杠杆的位置将变动，工作室会产生噪声。（ d）是摆动块式分离杠杆，和（ c）一样由钢板压制成。但主要用于中、小型汽车。故本次设计分离杠杆的结构型式选择为（ c）式。 2.5 分离轴承的类型 离合器的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承两种。前者适于高转速低轴向负荷，后者适于相反情况。 本次设计用止推轴承。分离轴承在工作中主要承受轴向力。在分离离合器时，犹豫分离轴承的旋转，在离心力的作用下，它同时还承受径向力。所以在离合器中采用的分离轴承主要有径向推力轴承和推力轴承两种。径向推力类适用于高速、第轴向负荷的情况，而推力类则适用低速、高轴向负荷的情况。除此之外，下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 在某些轻型汽车上还采用由浸油的碳和石墨混合压制而成的滑动止推轴承。 在以往的设计中，分离轴承在内圈通常压配在铸造的分离套筒上，而分离套筒则装在变速器第一轴轴承盖套管外轴颈上，可以自由移动，分离离合器时轴承内座圈不动，外座圈旋转。在离合器 处于结合状态时，分离轴承的端面与分离杆的内端之间应留有间隙 3 4mm ，以备在摩擦片磨损的情况下，分离杆内端后退而不致妨碍压盘继续压紧摩擦片，以保证可靠地传递发动机转矩。这个间隙反映在踏板上为一段自由行程。现在离合器操纵中常装有间隙自动调整装置，则 错误 !未找到引用源。 0，踏板自由行程可减小。 因此，根据经验、参照同类产品，选取角接触球轴承，它能同时承受径向、轴向联合载荷，公称接 触角越大，轴向载荷能力也越大。离合器分离轴承型号为：GB/T292-1944，外形尺寸为：内径 D =45mm，外径 D =80mm，宽度 B =18mm。 轴承套筒座是用尼龙和玻璃纤维材料模压成形，为例减轻摩擦磨损，制作时在套筒座中加有 1%的二硫化钼，起着自润滑作用。套筒座的内孔开有矩形键槽，目的是减少滑动阻力，减缓来自变速器轴承盖套筒的振动，同时也起到通风散热和导屑的作用。 分离套筒上 开有用来注润滑油的缺口，而在离合器壳上装有注油杯，并用软管（或硬管）通到分离套筒的缺口处，在分离套筒内还有一定的空间供储存润滑油。为例保存润滑油并防止它飞溅到离合器摩擦片上，分离轴承外圈包有薄钢板冲压成的防护罩。 2.6 离合器的散热通风 试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超过200180 C 时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器盘，工作表面的瞬时温度一般在 180 C 以下。在特别频繁的使用下，压盘表面的瞬 时温度有可能达到C1000 。过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。为使摩擦表面温度不致过高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要求散热通风好。改善离合器散热通风结构的措施有：在压盘上设散热筋，或鼓风筋；在离合器中间压盘内铸通风槽；将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风；在离合器外壳内装导流罩。 2.7 本章小结 本章 设计 对 变速 器型式确定中主要从 从动盘的数目 、 压紧弹簧的结构形式及布置 、压盘的驱动方式 、 分离杠杆的结构形式， 从而确定逐步给出 离合器 各个总成的 基本结构，分析了 离合器 总成结构组成。基本确定了 离合器的设计方案 。 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 第 3 章 离合器基本参数的设计计算及选择 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 3.1 离合器基本参数的选择 东风 EQ1181W 型载货汽车原始数据。 3.1 离合器原始数据 发动机最大扭矩 700N.m 离合器形式 双片 摩擦片最大外径 395mm 发动机最高转速 2900r/min 采用双片摩擦离合器是利用摩擦来传递发动机扭矩的，为保证可靠度，离合器静摩擦 力矩cT应大于发动机最大扭矩maxeT。 摩擦片的静压力： maxeC TT (3.1) 式中 离合器后备系数（ 1 ） 后备系数 是离合器设计 时用到的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择 时，应该考虑到以下几点： (1)摩擦片在使用中磨损后，离合器还应能可靠地传递发动机最大转矩。 (2)要防止离合器滑磨过大。 (3)要能防止传动系过载。 显然，为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大， 不宜选取太小；为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便， 不宜选取太大；当发动机后备功率 较大、使用条件较好时， 可选取小些；当使用条件恶劣，需要拖带挂车时，为了提高起步能力、减少离合器滑磨， 应选取大些；货车总质量越大， 也应该选取得越大；采用柴油机时，由于工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的 值应比汽油机大些；发动机缸数越多，转矩波动越小， 可选取小些；膜片弹簧离合器由于下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 摩擦片 磨损后压力保持较稳定，选取的 值可比螺旋弹簧离合器小些；双片离合器的 值应该大于单片离合器。 表 3.2 离合器后备系数的取值范围 车型 后备系数 乘用车及最大总质量小于 6t 的商用车 1.20 1.75 最大总质量为 6 14t 的商用车 1.50 2.25 挂车 1.80 4.00 取 =3 故 mNTC *2100计算离合器的外径 D 同时参考经验公式 (3.2)： ATAD em ax100 (3.2) 式中： A 参考 系数 ； D 摩擦片外径； Temax 发动机最大转矩； 轿车取 47；货车：单片离合器取 3040，双片离合器取 4555；自卸车、使用条件恶劣的货车取 19。取 A=55。 表 3.4 离合器摩擦片尺寸系列和参数 表 3.3 离合器尺寸选择参数表 摩擦片外径 D/mm 发动机最大转矩 Temax/Nm 双片 离合器 重 负 荷 中等负荷 极 限 值 350 680 800 930 380 820 950 1100 410 980 1150 1320 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 厚度 /mm 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 4 DdC 0.700 0.667 0.620 0.589 0.583 0.585 0.557 0.540 单面面积 F/cm2 160 221 302 402 466 546 678 729 外径 Dmm 200 225 250 280 300 325 350 380 内径 dmm 140 150 155 165 175 190 195 205 取 A=55 计算得 到 D=358mm。 D 取 350mm。 根据表 3.4 选取摩擦片参数： d=195mm； h=4mm； Dd =0.557； F=678 cm2。 摩擦片的摩擦因数 f 取决于摩擦片所用的材料及基工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。可由表 3.5 查得 ： 表 3.5 摩擦材料的摩擦因 数的取值范围 摩擦材料 摩擦因数 f 石棉基材料 模压 0.20 0.25 编织 0.25 0.35 粉末冶金材料 铜基 0.25 0.35 铁基 0.30 0.50 金属陶瓷材料 0.4 取 f =0.25， 离合器的静摩擦力矩为： maxeC TT 0p= 33 max112CfzDT e （ 3.3） 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 式中： Z 为摩擦面数 ，是 离合器从动盘数的两倍 ，双片为 4； 0p 为摩擦表面所承受的单位面积上的压力。 得0p=0.226 Mpa。 表 3.6 摩擦片单位压力的取值范围 摩擦片材料 单位压力0p/MPa 石棉基材料 模压 0.150.25 编织 0.250.35 粉末冶金材料 模压 0.350.50 编织 金属陶瓷材料 0.701.50 0p在 0.15 0.25 内。 3.2 压紧弹簧的设计计算 簧沿着圆周压紧弹布置时通常都用圆柱螺旋弹簧。为了保证离合器摩擦片上有均匀的压紧力，螺旋弹簧的数目一般不少于 6 个，而且应该随摩擦片外径的增大而增加弹簧的数目。此外，在不知圆柱螺旋弹簧时，要注意分离杆的数目，使弹簧均布于分离杆之间。 对轻、中型装载量的汽车来说，每个弹簧的压紧力不应超过 （ 600 700）N， 而对大型汽车来说不应超过 1000N。 PfZT C RmN M 式中 : P 为作用在摩擦面上的总压紧力； Rm 为摩擦片平均摩擦半径。 Rm = (D+d)/4=(350+195)/4=136.25mm P = 15412.8N 在周置弹簧离合器中一般采用 36 个分离杠杆，本次设 计采用分离杠杆为 4 个，下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 用 20 个弹簧。 表 3.7 离合器压簧数据 工作压力 P/N 弹簧外径 D/mm 钢丝直径d/mm 工作高度H/mm 自由高度H0/mm 总圈数 n 有效圈数 i 弹簧刚度K/(N/mm) 最大应力/MPa 390 27 3.75 40 58 438 41722.0 554 441 27 3.75 40 58 8 21624.5 623 490 27 3.75 40 58 417435 27.6 962 540 30 4.0 40 62 2176 24.5 697 590 30 4.0 40 62 7 21526.8 760 640 30 4.0 40 62 41743525.6 825 690 27 4.0 40 62 2187 30.5 805 735 27 4.0 40 62 8 21632.9 864 785 30 4.5 42 64 2187 35.8 715 835 30 4.5 42 64 8 21638.6 760 980 30 4.5 42 64 43741640.1 803 弹簧钢丝外径 =30mm； 钢丝直径 =4.5mm； 工作高度 =42mm； 自由高度 =64mm； 总圈数 =437； 有效圈数 =416； 弹簧刚度 =40.1 N/mm； 最大应力 =803 MPa。 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 校核单个弹簧压力： ZPP / （ 3.4） 式中： Z 离合器压簧数目。 算得 P=770.64 N 1000 N，认 为合适。 3.3 扭转减震器的参数选择与设计计算 3.3.1 扭转减振器主要参数的选择 减震器极转矩 Tj=(1.5 2.0)Temax 式中 ： Temax 发动机最大转矩 ； Tj 极限转矩。 取 Tj=1.3，则 Temax=910N*m。 摩擦转矩 ： 9113.0m a x ef TTNm； 预紧转矩 ： 91fy TTNm； 极限转角 ： 123j； 扭转 角刚度 ： 910013 ja TCNm/rad。 3.3.2 减震弹簧设计 1 减振弹簧的安装位置 2)75.060.0(0 dR ， 结 合 502 0 Rd mm，得 0R 取 70mm， 则 72.020 dR 。 2 全部减振弹簧总的工作负荷 ZP 130000 RTP jZ N 3 单个减振弹簧的工作负荷 P ZPP Z 式中： Z 减振弹簧的个数。按表 3.8 选择： 取 Z=10 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 表 3.8 减振弹簧个数的选取 摩擦片的外径 D/mm 225 250 250 325 325 350 350 减震弹簧个数 Z 4 6 6 8 8 10 10 故 1300 ZPP Z N 图 3.1 扭转减振器 4 减振弹簧尺寸 （ 1） 选择材料，计算许用应力 根据机械原 理与设计 (机械工业出版社 )采用 65Mn 弹簧钢丝， 设弹簧丝直径4d mm, 1620b MPa, 8105.0 b MPa。 （ 2） 选择旋绕比，计算曲度系数 根据下表选择旋绕比 确定旋绕比 4C ，曲度系数 40.1615.0)44()14( CCCK 下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 表 3.9 旋绕比的荐用范围 d/mm 4.02.0 145.0 2.21.1 65.2 167 4218 C 147 125 105 94 84 64 （ 3） 强度计算 48 2 CKFd jmm， 与原来的 d 接近，合格。 中径 ： 16 CdDmmm； 外径 ： 20 dDDmmm。 （ 4）极限转角 1232ar cs in2 0 R lj取 823.3j，则 269.3lmm。 （ 5）刚度计算 弹簧刚度 ： 95.1 5 2)(21 lFFkmm； 其中， 2F 为 最小工作力 ， 12 5.0 FF ； 弹簧的切变模量 80000G Mpa； 则弹簧的工作圈数 086.488 331 kCGdCFdGn l ； 取