离合器(DS 395)的设计
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传力片.dwg
压盘.dwg
支撑环.dwg
盖.dwg
离合器(DS 395)总装配图.dwg
离合器(DS 395)的设计论文.doc
膜片弹簧.dwg
连接套.dwg
连接座.dwg
铆钉Ⅰ.dwg
铆钉Ⅱ.dwg
目 录
摘要…………………………………………………………………………………I
ABSTRACT…………………………………………………………………………II
第一章 引言………………………………………………………………………1
第二章 离合器(DS 395)的设计………………………………………3
2.1摩擦传动机构………………………………………………………3
2.2压盘设计……………………………………………………………4
2.2.1压盘传力方式的选择………………………………………4
2.2.2压盘几何尺寸的确定………………………………………5
2.2.3传力片的设计及强度校核………………………………5
2.3 离合器盖设计……………………………………………………6
2.3.1 在设计时应特别注意以的问题…………………………6
2.3.2 离合器的分离装置………………………………………6
2.3.3 分离杆的材料与热处理…………………………………8
第三章 摩擦离合器使用维护………………………………………9
3.1 摩擦离合器的概念………………………………………………9
3.2 摩擦离合器应能满足的基本要求………………………………9
3.3 离合器常见的故障………………………………………………9
3.3.1 离合器故障大致的分类…………………………………9
3.3.2 故障原因分析……………………………………………9
3.3.3 离合器打滑的概述………………………………………10
3.3.4 离合器抖动的分析………………………………………11
3.3.5 检查、故障排除和安装…………………………………13
结语………………………………………………………………………………15
参考文献…………………………………………………………………………17
致谢………………………………………………………………………………18
离合器(DS 395)的设计
摘要
本文介绍了汽车离合器的发展过程及其在汽车工业上的应用, 多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦力离合器,因为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,而且由于在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大,中,小各类车型中。
如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善.采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性.离合器从动盘总成中装有扭矩减震器,防止了传动系统的扭转共振,减少了传动系噪声和动载荷。
随着人们对汽车舒适性能要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断的改善,乘用车上越来越多地采用具有双质量飞轮的扭矩减震器,能更有效地降低传动系的噪音。
阐述了离合器(DS 395)的摩擦传动机构设计, 压盘设计, 离合器盖设计的步骤。又分析了离合器常见的故障对离合器的影响,以及常见故障排除的一般方法。
关键词: 摩擦传动机构 压盘 离合器盖 常见故障排除
Coupling (DS 395) design
Abstract
This article introduced the automobile clutch developing process andits in the automobile industry application, in many years experienceand the technical improvement causes the people gradually to tend tothe first choice list type friction force coupling, because ithas the driven partial rotations inertia young, radiation good,structure simple, adjustment convenient, size compact, separationthorough and so on merit, moreover because takes the certain measurein the structure, has been able to achieve the joint to be smooth,therefore the present widely uses in a big way, center, in small eachkind of vehicle type.
Now the list type friction clutch quite consummates in thestructural design aspect Uses has axial elastic enhancedthe coupling joint smoothness Clutch driven disk always becomes theChinese dress to have the torque shock absorber, had prevented thetransmission system reverse resonated, reduced the noise andmoves the load.
Along with the people to the automobile comfortable performancerequirement enhancement, the coupling had the unceasing improvement inthe original foundation, while more and more many uses with thevehicle on has the double quality flywheel the torque shock absorber,can effectively reduce noise.
Elaborated coupling (DS 395) the friction drive organization design,presses the plate design, design step. Also has analyzedthe coupling common breakdown to the coupling the influence, as wellas common trouble shooting general method.
Key word: the friction drive organization ; presses plate;
lid of coupling; common trouble shooting
第一章 引言
离合器装在发动机与变速器之间,汽车从启动到行驶的整个过程中,经常需要使用离合器。
它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂时切断发动机与变速器之间的联系,以便于换档和减少换档时的冲击;当汽车紧急制动时能起分离作用,防止变速器等传动系统过载,起到一定的保护作用。
离合器类似开关,接合或断离动力传递作用,因此,任何形式的汽车都有离合装置,只是形式不同而已。
自动变速器的液力变扭器已经具有离合作用,而手动变速器的离合器主要是采用摩擦形式,并独立成为一种装置,有自己的控制系统。
因此,普通手动变速器汽车都有离合器踏板装置,安装在驾车者座椅地面前左端。本文内容主要阐述手动变速器轿车上的摩擦片式离合器及其控制形式。
轿车采用膜片离合器,它由主动部分(由壳体、膜片弹簧、压盘等组成的整体并用螺钉固定在发动机飞轮上),被动部分(由摩擦片与从动盘组成)和操纵部分组成。
被动部分装在飞轮与压盘之间,通过滑动花键套在变速器的输入轴上。在膜片弹簧的弹力作用下,从动盘、压盘与飞轮夹紧,发动机工作时,飞轮和压盘通过它们与摩擦片之间的摩擦带动从动盘一起旋转,将扭矩传递给变速器主动轴。当驾车者踩下离合器踏板,操纵部分的分离叉将分离轴承推向前,推动膜片弹簧下端,使膜片弹簧上端绕支点转动并拉动压盘向后移动,解除了压盘与摩擦片之间的压紧力,发动机只能带动主动部分旋转,无法将扭矩传递给变速器。当驾车者松开离合器踏板,操纵部分将分离轴承拉回来,膜片弹簧下端压力解除,恢复原位,压盘在膜片弹簧压力下又向前移动并将摩擦片压紧,发动机又可将扭矩传递至变速器。
摩擦片上还均匀分布了若干只横置的螺旋小弹簧,用于减少离合时的冲击和振动。
目前,汽车离合器操纵形式有拉线和液压式两种,轿车多用液压操纵式,它具有噪声小、省力、平稳、布置方便的优点,由总泵、分泵、软管、踏板等组成。当驾车者踩下离合器踏板时,推杆推动总泵活塞使油压增高,通过软管进入分泵,迫使分泵拉杆推动分离叉,将分离轴承推向前;当驾车者松开离合器踏板时,液压解除,分离叉在回位弹簧作用下逐渐退回原位,离合器又处在接合状态。
实际上早在1920年就出现了单片干式离合器,这和前面提到的与发明石棉基的摩擦面片有关.但在那时相当一段时间内,由于技术设计上的缺陷,造成了单片离合器的接合时不
够平顺等问题.第一次世界大战后初期,单片离合器的从动盘金属片上是没有摩擦面片的摩擦面片是帖附在主动轮飞轮和压盘上,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,使压盘上弹簧的工作压力分布更均匀,并减少了轴向尺寸。
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦力离合器,因为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,而且由于在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大,中,小各类车型中。
结语
在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功.它的原形设计曾装在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.采用锥形离合器方案一直延续到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,摩擦面容易修复.它的摩擦材料曾用过蹄-鼓式离合器来代替锥形离合器,这种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,从动件根本无法分离的自锁现象(当时所提供的材料复合体的摩擦系数变化很大,容易引起自锁).
现如今所用的盘片式离合器的先驱是多片式离合器,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衡,无冲击.早期的设计中,多片按成对布置设计,一个钢盘片对着一青铜盘片.采用纯粹的金属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更为满意的性能.
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,油也容易把金属盘片粘住,不易分离.但毕竟还是优点大于缺点.因为在当时,许多其他离合器还在原创阶段,性能很不稳定.
石棉基摩擦材料的引进和改进,使得盘片式离合器可以传递更大的扭矩,能耐受更高的温度.此外,由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积,因此可以减少摩擦片数,这是因由多片离合器向单片离合器转变的关键.20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆,赛车和大功率的轿车上才使用多片离合器
早期的单片干式离合器有与锥形离合器相类似的问题,即离合器接合时不够平稳.但是,由于单片干式离合器结构紧凑,散热良好,转动惯量小,所以以内燃机为动力的汽车经常采用它,尤其是成功的开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此.
全套离合器应由两部分组成:离合器和离合器操纵.
就摩擦式离合器本身而言,按其功能要求,结构上应由下列几部分组成:主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆.
盖总成通过螺栓安装到发动机的飞轮上.飞轮和压盘为主动件,发动机的转矩通过这两个主动件输入.飞轮和压盘之间为从动盘总成,它作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入扭矩,并通过其中间的从动盘毂花键输出转矩.压紧弹簧通过压盘把从动盘总成紧紧压在飞轮上,形成工作压力.当发动机带动飞轮和压盘一道旋转时,通过压盘上压紧弹
簧产生的工作压力所形成的摩擦力,带动从动盘总成旋转,完成转矩的输出.
离合器通常总是处于接合状态.当需要切断动力时,驾驶员通过离合器操纵系统中的踏板,并经过操纵传动杆系及分离拨叉推动分离套筒向前,消除间隙,使分离杆绕其在离合器盖上的支点转动,克服压紧弹簧的工作压力后,压盘向后移动,从动盘总成不再输出转矩.分离套筒向左移动时,在消除间隙后,输出轴受到了制动,转速很快下降.此种状况称为离合器制动,其目的是为了容易换挡.但这种离合器制动主要用在重型离合器上,一般离合器不一定采用.分离杆和分离轴承之间的间隙通常是需要的,因为从动盘总成因摩擦面磨损后会使压盘向左移动,如果这一移动受到分离轴承的限制,就会导致压盘不能很好地压紧摩擦面,从而造成从动盘在传扭时发生打滑现象.离合器使用一段时间后由于间隙消失需要重新调整.现今许多离合器都设计有自动调整间隙的结构,此时间隙就可以为零,并能在任何时候都保持零间隙而不影响离合器的正常工作.这样就可省却使用中需经常调间隙的麻烦.
采用能良好润滑的油料和封闭式的分离轴承,可以免除定期或经常加注润滑油.采用能自动调整并消除间隙的结构,就无需对它进行经常性的保养.合理选择离合器的结构参数,是保证离合器可靠使用的关键因素之一,设计时应允许予以重视.但是一些零件在使用过程中达到一定里程后进行维修更换还是必需的、正常的.这些零件主要是摩擦片、从动盘毂、分离轴承、分离套筒和其他一些分离机构零件.
环境保护的要求是,希望离合器工作时不产生有害的粉尘和不良气味.因为要求车身或飞轮外壳全封闭是不可能的,也是不恰当的,因此只能从离合器上着手解决.离合器粉尘来源于从动盘总成摩擦片的磨损.以石棉基为原料的摩擦材料,其粉尘特别有害人体健康,应避免使用.
高的技术经济指标指的是具有高性能质量的离合器且有相对便宜的价格.这主要由结构设计、制造工艺和生产组织管理等方面予以保证;减少零件数目,采用通用化、系统化设计和大批量生产,都有利于提高离合器的技术指标.在这一领域中还有更广阔的天空,我们需要继续研究和探索,追求更大的发展.
参考文献(References)
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致谢
非常感谢老师在此次说明书撰写过程中给了我耐心的指导和帮助,使我对离合器(DS 395)有了深刻的认识,它由主动部分(由壳体、膜片弹簧、压盘等组成的整体并用螺钉固定在发动机飞轮上),被动部分(由摩擦片与从动盘组成)和操纵部分组成。 被动部分装在飞轮与压盘之间,通过滑动花键套在变速器的输入轴上。在膜片弹簧的弹力作用下,从动盘、压盘与飞轮夹紧,发动机工作时,飞轮和压盘通过它们与摩擦片之间的摩擦带动从动盘一起旋转,将扭矩传递给变速器主动轴。当驾车者踩下离合器踏板,操纵部分的分离叉将分离轴承推向前,推动膜片弹簧下端,使膜片弹簧上端绕支点转动并拉动压盘向后移动,解除了压盘与摩擦片之间的压紧力,发动机只能带动主动部分旋转,无法将扭矩传递给变速器。当驾车者松开离合器踏板,操纵部分将分离轴承拉回来,膜片弹簧下端压力解除,恢复原位,压盘在膜片弹簧压力下又向前移动并将摩擦片压紧,发动机又可将扭矩传递至变速器。对摩擦传动机构,压盘设计,离合器盖设计,有了深刻的了解。对摩擦离合器应能满足的基本要求与离合器常见的故障,还有检查、故障排除和安装的方法有了深刻的认识。老师同学们并在设计过程中给予鼓励,使我能成功的完成实习任务,能够顺利的完成设计说明书。