膜片弹簧离合器设计说明书

汽车工程专业毕业设计论文摘要汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳中。离合器总成用螺钉固定在飞轮的后平面上。离合器的输出轴是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可以根据需要踩下或松开离合器踏板，暂时分离并逐渐接合发动机和变速箱，以切断或传递发动机输入到变速箱的动力。其功能是：(1)使汽车平稳启动；(2)切断传动系的电源，配合换挡；(3)防止传动系过载。膜片弹簧离合器是近年来广泛应用于汽车和轻型车辆的一种离合器。扭矩容量大且稳定，操作轻便，平衡性好，可批量生产。对它的研究变得越来越重要。本设计规范详细说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式、参数选择和计算过程。本文主要是关于载重2吨的轻型卡车膜片弹簧离合器的设计。根据车辆使用条件和车辆参数，根据离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：相关设计参数的选择主要如下：摩擦片外径的确定、离合器备用系数的确定和单位压力的确定。此外，装配设计主要包括分离装置、从动盘(从动盘毂)和圆柱螺旋弹簧的设计。关键词：离合器、膜片弹簧、从动盘、压盘、摩擦片摘要汽车离合器在发动机和变速箱之间的飞轮壳上，用螺钉将飞轮固定在离合器总成后平面上，离合器变速箱的输出轴是输入轴。在移动车辆的过程中，驾驶员可能需要踩下或松开离合器踏板，使发动机和变速箱暂时分离并渐进接合，以切断发动机或变速箱对变速箱的输入动力。其功能为： (1)汽车平稳启动，(2)满足换档时中断动力传输，(3)防止变速器过载。弹簧离合器是近年来在汽车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器。扭矩大，稳定性好，操作简便，平衡好，可批量生产。因此，离合器的研究越来越重要。本设计手册阐述了轻型汽车的结构形式、参数选择和计算过程。本文是对单车弹簧离合器的设计。根据交通状况和车辆参数，按照离合器系统的步骤和要求，主要进行以下工作：选择设计的主要参数3360确定摩擦直径，确定离合器储备系数，确定压力单位。并设计了主要组件：的分离装置设计、套装设计和从动件(轮毂驱动设计)以及圆柱螺旋弹簧设计等。离合器、弹簧、从动盘、摩擦片45介绍汽车是重要的交通工具，是科技发展水平的标志。随着现代生活节奏越来越快，人们对交通工具的要求越来越高。汽车作为最常见的交通工具，在日常生活和工作中扮演着重要的角色。因此，汽车工业的规模和产品质量已经成为衡量一个国家技术水平的重要标志之一。对于汽车来说，因为它要求重量轻、速度快、加速度好，适合在各种道路上行驶，甚至在没有道路的地方也能灵活移动，所以它的发动机一直是内燃机。然而，从内燃机的扭矩-速度特性曲线可以看出，在其整个工作速度范围内，扭矩变化很小并且最小稳定速度很高，这不能适应汽车可能遇到的各种驾驶条件，例如起动、爬坡、穿过各种道路和无道路区域等。因此，有必要在汽车上安装一套复杂的传动系统，使内燃机能满足汽车的需要。现代汽车普遍采用机械传动系统。它由离合器和变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动轮传动装置组成。在上述机械传动系统中，离合器作为独立部件存在。它实际上是一种依靠主、从动件之间的摩擦来传递动力的机构，可以分离，如图0.1所示。图0.1离合器工作原理图1-飞轮；双驱动磁盘；三离合器踏板；4-压缩弹簧；5-变速器第一轴；6驱动轮毂离合器是汽车传动系统中与发动机直接相连的部件，用于分离或传递发动机和变速器之间的动力。它的基本功能有三个：首先，在自动起动中，通过滑动磨损和离合器驱动部分(连接到发动机曲轴)和从动部分(连接到变速器的第一轴)之间的逐渐接近的转速，旋转发动机和原始的固定传动系被平滑地连接，以确保车辆的平滑起动。第二，当变速器换挡时，通过离合器的主、从动部分的快速分离，动力变速器被切断，从而减少换挡过程中齿轮之间的冲击，便于换挡。第三，当传递给离合器的扭矩超过它能传递的最大扭矩(即离合器的最大摩擦扭矩)时，主从部件将产生相对滑动磨损。这样，离合器起到保护传动系免受过载的作用。由于离合器的上述三种功能，离合器在汽车的结构中起着决定性的作用。然而，早期离合器结构的大尺寸和从动部件的大惯性矩使得变速器很难换档。此外，离合器不够软，容易卡住，散热性差，操作不方便，平衡性能差。因此，为了克服上述困难，可以选择膜片弹簧离合器。扭矩容量大且稳定，操作简单，平衡性好，可批量生产。对它的研究变得越来越重要。本设计是设计传动装置中的离合器。在设计中，对各种离合器类型进行了分析和讨论。最后，设计了载重2T汽油机轻型汽车离合器。第1章概述膜片弹簧离合器近年来广泛应用于轿车和轻型卡车。作为一个压缩弹簧，它可以同时作为一个释放杆，大大简化了离合器的结构，减少了质量，并大大缩短了离合器的轴向尺寸。其次，由于膜片弹簧和压板与整个圆周接触，压力分布是均匀的。此外，由于膜片弹簧具有非线性弹性特性，即使在从动板的摩擦片磨损后，该弹簧也能可靠地传递发动机的扭矩，而不会引起滑动。当离合器分离时，离合器踏板可以轻轻操作，从而降低驾驶员的劳动强度。此外，由于膜片是一个对称的部件，平衡良好，其压力在高速下减小很小，而周向布置的弹性离合器会由于离心力而产生横向偏转，导致弹簧严重凸出，从而减小压力板上的压力，从而导致离合器减小其扭矩传递能力。由此可见，轻型汽车膜片弹簧离合器的设计和研究对于提高汽车离合器各方面的性能具有重要意义。所谓的膜片弹簧，作为一种压缩弹簧，是一种截头圆锥形薄壁膜片，由弹簧钢冲压而成，具有“无底洞”的形状。从锥形表面的小端开始，在锥形表面上形成多个径向槽，以形成一个弹性杠杆，而其余未切割槽的大端截头锥形部分作为一个弹簧。膜片弹簧的两侧设有支撑环，后者通过固定在离合器盖上的铆钉(径向槽数的一半)安装和定位。当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠在飞轮上，后支撑环挤压膜片弹簧弹性变形，锥顶角变大，甚至膜片弹簧变得几乎平坦。同时，在膜片弹簧大端的压板上产生压力，使离合器处于组合状态。当离合器分离时，分离轴承向前移动，膜片弹簧挤压前支撑环并以其为支点进行反向锥度变化，从而膜片弹簧的大端向后移动，通过释放钩将压板拉回，离合器分离。膜片弹簧离合器有许多优点：第一，由于膜片弹簧具有非线性特性，摩擦片设计磨损后弹簧压力几乎不变，分离离合器时的踏板力可以减小，操作轻便；其次，膜片弹簧的安装位置与离合器轴的中心线对称，所以其压紧力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡良好。此外，膜片弹簧本身还充当压缩弹簧和释放杆，这极大地简化了离合器结构，减少了零件数量，减小了质量，并显著地缩短了轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧和压板在整个圆周上相互接触，压力分布均匀，摩擦片之间接触良好，摩擦均匀，易于实现良好的通风散热。由于膜片弹簧离合器具有上述一系列优点，制造膜片弹簧离合器的技术水平不断提高，该离合器被广泛应用于轿车、小型和轻型客车，并扩展到卡车和重型车辆。国外已设计出一系列传递扭矩为80 2000牛顿米、最大摩擦片直径为420的膜片弹簧离合器，广泛应用于轿车、客车、轻型和中型卡车。即使一些总质量为2832t的重型车辆也有膜片弹簧离合器，但膜片弹簧的制造成本高于圆柱螺旋弹簧。膜片弹簧离合器的操作过去采用按压式机构，即当离合器分离时，膜片弹簧弹性杆压杆内端的分离指受到压力。目前，膜片弹簧离合器的操作机构已被拉式操作机构所取代。后者的膜片弹簧反向安装，支撑环移动到膜片弹簧大端附近，从而简化结构，减少零件数量，便于安装和拆卸。膜片弹簧的应力分布也得到改善，最大应力减小。轴承环磨损后，仍与膜片保持接触，因此离合器踏板的自由行程不受影响。然而，在按压式结构中，支撑环的磨损将形成间隙并增加踏板的自由行程。第二章离合器结构方案的选择2.1 设计任务书给定参数和结构设计要求发动机最大功率和速度：63Kw/3800rpm发动机的最大扭矩和速度：179牛米/2500转/分车辆总质量：4.095吨装载质量：2吨主减速比：5.83变速器低传动比：5.56轮胎类型：6.50-16设计离合器时，应根据车型、使用要求的制造条件和“系列化、通用化、标准化”的要求，合理选择离合器的结构。离合器的结构设计必须综合考虑以下几点：1.确保离合器平稳耦合和完全分离。2.离合器从动部分和驱动部分的连接形式和支架。3.离合器轴和轴承润滑的轴向定位4.运动部件的极限5.佐剂病根据已知条件，载重2吨的轻型车辆可选用单个干式膜片弹簧摩擦离合器，因为这种结构的离合器结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从动件转动惯量小，散热好，与轴向弹性从动盘结合平稳，广泛应用于轿车、微型和中型客车及货车， 并在发动机扭矩不超过1000nm的大型客车和重型货车上推广。因此，该离合器选用单个干式膜片弹簧离合器。2.2.2压缩弹簧的结构和布置离合器压缩弹簧有以下结构形式：圆柱螺旋弹簧、矩形截面圆锥螺旋弹簧、膜片弹簧等。可以采用圆周布置、中心布置和倾斜布置等布置形式。根据已知系数和设计离合器的使用条件，选择膜片弹簧离合器更为合适。所谓的膜片弹簧，作为一种压缩弹簧，是一种截头圆锥形薄壁膜片，由弹簧钢冲压而成，具有“无底洞”的形状。从锥形表面的小端开始，在锥形表面上形成多个径向槽，以形成一个弹性杠杆，而其余未切割槽的大端截头锥形部分作为一个弹簧。膜片弹簧的两侧设有支撑环，后者通过固定在离合器盖上的铆钉(径向槽数的一半)安装和定位。当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠在飞轮上，后支撑环挤压膜片弹簧弹性变形，锥顶角变大，甚至膜片弹簧几乎变平(见图2.1)。同时，在膜片弹簧大端的压板上产生压力，使离合器处于组合状态。当离合器分离时，分离轴承向前移动，膜片弹簧压住前支撑环，并以此为支点进行反向锥度变化，使膜片弹簧的大端向后移动，通过分离钩拉动压板向后移动，离合器分离。膜片弹簧离合器有许多优点：第一，由于膜片弹簧具有非线性特性，摩擦片设计磨损后弹簧压力几乎不变，分离离合器时的