汽车离合器设计

汽车离合器设计第一章概述1.1离合器概述对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成采置。它主要包括主动局部、从动局部、压紧机构、和操纵机构等四局部。离合器的根本功用离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽机与传动系分别，削减变速器中换档齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。离合器的根本要求转矩贮存，又能防止过载。接合时要完全、平顺、严峻，保证起初起步时没有抖动和冲击。分别时要快速、彻底。档和减小同步器的磨损。延长寿命。操纵便利、准确，以削减驾驶员的疲乏。具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作牢靠、使用寿命长。力求构造简洁，紧凑，质量小，制造工艺性好，修理便利。1其次章离合器的构造型式选择从动盘数及干、湿式的选择单片〔盘〕干式摩擦离合器动惯量小、散热性好，承受轴向有弹性的从动盘进也能接合平顺。双片〔盘〕干式摩擦离合器小。压紧弹簧的布置离合器压紧弹簧的布置可承受沿圆周布置、中心布置和斜置等布置型式。压盘的驱动方式压盘是离合器的主动局部，在传递发动机转矩时它和飞轮一同带动从动盘转自由地作轴向移动。以及弹性传动片式等。分别杠杆的构造型式在周置弹簧离合器中一般承受3～6个他离杠杆或简称分别杆；在膜片弹簧簧离合器中则只有弹性压杆而没有分别杠杆；在斜置弹簧离合器中也只有压杆。分别轴承的类型分别轴承在工作中主要承受轴向力；在分别离合器时由于分别轴承旋转产生两种。前者适于高转速低轴向负荷，后者适于相反状况。常用含润滑脂的密封止推2洛阳理工学院机械系2023届专科生毕业论文2.6从动盘的构造型式有时用于重型汽车尤其是双片离合器中。承受带扭转减振器的从动盘是进展趋势，轿车均承受之。如2-6图：2-6带扭转减振器的从动盘及分开式弹性从动片1-花键毂；2-从动片；3-波形弹簧片；4-平衡块安装孔擦阻尼作用，并使阴尼力矩保持稳定，以吸取局部能量、哀减低频振动。动惯量。为了离合器接合平顺，从动片尤其是单片离合器的从动片，一般都使其T扇形。这种切槽有利于削减从动片的翘曲。其缺点是很难保证每片扇形局部的刚度完全3洛阳理工学院机械系2023届专科生毕业论文全都。1-从动片；2-摩擦片；3-铆钉2-6于波形弹簧是承受比从动片更薄的钢板〔0.7mm〕，故这种构造简洁得0.8～1.5mm，至少不应小于0.6mm。摩擦片与从动片间可铆接也可粘接。铆接铆钉应由铜或铝等较软的金属制造，铆接的优点是牢靠且换摩擦片很便利。粘接可增加摩擦面积且摩擦片厚度的利用也较好，还具有较高的抗离心力和切向力的力气，但无法在从动片上安装波4第三章离合器根本参数的选择与确定技术参数：G〔kg〕=1800；s发动机标定功率〔kw〕：P=15；发动机标定转速〔r/min〕：n=2023；dq车辆低速运输时，传动比：i=23～24；具体参数要求：离合器转矩贮存系数,,2.5~2.8；St<250mm；摩擦片和从动盘设计计算择：22(3-1)TTZfPRZfRpDd,,,,,,0eexmamm,式中:β——转矩贮存系数，取,=2.8双片时，Z=4；F,——用在摩擦面上的总压紧力，N；f——摩擦片的摩擦因数摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单f3-1。53-1f取值范围f模压0.20～0.25石棉基材料编织0.25～0.350.25～0.35粉末冶金材料铁基0.35～0.50Rm〔当压力均布时〕，mm；331Dd,Dd,R,R,〔2-2〕22mm4Dd,4摩擦片外径，mm；d——摩擦片内径，mmZfF,,求得：P〔2-3〕T,9550enp15TNm,,，,,9550955071.625en20231000,TemaxPN3932,,,fZRm3〔2-4〕D=KTDe48～52DDD=208mm；6洛阳理工学院机械系2023届专科生毕业论文汽车离合器摩擦片尺寸系列按表3-2确定3-2〔JB1457-74〕发动机转矩推举值外径内径厚度〔N?m〕Dd,上限下限〔mm〕〔mm〕〔mm〕1601103.240601801253.560802001403.590130D=200mm；d=140mm；=3.5mm；,4P,〔2-5〕P=22Dd〔〕,,P=0.24Mpa对于石棉摩擦材料，通常取[P]＝0.15~0.25MPa，且较小值用于发动机后备已求得数据，所求满足题意。离合器接合过程中的滑磨功W的设计计算离合器除了要传递发动机的最大转矩和变速器换档时通过它来切断动力传主、从动局部的滑磨来实现的。因此，滑磨是离合器工作中的一项很重要的特性。滑计算离合器滑磨功常用公式为：2,e〔2－6〕W=11121〔〕〔〕,，,JJne7洛阳理工学院机械系2023届专科生毕业论文,式中——发动机标定角速度eJ——按算到离合器从动盘上的车辆机组的转动惯量n2r,,dqJ=G〔2－7〕ns,,i,,J——按算到离合器主动盘上的发动机转动惯量eJ1.2eb12323,=7900kg/m〔钢铁〕,22JJ，,nneW=1.56=7005J，，1800J+Jneq，通常所用公式为：4W〔2－8〕q=22,nD-d〔〕离合器的滑磨功W与其从动盘摩擦面积之比称为离合器的比滑磨功，它是［q］=。ｑ＝0.22校验压盘温升在确定离合器的热工况时，通常是计算压盘的温度，由于飞轮的质量要比压方程式为,W=mCt,〔2－9〕，kg；——传到压盘的热量所占的比率。对单片离合器，,=0.5，对双片离合器，,,=0.25,=0.5；比热容，钢铁的比热容为；——温升，；,t:C则温升则为8洛阳理工学院机械系2023届专科生毕业论文,Wt==2.1,:CmC10C:温升不20C:的通风等措施。对本次设计，要求压盘温升不能超过。5C:9第四章离合器主要零件的设计计算压紧弹簧的设计计算及膜片弹簧。圆柱螺旋弹簧6～24应600～700N；而对大型汽车来说则不应超过1000N。〔又称工作压力〕：P,〔4－1〕P,n——压紧力，N；P,6、9、12、15ｎ＝9；P＝436N；PPP,，,〔4－2〕max设计时初选；〔4－3〕,,,PPN0.2131验算时,,,,PfK〔4－4〕式中K——弹簧刚度；——分别时弹簧的附加变形，,,,,fNS；,fN——N2；=0.76～1.72mm；双片,S,S=0.5～0.9mm；多片式=0.2～0.45mm；,S,SP524,N；max,,f2.97；10洛阳理工学院机械系2023届专科生毕业论文,PKCmax〔4－5〕d,1.6,,,K410.615C,,〔4－6〕K,，44CC,,；K,1.25对于汽车压簧，推举其许用应力为700Mpa，一般不应超过700～750Mpajb大应力不应超过800～900Mpa。离合器分别时的的弹簧压力不应超过其接合进的为了防止弹簧受热失效，在弹簧与压簧之间应有隔热垫片。C——C=6。4-2螺旋压紧弹簧弹簧指数mm；d,3.79d——弹簧丝直径，需按标准弹簧丝直径进展圆整。如表4-3所示，取d=4mm。4-3弹簧丝直径计算弹簧中径〔4－7〕DCd,D——弹簧中径D＝24mm；计算弹簧外径DDd,，径〔4－8〕111D＝28mm；1变形计算刚度计算公式：4PP,Gd,〔4－9〕K,,38ZDf,K＝44；P4,fdG,〔4－10〕Z,38,PD53Gkgcm,，8.410/G——材料剪切弹性模数，取；ZZ,Z,4.45弹簧总圈数XZ,，(1.5~2.5)圈〔4－11〕X,,6.957弹簧自由状态高度H=Xd(1)，，,，，ffX,0=0.5～1.5mm；生工作压力为时，弹簧所需的变形量；P0,P,〔4-12〕f,0K；H49mm,H=H-f=39mm00

,,f——当产PH,3，则应加导向装置。D,,3D2412第五章扭转减振器的参数选择与设计计算扭转减振器的功能为了降低汽车传动系的振动，通常在传动系中串联一个弹性——阻尼装〔固然，在实际中要做到这一点是格外困其阻尼元件用来消耗扭振能量，从而可有效地降低传动系的共振载荷、非共振载荷及噪声。T〔1〕jTNm,j减振器都能发挥其功能。可按下式选择TT(1.2~1.4),，,,TT〔5-1〕jmaxjmaxee〔0.2～0.4〕。,TemaxT=120N；jC〔2〕扭转减振器的角刚度,Nm,,1rad〔1?〕所需的转矩值〔当减振器无阻尼时〕。即角刚度的定义为：T,〔5-2〕C,,式中T——加在从动片上的转矩〔当减振器无阻尼时〕，；Nm,——从动片相对于从动盘毂转过的角度，rad；,范围内。C量,1T〔〕为Nm,123TKnR,，,10〔5-3〕113T23〔5-4〕CKnR,,，,10,1,K——每个减振弹簧的〔线〕刚度，/rad；Nm,n——减振弹簧个数；n=4；R——减振弹簧的分布半径，mm；1初选：CT,13/rad〔5-5〕Nm,,CNmT,,,149613；,T〔3〕扭转减振器的摩擦力矩fC动。fTf,mTCe1,T〔5-6〕f24J,13TTNm,,,(0.10~0.15)10.7femaxT〔4〕预紧力矩y当两种状况下的角刚度和极限转角分别一样时，则其角刚度较低。一般为：TTNm,,,10.7yf,〔5〕极限转角max即减振器主、从动局部的最大相对转角。一般为3.0?～4.5?。减振弹簧个数的选取摩擦片外径225-250250-325325-350>350D/mm减振弹簧个数4-66-88-10>1014第六章其它主要零件的设计计算压盘压盘外形较简洁，要求传热性好、具有较高的摩擦系数及耐磨性。故通常由灰铸铁HT200铸铁，金相组织呈珠光体构造，硬度HB170～227.另外可添加少〔如镍、铁、锰合金等〕以增加其机械强度。压盘应具有足够在的刚度且一般都较厚〔15mm〕。压盘的厚8?～10?。温升的校核2-915～20。gcm,从动片与从动盘縠1.3～2.0mm体式即不带波形弹簧片的从动片，一般用高碳钢〔5085〕65MHRC38～48；承受波形弹片的分开式〔或组合式〕从动片，从动承受080.2～0.3mm；65MnHRC43～51。40Cr、4535HRC28～32。离合器盖离合器盖一般承受厚2.5～5mm的低碳钢〔08、10〕钢板冲压制造；中心弹簧离合器和重型汽车离合器的离合器盖则承受HT200灰铸铁铸造，以增加其钢性。15第七章离合器操纵机构设计设计要求离合器的操纵比较频繁，除自动离合器外，其它离合器都是由司机左脚踩踏板操纵。为减轻司机的疲乏，要求踏板力尽可小，轿车在80～130N左右，载120～200mm250mm。离合器操纵机构的构造型式选择操纵机构分为有杆系传动和钢索〔罩以软管的钢丝绳〕传动两种型式。离合器操纵机构的设计计算总传动比和总行程的计算S,,Sg〔7-1〕SSS,，,g,机械式操纵机构的总传动比和总行程iSjj,,〔7-2〕iabcdef,(/)(/)(/)j,〔7-3〕SabcdSi,,，,(/)(/)jj,,2mm～4mm，反映到踏板上即为踏,S20～30mm；,SZSm,,,，S——压盘行程，mm；；cZZZ——离合器的摩擦外表数，单片=2，双片=4；cccm——离合器在接合状态下从动盘的变形量，对具有轴向弹性的从动盘取m=0.15～0.25mm。a，b，c，d，e，f图：16洛阳理工学院机械系2023届专科生毕业论文d=37mm；e=43mm；f=16mm；求得；i,57.3j,<250mm；Smm,183j,满足设计要求。Pmax,〔7-4〕QQ,，hi,,,式中——离合器彻底分别时压紧弹簧的总压力，N；Pmax,0.7～0.8；,〕h所需的踏板力；Pmax,<350NQQN,，,277.2hi,,,满足设计要求。17结论本次毕业论文是专科学习阶段一次格外难得的时机，通过这次比较完整的离合器设计，使我摆脱了单纯的理论学问学习状态，和实际设计的结合熬炼了我的综合运用所学的专业根底学问，更深地了解了离合器的构造和工作原理，同时也提高了我查阅文献资料、设计手册、设计标准以及电脑制图等其他专业力气水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的虽然毕业设计内容繁多，过程繁锁，但我的收获却更加丰富。各种零件材料的选取，各种不同型号的零件的筛选，不同的冷热处理工艺，都是随着设计的不断深入而不断的生疏并学会把握应用。和教师的沟通沟通，更使我从专业的角度对这次设计有了的生疏，对自己也有了更高的要求。顺当如期完本钱次毕业设计给了我很大的信念，让我了解专业学问的同时也对本专业的进展前景有了更深的生疏。短暂的黑暗并不能阻挡太阳的升起，我们汽车专业的将来前景还是一片大好的。所以我们要坚持信念。在做好自己的本职工作下，更好的理解、深入相关学问，才能让自己的才能得到更大的发挥，更18谢辞本次设计在田全忠教师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具老时为我供给了种种专业学问上的指导和一些富有制造性的建议，没有这样的帮助和关心，我不会这么顺当的完成毕业论文。在此，向田全忠教师表示深深的感谢和崇高的敬意。在接近毕业之