毕业答辩-一汽丰田柯斯达离合器设计

指导教师：沈英一汽丰田柯斯达离合器设计

班级：机械1班学生：朱柏林学号：211005047提纲一、离合器设计及其研究背景二、离合器的构造及工作原理三、离合器结构方案选取四、离合器结构基本参数的确定五、离合器的从动盘设计六、离合器的压盘设计七、膜片弹簧的设计八、扭转减震弹簧的设计九、本次设计中遇到的困难十、致谢一、离合器设计研究背景

近年来，各国政府都从资金、技术、人才上大力发展汽车工业，汽车工业是一个国家科学发展水平的标志之一。现代汽车摩擦离合器在设计中根据车型的类别，使用要求，与发动机的匹配要求，制造条件以及标准化、通用化、系列化要求等，合理地设计离合器总成的结构显的尤为重要。

本设计是基于一汽丰田柯斯达车型为参考而进行设计的，确定膜片弹簧离合器为本设计目标。根据膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，进行离合器的三维绘图设计。二、离合器的结构及工作原理离合器的结构及工作原理三、离合器结构方案选取

离合器是汽车动力系统的重要组成部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。离合器总成在车辆使用中使用频繁，因此，离合器总成的设计对于整车性能具有较大的影响。本设计任务要求，根据指定车型，完成结构合理、性能良好的离合器总成设计。离合器的结构方案选取一汽丰田柯斯达原始设计数据：型式：4×2后轮驱动尺寸参数：车辆长：7005mm，车辆宽：2040mm，车辆高：2645mm轴距：3935mm轮距：（前）1690mm、（后）1490mm最小离地间隙(后桥下、满载)：185mm质量参数：整车整备质量：3300kg，最大装载量：20人性能参数：最高车速：130km/h最小转弯直径：≤7.2m额定功率KW：113额定转速（r/min）：4800额定转矩242N.m结构设计根据本所设计的离合器的已知系数从动盘的选择：对于最大质量小于6t的乘用车，我们选取单片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，散热性好，采用轴向有弹性的从动盘结合平顺。压紧弹簧和布置形式的选择：选取膜片弹簧离合器。优点：1.膜片弹簧具有理想的非线性弹性特性；2.膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杠的作用，结构简单、紧凑、轴向尺寸小、零件数目少、质量小、性能稳定；3.膜片弹簧整个圆周压盘接触，使得压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀4.通风散热，使用寿命长；5.膜片弹簧离合器与中心线重合，平衡性好。四、离合器结构基本参数的确定后备系数的选择离合器的后备系数，选择时应考虑摩擦片磨损后仍能传递及避免起步时滑磨时间过长；同时应考虑防止传动系过载及操纵轻便等。表3.1后备系数表本设计是基于一汽丰田柯斯达汽车的离合器设计，该车型属于乘用车，故选择本次设计的后背系数β在1.20~1.75之间选择，取β=1.25。离合器结构基本参数的确定摩擦片外径及其它尺寸的确定摩擦片的外径D是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命，所以应先确定摩擦片的外径D，在确定外径时，可以根据如下经验公式：计算得出：D=321.8mm离合器结构基本参数的确定根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据下表3.2“离合器摩擦片尺寸系列和参数”（即GB1457—74）离合器结构基本参数的确定由以上两图表参考的摩擦片有关标准尺寸，可取：外径D=325㎜内径d=190㎜厚度h=3.5㎜内径与外径比值d/D=0.585五、离合器从动盘设计从动盘结构简要介绍在现代汽车上一般都采用带有扭转减振的从动盘,用以避免汽车传动系统的共振,缓和冲击,减少噪声,提高传动系统零件的寿命,改善汽车行使的舒适性,并使汽车平稳起步。从动盘主要由从动片，从动盘毂，摩擦片等组成。离合器从动片的设计从动片的选择和设计离合器从动盘转速的变化将引起惯性力，惯性使变速器换挡齿轮的轮齿间产生冲击或使变速器中的同步器装置加速磨损。惯性力的大小与从动盘的转动惯量成正比，因此为了减小转动惯量以减轻变速器的冲击，从动片一般做的很薄，通常是用1.3~2.0㎜厚的薄钢板冲压而成,在这里厚度取值是：1.5mm由知数据算出从动片取得直径：166mm离合器从动盘的设计从动盘毂设计从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，几乎承受发动机传来的全部扭矩。花键的尺寸可根据摩擦片的外径D与发动最大转矩选取Temax六、离合器压盘的设计对压盘的设计要求：1.压盘应具备较大的质量，以增大热容量，防止其产生裂纹和破裂。2.压盘应具备较大的刚度3.与飞轮应保持良好的对中，并进行静平衡，压盘单件的平衡精度应不低于15~20g.cm4.压盘高度公差要小5.要求传热性好离合器压盘的设计压盘的几何尺寸的确定由于摩擦片的的尺寸在前面已经确定，故压盘的内外径也可因此而确定。压盘外径D=330㎜压盘内径d=180㎜.七、膜片弹簧的设计膜片弹簧材料选择制造膜片弹簧用的材料应具备有高的弹性极限和屈服极限，高的静力强度及疲劳度，高的冲击度，同时应具有足够的大塑形变形性能，按上述要求，可选用材料为60Si2MnA八、扭转减震器的设计扭转减震弹簧的数目选择由本设计求知出的已知参数，根据实际情况，本设计D=325mm取z=6扭转减震器的分布尺寸公式：RO=(0.6~0.75)d/2取R=66扭转减振器设计减振弹簧的尺寸确定弹簧钢丝d取：3mm减振弹簧总圈数取：5.98九、此次设计中所遇到的困难课题开始时，我搜集并整理了大量资料，对离合器的结构和工作原理有了更深一步的了解和掌握，但是接着进一步设计结构时遇到了难题：首先，设计膜片弹簧时就遇到了问题，需要通过大量的公式及选取合适的参数，一开始无从下手，经过慢慢理清思路，在图书馆及网上查阅大量文献，最终计算出了结构尺寸。并且还进行了强度校核。在这个过程中，自己也复习了很多书本上的知识，最终掌握了整套设计思路，接下来其他零件的设计也就慢慢熟悉轻松了。其次，各部件设计完成后，就要进行绘图工作了。由于平时缺少锻炼及学习，对Autocad软件并不是那么的熟悉。通过翻看网上的教程及同学的指导，也慢慢的熟练了，到最后可以将整套二维图绘制出来，还是非常有成就感的。此次设计中所遇到的困难接下来就是三维图的绘制了，SolidWorks软件比CAD复杂，首先你必须了解一个零件是如何加工，了解各种机床加工手段，solidworks可以看做是对实际加工零件的电脑模拟。SolidWorks软件的学习比CAD要难的多，幸好该软件自带各种教程，经过几天边看边画的教程，慢慢懂得了那些基本的操