下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 目 錄 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 緒論 . 1 1.1 離合器的發(fā)展概況 . 1 1.2 離合器的功用和分類 . 4 1.2.1 離合器的基本功用 . 4 1.2.2 離合器的分類 . 4 1.3離合器的工作原理 . 5 1.4設(shè)計主要內(nèi)容 . 6 第 2 章 方案論證 . 7 2.1 確定離合 器的結(jié)構(gòu)型式 . 7 2.2壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置 . 7 2.3壓盤的驅(qū)動方式 . 7 2.4分離杠桿的結(jié)構(gòu)型式 . 8 2.5分離軸承的類型 . 8 2.6離合器的散熱通風(fēng) . 9 2.7本章小結(jié) . 9 第 3 章 離合器基本參數(shù)的設(shè)計計算及選擇 . 11 3.1 離合器基本參數(shù)的選擇 . 11 3.2 壓緊彈簧的設(shè)計計算 . 14 3.3扭轉(zhuǎn)減震器的參數(shù)選擇與設(shè)計計算 . 16 3.3.1 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇 . 16 3.3.2 減震彈簧設(shè)計 . 16 3.4本章小結(jié) . 18 第 4 章 其他主要零件的設(shè)計計算 . 20 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 4.1 壓盤 . 20 4.2 從動片與從動盤轂 . 21 4.3 離合器蓋 . 26 4.4 分離杠桿 . 26 4.5本章小結(jié) . 26 結(jié)論 . 28 參考文獻(xiàn) . 29 致謝 . 30 附錄 . .31 摘 要 本次設(shè)計為東風(fēng) EQ1181W 型載貨汽車設(shè)計離合器。提出了雙片離合器相較于單片離合器的優(yōu)勢，并最終確定了離合器的形式為雙片離合器。方案確定后完成了離合器的相關(guān)計算。 離合器是汽車傳動系中的重要部件，主要功用是切斷和實現(xiàn)發(fā)動機(jī)對傳動系的動力傳遞，保證汽車平穩(wěn)起步，保證傳動系統(tǒng)換擋時工作平順以及限制傳動系統(tǒng)所承受的最 大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系統(tǒng)過載，有效的降低傳動系統(tǒng)中的振動和噪聲。離合器是汽車 傳動系中的重要部件，它的構(gòu)造特性與發(fā)展和傳動系緊密相關(guān)。 雙片 離合器設(shè)計的內(nèi)容主要包括壓盤總成、從動盤總成、螺旋彈簧三個部分。首先，對離合器各零件的參數(shù)、尺寸、材料、及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，最后轉(zhuǎn)為 Auto CAD 工程圖。 關(guān)鍵詞 ：離合器 ； 螺旋彈簧；壓盤；設(shè)計 ； 計算 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 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. 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 Key words: Clutch； Helical spring ； Pressure plate； Design； Calculation 買文檔送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第 1 章 緒 論 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1.1 離合器的發(fā)展概況 離合器總成，也有人稱為壓盤總成。在汽車上，離合器總成被螺栓緊固在發(fā)動機(jī)飛輪上。離合器總成用來操控離合器片與飛輪之間分離或磨合。安裝時，離合器彈簧給離合器總成加載，彈簧力將離合器片壓緊在飛輪上。如果駕駛員踏動離合器踏板時，踏動力會傳動到離合器分離軸承，分離軸承將力道傳遞到離合器壓盤上，壓盤使離合器片脫離飛輪摩擦面，這樣離合器片就可以自由旋轉(zhuǎn)。達(dá)到分離目的。 根據(jù)德國出 版的 2003年汽車年鑒， 2002年世界各國 114家汽車公司所生產(chǎn)的 1864款乘用車中，手動機(jī)械變速器車款數(shù)為 1337款；在我國，乘用車中自動擋車款式只占全國平均數(shù)的 26.53%；若考慮到商用車中更是多數(shù)采用手動變速器，手動擋汽車目前仍然是世界車款的主流（當(dāng)然不排除一些國家或地區(qū)自動擋式車款是其主流產(chǎn)品）。至于未來，考慮到傳動系由 MT 向自動傳動系過渡，采用 AMT 技術(shù)其產(chǎn)品改造較為容易，因此 AMT 技術(shù)是自動傳動系統(tǒng)有力的競爭者。可以說，從目前到將來離合器這一部件將會伴隨著內(nèi)燃機(jī)一起存在，不可能在汽車上消失。 在 早期研發(fā)的離合器機(jī)構(gòu)中，錐形離合器最成功。他的原型設(shè)計曾在 1889 年德國戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼質(zhì)車輪的小汽車上，它是將發(fā)動機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動件。采用錐體離合器的方案一直沿用到 20 世紀(jì) 20 年代中葉，對當(dāng)時來說，錐形離合器的制造比較容易，摩擦面易修復(fù)。它的摩擦材料曾用過驢毛帶、皮革帶等。那是也曾出現(xiàn)過蹄 -鼓式離合器代替錐形離合器，其結(jié)構(gòu)形式有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面。蹄 -鼓式離合器用的摩擦元件為木塊、皮革帶等，蹄 -鼓式離合器的重量較錐形離合器輕。無論錐形離合器或蹄 -鼓式離合器，都容易造成分離 不徹底甚至出現(xiàn)主、從動見根本無法分離的自鎖現(xiàn)象。 現(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到 1925 年以后才出現(xiàn)的。多片離合器最主要的優(yōu)點是，在汽車起步時離合器的接合比較平順，無沖擊。早起設(shè)計中，多片按成對布置設(shè)計，一個鋼盤片對著一青銅盤片。采用純粹的金屬對金屬的摩擦副，把它們浸在油中工作，能達(dá)到更滿意的性能。 浸在油中的盤片式離合器，盤子直徑不能太大，以避免在高速時把油甩掉。此外有野容易把金屬盤片粘住，不易分離。 石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn)，使得盤片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更高的溫度 。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可以用較小的摩擦面積，因而可以減少摩擦片數(shù)，這是有多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。 早期單片干式離合器有與錐形離合器先類似的問題，即離合器接合時不夠平順。但是由于單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊散熱量好，轉(zhuǎn)動慣量小所以以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 經(jīng)常采用它，尤其是成功開發(fā)了價格便宜的沖壓件離合器蓋以后更是如此。 第一次世界大戰(zhàn)后初期，單片離合器的從動盤金屬片上沒有摩擦面片，摩擦面片是貼附在主動件飛輪和壓盤上，彈簧布置在中央，通過杠桿放大后作用在壓盤上。后來改用多個直徑較小的彈簧（一般至少 6 個 ），沿著圓周布置直接壓在壓盤上，成為現(xiàn)今最為通用的螺旋彈簧布置方法。這種布置在設(shè)計上帶來了實實在在的好處，是壓盤上彈簧的工作壓力分布更均勻，并減小軸向尺寸。 隨著人們對汽車舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷改進(jìn)，乘用車上愈來愈多地采用雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減震器，能更有效地降低傳動系噪聲。 隨著我國自動檔 轎車 的增加，我國傳統(tǒng)離合器行業(yè)的發(fā)展前景日益擔(dān)憂，不少企業(yè)都在尋求新的持續(xù) 發(fā)展的途徑。 2007年以前，我國 汽車 產(chǎn)量持續(xù)增長、汽車保有量的增加、出口市場需求的擴(kuò)張等三大因素推動我國汽車離合器行業(yè)連續(xù) 8年快速發(fā)展，2007年我國汽車離合器的產(chǎn)量突破 1000萬套。自 2008年以來，受全球金融危機(jī)影響，中國汽車銷量為 938萬輛，增長率僅為 6.7%，離合器的市場規(guī)模約為 55億元。預(yù)計到 2010年中國車市將走出低谷，屆時我國離合器總銷售額將有望突破 80億元。 DCT 技術(shù)在中國良好的發(fā)展前景，將使我國摩擦片汽 車離合器行業(yè)獲得新的發(fā)展機(jī)遇。但是，市場競爭也很激烈，長春一東是國內(nèi)汽車離合器制造行業(yè)龍頭企業(yè)，已形成 75萬套的生產(chǎn)力，是國內(nèi)規(guī)模最大，系列最寬的離合器生產(chǎn)廠家，行業(yè)地位較高。公司在主機(jī)配套市場處于龍頭地位，面向全國 64家主機(jī)廠供貨，占領(lǐng)了國內(nèi)中重型商用車市場的半壁江山。 目前國內(nèi)汽車離合器主要是干摩擦式離合器，其中，膜片彈簧離合器和螺旋彈簧離合器的產(chǎn)量比例已達(dá)到 1： 1，隨著時間的推移將會由膜片彈簧離合器取代。膜片彈簧離合器現(xiàn)以推式為主，但拉式以其優(yōu)越的性能，正作為研發(fā)重點，不久亦會面世。上海離合器 總廠為通用別克轎車配套的 4T65E 液力變矩器，是自主開發(fā)成功的典范，而且已建成年產(chǎn) 10萬 套生產(chǎn)能力。引進(jìn)技術(shù)企業(yè)和中外合資企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平都達(dá)到了國外同類企業(yè)的同期水準(zhǔn)。如上海離合器總廠為桑塔納配套的離合器達(dá)到了德國 F&S 公司水準(zhǔn)，長春一東離合器股份有限公司為一汽配套的離合器達(dá)到了英國AP 公司水準(zhǔn)，南京法雷奧有限公司為依維柯配套的離合器達(dá)到了法國 Valeo 公司水準(zhǔn)等。 在消化吸收引進(jìn)技術(shù)的同時，在行業(yè)協(xié)會的組織下，通過產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，已經(jīng)建立起我國自己的膜片彈簧離合器設(shè)計理論，有力支撐了離合器開發(fā) ；雙質(zhì)量飛輪減振器的設(shè)計理論、液力變扭器的設(shè)計理論也已建立，有的企業(yè)已建立起相當(dāng)實力的技術(shù)中心。有 8 家企業(yè)具備與國外同行相似的制造膜片彈簧離合器的關(guān)鍵熱處理先進(jìn)下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 設(shè)備和工藝。拉式膜片彈簧離合器、雙質(zhì)量飛輪減振器、液力變扭器和大直徑膜片彈簧離合器的開發(fā)研制已經(jīng)取得成功。 經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。因此，它得到了極為廣泛的應(yīng)用。 如今，單片干式摩擦離合器 在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面也相當(dāng)完善：采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機(jī)構(gòu)等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時兼起到分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當(dāng)摩擦片磨損時，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時所需要的踏板力。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車上多采用多片干式離合器。次外，近年來由于多片 濕式離合器在技術(shù)上的不段改善，在國外的某些重型牽引汽車和自卸車上又開始采用多片濕式離合器，并有不斷增加的傾向。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低（不超過 93）。因此，允許起步時長時間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步能力。據(jù)說這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的五、六倍，但濕式離合器優(yōu)點的發(fā)揮是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實現(xiàn)的，超過這一溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。目前此技術(shù)尚不夠完善。 為了實現(xiàn)離合器的自動操縱，有自動離合器。采用自動離合器時可以省去離合器踏板，實 現(xiàn)汽車的“雙踏板”操縱。與其他自動傳動系統(tǒng)（如液力傳動）相比，它具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉及傳動效率高的優(yōu)點。因此，在歐洲小排量汽車上曾得到廣泛的應(yīng)用。但是在現(xiàn)有自動離合器的各種結(jié)構(gòu)中，離合器的摩擦力矩的力矩調(diào)節(jié)特性還不夠理想，使用性能不盡完善。例如，汽車以高檔低速上坡時，離合器往往容易打滑。因此必須提前換如低檔以防止摩擦片的早期磨損以至燒壞。這些都需要進(jìn)一步改善。 對于重型離合器，由于商用車趨于大型化，發(fā)動機(jī)功率不斷加大，但離合器允許加大尺寸的空間有限，離合器的使用條件日酷一日，增加離合器傳扭能力，提高使用壽 命，簡化操作，已成為重型離合器當(dāng)前的發(fā)展趨勢。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車上可采用雙片干式離合器。從理論上講，在相同的徑向尺寸下，雙片離合器的傳扭能力和使用壽命是單片的二倍，但受到其他客觀因素的影響，實際的效果要比理論值低一些。 1.2 離合器的功用和分類 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1.2.1 離合器的基本功用 (1) 保證汽車平穩(wěn)起步 這是離合器的首要功能。在汽車起步前，自然要先起動發(fā)動機(jī)。而汽車起步時，汽車是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳動系（它聯(lián)系著整個汽車）與發(fā)動機(jī)剛性地聯(lián)系，則變速器一掛上檔，汽車將突然向前沖一 下，但并不能起步。這是因為汽車從靜止到前沖時，具有很大的慣性，對發(fā)動機(jī)造成很大地阻力矩。在這慣性阻力矩作用下，發(fā)動機(jī)在瞬時間轉(zhuǎn)速急劇下降到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（一般 300-500RPM）以下，發(fā)動機(jī)即熄火而不能工作，當(dāng)然汽車也不能起步。 因此，我們就需要離合器的幫助了。在發(fā)動機(jī)起動后，汽車起步之前，駕駛員先踩下離合器踏板，將離合器分離，使發(fā)動機(jī)和傳動系脫開，再將變速器掛上檔，然后逐漸松開離合器踏板，使離合器逐漸接合。在接合過程中，發(fā)動機(jī)所受阻力矩逐漸增大，故應(yīng)同時逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對發(fā)動機(jī)的燃料供給量， 使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上，而不致熄火。同時，由于離合器的接合緊密程度逐漸增大，發(fā)動機(jī)經(jīng)傳動系傳給驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)矩便逐漸增加，到牽引力足以克服起步阻力時，汽車即從靜止開始運(yùn)動并逐步加速。 (2) 實現(xiàn)平順的換檔 在汽車行駛過程中，為適應(yīng)不斷變化的行駛條件，傳動系經(jīng)常要更換不同檔位工作。實現(xiàn)齒輪式變速器的換檔，一般是撥動齒輪或其他掛檔機(jī)構(gòu)，使原用檔位的某一齒輪副推出傳動，再使另一檔位的齒輪副進(jìn)入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板，中斷動力傳動，便于使原檔位的嚙合副脫開，同時使新檔位嚙合副的嚙合部位的速 度逐步趨向同步，這樣進(jìn)入嚙合時的沖擊可以大大的減小，實現(xiàn)平順的換檔。 (3) 防止傳動系過載 當(dāng)汽車進(jìn)行緊急制動時，若沒有離合器，則發(fā)動機(jī)將因和傳動系剛性連接而急劇降低轉(zhuǎn)速，因而其中所有運(yùn)動件將產(chǎn)生很大的慣性力矩（其數(shù)值可能大大超過發(fā)動機(jī)正常工作時所發(fā)出的最大扭距），對傳動系造成超過其承載能力的載荷，而使機(jī)件損壞。有了離合器，便可以依靠離合器主動部分和從動部分之間可能產(chǎn)生的相對運(yùn)動以消除這一危險。因此，我們需要離合器來限制傳動系所承受的最大扭距，保證安全。 1.2.2 離合器的分類 在機(jī)械傳動系中，離合器 按其傳遞轉(zhuǎn)矩的方式分類，除摩擦式外還有電磁（磁粉）式，后者靠本身的電磁力來傳遞轉(zhuǎn)矩；按操縱方式分類，又分為強(qiáng)制式和自動式。摩擦式又有單、雙、多片式及干濕式之分； 根據(jù)壓緊彈簧布置形式不同，可以分為圓周布置、中央布置和斜向布置等形式；根據(jù)使用的壓緊彈簧不同，可以分為圓柱螺旋彈下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 簧、圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧離合器；根據(jù)分離時所受作用力的方向不同，又可以分為推式和拉式兩種形式。 1.3 離合器的工作原理 離合器主動部分包括飛輪 4(如圖 1.1 所示 )、離合器蓋 6 和壓盤 5。飛輪用螺栓與曲軸 1 固定在一起，離合器蓋通過螺釘 固定在飛輪后端面上，壓盤與離合器蓋通過傳動片連接。這樣，只要曲軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)發(fā)出的動力便經(jīng)飛輪、離合器蓋傳至壓盤，使它們一起旋轉(zhuǎn)。 離合器從動部分由裝在壓盤和飛輪之間的兩面帶摩擦襯片 17的從動盤 3和從動軸2 組成。從動盤通過內(nèi)花鍵孔與從動軸滑動配合。從動軸前端用軸承 18 支承在曲軸后端中心孔中，后端支承在變速器殼體上并伸入變速器。離合器的從動軸通常又是變速器的輸入軸。 離合器壓緊機(jī)構(gòu)由若干沿圓周均勻布置的螺旋彈簧 16 組成，它們裝于壓盤和離合器蓋之間，用來對壓盤產(chǎn)生軸向壓緊力，將壓盤壓向飛輪，并將從動盤夾緊在 壓盤和飛輪之間。 離合器分離機(jī)構(gòu)由分離撥叉 11、 分離套筒和分離軸承 9、 分離杠桿 7、 回位彈簧10 等組成。它們同離合器主從動部分及壓緊裝置一起裝于離合器殼 (飛輪殼 )內(nèi)。分離杠桿中部支承在裝于離合器蓋的支架上，外端與壓盤鉸接，內(nèi)端處于自由狀態(tài)。分離軸承壓裝在分離套筒上，分離套筒松套在從動軸的軸套上。分離撥叉是中部帶支點的杠桿，內(nèi)端與分離套筒接觸，外端與拉桿鉸接。 圖 1.1 離合器結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖 1 曲軸 2 從動軸 3 從動盤 4 飛輪 5 壓盤 6 離合器蓋 7 分離杠桿 8 彈簧 9分離軸承 10、 15 復(fù)位彈簧 11 分離撥叉 12 踏板 13 拉桿 14 調(diào)節(jié)叉 16 壓緊彈簧 17從動盤摩擦片 18 軸承 離合器操縱機(jī)構(gòu)由離合器踏板 12、 拉桿 13、 拉桿調(diào)節(jié)叉 14 及復(fù)位彈簧 15 等組成。離合器踏板中部鉸接在車架 (或車身 )上，一端與拉桿鉸接。它們裝在離合器殼外部。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 (1)接合狀態(tài) 離合器處于接合狀態(tài)時，踏板 12(見圖 1.1)未被踩下，處于最高位置，分離套筒被回位彈簧 10 拉到后極限位置，分離杠桿 7 內(nèi)端與分離軸承 9 之間存在間隙 (離合器自由間隙 )，壓盤 5 在壓緊彈簧 16 作用下將從動盤壓緊在飛輪上，發(fā)動機(jī) 的轉(zhuǎn)矩即經(jīng)飛輪及壓盤通過兩個摩擦面?zhèn)鹘o從動盤，再經(jīng)從動軸 2 傳給變速器。 (2) 分離過程 需要分離離合器時，只要踏下離合器踏板，拉桿拉動分離叉，分離叉內(nèi)端推動分離套筒、分離軸承首先消除離合器自由間隙，然后推動分離杠桿內(nèi)端向前移動，分離杠桿外端便拉動壓盤向后移動，解除對從動盤的壓緊力，摩擦作用消失，中斷動力傳遞。 (3) 接合過程 當(dāng)需要恢復(fù)動力傳遞時，緩慢抬起離合器踏板，分離軸承減小對分離杠桿內(nèi)端的壓力；壓盤在壓緊彈簧的作用下向前移動，并逐漸壓緊從動盤，接觸面間的壓力逐漸增大，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增大。 當(dāng) 飛輪、壓盤和從動盤接合還不緊密時，主、從動部分可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪、壓盤和從動盤壓緊程度的逐步加大，離合器主、從動部分轉(zhuǎn)速也漸趨相等，直至離合器完全接合而停止打滑，結(jié)合過程結(jié)束。 1.4 設(shè)計主要內(nèi)容 1、離合器 結(jié)構(gòu)形式及布置方案的確定。 2、離合器 零部件尺寸參數(shù)確定： （ 1） 完成 摩擦片 的基本參數(shù)選擇與設(shè)計計算； （ 2） 完成 壓緊彈簧 的設(shè)計與計算； （ 3） 完成 扭轉(zhuǎn)減震器 的設(shè)計與計算； （ 4） 完成 其他主要零件的設(shè)計計算。 3、 AUTOCAD 完成 離合器 裝配圖和主要部分零件 圖。 第 2 章 總體設(shè)計方案 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.1 確定離合器的結(jié)構(gòu)型式 汽車離合器大多是盤形摩擦離合器，并結(jié)合東風(fēng) EQ1181W 型自卸車的實際情況，本次設(shè)計最終選取摩擦式離合器。 單片離合器因為結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車和中、小型貨車。 與單片離合器相比，雙片離合器由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；結(jié)合更為平順、柔和；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較?。贿@種結(jié)構(gòu)一般在傳遞轉(zhuǎn)矩較大的汽車上。 多片離合器多半為 濕式，具有結(jié)合更加平順、柔和，摩擦表面溫度較低，摩擦較小，使用壽命長等優(yōu)點。但分離行程大，分離不徹底，軸向尺寸和從動部分轉(zhuǎn)動慣量大，多用于最大總質(zhì)量大于 14T 的商用車的行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。 綜上所述可知雙片離合器最為適合本車，本次設(shè)計的東風(fēng) EQ1181W 型汽車超過18T，且在軸向尺寸上更適合雙片離合器的尺寸，故而最終選取雙片干式離合器作為本車的離合器。 2.2 壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置 本次設(shè)計選的結(jié)構(gòu)形式為圓柱螺旋彈簧沿圓周布置的布置形式。 周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡 單、制造容易，因此應(yīng)用較為廣泛 ,相關(guān)技術(shù)成熟。相較于膜片彈簧離合器成本更低，更適于本次設(shè)計車型。此結(jié)構(gòu)中彈簧壓力直接作用于壓盤上。為了保證摩擦片上壓力均勻，壓緊彈簧的數(shù)目不應(yīng)該太少，要隨摩擦片直徑的增大而增多，而且應(yīng)當(dāng)是分離杠桿的倍數(shù)。缺點是壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火，且當(dāng)發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速很高時，周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力隨之降低。在本次設(shè)計中會加強(qiáng)彈簧與壓盤間的隔熱，例如加裝隔熱墊、加強(qiáng)散熱通風(fēng)等以減少彈簧受熱。中、重型貨車上都采用這種離合器。 2.3 壓盤的驅(qū)動方式 壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊 窗孔式、銷釘式、鍵塊式和傳動片式多種。前兩種的共同缺點是在聯(lián)接件之間都有間隙，在驅(qū)動中將產(chǎn)生沖擊和噪音，而且在零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動效率。傳動片式是近年來廣泛采用的結(jié)構(gòu)，沿周向布置的三組或四組鋼帶傳動片兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)接，傳動片的彈性允許其作軸向移動。當(dāng)發(fā)動機(jī)驅(qū)動時，鋼帶受拉；當(dāng)拖動發(fā)動機(jī)時，鋼帶受壓。此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對中性好，使用平衡性好，使用可靠，壽命長。但反向承載能力差，汽車反拖時易折斷傳動片，故對材料要求較高 ，一般采用高碳鋼。綜合下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 比較，因為傳力銷式其綜合性能相對好些，所以在設(shè)計中首先選擇該種驅(qū)動方式。 2.4 分離杠桿的結(jié)構(gòu)型式 周置圓柱螺旋彈簧離合器經(jīng)常采用的分離杠桿的結(jié)構(gòu)形式有 如圖 2.1 所示的幾種。 圖 2.1 分離杠桿的結(jié)構(gòu) 1-滾銷； 2-支撐銷； 3-滾針軸承； 4-調(diào)整螺栓； 5-擺動塊； 6-浮動銷； 7-調(diào)整螺栓 與（ a）的結(jié)構(gòu)相比，（ b）的中間支撐改用了滾針軸承使摩擦損失小、傳動效率高。為了避免分離杠桿的運(yùn)動干涉，支撐叉采用了如該圖所示的活動機(jī)構(gòu)，即支撐叉軸和其相配孔之間留有足夠間隙，且采用了帶球面的 支撐叉調(diào)整螺母。這樣，分離離合器時，支撐叉可在離合器蓋的孔中擺動以適應(yīng)壓盤運(yùn)動的要求。另外，調(diào)整螺母在離合器蓋上，調(diào)整也比較方便。（ c）加大了壓盤尺寸。這里利用離合器蓋的開口作為分離杠桿的中間支撐，由于支撐面積小，容易磨損，且摩擦后分離杠桿的位置將變動，工作室會產(chǎn)生噪聲。（ d）是擺動塊式分離杠桿，和（ c）一樣由鋼板壓制成。但主要用于中、小型汽車。故本次設(shè)計分離杠桿的結(jié)構(gòu)型式選擇為（ c）式。 2.5 分離軸承的類型 離合器的分離軸承主要有徑向止推軸承和止推軸承兩種。前者適于高轉(zhuǎn)速低軸向負(fù)荷，后者適于相反情況。 本次設(shè)計用止推軸承。分離軸承在工作中主要承受軸向力。在分離離合器時，猶豫分離軸承的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，它同時還承受徑向力。所以在離合器中采用的分離軸承主要有徑向推力軸承和推力軸承兩種。徑向推力類適用于高速、第軸向負(fù)荷的情況，而推力類則適用低速、高軸向負(fù)荷的情況。除此之外，下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 在某些輕型汽車上還采用由浸油的碳和石墨混合壓制而成的滑動止推軸承。 在以往的設(shè)計中，分離軸承在內(nèi)圈通常壓配在鑄造的分離套筒上，而分離套筒則裝在變速器第一軸軸承蓋套管外軸頸上，可以自由移動，分離離合器時軸承內(nèi)座圈不動，外座圈旋轉(zhuǎn)。在離合器 處于結(jié)合狀態(tài)時，分離軸承的端面與分離桿的內(nèi)端之間應(yīng)留有間隙 3 4mm ，以備在摩擦片磨損的情況下，分離桿內(nèi)端后退而不致妨礙壓盤繼續(xù)壓緊摩擦片，以保證可靠地傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。這個間隙反映在踏板上為一段自由行程?，F(xiàn)在離合器操縱中常裝有間隙自動調(diào)整裝置，則 錯誤 !未找到引用源。 0，踏板自由行程可減小。 因此，根據(jù)經(jīng)驗、參照同類產(chǎn)品，選取角接觸球軸承，它能同時承受徑向、軸向聯(lián)合載荷，公稱接 觸角越大，軸向載荷能力也越大。離合器分離軸承型號為：GB/T292-1944，外形尺寸為：內(nèi)徑 D =45mm，外徑 D =80mm，寬度 B =18mm。 軸承套筒座是用尼龍和玻璃纖維材料模壓成形，為例減輕摩擦磨損，制作時在套筒座中加有 1%的二硫化鉬，起著自潤滑作用。套筒座的內(nèi)孔開有矩形鍵槽，目的是減少滑動阻力，減緩來自變速器軸承蓋套筒的振動，同時也起到通風(fēng)散熱和導(dǎo)屑的作用。 分離套筒上 開有用來注潤滑油的缺口，而在離合器殼上裝有注油杯，并用軟管（或硬管）通到分離套筒的缺口處，在分離套筒內(nèi)還有一定的空間供儲存潤滑油。為例保存潤滑油并防止它飛濺到離合器摩擦片上，分離軸承外圈包有薄鋼板沖壓成的防護(hù)罩。 2.6 離合器的散熱通風(fēng) 試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤工作表面超過200180 C 時摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時溫度一般在 180 C 以下。在特別頻繁的使用下，壓盤表面的瞬 時溫度有可能達(dá)到C1000 。過高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。 2.7 本章小結(jié) 本章 設(shè)計 對 變速 器型式確定中主要從 從動盤的數(shù)目 、 壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置 、壓盤的驅(qū)動方式 、 分離杠桿的結(jié)構(gòu)形式， 從而確定逐步給出 離合器 各個總成的 基本結(jié)構(gòu)，分析了 離合器 總成結(jié)構(gòu)組成?；敬_定了 離合器的設(shè)計方案 。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 第 3 章 離合器基本參數(shù)的設(shè)計計算及選擇 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 3.1 離合器基本參數(shù)的選擇 東風(fēng) EQ1181W 型載貨汽車原始數(shù)據(jù)。 3.1 離合器原始數(shù)據(jù) 發(fā)動機(jī)最大扭矩 700N.m 離合器形式 雙片 摩擦片最大外徑 395mm 發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速 2900r/min 采用雙片摩擦離合器是利用摩擦來傳遞發(fā)動機(jī)扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦 力矩cT應(yīng)大于發(fā)動機(jī)最大扭矩maxeT。 摩擦片的靜壓力： maxeC TT (3.1) 式中 離合器后備系數(shù)（ 1 ） 后備系數(shù) 是離合器設(shè)計 時用到的一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇 時，應(yīng)該考慮到以下幾點： (1)摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。 (2)要防止離合器滑磨過大。 (3)要能防止傳動系過載。 顯然，為可靠傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大， 不宜選取太小；為使離合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便， 不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動機(jī)后備功率 較大、使用條件較好時， 可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車時，為了提高起步能力、減少離合器滑磨， 應(yīng)選取大些；貨車總質(zhì)量越大， 也應(yīng)該選取得越大；采用柴油機(jī)時，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的 值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小， 可選取小些；膜片彈簧離合器由于下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 摩擦片 磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的 值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的 值應(yīng)該大于單片離合器。 表 3.2 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車型 后備系數(shù) 乘用車及最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車 1.20 1.75 最大總質(zhì)量為 6 14t 的商用車 1.50 2.25 掛車 1.80 4.00 取 =3 故 mNTC *2100計算離合器的外徑 D 同時參考經(jīng)驗公式 (3.2)： ATAD em ax100 (3.2) 式中： A 參考 系數(shù) ； D 摩擦片外徑； Temax 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； 轎車取 47；貨車：單片離合器取 3040，雙片離合器取 4555；自卸車、使用條件惡劣的貨車取 19。取 A=55。 表 3.4 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 表 3.3 離合器尺寸選擇參數(shù)表 摩擦片外徑 D/mm 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Temax/Nm 雙片 離合器 重 負(fù) 荷 中等負(fù)荷 極 限 值 350 680 800 930 380 820 950 1100 410 980 1150 1320 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 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 單面面積 F/cm2 160 221 302 402 466 546 678 729 外徑 Dmm 200 225 250 280 300 325 350 380 內(nèi)徑 dmm 140 150 155 165 175 190 195 205 取 A=55 計算得 到 D=358mm。 D 取 350mm。 根據(jù)表 3.4 選取摩擦片參數(shù)： d=195mm； h=4mm； Dd =0.557； F=678 cm2。 摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及基工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素?？捎杀?3.5 查得 ： 表 3.5 摩擦材料的摩擦因 數(shù)的取值范圍 摩擦材料 摩擦因數(shù) f 石棉基材料 模壓 0.20 0.25 編織 0.25 0.35 粉末冶金材料 銅基 0.25 0.35 鐵基 0.30 0.50 金屬陶瓷材料 0.4 取 f =0.25， 離合器的靜摩擦力矩為： maxeC TT 0p= 33 max112CfzDT e （ 3.3） 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 式中： Z 為摩擦面數(shù) ，是 離合器從動盤數(shù)的兩倍 ，雙片為 4； 0p 為摩擦表面所承受的單位面積上的壓力。 得0p=0.226 Mpa。 表 3.6 摩擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力0p/MPa 石棉基材料 模壓 0.150.25 編織 0.250.35 粉末冶金材料 模壓 0.350.50 編織 金屬陶瓷材料 0.701.50 0p在 0.15 0.25 內(nèi)。 3.2 壓緊彈簧的設(shè)計計算 簧沿著圓周壓緊彈布置時通常都用圓柱螺旋彈簧。為了保證離合器摩擦片上有均勻的壓緊力，螺旋彈簧的數(shù)目一般不少于 6 個，而且應(yīng)該隨摩擦片外徑的增大而增加彈簧的數(shù)目。此外，在不知圓柱螺旋彈簧時，要注意分離桿的數(shù)目，使彈簧均布于分離桿之間。 對輕、中型裝載量的汽車來說，每個彈簧的壓緊力不應(yīng)超過 （ 600 700）N， 而對大型汽車來說不應(yīng)超過 1000N。 PfZT C RmN M 式中 : P 為作用在摩擦面上的總壓緊力； Rm 為摩擦片平均摩擦半徑。 Rm = (D+d)/4=(350+195)/4=136.25mm P = 15412.8N 在周置彈簧離合器中一般采用 36 個分離杠桿，本次設(shè) 計采用分離杠桿為 4 個，下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 用 20 個彈簧。 表 3.7 離合器壓簧數(shù)據(jù) 工作壓力 P/N 彈簧外徑 D/mm 鋼絲直徑d/mm 工作高度H/mm 自由高度H0/mm 總?cè)?shù) n 有效圈數(shù) i 彈簧剛度K/(N/mm) 最大應(yīng)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 彈簧鋼絲外徑 =30mm； 鋼絲直徑 =4.5mm； 工作高度 =42mm； 自由高度 =64mm； 總?cè)?shù) =437； 有效圈數(shù) =416； 彈簧剛度 =40.1 N/mm； 最大應(yīng)力 =803 MPa。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 校核單個彈簧壓力： ZPP / （ 3.4） 式中： Z 離合器壓簧數(shù)目。 算得 P=770.64 N 1000 N，認(rèn) 為合適。 3.3 扭轉(zhuǎn)減震器的參數(shù)選擇與設(shè)計計算 3.3.1 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇 減震器極轉(zhuǎn)矩 Tj=(1.5 2.0)Temax 式中 ： Temax 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 ； Tj 極限轉(zhuǎn)矩。 取 Tj=1.3，則 Temax=910N*m。 摩擦轉(zhuǎn)矩 ： 9113.0m a x ef TTNm； 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 ： 91fy TTNm； 極限轉(zhuǎn)角 ： 123j； 扭轉(zhuǎn) 角剛度 ： 910013 ja TCNm/rad。 3.3.2 減震彈簧設(shè)計 1 減振彈簧的安裝位置 2)75.060.0(0 dR ， 結(jié) 合 502 0 Rd mm，得 0R 取 70mm， 則 72.020 dR 。 2 全部減振彈簧總的工作負(fù)荷 ZP 130000 RTP jZ N 3 單個減振彈簧的工作負(fù)荷 P ZPP Z 式中： Z 減振彈簧的個數(shù)。按表 3.8 選擇： 取 Z=10 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 表 3.8 減振彈簧個數(shù)的選取 摩擦片的外徑 D/mm 225 250 250 325 325 350 350 減震彈簧個數(shù) Z 4 6 6 8 8 10 10 故 1300 ZPP Z N 圖 3.1 扭轉(zhuǎn)減振器 4 減振彈簧尺寸 （ 1） 選擇材料，計算許用應(yīng)力 根據(jù)機(jī)械原 理與設(shè)計 (機(jī)械工業(yè)出版社 )采用 65Mn 彈簧鋼絲， 設(shè)彈簧絲直徑4d mm, 1620b MPa, 8105.0 b MPa。 （ 2） 選擇旋繞比，計算曲度系數(shù) 根據(jù)下表選擇旋繞比 確定旋繞比 4C ，曲度系數(shù) 40.1615.0)44()14( CCCK 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 表 3.9 旋繞比的薦用范圍 d/mm 4.02.0 145.0 2.21.1 65.2 167 4218 C 147 125 105 94 84 64 （ 3） 強(qiáng)度計算 48 2 CKFd jmm， 與原來的 d 接近，合格。 中徑 ： 16 CdDmmm； 外徑 ： 20 dDDmmm。 （ 4）極限轉(zhuǎn)角 1232ar cs in2 0 R lj取 823.3j，則 269.3lmm。 （ 5）剛度計算 彈簧剛度 ： 95.1 5 2)(21 lFFkmm； 其中， 2F 為 最小工作力 ， 12 5.0 FF ； 彈簧的切變模量 80000G Mpa； 則彈簧的工作圈數(shù) 086.488 331 kCGdCFdGn l ； 取