离合器设计--毕业论文.doc
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汽车膜片弹簧离合器结构设计
摘要
离合器是汽车传动系的重要的一部分,它的构造和传动系有着紧密的关系,本毕业设计论文根据本田飞度汽车的各项原参数,设计推式的膜片弹簧离合器。
膜片弹簧离合器设计的内容主要有压盘总成、从动盘、摩擦片和膜片弹簧四个部分。
首先,对离合器各零件的参数、尺寸、材料及结构进行设计,然后使用Solidworks作图。
关键词:
离合器;膜片弹簧;从动盘;压盘;摩擦片
Automobilediaphragmspringclutchdesign
Summary
Clutchisanimportantpartofautomobiletransmissionsystemandthestructureandtransmissionsystemhasacloserelationship,thisthesisaccordingtothehondafittheoriginalparameters,pushtypediaphragmspringclutch.Diaphragmspringclutchdesignisthemaincontentoftheclutchplate,clutchdisc,frictionplateanddiaphragmspringfourparts.First,theparameters,dimensions,materialsandstructureofeachpartoftheclutcharedesigned,andthentheSolidworksdrawingisused.
Keywords:
Clutch;diaphragmspring;followerdisk;pressureplate;frictionplate
目录
1绪论 1
1.1膜片弹簧离合器论述 1
1.2膜片弹簧离合器的功能 1
1.3压紧弹簧和布置形式的选择 2
1.3.1膜片弹簧离合器优点 2
1.3.2膜片弹簧的支撑形式 2
1.3.3压盘传动方式的选择 2
2离合器的摩擦片设计 3
2.1离合器设计所需数据 3
2.2摩擦片主要参数设计 3
2.2.1后备系数设计 3
2.2.2摩擦片尺寸参数设计 3
2.2.3摩擦因数、摩擦面数、分离间隙的确定 4
2.3摩擦片基本参数的约束条件 5
2.4摩擦片Solidwords三维建模 6
3离合器的膜片弹簧设计 10
3.1膜片弹簧主要参数的设计 10
3.2膜片弹簧的优化设计 11
3.3特性曲线绘制 11
3.4膜片弹簧Solidwords三维建模 13
4扭转减振器的设计 16
4.1扭转减振器的功能 16
4.2扭转减振器的结构类型 16
4.3扭转减振器主要参数的选择 17
5操纵机构 21
5.1离合器踏板设计 21
5.2踏板力设计 22
6离合器其它主要零件设计 24
6.1从动盘毂设计 24
6.2压盘设计 25
结 论 27
参考文献 28
致谢 29
1绪论
1.1膜片弹簧离合器论述
根据功率传动部件,离合器应是传动系统的装配。
离合器的工作由驱动程序控制,或是分离的,或是被接合,以便完成任务本身。
在发动机与变速器之间设置有离合器的传动机构,其功能是在必要时,中断动力传动,保证车辆平稳起动;保证变速器系统的稳定运行,保证传动系统能承受最大扭矩,防止过载的传递。
为了使离合器发挥好几个作用,目前汽车广泛使用的压缩弹簧离合器摩擦,摩擦离合器传递的最大扭矩取决于摩擦表面之间的夹紧力和摩擦板的大小和摩擦表面,如。
主要由离合器的基本参数和主要尺寸确定。
膜片弹簧离合器技术先进,经济合理,性能好,可靠性高,寿命长,结构简单,结构紧凑,易于操作。
在保证发动机最大扭矩可靠稳定的前提下,有以下优点[2]:
1)结合平稳、柔顺;
2)离合器操作;
3)从动件的惯性较小,为了减小齿轮的冲击;
4)散热性好;
5)以可靠的强度在高速运行;
6)避免共振的汽车传动系统,具有吸收振动,减少冲击,降低噪声;
7)操纵较好;
8)良好的工作性能;
9)长期使用寿命。
1.2膜片弹簧离合器的功能
离合器可以使发动机和传动系统接合,保证汽车平稳起动。
上述所得,现代汽车与活塞式发动机无法启动负载时,必须先在空气中起动,然后逐渐加载。
发动机启动后,约300的~500r/min最低速度的稳定运行,且汽车只有静态启动,正在运行的发动机,与一个固定的传输系统是不会突然刚性节点。
因为如果它是一个突然的刚性连接,它是不可避免的,这车是不出现事故,只是发动机关闭。
所以离合器可使发动机与传动系统逐渐软联合起来,使发动机和传动系扭矩逐渐变大,足以克服行驶阻力,汽车将开始慢慢顺畅的开始。
虽然采用中性传输,也能实现发动机与传动系统的分离。
而变速器在中性位置、变速器传动齿轮和发动机或连接发动机的旋转,这是必要的和变速传动齿轮的阻力,和齿轮的传动齿轮在高粘度齿轮油,阻力阻力较大。
特别是在寒冷的季节,如果没有离合器分离发动机和传动系统,发动机是很难启动。
因此离合器的二次功能是将发动机与驱动系统分离,以便发动机可以启动。
汽车传动往往会转移,即变速器内的齿轮分离和接合规律。
如在脱离接触,由于原来的啮合齿面压力的存在可能会带来困难的脱离接触,但如果使用离合器临时分离传输系统,它可以方便脱离。
同时在连接文件中,依靠飞行员,要将齿轮的圆周速度达到同步是比较困难的,要齿轮啮合圆周速度差会引起齿轮的冲击甚至挂不上档,这就需要离合器暂时单独传动系统,以使离合器的传动齿轮联轴器质量降低,从而降低齿轮的冲击在促进换档。
离合器能传递最大扭矩是有限的,当汽车紧急制动和大惯性载荷传递时。
此时由于自动离合器打滑,避免损坏传动部件和过载,起到保护作用。
1.3压紧弹簧和布置形式的选择
膜片弹簧是由弹簧钢制成的碟形弹簧,具有特殊的结构。
1.3.1膜片弹簧离合器优点
1)具备理想的非线性弹性特性。
2)起压紧弹簧和分离杠杆的作用。
3)高速旋转时弹簧压紧力下降较慢,性能较稳定。
4)压力分布均匀,而且摩擦片接触良好、磨损均匀。
5)通风散热良好。
6)平衡性好,适用于高速运转的发动机。
1.3.2膜片弹簧的支撑形式
离合器的支承方式是拉、推,本毕业设计选择了推式膜片弹簧离合器。
1.3.3压盘传动方式的选择
由于传统的凸台式连接、键式连接以及销式连接存在传力有间隙的缺点,所以本毕业设计采用传动片传动方式。
2离合器的摩擦片设计
2.1离合器设计所需数据
表2-1 离合器设计原始数据
车型
2014款1.5LLXMG舒适版
整备质量
1058kg
满载质量
约1500kg
发动机最大转矩
155N·m
发动机最大转矩转速
4600rpm
发动机最大功率
96kw
发动机最大功率转速
6600rpm
一档转动比
5.089
主减速比
4.875
轮胎规格
185/60R15
使用工况
城乡
2.2摩擦片主要参数设计
2.2.1后备系数设计
(1)后备系数是离合器设计中的一个重要参数,它反映了离合器的可靠性来传递发动机的最大扭矩。
从以下几个方面考虑:
1.摩擦片是在一定的磨损,离合器可以保证最大的发动机扭矩传递;2.防止离合器摩擦度过大;3.防止传输系统运行期间的过载。
通常汽车和轻型货车的β=1.2~1.75。
结合从表2-2的实际情况设计检查β=1.5
表2-2 离合器后备系数的取值范围
车型
后备系数β
乘用车和总质量小于6t商用车
1.20~1.75
总质量在6~14t范围的商用车
1.50~2.25
挂车
1.80~4.00
2.2.2摩擦片尺寸参数设计
离合器摩擦片的外径由经验公式得:
(2-1)
直径的系数,取值见表2-3取得D=181.77mm。
表2-3 直径系数的取值范围
车型
直径系数
乘用车
14.6
总质量在1.8~14.0t范围商用车
16.0~18.5(单片离合器)
13.5~15.0(双片离合器)
总质量大于14.0t商用车
22.5~24.0
由于摩擦片的尺寸已系列化和标准化,标准如下表3-3:
表2-4 离合器摩擦片尺寸系列和参数
外径D\mm
160
180
200
225
250
280
300
325
内径d\mm
110
125
140
150
155
165
175
190
厚度h/mm
3.2
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
0.68
0.69
0.70
0.66
0.62
0.58
0.58
0.55
0.67
0.66
0.65
0.70
0.76
0.79
0.80
0.80
单面面积cm2
106
132
160
221
302
402
466
546
由表2-4可取摩擦片D=200mm、d=140mm、h=3.5mm。
2.2.3摩擦因数、摩擦面数、分离间隙的确定
摩擦片在材料使用和工作温度、单位压力、滑动速度等方面的摩擦系数。
表2-5摩擦因数f为0.25。
摩擦面数是离合器的2倍,确定离合器传递转矩所需的尺寸和结构尺寸。
一个离合器的设计标题,所以摩擦面数为2。
离合器间隙是指离合器处于正常状态的啮合和分离套,是一种弹簧拉力的极限位置,以保证摩擦片的正常磨损和撕裂的过程。
离合器该装置还可以充分地投入,分离轴承和分离杆的内端之间存在间隙仍然可以正常工作。
Δt的间隙为3~4mm。
以Δt=3.5mm。
表2-5 摩擦材料的摩擦因数的取值范围
摩擦材料
摩擦因数
石棉基
模压
0.20~0.25
编织
0.25~0.35
粉末冶金
铜基
0.25~0.35
铁基
0.30~0.50
金属陶瓷
0.4
(2-2)
由式3-2得:
单位压力MPa。
表2-6 摩擦片单位压力的取值范围
摩擦片材料
单位压力/MPa
石棉基材料
模压
0.15~0.25
编织
0.25~0.35
粉末冶金材料
模压
0.35~0.50
编织
金属陶瓷材料
0.70~1.50
2.3摩擦片基本参数的约束条件
(1)摩擦片外径D(mm)最大的圆周速度不应超过65~70m/s,即
m/sm/s(2-3)
式中,v0为摩擦片外圆最大的圆周速度(m/s);nemax发动机的最高转速(r/min)。
(2)摩擦片的内、外径比应在0.53~0.70范围内,即
(3)为了保证离合器能可靠地传递发动机的最大扭矩,防止传动系统过载,不同型号的测试值在一定范围内控制,最大范围为1.2~4。
设计选型1.5,按照设计要求。
(4)为了扭转振动阻尼器的安装,摩擦片的内直径大于弹簧的冲击吸收的弹簧的内径。
mm
(5)为了反映离合器传动的扭矩和防止过载能力,单位摩擦面
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- 离合器 设计 毕业论文