王鹏论文2

青岛工学院毕业论文(设计)丰田卡罗拉离合器的总体设计学生姓名王鹏学号201104107327指导教师李艳英学院机电工程学院专业机械制造及其自动化年级2011级专升本答辩日期2013年6月5日青岛工学院丰田卡罗拉离合器的总体设计完成日期：2013.5.28指导教师签字：答辩小组成员签字：I摘要汽车与人们的生活息息相关，它是人们现实生活中必不可少的出行工具。在汽车传动过程中，离合器性能的好坏直接影响着汽车的使用性能。离合器的主要功用是切断和实现对发动机的动力传动，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺结合，确保汽车平稳起步。汽车离合器有摩擦式、液力式和电磁式三种类型，摩擦式离合器的使用最为广泛。本论文根据离合器的设计原理和车辆的使用条件以及车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和弹簧要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数，离合器容量参数，离合器后备系数β的确定，单位压力p的确定，摩擦片外径D确定。并进行了总成设计，主要为减振从动盘设计，压盘设计，离合器盖的设计和圆柱螺旋弹黄的设计。关键词：离合器；圆柱螺旋弹簧；摩擦片；从动盘；压盘IIAbstractThecariscloselylinkedwithpeople'slife,itisessentialtopeopleinreallife,traveltools.Inthecarintheprocessoftransmission,clutchperformancedirectlyaffectstheperformanceofthevehicle.Themainfunctionoftheclutchiscutoffandtherealizationofpowertransmissiontotheengine,toensurethecarstartedtheengineandtransmissionsystemwiththesmooth,ensureasmoothstartcar.Frictiontype,hydraulicandelectromagneticthreetypesofautomobileclutch,theuseofthefrictionclutchismostwidely.Inthispaper,accordingtothedesignprincipleandaclutchofavehicleusingconditionsandvehicleparameters,inaccordancewiththedesignstepsandspringclutchsystemrequirements,mainlyforthefollowingwork:selecttherelevantdesignparameters,clutchsizeparameters,determinetheclutchreservecoefficient,determinestheunitpressureofPDdeterminethediameter,frictionplate.Andtheassemblydesign,themaindesignforreducingvibration,drivenpressureplate,clutchcoverdesignandcylindricalspiralshellsHuangdesign.Keywords：Clutch；CylindricalSpiralSpring；Friction；Thedrivenplate；PressureplateIII目录1绪论................................................................11.1选题的意义.........................................................11.2离合器种类的介绍...................................................11.3汽车离合器设计的基本要求..........................................22摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择.............................32.1摩擦片外径及其它尺寸的确定.........................................32.1.1摩擦片外径D....................................................32.1.2摩擦片内径d....................................................32.1.3摩擦片厚度h.....................................................42.1.4校核离合器所选尺寸...............................................43离合器零件的结构选型及设计计算..................................63.1从动盘总成.........................................................63.1.1从动片...........................................................63.1.2从动盘毂.........................................................63.2压盖和离合器盖....................................................93.2.1压盘设计.........................................................93.2.2离合器盖设计....................................................123.3离合器分离装置的设计..............................................123.3.1分离杆..........................................................123.3.2分离轴承及分离套筒..............................................134圆柱螺旋弹簧设计................................................144.1结构设计要点.....................................................144.2弹簧的计算........................................................144.3离合器故障诊断与排除..............................................17参考文献............................................................18致谢..............................................................19丰田卡罗拉离合器的总体设计11绪论1.1选题的意义离合器是传动系中直接与发动机相连接的部件，也是传动系的第一个总成。发动机一般在无负荷的状态下起动，从而在汽车起步前切断发动机与驱动轮之间的传动路线；另外，汽车在换挡和制动前也必须切断动力传递。为此，需在发动机与变速器之间设有离合器。离合器的作用是根据情况来随时切断和接通发动机传动系的动力，从而确保汽车在平稳起步、换挡平顺、防止传动系过载等的情况下来避免离合器打滑。为了让离合器具有以上优点，当前的汽车中大部分采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦式离合器传递的最大扭距取决于摩擦面间的压紧情况、摩擦片尺寸、摩擦面的表面状况等。摩擦式弹簧离合器一般具有以下优点：（1）结合时通常比较平顺、柔和。使汽车起步时没有抖动和冲击。（2）能可靠的传递发动机的最大转距；（3）分离时要迅速、彻底；（4）操作轻便，工作性能稳定，使用寿命长；（5）保证汽车传动系能够共振和吸收振动、冲击和减小噪声等一系列优点；（6）高速旋转时具有可靠的强度并且要注意平衡而且要避免离心力的影响。1.2离合器种类的介绍离合器分为摩擦式、液力式和电磁式三种类型.但摩擦式离合器用的最为广泛,目前与普通齿轮变速器配合的离合器多为干式离合器。干式摩擦离合器按压紧弹簧的形式与布置分为膜片弹黄式、周部弹簧式和中央弹簧式三种形式。离合器的构造通常如图1-1所示，一般对摩擦式离合器来说，通常就离合器的功能来看，结构上包括主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆等几部分。压盘、分离杆和压紧弹簧一起组装在离合器盖内，称为离合器盖的总成。主动件由飞轮和压盘构成，发动机的转矩通过飞轮和压盘输入。飞轮和压盘之间作为从动盘总成并且作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入转矩，通常是通过离合器中间的从动盘毂花键来输出转矩。压紧弹簧通过压盘将从动盘总成压紧在飞轮上，形成工作压力。当发动机工作时通过带动压盘和飞轮一起旋转并且通过压盘上的压紧弹簧产生的摩擦力来带动从动盘旋转，通过这一系列的运作来完成转矩的输出。丰田卡罗拉离合器的总体设计2图1-1离合器结构1.3汽车离合器设计的基本要求设计离合器时应考虑离合器的使用可靠性、寿命以及生产和使用中的良好技术经济要求和环保指标。所谓使用可靠，指的是离合器的机构或者是零部件能够在预期内正常工作得到保证。这意味着在使用中要注意保养，其耗费的的劳动量也要建可能的小。这就取决于制造和装配质量、结构设计和使用状况。坏境保护的要求是，希望离合器工作时避免产生不良气味以及对人体有害的粉尘。通常要求飞轮外壳或车身完全封闭一般是做不到的，并且也不合适的，只能从离合器上下手。离合器粉尘来源于从动盘总成摩擦片的磨损。高的技术经济性指标指的是离合器具有相对便宜的价格和质量必须得到保证。这主要是由生产组织管理、结构设计和制造工艺等几个方面给予保证；减少零件数目，采用通用化、系列化设计和大批量生产，都有利于提高离合器的技术经济指标。丰田卡罗拉离合器的总体设计32摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择2.1摩擦片外径及其它尺寸的确定2.1.1摩擦片外径D摩擦片外径是离合器的基本尺寸，它好坏关系到离合器的使用寿命。摩擦片的外径根据转矩来确定。发动机的转矩选摩擦片外径的重要参数，当按发动机最大转矩maxT（N·m）来选定D时，可根据公式ATDemax100(2-1)式中D—摩擦片外径，mmmaxT—发动机最大转矩，N·mmA—车型及使用情况有关的系数，一般载货汽车A＝36（单片）或A＝50（双片），取A＝50;自卸车或使用条件恶劣的载货汽车A=19.根据设计要求，由表2－1选定摩擦片的尺寸最终为D＝160mm。2．1．2摩擦片内径d摩擦片的内径d是一个独立的量，和外径呈一定的比例，由比值C来选定，定义为DdC'(2-2)比值'C的大小能够反映从动片总成的使用性能和结构设计。增加'C能够降低摩擦片内外缘滑磨速度差和离合器的散热。然而过分增大'C减小摩擦片的面积，从而使其转矩的能力得不到保证。根据前辈们的设计经验，7.0~53.0C由此可见发动机转速与'C取值有关。根据摩擦片的参数以及尺寸系列从表2－1中选取'C＝0.687，内径d＝110mm。表2-1离合器尺寸系列和参数外径/Dmm内径/dmm厚度/hmm内外径之比C’单位面积2/Amm1601103.20.687106001801253.50.694132002001403.50.700160002251503.50.66722100丰田卡罗拉离合器的总体设计4250