刘博_汽车底盘零部件的简单设计

江苏农林职业技术学院毕业设计（论文）SNL/QR7.5.4-3汽车底盘零部件的简单设计----汽车离合器的设计专业汽车检测与维修技术学生姓名刘博班级06汽修（1）班学号061505110指导教师高超学完成日期2009.06.05成绩评议学号061505110姓名刘博题目汽车底盘零部件的简单设计---汽车离合器的设计指导教师建议成绩：评阅教师建议成绩：答辩小组建议成绩：院答辩委员会评阅意见及评定成绩：答辩委员会主任签字（盖章）：年月日毕业设计（论文）任务书姓名刘博学号061505110班级06汽修（1）班题目汽车底盘零部件的简单设计--汽车离合器的设计设计(论文)主要内容1、汽车离合器的总成的组成及功用2、汽车离合器的结构方案分析3、汽车离合器的主要参数的选择4、汽车离合器的设计与计算重点研究问题1、离合器合理的结构方案2、离合器主要参数的选择依据主要技术指标1、合理的离合器结构方案2、正确选择离合器主要参数3、规范设计,正确计算,符合离合器技术要求其它要说明的问题1、汽车离合器总成部件的结构的了解2、汽车离合器各个参数的熟悉3、汽车离合器设计与计算的正确指导老师意见同意指导教师签字：2009年01月10日指导教师意见对论文的简短评价：1.指出论文存在的问题及错误有些参数选择、分析计算并不太合理,格式上还有些问题2.对创造性工作评价能对汽车离合器进行简单的设计3.建议成绩优良中及格不及格指导教师签字2009年06月07日评阅教师意见对论文的简短评价：1.指出论文存在的问题及错误2.对创造性工作评价3.建议成绩优良中及格不及格评阅教师签字年月日答辩小组评议意见学号061505110姓名刘博题目汽车底盘零部件的简单设计---汽车离合器的设计答辩小组意见：1、对论文的评价2.建议成绩等级优良中及格不及格3.需要说明的问题答辩小组长签字年月日江苏农林职业技术学院毕业设计（论文）摘要：离合器装在发动机与变速器之间，汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用。离合器类似开关，接合或断离动力传递作用，因此，任何形式的汽车都有离合装置，只是形式不同而已。关键词：从动盘总成；传动系；膜片弹簧；非线性弹性特性Abstract:Thecouplinginstallsbetweentheengineandthetransmissiongearbox,theautomobilefromthestarttothetravelentireprocess,needstousethecouplingfrequently.Itsfunctioniscausesbetweentheengineandthetransmissiongearboxcanjoingradually,thusguaranteedthattheautomobilestartssteadily;Shutsoffbetweentheengineandtransmissiongearbox'srelationtemporarily,isadvantageousshiftsgearsandreducesshiftsgearsthetimeimpact;Whenautomobileemergencybrakecanplaytheseparationrole,preventstransmissionsystemsandsoontransmissiongearboxtooverload,playscertainprotectivefunction.Thecouplingsimilarswitch,thejointorbreakstothepowertransmissionfunction,therefore,anyform'sautomobilehastheengaginganddisengaginggear,isonlytheformisdifferent.Keywords:Drivendiscunit,Powertransmission,Diskspring,Misalignmentelasticproperty江苏农林职业技术学院毕业设计（论文）目录前言……………………………………………………………………………1第一章离合器简介…………………………………………………………21.1离合器的功用……………………………………………………………21.2离合器设计要求…………………………………………………………21.3离合器的组成……………………………………………………………21.4离合器的工作原理………………………………………………………4第二章离合器的结构方案分析………………………………………52.1摩擦离合器的类型分类…………………………………………………52.2压紧弹簧和布置形式的选择……………………………………………52.3膜片弹簧………………………………………………………………6第三章离合器主要参数的选择…………………………………………73.1后备系数β………………………………………………………………73.2单位压力p0………………………………………………………………83.3摩擦片外径D、内径d和厚度b………………………………………8第四章离合器设计与计算……………………………………………94.1离合器基本参数的优化…………………………………………………94.2约束条件………………………………………………………………94.3膜片弹簧优化设计……………………………………………………104.4减振器的主要参数……………………………………………………124.5离合器的操纵机构……………………………………………………14结论……………………………………………………………………16参考文献………………………………………………………………17致谢……………………………………………………………………18刘博：汽车离合器设计1前言随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加，我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。离合器是汽车传动系的组成部件之一，在以内燃机为动力的汽车机械传动中，它通常装在发动机飞轮的后端，传动系通过它与发动机相联系，即其主动部分与发动机飞轮连接，从动部分与变速器相连接。在汽车行驶中，驾驶员为了适应同使用情况（如起步、换挡、制动、停车）的需要，常常要频繁地踩下、松开离合器踏板，使发动机与传动系暂时分离，以中断动力传递，随后又使之逐渐接合，以便传递动力。由此可见，汽车有起步、进入正常行驶、变速、制动直至最后停车的整个行驶过程中，离合器都在起作用，本文重点通过汽车离合器的简单设计探讨，正确认识离合器故障，更好的使用和维护离合器。江苏农林职业技术学院毕业设计（论文）2第一章离合器简介1.1离合器的功用1、汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；2、在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；3、限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏4、有效地降低传动系中的振动和噪声1.2离合器设计的基本要求1、在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。2、接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。3、分离时要迅速、彻底。4、从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。5、有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。6、避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。7、操纵轻便、准确。8、作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。9、应有足够的强度和良好的动平衡。10、结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。1.3离合器的组成摩擦离合器主要由主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等）、从动部分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等）四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构。操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。1.3.1主动部分主动部分包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成。这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3－4个传动片传递转矩的，如图1-1。图1-1主动部分刘博：汽车离合器设计31.3.2从动部分1）从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成（如图1-2）。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。图1-2从动盘2）为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。1.3.3扭转减振器扭转减振器主要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等组成(如图1-3所示)。弹性元件的主要作用是降低传动系的首端扭转刚度，改变系统的固有振型，尽可能避开由发动机转矩主谐量激励引起的共振。阻尼元件的主要作用是有效地耗散振动能量。图1-3扭转减振器扭转减振器具有如下功能：1）降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。2）增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。3）控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振与噪声。4）缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。江苏农林职业技术学院毕业设计（论文）41.3.4压紧机构1）压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成（如图1-4），与主动部分一起旋转，它以离合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮和盘压间的从动盘压紧。图1-4压紧机构2）螺旋弹簧分沿周向布置和在中央布置两种。将一个圆柱形或圆锥形弹簧布置在中央的离合器称为中央弹簧离合器。1.4离合器的工作原理发动机飞轮是离合器的主动件，带有摩擦片的从动盘和从动毂借滑动花键与从动轴（即变速器的主动轴）相连。压紧弹簧则将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过从动轴和传动系中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。由于汽车在行驶过程中，需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需要，因此汽车离合器的主动部分和从动部分是经常处于接合状态的。摩擦副采用弹簧压紧装置即是为了适应这一要求。当希望离合器分离时，只要踩下离合器操纵机构中的踏板，套在从动盘毂的环槽中的拨叉便推动从动盘克服压紧弹簧的压力向松开的方向移动，而与飞轮分离，摩擦力消失，从而中断了动力的传递。当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速变化比较平稳，应该适当控制离合器踏板回升的速度，使从动盘在压紧弹簧压力作用下，向接合的方向移动与飞轮恢复接触。二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮和从动盘接合还不紧密，二者之间摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大，二者转速也渐趋相等。直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度方能与发动机转速成正比。摩擦离合器所能传出的最大转矩取决于摩擦面间的最大静摩擦力矩，而后者又由摩擦面间最大压紧力和摩擦面尺寸及性质决定。故对于一定结构的离合器来说，静摩擦力矩是一个定值，输入转矩一达到值，离合器就会打滑，因而限制了传动系所受转矩，防止超载。刘博：汽车离合器设计5第二章离合器的结构方案分析2