畢業(yè)設(shè)計拉式膜片彈簧離合器設(shè)計.doc

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1、1.畢業(yè)設(shè)計選題的目的和意義。 此次設(shè)計通過把離合器設(shè)計系統(tǒng)化，保證離合器在滿足1.保證汽車起步平穩(wěn)，2.保證傳動系統(tǒng)換擋時工作平順，3.防止傳動系統(tǒng)過載等基本功用。同時，讓離合器在所有行駛條件下，都具備可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備。其從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊減少同步器磨損。具備足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)能力，保證工作溫度不過高，增長使用壽命。具備減震緩沖和降低噪音能力。保證操宗輕便準(zhǔn)確的性能，減輕駕駛員疲勞。具有足夠的強度和良好的動平衡。使得離合器的結(jié)構(gòu)簡單化，小質(zhì)量。為汽車提供比現(xiàn)有離合器更安全可靠，結(jié)構(gòu)更簡單，操作更舒適的離合器。 2.畢業(yè)

2、設(shè)計方案選型 目前，汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。離合器主要由主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)、操縱機構(gòu)等四部分組成。 2.1從動盤數(shù)的選擇 2.1.1單片離合（見表1 ） 表1 單片離合器 如右圖所示：單片離合器只有一個從動盤，結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，使用時能保證分離徹底，采用軸向有彈性的從動盤可保證接合平順。 2.1.2雙片離合器（見表2）

3、 表2 雙片離合器 如右圖所示，雙片離合器的摩擦面是單片離合器的兩倍，其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；接合更為平順和柔和；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較?。恢虚g壓盤通風(fēng)散熱性差，容易引起摩擦片過熱，加快其磨損甚至燒壞；分離行程較大，不易徹底分離，因此，在設(shè)計時在結(jié)構(gòu)上必須采取相應(yīng)的措施；軸向尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；從動部分的轉(zhuǎn)動慣量較大。這種結(jié)構(gòu)一般用在傳遞轉(zhuǎn)矩且徑向尺寸受到限制的場合。 2.1.3多片離合器（見表3）

4、 表3 多片離合器特點及圖形 如右圖所示，多片離合器多為濕式，具有接合更加平順、柔和，摩擦表面溫度較低，磨損小，使用壽命長，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，主要在總質(zhì)量大于14t的商用車的行星齒輪變速器換擋機構(gòu)中。 2.2壓緊彈簧和布置形式的選擇 2.2.1周置彈簧離合器（見表4） 表4 周置彈簧離合器特點及結(jié)構(gòu)圖 如圖4所示，周置彈簧離合器特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易

5、，此結(jié)構(gòu)的彈簧壓力直接作用于壓盤上。因壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱回火失效。當(dāng)發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速很高時，周置彈簧由于離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力顯著下降，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力也隨之降低。此外，彈簧靠在其定位座上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，甚至?xí)霈F(xiàn)斷裂現(xiàn)象。 2.2.2中央彈簧離合器（見表5） 表5 中央彈簧離合器的特點及機構(gòu)圖 如右圖所示，中央彈簧離合器的壓緊彈簧是一至兩個圓柱彈簧或一個圓錐彈簧，彈簧布置在離合器中心。這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸較大，由于可選較大的杠桿比，所以

6、可以獲得足夠的壓緊力，而且對于減小踏板力有利，使得操縱輕便；壓緊彈簧不直接與壓盤接觸，不會使彈簧受熱回火失效；通過調(diào)整墊片或螺紋容易實現(xiàn)壓盤對壓緊力的調(diào)整。 2.2.3斜置彈簧離合器（見表6） 表6 斜置彈簧離合器特點及結(jié)構(gòu)圖 如右圖所示，斜置彈簧離合器的彈簧壓力斜向作用在傳力盤上，并通過壓桿作用在壓盤上。其優(yōu)點是在摩擦片磨損或分離離合器時，壓盤受的壓緊力幾乎保持不變。與上面表4、表5這兩種離合器對比還具有工作性能穩(wěn)定、踏板力較小的突出優(yōu)點。

7、 2.2.4膜片彈簧離合器（見表7） 表7 膜片彈簧離合器的特點及結(jié)構(gòu)圖 如右圖所示，膜片彈簧是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧和分離部分組成。其優(yōu)點：（1）具有較理想的非性彈性特性，彈簧壓力在摩擦片允許磨損范圍內(nèi)基本保持不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變，離合器分離時，彈簧壓力下降，踏板力降低。（2）結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量輕。（3）性能穩(wěn)定。（4）壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。（5）通風(fēng)散熱良好，使用壽命長。（6）膜片彈簧中心與離合器中心

8、線重合，平衡性好。其缺點：膜片彈簧的制造工藝復(fù)雜，制造成本高，對材質(zhì)和尺寸精度要求較高，其線性彈性特性在生產(chǎn)中不好控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。 （1）膜片彈簧的彈性特性（見表8） 表8 離合器壓緊彈簧的特性曲線圖 如右圖所示為膜片彈簧和螺旋彈簧的彈的性特性曲線，曲線1表示處于預(yù)壓緊狀態(tài)的螺旋彈簧的彈性特性曲線，曲線2表示膜片彈簧的彈性特性曲線。由圖可以看出，在兩種離合器的工作壓緊力相同時，即都為，軸向的變形量為。當(dāng)摩擦片磨損量達(dá)到

9、容許的極限值時，兩種彈簧壓縮變形量減小到，此時螺旋彈簧壓緊力便降低到。顯然，< 兩者相差較大，將使離合器的壓緊力不足而產(chǎn)生滑磨。而膜片彈簧壓緊力變化到，與相差無幾，確保離合器還能正常工作。因此，膜片彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩的能力螺旋彈簧大。 （2）拉式和推式膜片彈簧離合器（見表9） 表9 拉式和推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)圖 拉式膜片彈簧離合器 推式膜片彈簧離合器 拉式彈簧離合器如表9左圖所示，推式離合器如表9右圖所示，拉式膜片彈簧離合器與推式膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)區(qū)別：膜片彈簧安裝時

10、與推式相反，膜片彈簧的小端向里凹（推式為向外凸）。拉式膜片彈簧離合器的膜片彈簧實在最外端外側(cè)與離合器蓋接觸，接觸處只有1個支承環(huán)，拉式膜片彈簧與壓盤凸臺的接觸處相對靠里。另外，從表9也可以看到，拉式的分離軸承與膜片彈簧分離指總是要連在一起才能實施離合動作。離合器作分離時，向外拉分離軸承，分離指繞支承環(huán)轉(zhuǎn)動，使膜片彈簧與壓盤凸塊不再接觸。 表10 拉式膜片彈簧與推式膜片彈簧的優(yōu)缺點 類型 優(yōu)點 缺點 拉式膜片彈簧離合器 結(jié)構(gòu)緊湊，零件數(shù)目少，質(zhì)量輕；同樣壓盤尺寸的條件下可采用直徑較大的膜片彈簧；傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，可采用尺寸較小的結(jié)構(gòu)：接合或分離狀態(tài)

11、下，離合器蓋的變形量小，剛度大，分離效率更高；傳動效率高，踏板操縱更輕便；不會產(chǎn)生沖擊和噪音；使用壽命更長。支承有損壞，也能自動補償。 分離指需采用專門的分離軸承，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，安裝拆卸較困難。 推式膜片彈簧離合器 結(jié)構(gòu)比拉式的簡單，而且設(shè)計簡單，裝拆容易。 支承環(huán)較多，結(jié)構(gòu)較大，零件數(shù)目較多。 2.3拉式膜片彈簧的支承形式的選擇（見表11） 表11 拉式膜片彈簧離合器的支承形式 無支承環(huán)式 如右圖所示，MFZ型，直接在沖壓離合

12、器蓋上沖出一個環(huán)形凸臺支承膜片彈簧，不用支承環(huán)。它主要用于轎車和輕型貨車上。 單支承環(huán)式 如右圖所示，DT/DTP型，將膜片彈簧的大端支承在沖壓離合器蓋中的支承環(huán)上，主要用于貨車和轎車。 如右圖所示，GMFZ型，將膜片彈簧的大端支承在鑄造離合器蓋的凹槽中的支承環(huán)上，主要用于中、重型汽車上。 2.4壓盤的驅(qū)動方式的選擇 壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊-窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳動片式等多種。前三種的

13、共同缺點是在連接件之間都有間隙，在傳動中將產(chǎn)生沖擊和噪音，而且零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動效率。彈性傳動片驅(qū)動方式的結(jié)構(gòu)簡單，壓盤和飛輪對中性能好，使用平衡性好，工作可靠，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。 由于本次設(shè)計的是轎車離合器，結(jié)合表1、表2、表3，可知單片離合器已經(jīng)滿足要求，而且綜合優(yōu)點比較多，故選擇單片離合器；綜合比較表4、表5、表6、表7、表8，可以知道膜片彈簧離合器比周置彈簧離合器、中央彈簧離合器、斜置彈簧離合器更優(yōu)秀，優(yōu)點更多，所以選擇膜片彈簧離合器設(shè)計，由表10對比拉式、推式膜片彈簧離合器的優(yōu)缺點，選擇拉

14、式膜片彈簧離合器設(shè)計。綜上所述，本次設(shè)計選拉式膜片彈簧離合器設(shè)計（單片離合器）。選用支承單支承環(huán)DT/DTP型，壓盤的驅(qū)動方式采用彈性傳動片驅(qū)動。 3.畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和重點 確定選定要設(shè)計的膜片彈簧離合器的主要參數(shù)，對離合器的基本參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，計算確定各零部件的尺寸，運用所學(xué)的汽車設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)等課程知識去分析離合器各零部件所受的力，確定零部件所用材料，運用畫圖軟件畫出各個零部件的模型圖以及整個離合器的裝配圖。 4.畢業(yè)設(shè)計工作進(jìn)度計劃 4.1 2015.10.26?2015.11.6完成與課題有關(guān)的英文原文翻譯，調(diào)研，查找資料，完成方案論證 4.2 2015.11.9

15、?2015.11.27完成設(shè)計與計算 4.3 2015.11.30?2015.12.18完成繪圖 4.4 2015.12.21?2015.12.31完成畢業(yè)設(shè)計說明書 4.5 2016.1.1?2016.1. 5完善所有的畢業(yè)設(shè)計資料，準(zhǔn)備答辯 5.主要參考文獻(xiàn)目錄 1 臧杰,閻巖.汽車構(gòu).北京：機械工業(yè)出版社,2009. 2 王望予.汽車設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社,2004. 3 徐石安，江發(fā)潮.汽車離合器.北京:清華大學(xué)出版社,2005. 4 劉惟信.汽車設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社,2001. 5 林世裕.膜片彈簧與碟形彈簧離

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