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畢業(yè)設計中期檢查表
填表日期
迄今已進行 7 周剩余 9 周
學生姓名
王洋
院系
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程B07-6
指導教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
長安杰勛汽車膜片彈簧離合器設計
學
生
填
寫
畢業(yè)設計工作進度
已完成主要內容
待完成主要內容
1、收集畢業(yè)設計有關資料,完成開題報告;
2、選擇基本結構方案;
3、確定離合器的基本參數(shù);
4、設計膜片彈簧、從動盤總成等重要零部件,并對膜片彈簧進行優(yōu)化;
5、對從動盤轂進行校核;
1、對離合器的操縱機構進行設計并優(yōu)化;
2、對壓盤的一次接合溫升進行校核;
3、校核離合器的整體性能,如未達到使用要求則進行優(yōu)化,直至合格為止;
4、完成設計說明書、離合器零件CAD圖及離合器總成CAD圖。
存在問題及努力方向
從動盤總成在工作時溫度升高,高溫會影響離合器性能,所以如何在保證從動盤總成強度的前提下提高散熱性需要進一步研究。
學生簽字:
指導教師
意 見
指導教師簽字: 年 月 日
教研室
意 見
教研室主任簽字: 年 月 日
SY-025-BY-2
畢業(yè)設計任務書
學生姓名
王洋
院系
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程07-6班
指導教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
否
題目名稱
長安杰勛汽車膜片彈簧離合器設計
一、設計(論文)目的、意義
隨著國內外經濟的飛速發(fā)展,汽車這個昔日的奢侈品逐步走入尋常百姓家,國內汽車需求增長迅速。望眼全球汽車市場,中國的轎車工業(yè)一支獨秀。全球知名廠商紛紛到中國合資建廠,導致國內市場競爭激烈,新車型如雨后春筍般的讓人目不暇接,車型的更新?lián)Q代也更加頻繁。進行轎車的離合器的設計,就是要從最基本的設計做起,積累經驗,總結教訓,為將來從事相關事業(yè)打好基礎。
二、設計(論文)內容、技術要求(研究方法)
設計內容:
結合這次設計要求,利用所選的發(fā)動機參數(shù),完成離合器類型的選擇和設計。設計的主要內容有選擇設計所需要的發(fā)動機參數(shù),離合器的結構方案分析,離合器主要參數(shù)選擇,離合器主要零部件的結構設計等。
技術要求:
1)主要參數(shù)及校核符合設計要求。
2)過程符合設計程序、設計圖樣的表達符合繪圖要求。
三、設計(論文)完成后應提交的成果
(一)計算說明部分
1、發(fā)動機的選擇;
2、離合器的設計要求;
3、壓緊彈簧的結構形式及其布置;
4、主要參數(shù)的選擇;
5、離合器的設計與計算;
6、離合器的操縱機構及離合器蓋總成設計。
(二)圖紙部分
1、離合器裝配圖(A0一張);
2、從動盤總成(A1一張);
3、零件圖(A2七張);
四、設計(論文)進度安排
1.第1-2周(2月28日~3月13日) 調研、收集資料、撰寫開題報告。
2.第3-4周(3月14日~3月27日) 確定膜片彈簧離合器的基本結構方案,尺寸和參數(shù)。
3.第5-6周(3月28日~4月10日) 對膜片彈簧離合器進行拆裝。
4.第7-8周(4月11日~4月24日) 離合器各零件的參數(shù)設計,繪制零件草圖。
5.第9-10周(4月25日~5月8日) 應用CAD軟件完成圖紙繪制。
6.第11-12周(5月9日~5月15日) 撰寫設計說明書。
7.第13-14周(5月16日~5月29日) 完善圖紙設計提交指導老師審核。
8.第15-16周(5月30日~6月12日) 畢業(yè)設計修改。
9.第17周(6月13日~6月19日) 畢業(yè)設計答辯。
五、主要參考資料
[1]徐石安.汽車離合器[M].北京:清華大學出版社,2009.
[2]王望予.汽車設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
[3]劉維信.汽車設計[M].北京:清華大學出版社,2001.
[4]余志生.汽車理論[M].北京:機械工業(yè)出版社,2000.
[5]王宗國.離合器優(yōu)化設計[J].山東農機,2003(11).
[6]陳家瑞.汽車構造[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.
[7]徐石安、江發(fā)潮.汽車離合器[M].北京:清華大學出版社,2005.
[8]司傳勝.汽車膜片彈簧離合器的優(yōu)化設計[J].林業(yè)機械與木工設備,2004(12).
[9]羅頌榮等.汽車拉式膜片彈簧片的優(yōu)化設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001.
[10]婁岳海.膜片彈簧離合器工況特性分析[J].拖拉機與農用運輸車,2008(04).
[11]王三民.機械原理與設計[M].北京:機械工業(yè)出版社學,2002.
[12]童敏勇、孟杰.汽車底盤構造[M].北京:科學出版社,2009.
[13]張鐵山等.汽車離合器傳動片設計研究[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001.
[14]劉惟信.機械最優(yōu)化設計(第二版)[M].北京:清華大學出版社,1994.
[15]孫恒.機械原理[M].西安:西北工業(yè)大學出版社,2005.
[16]成大先.機械設計圖冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,1997.
[17]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
[18]余仁義、梁濤.汽車離合器操縱機構的設計[J].專用汽車,2003.
[19]A. C. Rao. Trans. On the Performance of Kinematic Chains. CSME [J] 12No.2,1998.
[20]D. G. Chetwynd and P. H. Phiuipsonx.An investigation of reference criteria used undnessmeasurement.[J].Phys.E:Sciinstrum,1980,13(5).
六、備注
指導教師簽字:
年 月 日
教研室主任簽字:
年 月 日
畢業(yè)設計(論文)開題報告
設計(論文)題目: 長安杰勛汽車膜片彈簧離合器設計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程 07-6班
學 生 姓 名: 王洋
導 師 姓 名: 朱榮福
開 題 時 間: 2011-02-28
指導委員會審查意見:
簽字: 年 月 日
開題報告撰寫要求
一、“開題報告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義;
2. 文獻綜述(課題研究現(xiàn)狀及分析);
3. 基本內容、擬解決的主要問題;
4. 技術路線或研究方法;
5. 進度安排;
6. 主要參考文獻。
二、“開題報告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(shù)應在4000字以上,文字要精練通順,條理分明,文字圖表要工整清楚。
SY-025-BY-3
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學生姓名
王洋
院系
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程07-6班
指導教師姓名
朱榮福
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
長安杰勛汽車膜片彈簧離合器設計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.課題研究現(xiàn)狀
隨著社會節(jié)奏的加快以及人們生活水平的提高,對汽車來說,人們要求它有自重輕、行使速度高、加速性能好、可以在各種路面上甚至無路地區(qū)行駛及機動靈活等特點。為了滿足汽車各種行使的需求,在汽車上要需要有一套復雜的傳動系統(tǒng)?,F(xiàn)代汽車上最常用的是機械式傳動系統(tǒng),它是由發(fā)動機以及離合器、變速器、萬向節(jié)傳動軸、主減速器、差速器和驅動車輪的傳動裝置(如半軸)等部件組成。其中離合器是作為一個獨立的部件而存在的。它在傳動系統(tǒng)中起著傳遞扭矩、分離傳動、減振和過載保護多重功用,其品質直接影響汽車的性能,對于使用工況復雜、超載嚴重的中國汽車更是如此。
在采用離合器的傳動系統(tǒng)中,早期離合器的結構形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力,比相同直徑的其他結構形式的摩擦離合器要大。但是,其最大的缺點是從動部分的轉動慣量太大,引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時也不夠柔和,容易卡住。
此后,在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r更容易發(fā)生),導致分離不徹底,造成換擋困難。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點是由于接觸面數(shù)多,故接合平順柔和,保證了汽車的平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多,從動部分的轉動慣量較大,還是感到換擋不夠容易。另外,中間壓盤的通風散熱不良,易引起過熱,加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調整不當還可能引起離合器分離不徹底。
多年的實踐經驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉動慣量小,散熱性好,結構簡單,調整方便,尺寸緊湊,分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結構上采取一定措施,也能使其接合平順。因此,它得到了極為廣泛的應用。
如今,單片干式摩擦離合器在結構設計方面也相當完善: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構等。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,使離合器結構大為簡化,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)形接觸,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,由于用油泵進行強制制冷的結果,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。
摩擦片作為離合器的重要組成部分,其性能將直接影響離合器的整體性能。摩擦片的性能主要由其材料決定的,故對汽車摩擦片材料提出以下要求:
1)有足夠高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù);
摩擦系數(shù)是摩擦材料的一個最為主要的技術指標,通常它不是一個常數(shù),而是受溫度、壓力、速度或者表面狀態(tài)、摩擦環(huán)境等影響而變化。理想的摩擦系數(shù),應該是對這些因素的影響變化較少的摩擦系數(shù)。
2)有良好的耐磨性;
這是衡量汽車摩擦片材料使用壽命的一個重要指標,而且對對偶的磨損也要較少。
3)有較好的物理、力學性能;
較好物理、力學性能,除滿足摩擦材料在加工過程中的要求之外,還要滿足在使用中的強度要求,以保持良好的使用性能,對汽車離合器摩擦片還要有較好的抗回轉破壞程度,同時隨溫度變化要少,通常包含的指標是沖擊韌度、抗壓強度、抗剪強度、導熱系數(shù)、耐熱性等。
4)不產生過重的噪聲;
汽車摩擦片噪聲的產生因素很復雜,一般就摩擦材料而言,低模量、低摩擦系數(shù),則不易產生過重的噪聲。
近年來隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,汽車發(fā)動機轉速和功率的不斷提高、汽車電子技術的高速發(fā)展,人們對離合器的要求越來越高。如何在高轉速大功率下保證離合器的穩(wěn)定工作成為國內外研究的主要課題。從提高離合器工作性能的角度出發(fā),傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結構正逐步地向拉式結構發(fā)展,傳統(tǒng)的操作形式正向自動操作形式發(fā)展,傳統(tǒng)的離合器作為單一總成也正在向離合器與其它總成復合集成化發(fā)展。因此,提高離合器的可靠性和使用壽命,適應高轉速,增加傳遞轉矩的能力和簡化操作,已成為離合器的發(fā)展趨勢。
2.選題的目的和意義
在汽車領域膜片彈簧離合器已得到了廣泛的使用,但由于我國膜片彈簧離合器技術起步比較晚,故技術還不成熟,存在很多不足之處。與國際的產品相比,國內產品的不足主要表現(xiàn)在技術含量低,產品的研發(fā)缺乏前瞻性,標化程度低。
通過此次設計了解離合器的構造,掌握離合器的工作原理。熟悉從動盤、壓盤、膜片彈簧的設計方法以及優(yōu)化方法。學會如何查找文獻資料,培養(yǎng)自學能力,掌握單獨設計課題和項目的方法,設計出滿足整車要求并符合相關標準的汽車離合器,為以后從事汽車方面的工作或工作中設計其它項目奠定良好的基礎。
經過為期四個月的畢業(yè)設計,使學生充分地認識到設計一個工程項目所需的步驟,以及身為工程技術人員所需具備的素質和應當完成的工作,為即將進入社會提供了一個良好的學習機會,對于由學生向工程技術人員轉變有著重要意義。
二、設計(論文)的基本內容、擬解決的主要問題
1.基本內容
1)膜片彈簧離合器的基本結構尺寸和參數(shù)的選擇(摩擦片外徑D、離合器后備系數(shù)β和單位壓力p)、性能計算和設計;
2)從動盤總成設計;
3)壓盤和離合器蓋總成設計;
4)膜片彈簧的強度校核、主要參數(shù)的選擇和設計;
5)離合器裝配圖。
2.擬解決的主要問題
1)膜片彈簧的變形特性:離合器的工作壓緊力、分離力以及分離離合器時的壓盤升程都與膜片彈簧有直接關系,其變形特性將影響離合器的使用性能。
2)從動盤設計:從動盤在工作時溫度升高,高溫會影響離合器性能,所以如何在保證從動盤強度的前提下提高散熱性非常重要。
三、技術路線(研究方法)
調研和查閱資料
確定膜片彈簧離合器的基本結構方案
根據(jù)整車參數(shù)確定膜片彈簧離合器的尺寸和參數(shù)
在實驗室對膜片彈簧離合器進行拆裝,為設計提供參考
對各零件進行設計,并繪制草圖
對各零件進行校核,完成結構參數(shù)設計
應用CAD軟件完成圖紙繪制
完成說明書
四、進度安排
1.第1-2周(2月28日~3月13日) 調研、收集資料、撰寫開題報告。
2.第3-4周(3月14日~3月27日) 確定膜片彈簧離合器的基本結構方案,尺寸和參數(shù)。
3.第5-6周(3月28日~4月10日) 對膜片彈簧離合器進行拆裝。
4.第7-8周(4月11日~4月24日) 離合器各零件的參數(shù)設計,繪制零件草圖。
5.第9-10周(4月25日~5月8日) 應用CAD軟件完成圖紙繪制。
6.第11-12周(5月9日~5月15日) 撰寫設計說明書。
7.第13-14周(5月16日~5月29日) 完善圖紙設計提交指導老師審核。
8.第15-16周(5月30日~6月12日) 畢業(yè)設計修改。
9.第17周(6月13日~6月19日) 畢業(yè)設計答辯。
五、參考文獻
[1]王望予.汽車設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
[2]陳家瑞.汽車構造[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.
[3]張鐵山等.汽車離合器傳動片設計研究[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001.
[4]童敏勇、孟杰.汽車底盤構造[M].北京:科學出版社,2009.
[5]徐石安、江發(fā)潮.汽車離合器[M].北京:清華大學出版社,2005.
[6]劉維信.汽車設計[M].北京:清華大學出版社,2001.
[7]余志生.汽車理論[M].北京:機械工業(yè)出版社,2000.
[8]成大先.機械設計圖冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,1997.
[9]徐石安.汽車離合器[M].北京:清華大學出版社,2005.
[10]王三民.機械原理與設計[M].北京:機械工業(yè)出版社學,2002.
[11]孫恒.機械原理[M].西安:西北工業(yè)大學出版社,2005.
[12]羅頌榮等.汽車拉式膜片彈簧片的優(yōu)化設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001.
[13]王宗國.離合器優(yōu)化設計[J].山東農機,2003(11).
[14]婁岳海.膜片彈簧離合器工況特性分析[J].拖拉機與農用運輸車,2008(04).
[15]司傳勝.汽車膜片彈簧離合器的優(yōu)化設計[J].林業(yè)機械與木工設備,2004(12).
[16]A. C. Rao. Trans. On the Performance of Kinematic Chains.CSME[J]12No.2,1998.
[17]D. G. Chetwynd and P. H. Phiuipsonx.An investigation of reference criteria used
undness measurement.[J].Phys.E:Sciinstrum,1980,13(5).
六、備注
指導教師意見:
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設計(論文)指導記錄
日期
2011-03-01
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
通過老師的講解,明確了選題目的及方向,了解所需的文獻和書籍,并根據(jù)任務書的內容查找相關的資料。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-03-5
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
把搜集到的資料拿給老師,老師對資料進行了詳細的閱讀,告訴我哪些是對我所做的設計有用的,讓我們重點學習這些資料,然后確定自己的設計方案,告訴撰寫開題報告的一些注意事項。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-03-8
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
老師對我初步完成的開題報告進行了指導,告訴我設計內容和需要解決的問題和技術路線需要改進,參考文獻的格式等問題。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計(論文)指導記錄
日期
2011-03-12
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
將完成的開題報告拿給老師讓老師簽字,老師給我詳細的講解了開題答辯時的一些注意事項。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-03-15
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
老師給我講解了一些離合器的結構要求,我對離合器主要部件的聯(lián)接存在疑義,老師給我做了認真解答。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-03-19
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
我把自己計算的離合器主要參數(shù)拿給老師審查,老師提出了一些關鍵問題,并告訴我需要對離合器摩擦片進行優(yōu)化。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計(論文)指導記錄
日期
2011-03-22
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
依照優(yōu)化后的主要參數(shù),進行離合器零部件設計,老師對如何校核各零部件提出了一些建議。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-03-26
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
老師對我設計的膜片彈簧進行了檢查,并指導我如何進行優(yōu)化。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-03-29
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
在繪制從動盤總成時過程中遇到了一些技術問題,經老師講解把問題解決了。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計(論文)指導記錄
日期
2011-04-02
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思)
將繪制完的零件圖拿給老師檢查,老師指出部分圖紙的視圖關系有問題,需要修改。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-04-05
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
將修改后的圖紙拿給老師檢查,老師說圖紙的標注還需要進一步的修改。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-04-09
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
將最終的圖紙拿給老師檢查,我把我在繪圖中的一些問題咨詢了老師,老師給了詳細的解答,告訴我完成中期檢查表。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計(論文)指導記錄
日期
2011-04-12
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
將初步的中期檢查表拿給老師,老師對其中的完成的主要內容和待完成的主要內容進行了修改,告訴我回去修改,并告訴我中期檢查時的一些注意事項。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-04-16
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
今天老師安排了一些接下來的任務,需要按照使用要求設計離合器的操縱機構。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-04-19
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
對于離合器操縱機構的安裝存在疑問,老師給進行了細致的解答,并告訴我如何對踏板壓力和踏板行程進行計算。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計(論文)指導記錄
日期
2011-04-23
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
對于踏板里和踏板行程的計算有部分不符合要求,老師告訴我如何對踏板力和踏板行程進行優(yōu)化設計,直到結果完全符合要求。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-04-26
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
今天將優(yōu)化后的結果拿給老師看,老師對結果進行了認真的查閱,在繪制操縱機構簡圖時存在錯誤,老師要求我認證進行修改。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-04-30
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
將修改過的操縱機構簡圖拿給老師看,老師對簡圖比較滿意。并告訴我抓緊繪制離合器總成圖紙。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
SY-025-BY-4
畢業(yè)設計(論文)指導記錄
日期
2011-05-03
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
將完成的離合器總成圖紙拿給老師檢查,老師指出部分剖面線存在問題,需要修改。
學生(記錄人)簽名: 指導教師簽名:
日期
2011-05-07
地點
土木樓實驗室
指導方式
面授
指導記錄
(指導內容、存在問題及解決思路)
將修改后的圖紙拿給老師檢查,老師指出圖紙的標題欄不符合標準需要修改,部分圖紙缺少尺寸標注。
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日期
2011-05-10
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(指導內容、存在問題及解決思路)
集中對中期答辯發(fā)現(xiàn)的問題進行講解和指導,對圖紙中出現(xiàn)的錯誤進行修改。
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日期
2011-05-14
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圖紙修改完成,中期答辯所提到的問題已經解決,開始撰寫設計說明書。
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日期
2011-05-17
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(指導內容、存在問題及解決思路)
將初步完成設計說明書拿給老師審查,老師認真檢查了其中存在的問題,我對Word操作不是很熟悉,老師認真的教我學會了怎么打引用文獻的上角標,如何調整行間距等。
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日期
2011-05-21
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說明書中插圖有些不清晰,在老師的指導下進行了修改。
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日期
2010-05-24
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(指導內容、存在問題及解決思路)
說明書的格式存在問題,部分公式缺少數(shù)據(jù),封皮不標準,在老師的指導下進行修改。
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日期
2010-05-28
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(指導內容、存在問題及解決思路)
設計說明書的目錄存在問題,頁碼大小不一致,按照標準進行修改。
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日期
2011-05-31
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設計說明書缺少附錄,按照要求增加英文附錄并翻譯。
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日期
2011-06-04
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本次指導主要是對英文附錄的翻譯進行檢查,經老師指導,發(fā)現(xiàn)了幾處翻譯錯誤,需進一步修改。
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日期
2011-06-07
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本次指導主要對說明書的排版,圖紙的標注等問題進行檢查,并對預答辯的注意事項進行講解,為預答辯做準備。
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日期
2011-06-11
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集中對預答辯發(fā)現(xiàn)的問題進行講解和指導,對操縱機構的設計提出了新的意見和要求,對設計圖紙的內容進行了修改。
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日期
2011-06-14
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本次指導主要檢查設計說明書的格式問題,最后老師指導大家準備正式答辯的自述稿。
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日期
2011-06-18
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(指導內容、存在問題及解決思路)
本次指導是正式答辯前的組后一次指導,老師告訴我們一些答辯的技巧,為正式答辯做準備。
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本科學生畢業(yè)設計
長安杰勛汽車膜片彈簧離合器設計
院系名稱: 汽車與交通工程學院
專業(yè)班級: 車輛工程 B07-6班
學生姓名: 王洋
指導教師: 朱榮福
職 稱: 講師
黑 龍 江 工 程 學 院
二○一一年六月
The Graduation Design for Bachelor's Degree
Design of Changan Jiexun Automobile Diaphragm Spring Clutch
Candidate:Wang Yang
Specialty:Vehicle Engineering
Class:B07-6
Supervisor:Lecturer Zhu Rongfu
Heilongjiang Institute of Technology
2011-06·Harbin
黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計
摘 要
離合器是汽車傳動系中的重要部件,主要功用是是切斷發(fā)動機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)所承受的最大轉矩,防止傳動系統(tǒng)過載。此設計說明書詳細的說明了膜片彈簧離合器的參數(shù)選擇以及計算過程。
本文根據(jù)長安杰勛汽車的性能參數(shù),確定了以推式膜片彈簧離合器作為設計目標。根據(jù)推式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求,確定了各部分的基本結構及其零部件的制造材料。按照系統(tǒng)化的設計方法確定了離合器的摩擦片外徑D、后備系數(shù)β、單位壓力P、摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)z以及離合器間隙Δt,設計了膜片彈簧、從動盤總成、離合器蓋總成和分離操縱機構,對壓盤進行了溫升校核,對摩擦片進行了滑摩功校核。
關鍵字:離合器;膜片彈簧;從動盤;摩擦片;操縱機構
ABSTRACT
Clutch is an important part of vehicle drivetrain, main function is to cut off engine power to the transmission system, ensure the car a smooth start to ensure works smooth shifting of the transmission system, and limits the maximum torque on the transmission system, prevent drive system overloads. This design gave a detailed description of the process parameters selection and calculation of diaphragm spring clutch.
This article according to the Chang'an JieXun performance parameters of the car, identified as a design goal to push the diaphragm spring clutch. According to push the diaphragm spring clutch work principle and application requirements, determines the basic structure of the parts and components manufacturing materials. Ascertained in accordance with systematic design method of the clutch friction plate diameter d, reserve coefficient β, pressure p, f, the number of friction surface friction coefficient z and clutch gap Δt, design the diaphragm spring, clutch driven plate Assembly, clutch cover Assembly and separation control, checking the temperature rise of the pressure plate, checking the friction of sliding friction.
Key words: Clutch;Diaphragm spring;Driven plate;Friction plate;Control
II
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 選題的目的及意義 3
1.3 離合器的研究現(xiàn)狀 3
1.4 設計的主要內容 4
第2章 離合器的基本參數(shù)確定 5
2.1 離合器設計所需數(shù)據(jù) 5
2.2 摩擦片主要參數(shù)選擇 5
2.3 摩擦片基本參數(shù)優(yōu)化 6
2.4 離合器后備系數(shù)β的確定 8
2.5 單位壓力P的確定 8
2.6 摩擦因數(shù)f摩擦面數(shù)z和離合器間隙Δt的確定 9
2.7 本章小結 10
第3章 離合器零部件的設計 11
3.1 膜片彈簧的結構特點 11
3.2 膜片彈簧的變形特性 11
3.3 膜片彈簧的參數(shù)確定 12
3.3.1 H/h比值的確定 12
3.3.2 R及R/r確定 12
3.3.3 膜片彈簧起始圓錐底角α 13
3.3.4 膜片彈簧小端半徑和分離軸承的作用半徑 13
3.3.5 分離指數(shù)n和切槽寬度 13
3.3.6 壓盤加載點半徑和支承環(huán)加載點半徑的確定 13
3.3.7 膜片彈簧的優(yōu)化設計 13
3.3.8 膜片彈簧的工作狀態(tài)分析 14
3.3.9 膜片彈簧的應力計算 16
3.3.10膜片彈簧的支承形式 18
3.4 扭轉減震器設計 18
3.5 扭轉減震器基本參數(shù)確定 19
3.6 減震彈簧設計 19
3.6.1 減震彈簧的安裝位置 19
3.6.2 減震彈簧的工作負荷 19
3.6.3 減震彈簧的個數(shù)選取 20
3.6.4 減震彈簧的尺寸計算 20
3.7 從動盤總成設計 22
3.7.1 從動盤的設計要求 22
3.7.2 從動片設計 23
3.7.3 從動盤轂設計 23
3.7.4 摩擦片與從動片的緊固方式選擇 24
3.8 離合器蓋總成設計 24
3.8.1 離合器蓋設計 24
3.8.2 壓盤的幾何尺寸的確定 25
3.8.3 離合器一次接合的溫升校核 26
3.8.4壓盤的驅動方式 26
3.8.5離合器的散熱通風 26
3.9 分離軸承總成設計 27
3.9.1 分離軸承的作用 27
3.9.2 分離軸承的選擇 27
3.10 本章小結 27
第4章 離合器操縱機構設計 28
4.1 離合器操縱機構的要求 28
4.2 操縱機構的選擇 28
4.3 操縱機構的設計計算 28
4.3.1 踏板行程計算 29
4.3.2踏板力計算 29
4.4 本章小結 30
結論 31
參考文獻 32
致謝 33
附錄 A 34
附錄 B 36
第1章 緒 論
1.1 引言
對于以內燃機為動力的汽車,離合器在機械傳動系中是作為一個獨立的總成而存在的,它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連接的總成。目前,各種汽車主要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。摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等,即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。膜片彈簧離合器在技術上比較先進,經濟性合理,同時其性能良好,使用可靠性高壽命長,結構簡單、緊湊,操作輕便,在保證可靠地傳遞發(fā)動機最大扭矩的前提下,有以下優(yōu)點[1]:
1、膜片彈簧具有較理想的非線性彈性特征,工作中能保持傳遞的轉矩大致不變;
2、膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿作用,結構簡單緊湊,軸向尺寸小,零件數(shù)目少,質量??;
3、高速旋轉時,彈簧壓緊力降低很少,性能較穩(wěn)定;
4、膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸,壓力分布均勻,摩擦片接觸良好,磨損均勻;
5、易于實現(xiàn)良好的通風散熱,使用壽命長;
6、膜片彈簧中心與離合器中心重合,平衡性好。
離合器的第一個功用是使發(fā)動機與傳動系逐漸接合,保證汽車平穩(wěn)起步。發(fā)動機啟動后,以最低穩(wěn)定轉速運轉,而汽車則只能由靜止開始起步,一個運轉著的發(fā)動機,要帶一個靜止的傳動系,是不能突然剛性接合的。因為如果是突然的剛性連接,就必然造成汽車猛烈攢動,或是發(fā)動機熄火。所以離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸地柔和地接合在一起,使發(fā)動機加給傳動系的扭矩逐漸變大,至足以克服行駛阻力時,汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。
雖然利用變速器的空檔,也可以實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系的分離。但變速器在空檔位置時,變速器內的主動齒輪和發(fā)動機還是連接的,要轉動發(fā)動機,就必須和變速器內的主動齒輪一起拖轉,而變速器內的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中,拖轉它的阻力是很大的。尤其在寒冷季節(jié),如沒有離合器來分離發(fā)動機和傳動系,發(fā)動機起動是很困難的。所以離合器的第二個功用,就是暫時分開發(fā)動機和傳動系的聯(lián)系,以便于發(fā)動機起動。
汽車行駛中變速器要經常變換檔位,即變速器內的齒輪副要經常脫開嚙合和進入嚙合。如在脫檔時,由于原來嚙合的齒面壓力的存在,可能使脫檔困難,但如用離合器暫時分離傳動系,即能便利脫檔。同時在掛檔時,依靠駕駛員掌握,使待嚙合的齒輪副圓周速度達到同步是較為困難的,待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔,此時又需要離合器暫時分開傳動系,以便使與離合器主動齒輪聯(lián)結的質量減小,這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的,可避免傳動系零件超載損壞,起保護作用。
如圖1.1所示,摩擦離合器一般是有主動部分、從動部分組成、壓緊機構和操縱機構四部分組成。
離合器在接合狀態(tài)時,發(fā)動機扭矩自曲軸傳出,通過飛輪2和壓盤4借摩擦作用傳給從動盤3,在通過從動軸傳給變速器。當駕駛員踩下踏板時,通過拉桿,分離叉、分離套筒7和分離軸承6,將分離杠桿的內端推向左方,由于分離杠桿的中間是以離合器蓋5上的支柱為支點,而外端與壓盤連接,所以能克服壓緊彈簧的力量拉動壓盤向右,這樣,從動盤3兩面的壓力消失,因而摩擦力消失,發(fā)動機的扭矩就不再傳入變速器,離合器處于分離狀態(tài)。當放開踏板,回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力,使踏板返回原位。此時壓緊彈簧就推動壓盤向左,仍將從動盤3壓緊在飛輪上2,這樣發(fā)動機的扭矩又傳入變速器[2]。
1-軸承 2-飛輪 3-從動盤 4-壓盤 5-離合器蓋
6-分離軸承 7-分離套筒
圖1.1 離合器總成
1.2 選題的目的及意義
在汽車領域膜片彈簧離合器已得到了廣泛的使用,但由于我國膜片彈簧離合器技術起步比較晚,故技術還不成熟,存在很多不足之處。與國際的產品相比,國內產品的不足主要表現(xiàn)在技術含量低,產品的研發(fā)缺乏前瞻性,標化程度低。
通過此次設計了解離合器的構造,掌握離合器的工作原理。熟悉從動盤、壓盤、膜片彈簧的設計方法以及優(yōu)化方法。學會如何查找文獻資料,培養(yǎng)自學能力,掌握單獨設計課題和項目的方法,設計出滿足整車要求并符合相關標準的汽車離合器,為以后從事汽車方面的工作或工作中設計其它項目奠定良好的基礎。
經過為期四個月的畢業(yè)設計,使學生充分地認識到設計一個工程項目所需的步驟,以及身為工程技術人員所需具備的素質和應當完成的工作,為即將進入社會提供了一個良好的學習機會,對于由學生向工程技術人員轉變有著重要意義。
1.3 離合器的研究現(xiàn)狀
隨著社會節(jié)奏的加快以及人們生活水平的提高,對汽車來說,人們要求它有自重輕、行使速度高、加速性能好、可以在各種路面上甚至無路地區(qū)行駛及機動靈活等特點。為了滿足汽車各種行使的需求,在汽車上要需要有一套復雜的傳動系統(tǒng)?,F(xiàn)代汽車上最常用的是機械式傳動系統(tǒng),它是由發(fā)動機以及離合器、變速器、萬向節(jié)傳動軸、主減速器、差速器和驅動車輪的傳動裝置(如半軸)等部件組成。其中離合器是作為一個獨立的部件而存在的。它在傳動系統(tǒng)中起著傳遞扭矩、分離傳動、減振和過載保護多重功用,其品質直接影響汽車的性能,對于使用工況復雜、超載嚴重的中國汽車更是如此[3]。
在采用離合器的傳動系統(tǒng)中,早期離合器的結構形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力,比相同直徑的其他結構形式的摩擦離合器要大。但是,其最大的缺點是從動部分的轉動慣量太大,引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時也不夠柔和,容易卡住。
此后,在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r更容易發(fā)生),導致分離不徹底,造成換擋困難。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點是由于接觸面數(shù)多,故接合平順柔和,保證了汽車的平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多,從動部分的轉動慣量較大,還是感到換擋不夠容易。另外,中間壓盤的通風散熱不良,易引起過熱,加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調整不當還可能引起離合器分離不徹底[4]。
多年的實踐經驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉動慣量小,散熱性好,結構簡單,調整方便,尺寸緊湊,分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結構上采取一定措施,也能使其接合平順。因此,它得到了極為廣泛的應用。
如今,單片干式摩擦離合器在結構設計方面也相當完善: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構等。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,使離合器結構大為簡化,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)形接觸,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,由于用油泵進行強制制冷的結果,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。
近年來隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,汽車發(fā)動機轉速和功率的不斷提高、汽車電子技術的高速發(fā)展,人們對離合器的要求越來越高。如何在高轉速大功率下保證離合器的穩(wěn)定工作成為國內外研究的主要課題。從提高離合器工作性能的角度出發(fā),傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結構正逐步地向拉式結構發(fā)展,傳統(tǒng)的操作形式正向自動操作形式發(fā)展,傳統(tǒng)的離合器作為單一總成也正在向離合器與其它總成復合集成化發(fā)展。因此,提高離合器的可靠性和使用壽命,適應高轉速,增加傳遞轉矩的能力和簡化操作,已成為離合器的發(fā)展趨勢。
1.4 設計的主要內容
本次設計主要包括如下內容:
1、完成膜片彈簧離合器的基本結構尺寸和參數(shù)的選擇(摩擦片外徑D、離合器后備系數(shù)β和單位壓力p)、性能計算和設計;
2、從動盤總成設計;
3、壓盤和離合器蓋總成設計;
4、離合器裝配圖;
5、離合器操縱機構的設計計算。
第2章 離合器的基本參數(shù)確定
2.1 離合器設計所需數(shù)據(jù)
離合器的主要參數(shù)選擇需要根據(jù)發(fā)動機的功率、轉矩和傳動系的傳動比來確定。表2.1為此次設計車型的基本數(shù)據(jù)。
表2.1 長安杰勛汽車基本數(shù)據(jù)
汽車的驅動形式
4×2
汽車滿載質量
2010kg
發(fā)動機最大功率
112KW
發(fā)動機最大轉速
6000r/min
發(fā)動機最大扭矩
192N.m/4500 rpm
離合器形式
機械、干式、單片、膜片彈簧
操縱形式
液壓人力操縱
傳動比
ig0=3.74 ig1=3.40 ig2=2.048 ig3=1.346 ig4=0.972 ig5=0.769
輪胎型號
195/65R15
2.2 摩擦片主要參數(shù)選擇
摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù),它對離合器的輪廓尺寸、質量和使用壽命有決定性的影響。
當離合器結構形式及摩擦片材料已選定,發(fā)動機最大轉矩已知,適當選取后備系數(shù)β和單位壓力P0,可估算出摩擦片外徑。
摩擦片外徑D(mm)也可以根據(jù)發(fā)動機最大轉矩按如下經驗公式選用:
(2.1)
式中:—直徑系數(shù),取值范圍見表2.2。
由所選車型得= 192N·m,=14.6,
表2.2 直徑系數(shù)的取值范圍
車 型
直徑系數(shù)
乘用車
14.6
最大總質量為1.8~14.0t的商用車
16.0~18.5(單片離合器)
13.5~15.0(雙片離合器)
最大總質量大于14.0t的商用車
22.5~24.0
則將各參數(shù)值代入式后計算得 D=202.3mm
根據(jù)離合器摩擦片的標準化,系列化原則,根據(jù)表2.3;
表2.3 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)
外徑D/mm
160
180
200
225
250
280
300
325
350
內徑d/mm
110
125
140
150
155
165
175
190
195
厚度h/mm
3.2
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
4
=d/D
0.687
0.694
0.700
0.667
0.589
0.583
0.585
0.557
0.540
1-
0.676
0.667
0.657
0.703
0.762
0.796
0.802
0.800
0.827
單位面積F/
106
132
160
221
302
402
466
546
678
應取摩擦片相關標準尺寸:
外徑D=280mm 內徑d=165mm 厚度h=3.5mm
2.3 摩擦片基本參數(shù)優(yōu)化
摩擦片主要參數(shù)優(yōu)化步驟如下[5]:
1、摩擦片外徑D(mm)的選取應使最大圓周速度不超過65~70m/s,即
(2.2)
式中,為摩擦片最大圓周速度(m/s);為發(fā)動機最大轉矩時轉速(r/min)。
2、摩擦片的內、外徑比應在0.53~0.70范圍內,即
3、為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動機的轉矩,并防止傳動系過載,不同車型的β值應在一定范圍內,最大范圍為1.2~4.0。
β=1.3
4、為了保證扭轉減振器的安裝,摩擦片內徑d必須大于減振器振器彈簧位置直徑約50mm,即
5、為反映離合器傳遞的轉矩并保護過載的能力,單位摩擦面積傳遞的轉矩應小于其許用值,即
(2.3)
式中:—單位摩擦面積傳遞的轉矩(N.m/mm2),可按表2.4選取
經檢查,合格。
表2.4 單位摩擦面積傳遞轉矩的許用值
離合器規(guī)格
0.28
0.30
0.35
0.40
6、為降低離合器滑磨時的熱負荷,防止摩擦片損傷,對于不同車型,單位壓力的最大范圍為0.11~1.50MPa,即
7、為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨,防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷,離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應小于其許用值,即
(2.4)
式中:—單位摩擦面積滑磨功(J/mm2);—其許用值(J/mm2),對于乘用車:J/mm2,對于最大總質量小于6.0t的商用車:J/mm2,對于最大總質量大于6.0t商用車:J/mm2:W—汽車起步時離合器接合一次所產生的總滑磨功(J),可根據(jù)公式2.5計算
(2.5)
式中:—汽車總質量(Kg);—輪胎滾動半徑(m);—汽車起步時所用變速器擋位的傳動比;—主減速器傳動比;—發(fā)動機轉速r/min,計算時乘用車取r/min,商用車取r/min。其中: 代入式得, ,合格。
2.4 離合器后備系數(shù)β的確定
后備系數(shù)β是離合器的重要參數(shù),反映離合器傳遞發(fā)動機最大扭矩的可靠程度,選擇β時,應從以下幾個方面考慮:a. 摩擦片在使用中有一定磨損后,離合器還能確保傳遞發(fā)動機最大扭矩;b. 防止離合器本身滑磨程度過大;c. 要求能夠防止傳動系過載。通常轎車和輕型貨車β=1.2~1.75。
本設計的是2噸小型轎車離合器,參看有關資料“離合器后備系數(shù)的取值范圍”(見下表2.5),并根據(jù)最大總質量不超過6噸的載貨汽車=1.20~1.75,結合設計實際情況,故選擇β=1.3。
則有β可由表2.5查得 β=1.3。
表2.5 離合器后備系數(shù)的取值范圍
車 型
后備系數(shù)β
乘用車及最大總質量小于6t的商用車
1.20~1.75
最大總質量為6~14t的商用車
1.50~2.25
掛車
1.80~4.00
2.5 單位壓力P的確定
摩擦面上的單位壓力P的值和離合器本身的工作條件,摩擦片的直徑大小,后備系數(shù),摩擦片材料及質量等有關。
離合器使用頻繁,工作條件比較惡劣(如城市用的公共汽車和礦用載重車),單位壓力P較小為好。當摩擦片的外徑較大時也要適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓力P。因為在其它條件不變的情況下,由于摩擦片外徑的增加,摩擦片外緣的線速度大,滑磨時發(fā)熱厲害,再加上因整個零件較大,零件的溫度梯度也大,零件受熱不均勻,為了避免這些不利因素,單位壓力P應隨摩擦片外徑的增加而降低[5]。
前面已經初步確定了摩擦片的基本尺寸;
外徑D=280mm 內徑d=165mm 厚度h=3.5mm
內徑與外徑比值
由公式 (2.6)
得P=0.11MPa
表2.6 摩擦片單位壓力的取值范圍
摩擦片材料
單位壓力/MPa
石棉基材料
模壓
0.15~0.25
編織
0.25~0.35
粉末冶金材料
模壓
0.35~0.50
編織
金屬陶瓷材料
0.70~1.50
2.6 摩擦因數(shù)f摩擦面數(shù)z和離合器間隙Δt的確定
摩擦片的摩擦因數(shù)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。可由表2.6查得:
摩擦面數(shù)Z為離合器從動盤數(shù)的兩倍,決定于離合器所需傳遞轉矩的大小及其結構尺寸。本題目設計單片離合器,因此Z=2。離合器間隙Δt是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時,為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完全接合,在分離軸承和分離杠桿內端之間留有的間隙。該間隙Δt一般為3~4mm。取Δt=3mm。
表2.7 摩擦材料的摩擦因數(shù)的取值范圍
摩擦材料
摩擦因數(shù)
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
2.7 本章小結
本章根據(jù)長安杰勛汽車的基本參數(shù),確定了摩擦片的基本尺寸并進行了優(yōu)化,選擇了離合器的主要參數(shù),包括:后備系數(shù)β、單位壓力P、摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)z和離合器間隙Δt。為下章的離合器計算提供依據(jù)。
第3章 離合器零部件的設計
3.1 膜片彈簧的結構特點
膜片彈簧在結構形狀上分為兩部分。在膜片彈簧的大端處為一完整的截錐體,它的形狀像一個無底的碟子和一般機械上用的碟形彈簧完全一樣,故稱作碟簧部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。碟形彈簧的彈性作用是這樣:沿其軸線方向加載,碟簧受壓變平,卸載后又恢復原形所??梢哉f膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結構形式。所不同的是,在膜片彈簧上還包括有徑向開槽部分。膜片彈簧上的徑向開槽部分像一圈瓣片,它的作用是,當離合器分離時作為分離杠桿。故它又稱分離爪。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長方圓形孔。這樣做,一方面可以減少分離爪根部應力集中,一方面又可用來安置銷釘固定膜片彈簧[6]。
3.2 膜片彈簧的變形特性
膜片彈簧起彈性作用的部分是其碟簧部分,碟簧部分的彈性變形特性和螺旋彈簧是不一樣的,它是一種非線性的彈簧,其特性和碟簧部分的原始內截錐高H及彈簧片厚h的比值H/h有關。不同的H/h值可以得到不同的特性變形特性。一般可以分成下列四中情況[7]:
1、<
如圖3.1中H/h=0.5的曲線,其曲線形狀表現(xiàn)為:載荷P的增加,變形總是不斷增加.這種彈簧的剛度很大,可以承受很大的載荷,適合與作為緩沖裝置中的行程限制器。
2、=
如圖3.1中H/h=1.5≈的曲線,彈性特性曲線在中間有一段很平直,變形的增加,載荷P幾乎不變.這種彈簧叫做零剛度彈簧.
3、<<2
如圖3.1中=2.75者,彈簧的特性曲線中有一段負剛度區(qū)域,即當變形增加時,載荷反而減少具有這種特性的膜片彈簧很適合用于作為離合器的壓緊彈簧,因為可利用其負剛度區(qū),達到分離離合器時載荷下降,操縱省力的目的,當然負剛度過大也不適宜,以免彈簧工作位置略微變動造成彈簧壓緊力過大.
4、>
如圖3.2,這種彈簧的的特性曲線中具有更大的負剛度不穩(wěn)定工作區(qū),而且有載荷為負值的區(qū)域.這種彈簧適合于汽車液力傳動中的鎖止機構。
圖3.1 三種不同H/h值時的無因次特曲線
圖3.2 各種不同H/h值時的無因次彈性變形特性
3.3 膜片彈簧的參數(shù)確定
3.3.1 H/h比值的確定
此值對膜片彈簧的彈性特性影響極大,根據(jù)對膜片彈簧的變形特性的分析,參照圖3.1為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便,汽車離合器用膜片彈簧的H/h通常在1.5~2范圍內選取。常用的膜片彈簧板厚為2~4mm,本設計 ,h=3mm ,則H=6mm 。
3.3.2 R及R/r確定
通過分析表明,R/r越小,應力越高,彈簧越硬,彈性曲線受直徑誤差影響越大。汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結構布置和壓緊力的要求,R/r常在1.2~1.35 的范圍內取值。膜片彈簧大端外徑R應滿足結構上的要求和摩擦片的外徑相適應,大于摩擦片內徑,近于摩擦片外徑。本設計中取,摩擦片的平均半徑,因為取、則。
3.3.3 膜片彈簧起始圓錐底角α
汽車膜片彈簧在自由狀態(tài)時,圓錐底角α一般在°范圍內,本設計中 得°在°之間,合格。
3.3.4 膜片彈簧小端半徑和分離軸承的作用半徑
由離合器的結構決定,其最小值應大于變速器第一軸花鍵的外徑。應大于。本設計所取,。
3.3.5 分離指數(shù)n和切槽寬度
分離指數(shù)常取為18,大尺寸膜片彈簧有取24的,對于小尺寸膜片彈簧,也有取12的,本設計所取分離指數(shù)為18。
,,取,,應滿足的要求,。
3.3.6 壓盤加載點半徑和支承環(huán)加載點半徑的確定
應略大于且盡量接近r,應略小于R且盡量接近R。本設計取,。
3.3.7 膜片彈簧的優(yōu)化設計
膜片彈簧的優(yōu)化步驟如下[8,9]:
1、為了滿足離合器使用性能的要求,彈簧的與初始錐角應在一定范圍內,即
2、彈簧各部分有關尺寸的比值應符合一定的范圍,即
3、為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻,推式膜片彈簧的壓盤加載點半徑(或拉式膜片彈簧的壓盤加載點半徑)應位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間,即
推式:
4、根據(jù)彈簧結構布置要求,與,與之差應在一定范圍內選取,即
5、膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用,,因此杠桿比應在一定范圍內選取,即
推式:
由4和5得,。
3.3.8 膜片彈簧的工作狀態(tài)分析
碟形彈簧的形狀如以錐型墊片,見圖3.3,它具有獨特的彈性特征,廣泛應用于機械制造業(yè)中。膜片彈簧是具有特殊結構的碟形彈簧,在碟簧的小端伸出許多由徑向槽隔開的掛狀部分——分離指。膜片彈簧的彈性特性與尺寸如其碟簧部分的碟形彈簧完全相同(當加載點相同時)。因此,碟形彈簧有關設計公式對膜片彈簧也適用。通過支承環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的沿圓周分布的載荷,假象集中在支承點處,用F1表示,加載點間的相對變形(軸向)為λ1,則壓緊力F1與變形λ1之間的關系式為[10]:
(3.1)
式中:E—彈性模量,對于鋼,
μ—泊松比,對于鋼,μ=0.3
H—膜片彈簧在自由狀態(tài)時,其碟簧部分的內錐高度
h—彈簧鋼板厚度
R—彈簧自由狀態(tài)時碟簧部分的大端半徑
r—彈簧自由狀態(tài)時碟簧部分的小端半徑
R—壓盤加載點半徑
r1—支承環(huán)加載點半徑
圖3.3 膜片彈簧
表3.1 膜片彈簧彈性特性所用到的系數(shù)
R
r
R1
r1
H
h
119
92
113
94
6
3
代數(shù)據(jù)入上式得
求一次導數(shù),可解出λ1=F1的凹凸點,求二次導數(shù)可得拐點。
凸點:mm時,
凹點:mm時,
拐點:mm時,
當離合器分離時,膜片彈簧加載點發(fā)生變化。設分離軸承對膜片彈簧指所加的載荷為F2,對應此載荷作用點的變形為λ2。由
(3.2)
(3.3)
列出表3.2:
表3.2 膜片彈簧工作點的數(shù)據(jù)
2.93
6.98
4.96
10.55
25.13
17.86
12706.6
7255.2
9925.44
3557.85
2031.46
2779.12
膜片彈簧工作點位置的選擇:
從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出,該曲線的拐點H對應著膜片彈簧壓平位置,而。新離合器在接合狀態(tài)時膜片彈簧工作點B一般取在凸點M和拐點H之間,且靠近或在H點處,一般,以保證摩擦片在最大磨損限度Δλ范圍內壓緊力從F1B到F1A變化不大。當分離時,膜片彈簧工作點從B變到C ,為最大限度地減小踏板力,C點應盡量靠近N點。為了保證摩擦片磨損后仍能可靠的傳遞傳矩,并考慮摩擦因數(shù)的下降,摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力應大于或等于新摩擦片時的壓緊力。
3.3.9 膜片彈簧的應力計算
定膜片彈簧在承載過程中其子午斷面剛性地繞此斷面上的某中性點O轉動。斷面在O點沿圓周方向的切向應變?yōu)榱?,故該點的切向應力為零,O點以外的點均存在切向應變和切向應力?,F(xiàn)選定坐標于子午斷面,使坐標原點位于中性點O。令X軸平行于子午斷面的上下邊,其方向如上圖所示,則斷面上任意點的切向應力為:
(3.4)
式中:φ—碟簧部分子午斷面的轉角(從自由狀態(tài)算起)
α—碟簧部分子有狀態(tài)時的圓錐底角
e —碟簧部分子午斷面內中性點的半徑
e=(R-r)/In(R/r) (3.5)
圖3.4 膜片彈簧工作點位置
為了分析斷面中斷向應力的分布規(guī)律,將上式寫成Y與X軸的關系式:
(3.6)
由式(3.6)可知,當膜片彈簧變形位置φ一定時,一定的切向應力αt在X-Y坐標系里呈線性分布。
當時,因為的值很小,我們可以將看成,由上式可寫成。此式表明,對于一定的零應力分布在中性點O而與X軸承角的直線上。從式(3.16)可以看出當時無論取任何值,都有。顯然,零應力直線為K點與O點的連線,在零應力直線內側為壓應力區(qū),外側位拉應力區(qū),等應力直線離應力直線越遠,其應力越高。由此可知,碟簧部分內緣點B處切向壓應力最大,A處切向拉應力最大,分析表明,B點的切向應力最大,計算膜片彈簧的應力只需校核B處應力就可以了,將B點的坐標X=(e-r)和Y=h/2 代入公式有:
(3.7)
令可以求出切向壓應力達極大值的轉角 (3.8)
由于:
所以:,
B點作為分離指根部的一點,在分離軸承推力F2作用下還受有彎曲應力:
(3.9)
式中:n—分離指數(shù)目 n=18
br—單個分離指的根部寬
因此:
由于σrB是與切向壓應力σtB垂直的拉應力,所以根據(jù)最大剪應力強度理論,B點的當量應力為:
膜片彈簧的設計應力一般都稍高于材料的局限,為提高膜片彈簧的承載能力,一般要經過以下工藝:先對其進行調質處理,得到具有較高抗疲勞能力的回火索氏體,對膜片彈簧進行強壓處理(將彈簧壓平并保持12~14h),使其高應力區(qū)產生塑性變形以產生殘余反向應力,對膜片彈簧的凹表面進行噴丸處理,提高彈簧疲勞壽命,對分離指進行局部高頻淬火或鍍鋁,以提高其耐磨性。
故膜片彈簧和當量應力不超出允許應力范圍,所以用設數(shù)據(jù)合適。膜片彈簧使用優(yōu)質高精質鋼。其碟簧部分的尺寸精度要求高,碟簧材料為60SiMnA。
3.3.10膜片彈簧的支承形式
推式膜片彈簧支承結構按支承環(huán)數(shù)目的不同分為三種,分別為雙支承環(huán)形式,單支承環(huán)形式,無支承環(huán)形式。
本設計選擇雙支承環(huán)形式,用臺肩式鉚釘將膜片彈簧、兩個支撐環(huán)與離合器蓋定位鉚合在一起,結構簡單,耐久性良好。
3.4 扭轉減震器設計
扭轉減震器有線性和非線性兩種特性。單級線性減震器的扭轉特性,如圖3.5,其彈性元件一般采用圓柱螺旋彈簧,廣泛用于汽油機汽車中。由于長安杰勛汽車采用的是汽油發(fā)動機,故其扭轉減震器的類型應選擇單級線性扭轉減震器。
減振器的扭轉剛度和阻尼摩擦元件間的摩擦轉矩是兩個主要參數(shù)。其設計參數(shù)還包括極限轉矩、預緊轉矩和極限轉角等。
3.5 扭轉減震器基本參數(shù)確定
減震器極轉矩
摩擦轉矩
預緊轉矩
扭轉角剛度
圖3.5 扭轉特性 圖3.6 減震器尺寸簡圖
3.6 減震彈簧設計
3.6.1 減震彈簧的安裝位置
的尺寸盡可能的大一些根據(jù)圖3.6,一般取
結合,得取54mm。
3.6.2 減震彈簧的工作負荷
1、全部減振彈簧總的工作負荷
2、單個減振彈簧的工作負荷
3.6.3 減震彈簧的個數(shù)選取
式中Z為減振彈簧的個數(shù),按表3.3選擇:故取Z=6。
表3.3 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
Z
4~6
6~8
8~10
〉10
3.6.4 減震彈簧的尺寸計算
1、選擇材料,計算許用應力[11]
根據(jù)《機械原理與設計》(機械工業(yè)出版社)采用65Mn彈簧鋼絲, 設彈簧絲直徑,,。
2、選擇旋繞比,計算曲度系數(shù)
根據(jù)表3.4選擇旋繞比:
表3.4 旋繞比的薦用范圍
d/mm
C
確定旋繞比,曲度系數(shù)
3、強度計算
,與原來的d接近,合格。
中徑 ; 外徑 mm
4、極限轉角°取 °,則
5、剛度計算
彈簧剛度
其中,為最小工作力,
彈簧的切變模量,則彈簧的工作圈數(shù)
取,總圈數(shù)為
6、彈簧的最小高度
7、減振彈簧的總變形量
8、減振彈簧的自由高度
9、減振彈簧預緊變形量
10、減振彈簧的安裝高度
11、定位鉚釘?shù)陌惭b位置
取,則°,,,,合格。
圖3.7 扭轉減震器
3.7 從動盤總成設計
現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉減振的從動盤,用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振,緩和沖擊,減少噪聲,提高傳動系統(tǒng)零件的壽命,改善汽車行使的舒適性,并使汽車平穩(wěn)起步。
從動盤主要由從動片,從動盤轂,摩擦片等組成,由圖3.8可以看出,摩擦片1,13分別用鉚釘14,15鉚在波形彈簧片上,而后者又和從動片鉚在一起。從動片5用限位銷7和減振12鉚在一起。這樣,摩擦片,從動片和減振盤三者就被連在一起了。在從動片5和減振盤12上圓周切線方向開有6個均布的長方形窗孔,在在從動片 和減振盤之間的從動盤轂8法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動片窗孔,在這些窗孔中裝有減振彈簧11,以便三者彈性的連接起來。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊,這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動片和從動盤轂之間還裝有減振摩擦片6,9。當系統(tǒng)發(fā)生扭轉振動時,從動片及減振盤相對從動盤轂發(fā)生來回轉動,系統(tǒng)的扭轉能量會很快被減振摩擦片的摩擦所吸收[12]。
圖3.8 帶扭轉減振器的從動盤
3.7.1 從動盤的設計要求
從動盤總成由摩擦片,從動片,減震器和從動盤穀等組成。它雖然對離合器工作性能影響很大的構件,但是其工作壽命薄弱,因此在結構和材料上的選擇是設計的重點。從動盤總成應滿足如下設計要求:
1、為了減少變速器換檔時齒輪間的沖擊,從動盤的轉動慣量應盡可能小;
2、為了保證汽車平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動盤應具有軸向彈性;
3、為了避免傳動系的扭轉共振以及緩和沖擊載荷,從動盤中應裝有扭轉減振器。
3.7.2 從動片設計
設計從動片時要盡量減輕質量,并使質量的分布盡可能靠近旋轉中心,以獲得小的轉動慣量。這是因為汽車在行駛中進行換檔時,首先要分離離合器,從動盤的轉速必然要在離合器換檔的過程中發(fā)生變化,或是增速(由高檔換為低檔)或是降速(由低檔換為高檔)。離合器的從動盤轉速的變化將引起慣性力,而使變速器換檔齒輪之間產生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與從動盤的轉動慣量成正比,因此為了見效轉動慣量,從動片都做的比較薄,通常是用1.3~2.5mm厚的薄鋼板沖壓而成,為了進一步減小從動片的轉動慣量,有時將從動片外緣的盤形部分磨至0.65~1.0mm,使其質量更加靠近旋轉中心[13]。
為了使離合器結合平順,保證汽車平穩(wěn)起步,單片離合器的從動片一般都做成具有軸向彈性的結構,這樣,在離合器的結合過程中,主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的,從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長的。此外,彈性從動片還使壓力的分布比較均勻,改善表面的接觸,有利于摩擦片的磨損。
具有軸向彈性的傳動片有以下三種形式:整體式的彈性從動片,分開式的彈性從動片、及組合式彈性從動片。
在本設計中,采用整體式彈性從動片,離合器從動片采用2mm厚的薄鋼板沖壓而成,其外徑由摩擦面外徑決定,在這里取280mm,內徑由從動盤轂的尺寸決定,這將在以后的設計中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動盤產生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷,還在從動片上沿徑向開有幾條切口。
3.7.3 從動盤轂設計
從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件,它幾乎承受發(fā)動機傳來的全部轉矩。它一般采用齒側對中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上,花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動機的最大轉矩按表3.5選取。
從動盤轂的軸向長度不宜過小,以免在花鍵軸上滑動時產生偏斜而使分離不徹底,一般取1.0~1.4倍的花鍵軸直徑。從動盤轂一般采用鍛鋼(如35、45、40Cr等),并經調質處理。為提高花鍵內孔表面硬度和耐磨性,可采用鍍鉻工藝:對減振彈簧窗口及從動片配合處,應進行高頻處理[14]。
表3.5 花健的的選取
摩擦片的外徑
/mm
花健尺寸
擠壓應力
/MPa
齒數(shù)
n
外徑
/mm
內徑
/mm
齒厚
/mm
有效齒長
/mm
160
49
10
23
18
3
20
9.8
180
69
10
26
21
3
20
11.6
200
108
10
29
23
4
25
11.1
225
147
10
32
26
4
30
11.3
250
196
10
35
28
4
35
10.2
280
275
10
35
32
4
40
12.5
300
304
10
40
32
5
40
10.5
325
373
10
40
32
5
45
11.4
350
471
10
40
32
5
50
13.0
根據(jù)摩擦片的外徑D=280mm與發(fā)動機的最大轉矩,由表3.5查得,,,,,。
驗證:擠壓應力的計算公式為:
式中,P為花鍵的齒側面壓力,它由下式確定:
(3.10)
式中:,分別為花鍵的內外徑;
h—花鍵齒工作高度;
得,,合格。
3.7.4 摩擦片與從動片的緊固方式選擇
該設計中選取的是石棉合成物制成的摩擦材料。固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接,采用這種方法后,當在高溫條件下工作時,黃銅鉚接有較高的強度,同時,當釘頭直接與主動盤表面接觸時,黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會加劇主動盤工作表面的局部磨損,磨損后的生成物附在工作表面上對摩擦系數(shù)的影響也較小。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點[13]。
3.8 離合器蓋總成設計
3.8.1 離合器蓋設計
離合器蓋一般都與飛輪固定在一起,通過它傳遞發(fā)動機的一部分轉矩。此外,它還是膜片彈簧的支承殼體。因此,在設計中應注意以下幾個問題:
1、離合器的剛度
離合器分離杠桿支承在離合器蓋上,如果蓋的剛度不夠,即當離合器分離時,可能會使蓋產生較大的變形,這樣就會降低離合器操縱機構的傳動效率,嚴重時還可能造成離合器分離不徹底,引起摩擦片的早期磨損,還會造成變速器的換檔困難。因此為了減輕重量和增加剛度,該離合器蓋采用厚度約為4mm的低碳鋼板(如10鋼板)沖壓成帶加強筋和卷邊的復雜形狀[16]。
2、離合器的通風散熱
為了加強離合器的冷卻離合器蓋須開有許多通風窗口,通常在離合器壓緊彈簧座處開有通風窗口,但此設計由于膜片彈簧本身散熱性好,故不需再開通風口。
3、離合器的對中問題
離合器蓋內裝有許多重要零件,因此它相對與飛輪必須有良好的對中,否則會破壞離合器的平衡,嚴重影響離合器的工作。離合器蓋的對中方式有兩種,一種是用止口對中,另有種是用定位銷或定位螺栓對中,由于本設計選用的是傳動片傳動方式,因而離合器蓋通過一外圓與飛輪上的內圓止口對中。
3.8.2 壓盤的幾何尺寸的確定
由于摩擦片的尺寸在前面已經確定,故壓盤的內外徑也可因此而確定,
壓盤外徑D=282mm 壓盤內徑d=156mm
壓盤的厚度確定主要依據(jù)以下兩點:
1、壓盤應有足夠的質量
在離合器的結合過程中,由于滑磨功的存在,每結合一次都要產生大量的熱,而每次結合的時間又短(大約在3秒鐘左右),因此熱量根本來不及全部傳到空氣中去,這樣必然導致摩擦副的溫升。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器,這種溫升更為嚴重。它不僅會引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降,磨損加劇,嚴重時甚至會引起摩擦片和壓盤的損壞。
由于用石棉材料制成的摩擦片導熱性很差,在滑磨過程中產生的熱主要由飛輪和壓盤等零件吸收,為了使每次接合時的溫升不致過高,故要求壓盤有足夠大的質量以吸收熱量。
2、壓盤應具有較大的剛度
壓盤應具有足夠大的剛度,以保證在受熱的情況下不致產生翹曲變形,而影響離合器的徹底分離和摩擦片的均勻壓緊。厚度約為15mm~25mm。
在該設計中,初步確定該離合器的壓盤的厚度為15mm。
壓盤形狀一般比較復雜,而且還需要耐磨,傳熱性好和具有較高的摩擦系數(shù),故通常用灰鑄鐵鑄造而成,其金相組織呈珠光體結構,硬度為HB170~227,其摩擦表面的光潔度不低與1.6。
3.8.3 離合器一次接合的溫升校核
壓盤厚度初步確定后,根據(jù)以下公式校核離合器一次接合溫升
(3.11)
式中:t—壓盤溫升,不超過°C;c—壓盤的比熱容,鑄鐵:;γ為傳到壓盤的熱量所占的比例,對單片離合器壓盤;,為壓盤的質量約為
代入公式3.11中,則°C,合格。
3.8.4壓盤的驅動方式
在膜片彈簧離合器中,扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤的方法有三種[1]:
1、凸臺—窗孔式:它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內,通過二者的配合,將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上,此方式結構簡單,應用較多;缺點:壓盤上凸臺在傳動過程中存在滑動摩擦,因而接觸部分容易產生分離不徹底。
2、徑向傳動驅動式:這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起,此傳動的方式較上一種在結構上稍顯復雜一些,但它沒有相對滑動部分,因而不存在磨損,同時踏板力也需要的小一些,操縱方便;另外,工作時壓盤和離合器蓋徑向相對位置不發(fā)生變化,因此離合器蓋等旋轉物件不會失去平衡而產生異常振動和噪聲。
3、徑向傳動片驅動方式:它用彈簧鋼制的傳動片將壓盤與離合器蓋連接在一起,除傳動片的布置方向是沿壓盤的弦向布置外,其他的結構特征都與徑向傳動驅動方式相同。經比較,我選擇徑向傳動驅動方式。
3.8.5離合器的散熱通風
試驗表明,摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的,當壓盤工作表面超過°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°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到。過高的溫度能使壓盤受壓變形產生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不致過高,除要求壓盤有足夠大的質量以保證足夠的熱容量外,還要求散熱通風好。改善離合器散熱通風結構的措施有:在壓盤上設散熱筋,或鼓風筋;在離合器中間壓盤內鑄通風槽;將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀,用以鼓風;在離合器外殼內裝導流罩。膜片彈簧式離合器本身構造能良好實現(xiàn)通風散熱效果,故不需作另外設置。
3.9 分離軸承總成設計
分離軸承總成由分離軸承和分離套筒等組成。
3.9.1 分離軸承的作用
由于離合器壓盤、膜片彈簧與發(fā)動機飛輪同步運轉,而分離叉只能沿離合器輸出軸軸向移動,直接用分離叉去撥分離杠桿顯然是不行的,通過分離軸承可以使分離杠桿一邊旋轉一邊沿離合器輸出軸軸向移動,從而保證了離合器能夠接合平順,分離柔和,減少磨損,延長離合器及整個傳動系的使用壽命。
3.9.2 分離軸承的選擇
分離軸承在工作中主要承受軸向力,在離合器分離時,由于分離軸承的旋轉,在受離心力的作用下,還承受徑向力。在傳統(tǒng)離合器中采用的分離軸承主要有推力球軸承和向心球軸承,但其潤滑條件差,磨損嚴重、噪聲大、可靠性差、使用壽命低。目前大多數(shù)已采用角接觸推力球軸承,采用全密封結構和高溫鋰基潤滑脂,其端部形狀與分離指舌尖部形狀相配合,舌尖部為平面時采用