基于三維軟件（SolidWorks）的離合器三維建模設(shè)計(jì)【含SW三維7張CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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著汽車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。隨著新興汽車傳動(dòng)技術(shù)的越來(lái)越普及應(yīng)用， 傳 統(tǒng)的汽車離合器將逐漸淡出歷史舞臺(tái)。 在采用離合器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié)果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(jié)構(gòu)形式的摩 擦離合器要大。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起 變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時(shí)也不夠柔和，容易卡住。 次后，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住（尤其是在冷 天油液變濃時(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)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(diǎn)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(dòng)部分的 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤的通風(fēng)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(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。 多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分 離徹底等優(yōu)點(diǎn)。而且只要在結(jié)構(gòu)上取一定措施，也能使其接合平順。因 此，它得到了極為廣泛的應(yīng)用。 如今，單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)方面也相當(dāng)完善：采用具有軸 向彈性的從動(dòng)盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振 器，防止了傳動(dòng)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(jī)構(gòu)等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時(shí)兼起到分離杠桿的 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)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)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當(dāng)摩擦片磨損時(shí)，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時(shí)所需要的踏板力。 為了實(shí)現(xiàn)離合器的自動(dòng)操縱，有自動(dòng)離合器。采用自動(dòng)離合器時(shí)可以省去離合 器踏板，實(shí)現(xiàn)汽車的 “ 雙踏板 ” 操縱。與其他自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)（如液力傳動(dòng)）相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉及傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，在歐洲小排量汽車上曾得到廣泛的應(yīng)用。但是在現(xiàn)有自動(dòng)離合器的各種結(jié)構(gòu)中，離合器的摩擦力矩的力矩調(diào)節(jié)特性還不夠理想，使用性能不盡完善。例如，汽車以高檔低速上坡時(shí)，離合器往往容易打滑。因此必須提前換如低檔以防止摩擦片的早期磨損以至燒壞。這些都需要進(jìn)一步改善。 隨著汽車運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高，以適應(yīng)新的使用條件。從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看，近年來(lái)汽車的性能在向高速發(fā)展， 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，載重汽車趨向大型化，國(guó)內(nèi)也有類似的情況。此外，對(duì)離合器的使用要求也越來(lái)越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡(jiǎn)化 操 作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢(shì)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的 形式） 1、 設(shè)計(jì)內(nèi)容 配性設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。 行三維建模，虛擬裝配，及動(dòng)畫仿真。 2、 預(yù)期成果 根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 要求，完整地設(shè)計(jì)出裝配圖一套、零件圖若 干 統(tǒng)地說(shuō)明設(shè)計(jì)過程中問題的解決（確定傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)方案及零件材料的選擇）及全部計(jì)算。計(jì)算內(nèi)容應(yīng)包括有關(guān)計(jì)算簡(jiǎn)圖，如主要參數(shù)的選擇及設(shè)計(jì)與校核、傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖、相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖、零件的受力分析圖、彎矩和扭矩圖等。 算結(jié)果正確清晰，文字說(shuō)明簡(jiǎn)明通順。計(jì)算過程只需列出已知條件、計(jì)算公式，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，省略計(jì)算過程，直接寫出計(jì)算結(jié)果。將計(jì)算結(jié)果整理后，寫入右邊欄內(nèi)，并注明此結(jié)果是否 “ 合用 ” 或 “ 安全 ” 等結(jié)論。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，三維模型，爆炸圖及仿真動(dòng)畫演示，總裝配圖 2 張、零件圖若干。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 1、離合器設(shè)計(jì)知識(shí) 離合器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的總成。本畢業(yè)設(shè)計(jì)要 求設(shè)計(jì)者仔細(xì)研究輕型車傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。根據(jù)輕型乘用車的裝備 質(zhì)量、前后軸荷，設(shè)計(jì)螺旋彈簧離合器的基本參數(shù)和結(jié)構(gòu)。并進(jìn)行較為深入的理論分析。同時(shí)基于 行三維實(shí)體實(shí)體設(shè)計(jì)和裝配。 2、三維軟件 于技術(shù)創(chuàng)新符合 司于兩年間成為 于 色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為 成為華爾街青睞的對(duì)象。由于使用了 術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的核（由 劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術(shù)，為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新 是 得 為領(lǐng)先的、主流的三維 少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （包括過去 學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)環(huán)境及協(xié)作條 件等） 變速器起步檔傳動(dòng)比 傳動(dòng)比 動(dòng)機(jī)起步轉(zhuǎn)矩 500車質(zhì)量 1600輪滾動(dòng)半徑 動(dòng)機(jī) 起步轉(zhuǎn)速 1100 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 第一周到四周：前期準(zhǔn)備，進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，撰寫并上交外文翻譯、文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告； 第五周到第六周：閱讀技術(shù)資料，熟悉并掌握錐離合器的各方面強(qiáng)度計(jì)算公式； 第七周到第十一周：運(yùn)用 制離合器各零件三維圖以及裝配圖； 第十二周到十三周：撰寫論文，整理資料并撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書； 第十四周：整理并上交論文，準(zhǔn)備答辯。 開 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 離合器是汽車傳動(dòng)系的重要的一部分，它的構(gòu)造和傳動(dòng)系有著緊密的關(guān)系 ，本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文根據(jù)設(shè)計(jì)所給汽車的各項(xiàng)原參數(shù)，設(shè)計(jì)合適的膜片彈簧離合器。 膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括壓盤總成、從動(dòng)盤、摩擦片和膜片彈簧四個(gè)部分。對(duì)離合器各零件的參數(shù)、尺寸、材料及結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算選擇和設(shè)計(jì)，然后使用 關(guān)鍵詞： 離合器；膜片彈簧；從動(dòng)盤；壓盤；摩擦片 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 he is an of it a to of of of of 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 緒 論 ...................................................................................................................................................... 1 片彈簧離合器論述 .................................................................................................................. 1 片彈簧離合器的功能 .............................................................................................................. 1 緊彈簧和布置形式的選擇 ...................................................................................................... 2 片彈簧離合器優(yōu)點(diǎn) ...................................................................................................... 2 ....................................................................................................... 2 盤傳動(dòng)方式的選擇 ...................................................................................................... 2 2 離合器的摩擦片設(shè)計(jì) .............................................................................................................................. 3 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) ................................................................................................................ 3 摩擦片主要參數(shù)設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 3 備系數(shù)設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 3 擦片尺寸參數(shù)設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 3 擦因數(shù)、摩擦面數(shù)、分離間隙的確定 ...................................................................... 4 擦片基本參數(shù)的約束 條件 ...................................................................................................... 5 擦片 .................................................................................................... 6 3 離合器的膜片彈簧設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 10 片彈簧主要參數(shù)的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 10 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 10 性曲線繪制 ............................................................................................................................ 11 片彈簧 .............................................................................................. 13 4 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì) ................................................................................................................................ 16 ..................................................................................................................... 16 ............................................................................................................. 16 ..................................................................................................... 17 5 操縱機(jī)構(gòu) ................................................................................................................................................ 21 合器踏板設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 21 ................................................................................................................................. 22 6 離合器其它主要零件設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 24 動(dòng)盤轂設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 24 ..................................................................................................................................... 25 結(jié) 論 .................................................................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................... 28 致 謝 .................................................................................................................................................. 29 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 1 緒 論 片彈簧離合器論述 根據(jù)功率傳動(dòng)部件，離合器應(yīng)是傳動(dòng)系統(tǒng)的裝 配。離合器的工作由驅(qū)動(dòng)程序控制，或是分離的，或是被接合，以便完成任務(wù)本身。在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間設(shè)置有離合器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其功能是在必要時(shí)，中斷動(dòng)力傳動(dòng)，保證車輛平穩(wěn)起動(dòng)；保證變速器系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證傳動(dòng)系統(tǒng)能承受最大扭矩，防止過載的傳遞。為了使離合器發(fā)揮好幾個(gè)作用，目前汽車廣泛使用的壓縮彈簧離合器摩擦，摩擦離合器傳遞的最大扭矩取決于摩擦表面之間的夾緊力和摩擦板的大小和摩擦表面，如。主要由離合器的基本參數(shù)和主要尺寸確定。膜片彈簧離合器轉(zhuǎn)矩容量大而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產(chǎn)。在保證發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 可靠穩(wěn)定的前提下，有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）結(jié)合平穩(wěn)、柔順； 2）離合器操作輕便； 3）從動(dòng)件的慣性較小，減小了齒輪的沖擊； 4）散熱性能好； 5）可以以可靠的強(qiáng)度高速運(yùn)行； 6）避免共振的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，具有吸振，減沖，降噪等功能； 7）操縱性較好； 8）良好的工作性能； 9）長(zhǎng)期使用壽命。 片彈簧離合器的功能 離合器可以使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)接合，保證汽車平穩(wěn)起動(dòng)。 現(xiàn)代汽車與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)負(fù)載時(shí)，必須先在空氣中起動(dòng)，然后逐漸加載。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，以約 300~ 500r/汽 車只有靜態(tài)啟動(dòng)，正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，與一個(gè)固定的傳輸系統(tǒng)是不會(huì)突然剛性節(jié)點(diǎn)的。因?yàn)槿绻且粋€(gè)突然的剛性連接，出問題是不可避免的，這車不是出現(xiàn)事故，就是發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)慢慢軟聯(lián)起來(lái)，使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩逐漸增長(zhǎng)，用以克服行駛阻力，汽車會(huì)慢慢順暢的起動(dòng)。 雖然采用中性傳輸，也能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)的分離。但變速器在中性位置，變速器傳動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)或連接發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，這是必要的和變速傳動(dòng)齒輪的阻力，和齒輪的傳動(dòng)齒輪在高粘度齒輪油，阻力阻力較大。特別是在寒冷的季節(jié)，如果沒有 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 離合器分離發(fā)動(dòng)機(jī)和 傳動(dòng)系統(tǒng)， 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。因此 ,離合器的兩個(gè)功能是將發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分開 ,使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)。 汽車傳動(dòng)往往會(huì)轉(zhuǎn)移，即變速器內(nèi)的齒輪分離和接合規(guī)律。如在脫離接觸，由于原來(lái)的嚙合齒面壓力的存在可能會(huì)帶來(lái)困難的脫離接觸，但如果使用離合器臨時(shí)分離傳輸系統(tǒng)，它可以方便脫離。同時(shí)在連接文件中，依靠飛行員，要將齒輪的圓周速度達(dá)到同步是比較困難的，要齒輪嚙合圓周速度差會(huì)引起齒輪的沖擊甚至掛不上檔，這就需要離合器暫時(shí)單獨(dú)傳動(dòng)系統(tǒng)，以使離合器的傳動(dòng)齒輪聯(lián)軸器質(zhì)量降低，從而降低齒輪的沖擊在促進(jìn)換檔。 離合器能傳遞最大扭矩是有限的 ，當(dāng)汽車緊急制動(dòng)和大慣性載荷傳遞時(shí)。此時(shí)由于自動(dòng)離合器打滑，避免損壞傳動(dòng)部件和過載，起到保護(hù)作用。 緊彈簧和布置形式的選擇 膜片彈簧是彈簧鋼制成的圓盤彈簧，具有特殊結(jié)構(gòu)。 片彈簧離合器優(yōu)點(diǎn) 1) 具 備 理想的非線性彈性特性。 2) 起壓緊彈簧和分離杠桿的作用。 3) 高速旋轉(zhuǎn)時(shí) ， 彈簧壓緊力 下降緩慢 ，性能穩(wěn)定。 4) 壓力分布均勻，摩擦片接觸好 、 磨損 平 均。 5) 通風(fēng)散熱良好。 6) 平衡性好 ，適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī) 。 離合器的支承方式是拉、推，本畢業(yè)設(shè)計(jì)選 擇了推式膜片彈簧離合器。 盤傳動(dòng)方式的選擇 由于傳統(tǒng)的凸臺(tái)式連接、鍵式連接以及銷式連接存在傳力有間隙的缺點(diǎn)，所以本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用傳動(dòng)片傳動(dòng)方式。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 2 離合器的摩擦片設(shè)計(jì) 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 表 2合器設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 整備質(zhì)量 1058載質(zhì)量 約 1600動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 155N· m 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 4500動(dòng)機(jī)最大功率 94動(dòng)機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速 6600檔轉(zhuǎn)動(dòng)比 減速比 用工況 城鄉(xiāng) 摩擦片主要參數(shù)設(shè)計(jì) 備系數(shù)設(shè)計(jì) （ 1） 后備系數(shù)是本設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的參數(shù)，它反映離合器的可靠性，傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： 合器可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞； 常汽車和輕型貨車的β = 合表 2實(shí)際情況設(shè)計(jì)選擇β = 2合器后備系數(shù)的取值范圍 車型 后備系數(shù) β 乘用車 和 總質(zhì)量小于 6t 商用車 質(zhì)量 在 6～ 14t 范圍 的商用車 車 摩擦片尺寸參數(shù)設(shè)計(jì) 離合器 摩擦片的外徑 由經(jīng)驗(yàn)公式得 :（ 2 徑 的 系數(shù)，取值見表 2取 K 得 D= 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 表 2徑系數(shù)的取值范圍 車型 直徑系數(shù) 乘用車 質(zhì)量 在 圍 商用車 片離合器 ) 片離合器 ) 總質(zhì)量大于 用車 擦片的尺寸已系列化和標(biāo)準(zhǔn)化 ,標(biāo)準(zhǔn)如下表 : 表 2合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D\60 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 d\10 125 140 150 155 165 175 190 厚度 h/'1 C? ' 面面積 06 132 160 221 302 402 466 546 由表可取摩擦片 D=200 d=140h= 擦因數(shù)、摩擦面數(shù)、分離間隙的確定 摩擦片在材料使用和工作溫度、單位壓力、滑動(dòng)速度等方面的摩擦系數(shù)。表 2f 為 擦面數(shù)是離合器的 2 倍，確定離合器傳遞 轉(zhuǎn)矩所需的尺寸和結(jié)構(gòu)尺寸。一個(gè)離合器的設(shè)計(jì)標(biāo)題，因此摩擦面數(shù)為 2。離合器間隙是離合器在正常狀態(tài)下的嚙合和分離套，這是彈簧張力的極限位置，以保證摩擦片的正常磨損和撕裂的過程。離合器該裝置還可以充分地投入，分離軸承和分離桿的內(nèi)端之間存在間隙仍有正常工作的空間。Δ t 的差距為 3 ~ 4Δ t = 表 2擦材料摩擦因數(shù)的范圍 摩擦材料 摩擦因數(shù) f 石棉基 模壓 織 末冶金 銅基 基 屬陶瓷 ?3'3 m a 12 p e?? ? ? （ 2 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 由式 3：?jiǎn)挝粔毫? 表 2擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力0p/棉基材料 模壓 織 末冶金材料 模壓 織 金屬陶瓷材 料 摩擦片基本參數(shù)的約束條件 （ 1）摩擦片外徑 D（ 最大的圓周速度05～ 70m/s，即 3m a x ??????? ?? ?? s 70~65? m/s （ 2 式中， m/s） ； r/ （ 2）摩擦片內(nèi)外徑比應(yīng)在 ??? C （ 3） 為保證離合器能可 靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載，不同類型的測(cè)試值控制在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 4。設(shè)計(jì)選型 照設(shè)計(jì)要求。 （ 4）為了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)阻尼器的安裝，摩擦片的內(nèi)直徑大于彈簧的沖擊吸收的彈簧的內(nèi)徑。 502 0 ?? Rd （ 5）為了反映離合器傳動(dòng)的扭矩和防止過載能力，本單位摩擦面積的扭矩應(yīng)小于允許值，即單位摩擦面積扭矩在公式 ? ? ? ?022 m a 0 7 T ???? ? ? （ 2中，0N.m/可按表 2經(jīng)檢查 ,合格。 表 2位摩擦面積允許轉(zhuǎn)矩允許值 離合器規(guī)格 210? 250~210? 325~250? 325? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 ? ? 20 10/ ??0． 28 0． 30 0． 35 0． 40 （ 6）為了減少離合器滑磨熱載荷、摩擦片防止燒傷，和 不同型號(hào)的單位壓力范圍是 ? p 7）為了減小摩擦片表面溫度過高而使摩擦表面溫度過高，離合器的摩擦面積小于允許值。 ? ? ? ???? ??? 224 （ 2 式中 ,滑動(dòng)磨損單位摩擦面積 (J/ ??? 許用值滑磨功 (J/對(duì)商用車、乘用車： ?? J/最大質(zhì)量為總質(zhì)量未達(dá) 商用車： ?? J/最大質(zhì)量為總質(zhì)量超過 用車： ?? J/W 車輛起步時(shí)總的離合器滑動(dòng)磨損（ J），可根據(jù)下式計(jì)算 ?????????2202221800 （ 2 式中， r 為 汽車 輪胎滾動(dòng)半徑（ m）；0速 比；動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/在 計(jì)算時(shí)乘用車 宜為 2000 r/用車宜為 1500 r/中： ?rr m 1500? 換 （ 2 J，代 換 （ 2 ][? ??? ，合格。 擦片 維建模 圖 2示： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 圖 2擦片拉伸草圖 示 圖 2擦片拉伸后的模型 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 過使用拉伸切除可以獲得想要的模型效果。繪制散熱槽的草圖如圖 3示。 圖 2擦片開設(shè)散熱槽草圖 通過圓形陣型獲得整個(gè)摩擦片的散熱槽，如圖 2 圖 2設(shè)散熱槽后的模型圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 設(shè)后最終成型的三維效果圖如圖 2示。 圖 2擦片最終成型三維圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 3 離合器的膜片彈簧設(shè)計(jì) 片彈簧主要參數(shù)的設(shè)計(jì) 1. 比較 H/為了保證離合器的壓緊力盡快和操作方便，汽車離合器膜片彈簧、2 范圍內(nèi)選擇。膜片彈簧常用的鋼板厚度為 2～ 4次設(shè)計(jì) 2?，h=2所以 H=4 R/通過獲取信息，越小的比例，越高的應(yīng)力，越大的彈性，越大的彈性曲線的直徑的誤差的影響。離合器膜片彈簧，根據(jù)結(jié)構(gòu)的布置和所需的壓緊力， R/r 在本設(shè)計(jì)中取 25.1?摩擦片平均半徑為 854 ??? 86?R 以 68?r 膜片彈簧自由狀態(tài)時(shí) ，錐角α控制在 15~9 °的一定 范圍內(nèi)，這次設(shè)計(jì)中? ? ? ???? a r c t a n? 得 °在 15~9 °之間，合格。分離指數(shù)一般取18，個(gè)別有大尺寸膜片彈簧取 24，而膜片彈簧的小尺寸，也會(huì)取 12，所以本設(shè)計(jì)的分離指數(shù)取 18。 ? 10~92 ?? 102 ?? 滿足2??? 8 5. 壓盤加載點(diǎn)半徑 1R 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 1r 的確定 1r 取值略大于或盡量靠近 r， 1R 取值小于 R 或盡可能接近 R。本設(shè)計(jì)中851 ?R 701?r 片彈簧可制成優(yōu)質(zhì)、高精度鋼板，且尺寸盤、彈簧、零件精度高。常用的碟形彈簧材料為 60達(dá)到 1600 ~ 1700平方毫米。 r 以及分離軸承作用半徑 r p 0r 離合器結(jié)構(gòu)的最小值大于傳動(dòng)軸的花鍵的外直徑 。初選0r=25r f=28片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 （ 1）為了滿足離合器性能的要求，彈簧和初始錐角應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ?? (3? ? r c t a ??? (3（ 2）每一部分的彈簧的大小應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ?? (310086270 ??? (3（ 3） 對(duì)于摩擦片在夾緊力上的分布均勻，推板式膜片彈簧離合器壓力板加載半徑1R （或拉膜片彈簧離合器壓盤載荷半徑 介于摩擦片的平均半徑和外半徑之間，即 推式： 1 0 0285854/)( 1 ?????? (3拉式： 2//)( 1 ?? (3（ 4） 根據(jù)膜片彈簧的構(gòu)造， 1R 與 R ， 611 1 ???? (3620 1 ???? (34300 ???? rr f(3（ 5） 膜片彈簧離合器起到分離，杠桿的功能，杠桿率在一定范圍內(nèi)控制，即 推式： ???? rR rr f (3拉式： ??? rR rR f (3性曲線繪制 碟簧的形狀，如錐型墊片，見圖 3具有獨(dú)特的彈性，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。膜片彈簧是一種特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，彈簧小端延伸出由徑向槽隔開的多個(gè)懸掛部件。彈性性能和大小作為碟形彈簧膜片彈簧的一部分（在同一時(shí)間加載點(diǎn)的時(shí)候）。因此，設(shè)計(jì)公式的碟簧也適用于膜片彈簧。支撐環(huán)和沿圓周分布的膜片彈簧的載荷壓盤位于支撐點(diǎn)上，λ 1 為 載點(diǎn)之間的相對(duì) 變形（軸向），壓緊力 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 相對(duì)變形λ之間的關(guān)系： ? ? ? ?? ? ?????? ????????? ?????????????? ???????? ??? 2111111211211 r/3 式中： E—— 彈性模量，對(duì)于鋼材，?μ —— 泊松比，鋼， = —— 膜片彈簧在自由狀態(tài)下，碟形彈簧的內(nèi)錐高度 h—— 彈簧鋼厚 R—— 當(dāng)彈簧是自由的時(shí)，碟形彈簧的大端半徑 r—— 當(dāng)彈簧是自由的時(shí)，碟形彈簧的小端半徑 加載點(diǎn)半徑 支撐環(huán)的負(fù)荷點(diǎn)的半徑 圖 3片彈簧的尺寸簡(jiǎn)圖 表 3片彈簧彈性特性所用到的系數(shù) R r R1 h 86 68 85 70 4 2 初選了上述參數(shù)以后，可根據(jù)式（ 3用 件表格計(jì)算見 表 31特性曲線見圖 3 表 3 1算值 λ 1 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 1 1 5001000150020002500300035004000450050000 1 2 3 4 5 6 7圖 3-2 h=2片彈簧 維建模 轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建膜片彈簧的基本形狀，首先繪制草圖如圖 3示。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 圖 3建膜片彈簧旋轉(zhuǎn)的草圖 功創(chuàng)建膜片彈簧的基本形狀如圖 3 圖 3片彈簧旋轉(zhuǎn)后的基本形狀 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 圖 3片彈簧三維成型效果圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 4 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì) 扭振減振器是由彈性元件和阻尼元件組成的。彈性元件的主要功能是減小傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛度，降低傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，改變系統(tǒng)固有模態(tài)。為了避免引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧波激勵(lì)引起的共振，阻尼元件的主要功能是吸收振動(dòng)能量。因此，扭轉(zhuǎn)阻尼器具有以下功能： 1）降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)整傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率。 2）提高傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振的響應(yīng)振幅，并衰減由沖擊產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振。 3）控制傳動(dòng)系統(tǒng)，離合器和傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，減少變速器的怠速噪聲，減少主減速器和 傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振產(chǎn)生的噪聲。 4）在不穩(wěn)定的情況下，降低傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，提高離合器在離合器中的乘坐舒適性。 扭振減振器具有線性和非線性特性。單級(jí)線性減振器的扭轉(zhuǎn)特性，如圖 4彈性元件一般采用圓柱螺旋彈簧，大部分在汽油機(jī)上的應(yīng)用。柴油機(jī)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速不大，往往造成齒輪齒的傳動(dòng)往往受到?jīng)_擊，造成傳動(dòng)噪聲。在扭振減振器中，另一組在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下，采用小彈簧操作，消除了怠速噪聲。在這種情況下，可以得到的 2個(gè)階段的非線性特性，第一階段是少，被稱為怠速速度，和第二階 段的剛度是比較大的。目前，在柴油機(jī)上廣泛使用的是一種具有怠速二級(jí)或三級(jí)的非線性扭振減振器。圖 4級(jí)線性阻尼器的抗扭性能 圖 4級(jí)線性阻尼器的抗扭性能 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 減振器的扭轉(zhuǎn)剛度 k?和阻尼摩擦元件間的摩擦轉(zhuǎn)矩 T? 是兩個(gè)主要參數(shù)。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩緊轉(zhuǎn)矩。 （ 1）極限轉(zhuǎn)矩 限位銷消除減震器和從動(dòng)盤轂之間的間隙間隙 Δ 1轉(zhuǎn)矩極限（圖 4傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，從而限制扭矩的引腳功能。它與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩有關(guān)： 圖 4振器尺寸簡(jiǎn) ? ?1m a x m a x( 1 . 2 ~ 1 . 4 )j e j T T? ? ? ? (4本設(shè)計(jì)選取 ???? m a x（ 2）扭轉(zhuǎn)角剛 度是 為了避免系統(tǒng)的共振，應(yīng)合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)剛度?k，從而避免了發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的共振現(xiàn)象。 ?(圖 4 減振彈簧分布在 相對(duì)從動(dòng)盤轂轉(zhuǎn)過的弧度，相應(yīng)的彈簧變形 。在這個(gè)時(shí)候，所需的扭矩被添加到驅(qū)動(dòng)板是 ? ?2201000 Z R ?? 式中： T—— 相對(duì)扭矩從動(dòng)盤離合器盤轂與所需的拐彎弧度 ? (N· m)； K—— 每一個(gè)隔振器的直線剛度 (N／ 減振彈簧個(gè)數(shù)； 阻尼彈簧位置半徑 (m)。 根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度的定義， ?? /則 ? ?220100 Z R? ? 式中：?N· m／ 設(shè)計(jì)時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)來(lái)初選是?k?k≤ 13 ??14 因此：?k≤ 13× 本設(shè)計(jì)選取?k=2600 N.m/ （ 3）扭轉(zhuǎn)減振器的摩擦力矩 尼器的扭轉(zhuǎn)剛度受結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的限制，可能是非常低的， 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 所以為了在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效的阻尼必須一般按類型作為主合理選擇減振器阻尼摩擦力矩：m a x( 0 . 0 6 ~ 0 . 1 7 ) 4 本設(shè)計(jì) a x ???? 4）預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 于減震器的線性特性，應(yīng)在安裝時(shí)安裝減震彈簧。和沒有預(yù)緊力矩時(shí)相比。當(dāng)兩個(gè)角剛度和極限轉(zhuǎn)速是相同的，預(yù)緊力矩限制較大，使減振器可以在很寬的范圍內(nèi)的扭矩工作；當(dāng)極限扭矩和角度都是一樣的，角剛度低。這顯然是有利的。但預(yù)載力矩值不應(yīng)大于摩擦力矩： T （ 4 （ 5） 阻尼彈簧位置半徑 圖 2— 15所示，一般取 ? ?20 ( 0 . 6 0 ~ 0 . 7 5 ) 2 （ 4 式中： D 為摩擦片的內(nèi)徑。 本設(shè)計(jì)中：選取 5 （ 6）減振彈簧個(gè)數(shù) Zj 表 4減振器彈簧個(gè)數(shù)選擇 摩擦片外直徑 D／ 50 減振器的彈簧 個(gè)數(shù) 4～ 10 >10 本設(shè)計(jì)中選取。 （ 7）減振彈簧總壓力 當(dāng)輪轂與從動(dòng)件之間的間隙和從動(dòng)件 Δ 1或 Δ 2被消除時(shí)，阻尼彈簧是最大傳輸轉(zhuǎn)振彈簧所受的應(yīng)力?? ?20/ R? ? （ 4 03/45= 8）最大工作壓力為每一個(gè)振動(dòng)阻 尼器 F ?F 算得： F= （ 9）減振彈簧尺寸設(shè)計(jì) 1）彈簧的平均直徑 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 般從構(gòu)造中決定，通常1～ 15 設(shè)計(jì)選取2 2）彈簧鋼絲的直徑 ?31 8 ??(4式中：扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)用 ??? 取為 5500～ 6000 公斤 /厘米 2 ，本設(shè)計(jì)中計(jì)算選取??? =6000 公斤 /厘米 2。