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刘子祥---汽车离合器及摩擦片设计

毕业设计(论文)说明书题目名称:离合器摩擦片的设计院系名称:机械工程学院班级:机自0921学号: ***********名:***指导老师:***摘要汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。

在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。

其功用为:(1)使汽车平稳起步;(2)中断给传动系的动力,配合换档;(3)防止传动系过载。

膜片弹簧离合器是近年来在汽车上广泛采用的一种离合器,它的转矩容量大而且较稳定,操作轻便,平衡性好,也能大量生产,对于它的研究已经变得越来越重要。

此设计说明书详细的说明了微型汽车膜片弹簧离合器的结构形式,参数选择以及计算过程。

本文主要是对载重0.7吨微型汽车的膜片式弹簧离合器进行设计。

根据车辆使用条件和车辆参数,按照离合器系统的设计步骤和要求,主要进行了以下工作:选择相关设计参数主要为:摩擦片外径D的确定,离合器后备系数 的确定,单位压力p的确定。

并进行了总成设计主要为:分离装置的设计,以及从动盘设计(从动盘毂的设计)等。

关键词:离合器膜片弹簧从动盘压盘摩擦片ABSTRACTAutomobile Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft。

In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smooth start, (2) to interrupt the transmission of power to meet the shift, (3) to prevent transmission of the overload.In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that widely adopted in vehicle. It has great capacity of torque and more stably, manipulate easy and convenient, well equilibrium ,and also can produce batch .So the research of the clutch is more and more important. This design manual elaborated on the construction form parameter choose and process of calculate of the miniature vehicle.This paper is the miniature car spring clutch design. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, mainly for the following work:Select the design for the main parameters: the determination of friction-diameter D, the determining factor clutch reserve , the pressure on the units identified P. And the design of the main assembly: the separation device design, set design and follower (the hub-driven design), and so on.Keywords: clutch theca spring driven plate friction disc目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1 引言 (1)2 离合器结构方案选取 (3)2.1 初始给定参数及结构设计要求 (3)2.2 结构设计 (3)2.2.1 从动盘数及干湿式选取 (3)2.2.2 压紧弹簧的结构形式及布置 (4)2.2.3 膜片弹簧的支承形式 (5)2.2.4 压盘的驱动方式 (6)2.2.5 分离轴承的类型 (7)2.2.6 离合器的通风散热措施 (8)3 离合器基本结构参数的确定 (9)3.1 摩擦片外径及其它尺寸的确定 (9)3.2离合器后备系数的 确定 (10)3.3单位压力P的确定 (10)3.4摩擦片约束条件的检验 (11)4 离合器从动盘设计 (12)4.1从动盘结构简要介绍 (12)4.2 从动盘设计 (13)4.2.1从动片的选择和设计 (13)4.2.2从动盘毂的设计 (14)4.2.3 摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 (17)5 压盘的设计 (18)5.1 压盘传力方式的选择 (18)5.2 压盘的几何尺寸的确定 (18)5.3压盘和传动片的材料选择 (18)5.4离合器盖的设计 (19)6 离合器分离装置的设计 (21)6.1分离杆的设计 (21)6.2离合器分离套筒和分离轴承的设计 (21)7 离合器膜片弹簧的设计 (23)7.1 膜片弹簧的弹性特性和加载方式 (23)7.2 膜片弹簧的强度计算 (23)7.3 膜片弹簧基本参数的选择 (25)7.3.1 H/h 比值的选取 (26)7.3.2 R 及R/r 确定 (27)7.3.3 膜片弹簧起始圆锥底角α (27)7.3.4 膜片弹簧小端半径r f 及分离轴承的作用半径r p (27)7.3.5 分离指数目n 、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (27)7.3.6 承环的作用半径l 和膜片与压盘接触半径L (28)7.3.7 膜片弹簧材料 (29)7.4 膜片弹簧的计算 (29)8 扭转减振器简单设计 (34)8.1 扭转减振器的结构简单介绍 (34)8.2 减振弹簧设计 (35)技术经济分析 (37)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)1 引言汽车是重要的交通运输工具,是科学技术发展水平的标志,随着现代生活的节奏越来越快,人们对交通工具的要求也越来越高。

汽车作为最普通的交通工具,在日常的生活和工作中起了重要的作用。

因此,汽车工业的规模及产品的质量就成为衡量一个国家技术的重要标志之一。

对于汽车来说,由于它要求具有自重轻、行驶速度高、加速性好、适于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点,长期以来,它的发动机都采用内燃机。

但是,由内燃机的扭矩—转速特性曲线可知,在其整个工作转速范围内扭矩变化小,最低稳定转速较高,不能适应汽车可能遇到的各种行驶条件:如起步、爬坡、通过各种路面和无路地区等。

因此,在汽车上需要有一套复杂的传动系统,以使内燃机能适应汽车行驶的需要。

现代汽车上常用的是机械传动系统,它是由离合器及变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置等部件组成。

在上述机械式传动系统中,离合器作为一个独立的部件而存在。

它实际上是一种依靠其主从动件之间的摩擦来传递动力且能分离的机构,见图0.1][5[5离合器工作原理图图0-1]1—飞轮;2—从动盘;3—离合器踏板;4—压紧弹簧;5—变速器第一轴;6—从动盘毂离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的部件,用来分离或给发动机与变速器之间的动力传递。

其基本功用有三:第一:在汽车起步时,通过离合器主动部分(和发动机曲轴相连)和从动部分(与变速器第一轴相接)之间的滑磨、转速的逐渐接近,使旋转着的发动机和原来静止的传动系平稳地联接起来,以保证汽车平稳起步。

第二:当变速器换档时,通过离合器主从动部分的迅速分离来切断动力传递,以减轻换档时齿轮间的冲击,便于换档。

第三:当传给离合器扭矩超过其所能传递的最大力矩(即离合器的最大摩擦力矩)时,其主从动部分将产生相对滑磨。

这样离合器就起着保护传动系防止其过载的作用。

由于离合器上述三方面的功用,使离合器在汽车结构上有着举足轻重的地位。

然而早期的离合器结构尺寸大,从动部分转动惯量大,引起变速器换档困难,而且这种离合器在结合时也不够柔和,容易卡住,散热性差,操纵也不方便,平衡性能也欠佳。

因此为了克服上述困难,可以选择膜片弹簧离合器,它的转矩容量大且较稳定,操纵轻便,平衡性好,也能大量生产,对于它的研究已经变得越来越重要。

本设计就是设计传动装置中的离合器,在设计中对各种离合器类型进行分析、探讨,最后设计出用于载重量为0.7t的汽油发动机微型汽车离合器。

2 离合器结构方案选取2.1 初始给定参数及结构设计要求发动机额定功率:22Kw发动机最大转矩及转速:50 N·m /3500rpm发动机最大转速5500rpm装载质量:0.7t为了保证离合器具有良好的工作性能,设计离合器应满足以下要求:1)在任何行驶条件下,都能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止传动系过载。

2)接合时要完全、平顺、柔和,保证汽车起步时没有抖动和冲击。

3)分离要迅速、彻底。

4)从动部分转动惯量要小,以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击,便于换挡和减小同步器的磨损。

5)具有足够的吸热能力和良好的通风散热效果,以保证工作温度不致过高,延长其使用寿命。

6)应能避免和衰减传动系的扭转振动,并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力。

7)操纵轻便、准确,以减轻驾驶员的疲劳。

8)作用在从动盘上的总压力和摩擦离合器和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小,以保证有稳定的工作性能。

9)具有足够的强度和良好的动平衡,以保证其工作可靠、使用寿命长。

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