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实用微型客车设计—离合器及操纵机构设计-说明书.doc
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1、车辆与动力工程学院毕业设计说明书毕 业 设 计(论 文) 题目 实用微型客车设计离合器及操纵机构设计 实用微型客车设计离合器及操纵机构设计摘 要在传动系中,离合器位于发动机与变速器之间,其作用是使驾驶员可以把发动机与变速器结合或 脱离。汽车离合器看似简单、工作原理浅薄,但是其结构的发展却经历了上百年,融入了几代人的智慧和心血才达到现今的地步。其设计理论也从传统的机械、力学领域深入到热、电、材料、控制等众多学科领域。今天技术已发展到电子化、信息化,离合器的发展也面临着用新的技术进行改造和提高。从微型客车的经济性和其操纵的稳定性方面来考虑,本次设计采用膜片弹簧式离合器,拉锁式操纵机构,设计中注重理
2、论计算,使离合器的各项指标均达到要求。通过离合器膜片弹簧参数优化设计,扭转减震器以及操纵机构的设计计算,使其结构简单,操纵轻便。随着汽车发动机的转速和功率不断提高,汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求也越来越高,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。开发出适用于微型客车且性能高,成本低,便于维修的离合器是本次设计的核心部分。关键词:离合器,从动盘,膜片弹簧,压盘THE DESIGN OF PRARECTICAL MINIATURE CARCLUTCH AND MANIPULATE DESIGNABSTRACTT
3、he clutch is located in the power train between the engine and the transmission .Its purpose is to permit the driver to couple or uncouple the engine and transmission. Though the cars clutch seems simple, the principle of the work is superficial, but Its structure has been developed for hundred of y
4、ears, It integrated a few peoples intelligence and strenuous effort up to today, Its design has been developed from the traditional machine and mechanics into electricity, material, control.etc. The technique of today has already developed to electricity and information-based, the development of clu
5、tch also faces some useful and new technique to carry on reformation and exaltation. Considering the miniature cars economy and the stability of manipulate, The design adopt diaphragm spring coil type clutch, pull a lock type manipulate organization。In the process of design ,pay attention to a theor
6、ies calculation, make all the various index signs of clutch attain the request.Through the excellent design of clutchs diaphragm spring parameter, manipulate the design calculation of organization, make its structure simple, manipulate easy and convenient. Because the car launches turn of machine to
7、 soon continuously raise with power, the car electronics is technical high speed development, peoples request to the clutch is also more and more high ,develop to be applicable to miniature car and high performance, low cost, easy to maintain of the clutch is core part for design at this time.KEY WO
8、RD:clutch,driven dish,diaphragm spring,pressure plate目 录第一章 前言.1 1.1概述.11.1.1离合器设计的原则.1 1.2.2离合器的组成.2第二章 离合器的方案选择.42.1离合器的分类. 42.2 从动盘数的选择.42.2.1单片离合器.42.3.2 双片离合器.42.3.3多片离合器.52.3 压紧弹簧及其布置形式的选择.52.3.1 圆周布置弹簧离合器.52.3.2 中央布置弹簧离合器.52.3.3 斜布置弹簧离合器.52.3.4 膜片弹簧离合器.52.3.5膜片弹簧的支承形式.72.3.6压盘的驱动方式.7第三章 离合器主要
9、参数的选择与计算.83.1离合器主要参数的选择依据.83.2离合器主要参数的计算.113.2.1离合器主要参数的选择与计算.113.2.2 离合器基本参数的优化.12第四章 膜片弹簧的设计与计算.154.1膜片弹簧的尺寸选择.154.1.1 膜片弹簧的尺寸选择依据.174.1.2 膜片弹簧基本尺寸的选择.174.2 膜片弹簧的优化设计.174.3 膜片弹簧的工作点选择及计算.224.3.1膜片弹簧工作点的选择.224.3.2膜片弹簧的强度校核.23第五章 扭转减振器的设计.265.1 扭转减振器线性和非线性特性.265.2 扭转减振器的主要参数.275.3 减振弹簧的计算.29第六章 离合器操
10、纵系统设计.326.1 对离合器操纵机构的要求.326.2 操纵机构结构的选择.326.3 离合器操纵机构的设计计算.33第七章 离合器主要零部件的结构设计.367.1 从动盘总成.367.1.1 从动盘毂.367.1.2 摩擦片.377.2离合器盖总成.387.2.1 离合器盖.387.2.2 压盘.397.2.3 传动片.407.2.4分离杠杆装置.407.2.5 支承环.407.3分离轴承总成.41第八章 结论.42参考文献.43致谢.44第一章 前言1.1 概述对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系直接与发动机相连接的总成。目前,各种汽
11、车广泛使用摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。主要功用:(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。1.1.1 离合器设计的原则1.在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备;2.接合时要平顺柔和,以保证汽车起步时没有抖动和冲击;3.分离时要迅速、彻底;4.离合器从动部分转动惯量要小,以减轻换挡时变
12、速器齿轮间的冲击,便于换挡和减少同步器的磨损;5.应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.应使传动系避免扭转共振,并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力;7.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,以保证有稳定的工作性能;8.操纵轻便、准确,以减轻驾驶员的疲劳;9.应有足够的强度和良好的动平衡,以保证其工作可靠、寿命长;10.结构简单、紧凑、质量小,制造工艺性好,拆装、维修、调整方便等。1.1.2 离合器的组成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
13、,压盘与离合器盖之间是靠34个传动片传递转矩的 2. 从动部分 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。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。 3. 扭转减振器 离合器接合时,发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了从动盘两侧的摩擦片,带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。从动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。因为有弹性环节的作用,所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动
14、盘毂相对于从动盘本体和减振器盘来回转动,夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量,将扭转振动衰减下来。 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,往往在动盘本体圆周部分,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。 4. 压紧机构 压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成,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,从而将处于飞轮和压盘间的从动盘压紧。 5. 操纵机构 操纵机构是为驾驶员控制离合器分
15、离与接合程度的一套专设机构,它是由位于离合器壳内的分离杠杆(在膜片弹簧离合器中,膜片弹簧兼起分离杠杆的作用)、分离轴承、分离套筒、分离叉、回位弹簧等机件组成的分离机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力机构等组成。6.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。 a.结合状态 b.分离状态图1-1 离合器工作原理图由于汽车
16、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
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