汽车膜片弹簧离合器设计doc资料.doc
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1、精品文档动漫书籍 化妆品 其他在调查中我们注意到大多数同学都比较注重工艺品的价格,点面氛围及服务。2003年,上海市人均GDP按户籍人口计算就达到46700元,是1995年的2.5倍;居民家庭人均月可支配收入为14867元,是1995年的2.1倍。收入不断增加的同时,居民的消费支出也在增加。2003年上海居民人均消费支出为11040元,其中服务性消费支出为3369元,是1995年的3.6倍。10元以下 1050元 50100元 100元以上根据调查资料分析:大学生的消费购买能力还是有限的,为此DIY手工艺品的消费不能高,这才有广阔的市场。(2) 缺乏经营经验(2)物品的独一无二如果顾客在消费中
2、受到营业员的热情,主动而周到的服务,那就会有一种受到尊重的感觉,甚至会形成一种惠顾心理,经常会再次光顾,并为你介绍新的顾客群。而且顾客的购买动机并非全是由需求而引起的,它会随环境心情而转变。自制性手工艺品。自制饰品其实很简单,工艺一点也不复杂。近两年来,由于手机的普及,自制的手机挂坠特别受欢迎。(4) 信息技术优势中华人民共和国教育部*大学 毕 业 设 计 论文题目: 学 生: 指导教师: 学 院: 专 业: 2007年6月*大学毕 业 设 计 任 务 书设计题目 指导教师 专业(班级) 学 生 2006 年 12 月 15 日精品文档题目:汽车离合器结构设计任务内容:内容:本设计题目要求学生
3、利用计算机三维设计软件完成汽车离合器的结构设计,包括主动部分、从动盘及膜片弹簧的设计及相应零件的校核。要求:1、查阅相关资料,学习使用相关软件。2、计算参数,设计结构,利用计算机三维设计软件及Aotu CAD软件绘图。3、编写设计说明书。4、结构设计合理,图面清晰。时间安排:2006年12月15日2007年3月18日 搜集资料,毕业实习,。 2007年3月19日3月30日 提交实习报告与毕业设计开题报告,开题。2007年3月31日4月24日 初步设计,计算各项基本数据,绘制草图。2007年4月25日5月8日 完成初步设计,利用设计软件绘出零件图及装配图。2007年5月8日5月19日 指导老师对
4、设计图进行审核,修改设计图及设计说明书,准备预答辩。2007年5月20日 5月26日 毕业设计预答辩。2007年5月27日 6月2日 确定最终设计,制作答辩演示稿,准备答辩资料。2007年6月3日 6月16日 毕业设计答辩。完成工作量:参考文献篇数:10篇以上(其中外文文献3篇以上)图纸张数:3张以上计算机绘图,其中至少1张零号图。 说明书字数:6,000字以上。 专业负责人意见签名:年 月 日汽车离合器结构设计摘 要离合器是汽车传动系中的重要部件,它的构造特性与发展和传动系紧密相关,本文针对长城赛弗汽车的各项参数,设计推式膜片弹簧离合器。离合器设计的内容主要包括压盘总成、从动盘总成、膜片弹簧
5、三个部分。首先,对离合器各零件的参数、尺寸、材料、及结构进行设计,然后使用CATIA软件画出推式膜片弹簧的装配及零件的三维图形,最后转为AUTOCAD工程图。本文还重点研究了膜片弹簧在分离过程中的受力,对受力过程进行数学分析,并对其进行校核,以提高膜片弹簧离合器的使用寿命,使膜片弹簧离合器在工作过程中处于最佳状态。关键词:离合器;膜片弹簧;设计The Structure Design of Changcheng Saifu auto clutchAbstractThe clutch is one important part in the auto power train ,in the in
6、ternal combustion engine as the power of mechanicaldrive auto ,the clutch took an independent part exists. This article aim to design push type diaphragm-spring clutch of the Changcheng saifu auto.The content of clutch design main contain three parts: driven disc design, diaphragm-spring design and
7、the driving disc design. Fist,The article studied in each clutch accessorys material, technique in manufacture and machining and choosing project, then uses the CATIA software to picture the three dimensional image of the Assembly and the Components, finally transformation it to the AUTOCAD engineer
8、ing plat. This article emphasize in studying the diaphragm-spring characteristic, analyzing the dynamics and the mathematics in separation process stress, optimizing every date about the diaphragm-spring, for improving use lifetime of diaphragm-spring.Key words: clutch ;diaphragm-spring; design目 录摘要
9、Abstract1 绪论.11.1 膜片弹簧离合器结构机工作原理.11.2 设计内容22 离合器基本尺寸参数的选择.3 2.1 离合器基本性能关系式.3 2.2 离合器后备系数的选择.32.3单位压力和摩擦因数的选择.33 离合器从动盘总成设计.43.1 摩擦片尺寸的设计. 43.2 从动片和波形片的设计.53.3 从动盘毂的设计.53.4 扭转减振器的设计.64 离合器压盘总成设计.84.1 压盘的设计.84.2 离合器盖的设计.84.3 传动片的设计.85 膜片弹簧设计.105.1 膜片弹簧的初选105.3 膜片弹簧的分析115.4 膜片弹簧的校核12结论.13参考文献附录致谢汽车离合器结
10、构设计1 绪论1.1 膜片弹簧离合器结构及工作原理离合器是汽车传动系中直接与发动机相关联的部件,其主动部分和从动部分可以暂时分离,又可以逐渐接合,并且在传动过程中还要有可能相对转动,通过主动、从动两部分的相互作用把发动机的动力扭距传递给驱动系统,来实现汽车的起步、换挡等功能。离合器的作用有三:一是保证汽车平稳起步,二是保证传动系换挡时工作平顺,三是防止汽车传动系过载1。在以内燃机作为动力的机械传动汽车中,离合器作为一个独立的部件存在。虽然发展自动传动系统是汽车传动系的发展趋势,但根据德国出版的2003世界汽车年鉴,2002年世界各国114家汽车公司生产的1864款乘用车中,手动机械变速器车款数
11、为1337款;在我国,乘用车中自动挡车款式只占全国平均数的26.53%;若考虑到商用车中更是多数采用手动变速器,手动挡汽车目前仍然是世界车款的主流。可以说,从目前到将来离合器这一部件将会伴随着内燃机一起存在,不可能在汽车上消失1。目前在汽车离合器中,摩擦式离合器用得最为广泛。摩擦式离合器按结构分可分主动部分(包括飞轮、离合器盖和压盘)、从动部分(从动盘总成)、压紧机构(压紧弹簧)和操纵机构(包括分离叉、分离轴承、分离踏板和传动部件)。在膜片弹簧离合器中膜片弹簧有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用,所以膜片弹簧离合器的结构设计主要是包括从动盘总成、膜片弹簧和压盘总成三个部分2。 (a) (b) (c)
12、 安装前位置 安装后 分离位置图11 膜片弹簧离合器工作原理示意图1飞轮; 2摩擦片; 3离合器盖; 4分离轴承; 5压盘; 6膜片弹簧; 7支撑环膜片弹簧为碟形,其上开有若干个径向开口,形成若干个弹性杠杠。弹簧中部有钢丝支承圈,用铆钉将其安装在离合器盖上。在离合器盖未固定到飞轮上时,膜片弹簧处于自由状态,离合器盖与飞轮接合面间有一距离L。 用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时,离合器盖通过后钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了一段距离。由于膜片弹簧外端位置没有变化,所以膜片弹簧被压缩变形。膜片弹簧外缘通过压盘把从动盘压靠在飞轮后端面上,这时离合器为接合状态。在分离离合器时,分离轴承前移,膜片弹簧将以
13、前钢丝支承圈为支点,其外缘向后移动,在分离钩的作用下,压盘离开从动盘后移,离合器就变为分离状态了3。1.2设计内容由于膜片弹簧离合器,拥有零件数目少,重量轻,非线性特性好,操纵轻便,等优点,且制造膜片弹簧的工艺水平在不断提高,所以本文将设计推式膜片弹簧离合器。本设计以长城赛弗汽车各项参数和性能为设计基础,所选定汽车发动机提供的最大转矩Temax为200Nm。2离合器基本尺寸参数的选择2.1 离合器基本性能关系式离合器的基本功能之一是传递力矩,因此离合器转矩容量是离合器最为基本的性能之一。通常它只能用来初步定出离合器的原始参数、尺寸,它们是否合适最终取决于试验验证。根据摩擦力矩公式 (21)式中
14、 Tc离合器静摩擦力矩;后备系数;f摩擦因数;Z:摩擦面数;po单位压力;D摩擦片外径;c内外径之比。有了上面的关系式,对于一定的离合器结构而言,只要合理选择其中的参数,并能满足上面的关系式,就可估算出所设计的离合器是否合适4。2.2 离合器后备系数的选择后备系数是离合器一个重要设计参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时,应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。其数值按表21选取,而设计乘用车的离合器其要求比较的大,初步选择为1.605。表21 离合器后备系数的取值范围车 型后备系数乘用车及最大总质量小于6t的商用车1.201.7
15、5最大总质量为614t的商用车1.502.25挂车1.804.002.3摩擦材料中单位压力和摩擦因数的取值石棉基摩擦材料的密度小,制造容易、价格低廉等优点,但受工作温度、单位压力、滑磨速度影响大,主要用于中、轻载荷的工作条件下,而粉末冶金材料的传热性好、热稳定性与耐磨性好、摩擦因数高,故在选择摩擦片材料是粉末冶金材料中的铁基。初选po根据表22中可得:为0.5MPa,f为0.55。表22 摩擦材料中单位压力和摩擦因数的取值摩擦片材料单位压力po/MPa摩擦因数f石棉基材料模压0.150.250.200.25编织0.250.350.250.30粉末冶金材料铜基0.350.500.250.30铁基
16、0.350.50金属陶瓷材料0.701.500.43 离合器从盘总成设计3.1摩擦片的设计(1)摩擦片基本尺寸的确定 摩擦片外径是离合器的基本尺寸,它关系到离合器的结构重量和使用寿命,它和离合器所需传递的转矩有一定的关系。根据摩擦力矩公式(31): (31)式中Temax发动机最大转矩;后备系数;f摩擦因数;Z:摩擦面数;po单位压力;D摩擦片外径;c内外径之比得到D=240mm。计算离合器的外径D同时参考经验公式(32): (32)式中A参考系数;D摩擦片外径;Temax发动机最大转矩;乘用车A取47,计算得到D=234mm。初选D以后,还需根据摩擦片尺寸的系列化和标准化进一步确定6。查找标
17、准(GB145774)的规定:表31 离合器尺寸选择参数表摩擦片外径D/mm发动机最大转矩Temax/Nm单片离合器重 负 荷中等负荷极 限 值225130150170250170200230最终确定:外径D=250mm;内径d=155mm,内外径之比c=0.620,单片面积F=30200mm2 。对摩擦片的厚度h,我国以规定了3种规格:3.2 mm,3.5 mm,4 mm,这里选择厚度为3.5 mm。(2)摩擦片的校核在初步确定完摩擦片的基本尺寸后,要对摩擦片校核:1)摩擦片外D(mm)的选择应使最大圆周速度vD不超过6570m/s: (33) 式中:nemax发动机的最高转速(r/min)
18、;当nemax取6 000时,代入可得:vD=70 6570m/s。2)摩擦片的内外径比c应在0.530.70 范围内:c=0.6200.530.70。3)保证离合器可靠地传递发动机的转矩,并防止传动系过载,应在1.21.75 之间,代入式(21) := Tc/ Temax=1.601.201.75。4)为了减少汽车起步过程中的离合器的滑磨,防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤,离合器每一次接合的单位面积滑磨功应小于其许用值,即: (34)式中,单位摩擦面积滑磨功(J/mm2); 其许用值0.4 J/mm2;W汽车起步时离合器接合一次产生的总滑磨功(J),可以根据下式计算: (35)式中:ne发动
19、机转速,取2 000r/min;ma汽车总质量(kg),取1 200kg;rr汽车轮胎滚动半径(m);ig汽车起步时所用变速器档位的传动比;数值取3.8;i0主减速器传动比,取4.2。各个数值代入(35)式:得到W=14 983J。把W=14 983J和摩擦片的各个数值代入式(34),得:w=0.338J/mm2w=0.4J/mm2。 经过校核可知,摩擦片的设计符合相应的设计要求73.2从动盘毂的设计 发动机转矩是经从动盘毂的花键孔输出,花键之间为动配合,在离合器分离和结合的过程中,从动盘毂就能在花键轴上自由滑动。我国生产的离合器,其从动盘毂花键多用SAE标准,其有关尺寸见表表32 从动盘毂花
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