《《膜片弹簧离合器的设计》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《膜片弹簧离合器的设计》-公开DOC·毕业论文（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、lw 河南科技大学河南科技大学 膜片弹簧离合器的设计膜片弹簧离合器的设计 lw 目录目录 第一章第一章 概述概述.2 第二章第二章 离合器的结构方案分析离合器的结构方案分析.4 2.1 离合器的主要结构 .4 2.2 离合器的工作原理 .5 2.3 离合器的功用及其结构方案的选择 .6 第三章第三章 离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择.10 3.1 离合器参数的选择 .10 3.2 摩擦片的约束计算.11 第四章第四章 离合器主要零部件的设计计算离合器主要零部件的设计计算.14 4.1 膜片弹簧的设计.14 4.2 扭转减震器的设计计算 .21 第五章第五章 主要零件的设计计算主要零件的
2、设计计算 .24 5.1 从动盘总成设计计算 .24 5.2 轴径的计算.26 5.3 压盘和离合器盖得设计 .26 第六章第六章 离合器的操纵系统设计离合器的操纵系统设计.29 结论结论.31 参考文献参考文献.32 致谢致谢.33 lw 第一章第一章 概述概述 汽车诞生之前马车是人类最好的陆上交通工具。1770 年法国人呢古拉斯古诺 将蒸汽机装在板车上，制造出第一辆蒸汽板车，这是世界上第一辆利用机器为动 力的车辆。1769 年，瑞士军官普兰捷尔也造出一辆以蒸汽机为动力的自由行驶的 板车，于是又人将普兰捷尔也认定为汽车的始祖之一。1860 年，法国人艾迪勒努 瓦发明了一种内部燃烧的汽油发动机
3、，1885 年德国工程师卡尔奔驰在曼海姆制成 一部装有 0.85 马力汽油机的三轮车。德国另一位工程师戈特利布戴姆勒也同时 造出了一辆用 1.1 马力汽油机作动力的三轮车。他们两被公认为以内燃机为动力 的现代汽车的发明者，1886 年 1 月 29 日也被公认为汽车的诞生日。 汽车从无到有并迅猛发展。从 20 世纪初到 20 世纪 50 年代，汽车产量大幅 增加，汽车技术也有很大进步，相继出现了高速汽油机、柴油机：弧齿锥齿轮和 准双面锥齿轮传动、带同步器的齿轮变速器、化油器、差速器、摩擦片式离合器、 等速万向节、液压减震器、石棉制动片、充气式橡胶轮胎等。 20 世纪 50 年代到 70 年代，
4、汽车的主要技术是高速、方便、舒适、流线型车 身、前轮独立悬架、液力自动变速器、动力转向、全轮驱动、低压轮胎、子午线 轮胎都相继出现。 20 世纪 70 年代至今，汽车技术的主要发展是提高安全性、降低排放污染。 由此各种保障安全、减少排放污染的新技术、新车型相继出现，如各种防抱死系 统、电子控制喷油、电子点火、三元催化转化系统、电动汽车等。 现代汽车技术发展的方向主要表现在以下几个方面： 1）安全可靠 应用汽车防抱死制动系统（ABS） 、汽车驱动防滑系统（ASR） 、 电控稳定程序（ESP） 、电子巡航控制系统（CCS） 、安全带、安全气囊（SRS）等。 2）环境保护 采用电控燃油喷射（EFI）
5、 、无分电器点火（DLI） 、废气再循环 控制系统、燃油蒸发排放控制系统、气门升程与配气相位可变控制系统、断油控 制、进气压力波增压及废气涡轮增压控制、共轨电控柴油喷射系统等技术。 3）节约能源 1、整车轻量化 美国专家认为今后轻量化的途径主要是将目前 汽车质量 70%的钢铁材料换成轻的其他材料，特别是塑料和铝。2、降低轮胎的滚 lw 动阻力 采用子午线轮胎、高性能专用轮胎。3、降低空气阻力 汽车造型更加光 顺圆滑。 4）代用材料 采用合成燃料、液化石油气、压缩天然气、醇类燃料等代用燃 料。 5）操纵轻便、乘坐舒适 采用自动变速器、电控动力转向、电控悬架、汽车 空调、全球卫星定位系统、不停车收
6、费系统、自动避撞系统等技术。 摩擦离合器是应用的最广泛也是历史最久的一类离合器，它基本上是由主动 部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是 保证离合器处于结合状态并能传动动力的基本机构，而离合器的操纵机构主要是 使离合器分离的装置。 在以内燃机为动力的汽车机械传动系中，离合器用来切断和实现对传动系的 动力传递，以保证：在汽车岂不是将发动机与传动系平顺结合，使汽车能平稳起 步，在换挡时将发动机与传动系迅速彻底的分离，减少变速器中齿轮冲击，以便 于换挡：在工作中受过大的载荷时，考离合器打滑来保护传动系，防止零件因过 载而损坏。 随着汽车发动机转速和功率的不断提升、汽车
7、电子技术的高速发展，人们对 离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片离 合器结构正在逐渐的向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操作形式正向自动 操纵形式发展。因此，提高离合器的可靠性和使用寿命，适应高转速，增加传递 转矩的能力和简化操作，已成为离合器的发展趋势。 lw 第二章第二章 离合器的结构方案分析离合器的结构方案分析 2.1 离合器的主要结构离合器的主要结构 一、主动部分一、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，压盘与离合器盖之间是靠传动片传递转矩的。 二、从动部分二、从动部分 从动部分是
8、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。为了避免船东方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大对数汽车 都不在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。 三、扭转减震器三、扭转减震器 离合器结合时，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震器盘转动。从动盘本体和减震 器盘又通过六个减震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盘毂相 对于从动盘本体和减震器盘来回转动，夹在它
9、们之间的减震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，离合器应能柔和结合，这就需要从动盘在轴向具有 一定弹性。为此，往往在东盘本田圆周部分，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，压紧力沿翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而 达到结合柔和的效果。 四、压紧机构四、压紧机构 压紧机构主要由螺旋弹簧组成，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。 lw 五、操纵结构、五、操纵结构、 操纵机构是为驾驶员控制离合器分离与结合程
10、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、阻力机构等组成。 2.2 离合器的工作原理离合器的工作原理 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。 由于汽车在行驶过程中，需经常保持动力传递，而中断传动只
11、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结合状态的。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，摊在分离套筒的环槽中的拨叉边推动分离叉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，向结合的 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。当飞轮和从动盘结合还不紧密，二者之间摩擦力矩比较小时，二者可以 不同步旋转，既离合
12、器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘结合紧密程度的逐渐增 大，二者转速也逐渐相等。直到离合器完全结合而停止打滑时，汽车速度方能与 发动机转速成正比。 2.3 离合器的功用及其结构方案的选择离合器的功用及其结构方案的选择 离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步 时将发动机与传动系平顺地结合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动 lw 系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的载荷时，能限 制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损害；有效地降低 传动系中的振动和噪声。 一、一、 从动盘数及干、湿式的选择从动盘数及干、湿式的选择 单片干式摩
13、擦离合器其结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从 动件转动惯量小，散热性好，采用轴向有弹性的从动盘时也能结合平顺。因此， 广泛用于各级轿车及微、轻、中型客车与货车，在发动机转矩不大于 1000 牛/米 的大型客车和重型货车上也有所推广。当转矩更大时可采用双片干式或双片湿式 摩擦离合器。因本设计的离合器是用于微型货车上的，选用单片干式摩擦离合器。 二、二、 压紧弹簧的结构型式及布置的选择压紧弹簧的结构型式及布置的选择 周置弹簧离合器的压价弹簧均采用圆柱螺旋弹簧并均匀布置在同一个圆周上。 有的重型汽车将压紧弹簧布置在同心的两个圆周上。其结构简单制造容易，因此 用比较广泛。在高转速离心力的作
14、用下，周置弹簧易歪斜甚至严重弯曲鼓出而显 著降低压紧力：另外，压紧弹簧直接与压盘接触，易受热退火，且当发动机最大 转速很高时周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，是弹簧压紧力下降，离合器 传递转矩的能力随之降低。此外，弹簧靠到它的定为面上，造成接触部位严重磨 损，甚至出现弹簧断裂的现象。 中央弹簧离合器采用一至两个圆柱螺旋或用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并 且布置在离合器的中心，这是压紧弹簧不与压盘直接接触，因此压盘由于摩擦而 长生的热量不会直接传给弹簧而使其回火失效。压簧的压紧力是经杠杆系统作用 于压盘，并按杠杆比放大，因此可用力量较小的弹簧得到足够的压盘压紧力，使 操纵轻便。采用中央圆柱螺旋弹簧是离合器的轴向尺寸较大，而矩形断面的锥形 弹簧则可明显缩小轴向尺寸，但其制造却比较困难，故中央弹簧离合器多用在重 型汽车上以减轻其操纵力。根据国外的统计资料：挡在货汽车的发动机转矩大于 400450 牛/米时，常常采用中央弹簧离合器。 斜置弹簧离合器是重型汽车采用的一种新型结构。以数目较多的一组
