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1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告设计（论文）题目 : 离合器压盘总成高速破坏 试验台设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程 B07-5 班 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 2011 年 3 月 11 日 指导委员会审查意见：签字： 年 月 日毕业设计（论文）开题报告学生姓名 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 07-5 班指导教师姓名 职称 副教授 从事专业 车辆工程 是否外聘 是否题目名称 离合器压盘总成高速破坏试验台设计一、 课题研究现状、选题目的和意义前言超速试验是利用高速旋转所产生的强大离心力在超出旋转构
2、件实际转速 1 至几倍的工况下，对构件预加载荷，来验证旋转构件工作安全可靠性的一种试验方法。这种以实际构件经受应力考核来确定构件可靠性的试验方法称为超速试验技术是超应力技术的一个分支。超速试验必须在确保安全的专门试验设备 超速试验机中进行。高速旋转构件的理论计算十分必要。它是设计的基本前提。随着材料科学、断裂理论的发展以及计算机技术的综合应用，理论计算更趋近实际情况。但是复杂零件的局部结构可能存在应力集中，材料内部存在内应力或材料本身组织不均以及材料中可能存在三向应力，使理论计算与实际工况仍存在一定差异，甚至较大差异。在这种情况下超速试验技术几乎成为确保高速大应力旋转构件工作可靠性的唯一手段。
3、在发达国家，超速试验机在生产高速旋转机械的企业中已成为不可缺少的关键设备。1982 年我国一机部部标 JB26688O汽车离合器台架试验方法 的试验项目中把“高速破坏试验”列为汽车离合器 6 项台架试验之一，明确指出试验目的是“确定离合器压盘和从动盘在一定超速工况下的可靠性” 这一标准的实旋，将为我国汽车离合器的使用可靠性提高到一个新水平，也为超速试验技术在我国的推广应用开辟了广阔的前景。1、研究现状随着现代汽车发动机转速的不断提高，对离合器也提出了新的要求，除了要求它在高速下仍能保证传递发动机的最大扭矩外，还要求其必须具有足够的旋转机械强度，以保证安全可靠的工作。离合器在工作过程中与变速器飞
4、轮相连，其结构构成比较复杂，零件极易在高速旋转过程中在离心力的作用下，产生破坏，因此开发其具有破坏性的性能试验台，检验其承受高速运转的能力，避免其在使用过程中出现事故是十分必要的。国外超速技术的产生、发展和应用：高速旋转机件由于失效而爆破的例子屡见不鲜。如导至飞机坠毁，压缩机叶轮飞裂，离合器、飞轮爆炸，离心机转子爆炸等，严重事故不仅造成重大经济损失，并对设备和生命安全造成很大威胁。严酷的事实迫使人们开始研究事故发生的原因并极力找出其解决办法 。美国是最早研究并推广超速技术的国家。1943年，美国G E公司首次利用超速试验研究汽轮机轮盘的强度。经过数十年的发展与完善，目前已有美、英、日、法、意、
5、瑞典、原苏联和原捷克等国家建立了各种超速装置。其中美国的TDI，Barbour Stock Will，日本的三菱、丸和电机，西德的Schench 等公司已系列地生产各种超速试验设备。最大的可容纳试件重4 t，直径2.5 m，最大试验转速达25万rrain。1948年美国西屋公司建立了高温超速试验台以进行喷气发动机叶轮的热超速试验。1 947年，麻省理工学院在超速试验基础上对轮盘强度进行了研究。超速试验研究工作得到许多生产厂家的支持。1 974年起9年间，美国的Warren Brother Roads公司共售出大小超速试验台60台套。其中汽车工业如Parkard， Studebaker各6台，F
6、ord汽车公司4台，意大利Fiat汽车公司1台。在英国的航空公司中，仅RR公司就拥有各种超速试验机12台。目前国外的航空和汽车工业中，各企业都拥有数台超速试验机。日本对超速试验技术的研究比美国晚10年。三菱重工横滨造船所于60年代中期制造了高温高速试验台，以后又生产了其他形式的超速装置数十台原苏联于1 970年在试验盘直径为500 mm 的BPa一500基础上，又建成盘径1500 mm，重达6 t的超速试验装置BP丑一1500，用于1.2 GW 汽轮机轮盘的超速试验。原捷克Skoda厂为发展200 Mw 汽轮机，于1969年建立了一个研究轮盘爆裂强度和确定材料断裂韧性的超速试验坑。目前，各国的
7、离合器高速破坏性试验台的最高转速多在20000r/min左右。英国AP 公司于60年代研制的一种离合器高速破坏性试验台设计原理如下：零件破坏时刻的判定，是借助于装在破坏舱顶部角落里的传声器实现的。当零件破坏时，传声器将此时的声响传至控制间的扬声器，操作者听见声音后，立即记录下当时的转速表读数，即为破坏转速。当然，对于零件破坏时的转速，现在已经能比较容易地实现自动记录了。在试验时，如果被试离合器压盘及盖总成中某个零件断裂、飞出，就会造成旋转件的不平衡。在如此高的转速下，即使是微小的不平衡，也会长生很大的离心力，它作用于试验台本身和驱动装置的轴和轴承上，将有损于试验台。为了避免这种情况，在被试压盘
8、及盖总成与驱动装置之间，增加一个相当于保险销的连接法兰。该法兰的轴颈断面系数设计的很小。一旦平衡遭到破坏，新的不平衡量所产生的弯矩，就会将连接法兰的轴颈折断，因而使整个被试总成与驱动装置脱开，从而使试验台得到保护。当然，该项试验所用的试验设备还有许多不同的结构形式，如有的应用直流电动机作为动力，经齿轮升速箱升速后，驱动被试件，这样可使试验的操纵控制较为简单，占地面积也可缩小。国内超速试验机的应用：国内自60年代开始引进原苏联资料，但直到70年代才陆续在一些学校、研究单位建成这种设备。70年代中期又引进一些超速试验台，但这些试验台体积庞大，结构复杂，价格昂贵，难以推广使用。80年代中期，我国开始
9、独立设计汽车离合器的超速试验台。它们的体积较小，重量较轻，安装方便，价格低廉，安全可靠。试验参数如转速、加速度、恒速时间等均由微机控制，预先设定。试验后数据图表及报告可一次打印完成，自动化程度高。QHCSJ-I型超速试验机就是在这个基础上进一步完善起来的。我国超速试验技术的应用仍十分落后，目前国内生产的绝大部分旋转机械产品没有应用超速试验技术。而引进国外技术生产的压缩机，透平转子、离心机、离合器、燃汽轮机、飞轮和砂轮等产品都规定要进行超速试验。可以说，没有进行超速试验的高速旋转构件均潜伏着危险性。而一旦严格地实行超速试验技术，已经发生的许多事故实际上都有可能避2、选题目的和意义：该项试验的目的
10、是，在离合器压盘及盖总成高速破坏旋转时，测定总成内的零部件在离心力的作用，因机械强度不足而发生断裂损坏时的破坏转速。本设计根据给定的技术参数设计主要完成一套减速机构及相关传动机构的设计，绘制机构总装图及零件图，为研制开发汽车零部件试验装置提供理论参考。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、基本内容依据给定参数设计汽车离合器压盘高速旋转破坏试验装置，重点完成减速机构以及相关传动机构的设计。现在通常要求该破坏转速应大于发动机最高转速的 1.5 倍。为此，有时也进行这样的试验，即让离合器压盘及总成在规定的高速（通常为 1.5 倍于发动机的最高转速）下，稳定地连续运转一段时间，考验其零部件是
11、否断裂损坏。2、解决的主要问题（一）电机参数：满足汽车实际工作状态的需求，确定离合器输入功率、转矩和转速的极限值。（二）减速机构：确定传动系统总传动比，确定传动机构，完成减速机构设计。（三）设计装置应充分考虑破坏安全性的要求。三、技术路线（研究方法）完成设计四、进度安排1、进行文献检索查，查看资料，撰写开题报告。 第 1-2 周 （2 月 28 日3 月 13 日）2、确定设计的总体方案，对总体布置进行初步设计。 第 3-6 周 （3 月 14 日4 月 10 日）3、绘制总体草图 第 7 周 （4 月 11 日4 月 17 日）4、完善减速机构及传动机构和安全装置的设计，绘制图纸。第 8-1
12、2 周 （4 月 18 日5 月 22 日）5、提交设计，教师审核。 第 13-14 周（5 月 23 日6 月 5 日）6、修改设计。 第 15 周 （6 月 6 日6 月 12 日）7、装订设计，准备答辩。 第 16 周 （6 月 13 日6 月 19 日）8、毕业设计答辩。 第 1 7 周 （6 月 20 日6 月 26 日）调研并查阅相关资料确定总体设计方案电机选择 试验台结构设计参数计算与分析核、 、 、 、绘制总成图和零部件图撰写说明书变速机构 传动装置五、参考文献1 刘惟信.汽车设计 M.北京：清华大学出版社，20012 蒋和生、陈炎武.贾华伟.基于虚拟仪器的汽车离合器从动盘总成
13、性能试验机的开发J.机床与液压， 20063 张渭拢.机械设计基础M.北京：机械工业出版社，20024 秦松涛主编 .汽车离合器摩擦磨损性能及机理研究J.装备制造，2009.095 吴传宏、吴清漪 .离合器试验台测控系统J.拖拉机与农用运输车，19986 申永胜.机械原理教程M.北京：清华大学出版社，20047 李立斌、唐应时.离合器实验台的开发与应用J. 湖南工业职业技术学院学报， 20048 何锋、杨宁 .机械设计M.贵州：贵州科技出版社，20039 杨晓辉主编 .膜片弹簧分离特性分析与计算J，2009.0210 林宁.汽车试验学 M.北京：机械工业出版社，199811 肖文颖等 .汽车膜
14、片弹簧离合器的优化设计J.汽车工程，2009.0212 顾晓阳主编 .现代设计技术在汽车离合器行业研发中的应用J.汽车与配件，2007.0113 徐灏.新编机械设计师手册（上、下册）M.北京：机械工业出版社，199514 程水生. 离合器总成动平衡机力学分析与参数选择J.机械设计，199415 苏.H. 列谢多夫.机械零件试验机与试验台M.北京：机械工业出版社，198516 张岚.基于有限元方法的汽车离合器从动盘超速旋转模拟实验分析J. 200817 陆君毅、吴荣仁 .带高速摄影系统的汽车离合器J.北京：中国机械工程，199918 W. Scott, P. Suntiwattana. Effect of Oil Additives on the Performance of a Wet Friction Clutch Material. Wear，1995.六、备注指导教师意见：签字： 年 月 日
