《汽车设计》课程设计-拉式膜片弹簧离合器设计

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1、11学学 号号汽车设计汽车设计课程设计课程设计题题 目目拉式膜片弹簧离合器设计拉式膜片弹簧离合器设计学学 院院物流学院物流学院专专 业业交通运输交通运输班班 级级零八级一班零八级一班姓姓 名名指导教师指导教师22目目 录录一 离合器车型的选定 1二 离合器基本结构参数的选择 21 摩擦片主要参数选择 22 离合器后背参数的确定 33 单位压力0P的确定44 摩擦片基本参数的优化 55 摩片弹簧基本参数的选择 76 膜片弹簧的优化设计 87 离合器压盘设计 98 离合器盖设计 109 从动盘总成设计 11参考文献13心得14附图11一一 离合器车型的选定离合器车型的选定1.1.本设计针对的车型是

2、长安福特汽车本设计针对的车型是长安福特汽车2.2.基本参数如下：基本参数如下： 车 型：长安福特 整车质量：1084 (kg)最高车速：n=170 (km/h) 主要尺寸：3950*1722*1467 长/宽/高 (mm)最大功率：63/6000 (Kw/rpm) 最大扭矩：123/3500 (N.m/rpm)22二二 离合器基本结构参数的确定离合器基本结构参数的确定1.1.摩擦片主要参数的选择摩擦片主要参数的选择摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命 有决定性的影响。当离合器结构形式及摩擦片材料已选定，发动机最大转矩已知，适当maxeT选取后备系数 和单位压力 P

3、0，可估算出摩擦片外径。摩擦片外径 D（mm）也可以根据发动机最大转矩（N.m）按如下经验公式选maxeT用（2.1）maxeDTKD 式中，为直径系数，取值范围见表 2-1。DK由选车型得= 123 Nm，=14.6，maxeTDK则将各参数值代入式后计算得 D=161.9218 mm表表 2-1 直径系数直径系数的取值范围的取值范围DK车 型直径系数DK乘用车14.616.018.5(单片离合器)最大总质量为 1.814.0t 的商用车13.515.0(双片离合器)最大总质量大于 14.0t 的商用车22.524.033根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据下表 2-2表表 2-22-

4、2 离合器摩擦片尺寸系列和参数（即离合器摩擦片尺寸系列和参数（即 GB1457GB14577474）外径 D/mm160180200225250280300325350内径 d/mm110125140150155165175190195厚度 h/3.23.53.53.53.53.53.53.54=d/DC0.6870.6940.7000.6670.5890.5830.5850.5570.54013C0.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.827单位面积 F/3cm1061321602213024024665466782.2.离合器后备系数离合器后备系

5、数 的确定的确定后备系数 是离合器的重要参数，反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度，选择 时，应从以下几个方面考虑：a. 摩擦片在使用中有一定磨损后，离合器还能确保传递发动机最大扭矩；b. 防止离合器本身滑磨程度过大；c. 要求能够防止传动系过载。通常轿车和轻型货车 =1.21.75。本设计的是 1.1 吨微型轿车离合器，参看有关统计质料“离合器后备系数的取值范围” （见下表 2-3） ，并根据乘用车及最大总质量小于 6t 的商用车=1.201.75，结合设计实际情况，故选择 =1.5。表表 2-32-3 离合器后备系数的取值范围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

6、 6t 的商用车1.201.75最大总质量为 614t 的商用车1.502.2544挂车1.804.003 3、单位压力、单位压力0P的确定的确定摩擦面上的单位压力0P的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关.离合器使用频繁,工作条件比较恶劣(如城市用的公共汽车和矿用载重车),单位压力0P较小为好。当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力0P。因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力0P应随摩擦片外径的增加

7、而降低。摩擦片的摩擦因数取决于摩擦片所用的材料及基工作温度、单位压力和f滑磨速度等因素。可由表 2.4 查得：取 f=0.3由于单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用于轿车和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器,又因为摩擦面数 Z 为离合器从动盘数的两倍，所以 Z=2，决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。 离合器间隙 t 是指离合器处于正常接合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限 位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全接合，在分离轴承和分 离杠杆内端之间留有的间隙。该间隙 t 一般为 34m

8、m。取 t=4mm。表表 2.4 摩擦材料的摩擦因数的取值范围摩擦材料的摩擦因数的取值范围摩擦材料摩擦因数 f模压0.200.25石棉基材料 编织0.250.35 铜基0.250.35粉末冶金材料 铁基0.300.50 金属陶瓷材料0.4max33 012 (1)eTDfZpc （2.2）由式（2.2）得： 55max 03312 (1)eTpfZDc （2.3） 代入数据得：单位压力： 00.29pMPa表表 2.5 摩擦片单位压力的取值范围摩擦片单位压力的取值范围摩擦片材料单位压力/MPa0p模压0.150.25石棉基材料编织0.250.35模压粉末冶金材料编织0.350.50金属陶瓷材料0.701.504. 摩擦片基本参数的优化摩擦片基本参数的优化（1） 设计变量 后备系数 取决于离合器工作压力 F 和离合器的主要尺寸参数 D 和 d。单 位压力 P 也取决于离合器工作压力 F 和离合器的主要尺寸参数 D 和 d。因此， 离合器基本参数的优化设计变量选为：TTFDdxxxX321（2） 目标函数 离合器基本参数优化设计追求的目标，是在保证离合器性能要求的条件下 使其结构尺寸尽可能小，即目标函数为66)(4min)(22dDxf（3）约束条件