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1、 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1离合器概述11.2影响离合器工作性能的因素21.3试验台的发展现状及趋势31.4本课题的研究内容及意义8第2章 高速破坏试验台设计方案92.1 实验台的设计思路92.1.1实验台的组成92.1.2 实验台的分类92.2试验台的实验原理122.3传感器的选用132.3.1转速传感器132.3.2声敏传感器142.4实验台的总布置设计152.5 本章小结16第3章 实验台的设计计算173.1 实验台技术参数及设计流程173.2 实验台各总成设计173.2.1 电动机的选择173.2.2 第一级联轴器的设计183.2.3 总传动比设计183.2.
2、4 变速器齿轮的设计计算183.2.5 变速器轴的设计与校核253.2.6 第二级联轴器的设计313.2.7 驱动轴的设计313.3 本章小结32结 论33参考文献34致谢35摘 要 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。设计过程中，针对整个试验台的性能要求对整
3、个试验台进行布置设计，包括电机的选择，传动比的分配，联轴器的选择等。另外，还对对变速器中的齿轮，轴，键进行设计计算以及强度等的校核计算，完成了离合器压盘总成高速破坏试验台的设计。为研制开发汽车零部件试验装置提供理论参考。全套图纸，加153893706关键词：离合器总成；传动机构；变速器；高速破坏性试验；试验台设计ABSTRACTWith he Hyundai Motor and continuous improvement in engine speed, the clutch also made new demands, in addition to the requirements des
4、pite its high-speed engines to ensure maximum torque transmission, but also require the rotation must have sufficient mechanical strength to ensure safety reliable work. In the course of clutch and transmission flywheel connected to the structure constitutes a complex, vulnerable parts in the high-s
5、peed rotation in the course of the effect of centrifugal force, resulting in damage, so the development of its devastating performance test rig, to test its high-speed operation under the the ability to avoid its use in case of accidents is very necessary.The design process, the test-bed for the ent
6、ire performance requirements of the test-bed for the entire layout, including the choice of motor, the transmission ratio of the distribution, the choice of coupling. In addition, in the right right reducer gears, shaft, key design and strength calculation of the check, the completion of the clutch
7、pressure plate and cover assembly of high-speed destruction of test-bed design. Research and development of automotive components for test equipment and provide a theoretical reference.Key words: Clutch Assembly; Transmission; Reducer; High-speed Destructive Test; Test-bed DesignIII第1章 绪 论1.1离合器概述离合
8、器是汽车传动系统中的一种重要的传动装置。它主要实现主动轴和从动轴之间运动和动力的传递和脱离。一般地说，离合器可以实现汽车的启动、停车、换挡、传动轴在运动中的同步、汽车启动和超载时的安全保护等功能，此外，还可以实现防止从动轴的逆转、控制传递扭矩的大小、满足接合时间等方面的要求。汽车主要使用摩擦离合器。摩擦离合器的传动原理是依靠本身的工作元件在接合时的摩擦作用来传递运动和扭矩。汽车离合器是一种常闭式可操纵离合器，其工作过程通常为工作脱开接合的循环过程。由于是常闭状态，所以使离合器通常处于承担负载的状态，只有在偶然或较短暂的时间条件下，才需要通过操纵装置加力使接合元件的主动部分和从动部分脱开，即操纵
9、装置对主动接合元件所施的力为脱开力，而离合器所需的重新接合的压紧力则是由弹簧力来实现。汽车离合器是最重要的结构，保证汽车平稳起步汽车由静止到行驶的过程，其速度由零逐渐增大。有了离合器，在汽车起步时离合器逐渐接合（与此同时，逐渐踩下加速踏板以增加发动机的输出转矩），这样，离合器所能传递的转矩也就逐渐增大，于是发动机的转矩便可有小变大地传给传动系，当牵引力足以克服汽车的行驶阻力时，汽车便由静止状态开始缓慢地加速，实现平稳起步。汽车在行驶过程中，为了适应行驶条件的变化，变速器需要经常换用不同的挡位工作，而普通齿轮式变速器换档时通过拨动换档机构来实现的，即在用挡位的一对齿轮副退出啮合，待用挡位的一对齿
10、轮副进入啮合，换档时，如果没有离合器将发动机与变速器之间的动力暂时切断，在用挡位齿轮副之间将因压力很大而难以脱开，待用挡位的齿轮副将因两者圆周速度不等而难以进入啮合，即使能进入啮合也会产生很大的冲击和噪声，损坏机件，装设了离合器后，换档前先使离合器分离，暂时切断传动系动力传递，然后再进行换档操作，以保证换档操作过程的顺利进行，并减轻或消除换档时的冲击。当汽车紧急制动时，车轮突然紧急降速。若发动机与传动系刚性连接，将迫使发动机也随着急剧降速，其所有运动件将产生很大的惯性力矩，这一力矩作用于传动系，会造成传动系过载而使机件损坏，有了离合器，当传动系承受载荷超过离合器所能传递的最大转矩时，离合器会自
11、动打滑以消除这一危险，从而起到过载保护的作用1。1.2 影响离合器工作性能的因素1. 原动机特性不同的原动机具有不同的工作特性，它是影响离合器工作储备能力的一个重要因素。例如，三相鼠笼电动机具有较硬的自然机械特性，而活塞式内燃机则具有较软的机械特性。软特性的原动机在加载后转速有较大的降低。离合器接合过程包括了原动机的降速过程，允许有较小的工作储备来工作，因为主、从动轴离合器是在较低的转差条件下接合，并在接合后共同以一较低的转速上升到预定的转速。离合器的接合是在原动机起启动后进行的，因此内燃机通常不能带负载起动，一般必须用离合器来实现与工作机的连接。2. 负载特性离合器需要传递的负载扭矩有两种：
12、一种是工作机的正常工作负载，另一种是工作机起动时包括离合器从动部分在内的所有从动质量的惯性负载。如果在起动时就有工作负载，则离合器需传递的扭矩就应包括在内。在起动时，所有从动件的惯量对离合器需传递扭矩的能力影响是很大的，特别是在高转差条件下，接合大的从动件惯量，惯性负载可以达到很大，有时甚至使工作负载显得微不足道。在接合过程中，如果要求接合时间过短，则可能导致离合器传递扭矩过大，而不得不加大离合器的容量和尺寸；如果接合容量仅仅根据工作负载来选择，则导致离合器严重打滑或接合时间过长2。在工作时，系统所产生的扭转振动可能出现很大的振动负载，使离合器或其他传动件产生破坏。振动的原因是系统受到周期性激
13、振力的作用。这种激振力可以是原动机(内燃机)产生的，也可以是工作的脉冲负载。如果系统的固有振动频率和激振频率相等，就会产生共振性振动负载。传动轴的转速达到轴系的临界转速时，将引起共振。设计时传动轴的正常工作转速应当远离临界转速才能使离合器所在的轴系避免共振。3. 离合器结构因素影响最大的是接合元件的接合特性。离合器的接合元件分为啮合与摩擦两大类，前者属于刚性接合，后者属于柔性接合。柔性接合的传动原理主要是依靠接合元件接触后的相互压紧，利用压紧后产生的摩擦力传递扭矩。此外允许在接合过程中有一定程度的打滑。虽然相对打滑在摩擦中会引起能量的损耗，使摩擦元件的温度迅速升高，甚至有可能使元件遭受很大磨损
14、导致损坏，但是只要严格控制使用条件，仍能达到预期的寿命。柔性接合的优点是能够使从动部分的转速较缓慢地上升，减小机械冲击，使机器的工作状态比较平稳；但是柔性接合的缺点是不能以恒定的传动比进行传动。4. 操纵方式不同的操纵方式也会影响离合器的工作性能，而且在某种程度上也决定了离合器的使用范围。5. 安装位置和精度各种离合器由于结构特点和工作性能不同，通常要求一定的安装位置和精度，否则就会影响离合器的正常工作和使用寿命。1.3试验台的发展现状及趋势机械制造业是现代工业的主体，是装备工业的支柱产业。在工业化中期，国民经济增长主要依赖制造业的高速增长，机械制造业对整个工业的发展起到基础和支撑作用。机械工
15、业是国家工业现代化的基础和经济实力的集中表现，也是实现军事现代化和保障国家安全的基础。因此，尽管当今世界上发达国家向以服务业为重心的后工业化社会和知识经济方向发展，但仍然高度重视机械工业的发展，其主导产业和战略产业地位依然牢固，美国、日本、德国拥有世界上最发达的机械工业，包括这三大国在内的许多发达国家都积极采取对策，重塑机械工业以迎接世界新一轮的产业结构调整和更加激烈的竞争3。当今世界机械工业的发展呈现全球化、集群化、信息化、服务化、产品高技术化的趋势。一是全球化战略已成为机械工业跨国公司抢占世界市场的首选战略，跨国公司为克服全球性生产能力过剩和产品生产成本不断上升的困难，加快了机械工业结构调整的步伐，纷纷将重心转向国外，掀起了新的兼并浪潮，规模越来越大，规模化生产使得垄断性跨国公司的技术创新和市场主导作用日益增强，例如在电力设备领域，世界前三大公司控制了全球大型电力设备市场的70%;各大跨国公司在不断联合重组，扩张竞争实力的同时，纷纷收缩战线，剥离非主营业务，以精干主业，提高系统成套能力和个性化、多样化市场适应能力;作为规模化生产的前提和条件，生产高水平零部件和配套产品的中场产业快速发
