货车螺旋弹簧离合器说明书

目录第1章绪论..............................................................1第2章方案设计...........................................................32.1离合器的作用及设计要求................................................32.2离合器的分类..........................................................32.3压盘的驱动方式........................................................52.4离合器的通风散热措施..................................................52.5离合器的操纵方式......................................................62.6方案论证结论..........................................................6第3章基本尺寸参数选择...................................................73.1离合器基本性能关系式..................................................73.2后备系数的选择........................................................73.3摩擦片外径的确定......................................................83.4校核离合器所选尺寸....................................................9第4章离合器零件的结构选型及设计计算....................................114．1从动盘总成..........................................................114.1.1从动盘的设计.....................................................114.1.2从动盘毂.........................................................114.1.3减震器弹簧的尺寸确定.............................................134.1.4减震器弹簧的计算.................................................144.2压盘和离合器盖.......................................................164．2．1压盘设计.......................................................164．2．2离合器盖设计...................................................204．3离合器分离装置的设计................................................204．3．1分离杆.........................................................204．3．2分离轴承及分离套筒.............................................224．4圆柱螺旋弹簧设计....................................................234．4．1结构设计要点...................................................234．4．2弹簧的材料及许用应力...........................................244．4．3弹簧的计算.....................................................244．4．4离合器的平衡...................................................26结论...................................................................27致谢...................................................................28参考文献..............................................................29广西科技大学2013届毕业设计说明书1第1章绪论根据德国出版的2003年汽车年鉴，2002年世界各国114家汽车公司所生产的1864款乘用车中，手动机械变速器车款数为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（当然不排除一些国家或地区自动挡式车款是其主流产品）。至于未来，考虑到传动系由MT向自动传动系过渡，采用AMT技术其产品改造较为容易，因此AMT技术是自动传动系统有力的竞争者。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。在早期研发的离合器机构中，锥形离合器最成功。他的原型设计曾在1889年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上，它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。采用锥体离合器的方案一直沿用到20世纪20年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较容易，摩擦面易修复。它的摩擦材料曾用过驴毛带、皮革带等。那是也曾出现过蹄-鼓式离合器代替锥形离合器，其结构形式有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。蹄-鼓式离合器用的摩擦元件为木块、皮革带等，蹄-鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。无论锥形离合器或蹄-鼓式离合器，都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动见根本无法分离的自锁现象。现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是，在汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。早起设计中，多片按成对布置设计，一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金属对金属的摩擦副，把它们浸在油中工作，能达到更满意的性能。浸在油中的盘片式离合器，盘子直径不能太大，以避免在高速时把油甩掉。此外有野容易把金属盘片粘住，不易分离。石棉基摩擦材料的引入和改进，使得盘片式离合器可以传递更大的转矩，能耐受更高的温度。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可以用较小的摩擦面积，因而可以减少摩擦片数，这是有多片离合器向单片离合器转变的关键。早期单片干式离合器有与锥形离合器先类似的问题，即离合器接合时不够平顺。但是由于单片干式离合器结构紧凑散热量好，转动惯量小所以以内燃机为动力的汽车经常采用它，尤其是成功开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此。第一次世界大战后初期，单片离合器的从动盘金属片上没有摩擦面片，摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上，弹簧布置在中央，通过杠杆放大后作用在压盘上。后来改用多个直径较小的弹簧（一般至少6个），沿着圆周布置直接压在压盘上，成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。这种布置在设计上带来了实实在在的好处，是压盘上弹簧的工作压力分布更均匀，并减小里轴向尺寸。随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，乘广西科技大学2013届毕业设计说明书2用车上愈来愈多地采用双质量飞轮的扭转减震器，能更有效地降低传动系噪声。近年来湿式离合器在技术上不断改进，在国外某些重型牵引汽车和自卸汽车上有开始采用多片湿式离合器。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制冷却的结果，摩擦表面温度较低（不超过93°），因此起步时长时间打滑不至于的烧损摩擦片。据报道这种离合器有着良好的起步能力，其使用寿命可达干式离合器的5-6倍。1广西科技大学2013届毕业设计说明书3第2章方案设计2.1离合器的作用及设计要求对于业内然机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机直接相连接的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。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接合，保证汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受得最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。为了保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足以下基本要求；1.在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载。2.接合时要完全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。3.分离时要迅速、彻底。4.从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。5.应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。6.应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪音的能力。7.操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。8.作用在从动盘上的总压力和摩擦材料的摩擦因素在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。9.具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、实用寿命长。10.结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便。22.2离合器的分类1、按压紧弹簧和布置形式分如表2.1广西科技大学2013届毕业设计说明书4表2.1离合器的分类类型结构优点缺点周置弹簧离合器压紧弹簧均采用圆柱螺旋弹簧，并均匀地分布在一个或同心的两个圆周上结构简单，制造容易压紧弹簧容易受热回火失效，发动机最大转速很高时离合器传递转矩的能力下降，弹簧容易磨损断裂中央弹簧离合器采用一至两个圆柱螺旋弹簧或用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并布置在离合器的中心有足够的压紧力，踏板力小，操纵轻便，弹簧不易受热回火失效结构复杂，轴向尺寸较大斜置弹簧离合器弹簧压力斜向作用在传力盘上，并通过压杆作用在压盘上在摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变，工作性能稳定，踏板力较小结构复杂膜片弹簧离合器膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成具有较理想的非线性弹性特征，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小，性能较稳定，摩擦片接触良好，磨损均匀，通风散热性好，使用寿命长，平衡性好制造工艺较复杂，制造成本高，对材质和精度要求较高，非线性弹性特性在生产中不易控制广西科技大学2013届毕业设计说明书52﹑按从动盘数分如表2.2表2.2离合器的分类分类优点缺点单片离合器结构简单，轴向尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，分离彻底，接合平顺，从动部分转动惯量小发动机传递的最大转矩一般不大双片离合器传递转矩的能力较大，接合较为平顺、柔和，径向尺寸较小，踏板力较小轴向尺寸大，结构复杂，中间压盘通风散热性差，分离行程较大，不易分离彻底，从动部分转动惯量大多片离合器接合更加平顺、柔和，摩擦表面温度较低，磨损较小，使用寿命长分离行程大，分离不彻底，轴