离合器的设计与分析.doc
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目录
目录 1
1 绪论 2
1.1概述 2
1.2离合器的功用 2
1.3离合器分类 2
2.1 摩擦离合器的主要组成及结构型式 2
2.1.1 组成 2
2.2 摩擦式离合器的基本结构原理 3
3 离合器的基本参数和尺寸 4
3.1离合器设计所需原始数据: 4
3.2摩擦片设计 4
3.2.1摩擦片主要参数的选择 4
3.2.2 摩擦片基本参数的优化 7
3.3摩片弹簧设计 9
3.3.1膜片弹簧主要参数的选择 9
3.3.2 膜片弹簧的优化设计 10
3.3.3膜片弹簧的载荷与变形关系 11
3.3.4膜片弹簧的应力计算 13
3.4扭转减震器设计 16
3.4.1扭转减振器的功能 16
3.4.2 扭转减振器的结构类型的选择 16
3.4.3扭转减振器的参数确定 17
3.5离合器的操纵机构设计 21
4 离合器主要零部件的结构设计 23
4.1 从动盘总成 23
4.1.1摩擦片设计 23
4.1.2从动盘毂设计 23
4.1.3从动片设计 25
4.2 压盘和离合器盖 25
4.2.1压盘设计 25
设计小结 27
致谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1概述
对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系是作为一个独立总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主从动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构等四个部分。
1.2离合器的功用
1.保证汽车平稳起步
起步前汽车处于静止状态,如果发动机与变速箱是刚性连接的,一旦挂上档,汽车将由于突然接上动力突然前冲,不但会造成机件的损伤,而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力,使发动机转速急剧下降而熄火。
2.便于换档
汽车行驶过程中,经常换用不同的变速箱档位,以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离,那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除,其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。
3.防止传动系过载
汽车紧急制动时,车轮突然急剧降速,而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性,仍保持原有转速,这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩,使传动系的零件容易损坏。
1.3离合器分类
汽车离合器有摩擦式离合器、液力变矩器(液力偶合器)、电磁离合器等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。 2摩擦式离合器的结构形式及原理
2.1 摩擦离合器的主要组成及结构型式
2.1.1 组成
摩擦离合器由主动部分(飞轮,离合器盖和压盘等),从动部分(从动盘本体,摩擦片和从动盘毂),压紧机构(螺旋弹簧或膜片弹簧),操纵机构(分离机构和离合器踏板及传动机构,助力机构等)四部分组成。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机构。操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。
2.1.2 结构型式
按结构型式可分为1)周置弹簧离合器 2)中央弹簧离合器 3)膜片弹簧离合器 4)双片离合器 5)斜置拉式弹簧离合器 6)金属陶瓷离合器 7)湿式离合器。
汽车离合器多采用单片盘形离合器。因其结构简单,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接合平顺,因此被广泛应用于各级轿车及微、中、轻型客车与货车上,在发动机转矩不大于1000N·m的大型客车和重型货车上也有所推广。因此本设计采用单片盘式离合器。
2.2 摩擦式离合器的基本结构原理
就摩擦式离合器本身而言,按其功能要求,结构上应由下列几部分组成:主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆。其结构如图2-2所示。
(a) (b)
图2-2 离合器结构简图
( a)接合 (b)分离
1—飞轮;2—从动盘总成;3—压盘;4—分离杆;5—分离套筒;6—分离器制动;7—离合器踏板;8—压紧弹簧;9—离合器盖;10—变速器第一轴(离合器输出轴);11—分离拨叉及操纵连接杆
从图2-2中可以看出,压盘3、分离杆4和压紧弹簧8一起组装在离合器盖9内,俗称为离合器盖总成。盖总成通过螺栓安装到发动机的飞轮上。飞轮1和压盘3为主动件,发动机的转矩通过这两个主动件输入。飞轮1和压盘3之间为从动件总成2,它作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入转矩,并通过其中间的从动盘毂花键输出转矩(由变速器第一轴10接受)。压紧弹簧8(它可以是螺旋弹簧或膜片弹簧)通过压盘3
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