畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)說明書

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)（英文）ADESIGNOFGEARBOXWITHHYDRODYNAMICTRANSMISSION院別廣東技術(shù)師范學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（汽車工程）姓名王增龍學(xué)號(hào)2006090343122指導(dǎo)教師徐蘭英答辯日期20105液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)摘要本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)液力傳動(dòng)變速箱，液力傳動(dòng)變速箱是汽車中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于叉車、牽引車、挖掘車等工業(yè)車輛中。本論文設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)60噸的液力傳動(dòng)變速箱。液力傳動(dòng)變速箱主要由變速箱、液力變矩器、油泵總成與主調(diào)壓閥和溢流閥組件、操縱閥組件、離合器和液壓控制等部分組成。由液力變矩器提供轉(zhuǎn)矩和具有前進(jìn)二檔、后退二檔共四個(gè)檔位的動(dòng)力換檔變速箱，液力傳動(dòng)變速箱采用單級(jí)二相三工作輪綜合式液力變矩器。液力變矩器使該液力傳動(dòng)變速箱具有液力傳動(dòng)輸出的自動(dòng)適應(yīng)性，能隨著外負(fù)載的變化而相應(yīng)改變其輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，而且要求能夠吸收和消除來自發(fā)動(dòng)機(jī)和外負(fù)載對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊振動(dòng)。所采用的換檔方式要求操縱簡單、方便，起動(dòng)平穩(wěn)，較大地減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。關(guān)鍵字液力傳動(dòng)變速箱；液力變矩器；離合器；操縱閥ADESIGNOFGEARBOXWITHHYDRODYNAMICTRANSMISSIONABSTRACTTHEISSUEISTODESIGNAHYDRAULICTRANSMISSIONGEARBOX,HYDRAULICTRANSMISSIONGEARBOXISINAVEHICLEDRIVENEQUIPMENT,WIDELYUSEDINFORKLIFTTRUCKS,TRACTORS,MININGTRUCKSANDOTHERINDUSTRIALVEHICLESACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSOFTHISDESIGN,THISTHESISISADRIVEOF60TONSOFHYDRAULICPOWERTRANSMISSIONDESIGNPROCESSMAINLYBYTHETRANSMISSIONHYDRAULICTRANSMISSIONGEARBOX,TORQUECONVERTER,OILPUMPASSEMBLYWITHTHEMAINPRESSUREREGULATINGVALVEANDPRESSURERELIEFVALVECOMPONENTS,CONTROLVALVECOMPONENTS,CLUTCHANDHYDRAULICCONTROLCOMPONENTSPROVIDEDBYTHEHYDRAULICTORQUECONVERTERANDAFORWARDSECONDGEAR,SECONDGEARBACKATOTALOFFOURSTALLSINTHEPOWERSHIFTTRANSMISSIONS,HYDRAULICPOWERTRANSMISSIONUSINGASINGLESTAGETWOPHASETHREEWHEELTORQUECONVERTERINTEGRATEDTYPESOTHATTHEHYDRAULICTORQUECONVERTERTRANSMISSIONWITHHYDRAULICTRANSMISSIONOUTPUTGEARAUTOMATICADAPTATIONTOCHANGESINEXTERNALLOADWITHCORRESPONDINGCHANGESINITSOUTPUTTORQUEANDSPEED,BUTALSOREQUIRESTHEABILITYTOABSORBANDREMOVEFROMTHEENGINEANDTHEOUTERLOADONTHETRANSMISSIONOFSHOCKANDVIBRATIONTHEAPPROACHREQUIRESCONTROLGEARUSEDINSIMPLE,EASY,SMOOTHSTART,THELARGEROPERATORSTOREDUCELABORINTENSITYKEYWORDHYDRAULICTRANSMISSIONGEARBOXHYDRAULICTORQUECONVERTERCLUTCHCONTROLVALVE目錄1緒論111選題的意義與目的112液力傳動(dòng)變速箱在國外的應(yīng)用213液力傳動(dòng)變速箱在我國的發(fā)展與應(yīng)用314創(chuàng)新思路32總體方案的設(shè)計(jì)421結(jié)構(gòu)介紹41、變速箱42、液力變矩器43、油泵總成44、主調(diào)壓閥、溢流閥部件55、操縱閥部件56、離合器522主要參數(shù)53變速箱、液力變矩器與液壓傳動(dòng)部分731變速箱設(shè)計(jì)7311變速箱傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)73121前進(jìn)擋齒輪設(shè)計(jì)83122前進(jìn)擋軸的設(shè)計(jì)9313倒擋設(shè)計(jì)93131倒檔零件設(shè)計(jì)1032液力變矩器設(shè)計(jì)10321液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理10322液力變矩器的設(shè)計(jì)計(jì)算113221液力變矩器的轉(zhuǎn)矩功率計(jì)算113222液力變矩器循環(huán)圓設(shè)計(jì)123223液力變矩器葉片設(shè)計(jì)1333液壓傳動(dòng)部分13331液力傳動(dòng)變速箱油路原理13332油泵總成設(shè)計(jì)14333主調(diào)壓閥、溢流閥部件164離合器與操縱閥組件1741離合器的功用及結(jié)構(gòu)方案的確定17411離合器的功用17412離合器的結(jié)構(gòu)方案分析1742濕式多片式液力離合器的結(jié)構(gòu)與工作原理22421結(jié)構(gòu)介紹22422工作原理2343前進(jìn)離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算25431離合器的基本參數(shù)和主要尺寸的選擇2642從動(dòng)盤、壓盤的設(shè)計(jì)284321從動(dòng)盤的設(shè)計(jì)284322壓盤設(shè)計(jì)31433壓緊彈簧、扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì)324331壓緊彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算324332扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)3344倒檔離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算34441倒檔離合器的基本參數(shù)和主要尺寸的選擇35442從動(dòng)盤、壓盤的設(shè)計(jì)364421從動(dòng)盤的設(shè)計(jì)364422壓盤設(shè)計(jì)39443壓緊彈簧、扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì)404431壓緊彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算404432扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)4145操縱閥組件41451離合器操縱機(jī)構(gòu)介紹41452操縱閥原理簡介43453操縱閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4446換擋機(jī)構(gòu)465總結(jié)47參考文獻(xiàn)48致謝491緒論11選題的意義與目的汽車是作為一種交通工具而產(chǎn)生的，但是汽車發(fā)展到今天已經(jīng)不能把它理解為單純的“行”的手段。因?yàn)椤捌嚮备淖兞水?dāng)代世界的面貌，它已經(jīng)成為當(dāng)代物質(zhì)文明與進(jìn)步的象征及文明形態(tài)的一種代表。人類社會(huì)及人民生活的“汽車化”，大大地?cái)U(kuò)大了人們?nèi)粘Ｉ畹幕顒?dòng)范圍，擴(kuò)大并加速了地區(qū)間、國際間的交往，成倍地提高了人們外出辦事的效率，極大地加速了人們的活動(dòng)節(jié)奏，促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展與人類的快速進(jìn)步，開創(chuàng)了現(xiàn)代“汽車社會(huì)”這樣一個(gè)嶄新的時(shí)代。隨著社會(huì)節(jié)奏的加速以及人們生活水平的提高，對(duì)汽車來說，人們要求它有自重輕、行使速度高、加速性能好、使用于各種路面上甚至無路地區(qū)行駛及機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。為了滿足汽車各種行使的需求，在汽車上要需要有一套復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車上最常用的是機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)，它是由發(fā)動(dòng)機(jī)以及離合器、變速器、萬向節(jié)傳動(dòng)軸、主減速器、差速器和驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置（如半軸）等部件組成。其中離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的部件而存在的。它在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著傳扭、分離傳動(dòng)、減振和過載保護(hù)多重功用，其品質(zhì)攸關(guān)汽車的性能，對(duì)于使用工況復(fù)雜、超載嚴(yán)重的中國汽車更是如此。隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的不斷提高、汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)果正逐步地向拉式結(jié)果發(fā)展，傳統(tǒng)的操作形式正向自動(dòng)操作形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應(yīng)高轉(zhuǎn)速，增加傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操作，已成為離合器的發(fā)展趨勢。現(xiàn)在國內(nèi)外的汽車、拖拉機(jī)、坦克、裝甲運(yùn)輸車、裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、挖掘機(jī)等很多機(jī)械和車輛都采用了液力傳動(dòng)變速，液力傳動(dòng)已經(jīng)占覺得的優(yōu)勢地位。（1）液力傳動(dòng)具有兩盒的自適應(yīng)性能。采用液力傳動(dòng)變速箱的工程機(jī)械和車輛，在困難和復(fù)雜的路面上行駛或外負(fù)載增大時(shí)，液力變矩器能使車輛自動(dòng)增大牽引力，同時(shí)降低行駛速度，以克服增大的外負(fù)載；反之，當(dāng)路面情況良好或外負(fù)載降低時(shí)，車輛又能夠自動(dòng)地減少牽引力和提高行駛速度。（2）提高車輛的通過性和具有良好的低速穩(wěn)定性。裝有液力傳動(dòng)變速箱裝置的車輛課在泥濘、沙、雪等地面上行駛，能夠提高車輛的通過性具有良好的低速穩(wěn)定性。（3）世界環(huán)境的不斷惡化以及石油的不斷消耗殆盡變速器的開發(fā)應(yīng)用變得更為重要，降低了排放污染。（4）簡化操縱，提高駕駛員的舒適性，可以使車輛平穩(wěn)起步，減少換擋或不換擋；在行駛過程中，液力元件可以吸收和減少振動(dòng)、沖擊，從而提高車輛乘坐的舒適性。隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,對(duì)液力傳動(dòng)變速箱的需求量將逐年大幅度增加。在這里,我們還清楚地看到,液力傳動(dòng)變速箱用戶對(duì)性能要求越來越高，以高性能價(jià)格比作為選擇機(jī)型的一個(gè)重要參數(shù),來獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。液力傳動(dòng)變速箱生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快,近年來已開發(fā)出不少新一代高檔次的液力傳動(dòng)變速箱產(chǎn)品。各類液力傳動(dòng)變速箱所占市場份額的這種變化,一方面顯示出中國液力傳動(dòng)變速箱用戶已逐漸成熟,廣大用戶需要的是高質(zhì)量、高水平、高效率的液力傳動(dòng)變速箱,以及要求有一個(gè)合理的價(jià)格和良好的售前、售后服務(wù)。另一方面也要求液力傳動(dòng)變速箱生產(chǎn)企業(yè)致力于提高產(chǎn)品的水平和質(zhì)量、樹立用戶至上,全心全意為用戶服務(wù)的觀點(diǎn),以新的形象、高質(zhì)量的產(chǎn)品參與市場競爭,重新贏得市場。總之,中國液力傳動(dòng)變速箱市場將持續(xù)呈波浪型發(fā)展,從科學(xué)的發(fā)展觀來看,要摒棄一切脫離實(shí)際的超前。今后一個(gè)時(shí)期液力傳動(dòng)變速箱市場火爆式的炎夏恐難遇到,我們期待溫暖、柔和、生機(jī)勃勃的春天的到來。期望中國液力傳動(dòng)變速箱市場能夠持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。12液力傳動(dòng)變速箱在國外的應(yīng)用液力傳動(dòng)得研究與應(yīng)用出現(xiàn)于20世紀(jì)初，在軍事工業(yè)、民用工業(yè)得廣泛運(yùn)用，如拖拉機(jī)、汽車、工程機(jī)械、建筑機(jī)械等制造行業(yè)，美國自20世紀(jì)70年代起，每年在轎車上液力傳動(dòng)變速箱得裝備達(dá)90以上，而在市區(qū)公交車上幾乎達(dá)到100。在各種工程機(jī)械中，液力傳動(dòng)已經(jīng)占絕對(duì)得優(yōu)勢地位。液力傳動(dòng)變速箱不僅廣泛應(yīng)用于各種車輛中，而且也被廣泛應(yīng)用于諸如石油鉆探機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械、礦山機(jī)械、食品機(jī)械等各種工業(yè)機(jī)械中。在汽車工業(yè)中，美國的通用汽車公司、福特汽車公司，日本得豐田、日產(chǎn)公司，德國得奔馳、ZF公司，意大利得菲亞特公司等都生產(chǎn)了有液力傳動(dòng)變速箱配二擋、三擋或四擋的汽車。在工程機(jī)械方面，日本生產(chǎn)得KLD100轉(zhuǎn)載機(jī)、美國卡特皮勒公司生產(chǎn)得950B和966D轉(zhuǎn)載機(jī)，日本小松公司生產(chǎn)得D8512A型推土機(jī)，美國卡特皮勒公司生產(chǎn)得T25D、日本豐田公司生產(chǎn)的424FG14型、日產(chǎn)公司生產(chǎn)得135DL和長河MFL460型、意大利菲亞特公司生產(chǎn)的D115C型叉車都裝備了液力傳動(dòng)裝置。從汽車誕生至今的100多年時(shí)間內(nèi)，汽車工業(yè)從無到有，以驚人的速度向前發(fā)展。汽車對(duì)人類的生活水平方式產(chǎn)生了很大的影響，人類的生活需求又對(duì)汽車的發(fā)展產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用。隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車性能的要求也越來越高，希望汽車更快捷、舒適、安全、可靠。近年來，自動(dòng)變速器和無極變速器的裝車率越來越高，人們以前的許多夢想得以實(shí)現(xiàn)。13液力傳動(dòng)變速箱在我國的發(fā)展與應(yīng)用在20世紀(jì)50年代，我國機(jī)車工業(yè)自行設(shè)計(jì)制造了“衛(wèi)星號(hào)”（即“東方紅1型”）液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。我國汽車工業(yè)自行設(shè)計(jì)并批量生產(chǎn)的液力傳動(dòng)紅旗牌轎車CA770，采用了四元件綜合式液力變矩器配兩擋行星自動(dòng)變速箱和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上還設(shè)計(jì)制造了CA774型紅旗牌轎車，它是CA770型得改進(jìn)型。目前，國產(chǎn)轎車如奧迪、捷達(dá)、別克等均有裝備液力傳動(dòng)變速箱的型號(hào)。我過自行設(shè)計(jì)并批量生產(chǎn)的上海牌32噸自卸載重汽車（SH180）采用了包含四元件綜合式液力變矩器、固定軸式變速箱、液壓操縱的液力傳動(dòng)系統(tǒng)。在工程車輛中，采用液力傳動(dòng)的機(jī)械占有優(yōu)勢。裝載機(jī)中ZL20、ZL30、ZL40、ZL50、ZL60、ZL70、ZL80、ZL90以及ZM425木材裝載機(jī)中都采用了液力機(jī)械傳動(dòng)變速箱。液力元件有三元件綜合式變矩器、四元件綜合式變矩器或雙渦輪液力變矩器；變速箱有定軸式和行星式兩種，采用動(dòng)力換擋，液力操縱。在C7型鏟運(yùn)車、C65型推土機(jī)運(yùn)車以及3平方米短臂挖掘機(jī)，在港口、碼頭、車站、倉庫、車間裝卸用得叉車上，在輪式和履帶式推土機(jī)中也采用液力傳動(dòng)系統(tǒng)。除此之外，我國自行研制得一些石油鉆機(jī)、采煤機(jī)械、龍門吊車、帶式輸送機(jī)、履帶式戰(zhàn)斗車輛和自行火炮等車輛和機(jī)械也都配備了液力元件。14創(chuàng)新思路隨著國內(nèi)汽車市場的發(fā)育成長，液力傳動(dòng)變速箱產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化，產(chǎn)品的針對(duì)性越來越強(qiáng)，因此在保證現(xiàn)有液力傳動(dòng)變速箱生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)到加入WTO后良好的合作開發(fā)機(jī)遇，取長補(bǔ)短，要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢，要緊跟客車低地板化、綠色環(huán)?；⒊鞘泄淮笮突陌l(fā)展方向，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國國情的重型車用液力傳動(dòng)變速箱。2總體方案的設(shè)計(jì)21結(jié)構(gòu)介紹液力傳動(dòng)變速箱是由變速箱、液力變矩器、油泵總成、主調(diào)壓閥、溢流閥部件、操縱閥部件和離合器組成。下面逐步介紹各個(gè)部件1、變速箱本次變速箱設(shè)計(jì)選用斜齒圓柱齒輪。斜齒圓柱齒輪因其使用壽命長，傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲小而得到廣泛使用。設(shè)計(jì)要求變速箱在低檔工作時(shí)作用有較大的力，所以變速箱的低檔布置在靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。通過控制軸的長度即控制檔數(shù)，來保證變速箱有足夠的剛性。軸的設(shè)計(jì)輸出軸上的功率P70KW，轉(zhuǎn)速N2200R/MIN，轉(zhuǎn)距T70NM。2、液力變矩器本次設(shè)計(jì)的液力變矩器為單級(jí)二相三元性結(jié)構(gòu)，選用沖焊型液力變矩器。它有三個(gè)工作輪泵輪、渦輪、導(dǎo)輪。它直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞扭矩和離合作用。通過泵輪將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ饕后w的動(dòng)能、壓力能，再經(jīng)渦輪將液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能而輸出，在這一過程中，通過導(dǎo)輪增加了輸出力矩。它能根據(jù)外載荷的變化自動(dòng)完成無級(jí)變矩、無級(jí)變速的平穩(wěn)傳動(dòng)，有效衰減了傳動(dòng)中的沖擊和震動(dòng)。根據(jù)動(dòng)力機(jī)凈標(biāo)定轉(zhuǎn)速和功率NBNDB2200R/MIN1，PDB70KW。根據(jù)液力變矩器的零工況泵輪公稱扭矩MBGO70NM進(jìn)一步確定變矩器的型號(hào)為YJH315型3、油泵總成油泵通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不論汽車是否行駛，油泵都在運(yùn)轉(zhuǎn)，為自動(dòng)變速器中的變矩器、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、換擋控制系統(tǒng)部分提供一定油壓的液壓油。本次設(shè)計(jì)中，泵必須安裝在變矩器的機(jī)殼上，并靠變矩器的輸出軸來驅(qū)動(dòng)。如果把泵直接安裝在變矩器的輸出軸上，則就回使變矩器變的體積龐大，而且在工藝上也是有很大的困難。因此我們根據(jù)泵的的動(dòng)力輸入方式，可以確定使用齒輪泵，這樣實(shí)現(xiàn)起來方便而且效率高本次設(shè)計(jì)采用的油泵型式是月牙型的定量泵。4、主調(diào)壓閥、溢流閥部件調(diào)節(jié)主回路油壓的調(diào)壓閥稱為主調(diào)壓閥。油泵產(chǎn)生的液壓調(diào)節(jié)后形成主油路壓力，作為整個(gè)液壓系統(tǒng)中各閥的基礎(chǔ)液壓。當(dāng)油泵把油液輸送到液壓系統(tǒng)時(shí)，油泵的輸出油壓隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加而升高，過高的油壓可能引起油泵停轉(zhuǎn)或部件損壞。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，在液壓系統(tǒng)都設(shè)有調(diào)壓閥，以調(diào)節(jié)和保持主回路的油壓，起到限壓和溢流的作用。5、操縱閥部件操縱閥的作用是通過控制離合器的限制或接通來實(shí)現(xiàn)換擋，微動(dòng)閥的作用是調(diào)壓。液壓式操縱閥由總泵主缸、分泵工作缸、管路系統(tǒng)、回位彈簧等組成。具有摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，質(zhì)量小，布置方便，接合柔和有助于降低猛接離合器時(shí)傳動(dòng)系的動(dòng)載荷。系統(tǒng)剛度好有助于減小自由行程，也便于遠(yuǎn)距離操縱及采用可翻傾式駕駛室等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)選用液壓式操縱閥。6、離合器本次離合器設(shè)計(jì)的要求為摩擦面多，接合平順柔和；摩擦片浸在油中工作，表面磨損小、使用壽命長，故選用濕式多片液力離合器，共設(shè)計(jì)兩個(gè)離合器，即一個(gè)前進(jìn)離合器和一個(gè)倒擋離合器。濕式多片液力離合器的結(jié)構(gòu)包括離合器蓋、回位彈簧，滾針軸承，摩擦片等部件。主、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)，操縱閥是控制離合器限制或接通的裝置。22主要參數(shù)驅(qū)動(dòng)60噸的液力傳動(dòng)變速箱主要設(shè)計(jì)參數(shù)1）外形尺寸740580620MM2）功率70KW3）轉(zhuǎn)速2200R/MIN4）油壓1215MPA5）力矩70NM6）凈質(zhì)量400KG7）變速要求四級(jí)3變速箱、液力變矩器與液壓傳動(dòng)部分31變速箱設(shè)計(jì)311變速箱傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)以下是液力傳動(dòng)變速箱的總體方案圖，如圖31圖31總體方案圖說明前進(jìn)一擋由輸入軸經(jīng)齒輪2和8結(jié)合，由輸出軸輸出；前進(jìn)二擋由輸入軸經(jīng)齒輪1和7結(jié)合，由輸出軸輸出；后退一擋由輸入軸經(jīng)齒輪3和6，過中間軸，又由齒輪5和8，最后有輸出軸輸出；后退二擋由輸入軸經(jīng)齒輪3和6，過中間軸，又由齒輪4和7，最后有輸出軸輸出；表31擋位齒數(shù)表312前進(jìn)擋設(shè)計(jì)由于汽車變速箱各檔齒輪的工作情況是不相同的，所以按齒輪受力、轉(zhuǎn)速、噪聲要求等情況，應(yīng)該將它們分為前進(jìn)擋工作區(qū)和后退檔工作區(qū)兩大類。前進(jìn)擋工作區(qū)在這個(gè)區(qū)內(nèi)的工作特點(diǎn)是行車?yán)寐瘦^高，因?yàn)樗瞧嚨慕?jīng)濟(jì)性檔位。在高檔工作區(qū)內(nèi)的齒輪轉(zhuǎn)速都比較高，因此容易產(chǎn)生較大的噪聲，特別是增速傳動(dòng)，但是它們的受力卻很小，強(qiáng)度應(yīng)力值都比較低，所以強(qiáng)度裕量較大，即使削弱一些小齒輪的強(qiáng)度，齒輪匹配壽命也在適用的范圍內(nèi)。因此，在前進(jìn)檔工作區(qū)內(nèi)齒輪的主要設(shè)計(jì)要求是降低噪聲和保證其傳動(dòng)平穩(wěn)，而強(qiáng)度只是第二位的因素。檔數(shù)多少影響到檔與檔之間的傳動(dòng)比比值。比值過大會(huì)造成換檔困難。一般認(rèn)為比值不宜大于1718。因此如最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比之比值愈大，檔位數(shù)也應(yīng)愈多。對(duì)于轎車而言，由于其行駛車速高，比功率大，最高檔的后備功率也大，即最高檔的動(dòng)力因素大，所以其最高檔與起動(dòng)檔的動(dòng)力因素間的變化范圍較小。重型貨車的比功率更小，使用條件也更復(fù)雜，所以一般采用六檔至十幾個(gè)檔的變速箱，以適應(yīng)復(fù)雜的使用條件，從而使汽車具有足夠的動(dòng)力性和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。但本設(shè)計(jì)為了滿足使用要求，擋數(shù)設(shè)計(jì)為前進(jìn)為二擋3121前進(jìn)擋齒輪設(shè)計(jì)（1）合理選用模數(shù)在現(xiàn)代變速箱設(shè)計(jì)中，各檔齒輪模數(shù)的選擇是不同的。但為了經(jīng)濟(jì)性和用途的要求，初選模數(shù)M4。（2）合理選用壓力角對(duì)于同一分度圓的齒輪而言，若其分度圓壓力角不同，基圓也就不同。當(dāng)壓力角越大時(shí)，基圓直徑就越小，漸開線就越彎曲，輪齒的齒根就會(huì)變厚，齒面曲率半徑增大，從而可以提高輪齒的彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度。檔位參數(shù)前進(jìn)一擋前進(jìn)二擋后退一擋后退二擋齒數(shù)282Z48848128748483Z628485848483Z6484848傳動(dòng)比（I）175056175056（3）合理選用螺旋角為了保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性、低噪聲和少?zèng)_擊，所有齒輪都要選擇較大的螺旋角，一般都在30度左右。（4）分析齒頂寬對(duì)于正變位齒輪，隨著變位系數(shù)的增大，齒頂高也增大，而齒頂會(huì)逐漸變尖。所以必須對(duì)齒輪進(jìn)行齒頂變尖的驗(yàn)算。對(duì)于汽車變速箱齒輪，一般推薦其齒頂寬不小于02504M。3122前進(jìn)擋軸的設(shè)計(jì)第一軸和中間軸（3045,DAM1）第二軸（33MAX17,ET2）式中發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩，NMAXET軸的直徑D與軸的長度L的關(guān)系可按下式選取第一軸和中間軸D/L016018；第二軸D/L018021。圖32軸的設(shè)計(jì)圖313倒擋設(shè)計(jì)倒檔概述由于倒檔使用率不高，為了經(jīng)濟(jì)性，采用和前進(jìn)擋一樣的設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)倒檔傳動(dòng)，利用在前進(jìn)檔的傳動(dòng)路線中，加入一個(gè)中間傳動(dòng)齒輪的方案，也有利用兩個(gè)聯(lián)體齒輪的方案。由于前者結(jié)構(gòu)簡單，鼓采用中間傳動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)倒擋。3131倒檔零件設(shè)計(jì)圖33倒退一擋齒輪圖34倒車軸32液力變矩器設(shè)計(jì)321液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理變矩器的結(jié)構(gòu)包括泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和罩輪，泵輪與變矩器殼體連成一體，其內(nèi)部徑向裝有許多扭曲的葉片，葉片內(nèi)緣則裝有讓變速器油液平滑流過的導(dǎo)環(huán)。變矩器殼體與曲軸后端的驅(qū)動(dòng)盤相連接。同泵輪一樣，渦輪也裝有許多葉片。但渦輪葉片的扭曲方向與泵輪葉片的扭曲的方向相反。渦輪中心有花鍵孔與變速器輸入軸相連。泵輪葉片與渦輪葉片相對(duì)安置，中間有34MM的間隙。導(dǎo)輪位于泵輪與渦輪之間，通過單向離合器安裝在與油泵連接在一起的導(dǎo)輪軸上，油泵安裝在變速器殼體上。液力傳遞過程如下圖圖35液力傳遞過程示意圖泵輪渦輪導(dǎo)輪泵輪，依次反復(fù)循環(huán)。渦輪扭矩泵輪液流沖擊渦輪的扭矩導(dǎo)輪反作用扭矩液力變矩器的工作原理示意圖如下圖36工作原理示意圖322液力變矩器的設(shè)計(jì)計(jì)算3221液力變矩器的轉(zhuǎn)矩功率計(jì)算液力變矩器主要依靠其泵輪來吸收從發(fā)動(dòng)機(jī)或輸入軸傳遞而來的功率或轉(zhuǎn)矩。泵輪轉(zhuǎn)矩TBGBNB2D5（33）式中B泵輪功率系數(shù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)取決于變矩器的型式和幾何形狀以及TB，NB和D所用的單位。對(duì)于一組幾何相似的液力變矩器在等傾角（運(yùn)動(dòng)學(xué)相似）工況下時(shí)，它是常數(shù)，而當(dāng)轉(zhuǎn)速比I改變時(shí)，則發(fā)生變化，即B是轉(zhuǎn)速比的函數(shù)。上述轉(zhuǎn)矩及功率的計(jì)算方程，同樣適用于渦輪，其型式為TTGTNT2D5（34）利用B及T值，可以計(jì)算出表示液力變矩器的其他數(shù)值。1）變矩比KTT/TBT/B2）效率KIT/BI求得這些數(shù)值以后，可以根據(jù)上3），4）式求出轉(zhuǎn)矩系數(shù)K及轉(zhuǎn)矩TB值及TT值。實(shí)際應(yīng)用中求輸入輸出特性來得到。3222液力變矩器循環(huán)圓設(shè)計(jì)1）循環(huán)圓形狀的選擇采用圓形循環(huán)圓。2）工作輪在循環(huán)圓中的排列位置徑流式工作輪從軸面圖看，液流沿著葉片半徑方向流動(dòng)。我們按照設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)方便采用這種。3）循環(huán)圓尺寸的確定A）先確定變矩器有效直徑根據(jù)動(dòng)力機(jī)凈標(biāo)定轉(zhuǎn)速和功率NBNDB2200R/MIN1PDB70KW查液力變矩器系列型譜圖,可初步選用有效直徑為D315MM,公稱力矩為63NM的液力變矩器B）確定循環(huán)圓內(nèi)徑通過直徑比MD/D，D循環(huán)圓內(nèi)徑，D為有效直徑。對(duì)一般失效變矩比，0M1/3；而對(duì)失效變矩比K要求高的變矩器，M的取值范圍為04045。取M04，DMD04315126。0C）循環(huán)圓形狀系數(shù)A循環(huán)圓形狀系數(shù)AL/L，L為循環(huán)圓內(nèi)環(huán)的徑向長度，L121為循環(huán)圓外環(huán)的徑向長度。A的取值范圍為043055。取A05，計(jì)算得LD22D315126189，LAL945。012D）循環(huán)圓寬度BBD。式中B為循環(huán)圓的軸向?qū)挾取Ｒ话闳≈捣秶鸀锽0204，取B03，故B03315945。3223液力變矩器葉片設(shè)計(jì)葉片設(shè)計(jì)擬采用環(huán)量分配法。直徑為315MM的變矩器，對(duì)于載重汽車，因功率儲(chǔ)備小，動(dòng)力變化范圍大，載荷變化劇烈，故應(yīng)選取能容較大，具有小正透性（102零速工況和高效區(qū)變矩系數(shù)大K02535以內(nèi)空載損失小的液力變矩器直徑為315MM的變矩器，采用K30。本次設(shè)計(jì)的液力變矩器的0裝配圖如下圖所示圖37液力變矩器裝配圖33液壓傳動(dòng)部分331液力傳動(dòng)變速箱油路原理原理圖如下所示圖38液力傳動(dòng)變速箱總體油路圖以上圖是從油箱出來的油的部分油路。油液的選用根據(jù)變矩器的要求，再根據(jù)溫度的要求及工況的要求，選擇6號(hào)壓力油。油液從油箱出來經(jīng)過精濾油器過濾雜質(zhì)，到齒輪泵。經(jīng)過泵的加壓一部分到了主調(diào)壓閥，在那里經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)，送入變矩器。另一部分進(jìn)入直動(dòng)式減壓閥減壓后到達(dá)離合器。從而帶動(dòng)操縱閥工作到達(dá)液壓缸，實(shí)現(xiàn)換檔。離合器處于掛檔狀態(tài)，當(dāng)處于中間位置時(shí)，2個(gè)檔都沒掛上。這樣以來，就解決了2個(gè)換檔工作時(shí)會(huì)互相干擾的問題。而我們在離合器缸中，活塞的兩邊都加上彈簧，以使它能準(zhǔn)確、迅速的回中間位置。為了簡化設(shè)計(jì)，并達(dá)到迅速、準(zhǔn)確的換檔，我們把液壓缸安裝在2根軸上。這樣我們可以通過簡單的液壓缸里的桿的左右運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換檔。332油泵總成設(shè)計(jì)油泵安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動(dòng)。選取齒輪泵的幾何排量為QB由幾何排量公式有QB2M2ZB/（Z）M（Z）MB（35）式中M齒輪模數(shù)；Z齒輪齒數(shù)；B齒輪齒寬。選用內(nèi)嚙合齒輪外齒輪Z10M25B01M內(nèi)齒輪Z7M25B01M取101QB2M2ZB/（Z）M（Z）MB401/RML根據(jù)變矩器的液壓要求，取齒輪泵額定壓力為25MPA,最大壓力為MPA，最低為MPA容積效率為85。齒輪泵設(shè)計(jì)圖如下圖39泵的過渡配合圖通過過度齒輪與變矩器輸出嚙合來帶動(dòng)齒輪泵，由于變矩器的輸出是不斷變化的，因此泵的的輸出也是變化的。過度齒輪是用來把泵和變矩器的輸出軸隔離開來，以方便泵的安裝，減小變矩器的尺寸。內(nèi)嚙合齒輪泵的輸入軸是和過度齒輪同軸的。殼體的設(shè)計(jì)為了給過度齒輪和泵的結(jié)合設(shè)計(jì)，很好的保護(hù)和防止油液的污染，必須給其裝上外殼。起齒輪邊界總高度170毫米，為了給油液的運(yùn)行留下足夠的空間和過度齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)嚙合，給它兩邊都留下20毫米的空間。根據(jù)對(duì)工作狀況的分析，和對(duì)油液壓力的校核，選擇2毫米的鍛鋼作為機(jī)殼。泵的厚度選為20毫米。泵和齒輪被密封在殼體里，可以最大限度的保護(hù)泵的工作，并且由于殼體呈扁圓形狀，可以很好的節(jié)省空間，為變矩器設(shè)計(jì)的小型化有很大的幫助，該殼體裝在變矩器的殼體。333主調(diào)壓閥、溢流閥部件主調(diào)壓閥是將油泵產(chǎn)生的液壓調(diào)節(jié)后形成主油路壓力，作為整個(gè)液壓系統(tǒng)中各閥的基礎(chǔ)液壓，可通過主油路壓力檢測口測量出主油路壓力。由于主調(diào)壓閥是為變矩器調(diào)壓的，而變矩器的進(jìn)口壓力為045MPA07MPA之間的。因此必須在以上的主調(diào)壓閥的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，就可符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)主調(diào)閥壓力的調(diào)節(jié)的關(guān)系，取彈簧的勁度系數(shù)為K11107N/M節(jié)流孔油壓為02MPAS（00440044）（002002）153610602106（003）211105X1536103PX40即該彈簧預(yù)留壓緊長度為40如下圖設(shè)計(jì)圖310主調(diào)壓閥4離合器與操縱閥組件41離合器的功用及結(jié)構(gòu)方案的確定411離合器的功用離合器的主要功能是切斷和實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞。1汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；2在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；3限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系各零件因過載而損壞；4有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。為了保證離合器具有良好的工作性能，對(duì)離合器設(shè)計(jì)提出如下基本要求1）能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。2）接合平順、柔和。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加；3）分離迅速、徹底；4）從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小；5）有良好的吸熱能力和通風(fēng)散熱效果，保證離合器的使用壽命。6）避免傳動(dòng)系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振，具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊的能力。7）操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞；8）作用在從動(dòng)盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中變化要盡可能?。?）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡；412離合器的結(jié)構(gòu)方案分析（1）從動(dòng)盤數(shù)的選擇單片離合器結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底、接合平順。雙片離合器與單片離合器相比，由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；一般用在傳遞轉(zhuǎn)矩較大且徑向尺寸受到限制的場合。多片離合器多為濕式，接合更加平順柔和；摩擦片浸在油中工作，表面磨損小，摩擦表面溫度較低、磨損較小、使用壽命長，主要用于重型牽引車和自卸車上?，F(xiàn)在汽車上的變速箱的離合器多為濕式多片離合器，因?yàn)槠侥Σ猎幸韵乱恍﹥?yōu)點(diǎn)1傳遞的轉(zhuǎn)矩大，可通過增加片數(shù)來提高摩擦扭矩2布置方便3摩擦元件的受力情況與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)4壓力分布均勻，磨損均勻5不用專門調(diào)整摩擦片間隙的裝置。濕式離合器以下特點(diǎn)L濕式離合器用油冷卻摩擦片，有較快的散熱速率；2濕式離合器接合時(shí)，缸內(nèi)離心油壓影響壓緊力和儲(chǔ)備系數(shù)。分離時(shí)離心油壓仍然作用于活塞上；3濕式離合器對(duì)摩擦材料和潤滑油有專門的要求；綜上所述故選用濕式多片離合器。（2）離合器結(jié)壓盤的選擇離合器有摩擦式，電磁式，液力式。摩擦式應(yīng)用廣泛。摩擦式工作表面形狀包括錐形、鼓形和盤形，錐形和鼓形其從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換檔困難，且結(jié)合不夠柔和，易卡住。故選擇盤形摩擦式離合器。（3）壓緊彈簧和布置形式的選擇1）周置彈簧離合器的壓緊彈簧采用圓柱螺旋彈簧，采用若干個(gè)螺旋彈簧作壓緊彈簧，并沿摩擦盤圓周分布，同時(shí)有若干個(gè)分離杠桿也是圓周分布。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。2）中央彈簧離合器采用一至兩個(gè)圓柱螺旋彈簧或用一個(gè)圓錐彈簧作為壓緊彈簧，并且布置在離合器的中心，此結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大。此結(jié)構(gòu)多用于重型汽車上。3）斜置彈簧離合器的彈簧壓力斜向作用在傳力盤上，并通過壓桿作用在壓盤上。它的顯著優(yōu)點(diǎn)是在摩擦片磨損或分離離合器時(shí)，壓盤所受的壓緊力幾乎保持不變4）膜片彈簧離合器是以膜片彈簧作為壓緊彈簧的。如圖41所示它的優(yōu)點(diǎn)為1）膜片彈簧具有較理想的非線性特性；2）膜片彈簧軸向尺寸小徑向尺寸大結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)目少，質(zhì)量小，可靠性高；3）高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定，平衡性好；4）膜片彈簧與壓盤以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，故能在從動(dòng)盤摩擦片磨損后，仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑磨5）易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，維修保養(yǎng)方便，使用壽命長；6）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。近年來，膜片彈簧離合器不僅在轎車上大量采用，而且在輕、中、重型貨車上也被廣泛采用。圖41膜片彈簧離合器故選用膜片彈簧離合器（4）分離時(shí)離合器受力形式選擇拉式膜片彈簧需專門的分離軸承，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝和拆卸較困難，且分離行程略比推式大些推式摸片彈簧結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸較簡單。故結(jié)合本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選用推式膜片彈簧（5）膜片彈簧支承形式的選擇推式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)按支承環(huán)數(shù)目不同分為三種（1）雙支承環(huán)形式。如下圖。圖A用臺(tái)肩式鉚釘將膜片彈簧、兩個(gè)支承環(huán)與離合器蓋定位鉚合在一起，結(jié)構(gòu)簡單，是早已采用的傳統(tǒng)形式；圖B在鉚釘上裝硬化襯套和剛性擋環(huán)，可提高耐磨性和使用壽命，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；圖C取消了鉚釘，在離合器蓋內(nèi)邊緣上伸出許多舌片，將膜片彈簧、兩個(gè)支承環(huán)與離合器蓋彎合在一起，使結(jié)構(gòu)緊湊、簡化、耐久性良好，因此其應(yīng)用日益廣泛。圖42推式膜片彈簧雙支承環(huán)形式（2）單支承環(huán)形式。在沖壓離合器蓋上沖出一個(gè)環(huán)形凸臺(tái)來代替后支承環(huán)圖43A使結(jié)構(gòu)簡化，或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)圖43B，以消除膜片彈簧與支承環(huán)之間的軸向間隙。圖43推式膜片彈簧單支承環(huán)形式（3）無支承環(huán)形式。利用斜頭鉚釘?shù)念^部與沖壓離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺(tái)將膜片彈簧鉚合在一起而取消前、后支承環(huán)圖44A；或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)，離合器蓋上環(huán)形凸臺(tái)代替后支承環(huán)圖44B，使結(jié)構(gòu)更簡化；或取消鉚釘，離合器蓋內(nèi)邊緣處伸出的許多舌片將膜片彈簧與彈性擋環(huán)和離合器蓋上的環(huán)形凸臺(tái)彎合在一起圖44C，結(jié)構(gòu)最為簡單。圖44推式膜片彈簧無支承環(huán)形式所以選用雙支承環(huán)形式。（6）壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇壓盤的驅(qū)動(dòng)方式主要有凸塊窗孔式、銷釘式、鍵塊式和傳動(dòng)片式。前三種的共同缺點(diǎn)是在聯(lián)接件之間都有間隙，在驅(qū)動(dòng)中將產(chǎn)生沖擊和噪聲，在零件相對(duì)滑動(dòng)中有摩擦和磨損，降低了離合器傳動(dòng)效率。傳動(dòng)片式是近年來廣泛采用的結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)片的彈性允許其作軸向移動(dòng)。此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對(duì)中性能好，使用平衡性好，使用可靠，壽命長，一般采用高碳鋼。故選擇傳動(dòng)片式。（7）扭轉(zhuǎn)減振器的選擇它能降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率，增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振。故要有扭轉(zhuǎn)減振器。（8）離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇機(jī)械式質(zhì)量大，機(jī)械效率低，遠(yuǎn)距離操縱時(shí)布置較困難，壽命短，用于輕形車；氣壓式突出優(yōu)點(diǎn)只是操縱輕便；液力式傳動(dòng)效率高，質(zhì)量小，布置方便，離合器接合較柔和，可降低猛接離合器時(shí)傳動(dòng)系的動(dòng)載荷，它不僅用于中、小型車，在重型汽車上也日益增多。故選擇液力式。綜上所述，本次離合器設(shè)計(jì)采用濕式多片式液力離合器。下面著重講解濕式多片式液力離合器。42濕式多片式液力離合器的結(jié)構(gòu)與工作原理421結(jié)構(gòu)介紹濕式多片液力離合器是液力傳動(dòng)變速箱中最重要的換擋執(zhí)行元件之一，它由離合器鼓、離合器活塞、回位彈簧、彈簧座、1組鋼片、1組摩擦片、調(diào)整墊片、離合器轂及幾個(gè)密封圈組成。多片離合器包括一個(gè)或多個(gè)回位彈簧、回位彈簧座、油封、一個(gè)或多個(gè)壓盤和擋圈。對(duì)多片離合器分離狀態(tài)時(shí)的摩擦片和鋼片的間隙，各種不同型號(hào)的變速箱的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，通常在1822MM之間。離合器的活塞回位彈簧有三種中央一個(gè)大螺旋彈簧；周邊布置幾個(gè)小螺旋彈簧；一個(gè)蝶形彈簧。其中周置數(shù)個(gè)小螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)為最多。設(shè)置回位彈簧的目的是讓活塞回位。濕式多片式離合器是利用液壓壓力來驅(qū)動(dòng)齒輪。當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，離合器活塞內(nèi)的液壓使一組螺旋彈簧零件受力，這將驅(qū)使一組離合器盤和摩擦盤壓在固定的壓力盤上。摩擦片內(nèi)緣處有內(nèi)花鍵齒，以便與離合器鼓上的外花鍵相嚙合。離合器鼓與齒輪組相連，這樣就可以接受傳遞過來的力。為分離離合器，離合器活塞中的液壓就會(huì)降低，在彈簧的作用下，離合器就會(huì)分開。下圖為濕式離合器結(jié)構(gòu)圖圖45濕式離合器結(jié)構(gòu)圖濕式多片液力離合器作為換檔執(zhí)行裝置。這種換檔離合器因位于變速箱內(nèi)部，徑向尺寸受到嚴(yán)格限制，而傳遞的轉(zhuǎn)矩又很大，故做成多片式。（圖46）46濕式多片換擋離合器結(jié)構(gòu)圖422工作原理濕式多片式液力離合器裝在液力變速箱的輸入軸上，通過控制閥將壓力油分配給前進(jìn)或后退離合器，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退換擋。當(dāng)液壓控制系統(tǒng)將作用在離合器液壓缸內(nèi)的液壓油的壓力解除后，離合器活塞在回位彈簧的作用下壓回液壓缸的底部，并將液壓缸內(nèi)的液壓油從進(jìn)油孔排出。此時(shí)鋼片和摩擦片相互分離，兩者之間無壓力，離合器鼓和離合器轂可以朝不同的方向或以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，離合器處于分離狀態(tài)。離合器處于分離狀態(tài)時(shí)，其液壓缸內(nèi)仍殘留有少量液壓油。由于離合器鼓是和變速箱輸入軸某一基本元件一同旋轉(zhuǎn)的，殘留在液壓缸內(nèi)的液壓油在離心力的作用下會(huì)被甩向液壓缸外緣處，并在該處產(chǎn)生一定的油壓。若離合器鼓的轉(zhuǎn)速較高，這一壓力有可能推動(dòng)離合器活塞壓向離合器片，使離合器處于半結(jié)合狀態(tài)，導(dǎo)致鋼片和摩擦片因互相接觸摩擦而產(chǎn)生不應(yīng)有的磨損，影響離合器的使用壽命。為了防止這種情況出現(xiàn)，在離合器活塞或離合器鼓的液壓缸壁面上設(shè)有一個(gè)由鋼球組成的單向閥。當(dāng)液壓油進(jìn)入液壓缸時(shí)，鋼球在油壓的推動(dòng)下壓緊在閥座上，單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，保證了液壓缸密封；當(dāng)液壓缸內(nèi)的油壓被解除后，單向閥鋼球在離心力的作用下離開閥座，使單向閥處于開啟狀態(tài)，殘留在液壓缸內(nèi)的液壓油在離心力的作用下從單向閥的閥孔中流出，保證了離合器的徹底分離。當(dāng)離合器處于結(jié)合狀態(tài)，互相壓緊在一起的鋼片和摩擦片之間要有足夠的摩擦力，以保證傳遞動(dòng)力時(shí)不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。離合器所能傳遞的動(dòng)力的大小主要取決于摩擦片的面積、片數(shù)及鋼片和摩擦片之間的壓緊力。鋼片和摩擦片之間壓緊力的大小由作用在離合器活塞上的液壓油的油壓及活塞的面積決定。當(dāng)壓緊力一定時(shí)，離合器所能傳遞的動(dòng)力的大小就取決于摩擦片的面積和片數(shù)。濕式多片液力離合器是利用液壓壓力來驅(qū)動(dòng)齒輪。當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，離合器活塞內(nèi)的液壓使一組螺旋彈簧零件受力，這將驅(qū)使一組離合器盤和摩擦盤壓在固定的壓力盤上，油壓的建立是由變速箱控制的。摩擦片內(nèi)緣處有內(nèi)花鍵齒，以便與離合器鼓上的外花鍵相嚙合。離合器鼓與齒輪組相連，這樣就可以接受傳遞過來的力。為分離離合器，離合器活塞中的液壓就會(huì)降低，在彈簧的作用下，離合器就會(huì)分開。濕式多片液力離合器有前進(jìn)、倒退兩個(gè)離合器,前者工作時(shí)后者則分離。整個(gè)離合器采用齒輪結(jié)構(gòu),這樣可使整個(gè)變速箱結(jié)構(gòu)更緊湊。前進(jìn)時(shí),油缸推動(dòng)離合器壓盤使前進(jìn)離合器接合,動(dòng)力經(jīng)從動(dòng)片輸出倒退時(shí),倒退離合器接合,此時(shí)將倒退離合器從動(dòng)片固定。濕式多片液力離合器工作原理如圖47所示。1輸入軸2內(nèi)行星齒輪3外行星齒輪4行星架5行星加齒圈6倒擋離合器主動(dòng)片7倒擋離合器從動(dòng)片8前進(jìn)離合器從動(dòng)片9前進(jìn)離合器主動(dòng)片10太陽輪圖47濕式離合器工作原理示意前進(jìn)離合器和一個(gè)倒擋離合器的工作原理分別如下所述1前進(jìn)擋離合器工作原理前進(jìn)擋離合器工作時(shí)，倒擋離合器放松，高壓油通過太陽輪上的油道進(jìn)入活塞腔，隨著油壓的逐漸增加，活塞克服回位彈簧的阻力向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)推片前進(jìn)，推片前進(jìn)使得離合器摩擦片，從動(dòng)片做軸向運(yùn)動(dòng)，并互相接合。同時(shí)動(dòng)力從輸入軸進(jìn)入，輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行星架右支架同向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)摩擦片轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)由于從動(dòng)片靜止，摩擦片與從動(dòng)片相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在輸入軸上產(chǎn)生與主動(dòng)力矩方向相反的摩擦力矩。由于作用力與反作用力，從動(dòng)片上產(chǎn)生與主動(dòng)力矩同向的摩擦力矩，該摩擦力矩使從動(dòng)片轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)前進(jìn)離合器傳至太陽輪，使太陽輪系轉(zhuǎn)動(dòng)，通過太陽輪與主動(dòng)輪固定錐盤的花鍵傳到主動(dòng)輪軸，然后經(jīng)金屬推力傳至從動(dòng)軸，竟從動(dòng)輪齒輪，惰輪，輸出軸輸出。離合器分離時(shí)，隨著油壓的逐漸減小，活塞在回位彈簧的作用下向右移動(dòng)，摩擦片，從動(dòng)片分離。2倒擋離合器工作原理倒擋離合器工作時(shí)，前進(jìn)離合器放松，高壓油進(jìn)入倒擋活塞，隨著油壓的逐漸增加，活塞克服回位彈簧的阻力向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)推片前進(jìn)，倒擋離合器接合。此時(shí)倒擋離合器從動(dòng)片不動(dòng)，倒擋離合器摩擦片固定，齒圈固定。動(dòng)力從輸入軸進(jìn)入，輸入軸帶動(dòng)行星齒輪隨之一起公轉(zhuǎn)，外行星齒輪與齒圈外齒嚙合，由于齒圈固定，使外行星齒輪產(chǎn)生反向自轉(zhuǎn)。同時(shí)外行星齒輪帶動(dòng)內(nèi)行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過內(nèi)行星齒輪帶動(dòng)太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)太陽輪與輸入軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞到太陽輪的力矩方向發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)倒擋。后面的力矩傳遞路線與前進(jìn)時(shí)一樣。43前進(jìn)離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算本次設(shè)計(jì)的前進(jìn)離合器的結(jié)構(gòu)如圖48所示。它的結(jié)構(gòu)包括前進(jìn)擋軸，二擋齒輪，兩個(gè)球軸承，滾針軸承，卡環(huán)，主動(dòng)片，摩擦片，離合器轂，活塞總成，回位彈簧等等。圖48前進(jìn)離合器的結(jié)構(gòu)圖431離合器的基本參數(shù)和主要尺寸的選擇摩擦離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。根據(jù)摩擦定律可表示為（4CCFFZRT1）式中，為靜摩擦力矩；為摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，一般取025030；F為CTF作用在摩擦面上的總壓緊力，N；RC為摩擦片的平均摩擦半徑；Z為摩擦面數(shù)，是從動(dòng)盤數(shù)的兩倍。如摩擦片上工作壓力均勻，有（4420DDAF2）式中，為摩擦面單位壓力，A為一個(gè)摩擦面的面積；D為摩擦片外徑；D為0摩擦片內(nèi)徑摩擦片的平均摩擦半徑RC設(shè)摩擦片的壓力均勻分布，則（43）當(dāng)D/D06時(shí)（即對(duì)于輕型汽車），RC可相當(dāng)準(zhǔn)確地由下式計(jì)算（44）323DDRC4C將式42與式43代人式41得（45）式中，C為摩擦片內(nèi)外徑之比，CD/D，一般在053070之間。為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)TC應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即TCTEMAX（46）式中，TEMAX為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。為離合器的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。離合器基本參數(shù)主要有性能參數(shù)和，尺寸參數(shù)D和D及摩擦片厚度B01）后備系數(shù)定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。選擇時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)1摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。2要防止離合器滑磨過大。3要能防止傳動(dòng)系過載。各類汽車值的取值范圍通常為微型、輕型貨車130175；中型和重型貨車160225；越野車、帶拖掛的重型汽車和牽引汽車2035所以，本次設(shè)計(jì)應(yīng)選用2035范圍，初選用3。2）單位壓力0對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響。0石棉基材料PO010035MPA粉末冶金材料PO035060MPA金屬陶瓷材料PO070150MPA本次設(shè)計(jì)中摩擦片用粉末冶金材料材料，選用06MPA01230CDFZTC3）摩擦片外徑D、內(nèi)徑D和厚度B摩擦片外徑D（MM）根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式選用（4MAXEDTK7）式中為直徑系數(shù)，轎車145；重型貨車225240DKDKTEMAX為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。取225，因?yàn)門EMAX70NM所以D188MM離合器尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB576486汽車用離合器蓋片，所選外徑D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過65M/S,以免摩擦片分離。651063MAXNEDM/S，從而滿足條件。摩擦片的厚度B，我國規(guī)定了三種規(guī)格，32，35，40MM。由內(nèi)外徑選得厚度為35MM。所以由計(jì)算所得D值及參照摩擦片尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB57641998，最后選定摩擦片的尺寸為下表表41選定的摩擦片的尺寸外徑D（MM）內(nèi)徑DMM厚度HMMCDD13C單位面積F（CM）2200140350700065722142從動(dòng)盤、壓盤的設(shè)計(jì)4321從動(dòng)盤的設(shè)計(jì)從動(dòng)盤設(shè)計(jì)主要包含從動(dòng)片，從動(dòng)盤轂和摩擦片等零件的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)從動(dòng)盤時(shí)應(yīng)注意滿足以下三個(gè)方面的要求1）為減少變速器換擋時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小。2）為保證汽車起步平穩(wěn)，從動(dòng)盤在軸向應(yīng)有彈性。3）為避免傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)共振和緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤上應(yīng)有扭轉(zhuǎn)減振器。從動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)形式如圖49所示1減振盤；2蝶形彈簧；3摩擦墊片；4和14阻尼片；5從動(dòng)盤轂；6減振彈簧；7鉚釘；8波形片鉚釘；9限位銷；10從動(dòng)片；11和13摩擦片；12波形片圖49離合器從動(dòng)盤總成一從動(dòng)片A結(jié)構(gòu)形式常有三種典型形式整體式、分開式和組合式彈性從動(dòng)片。從動(dòng)片通常用1320MM厚的鋼板沖壓而成。從動(dòng)片的材料與其結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，整體式即不帶波形彈簧片的從動(dòng)片，一般用高碳鋼（50或85號(hào)鋼）或65MN鋼板，熱處理硬度HRC3848；采用波形彈簧片的分開式（或組合式）從動(dòng)片，從動(dòng)片采用08鋼板，氰化表面硬度HRC45，層深0203MM；此次從動(dòng)片選用組合式。B從動(dòng)片基本尺寸從動(dòng)片直徑對(duì)照摩擦片尺寸確定。為減小從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片一般較薄，通常為132MM厚鋼板沖壓而成，從動(dòng)片的外沿部分厚度在06510MM之間。選用從動(dòng)片厚度為15MM，從動(dòng)片的外沿部分厚度為08MM。（二）從動(dòng)轂采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵之間為動(dòng)配合?；ㄦI轂采用鍛鋼，表面和心部硬度為30HRC?；ㄦI轂軸向長度不宜過小，取12倍花鍵軸直徑。從動(dòng)片直徑對(duì)照摩擦片尺寸確定。從動(dòng)盤外徑D200MM，由花鍵外徑D29MM花鍵內(nèi)徑D23MM齒厚B4MM花鍵齒數(shù)N10有效長度L25MM花鍵選取后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力J（MPA）及剪切應(yīng)力J（MPA）的強(qiáng)度校核（422MAXJJ8ETDDZNL8）（42AX415JJEZLB9）式中，Z為從動(dòng)盤轂的數(shù)目；經(jīng)校核得J105MPAJ113MPA。J79MPAJ15MPA。所以，所選花鍵尺寸能滿足使用要求（三）摩擦片離合器摩擦片在性能上應(yīng)滿足如下要求摩擦因數(shù)較高且較穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對(duì)其影響要小。（1）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性。（2）密度要小，以減小從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（3）熱穩(wěn)定性好，在高溫下分離出的粘合劑少，無味，不易燒焦。（4）磨合性能好，不致刮傷飛輪和壓盤表面。（5）接合時(shí)應(yīng)平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動(dòng)”現(xiàn)象。（6）長期停入后，摩擦面間不產(chǎn)生“粘著”現(xiàn)象。離合器摩擦片所用的材料主要有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金屬陶瓷摩擦材料。石棉基摩擦材料具有摩擦因數(shù)較高（大約為03045）、密度較小、制造容易、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。但它性能不夠穩(wěn)定，摩擦因數(shù)受工作溫度、單位壓力、滑磨速度的影響大，故目前訂應(yīng)用于、輕載荷下工作。由于石棉在生產(chǎn)和使用過程中對(duì)環(huán)境有污染，對(duì)人體有害，故以玻璃纖維、金屬纖維等到來替代石棉纖維。粉末冶金和金屬陶瓷摩擦材料具有傳熱性好、熱穩(wěn)定性與耐磨性好、摩擦因數(shù)較高且穩(wěn)定、能承受的單位壓力較高以及壽命較長等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較貴，密度較大，接合平順性較差，主要應(yīng)用于載質(zhì)量較大的商用車上。摩擦片與從動(dòng)片的連接方式有鉚接和粘接兩種。鉚接方式連接可先可靠，更換摩擦片方便，適宜在從動(dòng)片上安裝波形片、但其摩擦面積利用率小，使用壽命短。粘接方式可增大實(shí)際摩