某微型貨車離合器設(shè)計(jì)

1、四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 某微型貨車離合器總成設(shè)計(jì) 學(xué) 生：熊朝夢學(xué) 號：08011030181專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班 級：車輛工程2008.3指導(dǎo)教師：郭翠霞qq聯(lián)系：469435328 四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院二o一二年六月附表2：四 川 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目：某微型貨車離合器總成設(shè)計(jì) 系： 機(jī)械學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班級： 車輛083班 學(xué)號：0801103a181 學(xué)生： 熊朝夢 指導(dǎo)教師： 郭翠霞 接受任務(wù)時(shí)間 2012.2.27 教研室主任 （簽名）系主任 （簽名）一畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求(1)基本設(shè)計(jì)參數(shù)：額定裝載

2、質(zhì)量（kg）最大總質(zhì)量（kg）最大車速(kmh-1)比功率 (kwt-1)比轉(zhuǎn)矩(nmt-1)100020001302544（2）主要內(nèi)容及基本要求1. 根據(jù)已知數(shù)據(jù)，確定軸數(shù)、驅(qū)動形式、布置形式。注意國家道路交通法規(guī)規(guī)定和汽車設(shè)計(jì)規(guī)范。2. 確定汽車主要參數(shù)：1）主要尺寸，可從參考資料中獲?。?）進(jìn)行汽車軸荷分配；3）百公里燃油消耗量；4）最小轉(zhuǎn)彎直徑5）通過性幾何參數(shù)6）制動性參數(shù)3. 選定發(fā)動機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、扭矩。 二、完成內(nèi)容:1離合器總成總裝配圖1張（零號圖）2. 從動盤總成裝配圖（2號圖）2零件圖2張（2號圖）3零件圖3張（3號圖）4設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份三指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明1

3、臧杰,閻巖.汽車構(gòu)造m.機(jī)械工業(yè)出版社,2005,8.2王望予主編.汽車設(shè)計(jì)m.機(jī)械工業(yè)出版社,2004,8. 3徐石安，江發(fā)潮.汽車離合器m.清華大學(xué)出版社,2005,2.4汽車工程手冊設(shè)計(jì)篇.人民交通出版社,2001,6.5劉濤主編.汽車設(shè)計(jì)m.北京大學(xué)出版社,2008,1.6林明芳等. 汽車離合器膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)j.汽車工程,2003,2.7余志生 汽車?yán)碚摍C(jī)械工業(yè)出版社8成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第三版）四進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起 止 日 期1查閱資料，學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)產(chǎn)品有關(guān)的基本知識2月27日3月11日2完成主要設(shè)計(jì)計(jì)算，確定主要結(jié)構(gòu)形式3月12日4月1日3進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)4月2日5月

4、2日4完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫5月3日5月16日5設(shè)計(jì)圖紙與說明書的校對5月17日5月27日摘 要 離合器是直接連接發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)中的總成之一.他主要包含主動部分,從動部分,壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分.汽車離合器是汽車傳動系中的重要部件,位于發(fā)動機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。 主要功用是是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)對傳動系的動力傳遞，保證汽車平穩(wěn)起步，保證傳動系統(tǒng)換擋時(shí)工作平順以及限制傳動系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系統(tǒng)過載。膜片彈簧離合器是近年來在轎車和微型貨車上廣泛采用的一種離合器，它的轉(zhuǎn)矩容量大而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好

5、，也能大量生產(chǎn)，對于它的研究已經(jīng)變得越來越重要。過對各個(gè)部分設(shè)計(jì)方案的原理闡釋和優(yōu)缺點(diǎn)的比較，確定了相關(guān)部分的基本結(jié)構(gòu)及其零部件的制造材料。并進(jìn)行了總成設(shè)計(jì)主要為：分離裝置的設(shè)計(jì)，以及從動盤設(shè)計(jì)（從動盤轂的設(shè)計(jì)）和膜片彈簧設(shè)計(jì)等。本文主要是對某微型貨車離合器總成設(shè)計(jì)，確定了以推式膜片彈簧離合器作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。根據(jù)汽車總體設(shè)計(jì)及推式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求，采用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法，把離合器分為主動部分、從動部分、操縱機(jī)構(gòu)和壓緊裝置四部分。通過對各個(gè)部分設(shè)計(jì)方案的原理闡釋和優(yōu)缺點(diǎn)的比較，確定了相關(guān)部分的基本結(jié)構(gòu)及其零部件的制造材料。關(guān)鍵詞：離合器；傳動系統(tǒng)；膜片彈簧；制造材料abstractth

6、e clutch is directly connected to the engine and transmission system in one of the assembly. he mainly includes part of the initiative, the driven part, a pressing mechanism and a control mechanism and other four parts. automotive clutch is the important components in automobile transmission system,

7、 is located in the engine and gearbox between the flywheel shell, clutch assembly with screws fixed on the flywheel after the plane, clutch gearbox output shaft is the input shaft.main function is to achieve is cut off and the engine to the power transmission, guaranteed that the automobile starts s

8、moothly, ensure drive system when the shift work smoothly and limit the transmission system to withstand the maximum torque, prevent the transmission system overload. diaphragm spring clutch is in recent years in the cars and minivans are widely adopted by a clutch, the torque capacity of large and

9、relatively stable, convenient operation, good balance, can be mass production, and the research on it has become more and more important.for each part of design principle explanation and comparison of advantage and disadvantage, determine the relevant part of the basic structure and its parts and co

10、mponents manufacturing materials. and the design of the main assembly : the separation device design, set design and follower ( hub-driven design ) and a diaphragm spring design. this paper is mainly on a mini truck clutch assembly design, determined to push the clutch diaphragm spring as the design

11、 objective. according to automotive overall design and push type diaphragm spring clutch working principle and the using requirement, the system design method, the clutch is divided into active part, the driven part, a control mechanism and a pressing device part four. through the various design pri

12、nciple explanation and comparison of advantage and disadvantage, determine the relevant part of the basic structure and its parts and components manufacturing materials. 翻譯結(jié)果重試抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時(shí)，請稍后再試 支持中英、中日在線互譯 支持網(wǎng)頁翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁地址即可 提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語對照查看，使您體驗(yàn)更加流暢 keyword: clutch; transmission systems; diaphra

13、gm spring；materials for machine building iii 目 錄摘 要iabstractii第1章 緒 論11.1離合器發(fā)展史11.2離合器的概述11.3 汽車離合器的基本功用和工作原理21.4 膜片彈簧離合器概述3第2章 汽車總成設(shè)計(jì)52.1 汽車形式的選擇52.1.1 確定軸數(shù)52.1.2 汽車的驅(qū)動形式52.1.3 汽車的布置形式52.2 汽車主要參數(shù)的選擇62.2.1 汽車主要尺寸的確定62.2.2汽車質(zhì)量參數(shù)的確定82.2.3汽車性能參數(shù)的確定112.2.4發(fā)動機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速162.2.5發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速16第3章 離合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算1

14、73.1 離合器設(shè)計(jì)173.1.1 離合器的結(jié)構(gòu)形式的選擇173.1.2 從動盤數(shù)的選擇173.1.3 壓緊彈簧布置形式的選擇173.1.4 膜片彈簧支撐形式183.1.5 壓盤的驅(qū)動形式193.1.6 從動盤數(shù)及干濕式的選取203.2 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定203.2.1 后備系數(shù)的選擇203.2.2 離合器基本性能關(guān)系式213.2.3 摩擦片主要參數(shù)的選擇213.2.4 單位壓力的計(jì)算233.3 離合器的從動盤總成設(shè)計(jì)233.3.1 從動盤的結(jié)構(gòu)組成與選型233.3.2 從動盤的設(shè)計(jì)243.3.3 從動片的選擇及設(shè)計(jì)243.3.4 從動盤轂的設(shè)計(jì)253.3.5 從動盤摩擦片的設(shè)計(jì)273.

15、4 離合器蓋總成設(shè)計(jì)283.4.1 壓盤的傳力方式的選擇283.4.2壓盤的幾何尺寸的確定283.4.3壓盤和傳動片的材料選擇293.4.4 離合器蓋設(shè)計(jì)293.5離合器分離裝置的設(shè)計(jì)303.5.1 分離桿結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)303.5.2 離合器分離軸承和分離套筒的設(shè)計(jì)303.6離合器膜片彈簧的設(shè)計(jì)313.6.1 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)313.6.2 膜片彈簧的變形特性和加載方式313.6.3 膜片彈簧的彈性變形特性323.7 膜片彈簧的參數(shù)尺寸確定333.7.1 h/h比值的選取333.7.2 r及r/r確定333.7.3 膜片彈簧起始圓錐底角333.7.4 膜片彈簧小端半徑及分離軸承的作用半徑34

16、3.7.5 分離指數(shù)目、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑343.7.6 承環(huán)的作用半徑和膜片與壓盤接觸半徑343.7.7 膜片彈簧材料343.7.8 膜片彈簧的計(jì)算343.7.9 膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算353.8 扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì)363.8.1 扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)373.8.2 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇383.8.3 減振彈簧設(shè)計(jì)393.9 離合器操縱機(jī)構(gòu)413.9.1離合器操作機(jī)構(gòu)的基本要求413.9.2常用離合器操作機(jī)構(gòu)的類型423.10 離合器的通風(fēng)散熱措施423.11 離合器殼的設(shè)計(jì)42第4章 結(jié)論43參考文獻(xiàn)44致 謝45 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3 第一章 緒 論1.1離合器發(fā)展史近年來各國政府都

17、從資金、技術(shù)方面大力發(fā)展汽車工業(yè)，使其發(fā)展速度明顯比其它工業(yè)要快的多，因此汽車工業(yè)迅速成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。對于內(nèi)燃機(jī)汽車來說，離合器在機(jī)械傳動系中作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相連接聽總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦式離合器主要依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。 在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功。現(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。20世紀(jì)20年代末，直到進(jìn)入30年代時(shí)，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才采用多片離合器。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式離合器1。

18、近來，人們對離合器的要求越來越高，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。 隨著汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、功率不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對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)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離

19、合器的發(fā)展趨勢。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，設(shè)計(jì)工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦，包括計(jì)算、性能演示、計(jì)算機(jī)繪圖、制成后的故障統(tǒng)計(jì)等等。1.2離合器的概述按動力傳遞順序來說，離合器應(yīng)是傳動系中的第一個(gè)總成。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。離合器是設(shè)置在發(fā)動機(jī)與變速器之間的動力傳遞機(jī)構(gòu)，其功用是能夠在必要時(shí)中斷動力的傳遞，保證汽車平穩(wěn)地起步；保證傳動系換檔時(shí)工作平穩(wěn)；限制傳動系所能承受的最大扭矩，防止傳動系過載。為使離合器起到以上幾個(gè)作用，目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊

20、力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性合理，同時(shí)其性能良好，使用可靠性高壽命長，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）結(jié)合時(shí)平順、柔和，使汽車起步時(shí)不震動、沖擊；（2）離合器分離徹底；（3）從動部分慣量小，以減輕換檔時(shí)齒輪副的沖擊；（4）散熱性能好；（5）高速回轉(zhuǎn)時(shí)只有可靠強(qiáng)度；（6）避免汽車傳動系共振，具有吸收震動、沖擊和減小噪聲能力；（7）操縱輕便；（8）工作性能（最大摩擦力矩和后備系數(shù)保持穩(wěn)定）；（9）使用壽命長。1.3 汽車離合器的基本功用和工作原理1.離合器可

21、使發(fā)動機(jī)與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動機(jī)不能帶負(fù)荷啟動，它必須先在空負(fù)荷下啟動，然后再逐漸加載。發(fā)動機(jī)啟動后，得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動機(jī)，要帶一個(gè)靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發(fā)動機(jī)熄火。所以離合器可使發(fā)動機(jī)與傳動系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動機(jī)加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時(shí)，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。雖然利用變速器的空檔，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)與傳動系的分離。但變速器在空檔位置時(shí)，變速器內(nèi)的主動齒輪和發(fā)動機(jī)

22、還是連接的，要轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)，就必須和變速器內(nèi)的主動齒輪一起拖轉(zhuǎn)，而變速器內(nèi)的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中，拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的。尤其在寒冷季節(jié)，如沒有離合器來分離發(fā)動機(jī)和傳動系，發(fā)動機(jī)起動是很困難的。所以離合器的第二個(gè)功用，就是暫時(shí)分開發(fā)動機(jī)和傳動系的聯(lián)系，以便于發(fā)動機(jī)起動。汽車行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開嚙合和進(jìn)入嚙合。如在脫檔時(shí)，由于原來嚙合的齒面壓力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時(shí)分離傳動系，即能便利脫檔。同時(shí)在掛檔時(shí)，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達(dá)到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時(shí)又需要離合器暫時(shí)

23、分開傳動系，以便使與離合器主動齒輪聯(lián)結(jié)的質(zhì)量減小，這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車緊急制動時(shí)，傳動系受到很大的慣性負(fù)荷，此時(shí)由于離合器自動打滑，可避免傳動系零件超載損壞，起保護(hù)作用。2.摩擦離合器一般是有主動部分、從動部分組成、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。離合器在接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動機(jī)扭矩自曲軸傳出，通過飛輪2和壓盤借摩擦作用傳給從動盤3，在通過從動軸傳給變速器。當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，通過拉桿，分離叉、分離套筒和分離軸承8，將分離杠桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋5上的支柱為支點(diǎn)，而外端與壓盤連接，所以能克服壓緊彈簧的力量拉動壓盤向左

24、，這樣，從動盤3兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動機(jī)的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)放開踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此時(shí)壓緊彈簧就推動壓盤向右，仍將從動盤3壓緊在飛輪上2，這樣發(fā)動機(jī)的扭矩又傳入變速器。1.4 膜片彈簧離合器概述膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型載貨汽車上廣泛采用的一種離合器。因其作為壓簧，可以同時(shí)兼起分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化，質(zhì)量減少，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。其次，由于膜片彈簧與壓盤以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動盤摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩

25、，而不致產(chǎn)生滑離。離合器分離時(shí)，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度。此外，因膜片是一種對稱零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時(shí)，因受離心力作用會產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降。那么可以看出，對于輕型車膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對于改善汽車離合器各方面的性能具有十分重要的意義。作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的

26、一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平。同時(shí)在膜片彈簧的大端對壓盤產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。當(dāng)離合器分離時(shí)，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點(diǎn)發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過分離鉤拉動壓盤后移使離合器分離。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計(jì)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對稱的，因此其壓緊力實(shí)際上不受離心力的影響，性

27、能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱等。由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車及微型、輕型客車上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車和重型汽車上，國外已經(jīng)設(shè)計(jì)出了傳遞轉(zhuǎn)矩為80-2000n.m、最大摩擦片外徑達(dá)420的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車上。甚至某些總質(zhì)量達(dá)28-32t的重型汽車也有采用膜片

28、彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時(shí)膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近，使結(jié)構(gòu)簡化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程。第二章 汽車總成設(shè)計(jì)2.1 汽車形式的選擇2.1.1 確定軸數(shù)汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、

29、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力。我國公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于四級公路及橋梁，單軸最大允許軸載質(zhì)量為10t，雙連軸最大允許軸載質(zhì)量為18t(每軸9t)。根據(jù)公路對汽車軸載質(zhì)量的限制、所設(shè)計(jì)汽車的總質(zhì)量、輪胎的負(fù)荷能力以及使用條件等，可以確定汽車的軸數(shù)。因?yàn)殡p軸汽車結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，故總質(zhì)量小于19t的公路運(yùn)輸車輛廣泛采用這種方案?？傎|(zhì)量在1926t的公路運(yùn)輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車用四軸和四軸以上的形式。因?yàn)檗I車總質(zhì)量較小，均采用兩軸形式。不在公路上行駛的汽車，軸荷不受道路橋梁限制，如礦用自卸車等多數(shù)采用兩軸形式。根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計(jì)的車型屬于微型貨車，且汽車的整備質(zhì)量較小，

30、故可以選擇兩軸。根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計(jì)的車型屬于微型貨車，且汽車的整備質(zhì)量較小，故可以選擇兩軸。2.1.2 汽車的驅(qū)動形式 汽車驅(qū)動形式有42、44、62、64、66、84、88等，其中前一位數(shù)字表示汽車車輪總數(shù)，后一位數(shù)字表示驅(qū)動輪數(shù)。乘用車和總質(zhì)量小些的商用車，多采用結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的采用42驅(qū)動形式?？傎|(zhì)量在1926t的公路用車輛，采用62或64驅(qū)動形式。而本次設(shè)計(jì)的車型屬于輕型商用車，故根據(jù)給定參數(shù)可以選擇42的驅(qū)動形式。2.1.3 汽車的布置形式汽車的布置形式是指發(fā)動機(jī)、驅(qū)動橋和車身(或駕駛室)的相互關(guān)系和布置特點(diǎn)而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外，汽車的布

31、置形式對使用性能也有重要影響。按駕駛室與發(fā)動機(jī)相對位置的不同，貨車有長頭式、短頭式、平頭式和偏置式。長頭式的特點(diǎn)是發(fā)動機(jī)位于駕駛室前部，當(dāng)發(fā)動機(jī)有少部分位于駕駛室內(nèi)時(shí)稱為短頭式，發(fā)動機(jī)位于駕駛室內(nèi)時(shí)稱為平頭式，駕駛室偏置在發(fā)動機(jī)旁的貨車稱為偏置式。貨車布置形式，按駕駛室與發(fā)動機(jī)相對位置的不同，貨車有長頭式、短頭式、平頭式和偏置式四種。貨車又可以根據(jù)發(fā)動機(jī)位置不同，分為發(fā)動機(jī)前置、中置和后置三種布置形式。平頭式貨車的發(fā)動機(jī)可以布置在座椅下后部，此時(shí)中間座椅處沒有很高的凸起，可以布置三人座椅，故得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)給定參數(shù)以及本次設(shè)計(jì)的車型可選擇發(fā)動機(jī)前置后橋驅(qū)動貨車。2.2 汽車主要參數(shù)的選擇2.

32、2.1 汽車主要尺寸的確定汽車的主要尺寸有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸、貨車車頭長度和車箱尺寸等。（1）外廓尺寸gbl5891989汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長規(guī)定如下：貨車、越野車、整體式客車不應(yīng)超過12m，單鉸接式客車不超過18m，半掛汽車列車不超過16.5m，全掛汽車列車不超過20m；不包括后視鏡，汽車寬不超過2.5m；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車高不超過4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處250mm；頂窗、換氣裝置開啟時(shí)不得超出車高300mm。不在公路上行駛的汽車，其外廓尺寸不受上述規(guī)定限制。乘用車總長是軸距、前懸和后懸之和。它與軸距有下述關(guān)系：=/。式中為比例系數(shù)，其值

33、在0.52-0.66之間，發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動汽車的值為0.62-0.66，發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動汽車的值為0.52-0.56。乘用車寬度尺寸一方面由成員必需的室內(nèi)寬度和車門厚度決定，另一方面應(yīng)保證能布置下發(fā)動機(jī)、車架、懸架、轉(zhuǎn)向系和車輪等。乘用車總寬與車輛總長之間有下述近似關(guān)系： 。后座乘三人的乘用車， 不應(yīng)小于1410mm。影響轎車總高的因素有軸間底部離地高度，板及下部零件高，室內(nèi)高和車頂造型高度等。軸間底部離地高應(yīng)大于最小離地間隙。由座位高、乘員上身長和頭部及頭上部空間構(gòu)成的室內(nèi)高一般在11201380mm之間。車頂造型高度大約在2040mm范圍內(nèi)變。根據(jù)給定數(shù)據(jù)及計(jì)算，可以確定轎車的長寬高分

34、別為500018002200mm。（2）軸距l(xiāng)軸距l(xiāng)對整備質(zhì)量、汽車總長、最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動軸長度、縱向通過半徑有影響。當(dāng)軸距短時(shí)，上述各指標(biāo)減小。此外，軸距還對軸荷分配有影響。軸距過短會使車箱長度不足或后懸過長；汽車上坡、制動或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動性和操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動增大，對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。原則上對發(fā)動機(jī)排量大的乘用車、載質(zhì)量或載客量多的貨車或客車，軸距取得長。對機(jī)動性要求高的汽車軸距宜取短些。為滿足市場需要，工廠在標(biāo)準(zhǔn)軸距貨車基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出短軸距和長鈾距的變型車。不同鈾距變型車的軸距變化推薦在0.40.6m的范圍內(nèi)來確定為宜。汽車的軸距可參考表2

35、-1提供的數(shù)據(jù)選定。表21 各類汽車的軸距和輪距 車型 類別 軸距l(xiāng)mm 輪距bmm 轎車 微型級 普通級 中級 中、高級 高級 2000-2200 2100-2540 2500-2860 2850-3400 2900-3900 1 100-1380 1 150-1500 1300-1500 1400-1580 1560-1620 42貨車 微型 輕型 中型 重型 1700-2900 2300-3600 3600-5500 4500-5600 1 150-1350 1 300-1650 1700-2000 18402000 礦用自卸車總質(zhì)量t60 32004200 39004800 2000-

36、4000 大客車城市大客車(單車)長途大客車(單車) 4500-5000 5000-6500 1740-2050本車為42微型貨車，軸距在1700-2900，本車的軸距取為2900mm。（3）前輪距和后輪距增大輪距，隨之而來的是室內(nèi)寬并有利于增加側(cè)傾剛度。但是此時(shí)汽車總寬和總質(zhì)量增加，并影響最小轉(zhuǎn)彎直徑變化。受汽車總寬不得超過2.5 m限制，輪距不宜過大。但在取定的前輪距范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機(jī)、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時(shí)轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運(yùn)動間隙。在確定后輪距b 2時(shí)應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。各類汽車的輪距可

37、參考表21提供的數(shù)據(jù)確定?？蛇x擇前輪輪距為1200mm，后輪輪距為1215mm。（4）前懸和后懸前、后懸長時(shí)，汽車接近角和離去角都小，影響汽車通過性能。對長頭汽車，前懸不能縮短的原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險(xiǎn)杠、散熱器、風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)等部件。從撞車安全性考慮希望前懸長些，從視野角度考慮又要求前懸短些。前懸對平頭汽車上下車的方便性有影響，前鋼板彈簧長度也影響前懸尺寸。長頭貨車前懸一般在11oo1300mm范圍內(nèi)。本車前懸尺寸取為1100mm。貨車后懸長度取決于貨箱、軸距和軸荷分配的要求。輕型、中型貨車的后懸一般在12002200mm之間，特長貨箱汽車的后懸可達(dá)2600mm，但不得超過軸距的55。轎車

38、后懸長度影響行李箱尺寸?？蛙嚭髴议L度不得超過軸距的65，絕對值不大于3500mm。對于三軸汽車，若二、三軸為雙后軸，其軸距應(yīng)按第一軸至雙后軸中心線的距離計(jì)算；若一、二軸為雙轉(zhuǎn)向軸，其軸距按一、三軸的軸距計(jì)算。本車后懸尺寸取為1300mm。（5）貨車車頭長度貨車車頭長度系指從汽車的前保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離。車身形式，即長頭型還是平頭型對車頭長度有絕對的影響。此外，車頭長度尺寸對汽車外觀效果、駕駛室居住型、汽車面積利用率和發(fā)動機(jī)的接近性等有影響。長頭型貨車車頭長度尺寸一般在2500-3000mm之間，平頭型貨車一般在1400-1500mm之間。(6)貨車車箱尺寸 行駛速度能達(dá)到較高車速的貨車，使

39、用過寬的車箱會增加汽車迎風(fēng)面積，導(dǎo)致空氣阻力增加。車箱內(nèi)長應(yīng)在能滿足運(yùn)送上述貨物額定噸位的條件下盡可能取短些，以利于減小整備質(zhì)量。要求車箱尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時(shí)能裝足額定噸數(shù)。車箱邊板高度對汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響，一般應(yīng)在450650mm范圍內(nèi)選取。車箱內(nèi)寬應(yīng)在汽車外寬符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下適當(dāng)取寬些，以利縮短邊板高度和車箱長度。2.2.2汽車質(zhì)量參數(shù)的確定(1)整車整備質(zhì)量整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備(包括隨車工具、備胎等)，加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時(shí)的整車質(zhì)量。整車整備質(zhì)量對汽車的成本和使用經(jīng)濟(jì)性均有影響。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是通過減輕整車整備質(zhì)或

40、載客量；抵消因滿足安全標(biāo)準(zhǔn)、排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來的整備質(zhì)量的增加；節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量的措施主要有：采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，新設(shè)計(jì)的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理。減少整車整備質(zhì)量，是從事汽車設(shè)計(jì)工作中必須遵守的一項(xiàng)重要原則。車型人均整備質(zhì)量值(t人1) 車型 人均整備質(zhì)量值 (t人1)微型轎車普通級轎車中級轎車0.15-0.160.17-0.240.21-0.29中高級以上轎車中型以下客車大型客車0.290.340.0960.160.0650.13整車整備質(zhì)量在設(shè)計(jì)階段需估算確定。在日常工作中，收集大量同類型汽車各總成、部件和整車的有關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合新車設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝水平等初步估算

41、出各總成、部件的質(zhì)量，再累計(jì)構(gòu)成整車整備質(zhì)量。轎車和客車的整備質(zhì)量也可按每人所占整車整備質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)平均值估計(jì)(表2-2)。表22 轎車和客車人均整備質(zhì)量商用貨車的最大總質(zhì)量ma=mo+me+n165kg式中，n為包括駕駛員及隨行人員數(shù)在內(nèi)的人數(shù)，應(yīng)等于座位數(shù)。(2)汽車的載客量和裝載質(zhì)量(簡稱裝載量)汽車的載客量用座位數(shù)表示。微型和普通級轎車為24座；中級以上轎車為47座。城市大客車的載客量，由等于座位數(shù)的乘客和站立乘客兩部分構(gòu)成。站立乘客按每平方米810人計(jì)算。長途大客車和專供游覽觀光用的大客車，其載客量等于座位數(shù)。汽車的裝載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時(shí)所允許的額定裝載量。汽車在碎石路面上

42、行駛時(shí)，裝載質(zhì)量約為好路面的7585。越野汽車的裝載量是指越野行駛時(shí)或在土路上行駛時(shí)的額定裝載量。貨車裝載質(zhì)量的確定，首先應(yīng)與行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列符合，其次要考慮到汽車的用途和使用條件。原則上貨流大、運(yùn)距長或礦用自卸車應(yīng)采用大噸位貨車；貨源變化頻繁、運(yùn)距短的市內(nèi)運(yùn)輸車采用中、小噸位的貨車比較經(jīng)濟(jì)。(3)質(zhì)量系數(shù)質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即=。該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，值越大，說明該汽車的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。在參考同類型汽車選定以后(表17)，可根據(jù)任務(wù)書中給定的值計(jì)算出整車整備質(zhì)量。表23不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù) 汽車類型 貨車 輕型 中型 重型 o801.10

43、1.201.35 1.301.70 礦用自卸車 最大裝載質(zhì)量 t 45 1.101.50 1.301.70 柴油機(jī)的為0.801.oo。（3）軸荷分配汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。汽車的發(fā)動機(jī)位置與驅(qū)動形式不同，對軸荷分配有顯著影響。各類汽車的軸荷分配見表2-3。表2-3 各類汽車的軸分荷配車型 滿載 空載 前軸 后軸 前軸 后軸轎車發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動47-6045-5040-4640-5350-5554-6056-6651-5638-5034-4444-4950-62貨車

44、4x2后輪單胎 4x 2后輪雙胎，長、短頭式4x2后輪雙胎，平頭式6x4后輪雙胎32-4025-2730-3519-2560-6873-7565-7075-8150-5944-4948-5431-379641-5051-5646-5263-69軸荷分配對輪胎壽命和汽車的使用性能有影響。從輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個(gè)車輪的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動力性和通過性，驅(qū)動橋應(yīng)有足夠大的載荷，而從動軸載荷可以適當(dāng)減少；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。本

45、設(shè)計(jì)采用的是發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動。2.2.3汽車性能參數(shù)的確定(1)動力性參數(shù) 最高車速 隨著道路條件的改善，汽車特別是中、高級轎車的最高車速有逐漸提高的趨勢。轎車的最高車速大于貨車、客車的最高車速。級別高的轎車的最高車速要大于級別低些轎車的最高車速。微型、輕型貨車最高車速大于中型、重型貨車的最高車速，重型貨車最高車速較低。有關(guān)客車的車速見交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jtt3251997。其它車型的最高車速范圍見表24 。表24 汽車動力性參數(shù)范圍 汽車類別最高車速 (kmh) 比功率p (kwt)比轉(zhuǎn)矩t (nmt)轎車 微型級 普通級 中級 中、高級 高級 110150 120170 130190 140

46、230 160280 3060 3565 4070 5080 60110 501 10 801 10 90130 120140 100180貨車 微型 輕型 中型 重型 80135 75120 1628 1525 1020 620 3044 3844 3347 2950 加速時(shí)間t 汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大的加速強(qiáng)度加速到一定車速所用去的時(shí)間稱為加速時(shí)間。對于最高車速秒1ookmh的汽車，常用加速到100kmh所需的時(shí)間來評價(jià)，如中、高級轎車此值一般為817s，普通級轎車為1225s。對于低于100kmh的汽車，可用o-60kmh的加速時(shí)間來評價(jià)。 上坡能力 用汽車滿載時(shí)在

47、良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)來表示汽車上坡能力。因轎車、貨車、越野汽車的使用條件不同，對它們的上坡能力要求也不一樣。通常要求貨車能克服30坡度，越野汽車能克服60坡度。 汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩 比功率是汽車所裝發(fā)動機(jī)的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比。它可以綜合反映汽車的動力性。轎車的比功率大于貨車和客車，貨車的比功率隨總質(zhì)量的增加而減小。為保證路上行駛車輛的動力性不低于一定的水平，防止某些性能差的車輛阻礙交通，應(yīng)對車輛的最小比功率做出規(guī)定。我國gb72581997機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件規(guī)定：農(nóng)用運(yùn)輸車與運(yùn)輸用拖拉機(jī)的比功率不小于4.0kwt，其它機(jī)動車不小于4.8kwt。比轉(zhuǎn)矩是汽車所裝發(fā)動機(jī)的

48、最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。它能反映汽車的牽引能力。不同車型的比功率和比轉(zhuǎn)矩范圍見表24。有關(guān)客車的比功率見交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jtt3251997。（2）燃油經(jīng)濟(jì)型參數(shù)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性用汽車在水平的水泥或?yàn)r青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量(l100km)來評價(jià)。該值越小燃油經(jīng)濟(jì)性越好。貨車有時(shí)用單位質(zhì)量的百公里消耗量來評價(jià) (表2-5)。表2-5 貨車的單位質(zhì)量百公里燃油消耗量總質(zhì)量/t 汽油機(jī)柴油機(jī) 總質(zhì)量ma/t 汽油機(jī) 柴油機(jī)122.68-2.822.50-2.601.55-1.861.43-1.53 根據(jù)表2-5可知，本次設(shè)計(jì)車型為微型貨車，百公里燃油消耗量在3.00-

49、4.00，取3.5l/（100t.km）。(2)汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑 車型 級別 dminm 車型 級別 dminm轎車微型普通級中級高級7-9.58.5-119-1211-14貨車微型輕型中型重型8-1210-1912-2013-21貨車微型中型大型10-1314-2017-22礦用自卸車裝載質(zhì)量mat4515-1918-24轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓的直徑稱表2-6 各類汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑dmin為最小轉(zhuǎn)彎直徑。用來描述汽車轉(zhuǎn)向機(jī)動性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。影響汽車的因數(shù)有兩類，即與汽車本身有關(guān)的因數(shù)和法規(guī)及使用條件對的限定。前者包括

50、轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角、汽車軸距、輪距以及轉(zhuǎn)向輪數(shù)等對汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑均有影響，除此之外，有關(guān)的國家法規(guī)規(guī)定和汽車的使用到了條件對的確定也是重要的影響因數(shù)。轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角越大，軸距越短，輪距越小和參與轉(zhuǎn)向的車輪數(shù)越多時(shí)，汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑越小，表明汽車機(jī)動性越好。對機(jī)動性要求高的汽車，應(yīng)取小些。gb7258一1997機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件中規(guī)定：機(jī)動車的最小轉(zhuǎn)彎直徑不得大于24m。當(dāng)轉(zhuǎn)彎直徑為24m時(shí)，前轉(zhuǎn)向軸和末軸的內(nèi)輪差(以兩內(nèi)輪軌跡中心計(jì))不得大于3.5m 。各類汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑見表2-6。由于設(shè)計(jì)車型為微型貨車，取=8.0-12.0范圍，取=12.0mm（3）通過性幾何參數(shù)總體設(shè)計(jì)要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙，接近角，離去角，縱向通過半徑等。各類汽車的通過性參數(shù)視車型和用途而異，其范圍見表2-7。車型 hminmm () y() 1m4x2轎車150-22020-3015-223.0-8.34x4轎車21045-5035-401.7-3.64x2貨車180-30040-6025-452.3-6.0 4x4貨車、6x6