東風EQ140型汽車離合器設(shè)計

東風EQ140型汽車離合器設(shè)計班級：車輛041姓名：呂程宇學好：040256指導(dǎo)教師：卞學良河北工業(yè)大學目錄一、 離合器的結(jié)構(gòu)形式、作用及工作原理TOC\o"1-5"\h\z設(shè)計離合器應(yīng)滿足的要求 1離合器的主要構(gòu)件圖 2周置彈簧離合器的工作原理 3二、 離合器主要參數(shù)的選擇及計算從動盤轂數(shù)的選擇 4后背系數(shù)0 4摩擦片的最大轉(zhuǎn)矩TC 4摩擦片所受力F 5彈簧個數(shù)的確定N 5滑磨功的計算 6三、 扭轉(zhuǎn)減震器的選擇與計算 6四、 花鍵的校核 7五、 操縱機構(gòu)的設(shè)計與校核 8六、 分離杠桿的校核 9七、 離合器軸的校核 10八、 離合器溫升的計算 11九、 設(shè)計總結(jié) 12十、參考目錄 14離合器的結(jié)構(gòu)形式、作用及工作原理本次設(shè)計采用周置彈簧離合器，壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，并均勻地布置在一個或同心的兩個圓周上，其特點是結(jié)構(gòu)簡單制造容易。設(shè)計離合器應(yīng)滿足的基本要求如下：在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備，又能防止傳動系過載。接合是要完全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。分離是要徹底、迅速。從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風散熱效果，以保證溫度不致過高，延長使用壽命。應(yīng)能避免和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)震動，并具有吸收振動、緩和沖擊和降低噪聲的能力。操縱輕便、準確、以減輕駕駛員的疲勞。作用在從動盤上的總壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。具有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠，使用壽命長。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量小、制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便。離合器主要構(gòu)件圖1,3-平頭鉚釘2-傳動片4-支承環(huán)5-膜片彈簧6-

支承鉚釘7-離合器壓盤8-離合器蓋置彈簧離合器的工作原理發(fā)動機的飛輪和壓盤是離合器的主動部分。離合器蓋和螺釘固定在發(fā)動機的飛輪上，因此壓盤能隨飛輪一汽旋轉(zhuǎn)。在壓緊彈簧的作用下，離合器經(jīng)常處于接合狀態(tài)，只有在必要時才分離。位于離合器內(nèi)部的分離操縱機構(gòu)主要有分離杠桿、分離軸承的分離套筒和分離叉。它有4個徑向安裝的，永波鋼板沖壓制成的分離杠桿其中部以分離杠桿支撐柱的浮動銷為支點，外端通過擺動支片抵靠在壓盤的勾狀凸起部。當分離杠桿施加一個向左的水平力時，杠桿將繞支點轉(zhuǎn)動，其外端通過擺動支片推動壓盤克服彈簧的作用力而后移，從而撤除對從動盤的壓緊力，于是摩擦作用消失，離合器不再傳遞任何轉(zhuǎn)矩，即離合器進入分離狀態(tài)。當需要使離合器由分離狀態(tài)恢復(fù)到接合狀態(tài)時，駕駛員可松開離合器踏板，踏板和分離叉分別在回位彈簧的作用下退回原位，壓緊彈簧又重新將從動盤壓緊在壓盤與飛輪之間，使離合器恢復(fù)接合狀態(tài)。為了使接合柔和，駕駛員應(yīng)該逐漸地放松離合器踏板。當離合器處于正常結(jié)合狀態(tài)時，分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時，在分離軸承的分離杠桿內(nèi)部之間留有一定量的間隙△，以保證摩擦片在正常磨損過程中離合器仍能完全接合。二、離合器主要參數(shù)的選擇及計算從動盤數(shù)的選擇對于乘用車和最大總質(zhì)量小于6t的商用車而言，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩最大時并不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動盤。彈片離合器結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動盤轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底采用軸向有彈性的從動盤可保證接合平順。本次設(shè)計是東風EQ140，因此選擇單盤離合器。后備系數(shù)8后備系數(shù)反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇8時，應(yīng)考慮摩擦片在使用中磨損后離合器仍能可靠的傳動發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，防止離合器滑磨時間過長，防止傳動系過載及操縱輕便等因素。本次設(shè)計選取8=23. 發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩Temax離合器的靜摩擦力矩TcTemax=9549XaPem/rPemax=99.3Kw n=3000r/minT；m：：=352.8N?mPTc=PTemax=2X352.8=705.6N?m摩擦片所受力FTc=fFERc f取0.28R：=2(R3：r3)/3(R2—r2)其中R=325/2=162.5mmR=190/2=95mmR=131.7mmcF=T/fER=9567.2N彈簧個數(shù)Nc的確定彈簧自由高度H01=67mm工作高度H=25.8mm彈簧壓縮變形量為△X=H01—H=25mmD1=30d1=4.2彈簧中徑D2=D]—d1=25.8mm查表d=4.0 D2=25 K’=161D2=28 K’=114d=4.5 D2=25 K’=257D2=28 K’=183取K’=184N/mm有效圈數(shù)%=6.75彈簧鋼度K=K7ns1=27.26N/mm每個彈簧所受的力F’=K-△X=681.5n所需彈簧個數(shù)N=F/F’=14.04取N=15為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值。即w=4W/nZ(D2-d2)W[w]W=n2ne2marr2/1800i02i2Ma=9290kg汽車總質(zhì)量rr=D/2=509mmi=6.54i0=6.33ne=1500r/minW=1.73X104J [w]=0.25J/mm2Dm=325 dm=190 w=0.159J/mm2<[w]T：=4Tc/nZ(D2—d2)三、扭轉(zhuǎn)減震器的參數(shù)Tj=(1.5?2.0)Temax=529.2?705.6N?m取Tj=705.6N?mJ位置半徑Ro=(260?0.75)d/2=66.5取E.為8個°扭轉(zhuǎn)角剛度K的選取 D2=20mm中徑查表得彈簧總剛度K=K7ma=131N/mmK=1000Ke.Ro2=4634.5N?m/rad"5. 減震器彈簧總壓力Fz=T./Ro=10.61X103N6.極限轉(zhuǎn)角4Z.◎,一般取3?12本次設(shè)計取中.=8減震器從預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn增加到極限轉(zhuǎn)矩巨T.時，從動片相對從動盤轂的極限轉(zhuǎn)角中.為中,=2arcsin(Al/R。)△l=13.9mm每個彈簧所承受的總壓力F’=KAl=184.2N-mm所能承受的總壓力F=F’Ej=1.46X104N>q四、 花鍵的校核 J Z1. 根據(jù)從動盤谷花鍵的尺寸表選取如下參數(shù)齒數(shù)n=10外徑D’=40mm內(nèi)徑d’=32mm齒厚t=5mm 有效齒長l=45mm2qc=2TX103何Ehldm<[a]c取中=0.8E=10h=D—d/2=4mmT=705.6N?mdm=36mm查表[O]c=10?20MpaOc=13.6Mpa<[O]c五、 操縱機構(gòu)的計算與校核c Ca=450mmb=43mmc=90mmd=40mme=65mmf取18mm分離軸承的自由行程取3mm 取^s=1mms=s1+s2=126.49mm踏板力Ff=F7/izn+FsF’為離合器分離時，壓緊彈簧對壓盤的總壓力F’=KAx’N△x=Ax’+fso/e=25.83mmiZ為操縱機構(gòu)總傳動比iz=eca/fdb=85.04n為機械效率為0.75Fs取0Ff=165.3N分離離合器時，所作的功Wl=0.5(F+F7)EAs/n=26.847<30J六、 分離杠桿的校核 LFa=264.47NFb=73.238NM=FA?L=47528.5N?mmW=nd3/32=169.65mm3o=M/W=280Mpa選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)Os=355Mpa七、 離合器軸的校核T=Tc=705.6N?mRc=131.7mmF=Tc/Rc=10.7KNFA=5.88KN Fb=4.82KN彎矩圖M=Fa?39.5=232.26N?m扭矩圖a={[M2+(aT)2]/W}0.5=12.2Mpa<[a]-1其中a取1[a]1=275MPa八、 離合器溫升計算壓盤對壓盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求壓盤應(yīng)有足夠大的質(zhì)量已增大熱容量，減小溫升，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎。有時可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風筋以幫助散熱通風，中間壓盤可鑄出通風槽，也可采用傳熱系數(shù)大的鋁合金壓盤。壓盤應(yīng)有足夠大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊即離合器的徹底分離，厚度約為15~25mm飛輪應(yīng)保持良好的對中，并要進行精平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于15~20g?cm壓盤高度公差要小選取壓盤厚度為b=18mm，據(jù)下式校核離合器一次接合的溫升t=rW/mCt為壓盤的溫升不應(yīng)超過8?10°CC為壓盤的比熱容鑄鐵：C=481.4J(kg?C)m為壓盤的質(zhì)量r為傳到壓盤的熱量所占比例r=0.5 W滑磨功1.7.X104Jm=pV=8.22Kg t=rW/mC=2.2C<8C摩擦片單位壓力的計算Po為了降低離合器的熱負荷，防止摩擦片損傷，對于不同車型單位壓力Po根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取。0.10MpaWPoW1.50MpaPo=4F/n(Dm2-dm2)F=Tc/f2Rc=9567.2NDm=325mmdm=190mmPo=0.175Mpa<[P]九、 設(shè)計總結(jié)離合器時將發(fā)動機的動力傳遞給驅(qū)動輪的關(guān)鍵構(gòu)件，他的功能的優(yōu)劣直接影響到汽車的經(jīng)濟性和動力性。離合器由分為螺旋彈簧式的離合器和膜片彈簧式的離合器。本次設(shè)計采用周置螺旋彈簧離合器。它通過布置在摩擦片上的彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)簡單。設(shè)計內(nèi)容主要是離合器主要參數(shù)的選擇，如摩擦片數(shù)，后備系數(shù)，螺旋

彈簧的個數(shù)等等，還有考慮到散熱的離合器溫升的計算，單位壓力的計算以及影響到操縱輕便性的踏板形成和計算。最后是對離合器主要零件校核，包括壓緊彈簧的校核，扭轉(zhuǎn)減震器的彈簧校核，離合器軸及花鍵的校核，分離杠桿的校核。本次設(shè)計是對所學專業(yè)知識的一個深化，對汽車上的某一主要總成有了深入全面的理解，通過設(shè)計，一方面暴露了我們平時理論學習時的一些缺陷。對知識掌握想不到夠徹底，不夠深刻。另一方面，又稱彌補我們的感性認識和理性認識，使學有所用，學以致用。設(shè)計過程本身對于提高我們自己的能力就是一個質(zhì)的飛躍，在