雪佛蘭新賽歐-離合器畢業(yè)設(shè)計(jì)

..雪佛蘭新賽歐離合器畢業(yè)設(shè)計(jì)摘

要

我國的車輛工業(yè)與世界其他先進(jìn)國家相比，還比較落后，雖然從國外引進(jìn)了許多新產(chǎn)品、新技術(shù)，但是離全面掌握核心技術(shù)還有很長的差距。本設(shè)計(jì)主要以當(dāng)前比較常見的小轎車汽車技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，對其進(jìn)行膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)。希望能使自己對離合器的自主開發(fā)能力及產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平得到一定的提高。

現(xiàn)代汽車摩擦離合器在設(shè)計(jì)中根據(jù)車型的類別，使用要求，與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配要求，制造條件以及標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化要求等，合理地設(shè)計(jì)離合器總成的結(jié)構(gòu)顯的尤為重要。本文研究了離合器的結(jié)構(gòu)知識(shí)、設(shè)計(jì)理念及方法等。并且對離合器及其操縱機(jī)構(gòu)的主要零件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，其中重點(diǎn)研究了膜片彈簧、扭轉(zhuǎn)減振器和摩擦片的設(shè)計(jì)方法、思路、理論。對結(jié)構(gòu)元件分析、主要參數(shù)及零件載荷的確定、強(qiáng)度計(jì)算方法都有詳細(xì)的介紹。

這次的設(shè)計(jì)，可以對原有離合器的設(shè)計(jì)提出優(yōu)化和修改的建議，對其以后的設(shè)計(jì)過程起參考作用。通過這次設(shè)計(jì)達(dá)到了優(yōu)化改進(jìn)原有離合器，提高該型汽車使用性，舒適性，并提高了汽車的工作效率的目的。關(guān)鍵詞：離合器；膜片彈簧；摩擦片；操縱機(jī)構(gòu)；設(shè)計(jì)

ABSTRACTVehicleindustryinChina,comparedwithotheradvancedcountriesintheworldisstillrelativelybackward,althoughmanynewproducts,newtechnologiesintroducedfromabroad,butfromacomprehensivegraspcoretechnologystillhasalonggap.Thisdesignismainlytothecurrentcommoncarautotechnologyparametersasthebasis,carriesonthediaphragmspringclutchdesign.Hopetobeabletomaketheirindependentdevelopmentabilityandproductdesignofclutchlevelbeimproved.Hyundaimotorfrictionclutchaccordingtothecategoryofvehiclesinthedesign,applicationrequirements,andenginematchingrequirements,manufacturingconditionsandtherequirementsonstandardization,generalizationandseriation,reasonabledesignthestructureoftheclutchassemblyisparticularlyimportant.Thispaperstudiestheclutchofknowledgestructure,designideaandmethod,etc.Andmainpartsoftheclutchanditsoperatingmechanismhascarriedonthedetaileddesignandcalculation,whichfocusesonthedesignofthediaphragmspring,torsiondamperandfrictionplatemethod,trainofthoughtandtheory.Analysisofstructuralcomponents,thedeterminationofmainparametersandpartsload,strengthcalculationmethodaredetailedintroduction.Thedesign,cantheoriginalclutchdesignoptimizationandmodificationSuggestions,playsaroleofreferenceofthedesignprocessinthefuture.Throughthisdesignachievedbyimprovingtheoriginalclutch,improvethetypeofcaruse,comfort,andimprovetheefficiencyofthecar.Keywords:clutch;Diaphragmspring.Frictionslices.Operatingmechanism;design

目錄第一章緒論 11.1前言 11.2雪佛蘭新賽歐1.4L介紹 21.3課程設(shè)計(jì)目的 31.4設(shè)計(jì)要求 4第二章離合器方案的確定 52.1方案選擇 52.1.1從動(dòng)盤數(shù)的選擇：單片離合器 52.1.2壓緊彈簧和布置形式的選擇：推式膜片彈簧離合器 52.1.3膜片彈簧的支撐形式選擇：雙支承環(huán)形式 62.1.4扭轉(zhuǎn)減振器 72.1.5膜片彈簧離合器的工作原理 7第三章離合器基本參數(shù)的確定 83.1后備系數(shù)β 83.2單位壓力P0 93.3摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b 93.4摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙△t 11第四章離合器基本參數(shù)的優(yōu)化 124.1摩擦片外徑D（mm） 124.2摩擦片的內(nèi)、外徑比c 124.3后備系數(shù)β 124.4摩擦片內(nèi)徑d 124.5單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩Tco 124.7離合器單位摩擦面積滑磨功 13第五章離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì) 145.1從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì) 145.1.1從動(dòng)盤總成的結(jié)構(gòu)型式的選擇 145.1.2從動(dòng)片結(jié)構(gòu)型式的選擇 145.1.3從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì) 145.2離合器蓋總成設(shè)計(jì) 165.2.1離合器蓋設(shè)計(jì) 165.2.2壓盤設(shè)計(jì) 165.3離合器分離裝置設(shè)計(jì) 175.3.1分離軸承和分離套筒 175.4膜片彈簧的設(shè)計(jì) 185.4.1膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 185.4.2膜片彈簧基本參數(shù)約束條件的檢驗(yàn) 195.4.3膜片彈簧材料及制造工藝 205.5扭轉(zhuǎn)減振器 215.5.1扭轉(zhuǎn)減振器的功用 215.5.2減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21第六章離合器輸出軸的設(shè)計(jì) 24謝辭 25參考資料 25

緒論1.1前言對于內(nèi)燃機(jī)為驅(qū)動(dòng)力的汽車，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)等四部分。離合器的主要功用是:確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩以防止傳動(dòng)系各零部件因過載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲；切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)平順地結(jié)合。

1.2雪佛蘭新賽歐1.4L介紹雪佛蘭新賽歐是上海通用汽車有限公司對今天的中國家庭用車的實(shí)際需求，在基于原賽歐上打造新產(chǎn)品。泛亞汽車技術(shù)中心，其優(yōu)秀的開發(fā)團(tuán)隊(duì)積累，歷時(shí)近兩年，在原賽歐的條款整體形象，內(nèi)飾，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，全面更新，使新賽歐更符合中國汽車消費(fèi)者的普及對于普通家轎的電流需求為消費(fèi)者帶來了全新的體驗(yàn)。雪佛蘭新賽歐協(xié)作??，嚴(yán)格通用汽車全球產(chǎn)品開發(fā)流程（GVDP）和全球工程GM創(chuàng)建的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)，采購，制造，質(zhì)量等功能塊覆蓋整個(gè)業(yè)務(wù)鏈的體系能力，確保新賽歐達(dá)到全球統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和全球雪佛蘭品牌。作為上海通用汽車研發(fā)中心，泛亞和技術(shù)引進(jìn)初期吸收，國內(nèi)轉(zhuǎn)換時(shí)，在別克新君威，別克君越同步發(fā)展，雪佛蘭科魯茲等全球性平臺(tái)，未來的參與，我們有一個(gè)偉大的一批優(yōu)秀的受過培訓(xùn)的專業(yè)人員，并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。不僅泛亞是一家領(lǐng)先的汽車研發(fā)實(shí)力，它已成為通用汽車全球六大研發(fā)中心之一。構(gòu)建遵循通用汽車全球產(chǎn)品開發(fā)流程的雪佛蘭新賽歐，泛亞精英團(tuán)隊(duì)，在分析和參考通用汽車現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，建立一個(gè)符合新的結(jié)構(gòu)與中國市場需求。在此期間，隨著通用汽車動(dòng)力總成，占主導(dǎo)地位的新開發(fā)的1.4L發(fā)動(dòng)機(jī)的全球資源的支持。上海通用汽車和泛亞因此車輛開發(fā)的形式功能包括發(fā)動(dòng)機(jī)在真正意義上，實(shí)現(xiàn)新的突破，對本土品牌的國際化發(fā)展。值得一提的是，雪佛蘭新賽歐的核心技術(shù)將占到34項(xiàng)專利：在家里專利油箱最大的駕乘空間，傳遞扭矩控制標(biāo)定專利保證了更好的駕駛舒適性，新的后保險(xiǎn)杠條專利條提供了更好的安全性，允許公差類型的緊固裝置專利間隙補(bǔ)償更高版本的設(shè)備成為可能。雪佛蘭新賽歐上海通用能夠?yàn)槠囀袌龅膬r(jià)值的質(zhì)量打造一個(gè)新的標(biāo)桿，他的10年感謝積累業(yè)務(wù)的完整的系統(tǒng)優(yōu)勢連鎖化，規(guī)模和核心競爭力不斷提高的經(jīng)濟(jì)體。強(qiáng)大的零部件供應(yīng)鏈體系，上海通用起到了雪佛蘭新賽歐項(xiàng)目中的重要作用。雪佛蘭新賽歐95％的現(xiàn)有通用汽車全球體系，其中超過40％為世界集團(tuán)或合資企業(yè)的大部分屬于保證供應(yīng)商的新賽歐配件在質(zhì)量，服務(wù)，技術(shù)和價(jià)格（QSTP）按照國際標(biāo)準(zhǔn)和雪佛蘭品牌其他方面來滿足。上海通用的制造工藝和質(zhì)量管理體系一脈相承，也為雪佛蘭新賽歐國際品質(zhì)的重要保證。更嚴(yán)格的全球質(zhì)量管理流程，并在研發(fā)，采購，生產(chǎn)，認(rèn)證方面的做法。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)中國市場在不同的地理環(huán)境，特別是雪佛蘭新賽歐，高強(qiáng)度質(zhì)量認(rèn)證的實(shí)施。例如：為了加強(qiáng)道路只有八典型國家的地區(qū)開展試驗(yàn)，則達(dá)到累積10萬公里的續(xù)航里程。正是這種不妥協(xié)的精神，雪佛蘭新賽歐成為優(yōu)質(zhì)細(xì)分市場的新標(biāo)桿。1.3課程設(shè)計(jì)目的汽車設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課的汽車設(shè)計(jì)能力，是課程設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)了“汽車構(gòu)造”，“汽車工程”，“汽車設(shè)計(jì)”，“AutoCAD2010的”，“機(jī)械制圖”課程一項(xiàng)重要的實(shí)踐課之后，基本的目的是：通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用汽車設(shè)計(jì)課程和其它選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，解決汽車設(shè)計(jì)問題，掌握汽車設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力；學(xué)會(huì)分析和評價(jià)汽車及各總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及有關(guān)參數(shù)，掌握一些汽車主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法；學(xué)會(huì)考慮所設(shè)計(jì)部件的制造工藝性、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)汽車設(shè)計(jì)能力；通過計(jì)算，繪圖，熟練運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊，圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)技能；鼓勵(lì)學(xué)生充分利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，CAD繪圖，鍛煉學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖的能力。1.4設(shè)計(jì)要求通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，汽車離合器結(jié)構(gòu)，從動(dòng)盤總成，壓盤和離合器蓋總成和膜片彈簧設(shè)計(jì)的更深入和信任。首先，通過互聯(lián)網(wǎng)提供查閱文獻(xiàn)資料，以了解自動(dòng)離合器，組成和功能的基本原則，通過分析，流量分析和模式分析，整體的概念，開發(fā)模型訪問。與汽車膜片彈簧離合器進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和建模，并填寫老師的幫助下，膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)。為了保證汽車離合器設(shè)計(jì)的良好表現(xiàn)，使離合器以下基本要求：不管在什么行駛條件下均能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備；接合時(shí)要平順柔和，能夠保證汽車起步時(shí)不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)和沖擊；分離的時(shí)候要徹底，迅速、；汽車離合器從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要求要小，用來減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊，有利于換擋和減小同步器的磨損；應(yīng)該要有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，用來保證工作溫度不致于過高，以延長其使用的壽命；應(yīng)該使傳動(dòng)系避免扭轉(zhuǎn)共振，并且要具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和減小噪聲的能力；操縱機(jī)構(gòu)要求要輕便、準(zhǔn)確，以更好的減輕駕駛員的疲勞；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的小，用來保證具有穩(wěn)定的工作性能；應(yīng)該要有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，以保證其工作可靠、壽命長；結(jié)構(gòu)應(yīng)該要求簡單、緊湊、質(zhì)量小，制造的工藝性要好，拆裝、維修、調(diào)整的時(shí)候要求要方便等。本次設(shè)計(jì)要求如下：離合器裝配圖一張，視圖投影準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理，畫法規(guī)范，圖面整潔，字體按規(guī)定用工程字書寫，標(biāo)題欄及零件明細(xì)表完整；零件圖要求結(jié)構(gòu)合理，尺寸公差標(biāo)注規(guī)范，基準(zhǔn)選擇恰當(dāng)；畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份；

第二章離合器方案的確定2.1方案選擇2.1.1從動(dòng)盤數(shù)的選擇：選擇雙片離合器。Z=4圖2-1膜片彈簧離合器2.1.2壓緊彈簧和布置形式的選擇：推式膜片彈簧離合器周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞扭矩的能力降低，另外，彈簧壓到它定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，會(huì)出現(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。圖2-2兩種膜片彈簧離合器(1)膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：膜片彈簧具有理想的非線性的彈性特性一直保持摩擦板不變的允許磨損內(nèi)的彈簧壓力，以便工作，以便離合器扭矩以維持基本恒定的傳輸;相反螺旋彈簧下降的壓力強(qiáng)時(shí)，離合器彈簧的壓力減少，從而減少踏板作用力。為螺旋彈簧，壓力大大增加。膜片彈簧要求要兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向的尺寸小，零件的數(shù)目少，質(zhì)量小。高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，彈簧壓緊力降低得少，性能比較穩(wěn)定；然而圓柱螺栓彈簧壓緊力則明顯下降。膜片彈簧是以整個(gè)圓周與壓盤相接觸的，使壓力分布比較的均勻，摩擦片接觸良好，磨損比較均勻。容易實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱的效果，使用的壽命還長。膜片彈簧中心與離合器中心線相重合，平衡性比較好。(2)推式膜片彈簧離合器是現(xiàn)在汽車離合器中比較流行的新結(jié)構(gòu)。它克服了拉式膜片彈簧離合器分離軸承的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和拆裝較困難的缺點(diǎn)。2.1.3膜片彈簧的支撐形式選擇：雙支承環(huán)形式推動(dòng)支持膜片彈簧的形式有三種-雙軸承環(huán)形狀鉚釘步驟隔膜，兩個(gè)支撐環(huán)和離合器蓋鉚合定位;支撐環(huán)上的膜片彈簧大端形式的單一支撐環(huán)支撐離合器蓋;無支撐環(huán)的形狀，膜片彈簧的大端部在從環(huán)狀凸起離合器蓋直接支持。本次的設(shè)計(jì)采用了雙支承環(huán)形式。綜合上面所述，本次的課程設(shè)計(jì)采用了單片推式膜片彈簧離合器。膜片彈簧離合總成由膜片彈簧、離合器蓋、壓盤、傳動(dòng)片和分離軸承總成等部分組成。2.1.4扭轉(zhuǎn)減振器它可分為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭轉(zhuǎn)剛性和驅(qū)動(dòng)嚙合部分，由于減少所產(chǎn)生的過渡的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響調(diào)諧驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)固有頻率，驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)阻尼，抑制響應(yīng)的扭轉(zhuǎn)振幅和衰減，檢查空閑裝配線和變速器離合器旋轉(zhuǎn)振動(dòng)和噪聲，非穩(wěn)定狀態(tài)反向驅(qū)動(dòng)列車荷載的影響動(dòng)力傳動(dòng)促進(jìn)和改善了乘坐舒適性離合器接合。它必須阻尼器。2.1.5膜片彈簧離合器的工作原理擰在一起，如下面的圖中，離合器蓋和飛輪時(shí)所示向前壓隔膜，在接合位置的離合器，膜片彈簧，夾緊力的壓板的大端，以使壓力板在板和產(chǎn)生磨擦之間從動(dòng)摩擦，當(dāng)離合器蓋組件可樞轉(zhuǎn)地連接到所述飛輪（的離合器形式的活動(dòng)部分），從動(dòng)皮帶輪裝置和傳輸一起旋轉(zhuǎn)來傳送發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過在摩擦板的摩擦轉(zhuǎn)矩被驅(qū)動(dòng)。分離離合器，離合器踏板由控制機(jī)構(gòu)按壓，超前軸承組件分離膜片彈簧指分離，膜片彈簧反錐形變形，壓力板，使在轉(zhuǎn)印片片摩擦的彈性力，切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞。圖2-3膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)

第三章離合器基本參數(shù)的確定雪佛蘭新賽歐1.4L基本參數(shù)：76kw/6000131Nm/4200摩擦離合器是靠存在于主、從動(dòng)部分摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。離合器的靜摩擦力矩Tc為：Tc=fFZRc式中，f為摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，計(jì)算式一般取0.25-0.30；F為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力；Rc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（3-2）式中，Temax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；β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，β3.1后備系數(shù)β后備系數(shù)β是離合器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，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。在選擇β時(shí)，考慮到摩擦片在使用中磨損后仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時(shí)間過長、防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載以及操縱輕便等因素。因此，在選擇β時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：為了能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，β不應(yīng)該選取太?。粸榱藴p少傳動(dòng)系的過載，保證操縱的輕便性，β又不應(yīng)該選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的后備功率較大時(shí)、使用條件較好的時(shí)候，β可選取得小些；當(dāng)使用的條件惡劣的時(shí)候，為提高起步的能力、減少離合器的滑磨，β應(yīng)選取得大一些；汽車的總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；柴油機(jī)工作的時(shí)候比較粗暴，轉(zhuǎn)矩比較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取得小些；膜片彈簧離合器選取的β值可以比螺旋彈簧離合器選取得小些；雙片離合器的β值應(yīng)該要大于單片離合器。各類的汽車離合器β的取值范圍見表3-1。表3-1離合器后備系數(shù)β的取值范圍車型后備系數(shù)β乘用車及最大質(zhì)量小于6t的商用車1.20-1.75最大總質(zhì)量為6-14t的商用車1.50-2.25掛車1.80-4.00本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的對象為雪佛蘭新賽歐1.4L，它屬于乘用車，故本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的后備系數(shù)β的取值范圍為1.20-1.75，初取取β=1.53.2單位壓力P0壓力對表面耐磨性的確定單元，和離合器的性能及使用壽命大大降低，因此選擇離合器的工作條件時(shí)，應(yīng)考慮保留的大小，使發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦，材料，尺寸，質(zhì)量和數(shù)量的備用部門，以及其他因素。離合器使用頻繁時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)后備系數(shù)較小時(shí)，P0應(yīng)取得小些；當(dāng)摩擦片外徑較大時(shí)，為了降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷，P0應(yīng)取得小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)?shù)脑龃驪0當(dāng)摩擦片采用不用的材料時(shí)，P0取值范圍見表3-2。表3-2摩擦片單位壓力P0的取值范圍摩擦片材料單位壓力P0/MPa石棉基材料模壓0.15-0.25編織0.25-0.35粉末冶金材料銅基0.35-0.50鐵基金屬陶瓷材料0.70-1.50本次設(shè)計(jì)摩擦片為石棉基材料，P0選擇：0.10≤P0≤1.50MPa,初取P0=0.25MPa。3.3摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b摩擦片外徑是離合器的重要參數(shù)，它對離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax已知，適當(dāng)選取后備系數(shù)β和單位壓力P0（3-3）摩擦片外徑D（mm）也可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax（N﹒（3-4）式中，KD表3-3直徑系數(shù)KD車型直徑系數(shù)KD乘用車14.6最大總質(zhì)量為1.8-14.0t的商用車16.0-18.5（單片離合器）13.5-15.0（雙片離合器）最大總質(zhì)量大于14.0t的商用車22.5-24.0本次設(shè)計(jì)的對象屬于乘用車，故KD由車型分析可知該車型的發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩：131Nm/4200rpm。故可算出摩擦片外徑D=167.1mm。按Temax初選以后，還需盡量注意摩擦片尺寸的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)《汽車用離合器面片》表3-4為我國摩擦片尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。表3-4離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑180200225250280300325350內(nèi)徑125140150155165175190195厚度3.53.53.53.53.53.53.540.6940.7000.6670.6200.5890.5830.5850.5570.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.827單位面積132160221302402466546678故，選取摩擦片的尺寸為D=200mm，d=140mm,厚度b=3.5mm,c=0.7,單位面積A0=160cm3.4摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙△t摩擦片的摩擦因數(shù)f取決于摩擦片所用的材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。各種摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍見表3-5表3-5摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍摩擦材料摩擦因數(shù)f石棉基材料模壓0.20-0.25編織0.25-0.35粉末冶金材料銅基0.25-0.35鐵基0.35-0.50金屬陶瓷材料0.4取f=0.30。在前面的設(shè)計(jì)分析中已經(jīng)陳述了本次設(shè)計(jì)選用的是雙片推式膜片彈簧離合器，故Z=4。離合器間隙△t是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完成接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。取△t=3mm。

第四章離合器基本參數(shù)的優(yōu)化4.1摩擦片外徑D（mm）摩擦片尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB5764--86《汽車用離合器面蓋片》，所選的D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過65～70m／s，以免摩擦片發(fā)生飛離。（（4-1）=π*6000*200*10-3/60=62.83m/s<70滿足要求。4.2摩擦片的內(nèi)、外徑比c摩擦片的內(nèi)、外徑比c應(yīng)在0.53-0.70范圍內(nèi)，即：0.53≤0.70≤0.70（4-2）由此可見，滿足要求。4.3后備系數(shù)β為了保證離合器能夠可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并能夠防止傳動(dòng)系過載，不同的車型的β值應(yīng)在一定的范圍之內(nèi)，最大的范圍是1.2-4.0。根據(jù)賽歐的車型情況，已經(jīng)選取后備系數(shù)1.2≤1.5≤4.0（4-3）滿足要求。4.4摩擦片內(nèi)徑d為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑d必須大于減振器彈簧位置直徑2R0約50mm，即：d≥2R得：2R0＜90mm4.5單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩Tco為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即：Tco=4TcπZ(D2-=0.204*10-2<0.28*滿足要求4.7離合器單位摩擦面積滑磨功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，離合器每一次接合的單位面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即（4-6）式中，—單位面積滑磨功()；—其許用值()；對于乘用車：=0.4，對于最大總質(zhì)量小于6.0t的商用車：=0.33，對于最大總質(zhì)量大于6.0t的商用車：=0.25；為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，可根據(jù)下式計(jì)算（4-7）式中，—汽車總質(zhì)量；—輪胎滾動(dòng)半徑；—汽車起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比；—主減速器傳動(dòng)比；—發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；計(jì)算時(shí)乘用車取，商用車取。查得輪胎數(shù)據(jù)175/65R14rr=(175*65%)+(14*25.4/2)（4-8）=291.6mm整備質(zhì)量查得1060kgma=1060+m人=1060+5*70=1410kg根據(jù)汽車?yán)碚?，選取i0=4ig=4.4算得W=8489Jω=0.13J/mm2＜[ω]=0.4J/mm2

第五章離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)5.1從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)5.1.1從動(dòng)盤總成的結(jié)構(gòu)型式的選擇從動(dòng)盤的總成主要是由摩擦片、從動(dòng)片、減振器和從動(dòng)盤轂等部分組成。從動(dòng)盤對離合器工作性能的影響非常的大，應(yīng)該要滿足如下的設(shè)計(jì)要求：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)該要求盡量小，以能夠減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。應(yīng)該要具有軸向彈性，使離合器接合時(shí)平順，方便于起步，而且使摩擦面壓力分布要均勻，以減小磨損。應(yīng)該要裝扭轉(zhuǎn)減振器，以更好的避免傳動(dòng)系共振，并且緩和沖擊。摩擦面片要采用有機(jī)的材料。選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤時(shí)，從動(dòng)片通常是用1.3～2.0mm厚的鋼板沖壓而成的。將其外緣的盤形部分磨薄至0.65～1.0mm，以能夠減小其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。整體式彈性的從動(dòng)片一般要用高碳鋼（如50）或65Mn鋼板，熱處理的硬度38～48HRC。5.1.2從動(dòng)片結(jié)構(gòu)型式的選擇在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)板，盡量減少重量，質(zhì)量，交貨應(yīng)盡量靠近旋轉(zhuǎn)中心，以達(dá)到最小的時(shí)候inertie.afin使離合器連接順暢，保證汽車起步離合器驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定的，一片單片結(jié)構(gòu)通常具有這樣的軸向驅(qū)動(dòng)板，三種結(jié)構(gòu)：1、彈性盤單片型；2、分離式彈性從動(dòng)盤；3、組合式彈性從動(dòng)片。選擇整體式彈性從動(dòng)片，它能滿足達(dá)到軸向彈性的要求，生產(chǎn)率高。5.1.3從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它是裝在變速器輸入軸前端的花鍵上的，一般采用的齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵軸與孔采用動(dòng)配合。輸出轂軸向長度不應(yīng)該太小，以免分散離開分離是不完全的，并且通常是在花鍵軸的花鍵軸的滑動(dòng)的同時(shí)直徑1.0至1.4倍。該草案需要花鍵軸直徑的1.4倍。輸出轂共同使用鍛鋼（對于45,40Cr等），表面硬度和芯一般是26?32HRC。要完善內(nèi)部花鍵孔的表面硬度和耐磨性，可以鑲邊，窗口和阻尼彈簧驅(qū)動(dòng)件的結(jié)合部，應(yīng)該是高頻處理。減振彈簧常采用60Si2MnA、50CrVA、65Mn等彈簧鋼絲。花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動(dòng)盤外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩按國標(biāo)GB1144—1974選取。表5-1花鍵軸規(guī)格表從動(dòng)盤外徑D(mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩(NM)花鍵齒數(shù)n花鍵外徑(mm)花鍵內(nèi)徑(mm)齒厚(mm)有效齒長(mm)225150103226430250200103528435280280103528440300310104032550325380104032550350480104032555380600104032560410720104536565430800104536565根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為Temax=131NmQUOTETemax=155N﹒m表5-2所選從動(dòng)盤轂花鍵參數(shù)從動(dòng)盤外徑D/mm花鍵齒數(shù)花鍵外徑D′/mm花鍵內(nèi)徑d′/mm齒厚b/mm有效齒長/mm擠壓應(yīng)力22510322643011.3花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計(jì)算。擠壓應(yīng)力計(jì)算公式：擠壓=（5-1）式中，P為花鍵的齒側(cè)面壓力()。它由下式確定：花鍵的齒側(cè)面壓力：P=TemaxD'+d'Z（5-2）Z—從動(dòng)盤轂的數(shù)目,Z=1；—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；—花鍵齒數(shù)；—花鍵齒工作高度；—花鍵有效長度。則故滿足要求。5.2離合器蓋總成設(shè)計(jì)5.2.1離合器蓋設(shè)計(jì)為了減輕重量和剛度，自動(dòng)離合器罩普通碳鋼板的約3至5毫米（約08鋼）沖壓成復(fù)雜的形狀的厚度。設(shè)計(jì)時(shí)特別要注意通風(fēng)等問題的剛性。離合器蓋剛度不夠，大變形是產(chǎn)生，它不僅會(huì)影響操作系統(tǒng)的傳輸效率，而且還可能導(dǎo)致分離是不完全的，過早的耐磨內(nèi)襯，齒輪換檔困難。印刷版用印刷版，夾緊桿，彈簧等內(nèi)置因此應(yīng)該飛輪保持良好的對準(zhǔn)，以免影響到組件的平衡和正常工作。與定位銷或螺栓的過程中可被施加到銷。膜片離合器蓋支助廳應(yīng)具有高的尺寸精度。改善通氣和去除離合器摩擦磨損粉末，以防止摩擦表面溫度過高，以確保的前提下的剛性，可以設(shè)置循環(huán)空氣輸入和離合器罩的輸出，這是還設(shè)計(jì)有鼓結(jié)構(gòu)的葉片蓋。設(shè)計(jì)要求，離合器蓋，離合器罩的直徑比離合器板的外徑大，可以包含連接部分上的其它部件在其中。5.2.2壓盤設(shè)計(jì)對壓盤設(shè)計(jì)的要求：壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量，以增大熱容量，減小溫升，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。壓盤應(yīng)具有較大的剛度，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及離合器的徹底分離，厚度約為15~25mm。與飛輪應(yīng)保持良好的對中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于15~20g.cm。壓盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小。初步確定壓盤厚度為15mm，外徑225mm，內(nèi)徑120mm。材料為灰鑄鐵HT20鑄成，密度為。C=481.4J/(kg.℃)壓盤的厚度初步確定后，應(yīng)根據(jù)下式來校核離合器一次接合的溫升t=式中，t—壓盤溫升（℃），不超過8~10℃；c—壓盤的比熱容，鑄鐵的比熱容為℃)；—傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器，γ=0.5；可算得壓盤質(zhì)量m=3.816kg。溫升t=2.177℃，滿足要求。5.3離合器分離裝置設(shè)計(jì)5.3.1分離軸承和分離套筒在一些主軸線分離力的股票，而且還告訴旋轉(zhuǎn)的徑向力作用下的離心力來承擔(dān)。此前主要推力球軸承或深溝球軸承，但他們的潤滑條件不好，磨損嚴(yán)重，噪聲，可靠性差，壽命短。目前在國外有推力角接觸球軸承，采用全封閉結(jié)構(gòu)和高溫鋰基潤滑脂，其分離舌手指形狀端部的形狀一起舌部通常是舌部弧形表面的球形表面被假定為前側(cè)的平面或凹面。本設(shè)計(jì)采用角接觸推力球軸承。本設(shè)計(jì)采用自調(diào)心軸承系統(tǒng)，列車斷開聯(lián)接。出口有軸承外圈和內(nèi)圈和凸緣和殼體的凸緣徑向間隙之間的距離之間的套管內(nèi)的外釋放套筒，以確保這些間隙的釋放相對于軸承的套筒徑向移動(dòng)約1mm的間隔。如果軸承外圈不會(huì)晃動(dòng)它不起作用。如果膜片軸承錯(cuò)位的旋轉(zhuǎn)軸線，軸承將自動(dòng)上同心徑向位置漂浮到分離軸承可以保證即使壓縮舌每個(gè)分隔指尖。這可以降低振動(dòng)和噪音，磨損少意味著單獨(dú)分離軸承部，無助于過熱和脂肪分解的損失。延長軸承的壽命。此外，該分離軸承外圈是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)改變了內(nèi)和外旋轉(zhuǎn)固定，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以促進(jìn)分離裝置增加相應(yīng)膜片彈簧杠桿比，而且由于內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用，包括脂肪下，外圈之間循環(huán)改進(jìn)，提高了軸承的使用壽命。膜片的拉出貯存室分離的壓縮舌之間直接膜片彈簧和止動(dòng)環(huán)，然后在彈性夾緊環(huán)夾緊結(jié)構(gòu)是簡單的。5.4膜片彈簧的設(shè)計(jì)5.4.1膜片彈簧基本參數(shù)的選擇（1）比值H/h和h的選擇比值H/h對膜片彈簧的彈性特性影響極大。當(dāng)H/h<時(shí)，為增函數(shù)；當(dāng)H/h=時(shí)，有一極值，該極值點(diǎn)恰為拐點(diǎn)；當(dāng)H/h>時(shí)，有一極大值和一極小值；當(dāng)H/h=2時(shí)，的極小值落在橫坐標(biāo)上。為保證離合器壓緊力變化不打和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的H/h一般為1.5~2.0，板厚h為2~4mm。初取h=3mm,H/h=1.5，H=4.5m（2）R/r比值和R、r的選擇研究表明，R/r越大，彈簧材料的利用率就越低，彈簧就越硬，彈性特性曲線受直徑誤差的影響越大，而且應(yīng)力越高。根據(jù)結(jié)構(gòu)的布置和壓緊力的要求，R/r一般為1.20~1.35。為使摩擦片上的壓力分布比較均勻，推式膜片彈簧的R值宜取為大于或者等于摩擦片的平均半徑Rc=則可以初取r=87.5mm，R=105mm。（3）α的選擇膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角α與內(nèi)截高度H關(guān)系密切，α=tan-1H可算得α=14.42°滿足要求。（4）膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇膜片彈簧工作點(diǎn)位置如圖5-1所示，該曲線的拐點(diǎn)H對應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而且λ1H=（λ1M+λ1N）/2。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)B一般取在凸點(diǎn)M和拐點(diǎn)H之間，且靠近或在H點(diǎn)處，一般λ1B=（圖5-1膜片彈簧工作點(diǎn)位置（5）分離指數(shù)目n的選擇分離指數(shù)目n常取為18，大尺寸膜片彈簧可取24，小膜片彈簧可取12。本次設(shè)計(jì)取n=16。（6）膜片彈簧小端內(nèi)徑r0及分離軸承作用半徑rr0由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑，rf應(yīng)大于取r0=28mm，rf（7）切槽寬度δ1、δ2及半徑δ1=3.2~3.5mm，δ2=9~10mm,r本次設(shè)計(jì)取δ1=3.4mm,δ2=9mm，r（8）壓盤加載點(diǎn)半徑R1和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑rR1和r1的取值將影響膜片彈簧的剛度。本次設(shè)計(jì)，取r1=87.5mm，R15.4.2膜片彈簧基本參數(shù)約束條件的檢驗(yàn)(1)彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍（5-5）R/r=1.2;2R/h=70;R/ro=3.75滿足條件(2)為使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻,推式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間。即（5-6）符合要求。(3)根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求,與,與,與之差應(yīng)在一定范圍內(nèi),即（5-7）R-R1=5;r1-r=0;rf-ro=4符合要求。(4)膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用,因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)先取,（5-8）符合要求。5.4.3膜片彈簧材料及制造工藝國產(chǎn)隔膜就像是優(yōu)質(zhì)精密不銹鋼材料60Si2MnA鋼或50CrVA規(guī)則。以確保其硬度，幾何結(jié)構(gòu)承載特性和表面質(zhì)量的要求，需要進(jìn)行一系列的處理。為了增加盤簧的承載能力，以在治療的膜片彈簧極端壓力，也就是沿工作方向分離的狀態(tài)在完全獨(dú)立的點(diǎn)繼續(xù)施加移過量3-8倍隔開一定產(chǎn)生塑性變形，使得膜片彈簧和其使用的制造中的殘余應(yīng)力狀態(tài)的表面來實(shí)現(xiàn)，反之亦然進(jìn)行加固的目的。通常處理由相同的操作條件下的極壓性，在5％至30％的膜片彈簧的疲勞壽命可能會(huì)增加。此外，該隔膜或雙噴丸的凹面，即高速彈丸流被噴到膜片彈簧的表面上的塑性變形的表面，從而表面層具有一定厚度的加強(qiáng)的，發(fā)揮效應(yīng)形成加工硬化也可以增加承載能力和耐久性。為了提高分離指的耐磨性，可對其端部進(jìn)行高頻淬火。在膜片彈簧與壓盤接觸圓形處，為了防止由于拉應(yīng)力的作用而產(chǎn)生裂紋，可對該處進(jìn)行擠壓處理，以消除應(yīng)力源。光闌面可以無毛刺，裂紋，劃痕，腐蝕等缺陷。硬度板簧部分通常是45?50HRC，分離指尖硬度為55?62HRC，在同一塊上相同的硬度范圍的差不超過3個(gè)單位以上。板簧部應(yīng)均勻回火屈氏體和少量山梨醇。深度單個(gè)碳層一般不超過厚度的3％。內(nèi)的隔膜，所述外半徑公差規(guī)則H11和的±0.025毫米H11厚度公差為±10'的錐角公差的始端。上部和1.6微米，小于0.1毫米的一般要求的底表面的平坦膜片彈簧的表面粗糙度的下表面。當(dāng)隔膜彈簧在接合狀態(tài)，相互高度差分離指尖通常要求小于0.8?1.0毫米5.5扭轉(zhuǎn)減振器5.5.1扭轉(zhuǎn)減振器的功用降低了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧了傳動(dòng)系扭振固有頻率；增加了傳動(dòng)系的扭振阻尼，抑制了扭轉(zhuǎn)共振影響振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬間扭振；控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振和噪聲；緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。5.5.2減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)極限轉(zhuǎn)矩T極限轉(zhuǎn)矩是指減振器在消除了限位銷與從動(dòng)盤轂缺口之間的間隙?1Tj=式中，2.0適用乘用車，1.5適用商用車，本設(shè)計(jì)為乘用車，選取2.0。代入數(shù)據(jù)可得，Tj=262N·(2)扭轉(zhuǎn)角剛度k為了避免引起傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)角剛度kφ，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。kφ可按下列公式初選角剛度：QUOTEkφ≤13Tj