截圖200元收購(gòu)2020年汽車膜片彈簧式離合器參數(shù)化建模設(shè)計(jì)

汽車膜片彈簧式離合器參數(shù)化建模設(shè)計(jì)答辯人：張潔東學(xué)號(hào)：201621080053二級(jí)學(xué)院：智能制造與車輛工程專業(yè)：車輛工程指導(dǎo)老師：羅顯東時(shí)間：2020年4月20日（一）設(shè)計(jì)的背景及目的：一、緒論背景與目的：汽車的出現(xiàn)，改變了人們的出行方式，建立了區(qū)域化的交流，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)汽車性能也提出更加嚴(yán)苛的要求。離合器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)獨(dú)立的單元，具有以下功能：控制動(dòng)力傳遞與分離，減小傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)防止傳動(dòng)系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)作。因此離合器的好壞影響著汽車的舒適性、安全性等各種性能，其品質(zhì)關(guān)乎汽車發(fā)展。因此設(shè)計(jì)一款與發(fā)動(dòng)機(jī)性能相匹配的離合器是至關(guān)重要的。（二）研究?jī)?nèi)容與實(shí)施方案（三）國(guó)內(nèi)外離合器發(fā)展歷程選擇拉式膜片彈簧離合器進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先梳理了離合器的功用與工作原理，其次完成了離合器結(jié)構(gòu)方案的分析與選型，然后對(duì)摩擦片、膜片彈簧等零部件的尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)、校核以及材料的選用。

國(guó)內(nèi)：1930年小規(guī)模手工作坊生產(chǎn)離合器1950年后才正式建立起離合器生產(chǎn)的工廠（東風(fēng)、南京汽車）膜片彈簧離合器研究領(lǐng)域：林世裕林世裕建立了拉與推式膜片彈簧離合器的理論力學(xué)分析方法。1990年后，我國(guó)掀起了膜片彈簧的優(yōu)化研究熱潮二、離合器概述（二）離合器的工作原理:主從部分的摩擦作用（一）離合器功能保證汽車平穩(wěn)起步保證汽車換擋平順防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載（三）膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)：膜片彈簧離合器轉(zhuǎn)矩容量大操縱輕便省力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且緊湊高速時(shí)平衡性好具有良好散熱通風(fēng)性能（一）從動(dòng)盤數(shù)的選擇：?jiǎn)纹ǘ┠て瑥椈商攸c(diǎn)具有理想的非線性彈性曲線.零件使用:代替了螺旋彈簧與分離桿，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于布置，同時(shí)具有良好的通風(fēng)散熱能力。高速運(yùn)轉(zhuǎn)下穩(wěn)定好（碟簧提供均為穩(wěn)定的壓緊力。而螺旋彈簧高速狀態(tài)容易變形）（三）拉式與推式離合器的對(duì)比選擇：拉式

零件數(shù)量使用少：拉式取消固定鉚釘與套筒，只用一個(gè)或者不用支撐環(huán)。轉(zhuǎn)矩容量更大：壓盤加載點(diǎn)：拉式靠近大端，推式靠近小端，拉式可以布置直徑更大的膜片彈簧操縱更加輕便：拉式具有更大的杠桿比（拉式分離作用點(diǎn)在靠近碟簧大端）（四）、壓盤驅(qū)動(dòng)方式的選擇采用右圖（a）（b）（c）結(jié)構(gòu)方式傳力時(shí)，能量損失較大，傳遞效率低。同時(shí)考慮到其還存在零件間連接不緊密，工作容易產(chǎn)生噪聲的缺點(diǎn)。所以選用圖四（d）結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行離合器蓋與壓盤的動(dòng)力傳遞（d）中是以傳動(dòng)片為介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓盤運(yùn)作的。優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)片尺寸較小便于安裝。同時(shí)采用彈性材料制造傳動(dòng)片時(shí)，利用自身的彈性回復(fù)力幫助離合器分離，加快分離響應(yīng)速度。（五）、設(shè)計(jì)車型參數(shù)三、離合器性能參數(shù)的選定

后備系數(shù)反應(yīng)了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的可靠程度，需要根據(jù)汽車的用途與車型來(lái)選擇。

摩擦面數(shù)為2摩擦片設(shè)計(jì)摩擦片尺寸參數(shù)的確定

確定摩擦片外徑D：

摩擦片外徑D根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：計(jì)算可得：

摩擦片的尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)摩擦片的校核摩擦片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(2)外徑D校核，要求摩擦片最大圓周速度不超過65~70m/s(3)摩擦片內(nèi)外徑比值c，要求0.53<c<0.70

為了避免離合器接合過程中，產(chǎn)生的熱量出現(xiàn)離合器燒蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致離合器工作失常。將摩擦片外表面沿徑向布置開出多個(gè)散熱槽。加快散熱速度，降低離合器工作環(huán)境溫度等目的。c=d/D=0.62從動(dòng)盤轂設(shè)計(jì)

花鍵校核花鍵尺寸：根據(jù)摩擦片外徑與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩選定結(jié)構(gòu)：由法蘭與盤轂組成，法蘭外緣部分開出缺口放置限位銷。中部開孔放置阻尼片鉚釘。材料：從動(dòng)盤轂是通過矩形花鍵固定在變速器第一軸上，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩就是通過花鍵進(jìn)行傳遞的，因此從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件。需要選用具有較高強(qiáng)度和硬度的材料來(lái)制造。設(shè)計(jì)選用性能較好的40Cr合金鋼制造。扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì)構(gòu)成：彈性元件與阻尼元件功用：降低傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)剛度與固有頻率，從而避免發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩激勵(lì)與傳動(dòng)系統(tǒng)固有頻率疊加發(fā)生共振現(xiàn)象與消除噪聲。扭轉(zhuǎn)特性：?jiǎn)渭?jí)線性，6個(gè)規(guī)格相等的減振彈簧。扭轉(zhuǎn)減振基本參數(shù)確定

式中，乘用車系數(shù)取2.0。

即

（8)單個(gè)減振彈簧工作載荷P

從動(dòng)片的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)選型整體式從動(dòng)片形狀特點(diǎn)從動(dòng)片的質(zhì)量不能過大，以減少?gòu)膭?dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。因此其一般厚度不超2.5mm，本次設(shè)計(jì)選用厚度為2mm的10號(hào)薄鋼板來(lái)制作。為了減少?gòu)膭?dòng)片的剛度，增加軸向彈性。所以在外緣徑向開出的5個(gè)T形槽達(dá)到緩和離合器工作沖擊，使離合器接合更加柔順。（一）膜片彈簧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與材料選擇形狀特點(diǎn)：膜片彈簧是無(wú)底的圓盤形，呈扁平狀。且沿圓周徑向方向切出多個(gè)槽口形成舌尖狀。因此可以將看做是外圓整體部分的碟簧與舌尖部分的分離指構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)既能夠使膜片彈簧提供均勻穩(wěn)定的壓緊力，又可以充當(dāng)分離杠桿，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。材料選?。翰捎脙?yōu)質(zhì)彈簧硅錳鋼制造，60Si2MnA。并且對(duì)其進(jìn)行一系列的熱處理，提高其硬度性能。同時(shí)多次進(jìn)行強(qiáng)壓處理，讓膜片彈簧產(chǎn)生與工作方向相反的殘余應(yīng)力，達(dá)到強(qiáng)化目的。（二）膜片彈簧工作狀態(tài)

（三）膜片彈簧基本參數(shù)的選擇

膜片彈簧工作點(diǎn)A、B、C的選擇新摩擦片的接合位置B點(diǎn)：

摩擦片磨損后的接合位置A點(diǎn)：徹底分離位置C點(diǎn)：（四）

膜片彈簧校核

（五）膜片彈簧強(qiáng)度校核膜片彈簧發(fā)生損壞的地方在最大壓應(yīng)力的B點(diǎn)處，因此校核膜片彈簧強(qiáng)度時(shí)，一般要求在分離位置時(shí)B點(diǎn)的最大當(dāng)量壓應(yīng)力不超過1500MPa~1700MPa。分離狀態(tài)時(shí)，B點(diǎn)會(huì)受到相互垂直的彎矩應(yīng)力與切向應(yīng)力。根據(jù)公式

（一）離合器蓋要求：足夠的剛度。抵抗高速運(yùn)轉(zhuǎn)變形，避免影響離合器的工作特性。材料：4mm厚的10號(hào)低碳鋼板制造。（二）壓盤結(jié)構(gòu)：壓盤一般制成一定厚度的圓環(huán)狀，外緣部分制造出3個(gè)凸耳，用于連接傳動(dòng)片，同時(shí)還要制造出凸臺(tái)用來(lái)支撐膜片彈簧。材料：灰鑄鐵HT300尺寸：壓盤必須具有足夠大的質(zhì)量，增加熱容量，防止受熱發(fā)生損壞。壓盤厚度一般為15~20mm。根據(jù)摩擦片的尺寸確定壓盤內(nèi)外徑：壓盤厚度15mm，壓盤外徑為255mm，內(nèi)徑為150mm。

校核：離合器接合一次的溫升（三）傳動(dòng)片結(jié)構(gòu)：傳動(dòng)片左右兩端開有鉚接孔，通過鉚釘與離合器蓋和壓盤進(jìn)行鉚接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。一般布置3~4組，每組為2~3片，材料：厚度