摩擦離合器扭轉(zhuǎn)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)含proe三維及11張CAD圖,摩擦,磨擦,離合器,扭轉(zhuǎn),改變,振動(dòng),試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì),proe,三維,11,十一,cad 1、研究背景及意義 離合器是汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，離合器性能參數(shù)是影響動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的關(guān)鍵因素，對(duì)離合器性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，是離合器廠家驗(yàn)證離合器設(shè)計(jì)結(jié)果的重要手段。開發(fā)摩擦離合器扭轉(zhuǎn)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)摩擦離合器生產(chǎn)企業(yè)具有重要的意義。 作為傳動(dòng)系統(tǒng)的主打部件，具體工作狀況多變，怎樣去評(píng)估一個(gè)摩擦離合器的性能特性是研究人員和生產(chǎn)廠家所必須解決的重要問題，而各種性能的分析，只能通過在特定的測(cè)試臺(tái)上去實(shí)驗(yàn)，模擬，分析。通過離合器測(cè)試臺(tái)的分析和實(shí)驗(yàn)，可以盡早了解到離合器在運(yùn)行過程的可能存在的各種隱患，減少維修費(fèi)用，防止出現(xiàn)事故，從而增加了摩擦離合器使用的可靠性，安全性，和經(jīng)濟(jì)效益，故而摩擦離合器測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)過程變得非常重要，他的性能優(yōu)劣直接聯(lián)系到被測(cè)的摩擦離合器的各種性能指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果，如何進(jìn)一步優(yōu)化測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)，是我們當(dāng)前研究所需要解決的重要問題，為了實(shí)時(shí)檢測(cè)摩擦離合器的操縱性能和安全性能，完成對(duì)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，溫升等方面的測(cè)定，通過測(cè)試臺(tái)對(duì)離合器進(jìn)行探討，以掌握離合器的各種性能。 2、摩擦離合器概述 2.1簡介 摩擦離合器是應(yīng)用得最廣也是歷史最久的一類離合器，它基本上是由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組點(diǎn)成。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)并能傳動(dòng)動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)，而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器分離的裝置。 2.2功能 摩擦離合器是船舶推進(jìn)軸系的重要部件之一，它利用摩擦面之間的機(jī)械摩擦力，把扭矩由主動(dòng)軸傳到從動(dòng)軸，并且根據(jù)工作需要可使主機(jī)與從動(dòng)軸接合或脫離。通常，以非反轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)(高速柴油機(jī))作為主機(jī)的各種功率的推進(jìn)系統(tǒng)多采用摩擦離合器。近年來，在大功率中速柴油機(jī)單機(jī)或并車傳動(dòng)機(jī)組中，離合器也得到廣泛應(yīng)用。摩擦離合器的作用除傳遞動(dòng)力外，還要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候使主動(dòng)軸與從動(dòng)軸接合或脫開，利于主機(jī)空載啟動(dòng)；多機(jī)并車時(shí)，通過它使部分機(jī)組工作；對(duì)非反轉(zhuǎn)柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)倒車和雙速傳動(dòng)；微速航行。 摩擦離合器一般位于發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪箱之間，或與齒輪組合成具有離合、正倒車功能的齒輪箱總成，是發(fā)動(dòng)機(jī)與軸系之間連接的主要部件。離合器的輸出軸就是齒輪箱的輸入軸。如果發(fā)動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間沒有離合器，則發(fā)動(dòng)機(jī)一啟動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生很大的慣性力，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)形成巨大的阻力矩，造成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降甚至熄火。若啟動(dòng)時(shí)有離合器，可先利用離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與齒輪箱分離，然后在加大油門的同時(shí)與離合器逐步接合，經(jīng)過離合器傳動(dòng)的扭矩逐步增加，船舶的推進(jìn)力也逐步增加，當(dāng)推進(jìn)力大于行駛阻力時(shí)，船舶就由靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動(dòng)并逐步加速，因而保證船舶的平穩(wěn)起航是離合器的主要功能之一。離合器的另一個(gè)功能是保證工況切換平穩(wěn)。當(dāng)緊急制動(dòng)時(shí)如果沒有離合器，巨大的慣性力會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)超負(fù)荷工作，不僅影響傳動(dòng)裝置甚至?xí)茐陌l(fā)動(dòng)機(jī)零部件。此外，離合器和齒輪的組合可使傳動(dòng)裝置具有倒車功能。 2.3類型 圓盤摩擦離合器：摩擦件為圓盤，分單盤和多盤兩種，并有干式和濕式之分。單盤式結(jié)構(gòu)簡單，只有一對(duì)摩擦面，從動(dòng)部分慣量很小，散熱性好，調(diào)整方便，分離徹底，但所能傳遞的扭矩小，一般不超過1000牛．米。多盤式有多對(duì)摩擦面，傳遞的扭矩可達(dá)8×106牛．米。如要求傳遞大扭矩，可增加摩擦面對(duì)數(shù)，而不必增大離合器的徑向尺寸和軸向壓緊力，這有利于降低離合器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。多盤式結(jié)構(gòu)緊湊，可采用不同材料的摩擦面，便于制造、安裝和調(diào)整，允許在變速下接合，應(yīng)用廣泛；但摩擦面對(duì)數(shù)過多會(huì)影響離合靈活性，甚至卸去壓緊力后，主、從摩擦件仍不能徹底脫開，造成摩擦面的過量磨損。通常干式摩擦面應(yīng)少于15對(duì)，濕式應(yīng)少于30對(duì)。濕式摩擦離合器的摩擦件浸在油中工作，常為多盤式，比干式磨損小，散熱好，溫升低，壽命長，所能傳遞的扭矩大。 圓錐摩擦離合器：摩擦件為截錐體，分單錐和雙錐兩種。這種離合器結(jié)構(gòu)簡單，接合平穩(wěn)，分離徹底；能產(chǎn)生較大的摩擦力，摩擦面磨損后一般不需人工調(diào)整，由于單錐式只有一對(duì)圓錐摩擦面，雙錐式也只有兩對(duì)摩擦面，如要傳遞大扭矩必須增大錐體的徑向尺寸。減小錐角可增加摩擦力，但內(nèi)外錐面不易分離。通常，摩擦面材料為金屬-金屬時(shí)，錐頂半角應(yīng)不小于7°；為皮革-金屬時(shí)，應(yīng)不小于12°。 2.4主要組成及工作原理 摩擦離合器主要構(gòu)成如下： （1）主動(dòng)部分：飛輪、離合器蓋（不是離合器殼）、壓盤； （2）從動(dòng)部分：帶有扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤組件（從動(dòng)輪轂、從動(dòng)盤本體、摩擦片）； （3）壓緊部分：16個(gè)圓周分布的螺旋彈簧； （4）操縱機(jī)構(gòu)：分離杠桿、帶分離軸承的分離套筒和分離叉（位于離合器內(nèi)部的部分） 發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪是離合器的主動(dòng)件，帶有摩擦片的從動(dòng)盤和從動(dòng)轂借滑動(dòng)花鍵與從動(dòng)軸（即變速器的主動(dòng)軸）相連。壓緊彈簧則將從動(dòng)盤壓緊在飛輪端面上。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動(dòng)盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動(dòng)盤上，再由此經(jīng)過從動(dòng)軸和傳動(dòng)系中一系列部件傳給驅(qū)動(dòng)輪。壓緊彈簧的壓緊力越大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。 由于汽車在行駛過程中，需經(jīng)常保持動(dòng)力傳遞，而中斷傳動(dòng)只是暫時(shí)的需要，因此汽車離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分是經(jīng)常處于接合狀態(tài)的。摩擦副采用彈簧壓緊裝置即是為了適應(yīng)這一要求。當(dāng)希望離合器分離時(shí)，只要踩下離合器操縱機(jī)構(gòu)中的踏板，套在從動(dòng)盤轂的環(huán)槽中的撥叉便推動(dòng)從動(dòng)盤克服壓緊彈簧的壓力向松開的方向移動(dòng)，而與飛輪分離，摩擦力消失，從而中斷了動(dòng)力的傳遞。 當(dāng)需要重新恢復(fù)動(dòng)力傳遞時(shí)，為使汽車速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化比較平穩(wěn)，應(yīng)該適當(dāng)控制離合器踏板回升的速度，使從動(dòng)盤在壓緊彈簧壓力作用下，向接合的方向移動(dòng)與飛輪恢復(fù)接觸。二者接觸面間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增加。當(dāng)飛輪和從動(dòng)盤接合還不緊密，二者之間摩擦力矩比較小時(shí)，二者可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪和從動(dòng)盤接合緊密程度的逐步增大，二者轉(zhuǎn)速也漸趨相等。直到離合器完全接合而停止打滑時(shí)，汽車速度方能與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。 摩擦離合器所能傳出的最大轉(zhuǎn)矩取決于摩擦面間的最大靜摩擦力矩，而后者又由摩擦面間最大壓緊力和摩擦面尺寸及性質(zhì)決定。故對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的離合器來說，靜摩擦力矩是一個(gè)定值，輸入轉(zhuǎn)矩一達(dá)到此值，離合器就會(huì)打滑，因而限制了傳動(dòng)系所受轉(zhuǎn)矩，防止超載。 3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外先進(jìn)工業(yè)國家的汽車產(chǎn)業(yè)大都相當(dāng)發(fā)達(dá)和成熟，一個(gè)非常重要的原因是擁有相當(dāng)豐富和成熟的產(chǎn)品檢測(cè)和試驗(yàn)手段。我國的汽車工業(yè)從無到有，發(fā)展相當(dāng)迅速，促進(jìn)了汽車零部件性能試驗(yàn)技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展。許多大中型生產(chǎn)廠家都具備了一定的對(duì)重要零部件進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)的能力。但總體而言，在這方面我們與國外先進(jìn)水平相比，還是有一定的差距的。單就離合器總成而言目前國內(nèi)許多離合器生產(chǎn)廠家對(duì)離合器總成慣性試驗(yàn)尚處初期階段，只能完成簡單的分合運(yùn)動(dòng)和粗略地記錄運(yùn)行時(shí)間，設(shè)備簡單。許多試驗(yàn)參數(shù)無法調(diào)整檢測(cè)和控制，自動(dòng)化程度也很低。通過本課題的研究，能夠比較準(zhǔn)確地綜合評(píng)估離合器的壽命，可以增強(qiáng)國內(nèi)研制類似的汽車零部件試驗(yàn)設(shè)備的能力，推動(dòng)國內(nèi)試驗(yàn)研究技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展。 當(dāng)今世界先進(jìn)工業(yè)國家正處于由“工業(yè)經(jīng)濟(jì)”模式向“信息經(jīng)濟(jì)”模式轉(zhuǎn)變的時(shí)期，其中技術(shù)進(jìn)步因素起著極為重要的作用，它在經(jīng)濟(jì)增長中占7既至80%。以高新技術(shù)為核心，以信息電子化為手段，提高工業(yè)產(chǎn)品附加值，這己經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化的重要發(fā)展目標(biāo)。從我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展史來看，其工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長主要是依靠投入大量資金和勞動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)的，尚未充分發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長中的“二次效益倍增器”的作用。如何加快發(fā)展電子信息技術(shù)，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，是當(dāng)前我國工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化界研究的重要課題之一。因此，通過本課題的研究可以提高國內(nèi)機(jī)電一體化設(shè)備普及程度，促進(jìn)國內(nèi)機(jī)械制造水平的提高。 4