3噸柴油動力貨車,柴油,動力,貨車 外文資料譯文 離合器如何工作 如果您駕駛手動變速器的汽車，您可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)它不僅僅有一個離合器。也會發(fā)現(xiàn)人們擁有的自動變速器的汽車離合器。事實(shí)上，有很多離合器可能就是你每天看到或者是使用的東西：許多無繩鉆頭，有一個離合器， 鏈鋸有離心式離合器，甚至一些yo- yos有一個離合器。 Clutch Image Gallery 離合器圖像廊 示意圖顯示，汽車離合器的位置。 看到更多的離合器的圖像 。 在這篇文章中，您將了解為什么你需要一個離合器，如何離合器在您的汽車工程，并找出一些有趣的，也許令人驚訝，離合器的地方可以找到。 .離合器是有用的裝置，有兩個旋轉(zhuǎn)軸。 在這些裝置，其中的軸通常是驅(qū)動馬達(dá)或滑輪，和其它軸的驅(qū)動器的另一個設(shè)備 在演練中，舉例來說，一軸驅(qū)動馬達(dá)和其他驅(qū)動器一鉆夾頭。 離合器連接兩槽，使他們可以被鎖在一起，自旋在相同的速度，或脫鉤和自旋以不同的速度。 在一個汽車?yán)?，你需要一個離合器，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)的所有時(shí)間，但汽車的輪子不。 在為了讓車停止殺死該引擎，車輪必須斷開從發(fā)動機(jī)有點(diǎn)。 離合器使我們能夠順利進(jìn)行旋轉(zhuǎn)引擎，以一個非紡傳輸通過控制它們之間的延誤。 了解如何離合器工程，它有助于知道一點(diǎn)點(diǎn)關(guān)于摩擦 ，這是一個措施是何等的難，以幻燈片的對象之一，另一。 摩擦所帶來的高峰和低谷是的一部分，每一個表面-甚至很光滑表面仍然有微觀的高峰和低谷 。這些較大的高峰和低谷，就越難是幻燈片的對象。 您可以了解更多關(guān)于摩擦在如何剎車的工作。離合器工程，因?yàn)橹g的摩擦離合器板和飛輪。 我們將研究如何在這些零件的攜手合作，在未來的一節(jié)。 飛車輪，離合器片和摩擦 在汽車的離合器，飛輪連接到發(fā)動機(jī)，離合器板連接到傳輸。你可以看到什么，這看起來像在這個數(shù)字以下。 當(dāng)您的腳是關(guān)閉的踏板，彈簧推動壓力板對離合器的光盤，這反過來又對壓力機(jī)飛輪。 這鎖引擎?zhèn)鬏斴斎胼S，使他們自旋在相同的速度。 金額武力的離合器可容納取決于對之間的摩擦離合器片和飛輪，有多少力量的彈簧了對壓力板。 摩擦力在離合器工程就像座中描述的摩擦節(jié)如何剎車的工作 ，除了彈簧壓力機(jī)對離合器板，而非重量迫切塊進(jìn)入地面。 當(dāng)離合器踏板的壓力，電纜或液壓活塞推動關(guān)于釋放交岔路口，按投擲出軸承對中膜片彈簧。 As the middle of the diaphragm spring is pushed in, a series of pins near the outside of the spring causes the spring to pull the pressure plate away from the clutch disc (see below).作為中膜片彈簧是推在了一系列引腳附近以外的彈簧，彈簧的原因撤出的壓力板脫離離合器。 注意：彈簧在離合器板。這些彈簧的幫助，以隔離傳輸?shù)臎_擊，離合器從事。這通常是工程設(shè)計(jì)不錯，但它確實(shí)有幾個缺點(diǎn)。 常見問題 從20世紀(jì)50年代至70年代，你可以指望得到五萬和七萬英里之間從您的汽車的離合器。 .離合器現(xiàn)在可以去年多八點(diǎn)零萬英里如果您使用他們輕輕地和他們保持良好。如果沒有照顧，離合器就可以開始打破三五萬英里。 卡車是一貫超載或經(jīng)常拖重物也可以有問題，相對較新的離合器。 最常見的問題與離合器是摩擦材料對光盤磨損。 摩擦材料對離合器光盤是非常相似的摩擦材料對港口及機(jī)場發(fā)展策略的一盤式制動器 ，或鞋一鼓式制動器 -時(shí)間后，它穿了。當(dāng)大部分或所有的摩擦材料是走了，離合器將開始滑移，并最終將不會傳送任何權(quán)力，從發(fā)動機(jī)到車輪 。 當(dāng)離合器踏板的壓力，電纜或液壓活塞推動關(guān)于釋放交岔路口，按投擲出軸承對中膜片彈簧。作為中膜片彈簧是推在了一系列引腳附近以外的彈簧，彈簧的原因撤出的壓力板脫離離合器。 照片禮貌卡羅萊納州的野馬 Clutch plate 離合器板 注意：彈簧在離合器板。 這些彈簧的幫助，以隔離傳輸?shù)臎_擊，離合器從事。 這通常是工程設(shè)計(jì)不錯，但它確實(shí)有幾個缺點(diǎn)。 我們將看看共同離合器的問題和其他用途離合器在以下各節(jié)。 離合器只穿著，而離合器光盤和飛輪是紡紗以不同的速度。 當(dāng)他們鎖定兩者合計(jì)，摩擦材料是舉行緊緊對飛輪，和他們自旋的同步。 它的，只有當(dāng)離合器光盤是滑倒對飛輪表示戴上發(fā)生。因此，如果您是類型的司機(jī)看多的離合器很多了，那么您的離合器會更快的。 有時(shí)，問題不在于下滑，但與堅(jiān)持。 如果您的離合器將不會公布得當(dāng)，它將繼續(xù)把輸入軸。 這可能會導(dǎo)致磨削，或完全防止您的汽車從進(jìn)入齒輪。 · 破碎或拉伸離合器電纜 -電纜的需求額正確的緊張局勢，以推拉有效。 · 漏泄或有缺陷的奴隸和/或主離合器氣瓶 -泄漏保持氣瓶從建設(shè)必要數(shù)額的壓力。 · 空氣中的液壓線 -空氣影響水力以空間流體需要建立的壓力。 · misadjusted的聯(lián)系 -當(dāng)您的腳打踏板，聯(lián)系傳達(dá)錯誤的金額武力。 · 輸錯離合器組件 -并非所有的售后零件的工作與您的離合器。 “硬”離合器也是一種常見的問題。 所有離合器需要一些金額以武力壓低充分。 如果您有新聞界的努力，踏板，可能會有一些錯誤的。 堅(jiān)持或有約束力的在踏板的聯(lián)系，電纜，交叉軸，或樞軸球是常見的原因。 有時(shí)堵塞或磨損密封在液壓系統(tǒng)也可能導(dǎo)致硬離合器。 . 另一個問題是相關(guān)的離合器是一個破舊投擲出軸承 ，有時(shí)被稱為離合器釋放軸承 。這關(guān)系到適用的力量，手指的紡紗壓力板釋放離合器。 如果您聽到隆隆聲音時(shí)，離合器搞，您可能有一個問題，與投擲出。 離合器的診斷測試 如果您發(fā)現(xiàn)您的離合器已經(jīng)失效，這是一個在家的診斷測試，任何人都可以執(zhí)行： 1. 啟動汽車，設(shè)置停車休息，并把汽車在中立的。 2. 與您的汽車空轉(zhuǎn)，聽取了咆哮的噪音，沒有推動離合器英寸，如果你聽到的東西，它最有可能的問題與傳輸。 如果您沒有聽到噪音，進(jìn)行步驟3 。 3. 與汽車仍然在中性，開始把離合器和聽噪音。 如果您聽到啁啾的噪音，您按下，它最有可能的離合器釋放，或投擲出軸承。 如果您沒有聽到噪音，進(jìn)行步驟4 。 4. 推動離合器的所有方法在地上。 如果您聽到尖叫噪音，這可能是試驗(yàn)軸承或襯套。 如果您沒有聽到任何噪音，在這四個步驟，那么您的問題可能是沒有離合器。 如果您聽到噪音，閑置不用離開時(shí)，離合器壓，它可能是一個問題，在接觸點(diǎn)之間的交岔路口樞軸球。 各類離合器 有許多其他類型的離合器在您的汽車在您的車庫。 一．自動變速器包含幾個離合器。 這些離合器進(jìn)行和脫鉤的各套行星齒輪 。 每個離合器投入使用的議案加壓液壓油。 當(dāng)壓力下降，彈簧導(dǎo)致離合器釋放。均勻間隔的山脊，所謂的樣條線內(nèi)外離合器鎖定到齒輪和離合器的殼。您可以閱讀更多關(guān)于這些離合器在自動變速器如何工作 。 二．空調(diào)壓縮機(jī)在汽車內(nèi)有一個電磁離合器。 這使得壓縮機(jī)關(guān)閉，甚至，而引擎正在運(yùn)行。 當(dāng)電流流經(jīng)磁場線圈的離合器，離合器從事。 盡快當(dāng)前站，例如當(dāng)您關(guān)閉您的空調(diào)，離合器disengages 。 大部分車有一個發(fā)動機(jī)驅(qū)動冷卻風(fēng)扇有一個thermostatically控制粘性離合器 -溫度的流體驅(qū)動器，其實(shí)離合器。 這離合器是定位于樞紐的風(fēng)扇，在氣流的未來，通過散熱器。 這種類型的離合器是有很多像粘性聯(lián)軸器 ，有時(shí)發(fā)現(xiàn)在所有的四輪驅(qū)動車。 流體在離合器得到較厚，因?yàn)樗郎?，造成風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度要趕上與發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)車是冷，流體在離合器仍然寒冷及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速慢，讓發(fā)動機(jī)迅速升溫，以適當(dāng)?shù)牟僮鳒囟取? 許多汽車有限支路的差異，或粘性耦合器，這兩項(xiàng)研究使用離合器，以幫助增加牽引。 一車輪的旋轉(zhuǎn)速度比其他，這使汽車難以處理。 該滑差速器彌補(bǔ)認(rèn)為，借助其離合器。 當(dāng)一個車輪的旋轉(zhuǎn)速度比其他情況下，離合器從事緩慢下來，并配合其他3 。 駕駛超過水坑的水或冰補(bǔ)丁也可以自旋您的輪子。 .您可以了解更多關(guān)于差別和粘性偶合器在如何差距的工作 。 氣體動力鏈鋸和雜草吃有離心式離合器 ，使連鎖店或字串可以停止紡紗您不需要關(guān)掉引擎。 這些離合器的工作，自動通過使用離心力。 .輸入連接到發(fā)動機(jī)曲軸。 輸出可驅(qū)動鏈條，皮帶或軸。 作為輪換，每分鐘增加，加權(quán)武器移出，并迫使離合器進(jìn)行 。離心式離合器，也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在草坪割草機(jī)，卡丁車，輕便摩托車和迷你自行車。 甚至一些yo-yos制造與離心離合器。 汽車空調(diào)壓縮機(jī)具有磁性離合器 分析所有類型的摩擦離合器和剎車使用相同的一般程序。下列步驟是必要的： ?假設(shè)或確定分布壓力對摩擦表面。 ?尋找關(guān)系最大壓力和壓力，在任何一點(diǎn) ?申請條件的靜力平衡，以尋找（一）驅(qū)動力， （二）轉(zhuǎn)矩，及（三）支持的反應(yīng)。 雜項(xiàng)離合器包括幾種類型，如正面接觸式離合器，超負(fù)荷釋放離合器，超越離合器，磁流體離合器等。 離合器安裝 如果你是一名賽車手，你知道離合器是發(fā)動機(jī)和變速器之間至關(guān)重要的聯(lián)系。如果您沒有安裝或調(diào)整正確，您可能失去馬力和磨損離合器過早。 為了幫助您正確的，循環(huán)的軌道雜志安裝了離合器在一個賽車向您展示它如何的要做工作。 第一步，在安裝我們的離合器是要重視7 -6.3英寸按鈕飛輪向flexplate對后面的曲軸和扭矩到的地方。其次，離合器大會是放在一起。 這特別是離合器大會是一個7 -6 .3英寸， 3盤委員會P ro系列一套從四分之一碩士。 里面包含三個獨(dú)立的離合器光碟及隨之而來的浮子光盤是夾心一起內(nèi)房屋和離合器封面（同時(shí)作為一個壓力板）是在前面。 三個離合器光碟設(shè)計(jì)，與二月底光盤去的每一側(cè)與大會中心在光盤中。 年底光碟需要安裝的，所以花鍵中心向外擴(kuò)展，來自中東。 該中心光盤可以面對任何方向。組裝離合器，然后放置于螺栓延長從按鈕飛輪。 大會面前的是螺栓的地方，精簡環(huán)也下滑到釘。年底一輸入軸從一歲的傳輸，可切斷用來作為對齊工具。 我們插入此路線的工具，通過離合器大會進(jìn)入試點(diǎn)關(guān)系到年底曲軸和舉行，它為本，而螺栓舉行離合器大會是扭轉(zhuǎn)下跌。 與離合器大會在地方清拆之間的投擲出軸承和前排的傳輸需要進(jìn)行檢查。 如果沒有足夠的清關(guān)時(shí)， bellhousing是螺栓上，它將推動了離合器的封面和部分釋放離合器。 檢查這關(guān)， bellhousing首先需要加以螺栓在地方。接下來，我們采取測量，從外邊緣的bellhousing向投擲出軸承。 在為了得到一個準(zhǔn)確的測量，投擲出軸承的需要，被關(guān)押在正常經(jīng)營的立場，反對離合器涵蓋的范圍。 第二，測量從前方的表面，傳輸房屋向外界（前）的軸承保持是采取。 該bellhousing到投擲出軸承的測量需求，以大于家臣在前面的傳輸。 如果不是，那么家臣將推動了投擲出軸承，部分釋放離合器和創(chuàng)造延誤。 這個結(jié)果在1匹馬力的損失。 在我們的情況下，關(guān)是關(guān)閉的一個第八的一英寸。 清拆應(yīng)介于0.063和0.125英寸。以正確的通關(guān)，我們需要以消除3 shims （在第十六- -一英寸每個）之間的投擲出軸承及液壓釋放房屋。 三sixteenths英寸，我們所取得的消除shims給我們的十六分之一- -一英寸的清關(guān)之用。bellhousing是螺栓，然后回到對發(fā)動機(jī)和測量奪回來驗(yàn)證適當(dāng)?shù)那尻P(guān)之用。 現(xiàn)在，您的新離合器是安裝和調(diào)整了很多關(guān)，所以沒有機(jī)會延誤。 沒有出現(xiàn)任何延誤，是指沒有損失的馬力。 按照指引，我們在此間強(qiáng)調(diào)，你將永遠(yuǎn)不會有問題對您的離合器。 7 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ）任 務(wù) 書 （指導(dǎo)教師填表） 填表時(shí)間： 08 年 3 月 29日 學(xué)生姓名 曹殿波 專業(yè)班級 車輛04級 043班 指導(dǎo)教師 李水良/馬心坦 課題類型 工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）題目 3噸柴油動力貨車設(shè)計(jì)(傳動軸、離合器及操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)) 主要研 究內(nèi)容 貨車的基本參數(shù)為：選用柴油發(fā)動機(jī)，最高車速為95Km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑≤5.5米，乘員人數(shù)2人，擋位數(shù)4+1，載重量為3噸。 參照相應(yīng)車型的整體布局參數(shù)（網(wǎng)上可以查到，如慶鈴系列輕型貨車等）、東風(fēng)3噸輕型貨車實(shí)物（車輛與交通實(shí)驗(yàn)室整車陳列間內(nèi)）和其他有關(guān)車型（到院資料室查閱），完成貨車的傳動軸、離合器及操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)。 主要技 術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo)) 完成貨車的傳動軸、離合器及操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成總和不少于3張零號圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含用計(jì)算機(jī)繪制（或手工繪制）的具有中等難度的1號圖紙一張以上。 按要求格式獨(dú)立撰寫不少于12000字的設(shè)計(jì)說明書，應(yīng)有中英文摘要（摘要不少于400字），全部用計(jì)算機(jī)打?。ň幣乓蟮胶幽峡萍即髮W(xué)教務(wù)處網(wǎng)站查：《河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)手冊》），查閱與課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料15篇以上，獨(dú)立完成總量10000以上印刷符號與本人題目相關(guān)的外文資料譯文。 進(jìn)度計(jì)劃 （6~7周）全組集體討論，確定總體方案。每個學(xué)生確定自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容與繪圖數(shù)量。在進(jìn)行調(diào)研、搜集、分析資料的基礎(chǔ)上，完成開題報(bào)告（4月14日交）。 （8~9周） 整理本設(shè)計(jì)內(nèi)容的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行必要的理論計(jì)算，擬出說明書草稿，搜集相關(guān)外文資料并翻譯。 （10~11周）完成主要總圖設(shè)計(jì)。（5月5日下午至少完成一張零號草圖）。 （12~13周）完成零、部件圖設(shè)計(jì)，并完成機(jī)繪圖。（5月23日下午之前完成）。 （14~15周）按要求整理、編寫設(shè)計(jì)說明書。 （ 16周）整理圖紙及全部設(shè)計(jì)文件，準(zhǔn)備上交。（6月13日下午四點(diǎn)交全部設(shè)計(jì)資料） （17周）審閱、評閱設(shè)計(jì)資料，答辯，評定成績。 主要參 考文獻(xiàn) 汽車構(gòu)造； 汽車?yán)碚摚? 汽車設(shè)計(jì)； 汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)； 車身造型； 汽車車型手冊； 有關(guān)汽車行業(yè)雜志。 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 研究所（教研室）主任簽字： 年 月 日 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 （學(xué)生填表） 學(xué)院：車輛與動力工程學(xué)院 2008年 04 月 14日 課題名稱 3噸柴油動力貨車（傳動軸、離合器及操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)） 學(xué)生姓名 曹殿波 專業(yè)班級 車輛043班 課題類型 工程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 李水良/ 馬心坦 職稱 副教授 課題來源 1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義 隨著汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、功率的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也越來越高。離合器作為汽車主要傳動系的組成部分必然也得與時(shí)俱進(jìn)，從傳統(tǒng)的推片式彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步向拉片式膜片彈簧離合器發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)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，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱機(jī)構(gòu)變成發(fā)展趨勢。 ? 國家適時(shí)出臺《汽車零部件再制造試點(diǎn)管理辦法》更是對節(jié)能減排這一工作方針的具體實(shí)施。汽車零部件再制造對推進(jìn)我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加快資源節(jié)約型社會建設(shè)意義重大。據(jù)資料顯示，美國汽車再制造是世界最大的再制造市場，其范圍已覆蓋發(fā)動機(jī)、傳動裝置、離合器、起動機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過750億美元。但是在我國這樣的再循環(huán)建設(shè)可以說還在起步階段，像離合器等報(bào)廢了一般走進(jìn)廢鐵回收站買點(diǎn)小錢，對資源是一種巨大的浪費(fèi)，也很可能對生態(tài)造成污染和破壞。同時(shí)我們也得看出解決的最終辦法就是提高科研能力，生產(chǎn)的離合器既要符合發(fā)動機(jī)功率和轉(zhuǎn)速的要求，還要滿足結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、制造工藝好等等?？萍紕?chuàng)新是關(guān)鍵。 關(guān)于萬向節(jié)傳動軸，它在汽車上的應(yīng)用很廣泛，據(jù)了解某萬向傳動軸公司技術(shù)發(fā)展部在2007年共有83個科技創(chuàng)新項(xiàng)目和63個QC攻關(guān)項(xiàng)目通過驗(yàn)收。這些創(chuàng)新項(xiàng)目在新產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)備技改、工藝攻關(guān)、管理創(chuàng)新等多個方面為公司節(jié)約成本300多萬元，新增業(yè)務(wù)上千萬元?？萍紕?chuàng)新和項(xiàng)目攻關(guān)作為傳動軸公司持續(xù)開展的重點(diǎn)工作，多年來取得了巨大的成績，目前傳動軸公司在微、輕、中、重系列化生產(chǎn)上在國內(nèi)OEM配套市場上名列前茅，不少科研單位因此也慕名前來求教。所以對于科學(xué)發(fā)展，我們一定要以創(chuàng)新的角度來看問題，不斷提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平，在國際舞臺上占有一席之地。 2. 國內(nèi)外同類設(shè)計(jì)（或同類研究）的概況綜述 （1）國內(nèi)設(shè)計(jì)情況：根據(jù)市場調(diào)查，我們傳統(tǒng)汽車離合器的市場需求量仍然在一直增長，2007年我國汽車離合器的產(chǎn)量已經(jīng)突破1000萬套。我國汽車產(chǎn)量持續(xù)增長、汽車保有量的增加、出口市場需求的擴(kuò)張等三大因素繼續(xù)推動我國汽車離合器行業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展，尤其DCT技術(shù)在中國的發(fā)展，將使我國摩擦片汽車離合器行業(yè)獲得新的發(fā)展機(jī)遇。雙質(zhì)量飛輪是我國傳統(tǒng)汽車離合器發(fā)展的一方向，目前我國已經(jīng)有Luk、Excedy等外資企業(yè)開始組裝生產(chǎn)雙質(zhì)量飛輪，吉林大華、湖北三環(huán)的雙質(zhì)量飛輪也將于今年進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。液力變矩器需求隨著我國汽車自動檔比重的增加而加大，國內(nèi)除上海薩克斯早已量產(chǎn)液力變矩器產(chǎn)品外，2007年，廣州優(yōu)達(dá)佳、上海Excedy、南京Valeo等外資企業(yè)相繼開始組裝生產(chǎn)液力變矩器。由于我國AT技術(shù)的本土化存在很大困難，發(fā)展液力變矩器對國內(nèi)企業(yè)仍存在很高的風(fēng)險(xiǎn)。 （2）國外發(fā)展情況和趨勢：大眾汽車最近發(fā)明出比傳統(tǒng)自動變速箱更省油，比普通手動變速箱響應(yīng)更快——DSG 雙離合器變速箱，它是目前世界上最先進(jìn)的、具有革命性的變速器系統(tǒng)。DSG巧妙地把手動變速器的靈活性和傳統(tǒng)自動變速器的方便性結(jié)合在一起，采用了雙離合器和6個前進(jìn)檔的齒輪變速器作為動力的傳送部件，實(shí)現(xiàn)更為順暢的換檔，令駕駛者體會到更強(qiáng)的運(yùn)動快感，同時(shí)，卻付出了更低的油耗。同時(shí)電子技術(shù)也進(jìn)入了離合器系統(tǒng)也是趨勢所在，一種由控制單元（ECU）控制的離合器已經(jīng)應(yīng)用在多款的轎跑車上。其ECU匯集油門踏板、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等信號，驅(qū)動伺服馬達(dá)機(jī)構(gòu)施行自動變速。汽車變速系統(tǒng)技術(shù)整體上是由手動換檔向自動換檔發(fā)展，尤其是現(xiàn)階段高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于換檔變速系統(tǒng)，使汽立自動變速技術(shù)得到了快速的發(fā)展。 （3）遇到的問題：如今我們也時(shí)長聽到哪個公司召回有問題的汽車的消息，比如伊蘭特離合器存在的問題：“哨聲”問題，原因出自離合器和中心軸連接的花件套所致。有一小批的曾經(jīng)出現(xiàn)過塑料質(zhì)地的原因。原來的都是銅質(zhì)地。那一批中間夾了塑料，導(dǎo)致了此類問題出現(xiàn)。全國不完全統(tǒng)計(jì)就幾百輛車子需要更換。 我認(rèn)為有些新技術(shù)雖然發(fā)明出來了，但是沒有合適的市場定位，加上人們使用習(xí)慣和觀念的不易接受，暫時(shí)還沒有用武之地，但是確實(shí)是科學(xué)的進(jìn)步，就我的設(shè)計(jì)課題而言，我認(rèn)為盡量采用技術(shù)成熟價(jià)格合適的產(chǎn)品為上選。 3. 課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容 貨車的基本參數(shù)為：用柴油發(fā)動機(jī)，最高車速為95km/h,最小轉(zhuǎn)彎半徑《5.5米，乘員人數(shù)2人，檔位數(shù)4+1，載重量為3噸。設(shè)計(jì)內(nèi)容如下： （1）離合器及操縱機(jī)構(gòu)：采用技術(shù)比較成熟的拉式膜片彈簧離合器和相應(yīng)的帶有助力的液壓式操縱機(jī)構(gòu)。 （2）萬向傳動軸：根據(jù)前后懸架采用非獨(dú)立式懸架，只需在轉(zhuǎn)向輪附近安裝一個十字軸式萬向節(jié)，傳動軸的設(shè)計(jì)注意到運(yùn)動干涉，并就是否加入中間支撐機(jī)構(gòu)展開分析討論。 參考相應(yīng)車型的參數(shù)，（網(wǎng)上查到，慶鈴系列輕型貨車等）、東風(fēng)3噸輕型貨車實(shí)物（車輛與交通實(shí)驗(yàn)室整車陳列室整車陳列間）和其他有關(guān)車型，完成貨車的傳動軸、離合器及操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)。要求如下： （1）圖紙工作量：完成繪制離合器總成1張A0圖紙及其零件圖A1圖紙，傳動軸總成1張A1圖紙，手繪離合器操縱機(jī)構(gòu)A0圖紙，總工作量折合不少于3張A0圖紙。 （2）編寫設(shè)計(jì)說明書，包括：封面、任務(wù)書、中文摘要、英文摘要、目錄、符號說明、前言、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)（不少于15篇）、致謝、附錄、封底。內(nèi)容有：設(shè)計(jì)綜述，離合器，轉(zhuǎn)動軸總成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能參數(shù)的選擇，主要零、部件的強(qiáng)度計(jì)算。內(nèi)容不少于12000字，中文摘要不少于400字，英文摘要不少于300個詞。 （3）獨(dú)立完成10000以上印刷符號的與專業(yè)有關(guān)的外文譯文。 4. 設(shè)計(jì)（或研究）方法 （1）通過熟悉離合器及操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理，初步選擇合適的離合器和操縱機(jī)構(gòu)，選擇離合器的主要參數(shù)并優(yōu)化；對膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算、基本參數(shù)選擇、材料和制造工藝和優(yōu)化設(shè)計(jì)；對扭轉(zhuǎn)減震器進(jìn)行剛度和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算；對操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，設(shè)計(jì)合理機(jī)構(gòu)；對離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)：從動盤總成、離合器蓋總成、分離軸承總成進(jìn)行結(jié)構(gòu)和相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算。 （2）通過對萬向傳動軸結(jié)構(gòu)方案分析，初步確定選用的傳動軸類型，并對萬向傳動進(jìn)行運(yùn)動和受力分析，還要通過討論來確定是否增加中間支撐結(jié)構(gòu)。 5. 實(shí)施計(jì)劃 （6~7周）全組集體討論，確定總體方案。確定自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容與繪圖數(shù)量。在進(jìn)行調(diào)研、搜集、分析資料的基礎(chǔ)上，完成開題報(bào)告。 （8~9周）整理本設(shè)計(jì)內(nèi)容的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行相關(guān)的理論計(jì)算，擬出說明書草稿，搜集相關(guān)外文資料并翻譯。 （10~11周）完成主要總圖設(shè)計(jì)。 (12~13周)完成零、部件圖設(shè)計(jì)，并完成機(jī)繪圖。 （14~15周）按要求整理、編寫設(shè)計(jì)說明書。 （16周）整理圖紙及全部設(shè)計(jì)文件，準(zhǔn)備上交。 （17周）審閱、評閱、設(shè)計(jì)資料，答辯，評定成績。 工作地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)大樓地下室 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室意見 教研室主任簽字： 年 月 日 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 前 言 全書共5章，主要闡述了3噸柴油貨車中的離合器及操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動軸設(shè)計(jì)。各章的主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足的主要要求、結(jié)構(gòu)方案分析和選擇、主要參數(shù)的選擇、離合器的設(shè)計(jì)和計(jì)算、扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì)、離合器的操縱機(jī)構(gòu)和主要結(jié)構(gòu)原件的分析、傳動軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算和結(jié)論。 本書在體系和內(nèi)容方面，主要參考了第三版《汽車設(shè)計(jì)》、第三版《汽車構(gòu)造》和《離合器設(shè)計(jì)》叢書。結(jié)合我國今年來汽車工業(yè)得到迅速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，本書積極引用其介紹的優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等新的設(shè)計(jì)方法。 由于本人的學(xué)識有限，書中難免出現(xiàn)錯誤和疏漏之處，懇請各位老師和同學(xué)批評指正。 第二章 離合器概述 §2.1離合器設(shè)計(jì)要求 對于以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車，離合器在機(jī)械傳動系中是作為一個獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(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、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。它主要包括主動部分、從動部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分，組成如下： 1. 主動部分：飛輪、離合器蓋、壓盤； 2. 從動部分：從動盤； 3. 壓緊機(jī)構(gòu)：壓緊彈簧； 4. 操縱機(jī)構(gòu)：分離叉、分離軸承、離合器踏板、傳動部件。 主、從動部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)是使主、從動部分分離的裝置。 為了保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計(jì)離合器應(yīng)滿足如下基本要求： 1. 在任何行駛條件下,既能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩,并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備,又能防止傳動系過載. 2. 接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證汽車起步時(shí)沒有抖動和沖擊。 3. 分離要迅速、徹底。 4. 從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。 5. 應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通分散熱效果，以保證工作溫度不至于過高，延長其使用壽命。 6.應(yīng)能避免和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動，并具有吸收振動、緩和沖擊和降低噪聲的能力。 7、操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 8、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。 9、具有足夠的強(qiáng)度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長。 10、結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。 §2.2 離合器的工作原理 發(fā)動機(jī)飛輪是離合器的主動件，帶有摩擦片的從動盤和從動轂借滑動花鍵與從動軸（即變速器的主動軸）相連。壓緊彈簧則將從動盤壓緊在飛輪端面上。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動盤上，再由此經(jīng)過從動軸和傳動系中一系列部件傳給驅(qū)動輪。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)常保持動力傳遞，而中斷傳動只是暫時(shí)的需要，因此汽車離合器的主動部分和從動部分是經(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，套在分離套筒的環(huán)槽中的撥叉便推動分離叉克服壓緊彈簧的壓力向松開的方向移動，而與飛輪分離，摩擦力消失，從而中斷了動力的傳遞。 當(dāng)需要重新恢復(fù)動力傳遞時(shí)，為使汽車速度和發(fā)動機(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，使從動盤在壓緊彈簧壓力作用下，向接合的方向移動與飛輪恢復(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)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。 §2.3 離合器的功用及分類 離合器是車輛（汽車）與發(fā)動機(jī)直接相連的部件。離合器在汽車上大部分時(shí)間是處與接合狀態(tài)，只有需要時(shí)才暫時(shí)的切斷動力傳遞。所以其功用主要有以下幾點(diǎn)： 1．在汽車起步時(shí)，通過離合器主、從動部分之間的滑磨 、轉(zhuǎn)速的逐漸接近，確保汽車起步平穩(wěn)。 2．當(dāng)變速器換擋時(shí)，通過離合器主、從動部分的迅速分離來切斷動力的傳遞，以減輕齒輪齒間的沖擊，保證換擋時(shí)工作平順。 3．當(dāng)傳給離合器的轉(zhuǎn)矩超過其所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，其主、從動部分之間將產(chǎn)生滑磨，防止傳動系統(tǒng)過載。 現(xiàn)代各類汽車上應(yīng)用最廣泛的離合器是干式盤形摩擦離合器，可按從動盤數(shù)目不同、壓緊彈簧布置形式不同、壓緊彈簧結(jié)構(gòu)形式不同和分離時(shí)作用力方向不同分類如下： 1.按從動盤數(shù)分類：單片、雙片、多片； 2.按彈簧布置形式分類：圓周布置、中央布置、斜向布置； 3.按彈簧形式分類：圓柱螺旋彈簧、圓錐螺旋彈簧、膜片彈簧； 4.按作用力方向分類：推式、拉式。 §2.4離合器的結(jié)構(gòu)方案 汽車使用的離合器大部分都是摩擦式離合器，從它的分離受作用力來看可分為拉式和推式兩種；按從動盤數(shù)可分為單片、雙片和多片，按其壓緊彈簧布置可分為圓周布置、中央布置和斜置式三種；按其壓緊彈簧可分為圓柱螺旋彈簧、圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧。 一、盤的選擇 對轎車和輕型、微型貨車而言，發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸允許的條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動盤。單片離合器結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修太哦正方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底、結(jié)合平順。 故在本次設(shè)計(jì)中選用了單片摩擦離合器。 二、彈簧布置形式的選擇 周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，其結(jié)構(gòu)簡單制造容易，因此用較為廣泛。壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火，且當(dāng)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速很高時(shí)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，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力隨之降低。此外，彈簧靠到它的定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，甚至出現(xiàn)彈簧斷裂的現(xiàn)象。 中央彈簧離合器采用一至兩個圓柱螺旋或用一個圓錐彈簧作為壓緊彈簧，并且布置在離合器的中心，此結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大。 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是采用一個膜片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的螺旋彈簧和分離杠桿。起結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下： 1、膜片彈簧的軸向尺寸較小而徑向尺寸很大,這有利于在提高離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力的情況下離合器的軸向尺寸。 2、膜片彈簧的分離指器分離杠桿的作用，故不需專門的分離杠桿，使離合器結(jié)構(gòu)大大的簡化，零件數(shù)目少，質(zhì)量輕。 3、由于膜片彈簧軸向尺寸小，所以可以適當(dāng)增加壓盤的厚度，提高熱容量；而且還可以在壓盤上增設(shè)散熱筋及在離合器蓋上開設(shè)較大的通風(fēng)孔來改善散熱條件。 4、膜片彈簧離合器的主要部件形狀簡單，可以采用沖壓加工，大批量生產(chǎn)時(shí)可以降低生產(chǎn)成本。 故在本設(shè)計(jì)中選用了膜片彈簧離合器。 三、離合器按它的結(jié)構(gòu)形式選擇 根據(jù)膜片彈簧分離指在分離時(shí)所受的力是推力還是受拉力，可分為推式和拉式彈簧離合器。拉式與推式離合器最明顯的特征就是膜片彈簧安裝方向相反。 拉式膜片彈簧離合器與推式有其明顯的優(yōu)點(diǎn)： 1、減少中間支撐，零件數(shù)目相對要少。結(jié)構(gòu)簡單，緊湊、質(zhì)量較輕。 2、由于取消了中間支撐，減少了摩擦損失，傳動效率高，使分離時(shí)的踏板力更少， 3、拉式膜片彈簧無論在接合還是在分離時(shí)，膜片彈簧都與離合器蓋接觸，不會產(chǎn)生噪聲和沖擊。 4、由于拉式膜片彈簧是以其中部壓緊壓盤，在壓盤大小相同的條件下可使用直徑相對較大的膜片彈簧，從而實(shí)現(xiàn)在不增加分離時(shí)的操縱力的前提下，提高壓盤的壓緊力和傳遞轉(zhuǎn)矩的能力；或在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的條件下，減小壓盤的尺寸。 5、使用壽命相對要長。 所以在本設(shè)計(jì)中選擇拉式離合器。 四、扭轉(zhuǎn)減振器的選擇 它能降低發(fā)動機(jī)曲軸與傳動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動系扭振固有頻率，增加傳動系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振，控制動力傳動系總成怠速時(shí)離合器與變速器的扭振與噪聲，緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。 故要有扭轉(zhuǎn)減振器。 五、壓盤驅(qū)動形式選擇 窗孔式、銷釘式、鍵塊式它們?nèi)秉c(diǎn)是在聯(lián)接件間有間隙，在驅(qū)動中將產(chǎn)生沖擊噪聲，而且零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低離合器傳動效率。傳動片式此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對中性好，使用平衡性好，簡單可靠，壽命長。 故選擇傳動片式。 六、操縱機(jī)構(gòu)的選擇 液壓式操縱機(jī)構(gòu)主要由吊掛式離合器踏板、主缸、工作缸、管路系統(tǒng)和回位彈簧等部分組成，具有傳遞效率高、質(zhì)量小、布置方便、便于采用吊掛踏板、駕駛室容易密封、發(fā)動機(jī)的震動和駕駛室或車架變形不會影響其正常工作離合器接合較柔和等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于各種形式的汽車中。 所以在本次設(shè)計(jì)種選用了液壓式傳動操縱機(jī)構(gòu)。 第三章 離合器設(shè)計(jì)計(jì)算 §3.1 離合器參數(shù)的選擇 一、摩擦片外徑的確定 摩擦片外徑是離合器的基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)和使用壽命，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定的關(guān)系。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩是重要參數(shù)，按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩來選定D時(shí)，有下列公式可得： （3-1） 根據(jù)所設(shè)計(jì)的車型和采用單片摩擦片，則A=36。由（3-1）得 查摩擦片尺寸的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，選取標(biāo)準(zhǔn)摩擦片外徑D=325mm,內(nèi)徑d=190mm,厚度h=3.5mm,內(nèi)外徑之比，單位面積. 驗(yàn)算摩擦片最大圓周速度： （3-2） 式中：D--摩擦片外徑，mm; n--發(fā)動機(jī)最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速，r/min; V--摩擦片最大圓周速度，m/s; 即滿足設(shè)計(jì)要求。 二、離合器后備系數(shù)的確定 后備系數(shù)是離合器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)到的一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 摩擦片在使用中磨損后，離合器還能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； 要能防止離合器滑磨過大； 要能防止傳動系過載。 為可靠傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大，不易選取太小，當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力，減小離合器滑磨，應(yīng)選取大些；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取值應(yīng)大些；發(fā)動機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小，可選取小些。 考慮以上影響因素和所設(shè)計(jì)車型為3噸貨車，采用4缸柴油機(jī)，一般情況下不拖掛，基本上在公路上行駛，根據(jù)的取值范圍β=1.7～2.25，同時(shí)參考其它同類車型選取1.8。 三、單位壓力 單位壓力對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件，發(fā)動機(jī)后備功率大小，摩擦片尺寸，材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。離合器使用頻繁，發(fā)動機(jī)后備系數(shù)較小時(shí)，應(yīng)取小些； 當(dāng)摩擦片外徑較大時(shí)，為降低摩擦片外源出的熱負(fù)荷，應(yīng)取小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增大。 采用有機(jī)材料（金屬陶瓷摩擦材料鋼基）時(shí)，。 四、離合器壓盤力的計(jì)算 摩擦離合器是靠摩擦表面的摩擦力矩來傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的。離合器的靜摩擦力矩根據(jù)摩擦定律可表示為： (3-3) 式中：--為靜摩擦力矩，單位N.m; f--摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，取f=0.30; F--壓盤施加在摩擦面上的工作壓力，單位：N; Z—摩擦面數(shù)，單片離合器的Z=2; —摩擦片的平均摩擦半徑，單位：mm. 假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有： （3-4） 式中：--摩擦面單位壓力，單位：； A--一個摩擦面的面積； D—摩擦片外徑，單位：mm; d—摩擦片內(nèi)徑，單位：mm. 摩擦片的平均摩擦半徑Rc根據(jù)壓力均勻的假設(shè)，可表示 （3-5） 將式（3-4）與（3-5）代入（3-3）得： （3-6） 式中：c—摩擦片內(nèi)外徑之比，c=0.585.即在0.53-0.70之間。 為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)大于發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即 （3-7） 則根據(jù)以上相應(yīng)計(jì)算公式及相關(guān)數(shù)據(jù)可得： 由（3-7）得： 由（3-6）驗(yàn)算單位壓力，則： ，在所要求范圍內(nèi)。 由式（2—5）： 由公式（2—3）： 五、單位面積滑磨功 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，每一次接合的單位摩擦面計(jì)劃磨功應(yīng)小于其需用值，即： （3-8） 式中: w—單位摩擦面積滑磨功（ [w]—許用單位摩擦面積劃磨功，輕型貨車：[w]=0.33; Z—摩擦面數(shù)，Z=2; D—摩擦片外徑，D=325mm; d—摩擦片內(nèi)徑，d=190mm; W—汽車起步時(shí)離合器接合一次產(chǎn)生總滑磨功（J） 汽車起步時(shí)離合器接合一次產(chǎn)生總滑磨功（J）為： （3-9） 式中：--汽車總質(zhì)量，單位：.； --輪胎滾動半徑，單位（m）； --起步時(shí)所用變速器擋位的傳動比。此時(shí)計(jì)算用一擋起步； --主減速器傳動比。； --發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。。 由公式（3-9）可得： 由公式（3-8）可得： 即滿足要求。 六、單位面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 為了反映離合器傳遞轉(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 （3-10） 式中各參數(shù)以及數(shù)值與前計(jì)算相同，則： 即 滿足要求。 §3.2 從動盤總成 從動盤有兩種結(jié)構(gòu)型式，帶扭轉(zhuǎn)減震器的和不帶扭轉(zhuǎn)減震器的 。本次設(shè)計(jì)從動盤為帶扭轉(zhuǎn)減震器的型式。 從動盤總成設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下幾個方面的要求： 為了減少變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能??； 為了保證汽車平穩(wěn)起步，摩擦面片上的壓力分布更均勻等，從動盤應(yīng)具有軸向彈性； 為了避免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減震器；具有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。 一、從動片 設(shè)計(jì)從動片時(shí)，應(yīng)盡量減輕其重量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡可能地靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動慣量。從動片一般都做得比較薄，通常使用1.3-2.0mm厚的鋼板沖制而成。本次設(shè)計(jì)的3噸貨車行使速度不高，最高車速不超過95Km/h.柴油發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速。故取從動片厚度為1.5mm. 為了使離合器接合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。這樣，在離合器的接合過程中，助動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的。 具有軸向彈性的從動片有整體式、分開式和組合式三種型式。比較三種形式的優(yōu)缺點(diǎn)，本次所設(shè)計(jì)從動片采用整體式彈性從動片。整體式彈性從動片能達(dá)到軸向彈性的要求，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。 二、從動盤轂 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩是經(jīng)從動盤轂的花鍵孔輸出，變速器輸入軸就插在該花鍵孔內(nèi)。從動盤轂和變速器輸入軸的花鍵接合方式采用齒側(cè)定心的矩形花鍵。 設(shè)計(jì)花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)參照國標(biāo)GB1144-1974的花鍵標(biāo)準(zhǔn)，從動盤轂花鍵尺寸如下：花鍵齒數(shù)：n=10;花鍵外徑：D=40mm；花鍵內(nèi)徑:d=32mm; 齒厚：b=5mm; 有效尺長：l=45mm. 為了保證從動盤轂在變速器輸入軸上滑動時(shí)不產(chǎn)生歪斜，影響離合器的徹的分離，從動盤轂的軸向長度不宜過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對在復(fù)雜情況下工作的離合器，其盤轂長度更大。考慮所設(shè)計(jì)3噸貨車，工作條件較一般，所以取從動盤轂長為L=1.040=40mm。 由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而全破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計(jì)算。由公式： （3-11） 式中:P—花鍵的齒側(cè)面壓力，由下式確定： （3-12） 式中：d,D—花鍵的內(nèi)外徑，mm; Z---從動盤轂的數(shù)目； --發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N.m; n—花鍵齒數(shù)； h—花鍵工作高度,m.h=(D+d)/2; l—花鍵有效長度，m. 由已知條件： 從動盤轂由中碳鋼鍛造而成，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過11.4。故所選花鍵尺寸滿足要求。 §3.3 壓盤和離合器蓋計(jì)算 一、壓盤傳力方式的選擇 壓盤和飛輪間常用的連接方式有凸臺式連接、鍵式連接和銷式連接。本次設(shè)計(jì)采用凸臺式連接方式但是以上的設(shè)計(jì)方式都有共同的缺陷：連接件之間都有間隙，在窗傳動中將產(chǎn)生沖擊和噪聲，而且在零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動效率。 現(xiàn)在廣泛采用傳力片的傳動方式，有彈簧鋼帶制成的傳力片一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上。為了改善傳力片的受力狀況，它一般都是沿圓周切向布置，這種傳力片的連接方式還簡化了壓盤的結(jié)構(gòu)，減低了對裝配精度要求，并且還有利于壓盤的定中。 二、壓盤幾何尺寸的確定 在摩擦片的尺寸確定后，與它摩擦相接觸的壓盤內(nèi)外徑尺寸也就基本確定下來了。這樣，壓盤幾何尺寸最后歸結(jié)為如何去確定它的厚度。 壓盤厚度的確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)：1）壓盤應(yīng)具有足夠的質(zhì)量，使每次接合時(shí)的溫升不致過高：2)壓盤應(yīng)具有較大的剛度，以保證在受熱的情況下不致因產(chǎn)生翹曲變形而影響離合器的徹底分離和磨擦片的均勻壓緊。 鑒于以上兩原因，本次設(shè)計(jì)壓盤厚度取15mm。在初步確定壓盤厚度以后，應(yīng)校核離合器接合一次時(shí)的溫升，它不應(yīng)超過。 校核計(jì)算公式： （3-13） 式中：--溫升，； L—滑磨功，N.m; --分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比，單片離合器壓盤； c—壓盤的熱容量，對鑄鐵壓盤：； m—壓盤質(zhì)量， ． ℃ 壓盤由鑄鐵鑄成．由此部分可選擇摩擦飛輪的厚度為18ｍｍ．此厚度必然也滿足所需要求。 三、離合器蓋設(shè)計(jì) 離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤。此外它還是離合器壓緊彈簧和分離桿的支承殼體。離合器分離桿支承在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，則當(dāng)離合器分離時(shí)，可能會使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會降低離合器操縱部分的傳動效率，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會造成變速器換擋困難。 離合器蓋常采用厚度約為的碳鋼板沖壓而成。 §3.4拉式膜片彈簧設(shè)計(jì) 圖3-1 膜片彈簧 一、膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 1. 比值H/h和h的選擇 圖3-2 不同H/h值的無因次特性曲線 圖3-3 膜片彈簧的彈性變性特性 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧H/h一般為1.5～2.2，板厚h為2～4mm，據(jù)分析選為 h=3.5mm H＝5.6mm 2 . R/r比值和R、r的選擇 研究表明，R/r越大，彈簧材料利用率越低，彈簧越硬，彈性特性曲線受直徑誤差的影響越大，且應(yīng)力越高。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，R/r一般為1.20～1.35，初取1.25拉式膜片彈簧r值宜取為大于或等于 取r＝125mm R=120x1.25=157.5mm 3. 膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角α與內(nèi)錐高度H關(guān)系密切 α＝arctan H／(R-r) ≈H／(R-r), 一般在9°～15°范圍內(nèi)。 α＝arctan 5.6／(157.5-126) ≈° 4 . 膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇 膜片彈簧的彈性特性曲線，如（圖3-3）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 =(0.8～1.0) λ1H，以保證摩擦片在最大磨損限度△λ范圍內(nèi)壓緊力從F1B到F1A變化不大。當(dāng)分離時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)從B變到C，為最大限度地減小踏板力，C點(diǎn)應(yīng)盡量靠近N點(diǎn)。 圖3-4 膜片彈簧的彈性特性曲線 5 . 分離指數(shù)目n取為18 6. 切槽寬度=4mm，窗孔槽寬=10mm，半徑=108mm 7. 支承環(huán)作用半徑=152mm,與壓盤接觸半徑=131mm §3.5 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要確定一組彈簧的基本參數(shù)，使其彈性特性滿足離合器的使用性能要求，而且彈簧強(qiáng)度也滿足設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到最佳的綜合效果。 一、 目標(biāo)函數(shù) 目前，國內(nèi)關(guān)于膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)主要有以下幾種； 彈簧工作時(shí)的最大應(yīng)力為最小。 在從動盤摩擦片磨損前后，彈簧壓緊力之差的絕對值為最小。 在分離過程中，駕駛員作用在分離軸承上的分離操縱力的-平均值為最小。 在摩擦片磨損極限范圍內(nèi)，彈簧壓緊力變化的絕對值的平均值為最小。 選3）和4）兩個目標(biāo)函數(shù)為雙目標(biāo)。 為了即保證離合器使用過程中傳遞轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性，又不致嚴(yán)重過載，且能保證操縱省力，選取5）作為目標(biāo)函數(shù)，通過兩個目標(biāo)函數(shù)分配不同的權(quán)重來協(xié)調(diào)它們之間的矛盾，并用轉(zhuǎn)換函數(shù)將兩個目標(biāo)合成一個目標(biāo)，構(gòu)成統(tǒng)一的總目標(biāo)函數(shù)，則 f(x)=(x)+(x) 式中，和分別為兩個目標(biāo)函數(shù)(x)和(x)的加權(quán)因子，視設(shè)計(jì)要求選定。 二、 設(shè)計(jì)變量 圖3-5 子午斷面繞中性點(diǎn)的轉(zhuǎn)動 圖3-6 膜片彈簧在不同狀態(tài)時(shí)的變形 a)自由狀態(tài) b)壓緊狀態(tài) c）分離狀態(tài) 假設(shè)膜片彈簧在承載過程中，其子午斷面剛性地繞此斷面上的某中性點(diǎn)O轉(zhuǎn)動，如圖3-5。 通過支承環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的載荷F1集中在支承點(diǎn)處，加載點(diǎn)間的相對軸向變形為λl，如圖3-6，則有關(guān)系式 （3-14） 從膜片彈簧載荷變形特性公式可以看出，應(yīng)選取H、h、R、r、R1、r1這六個尺寸參數(shù)以及在接合工作點(diǎn)相應(yīng)于彈簧工作壓緊力F1B的大端變形量λ1B為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，即 X = [ x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 ]T= [ H h R r R1 r1 λ1B ]T 三、 約束條件 1) 應(yīng)保證所設(shè)計(jì)的彈簧工作壓緊力與要求壓緊力相等，即 = （3-15） 要求壓緊力 ＝＝ 2) 為了保證各工作點(diǎn)A、B、C有較合適的位置(A點(diǎn)在凸點(diǎn)M左邊，B點(diǎn)在拐點(diǎn)H附近，C點(diǎn)在凹點(diǎn)N附近，如圖2-11所示)，應(yīng)正確選擇λ1B相對于拐點(diǎn)λ1H的位置，一般λ1B／λ1H=0.8～1.0，則有 符合要求。 3) 保證摩擦片磨損后仍能可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩，摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力F1A應(yīng)大于或等于新摩擦片時(shí)的壓緊力F1B，即 F1A≥F1B （3-16） 符合要求。 4) 為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的H／h與初始底錐角 α=應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即： 1.6≤H／h≤2.2 9°≤α≤15° 5.6/3.5=1.6 α==° 符合要求。 5) 彈簧各部分有關(guān)尺寸比值應(yīng)符合一定的范圍，即 1.20≤R／r≤1.35 3.5≤R／r0≤5.0 （3-17） R/r=157.5/126=1.25 R/=157.5/45=3.5 符合要求。 6) 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑r1應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 (D+d)／4≤r1≤D／2 （3-18） (D+d)/4=128.75mm =131mm D/2=162.5mm 符合要求 7) 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求，R1與R、r1與r、rf與r0之差應(yīng)在一定范圍，即 1≤R1-R≤7 0≤r1-r≤6 0≤rf-r0≤4 （3-19） ，符合要求 8) 膜片彈簧的杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 拉式：3.5≤ ≤9.0 符合要求 四、強(qiáng)度校核 分析表明，B點(diǎn)的應(yīng)力最高，通常只計(jì)算B點(diǎn)應(yīng)力來校核碟簧的強(qiáng)度。 1. 膜片彈簧工作位置B點(diǎn)的最大壓應(yīng)力為： = （3-20） cos （3-21） （3-22） 式中 b是膜片彈簧圓心點(diǎn)到子午斷面上的中性點(diǎn)的距離（mm） 是達(dá)到極大值是的轉(zhuǎn)角（°） 其它參數(shù)已知。 把已知數(shù)據(jù)代入（3-21）和（3-22），得 =10.02o 然后把所有有關(guān)的數(shù)據(jù)代入（3-20）式中，得 =358.76N 2. 膜片彈簧工作位置B點(diǎn)還受彎曲應(yīng)力，其值為 = （3-23） 式中 是分離指根部寬度；其它參數(shù)已知。 代入已知參數(shù)，得 =562.30N 3. 根據(jù)最大切應(yīng)力理論,一般不大于1500~1700N。工作位置B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為： 921.06N 以上計(jì)算表明，所設(shè)計(jì)的膜片彈簧符合強(qiáng)度要求。 §3.6 扭轉(zhuǎn)減震器計(jì)算 一、極限轉(zhuǎn)矩 極限轉(zhuǎn)矩為減震器在消除限位銷與從動盤轂缺口間的間隙時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 。 二、減震彈簧的位置半徑R1 R1=（0.6~0.75）d/2 因?yàn)镽<70mm,由d=190mm 所以R1=57~71.25mm,且R<70mm. 三、減震彈簧個數(shù)Z 摩擦片外徑D=325mm，根據(jù)推薦選取減震彈簧個數(shù)Z=6 。 四、減震彈簧總壓力 當(dāng)限位銷與從動盤轂之間的間隙被消除，減震彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)最大值時(shí)，減震彈簧受到的壓力為： 單個減震彈簧壓力： §3.7 離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、踏板位置 離合器踏板位置以人體左右對稱中心外準(zhǔn)向左移80-100mm，作為離合器踏板中心線的位置 。 二、踏板行程 離合器踏板最大行程是指從踏板最高點(diǎn)所劃過的距離。踏板一般行程在80~150mm范圍內(nèi)，最大不應(yīng)超過180mm。 三、踏板力 對于一定的離合器總成，離合器踏板力取決于離合器分離軸承的輸出力及操縱系統(tǒng)的傳動比，加大傳動比會使踏板力減小但行程增加。踏板力大小直接影響到對離合器操縱的輕便性。一般來說，轎車在80~130N，載貨汽車 四、離合器操縱傳動 不應(yīng)超過150~200N。 常用的離合器操縱傳動由機(jī)械式和液壓式。本次設(shè)計(jì)采用液壓式傳動。 五、離合器操縱機(jī)構(gòu)的主要計(jì)算 1、 液壓式操縱機(jī)構(gòu)示意圖 圖3-7液壓操縱機(jī)構(gòu) 2、 踏板行程 踏板行程S由自由行程和工作行程兩部分組成，即 S=+= （3-24） 式中，——分離軸承自由行程（一般為1.5自由行程一般20-30mm）; ——分別為主缸和工作缸的直徑（mm）;——為離合器分離時(shí)對偶摩擦面之間的間隙（單片：=0.85-1.30mm,雙片：=0.75-0.90）; ——杠桿尺寸。 參數(shù)選擇： 、=25mm =1.2mm. 則操縱機(jī)構(gòu)總傳動比和踏板自由行程為： 因此可以有（3-24）式,帶入數(shù)據(jù)算出踏板行程S，即 離合器踏板最大行程不超過175mm，一般為150mm，所以符合設(shè)計(jì)要求 3、 踏板力 踏板力可由下式計(jì)算得到 (3-25) 式中，為離合器分離時(shí)，壓緊彈簧對壓盤的總壓力，為克服回位彈簧1、2的拉力所需的踏板力; 、分別為操縱機(jī)構(gòu)的總傳動比和機(jī)械效率，取85﹪.則有一下關(guān)系踏板力（忽略回位彈簧拉力） （） 不考慮離合器回位彈簧的作用，分離離合器所做的功 式中為離合器接合狀態(tài)下膜片彈簧的總壓緊力。=2388.51N 在規(guī)定的踏板力和行程允許的范圍內(nèi)，駕駛員分離離合器所做的功不應(yīng)大于30J。 第四章 傳動軸設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動軸總成主要由傳動軸及其兩端焊接的花鍵軸和萬向節(jié)叉組成。傳動軸中一般設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的滑動花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動長度的變化。為了減小滑動花鍵的軸向滑動阻力和磨損，有時(shí)對花鍵齒進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層；有的則在花鍵槽中放入滾針、滾柱或滾珠等滾動元件，以滾動摩擦代替滑動摩擦，提高傳動效率。但這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。有時(shí)對于有嚴(yán)重沖擊載荷的傳動，還采用具有彈性的傳動軸。傳動軸上的花鍵應(yīng)有潤滑及防塵措施，花鍵齒與鍵槽間隙不宜過大，且應(yīng)按對應(yīng)標(biāo)記裝配，以免裝錯破壞傳動軸總成的動平衡。 傳動軸的長度和夾角及它們的變化范圍由汽車總布置設(shè)計(jì)決定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證在傳動軸長度處在最大值時(shí)，花鍵套與軸有足夠的配合長度；而在長度處在最小時(shí)不頂死。傳動軸夾角的大小直接影響到萬向節(jié)十字軸和滾針軸承的壽命、萬向傳動的效率和十字軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性。 §4.1 萬向傳動的計(jì)算載荷 萬向節(jié)傳動軸因布置位置不同，計(jì)算載荷是不同的。本次設(shè)計(jì)傳動軸布置在變速器與驅(qū)動橋之間。計(jì)算載荷的設(shè)計(jì)方法有三種：1）按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一擋傳動比來確定；2）按驅(qū)動輪打滑來確定；3）按日常平均使用轉(zhuǎn)矩來確定。 在此設(shè)計(jì)中采用根據(jù)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和一擋傳動比來計(jì)算。由公式： （4-1） 式中：--傳動軸計(jì)算載荷，單位：； --猛接離合器所產(chǎn)生的動載系數(shù)，在此取=2； --發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，單位：N.m； K --液力變矩器變矩系數(shù)，k=1; --變速器一擋傳動比，； --分動器傳動比，； --發(fā)動機(jī)到萬向傳動軸之間的傳動效率，％； n—計(jì)算驅(qū)動橋數(shù)，為1。 由公式（3—1）： 對萬向傳動軸進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，計(jì)算載荷取，安全系數(shù)一般取2.5-3.0 。 §4.2 十字軸設(shè)計(jì)計(jì)算 十字軸萬向節(jié)的損壞形式主要有十字軸軸頸和滾針軸承的磨損，十字軸軸頸和滾針軸承碗工作表面出現(xiàn)壓痕和剝落。一般情況下，當(dāng)磨損或壓痕超過0.15mm時(shí)，十字軸萬向節(jié)便應(yīng)報(bào)廢。十字軸的主要失效形式是軸頸根部的斷裂，所以在設(shè)計(jì)十字軸萬向節(jié)時(shí)，應(yīng)保證十字軸軸頸有足夠的抗彎強(qiáng)度。 本次設(shè)計(jì)參考《底盤設(shè)計(jì)》（吉林工業(yè)大學(xué)出版），根據(jù)不同噸位載重汽車的十字軸總成初選其尺寸： 十字軸：H=90mm d=20mm h=16mm 設(shè)各滾針對十字軸軸頸作用力的合力為F，則： （4-2） 式中：--萬向傳動的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，； r--合力F作用線到十字軸中心之間的距離，r=37mm； --萬向傳動的最大夾角，取 。 則由式（4—2）可得: 十字軸軸頸根部的彎曲應(yīng)力應(yīng)滿足： （4-3） 式中：--十字軸軸頸根部彎曲應(yīng)力，單位：； --十字軸軸頸直徑，； --十字軸油道孔直徑，； s--合力F作用線到軸頸根部的距離，s=8mm； --彎曲許用值，為 。 由公式（3—3）可得： 滿足強(qiáng)度要求。 十字軸軸頸的切應(yīng)力應(yīng)滿足： （4-4） 則由已知數(shù)據(jù)可得： 滿足切應(yīng)力許用范圍 。 §4.3 十字軸滾針軸承的計(jì)算 滾針軸承中的滾針直徑一般不小于1.6mm，以免壓碎。而且差別要小，否則會加重載荷在滾針間分配的不均勻性。一般控制在0.003mm以內(nèi)。滾針軸承徑向間隙過大時(shí)，承受載荷的滾針數(shù)減少，有出現(xiàn)滾針卡住的可能性；而間隙過小時(shí)，有可能出現(xiàn)所熱卡住或因贓物阻滯卡住，合適的間隙為0.009-0.095mm .滾針軸承得軸向總間隙以0.08-0.30mm為好。滾針的長度一般不超過軸頸的長度。使其既有較高的承載能力，又不致因滾針果場發(fā)生歪斜而造成應(yīng)力集中。滾針得軸向間隙一般不超過0.2-0.4mm 。 滾針軸承的接觸應(yīng)力為： （4-5） 式中：--滾針直徑，； --十字軸軸頸直徑，； --滾針工作長度，。 其中，為合力F作用下一個滾針?biāo)艿淖畲筝d荷（N），可有下式求得: (4-6) 式中：i—滾針列數(shù)，i=1； Z—每列中滾針數(shù)，Z=22 。 則: 由公式（4-5）可得: 當(dāng)滾針和十字軸軸頸表面硬度在58HRC以上時(shí)，許用接觸應(yīng)力為3000-3200，即滿足接觸強(qiáng)度要求。 計(jì)算結(jié)果: 滾針直徑； 工作高度； 列數(shù) i=1； 單列滾針數(shù)Z=22 §4.4 萬向節(jié)叉的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于十字軸萬向節(jié)主、從動叉軸轉(zhuǎn)矩 、的作用，在主、從動萬向節(jié)叉上產(chǎn)生相應(yīng)的切向力 、和軸向力 、 。 圖4-1 作用在萬向節(jié)叉及十字軸上的力 （a） 初始位置 時(shí)；（b）主動叉軸轉(zhuǎn)角時(shí) （4-7） 式中：R—切向力作用線與萬向節(jié)叉軸之間的距離； --轉(zhuǎn)向節(jié)主動叉軸之轉(zhuǎn)角； --轉(zhuǎn)向節(jié)主、從動叉軸之夾角。 在十字軸軸線所在平面內(nèi)并作用于十字軸的切向力與軸向力的合力為： （4-8） 圖（a）為主動叉位于與初始位置的受力狀況，此時(shí) ，達(dá)最大值： （4-9） 圖（b）為主動叉軸轉(zhuǎn)角時(shí)的受力狀況，這時(shí) 、及均達(dá)最大值： （4-10） 圖4-2 萬向節(jié)叉危險(xiǎn)截面示意圖 萬向節(jié)叉在力作用下承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，在截面B-B處，彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分別為： （4-11） 式中: 、--抗彎截面系數(shù)和抗扭截面系數(shù) ，對于本設(shè)計(jì)中矩形截面： （4-12） 根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)可知： H=80mm b=18mm k=0.246 a=16mm e=45mm 則： 萬向節(jié)叉由45鋼制造，其彎曲應(yīng)力不應(yīng)大于 ，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力不應(yīng)大于 。而設(shè)計(jì)計(jì)算所得結(jié)果滿足條件要求。 §4.5 傳動軸臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算 萬向傳動軸的結(jié)構(gòu)與其所連接的萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。通常，萬向傳動軸由中間部分和端部組成，中間部分可為實(shí)心軸或?yàn)榭招妮S管。本次設(shè)計(jì)采用空心軸管?？招牡妮S管具有較小的質(zhì)量但能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，且較實(shí)心軸具有更高的臨界轉(zhuǎn)速，故用作汽車傳動系的萬向傳動軸。 傳動軸管由低碳鋼板卷制的電焊鋼管制成，軸管外徑及內(nèi)徑是根據(jù)所傳遞最大轉(zhuǎn)矩、最高轉(zhuǎn)速及長度按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（YB242-63）選定，并校核臨界轉(zhuǎn)速及扭矩強(qiáng)度。 傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速與其長度及斷面尺寸等有關(guān)。由于沿軸管表面鋼材質(zhì)量分布的不均勻性以及在旋轉(zhuǎn)使其本身質(zhì)量產(chǎn)生的離心力所引起的靜撓度，使軸管產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，后者在一定的轉(zhuǎn)速下會導(dǎo)致軸管的斷裂。所謂傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速是指旋轉(zhuǎn)軸失去穩(wěn)定的最低轉(zhuǎn)速，它決定于傳動軸的尺寸、結(jié)構(gòu)及其支撐情況。為了確定臨界轉(zhuǎn)速，可研究一下兩端自由支撐與剛性球鉸上的軸（見下圖）： 圖4-3 傳動軸臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算示意圖 設(shè)軸的質(zhì)量m集中于O點(diǎn)，且O點(diǎn)偏離旋轉(zhuǎn)軸線的量為e，當(dāng)軸以角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的離心力為： 式中：y—軸在其離心力作用下產(chǎn)生的撓度。 與離心力相平衡的彈性力為： 式中：c—周的側(cè)向剛度，對于質(zhì)量分布均勻且兩端自由地支撐于球形鉸接的軸，其側(cè)向剛度為： E—材料的彈性模量，可??； J—軸管截面的抗彎慣性矩。 因 故有 認(rèn)為在達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速的角速度時(shí)，傳動軸將破壞，即，則有： （4-13） 傳動軸管： 式中：D、d—軸管的外徑及內(nèi)徑，mm. D=80mm,d=76mm; L—傳動軸的支撐長度，取兩萬向節(jié)之中心距，mm； --軸管材料的密度，對于鋼 ； 將上述c、J及m的表達(dá)式代入（3-13），令 則得傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速為： （4-14） 由于傳動軸動平衡的誤差，伸縮花間聯(lián)接的間隙以及支承的非剛性等，傳動軸的實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速要低于所計(jì)算的臨界轉(zhuǎn)速。因此引進(jìn)安全系數(shù)K，并取： 式中：--相應(yīng)于最高車速時(shí)傳動軸最大轉(zhuǎn)速，r/min; --傳動軸臨界轉(zhuǎn)速,r/min; 在本次設(shè)計(jì)中，已知D=80mm，d=76mm,L=1200mm; 已知發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速。 安全系數(shù)。 §4.6 軸管強(qiáng)度計(jì)算 萬向傳動軸的尺寸除了要有足夠的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，傳動軸的最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可按下式計(jì)算： （4-15） 式中：--發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N.m; --變速器一擋傳動比； --動載系數(shù)； --抗扭截面系數(shù)。 傳動軸采用空心結(jié)構(gòu)，則： （4-16） 式中：T—傳動軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩，T=2598820N.mm； D d—傳動軸管的外徑和內(nèi)徑，D=80mm,d=76mm; 傳動軸管扭轉(zhuǎn)應(yīng)力不大于，安全系數(shù) 。 §4.7 傳動軸花鍵軸的計(jì)算 對于傳動軸上的花鍵軸，應(yīng)保證在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)有足夠的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。通常以底徑計(jì)算其扭轉(zhuǎn)且應(yīng)力。 （4-17） 式中: --傳動花鍵軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力； --傳動軸傳遞載荷； --花鍵軸的花鍵內(nèi)徑； 軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為，可初取花鍵軸直徑計(jì)算，然后進(jìn)行強(qiáng)度校核。取，則： 安全系數(shù)為 ，安全系數(shù)一般在2-3左右。即滿足要求。 傳動軸滑動花鍵采用矩形花鍵，齒側(cè)擠壓應(yīng)力為： （4-18） 式中：--花鍵處轉(zhuǎn)矩分布不均勻系數(shù)。=1.3-1.4 ； --花鍵外徑，取 ； --花鍵內(nèi)徑，取 ； --花鍵的有效工作長度， ； --花鍵齒數(shù)， ； 則： 對于齒面硬度大于35HRC的滑動花鍵，齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力為 。故安全系數(shù) ，滿足要求強(qiáng)度。 根據(jù)以前計(jì)算傳動軸管強(qiáng)度，可取滑動叉軸直徑為56mm 。 第五章 結(jié) 論 在本次設(shè)計(jì)的整個過程中，首先要做的是對所設(shè)計(jì)整車有一個全面的、系統(tǒng)的、整體的認(rèn)識，明確各自的任務(wù)以及與整車設(shè)計(jì)過程中的聯(lián)系。在這次設(shè)計(jì)中，我個人承擔(dān)了離合器及傳動軸連部分的設(shè)計(jì)任務(wù)。 離合器是汽車傳動系中的重要組成部分它的性能好壞直接影響整車的整體性能。在本次設(shè)計(jì)中，首先對離合器的類型和各自的特點(diǎn)進(jìn)行分析，然后結(jié)合所設(shè)計(jì)整車的性能要求確定離合器的結(jié)構(gòu)型式。接下來根據(jù)所確定離合器的形式，按照離合器設(shè)計(jì)要求，對每個零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。其中最重要的是確定離合器的后備系數(shù)、摩擦片的內(nèi)外徑大小、從動盤轂連接花鍵齒、壓盤厚度以及離合器蓋等的各個參數(shù)。并在計(jì)算過程中，注重個零部件之間的相互聯(lián)系，即滿足相互之間的約束條件關(guān)系。本次設(shè)計(jì)的拉式膜片彈簧離合器經(jīng)計(jì)算校核能夠滿足所需設(shè)計(jì)要求。而在離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算中也遇到了困難，比如找各個參數(shù)和杠桿力等等，還有踏板行程和踏板力。 傳動軸同離合器一樣，在汽車傳動系中起著重要的作用。傳動軸設(shè)計(jì)過程中最重要的就是傳動軸的動平衡以及臨界轉(zhuǎn)速的校核。此次設(shè)計(jì)的3噸柴油貨車，根據(jù)其使用要求和使用條件，同時(shí)參考同類車型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中采用十字軸式萬向節(jié)。通過一系列參數(shù)的計(jì)算和校核，十字軸式萬向節(jié)能夠滿足設(shè)計(jì)的要求。傳動軸連接花鍵的設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)過程中重要的一環(huán)?；ㄦI齒強(qiáng)度和有效接合長度直接決定傳動軸是否能夠有效地傳遞轉(zhuǎn)矩。因此在設(shè)計(jì)中對傳動花鍵進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算之后，要進(jìn)行必要的校核，以確定其能滿足設(shè)計(jì)需要。 此次設(shè)計(jì)，是對以前所學(xué)知識的一次全面回顧和掌握的過程，同時(shí)也是對運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的一次鍛煉。在設(shè)計(jì)過程中，是我認(rèn)識到了自己知識的缺乏，使我明白了在以后工作過程中不斷學(xué)習(xí)的重要性。由于自身知識和能力的限制，此次設(shè)計(jì)難免存在不足之處。例如，某些計(jì)算部分不夠完整，計(jì)算數(shù)據(jù)不夠合理，整體設(shè)計(jì)不夠合理等。這些都有待日后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)提高。 參考文獻(xiàn) [1]劉惟信. 汽車設(shè)計(jì) 北京：清華大學(xué)出版社，1995 [2]陳家瑞. 汽車構(gòu)造 北京：人民交通出版社，第二版，2007 [3]張文春. 汽車?yán)碚? 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [4]王望予. 汽車設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，第四版，2006 [5]王昆,何小柏等. 機(jī)械設(shè)計(jì)/機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì) 北京：高等教育出版社，2006 [6]徐石發(fā),江發(fā)潮. 汽車色合計(jì)叢書《汽車離合器》 北京：清華大學(xué)出版社，2005 [7]金國棟. 汽車概論 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [8]羊拯民. 汽車設(shè)計(jì)叢書《傳動軸與萬向節(jié)》 北京:人民交通出版社,1986 [9]臧新群. 汽車滾動軸承應(yīng)用手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [10]李傳禹. 汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料手冊 長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1992 [11]郭聚臣,凌桐森. 拖拉機(jī)設(shè)計(jì)手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [12]孫恒,陳作模. 機(jī)械原理第六版 北京：高等教育出版社，2004 [13]張則曹. 汽車構(gòu)造圖冊 北京： 人民交通出版社， 1998 [14]張毅. 離合器及機(jī)械變速器 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2005 [15]全國棟. 汽車概論 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [16]徐謹(jǐn). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2000 [17]蔡春源. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊第3版 北京：冶金工業(yè)出版社， 1995 [18]劉鴻文. 簡明材料力學(xué) 北京：高等教育出版社 ，2005 致 謝 此次設(shè)計(jì)，是對以前所學(xué)知識的一次全面回顧和掌握的過程，同時(shí)也是對運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的一次鍛煉。在設(shè)計(jì)過程中，是我認(rèn)識到了自己知識的缺乏，使我明白了在以后工作過程中不斷學(xué)習(xí)的重要性。由于自身知識和能力的限制，此次設(shè)計(jì)難免存在不足之處。例如，某些計(jì)算部分不夠完整，計(jì)算數(shù)據(jù)不夠合理，整體設(shè)計(jì)不夠合理等。 在設(shè)計(jì)中，李水良老師提出的要求和建議使我們學(xué)到了如何認(rèn)真的對待一項(xiàng)工作，也使我們養(yǎng)成了對待任何事情都要認(rèn)真、嚴(yán)肅的態(tài)度，同時(shí)也使我們學(xué)會了如何在工作中克服浮躁心理。李水良老師本人治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度給我們留下了非常深刻的印象，從他的身上我們學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的寶貴經(jīng)驗(yàn)，這一切使我們受益匪淺。還有馬心坦老師在修改我的說明書時(shí)給予了很大的幫助，他嚴(yán)格認(rèn)真細(xì)致的態(tài)度給我留下了很深的印象，我想會對我今后的學(xué)習(xí)和工作有很大的影響。 此外，在本次設(shè)計(jì)中，我得到了同班其他同學(xué)的大力幫助，更得到了車輛研究所多位老師的熱情指導(dǎo)，他們給我提供了許多寶貴的建議，在這里特此以我向他們致以最誠摯的謝意！ 再次感謝設(shè)計(jì)過程中關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)！ 感謝參與評審的老師！ 曹殿波 2008年5月30日 34