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南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院畢業(yè)論文題目汽車離合器結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)學(xué)生 俞皓鏹學(xué)號(hào) 2005012238 參考文獻(xiàn) 1 臧杰 閻巖 汽車構(gòu)造 M 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 8 2 王望予主編 汽車設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 8 3 徐石安 江發(fā)潮 汽車離合器 M 清華大學(xué)出版社 2005 2 4 劉惟信主編 汽車設(shè)計(jì) M 清華大學(xué)出版社 2001 7 5 林世裕主編 螺旋彈簧與碟形彈簧離合器的設(shè)計(jì)與制造 M 東北大學(xué) 2005 6 汽車標(biāo)準(zhǔn)匯編 2000 2004 M 中國汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)研究所 2005 7 閻春利 張希棟 汽車離合器螺旋彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備 2006 3 8 廖林清 曹建國 汽車離合器螺旋彈簧的三次設(shè)計(jì) J 四川兵工學(xué)報(bào) 2001 2 9 司傳勝 汽車螺旋彈簧離合器的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備 2004 12 10 李林 劉惟信 汽車離合器螺旋彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 清華大學(xué)學(xué)報(bào) 2000 5 11 林明芳等 汽車離合器螺旋彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 汽車工程 2003 2 12 劉紅欣 螺旋彈簧應(yīng)力分布的試驗(yàn)和有限元分析 J 力學(xué)與實(shí)踐 2003 3 13 張衛(wèi)波 汽車螺旋彈簧離合器智能優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究 J 中國工程機(jī)械學(xué)報(bào) 2007 1 14 肖文穎 許海華 離合器螺旋彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 公路與汽運(yùn) 2007 4 15 程漢應(yīng) 汽車離合器摩擦片數(shù)量選擇及其參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) J 汽車工程 2001 7 16 浦定真 螺旋彈簧離合器的設(shè)計(jì)與研究 J 汽車技術(shù) 2006 6 17 趙波 趙曉昱 汽車離合器的相關(guān)參數(shù)優(yōu)化與分析 J 拖拉機(jī)與農(nóng)業(yè)運(yùn)輸車 2007 2 18 LiuWeixin GePing LiWei OptimalDesignTorsionalDampersinAutomobileClutch ProceeDingsoftheInternationalConferenceonCADofMachinery 2001 19 Ahern Kathy Manathung Catherine Clutch StaringStalleDResearchStuDets InnovativeHigherEDucation 2004 摘要以內(nèi)燃機(jī)在作為動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)汽車中 離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的 離合器通常裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間 其主動(dòng)部分與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連 從動(dòng)部分與變速器相連 為各類型汽車所廣泛采用的摩擦離合器 實(shí)際上是一種依靠其主 從動(dòng)部分間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu) 離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順的接合 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)系分離 減少變速器中換檔齒輪間的沖擊 在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí) 能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩 以防止傳動(dòng)系個(gè)零部件因過載而損壞 有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪音 本車設(shè)計(jì)采用單片螺旋彈簧離合器 本車采用的摩擦式離合器是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單 可靠性強(qiáng) 維修方便 目前大多數(shù)汽車都采用這種形式的離合器 而采用干式離合器是因?yàn)闈袷诫x合器大多是多盤式離合器 用于需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩的離合器 而該車型不在此列 采用螺旋彈簧離合器是因?yàn)槁菪龔椈呻x合器具有很多優(yōu)點(diǎn) 首先 由于螺旋彈簧具有非線性特性 因此可設(shè)計(jì)成當(dāng)摩擦片磨損后 彈簧壓力幾乎可以保持不變 且可減輕分離離合器時(shí)的踏板力 使操縱輕便 其次 螺旋彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對的 因此其壓力實(shí)際上不受離心力的影響 性能穩(wěn)定 平衡性也好 再者 螺旋彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用 使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化 零件數(shù)目減少 質(zhì)量減小并顯著地縮短了其軸向尺寸 另外 由于螺旋彈簧與壓盤是以整個(gè)圓周接觸 使壓力分布均勻 摩擦片的接觸良好 磨損均勻 也易于實(shí)現(xiàn)良好的散熱通風(fēng)等 由于螺旋彈簧離合器具有上述一系列的優(yōu)點(diǎn) 并且制造螺旋彈簧的工藝水平也在不斷地提高 因而這種離合器在轎車及微型 輕型客車上已得到廣泛的采用 而且逐漸擴(kuò)展到載貨汽車上 從動(dòng)盤選擇單片式從動(dòng)盤是一位其結(jié)構(gòu)簡單 調(diào)整方便 壓盤驅(qū)動(dòng)方式采用傳動(dòng)片式是因?yàn)槠錄]有太明顯的缺點(diǎn)且簡化了結(jié)構(gòu) 降低了裝配要求又有利于壓盤定中 選擇拉式離合器是因?yàn)槠漭^拉式離合器零件數(shù)目更少 結(jié)構(gòu)更簡化 軸向尺寸更小 質(zhì)量更小 并且分離杠桿較大 使其踏板操縱力較輕 關(guān)鍵字 螺旋彈簧離合器螺旋彈簧離合器摩擦片減振盤 Abstract Totheinternalcombustionengineasthedrivingforceinthemechanicaltransmissioncar theclutchistheassemblyasanindependentexistence Clutchisusuallypackedinbetweentheengineandtransmission theactivepartconnectedwiththeengineflywheel driveninpartconnectedwiththetransmission Forvarioustypesofmotorvehiclesiswidelyusedinfrictionclutch infact isakindofrelyontheirowners driveninparttofrictionbetweenthetransmissionpowercanseparateagencies Themainfunctionoftheclutchiscutoffandtheengineandtransmissionsystemtoachievesmoothjoint toensurethatasmoothstart intheshiftwillbeseparatedfromtheengineandpowertraintoreducethetransmissionofshocksbetweenthegearshift initsworkbythelargerdynamicloadwhenthetransmissionsystemtolimittheburdenofthemaximumtorquetopreventthepowertraincomponentsofthedamageduetooverload effectivelyreducethetransmissionlinesofthevibrationandnoise Thedesignusesasinglecarcoilspringclutch Thecarusedclutchfrictionbecauseofitssimplestructure reliability maintenanceconvenience themajorityofvehiclescurrentlyusingthisformofclutch Theuseofdry typeclutchisbecausemostofthewetclutchisamulti discclutch fortheneedforgreatertorquetransmissionclutch andthemodelisnotincluded Theuseofcoilspringcoilspringclutchbecausetheclutchhasmanyadvantages First thecoilspringhasnonlinearcharacteristics itcanbedesignedtowearwhenthefrictionplate thespringpressurecanbemaintainedalmostunchanged andreducetheseparationoftheclutchpedalatthetimeofabilitytomanipulatelight Secondly thecoilspringontheinstallationlocationofthecenterlineoftheclutchshaftisright sothepressureisnotinfacttheeffectsofcentrifugalforce stableperformance orbalance Inaddition thecoilspringitself andfromcompressthespringandsplittheroleofleverage sothatgreatlysimplifiedthestructureoftheclutch sparepartstoreducethenumber qualityandsignificantlyreducedtoreducethesizeofitsaxial Inaddition asaresultofcoilspringandthepressureplatecontactstheentirecircumference sothatthepressuredistribution goodcontactswithfrictionplate wearuniform butalsoeasytoachievegoodheatventilation Asthespiralspringclutchwithaseriesofadvantagesoftheabove andcoilspringmanufacturingprocesshasbeentoraisethelevel sothattheclutchinthecarandmicro lightbushasbeenwidelyused andgraduallyextendedtothecargovehicle Followerplatechoiceofsingle chipsetisafollowerofitssimplestructure convenientadjustment Platendrivetransmissionchipusedisnottoomuchbecauseofitsobviousshortcomingsandtosimplifythestructure assemblyrequirementsandreducesthepressureplatewillbeinfavorof Pull typeclutchchoicebecauseofitspartsthanthenumberofpull typeclutchless morestreamlinedstructure theaxialsizesmaller thequalityofevensmaller andagreaterseparationoftheleversothatitisrelativelysmallpedalmanipulation Keywords spiralspringclutchcoilspringclutchfrictionplatevibrationplate 離合器的發(fā)展在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中 錐形離合器最為成功 它的原型設(shè)計(jì)曾裝在1889年德國戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼制車輪的小汽車上 它是將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動(dòng)件 采用錐形離合器的方案一直延續(xù)到20世紀(jì)20年代中葉 對當(dāng)時(shí)來說 錐形離合器的制造比較簡單 摩擦面容易修復(fù) 它的摩擦材料曾用過駱毛帶 皮革帶等 那時(shí)曾出現(xiàn)過蹄 鼓式離合器 其結(jié)構(gòu)有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面 蹄 鼓式離合器用的摩擦元件是木塊 皮革帶等 蹄 鼓式離合器的重量較錐形離合器輕 無論錐形離合器或蹄 鼓式離合器 都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主 從動(dòng)件根本無法分離的自鎖現(xiàn)象 現(xiàn)今所用的盤式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器 它是直到1925年以后才出現(xiàn)的 多片離合器最主要的優(yōu)點(diǎn)是 汽車起步時(shí)離合器的接合比較平順 無沖擊 早期的設(shè)計(jì)中 多片按成對布置設(shè)計(jì) 一個(gè)鋼盤片對著一青銅盤片 采用純粹的金屬的摩擦副 把它們浸在油中工作 能達(dá)到更為滿意的性能 浸在油中的盤片式離合器 盤子直徑不能太大 以避免在高速時(shí)把油甩掉 此外 油也容易把金屬盤片粘住 不易分離 但畢竟還是優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn) 因?yàn)樵诋?dāng)時(shí) 許多其他離合器還在原創(chuàng)階段 性能很不穩(wěn)定 石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn) 使得盤片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩 能耐受更高的溫度 此外 由于采用石棉基摩擦材料后可用較小的摩擦面積 因而可以減少摩擦片數(shù) 這是由多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵 20世紀(jì)20年代末 直到進(jìn)入30年代時(shí) 只有工程車輛 賽車和大功率的轎車上才使用多片離合器 圖2 4摩擦片Pro E建立過程4主要技術(shù)指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 3000rpm 最大傳遞轉(zhuǎn)矩 200N m 型式 單盤式 摩擦系數(shù) 0 3 總壓力 FN 7KN對離合器的摩擦片進(jìn)行了設(shè)計(jì)選擇 確定了離合器摩擦片的外徑尺寸 對以后其他多個(gè)部件總成的外形尺寸選擇起了決定作用 通過對摩擦片這個(gè)零件的設(shè)計(jì)選擇 還可以間接確定離合器的外形尺寸等 主動(dòng)部分設(shè)計(jì)本章對離合器主動(dòng)件進(jìn)行了設(shè)計(jì) 計(jì)算 選擇及校核 主動(dòng)件包括離合器蓋 壓盤等 這些部件都是給離合器傳遞扭矩的部件 他們共同的特點(diǎn)是都要有良好的散熱能力 有能有效把在主動(dòng)部分的熱傳遞出去的能力 這些部件總成都是符合標(biāo)準(zhǔn)的部件 經(jīng)過嚴(yán)格的校核計(jì)算 可以符合使用的標(biāo)準(zhǔn) 滿足使用的需要 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)本章對離合器從動(dòng)盤各部件總成進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 從動(dòng)盤包括摩擦片 扭轉(zhuǎn)減振器 波形彈簧 從動(dòng)盤轂及其他一些起緊固 傳遞力作用的零件 考慮了其各方面的要求及特征 改進(jìn)了原零件的一些設(shè)計(jì)方案和材料 使整體效果更好一些 并能提高離合器本身的使用壽命及汽車的舒適性等 螺旋彈簧設(shè)計(jì)本章螺旋彈簧進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化 使其可以更好的在該設(shè)計(jì)的離合器中工作 提高離合器的使用壽命及工作效率 螺旋彈簧本身就兼起壓緊彈簧和分離杠桿作用 是離合器上最重要的部件 將其設(shè)計(jì)做好可以是離合器的各項(xiàng)性能得到大幅度的提高 結(jié)論本設(shè)計(jì)分析了本設(shè)計(jì)所要采用的的螺旋彈簧離合器 對螺旋彈簧離合器進(jìn)行了分類 闡述了螺旋彈簧離合器的原理和組成 及其特性 通過詳細(xì)的推導(dǎo)過程積累了大量的數(shù)據(jù) 并成功的繪制出了螺旋彈簧離合器的成品圖 主要敘述了離合器的發(fā)展現(xiàn)狀 和它的工作原理 在此過程中 經(jīng)過對比結(jié)合 初步確定了合適的離合器結(jié)構(gòu)形式 選取了拉式螺旋彈簧離合器 并且?guī)в信まD(zhuǎn)減振器 為后面的計(jì)算提供了理論基礎(chǔ) 在計(jì)算中 首先確定摩擦片外徑尺寸 然后根據(jù)該尺寸對其他部件總成進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)計(jì) 通過計(jì)算校核摩擦片外徑尺寸 計(jì)算選擇出其他部件的外形尺寸 再對其進(jìn)行校核 確定是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)包括對從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)校核 對壓盤的設(shè)計(jì)校核 對離合器蓋的設(shè)計(jì)校核及離合器蓋的設(shè)計(jì)校核和優(yōu)化 具體設(shè)計(jì)計(jì)算了摩擦片 扭轉(zhuǎn)減振器 螺旋彈簧 壓盤 離合器蓋 傳動(dòng)片等多個(gè)部件總成在上述工作完成之后 通過計(jì)算機(jī)Pro E軟件的學(xué)習(xí)運(yùn)用 對離合器總體裝配圖 從動(dòng)盤總成 壓盤 螺旋彈簧 摩擦片進(jìn)行了繪制 在繪制的過程中對離合器的裝配又有了進(jìn)一步的理解 并且完善了計(jì)算部分的遺漏 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 致謝首先向全體老師表示衷心的感謝 在這幾年的時(shí)間里 他們?yōu)槲覀兊某砷L和進(jìn)步做出了貢獻(xiàn) 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 有許多老師給予了指導(dǎo)和幫助 尤其是老師 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中 給了我們很大幫助 做為我們的輔導(dǎo)老師 盡職盡責(zé) 一絲不茍 至此 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也將告以段落 但老師的教誨卻讓人終生難忘 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 不但使我學(xué)到了知識(shí) 也讓我學(xué)到了許多的道理 總之是受益匪淺 盡管我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中做出了很多的努力 但由于我的水平有限 設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不當(dāng)之處仍在所難免 望老師提出寶貴的意見 最后 向文中引用到其學(xué)術(shù)論著及研究成果的學(xué)術(shù)前輩與同行們致謝 再次向敬愛的老師表示衷心的感謝