（图纸+论文）桑塔纳轿车离合器设计（全套完整）

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提出如下基本要求在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备。接合时要平顺柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击。分离时要迅速彻底。离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。应使传动系避免扭转共振，并具有吸收振动缓和冲击和减小噪声的能力。操纵轻便准确，以减轻驾驶员的疲劳。作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠寿命长。结构应简单紧凑质量小，制造工艺性好，拆装维修调整方便等。第章离合器结离合器的从动盘转速的变化将引起惯性力，而使变速器换档齿轮之间产生冲击或使变速器中的同步装置加速磨损。惯性力的大小与冲动盘的转动惯量成正比，因此为了减小转动惯量，从动片都做的比较薄，通常是用厚的薄钢板冲压而成,为了进步减小从动片的转动惯量,有时将从动片外缘的盘形部分磨至,使其质量更加靠近旋转中心。为了使离合器结合平顺，保证汽车平稳起步，单片离合器的从动片般都作成具有轴向弹性的结构，这样，在离合器的结合过程中，主动盘和从动盘之间的压力是逐渐增加的，从而保证离合器所传递的力矩是缓和增长的。此外，弹性从动片还使压力的分布比较均匀，改善表面的接触，有利于摩擦片的磨损。具有轴向弹性的的传动片有以下三种形式整体式的弹性从动片，分开式的弹性从动片及组合式弹性从动片。在本设计中，因为设计的是桑塔纳轿车的离合器，故可以采用分开式弹性从动片，图.说明了分开式从动片的结构，离合器从动片采用厚的的薄钢板冲压而成，其外径由摩擦面外径决定，在这里取，内径由从动盘毂的尺寸决定，由以后的设计取得。采用分开式弹性从动片，其结构简图见下图.,从动片采用钢板冲压而成，氰化表面硬度。波形弹簧片，摩擦片摩擦片铆钉从动片波形弹簧片铆钉图.分开式弹性从动片.扭转减振器的设计扭转减振器的功能为了降低汽车传动系的振动，通常在传动系中串联个弹性阻尼装置，它就是装在离合器从动盘上的扭转减振器。其弹性元件用来降低传动系前端的扭转刚度，降低传动系扭振系统三节点振型的固有频率，以便将较为严重的扭振车速移出常用车速范围其阻尼元件用来消耗扭振能量，从而可有效地降低传动系的共振载荷。扭转减振器的结构类型的选择图.给出了几种扭转减振器的结构图，它们之间的差异在于采用了不同的弹性元件和阻尼装置。采用圆柱螺旋弹簧和摩擦元件的扭转减振器得到了最广泛的应用。在这种结构中，从动片和从动盘毅上都开有个窗口，在每个窗口中装有个减振弹簧，因而发动机转矩由从动片传给从动盘毅时必须通过沿从动片圆周切向布置的弹簧，这样即将从动片和从动盘毅弹性地连接在起，从而改变了传动系统的刚度。当个弹簧属同规格并同时起作用时，扭转减振器的弹性特性为线性的。这种具有线性特性的扭转减振器，结构较简单，广泛用于汽油机汽车中。当个弹簧属于两种或三种规格且刚度由小变大并按先后次序进人工作时，则称为两级或三级非线性扭转减振器。这种非线性扭转减振器，广泛为现代汽车尤其是柴油发动机汽车所采用。柴油机的怠速旋转不均匀度较大，常引起变速器常啮合齿轮轮齿问的敲击。为此，可使扭转减振器具有两级或三级非线性弹性特性。第级刚度很小，称怠速级，对降低变速器怠速噪声效果显著。线性扭转减振器只能在种载荷工况通常为发动机最大转矩下有效地工作，而三级非线性扭转减振器的弹性特性则扩大了适于其有效工作的载荷工况范围，这有利于避免传动系共振，降低汽车在行驶和怠速时传动系的扭振和噪声。采用空心圆柱形见或星形等其他形状的橡胶弹性元件的扭转减振器，也具有非线性的弹性特性。虽然其结构简单橡胶变形时具有较大的内摩擦，因而不需另加阻尼装置，但由于它会使从动盘的转动惯量显著增大，且在离合器热状态下工作需用专门的橡胶制造，因此尚未得到广泛采用。减振器的阻尼元件多采用摩擦片，结构中阻尼摩擦片的正压力靠从动片与减振盘间的连接铆钉建立。下降和磨损的加剧。所以目前正在研制具有传热性好强度高耐高温耐磨和较高摩擦系数可达.左右的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。在该设计中汽车使用条件良好，所以仍选取的是石棉合成物制成的摩擦材料。固紧摩擦片的方法采用较软的黄铜铆钉直接铆接，采用这种方法后，当在高温条件下工作时，黄铜铆接有较高的强度，同时，当钉头直接与主动盘表面接触时，黄铜铆钉不致像铝铆钉那样会加剧主动盘工作表面的局部磨损，磨损后的生成物附在工作表面上对摩擦系数的影响也较小。这种铆接法还有固紧可靠和磨损后换装摩擦片方便等优点。.从动盘毂的设计从动盘毂的结构由两部分组成盘毂和法兰，如图.所描述。详细尺寸见设计图纸。图.从动盘毂从动盘毂在变速器第轴前端的花键上，目前般都采用齿侧定心的矩形花键，花键之间为动配合，以便在离合器分离和结合时从动盘毂能够在轴上自由移动。本离合器设计中的从动盘毂花键也用齿侧定心的矩形花键。在设计从动盘毂花键时，可以根据从动盘外径和发动机的扭矩来选取。图.花键结构示意图根据从动盘外径和发动机扭矩来选取从动盘花键毂花键的有关尺寸，表.阐述了摩擦片外径发动机转矩与从动盘毂尺寸之间的关系，可以根据表.确定花键毂的尺寸表.所选从动盘毂花键参数从动盘外径花键齿数花键外径花键内径齿厚有效齿长挤压应力.从动盘毂般用中碳钢锻造而成，并经调质处理，挤压应力不应超过，本从动盘毂材料选用。为了保证从动盘毂在变速器第轴上滑动时不产生偏斜，而影响离合器的彻底分离，从动盘毂的轴向尺寸不应过小，般取其尺寸与花键外径大小相同，对在严重情况下工作的离合器，其长度更大，可达到花键外径的.倍。花键的尺寸选定后应进行强度校核。由于花键的损坏形式主要是表面受力过大而破坏，所以花键要进行挤压应力校核，如果应力偏大可以适当增加花键毂的轴向长度。花键挤压应力校核公式如下挤压应力计算公式挤压.式中，为花键的齿侧面压力，。它由下式确定花键的齿侧面压力式中分别为花键的内外径，为从动盘毂的数目为发动机最大转矩，•为花键齿数为花键齿工作高度，为花键有效长度，。则故挤压挤压该花键毂花键的.﹤，所以该花键毂花键的尺寸合适,花键的结构简图见图.,从动盘毂见零件图纸。表.从动盘毂花键尺寸系列从动盘外径发动机转矩.花键齿数花键外径花键内径齿厚有效齿长挤压应力.从动片的设计设计从动片时要尽量减轻质量，并使质量的分布尽可能靠近旋转中心，以获得小的转动惯量。这是因为汽车在行驶中进行换档时，首先要分离离合器，从动盘的转速必然要在离合器换档的过程中发生变化，或是增速由高档换为低档或是降速由低档换为高档。小结本章根据选定车型的参数，为满足汽车要求，对离合器的结构方案进行选择，包括从动盘干湿的选择，压紧弹簧的类型选择，压盘的驱动方式分离轴承的类型，离合器通风散热措施等。第章离合器主要参数的确定在初步确定了离合器的结构形式之后，就要根据其结构形式确定其需要确定的结构参数，如摩擦片内外径后备系数单位工作压力等。.摩擦片尺寸的确定摩擦片的外径是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命，所以应先确定摩擦片的外径在确定外径时，可以根据以下经验公式.计算出.式中摩擦片外径，发动机最大扭矩，.和车型及使用条件有关的常数。将数据.，轿车单片摩擦离合器,代入式.，则得.。根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，由.“离合器摩片尺寸系列和参数”即可取摩擦片有关标准尺寸外径，径厚度.内径与外径比值.。表.离合器摩擦片尺寸系列和参数外径内径厚度单位面积.离合器后备系数的确定后备系数保证了离合器能可靠地传递发动机扭矩，同时它有助于减少汽车起步时的滑磨，提高了离合器的使用寿命。但为了离合器的尺寸不致过大，减少传递系的过载，使操纵轻便等，后备系数又不宜过大。在开始设计离合器时般是参照统计质料，并根据汽车的使用条件，离合器结构形式等特点，初步选定后备系数。表.离合器后备系数的取值范围车型后备系数乘用车及最大总质量小于的商用车最大总质量为的商用车挂车本设计的是轿车用离合器，因为小轿车的离合器都采用膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小，再加上小轿车的后备功率比较大，使用条件好故宜取小值，选定其后备系数.。.单位压力的确定摩擦面上的单位压力的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关.离合器使用频繁,工作条件比较恶劣如城市用的公共汽车和矿用载重车,单位压力较小为好。当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力。因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力应随摩擦片外径的增加而降低。前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸外径内径，厚度.，内径与外径比值.。又初选.运用公式.可以校核单位压力.则.式中对单片离合器取为摩擦系数，可取.又由表.中的查得石棉基材料在后面设计中，摩擦片材料选择石棉基材料单位压力，也即是摩擦面上的单位压力,没有超出允许范围.因此上述各基本结构参数合适。表.摩擦片单位压力的取值范围摩擦片材料单位压力石棉基材料模压编织粉末冶金材料铜基铁基金属陶瓷.离合器基本参数的优化摩擦片外的选择应使最大圆周速度不超过.式中摩擦片最大圆周速度桑塔纳,轿车,离合器,设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要ⅠⅡ第章绪论.研究目的.研究背景.研究现状.研究内容第章离合器结构方案选取.设计参数.离合器形式的选择.压紧弹簧和布置形式的选择.压盘的驱动方式.离合器的通风散热措施.分离轴承类型.本章小结第章离合器主要参数的确定.摩擦片尺寸的确定.离合器后备系数的确定.单位压力的确定.离合器基本参数的优化.本章小结第章离合器从动盘总成设计.从动盘结构介绍.摩擦片的材料选取及固紧方式.从动盘毂的设计.从动片的设计.扭转减振器的设计扭转减振器的功能扭转减振器的结构类型的选择.减振弹簧设计.本章小结第章离合器盖总成的设计.压盘传力方式的选择.压盘几何尺寸的确定.压盘材料的选择.传动片片几何尺寸的确定及材料选择.离合器盖的设计.支撑环的设计.离合器分离套筒和分离轴承的设计.本章小结第章离合器膜片弹簧的设计.膜片弹簧的结构特点.膜片弹簧的变形特性.膜片弹簧的弹性变形特性.膜片弹簧的参数尺寸确定比值的选取及确定膜片弹簧起始圆锥底角膜片弹簧小端半径及分离轴承的作用半径分离指数目切槽宽窗孔槽宽及半径支承环的作用半径和膜片与压盘接触半径膜片弹簧材料选择.膜片弹簧的计算与强度校核.本章小结第章离合器操纵机构的设计.操纵机构踏板力和行程.操纵机构的结构形式.操纵机构的设计计算.本章小结结论参考文献致谢附录附录第章绪论.研究动机与目的了解轿车离合器的构造，掌握轿车离合器