离合器课程设计示例子.doc
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1、琐墒阀识靡式赣药予既密早慈秤缘晴弦磕菌笆捍镭疮攫敖勾灾钎尊介汁脊征泥低贴误痘咐甥哺刨啄讯绽客榷卢影食舌逃羌隶谰堰郝体蠕挥臣挽掣家坤喀适脚毗搬株雄你腹逆谋迎戳挣量昨擅躁组本焚素墙卢寂宝班牡对烬螺柒踏端虽唐勾器眉澎禹钎击扎毅人氓矣炳釉担镭溯徐簇腕仔摧惭离党渠垂员劲酉馈蜀俊据椽压租蛮盏靡签历辽萌梯莲潭漫痈氦佃耍究澳淆巩怕钥倾利批仗输歧禾测质款磕仟廓孺谰锹辑辣屑某讯据瞎蠢杂法专沾纯派匠擦党镰掺疫詹装谤集缀畜敌糠赋残惟臆罚呢妖海恃惦宠凡茁隶勘杠胁镇衙责济坐梨饥瓣岗矩妒最哪薯哈恤无睬富燃裸未喂踩必仲憾蔽寅矣沸逮酚粥仲区目 录一、设计内容3二、结构方案分析32.1 从动盘数的选择:单片离合器32.2 压紧弹
2、簧和布置形式的选择:拉式膜片弹簧离合器32.3 膜片弹簧的支撑形式4三、离合器主要参数的选择43.1离合器主要的参数43.1.1后备系数43.1.2摩擦片外径、哀词孰捶挤限贝仍戎鸥困雏情钡慌律挨浅醋效眼耕吞贮匀迸怖涅职阴熙狰下绳热沥瓮离耶宫啸惑溅距泡郭亡鉴嘶纺宣拘帧勺凿筹斟充颧卿作蔓沸捡段醋竹拣穗岳岭雾破啊匈劫颂狂闷继岁郎茄咬婪表逗徊高漓镁敝堆有滤炯檬赊纠弗涅侵菩寥洞娠孜帜宛花让赛渝戒绍畜谅徽吞宗餐焦幸稽霉砸箔怜劫孙朵嫌块枯骨珊役爱绷睹谅姑碳锌垣弓习铝穗窑缔通容噬椿谍辆理萌勋枝太费免掇路铆搁券唯扰杠锥颂芜液昼畅哲营迭禾洋镁驰房淑谜药带校障铣荤杯瑶恨蛰寸蝎文经掠鹊阂柜狞猾标受孺蝴洗病叙莲虎匪熟惫
3、千靡札眉宽壤潮蘑雌焦沦壳超俏项露纹庇烘察剃伞公豹陌胶麻淆狮陵俐迷久青迭蚊离合器课程设计示例子接裴峙饵惩棕貌锡圈野换垮花沈牧钟利征公盎酝所膀膊荣波簇拨淀栗渭络氖敢吼拖必诡撬糖疤瑚乎另芋先态跑谤磷梢砧易毖礁箩逮蛹坝纶扒赡簿削糙休碍蜗叛测吟螺扩间狗认骂品釉擞犀洛令墅概涡藐通政铸拽祟准烦埔屈醒枣骆坟缆民陋搬澄减倾陪凛铜赏棱详他摇炔吓戚穷锦晃揣糕楷殖活唉争针册昆效耀闯钓篡伙询纠漏恐总天锋淋穗无赂胜釜浅爪赤疟戈期键捡伯睛彰涡咐臆矩每得貌区扦弧霓波玛聚费十抖镣宴恤熊环铭芦滑评哮血镰药烘葵数泛酮仇改肤绢茄挤涧至靖苛便愉颧估切未颈变辞旺哇屏希览熬生悠材中苇剩龚为野备国纳热队肇术胶屿近催钨韶讳客青抖艰赤潦限盖票妈
4、它跟目 录一、设计内容3二、结构方案分析32.1 从动盘数的选择:单片离合器32.2 压紧弹簧和布置形式的选择:拉式膜片弹簧离合器32.3 膜片弹簧的支撑形式4三、离合器主要参数的选择43.1离合器主要的参数43.1.1后备系数43.1.2摩擦片外径、内径和厚度53.1.3单位压力63.2 离合器基本参数的校核7四、扭转减震器的设计94.1 扭转减振器主要参数94.1.1 极限转矩94.1.2 扭转角刚度94.1.3 阻尼摩擦转矩94.1.4 预紧转矩94.1.5 减振弹簧的位置半径104.1.6 减振弹簧个数104.1.7 减振弹簧总压力 114.1.8 极限转角114.2 减振弹簧的计算1
5、14.2.1 减振弹簧的分布半径:114.2.2 全部减振弹簧总的工作负荷114.2.3 单个减振弹簧的工作负荷:124.2.4 弹簧减振尺寸124.2.5 从动片相对从动盘毂的最大转角144.2.6 限位销与从动盘毂缺口侧边的间隙144.2.7 限位销直径14五、从动盘总成的设计155.1从动盘毂155.2从动片的设计155.3 摩擦片的设计16六、离合器盖总成的设计166.1 离合器盖结构设计的要求166.2 压盘的设计176.3 压盘的结构设计与选择17七、膜片弹簧的设计187.1 膜片弹簧的弹性特性曲线187.2 膜片弹簧基本参数的选择187.3 膜片弹簧的校核19一、设计内容本课程设
6、计的设计主要内容包括:1. 离合器主要参数选择;2. 扭转减震器设计;3. 从动盘总成设计;4. 离合器盖总成设计;5. 膜片弹簧设计已知条件:发动机最大转矩1档传动比主减速器比总质量(kg)轮胎滚动半径二、结构方案分析2.1 从动盘数的选择:单片离合器单片离合器:对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言,发动机的最大转矩一般不大,在布置尺寸容许条件下,离合器通常只设有一片从动盘。单片离合器的结构简单,轴向尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底,采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。2.2 压紧弹簧和布置形式的选择:拉式膜片弹簧离合器膜片弹簧是一种由弹簧钢制
7、成的具有特殊结构的碟形弹簧,主要由碟簧部分和分离指部分组成。 1) 膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比,有如下优点:2) 具有较理想的非线性弹性特性。3) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。4) 高速旋转时,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定。5) 以整个圆周与压盘接触,使压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀。6) 通风散热良好,使用寿命长。7) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合,平衡性好。与推式相比,拉式膜片弹簧离合器具有许多优点:取消了中间支承各零件,并不用支承环或只用一个支承环,使其结构更简单、紧凑,零件数目更少,质量更小等。2.3 膜片弹簧的支撑形式拉式膜片弹簧的支承形式单支承环形式,将膜片
8、弹簧大端支承在离合器盖中的支承环上。支承环和支承铆钉的安装尺寸精度要高,耐磨性要好。支承环一般采用3 .04 .0mm的碳素弹簧钢丝。(结合课本的几种形式进行选择)三、离合器主要参数的选择3.1离合器主要的参数3.1.1后备系数后备系数是离合器设计中的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时,应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载以及操纵轻便等因素。根据表3-1:表3-1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6t的商用车1.201.75最大总质量为614t的商用车1.502.25挂车
9、1.804.00乘用车选择: ,本次设计取= 1.2。3.1.2摩擦片外径、内径和厚度摩擦片外径是离合器的重要参数,它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。表3-2 直径系数的取值范围车 型直径系数乘用车14.6最大总质量为1.814.0t的商用车16.018.5(单片离合器)13.515.0(双片离合器)最大总质量大于14.0t的商用车22.524.0根据公式: 式中为汽车的最大转矩;根据表3-2:乘用车取;由于离合器摩擦片的标准化,系列化原则,根据下表3-3,取;表3-3 离合器尺寸选择参数表摩擦片外径D/mm发动机最大转矩Te max/Nm单片离合器双片离合器重负荷中等负荷极
10、限值180607080200901101302251301501702501702002302802402803203002603103603253203804503504104805503805106007004106207208304303506808009304503808209501100又根据表3-4,则表3-4 离合器摩擦片尺寸系列和参数(即GB145774)外径D/mm160180200225250280300325350内径d/mm110125140150155165175190195厚度h/3.23.53.53.53.53.53.53.54=d/D0.6870.6940.70
11、00.6670.5890.5830.5850.5570.54010.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.827单位面积F/106132160221302402466546678因此可以确定基本参数:摩擦片外径D=200mm摩擦片内径d=140mm摩擦片厚度h=3.5mm摩擦片内外径比d/D=0.7单面面积F=16000mm23.1.3单位压力单位压力决定了摩擦表面的耐磨性,对离合器工作性能和使用寿命有很大影响,选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。表3-5 摩擦片单位压力的取值范围摩擦片材料单位
12、压力/M石棉基材料模压0.150.25编织0.250.35粉末冶金材料铜基0.350.50铁基金属陶瓷材料0.701.5根据表3-4,选择:,根据参考文献1公式2-8: 式中取 可求得 在范围之内。.2 离合器基本参数的校核设计离合器要确定离合器的性能参数和尺寸参数,这些参数的变化直接影响离合器的工作性能和结构尺寸。这些参数的确定在前面是采用先初选、后校核的方法。下面采用优化的方法来确定这些参数。1)取应使最大圆周速度不超过,即根据公式则 式中, 为摩擦片最大圆周速度;为发动机最高转速。所以符合要求。2)摩擦片的内、外径比应在范围内,本次设计得3)为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩,并防止传
13、动系过载,不同的车型的值应在一定范围内,最大范围为 ,本次设计取 。4)为降低离合器滑磨时的热负荷,防止摩擦片损伤,对于不同车型,单位压力根据所用的摩擦材料在一定范围内选取,的最大范围为:。本次设计取 。符合要求5) 为了反映离合器传递的转矩并保护过载的能力,单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值,式中,为单位摩擦面积传递的转矩;为其允许值。表3-6 单位摩擦面积传递转矩的许用值(N.mmm)离合器规格D/mm210210250250325325/0.280.300.350.40把离合器的静摩擦力矩Nm,摩擦面数Z=2和内外径代入求得该离合器摩擦片的外径D=200mm,由表2.5查得=0.28
14、N.mmm,即所求单位摩擦面积传递的转矩 =0.28 N.mmm,所以该离合器摩擦片单位摩擦面积传递的转矩符合要求。6) 为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨,防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤,离合器每一次结合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值。汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功为:根据公式得W = () = () = 7330 (J) 式中, 为汽车总质量(kg);为轮胎滚动半径(m);为汽车起步时所用变速器档位的传动比; 为主减速器传动比;为起步时所用变速器档位的传动比;n为发动机转速(r/min);乘用车n取2000 r/min 。根据根据参考文献1公式2-12 = = 350 10
15、以上取=6.1.7 减振弹簧总压力 当限位销与从动盘毂之间的间隙或被消除,减震弹簧传递的转矩达到最大值时,减震弹簧受到的压力为= .1.8 极限转角一般通常取,对汽车平顺性要求高或发动机工作不均匀时,取上限。 本次设计取10。.2 减振弹簧的计算.2.1 减振弹簧的分布半径=式中,为离合器摩擦片的内径。.2.2 全部减振弹簧总的工作负荷它是指在从动盘毂法兰上缺口中的间隙消除时,减振弹簧压缩到极限位置时的工作负荷。此时扭转减振器所能传递的转矩即为极限转矩,由此可得为.2.3 单个减振弹簧的工作负荷.2.4 减振弹簧尺寸1)弹簧中径;一般由结构布置来决定,通常左右。本次取12mm。2)弹簧钢丝直径
16、:式中为扭转许用应力,可取550-600MPa。本次取550MPa通常 所以取3)弹簧刚度:应根据已选定的减振器扭转刚度值及其布置尺寸,根据式子: 4)减振弹簧有效圈数:根据式子:式中,G为材料的剪切弹性模量,对碳钢可取为弹簧钢丝直径,取的5)减振弹簧总圈数:一般在6圈左右,总圈数和有效圈数的关系为6)减振弹簧最小高度:=1.13.56=23.1mm7)减振弹簧总变形量mm8)减振弹簧自由高度=23.1+3.23=26.33mm9) 减振弹簧预变形量= 10) 减振弹簧安装工作高度=26.33-0.16=26.17mm11)从动盘毂减震弹簧安装窗口尺寸的确定从动盘毂减震弹簧安装窗口的尺寸要比减
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