汽车膜片弹簧离合器设计汽车设计课程设计


    XX学

    汽车设计课程设计



    题目汽车膜片弹簧离合器设计



    学院: 机电工程学院
    班级: 12级车辆工程班
    学号:
    姓名:
    属组: 第X组









    目 录

    1离合器参数确定 2
    11离合器功 2
    12次离合器设计选车型基技术参数 2
    13离合器形式确定 2
    14离合器参数选择 3
    141 离合器基性关系式 3
    142备系数β 4
    143单位压力P0 4
    144摩擦数f摩擦面数Z离合器间隙△t 5
    145摩擦片外径D径d厚度b 5
    15摩擦片材料选择尺寸校核 6
    151摩擦片材料选择 6
    152摩擦片尺寸校核 7
    2扭转减振器设计 8
    21扭转减振器选型 8
    22扭转减振器参数选择设计计算 9
    3膜片弹簧设计 10
    31 膜片弹簧基参数选择 11
    311值Hhh选择 11
    312 RRr值选择 11
    313α选择 12
    314分离指数目n切槽宽δ1δ2半径re选取 12
    315膜片弹簧端半径分离轴承作半径确定 12
    316压盘加载点半径R1支承环加载点半径r1确定 12
    317膜片弹簧工作点位置选择 12
    32 膜片弹簧强度计算 13
    321 Pλ图 13
    322强度校核 14
    参考文献 16








    1离合器参数确定
    11离合器功
    离合器汽车传动系中直接发动机相关联部件动部分动部分暂时分离逐渐接合传动程中相转动通动动两部分相互作发动机动力扭距传递驱动系统实现汽车起步换挡等功离合器作三:保证汽车稳起步二保证传动系换挡时工作三防止汽车传动系载
    12次离合器设计选车型基技术参数

    表11 捷达整车参数
    汽车型号
    捷达 GTI 16V
    发动机功率(kw)(rmin)
    1026100
    总质量ma(Kg)
    1470
    发动机扭矩(Nm)
    167
    轮胎规格
    18560VR14
    高车速(kmh)
    205
    车轮半径r(mm)
    2333
    高转速(rmin)
    6650
    减速
    367
    载重量(kg)
    460
    变速器档传动
    345
    13离合器形式确定
    目前汽车离合器中摩擦式离合器广泛摩擦式离合器结构分分动部分(包括飞轮离合器盖压盘)动部分(动盘总成)压紧机构(压紧弹簧)操机构(包括分离叉分离轴承分离踏板传动部件)膜片弹簧离合器中膜片弹簧压紧弹簧分离杠杆双重作膜片弹簧离合器结构设计包括动盘总成膜片弹簧压盘总成三部分
    根车型技术参数次设计选捷达离合器推式操拉式膜片弹簧离合器目前汽车离合器中较流行第三代产品拉式膜片弹簧安装方推式相反接合位置时膜片弹簧端支承离合器盖中部压紧压盘推式相具许优点:
    (1)结构简化捷达离合器盖总成中取消膜片弹簧中间支承零件
    (2)扭矩容量更
    (3)分离更彻底
    (4)操踏板更简单
    (5)寿命更长

    (a) (b) (c)
    安装前位置 安装 分离位置
    图11 膜片弹簧离合器工作原理示意图
    1—飞轮 2—摩擦片 3—离合器盖 4—分离轴承 5—压盘 6—膜片弹簧 7—支撑环
    14离合器参数选择
    141 离合器基性关系式
    离合器基功传递力矩离合器转矩容量离合器基性通常初步定出离合器原始参数尺寸否合适终取决试验验证
    根摩擦力矩公式
    (11)
    式中 Tc—离合器静摩擦力矩β—备系数f—摩擦数Z:摩擦面数po—单位压力D—摩擦片外径c—外径
    保证离合器情况传递发动机转矩设计时Tc应发动机转矩
    TcβTemax (12)
    面关系式定离合器结构言合理选择中参数满足面关系式估算出设计离合器否合适
    142备系数β
    备系数β离合器设计时重参数反映离合器传递发动机转矩程度选择时应该注意面3点:
    1)离合器摩擦片磨损应正常传递发动机转矩
    2)防止离合器滑磨
    3)防止传动系载
    显然果选择β发动机转矩正常传递果选择β离合器尺寸会导致传动系超负荷难操作根条件坏适选取β摩擦片磨损离合器压力然够稳选取β值较双片离合器β值应单片离合器
    表12 离合器备系数β取值范围
    车型
    备系数β
    车总质量6t商车
    120~175
    总质量6~14t商车
    150~225
    挂车
    180~400

    设计捷达轿车离合器设计宜取值次设计取β 145
    143单位压力P0
    单位压力决定摩擦表面耐摩性离合器工作性寿命影响选择单位压力必须考虑离合器工作条件发动机备功率摩擦片尺寸材料质量备系数等素
    摩擦片采材料时表范围选取:
    表13 摩擦片单位压力取值范围
    摩擦片材料
    单位压力P0 MPa
    石棉基材料
    模压
    015~025
    编织
    025~035
    粉末冶金材料
    铜基
    035~050
    铁基
    金属陶瓷材料
    070~150
    根车型具体参数次设计选石棉基编织材料取030MPa
    144摩擦数f摩擦面数Z离合器间隙△t
    摩擦片摩擦数f取决摩擦片材料工作温度单位压力滑磨速度等素种摩擦材料摩擦数f取值范围见表
    表14 摩擦材料摩擦数f取值范围[3]
    摩 擦 材 料
    摩擦数
    石棉基材料
    模压
    020~025
    编织
    025~035
    粉末冶金材料
    铜基
    025~035
    铁基
    035~050
    金属陶瓷材料
    04
    次设计采石棉基编织材料取f 030
    摩擦面数Z离合器动盘数两倍决定离合器需传递转矩结构尺寸次设计单片离合器 Z 2
    离合器间隙△t指离合器处正常结合状态分离套筒回位弹簧拉极限位置时保证摩擦片正常磨损程中离合器完全结合分离轴承分离杠杆端间留间隙该间隙△t般3~4mm 次设计取△t 3 mm
    145摩擦片外径D径d厚度b
    摩擦片外径离合器重参数离合器轮廓尺寸质量寿命决定性影响
    离合器结构形式摩擦片材料备系数β单位压力已选定情况根公式
    D312βTemaxπfZP0(1c3) (13)
    摩擦片外径D(mm)根发动机转矩验公式选:
    DkDTemax (14)
    式中kD直径系数取值范围见表15



    表15直径系数kD取值范围
    车型
    直径系数kD

    146
    质量18140t商车
    160185(单片离合器)

    135150(双片离合器)
    质量140t商车
    225240
    Tmax167NmkD取146摩擦片径根dD053~070间确定处取外径c07(13)计算:D1985mmd 1390mm
    初步确定D需根摩擦片尺寸系列化标准化进步确定根标准(GB145774)规定:
    表16离合器尺寸选择参数表
    外径Dmm
    径dmm
    厚度hmm
    160
    110
    32
    180
    125
    35
    200
    140
    35
    225
    150
    35
    确定:外径D200mm径d140mm外径c07摩擦片厚度b32mm35mm4mm三种处取b35mm
    15摩擦片材料选择尺寸校核
    离合器摩擦片性应满足求:
    (1)摩擦数较高稳定工作温度单位压力滑磨速度变化影响
    (2)具足够机械强度耐磨性
    (3)材料密度减动盘转动惯量
    (4)热稳定性高温较稳定
    (5)磨合性致刮伤飞轮压盘表面
    (6)接合咬合抖动现象
    (7)长期停放摩擦面间发生粘着现象
    (8)油水摩擦性影响达
    151摩擦片材料选择
    离合器摩擦片材料石棉基摩擦材料粉末冶金摩擦材料金属陶瓷摩擦材料石棉基材料具摩擦数较高(约 03~045)密度较制造容易价格低廉等优点目前应中轻载荷工作
    次设计选取石棉合成物制成摩擦材料
    152摩擦片尺寸校核
    1)圆周速度
    摩擦片外径D(mm)选取应圆周速度超65~70ms
    msms 式中 摩擦片圆周速度(ms)发动机高转速取6650摩擦片外径径取200mm符合条件
    2)摩擦片外径c应053~070 范围:
    c070∈{053~070}
    3)保证离合器传递发动机转矩防止传动系载β应12~175 间(11)计算Tc2476Nm代入(12)式:
    β Tc Temax148∈{120~175}
    (2)单位面积滑磨转矩
    单位面积滑磨转矩应许值
    (15)
    =(N·)
    式中单位面积滑磨转矩(N·mmm2)表17选择
    表17许单位面积滑磨转矩[T∞]求
    外径Dmm
    ≤210
    >210—250
    >250―325
    >320
    T∞(Nmm)
    28
    3
    35
    4
    摩擦片外径D<210时130 N·<
    符合求
    4)减少汽车起步程中离合器滑磨防止摩擦片表面温度高发生烧伤离合器次接合单位面积滑磨功应许值:
    (16)
    式中ω—单位摩擦面积滑磨功(Jmm2)[ω] —许值04 Jmm2汽车起步时离合器接合次产生总滑磨功(J)根式计算
    (17)
    式中:ne—发动机转速车取2 000rminma—汽车总质量(kg)1470kgrr—汽车轮胎滚动半径2333mmig—汽车起步时变速器档位传动数值取345i0—减速器传动取367
    数值代入(7)式:W109209JW摩擦片数值代入式(6):
    w034Jmm2≤[w]04Jmm2
    校核知摩擦片设计符合相应设计求
    2扭转减振器设计
    21扭转减振器选型
    发动机传汽车传动系中转矩周期断变化传动系统产生扭转振动振动频率传动系振频率相重合会发生振影响传动系中零件寿命避免振缓传动系受击载荷许汽车传动系统中装设扭转减振器数扭转减振器附装离合器动盘中

    图21 扭转减振器工作示意图
    12—减振弹簧 3—动盘体 4—阻尼片
    离合器接合时发动机发出转矩飞轮压盘传动盘两侧摩擦片带动动盘体动盘体铆接起减振器盘转动动盘体减振器盘通六减振器弹簧转矩传动盘毂弹性环节作传动系受转动击缓传动系中扭转振动会动盘毂相动盘体减振器盘回转动夹间阻尼片摩擦消耗扭转振动量扭转振动衰减
    22扭转减振器参数选择设计计算
    扭转减振器设计计算着重减振弹簧
    1)减振弹簧材料:采60Si2MnA弹簧钢丝
    2)减振弹簧数Zj选取:
    摩擦片外径D250mm时D180mmZj取4
    3)减振弹簧位置半径R0
    减振弹簧位置半径R0般取(060~075)d2375~4375mm时保证离合器传动发动机转矩减振弹簧位置直径2R0约摩擦片径约50mm取R040mm
    4)极限转矩Tj
    极限转矩指减振器消限位销动盘毂间间隙时传递转矩限位销起作时转矩受限减振弹簧许应力等素发动机转矩关般取:
    Tj(15~20)Temax (21)
    式中Temax—发动机转矩Tj—极限转矩
    车取相应系数20Tj334N×m
    5)扭转角刚度kj
    避免引起传动系统振合理选择减振器扭转角刚度kj振现象发生发动机常工作转速范围kj取决减振弹簧线刚度结构布置尺寸:
    kjKZjR02×103 (22)
    式中K—减振弹簧线性刚度(Nmm)Zj—减振弹簧数R0—减振弹簧位置半径(m)
    减振器角刚度满足传递足够转矩求满足避开振量降低值求实际做减振器角刚度kj确定常常结构允许设计结果设计时选kj:kj ≤ 13Tj
    设计车发动机常工作时转速较高保证发动机工作较稳定选择kj较取kj10Tj3340N×m
    样弹簧线性刚度K kj(ZjR02)52×105 Nmm
    6)阻尼摩擦转矩Tm
    减振器扭转刚度kj受结构发动机转矩限制肯够低发动机工作转速范围效消振必须合理选择减振器阻尼摩擦转矩Tm般选:
    Tm(006~017)Temax (23)
    式中Tm—阻尼摩擦转矩Temax—发动机转矩
    验选Tm012Temax2004N
    7)预紧转矩Tn
    减振弹簧安装时定预紧力研究表明Tn增加振频率减频率方移动利Tn应Tm否反工作时扭转减振器提前停止工作取:
    Tn(005~017) Temax (24)
    式中Tn—预紧转矩Temax—发动机转矩
    取Tn010Temax167N
    8)极限转角jj
    减振器预紧转矩Tn增加极限转矩Tj时动片相动盘毂极限转角jj
    (25)
    式中 —极限转角R—减振弹簧位置半径Dl—减振弹簧工作变量
    通常取3o~12o设计车离合器发动机性求较高取
    3膜片弹簧设计
    31 膜片弹簧基参数选择

    图31 膜片弹簧基尺寸
    311值Hhh选择
    准确选择值Hh获较理想特性曲线获佳性Hh选择膜片弹簧弹性特性着影响膜片弹簧弹性特性碟簧部分决定然状态锥高H弹簧钢板厚h关Hh值弹性弹性(见图) <(Hh)<2 特性曲线段负刚度区域着变形增加载荷反减该特性适作离合器压紧弹簧利负刚度区分离离合器时载荷降达操省力目







    图 32 Hh膜片弹簧弹性特性影响
    实际工作求中兼顾操简单压紧力落差致灵敏离合器膜片弹簧般取 15<(Hh)<2板厚h 2~4mm
    取h 25mmHh 2H 5mmh 25mm
    312 RRr值选择
    根结构求摩擦片尺寸选择膜片弹簧端半径RRr选定影响材料利效率该值越弹簧材料利效率越汽车离合器膜片弹簧通常取Rr 120~135
    次设计取Rr 125r摩擦片均半径Rc中:
    (31)
    式 31计算Rc85mm取r 86mm125r 1075取R 108mm
    313α选择
    膜片弹簧状态圆锥底角α截锥高度H关系密切
    αtan1HRr≈HRr128°般9°~14°范围符合求
    314分离指数目n切槽宽δ1δ2半径re选取
    分离指数目n常取1832~35mm9~10mm
    re取值应满足(rre)≥求
    取分离数目n 18=32mm10mm
    re满足r re≥取re≤r 861076mm取:re=76mm
    315膜片弹簧端半径分离轴承作半径确定
    离合器结构决定膜片弹簧端径值应变速器第轴花键外径应
    <2取=15mm取分离轴承=18mm
    316压盘加载点半径R1支承环加载点半径r1确定
    r1R1取值影响膜片弹簧刚度r1应略r量接rR1应略R量接R
    选择:r1=87mmR1 =107mm
    317膜片弹簧工作点位置选择
    汽车离合器膜片弹簧特性曲线图 42 示选择曲线特定工作点位置重曲线拐点H应膜片弹簧压位置

    图 33 膜片弹簧工作点位置图[2]

    新离合器处接合时候般点M点H间选取膜片弹簧工作点B保证压紧力P1BP1A变化摩擦片磨损限度范围应该选取膜片弹簧分离情况点B变CC点N点量减踏板力

    32 膜片弹簧强度计算
    321 Pλ图
    1碟形弹簧形状锥型垫片具独特弹性特征广泛应机械制造业中膜片弹簧具特殊结构碟形弹簧碟簧端伸出许径槽隔开挂状部分——分离指膜片弹簧弹性特性尺寸碟簧部分碟形弹簧完全相(加载点相时)碟形弹簧关设计公式膜片弹簧适通支承环压盘加膜片弹簧圆周分布载荷假象集中支承点处F1表示加载点间相变形(轴)λ1压紧力F1变形λ1间关系式
    (32)
    式中: E——弹性模量钢

    μ——泊松钢μ03
    H——膜片弹簧状态时碟簧部分锥高度
    h——弹簧钢板厚度
    R——弹簧状态时碟簧部分端半径
    r——弹簧状态时碟簧部分端半径
    R1——压盘加载点半径
    r1——支承环加载点半径
    表31膜片弹簧弹性特性系数
    R
    r
    R1
    r1
    H
    h
    108
    86
    107
    87
    5
    25
    代入(32)
    (33)
    (33)式求次导数解出λ1F1凹凸点求二次导数拐点
    凸点:mm时N
    凹点:mm时N
    拐点:mm时N
    2离合器分离时膜片弹簧加载点发生变化设分离轴承膜片弹簧指加载荷P2应载荷作点变形λ2


    表32膜片弹簧工作点数

    269
    640
    455

    928
    2208
    1569

    621381
    355509
    487850

    180110
    103046
    1414106
    322强度校核
    膜片弹簧端变形量
    公式:
    : ≤1500—1700MP
    强度符合求



















    参考文献
    [1] 王玉汽车设计 —4版 —北京:机械工业出版社20048
    [2]徐石安江发潮汽车离合器.北京:清华学出版社.2004
    [3]汽车工程手册编辑委员会编.汽车工程手册.北京:民交通出版社2001
    [4] 李林刘惟信汽车离合器盖结构优化设计.北京汽车19916
    [5] 蔡兴旺编汽车构造原理.北京:机械工业出版社2004







    文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传

    《香当网》用户分享的内容,不代表《香当网》观点或立场,请自行判断内容的真实性和可靠性!
    该内容是文档的文本内容,更好的格式请下载文档

    下载文档到电脑,查找使用更方便

    文档的实际排版效果,会与网站的显示效果略有不同!!

    需要 2 香币 [ 分享文档获得香币 ]

    下载文档

    相关文档

    汽车设计课程设计离合器设计

    引言现代汽车工业具有世界性,是开发型的综合工业,竞争也越来越激烈。我国自1953年创建第一汽车制造厂至今,已有130多家汽车制造厂,700多家汽车改装厂。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水...

    1年前   
    331    0

    汽车设计课程设计

    西安交通大学汽车设计课程设计说明书载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计姓名: 班级: 学号: ...

    1年前   
    288    0

    软件工程(汽车租赁系统)课程设计

    《软件工程》学院:计算机科学与技术专业:计算机科学与技术姓名: 2011年X月X日题目:汽车租赁系统写在前面:本项目设计预计7周完成(8-14周)组长 侯茜主要负责内容: 选题的确定、人员分工...

    1年前   
    316    0

    汽车变速箱中间轴三档齿轮课程设计

    材料表面工程综合课程设计任务设计题目 汽车变速箱中间轴三档齿轮,要求渗碳层含碳量0.8~1.05%,渗碳层厚度0.8~1.2mm。金相组织:齿角处碳化物《6级,马氏体《6级,心部铁素体《...

    2年前   
    357    0

    汽车变速器拨叉加工工艺课程设计

    目录摘要 1第一章 零件图工艺分析 21.1零件的功用 21.2零件的结构特点 21.3零件的其它技术要求 21.4零件的材料及加工性 31.5零件尺寸标注分析 31.6检验说明 31.7零件...

    10个月前   
    282    0

    汽车设计(终结版)

    第一章 汽车总体设计1.   汽车的主要参数分几类?各类又含有哪些参数?各质量参数是如何定义的?答:汽车的主要参数包括:尺寸参数、质量参数和汽车性能参数。尺寸参数包括:外廓尺寸、轮距、轴距L...

    2年前   
    403    0

    2017年汽车毕业论文:211理念的汽车设计

    汽车毕业论文:211理念的汽车设计  1《汽车设计》课程特点  《汽车设计》课程内容涉及广泛,概念、名称繁多,仅教材罗列的常用符号表就有63个量的名称。该教材具有悠久的编著历史,属“面向21世...

    6年前   
    538    0

    2017年汽车类毕业论文:环保无动力汽车设计

    汽车类毕业论文:环保无动力汽车设计  古典文学中常见论文这个词,当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称为论文。以下就是由编为您提供的汽车类毕业论文。  1项目的...

    6年前   
    436    0

    东风风光330汽车驱动桥设计

    驱动桥的主要功能是加大转矩、减速时驱动桥,并能够分担路面传递给车身的作用力,与整车属性息息相关。对于载重汽车来说,驱动桥的性能优劣更是关键。现代载重汽车的驱动桥研究方向主要偏向于单级减速驱动桥,...

    3年前   
    710    0

    汽车变速器试验器的设计

    Ø      设备工作过程: 自动工作过程: 输送夹具拉出,上料→输送夹具推到位(工作原位)→自动启动→变速器试验件定位→夹紧试验件→1轴花键连接→左右输出半轴花键连接(旋转插入保证传扭销...

    13年前   
    14740    0

    汽车远光灯设计和实现

    汽车远光灯智能控制系统主要由远光灯光强检测部分、汽车环境光强检测并自动调光部分、时钟检测智能开启灯光部分、液晶显示远光灯亮灭情况部分、主动按键自由控制部分组成。整个系统以模

    4年前   
    706    0

    汽车差速器设计与分析机械毕业设计论文

    汽车差速器设计与分析机械毕业设计论文 摘 要 在去年金融危机的影响下,汽车产业结构的重组给汽车的发展带来了新的机遇,与汽车相关的各行各业更加注重汽车的质量。差速器作为汽车必不可少的组成部...

    5年前   
    1764    0

    基于SLP法的汽车制造厂布置设计及仿真模拟课程设计

    课程设计课程名称:物流系统规划与管理设计题目:基于SLP法的汽车制造厂布置设计及仿真模拟姓名: 学号: 系别: ...

    3年前   
    553    0

    水闸设计课程设计

     水闸设计说明书SLUICE DESIGN SPECIFICATION设计题目: 兴化水闸工程 学院名称: 水环学院 专业名称: ...

    1年前   
    329    0

    铁路选线设计课程设计

    课程名称:铁路勘测设计设计题目:向阳~东风铁路新线选线 院 系: 土木工程系 专 业: 年 级: ...

    2年前   
    637    0

    机械设计课程设计

    设计题目:二级齿轮减速器原始数据:传送带拉力F=1500; 传送带速度V=1.5m/s; 驱动滚筒直径d=240mm;说明:(1)机器大批量生产;(2)工作环...

    3年前   
    747    0

    集气罩的设计课程设计

    课程设计题 目 学 院 专 业 姓 名 学 号 指导教师 ...

    10个月前   
    274    0

    机械设计课程设计

    机械设计课程设计任务书学生姓名专业年级车辆工程设计题目: 设计带式输送机传动装置设计条件:1、 输送带工作拉力:F = 3300N;2、 输送带工作速度:v = 1.2...

    3年前   
    1016    0

    冷库设计课程设计

     专业课程设计说明书课题名称:北京某单位小型冷库设计指导教师: 职 称: 教 授 学生姓名: ...

    4年前   
    1030    0

    汽车弹簧公司优秀员工申报资料

    周峰同志于2008年4月进入**华德汽车弹簧有限公司工作。在悬架线,他首先进入的是抛丸工序,经过不断的磨练,在08年7月进入绕制工序。于此期间,他在认真学习本岗位操作技能之余,还利用班后时间不...

    13年前   
    13633    0

    文档贡献者

    文***品

    贡献于2020-11-20

    下载需要 2 香币 [香币充值 ]
    亲,您也可以通过 分享原创文档 来获得香币奖励!
    下载文档

    该用户的其他文档