车辆工程毕业设计论文-比亚迪轿车拉式离合器设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-比亚迪轿车拉式离合器设计(编辑修改稿)内容摘要：

  （ ） 17 表 单位摩擦面积传递转矩的许用值 离合器规格 210 250~210 325~250 325   20 10/ cT 0． 28 0． 30 0． 35 0． 40 0cT 为单位摩擦面积传递的转矩 ()，可查表选取经检查 ,合格。 （ 7）离合器的接合升温  mcWt  176。 C （ ） 式（ ）中 ,t—— 压盘温升 ,不 超过 10~8 176。 C ； c—— 压盘的比热容， c J/(Kg176。 C)； γ —— 传到压盘的热量所占的比例，对单片离合器压盘； 。 m —— 压盘的质量； 3m Kg。 将数据带入（ ）中得 t 176。 C ，合格。 压盘设计 压盘的驱动方式 在膜片弹簧离合器中，扭矩从离合器盖传递到压盘的方法有三种： （ 1） 凸台 — 窗孔式：它是将压盘的背面凸起部分嵌入在离合器盖上的窗孔内，通过二者的配合，将扭矩从离合器盖传到压盘上，此方式结构简单，应用较多；缺点：压盘上凸台在传动过程中存在滑动摩擦，因而接触部分容易产生分离不彻底。 （ 2） 径向传动驱动式：这种方式使用弹簧刚制的径向片将离合器盖和压盘连接在一起，此传动的方式较上一种在结构上稍显复杂一些，但它 没有相对滑动部分，因而不存在磨损，同时踏板力也需要的小一些，操纵方便；另外，工作时压盘和离合器盖径向相对位置不发生变化，因此离合器盖等旋转物件不会失去平衡而产生异常振动和噪声。 （ 3） 径向传动片驱动方式：它用弹簧钢制的传动片将压盘与离合器盖连接在一起，除传动片的布置方向是沿压盘的弦向布置外，其他的结构特征都与径向传动驱动方式相同。 经比较，我选择径向传动驱动方式。 传力片在不同的离合器结构中，起的作用不完全相同。 在膜片弹簧离合器中的压 18 盘传力片，除了要承担传递发动机的转矩之外，还要依靠传力片的弹性作用使 压盘分离。 压盘通过传力片和离合器盖相连而被驱动。 根据对传力片的功能要求，决定了他的一端用铆钉固定在压盘上，另一端用螺钉与离合器盖相连，它们沿圆周切向分布，一遍布置有 3～ 4 组，而每组由 3～ 4 个弹性薄片组成。 片厚一般为 1～ ，保证其既有足够的轴向弹性使压盘容易分离，又有足够的强度不至于因弯曲拉压而断裂。 压盘的选材 压盘的材料选用 HT2040 铸造制成。 它要有一定的质量和刚度，以保证足够的热容量和防止温度升高而产生的弯曲变形。 压盘应与飞轮保持良好的对中，并进行静平衡。 压盘的摩擦工作面需平整光 滑，其端面粗糙不低于。 压盘壳用 M8 螺栓将其一端固定在飞轮端面上，另一端固定在压盘端面上。 压盘是离合器的主要部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动片转动，在单片离合器中的压盘常采用凸台式连接方式。 压盘一般做的比较厚（一般不小于 10mm）而且在内缘做成一定锥度以弥补压盘因受热变形后内缘的凸起。 压盘设计时，在初步确定压盘厚度以后，应校核离合器接合一次时的温升，它不应超过 8— 10℃。 cmL （ ） 式中，  —— 温升； L—— 滑磨功； c—— 压盘比热容 c=；  — 分配到压盘上的滑磨功所占百分比； 单片离合器  =。 m— 压盘质量 取 3Kg。 带 入（ ）中得， 4 4 0 2 1  cmL ℃ 合格。 压盘形状一般比较复杂而且还要求耐磨、传热性好，通常要灰铸铁铸成硬度为HB170— 227。 凸台强度校核 AF （ ） 式中， F— 作用在每个凸台的力 A— 离合器盖鱼凸台的接触面积 19 凸ZRZZTF ce 3m a x1 （ ） 单片离合器 Z=1， cZ =2。 )(m a x3 M P aATZR ZZec凸挤  （ ） 凸台挤压应力 10— 15MPa。 离合器盖设计 离合器盖与飞轮用螺栓固定在一起，通过它传递发动机的一部分转矩给压盘，此外它还是离合器压紧弹簧和分离杠杆 的支承壳体。 离合器分离杠杆支承在离合器盖上，如果盖刚度不够，则当离合器分离时，可能会使盖产生较大的变形。 为了减轻重量和增加刚度，轿车的离合器盖常用厚度约为3～ 5mm 的低碳钢板（如 08 钢板）冲压成比较复杂的形状。 试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超过200~180 176。 C 时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器盘，工作表面的瞬时温度一般在 180 176。 C 以下。 在特别频繁 的使用下，压盘表面的瞬时温度有可能达到1000℃。 过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。 为使摩擦表面温度不高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要求散热通风好。 改善离合器散热通风结构的措施有：在压盘上设散热筋，或鼓风筋；在离合器中间压盘内铸通风槽；将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风；在离合器外壳内装导流罩。 膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果，故不需作另外设置。 离合器盖内装有压盘、分离杆、压紧弹簧等零件，因此它相对发动机飞轮曲轴中心线必须要有良好 的定心对中，否则会破坏系统整体的平衡，严重影响离合器的正常工作。 扭转减振器 扭转减振器的概述 扭转减振器主要由弹性元件和阻尼元件等组成，弹性元件的主要作用是降低传 20 动系的首段扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开发动机转矩主谐量激励引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地散振动能量。 因此，扭转减振器具有一下功能： （ 1） 见底发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。 （ 2） 增加传动系扭振阻尼， 抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击产生的瞬间扭振。 （ 3） 控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振及噪声。 （ 4） 缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的接合平顺性。 扭转减振器主要参数的选择 减 振 器极转矩 : m a x  ej TT Nm 摩擦转矩 : m a x  eTT Nm 预紧转矩 : m a x  en TT Nm 极限转角 : 12~3j 176。 图 带扭转减振器的从动盘 21 减振弹簧的安装位置 2)~(0 dR  （ ） 结 合 502 0  Rd mm，得 0R 取 40mm， 则 20 dR。 全部减振弹簧总的工作负荷 ZP 33001  RTP jZ N （ ） 单个减振弹簧的工作负荷 P 500 ZPP Z N （ ） 式中： Z—— 减振弹簧的个数 根据表 33选择：取 Z=6。 表 减振弹簧个数的选取 摩擦片的外径 D/mm 225～ 250 250～ 325 325～ 350 〉 350 Z 4～ 6 6～ 8 8～ 10 〉 10 减振弹簧尺寸 （ 1） 选择材料，计算许用应力 根据《机械原理与设计》 (机械工业出版社 )采用 65Mn 弹簧钢丝， 设弹簧丝直径4d mm, 1620b MPa,   b MPa。 （ 2） 选择旋绕比，计算 曲度系数 根据下表 34 选择旋绕比 表 旋绕比的荐用范围 d/mm ~ 1~ ~ 6~ 16~7 42~18 C 14~7 12~5 10~5 9~4 8~4 6~4 确定旋绕比 4C ，曲度系数 )44()14(  CCCK （ 3） 强度计算   2   CKFd j mm （ ） 22 与原来的 d 接近，合格。 中径 ： 162 CdD mm；外径 ： 202  dDD mm。 （ 4） 极限转角 12~32a r c s in2 0  Rlj176。 取 823.j 176。 ，则 l mm （ 5）刚度计算 弹簧刚度 5 2)( 21  lFFk mm （ ） 其中， 2F 为最小工作力， 12 FF 。 弹簧的切变模量 80000G MPa，则弹簧的工作圈数 0 331  kCGdCF dGn l （ ） 取 4n ，总圈数为 61n。 （ 6）弹簧的最小高度 16min dnl mm （ 7）减振弹簧的总变形量 39。  kPl mm （ 8）减振弹簧的自由高度 39。 m in0  lll mm （ 9）减振弹簧预紧 变形量  kZRTl  mm （ 10）减振弹簧的安装高度 2210  lll mm （ 11）定位铆钉的安装位置 取 522R mm ，则 8 5 9 3 6 4 4 7 j 176。 ， l mm ， k mm ，n ，合格。 23 从动轴的计算 选材 40Cr 调质钢可用于载荷较大而无很 大冲击的重要轴，初选 40Cr 调质。 确定轴的直径 3 nPAd （ ） 式中： A—— 由材料与受载情况决定的系数。 表 轴常用几种材料的  及 A 值 轴的材料 Q235A， 20 Q275， 35 （ 1Cr18Ni9Ti） 45 40Cr,35SiMn 38SiMnMo,3Cr13  aMP/ 15～ 25 20～ 35 25～ 45 35～ 56 A 149～ 126 135～ 112 126～ 103 112～ 97 取 100A ， n 为轴的转速， 3500n r/min，则 d mm，取 26d mm。 本章小结 离合器是汽车传动系中的重要部件，他的构造特性与发展和传动系紧密相关，因此首先必须了解汽车传动系的概貌以及离合器的主要结构。 汽车离合器虽然有摩擦式、液力式、电磁式三种类型，但摩擦式较为广泛，所以本章系统介绍了膜片弹簧离合器的主要组成部件和结构特点，并讲述了离合器各零件的结构和材料，以及各部分的连接关系，并根据任务书中的数据进行设计计算，主要有：离合器主要零部件的计算，包括从动盘的设计计算；摩擦片主要参数的选择、设计计算以及优化；扭转减振器与减震弹簧的计算。 本章中最初的原始数据与比亚迪 F0 的数据类似，故设计中参 24 考实际车型相比较，验证数据的有效性。 第 4 章 膜片弹簧的设计 膜片弹簧的概述 从图 41 中可以看出，膜片弹簧在结构形状上分为两部分，一部分在膜片弹簧大端处，为一个完整的截锥体，膜片弹簧的另一部分就是 它的径向开槽部分，像一圈伸出的手指，其作用是作为分离杆。 离合器的分离正是利用这些径向开槽部分作为“杠杆”，使其碟簧部分脱开与压盘的接触，故又称它为分离指。 分离指与碟簧部分交界处的径向槽较宽，呈长方形圆孔。 图 膜片弹簧 膜片弹簧使用优质高精质钢。 其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料为 25 60SiMnA。 为了提高膜片弹簧的承载能力 ，要对膜片弹簧进行调质处理，得具有高抗疲劳能力的回火索氏体。 要防止膜片内缘离开，同时对膜片弹簧进行强压处理（将弹簧压平并保持 14~12 小时），使其高压力区产生塑性变形以产生残余反向应力，对膜片弹簧的凹表面进行喷丸处理，喷丸是 的白口铁小丸， 可提高弹簧的疲劳寿命。 同时，为提高分离指的耐磨性，对其进行局部高频淬火式镀铬。 采用乳白镀铬，若膜片弹簧许用应力可取为 1500～ 1700N/mm2。 膜片。