大眾速騰轎車離合器設(shè)計[推式膜片彈簧離合器]【8張CAD圖紙+PDF圖】

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從1891年摩擦式汽車離合器的誕生，到1948年液力變矩器的出現(xiàn)，再到各種智能控制技術(shù)不斷應(yīng)用于汽車工業(yè)，汽車離合器技術(shù)始終伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。隨著新興汽車傳動技術(shù)的越來越普及應(yīng)用，傳統(tǒng)的汽車離合器將逐漸淡出歷史舞臺。 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)動機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動件。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)點是，汽車起步時離合器的接合比較平順，無沖擊。早期的設(shè)計中，多片按成對布置設(shè)計，一個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)點大于缺點。因為在當(dāng)時，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，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才使用多片離合器。 早期的單片干式離合器由與錐形離合器相似的問題，即離合器接合時不夠平順。但是，由于單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱良好，轉(zhuǎn)動慣量小，所以以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車經(jīng)常采用它，尤其是成功地開發(fā)了價格便宜的沖壓件離合器蓋以后更是如此。 實際上早在1920年就出現(xiàn)了單片干式離合器，這和前面提到的發(fā)明了石棉基的摩擦面片有關(guān)。但在那時相當(dāng)一段時間內(nèi)，由于技術(shù)設(shè)計上的缺陷，造成了單片離合器在接合時不夠平順的問題。第一次世界大戰(zhàn)后初期，單片離合器的從動盤金屬片上是沒有摩擦面片的，摩擦面片是貼附在主動件飛輪和壓盤上的，彈簧布置在中央，通過杠桿放大后作用在壓盤上。后來改用多個直徑較小的彈簧，沿著圓周布置直接壓在壓盤上，成為現(xiàn)今最為通用的螺旋彈簧布置方法。這種布置在設(shè)計上帶來了實實在在的好處，使壓盤上的彈簧的工作壓力分布更均勻，并減小了軸向尺寸。 多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式摩擦離合器，因為它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小、散熱性好、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，已能做到接合盤式平順，因此現(xiàn)在廣泛采用于大、中、小各類車型中。 如今單片干式離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面相當(dāng)完善。采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的接合平順性。離合器從動盤總成中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振，減小了傳動系統(tǒng)噪聲和載荷。 隨著人們對汽車舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷改進(jìn)，乘用車上愈來愈多地采用具有雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減振器，能更好地降低傳動系的噪聲。 對于重型離合器，由于商用車趨于大型化，發(fā)動機(jī)功率不斷加大，但離合器允許加大尺寸的空間有限，離合器的使用條件日酷一日，增加離合器傳扭能力，提高使用壽命，簡化操作，已成為重型離合器當(dāng)前的發(fā)展趨勢。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車上可采用雙片干式離合器。從理論上講，在相同的徑向尺寸下，雙片離合器的傳扭能力和使用壽命是單片的2倍。但受到其他客觀因素的影響，實際的效果要比理論值低一些。 近年來濕式離合器在技術(shù)上不斷改進(jìn)，在國外某些重型車上又開始采用多片濕式離合器。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的結(jié)果，摩擦表面溫度較低(不超過93℃)，因此，起步時長時間打滑也不致燒損摩擦片。查閱國內(nèi)外資料獲知，這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的5-6倍，但濕式離合器優(yōu)點的發(fā)揮是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實現(xiàn)的，超過這一溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。目前此技術(shù)尚不夠完善。 2.選題的目的意義 了解轎車離合器的構(gòu)造，掌握轎車離合器的工作原理。了解從動盤總成的結(jié)構(gòu)，掌握從動盤總成的設(shè)計方法。了解壓盤和膜片彈簧的結(jié)構(gòu)。掌握壓盤和膜片彈簧的設(shè)計方法。通過對以上幾個方面的了解，從而熟悉轎車離合器的工作原理。學(xué)會如何查找文獻(xiàn)資料、相關(guān)書籍，掌握設(shè)計課題和項目的方法，設(shè)計出滿足整車要求并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、具有良好的制造工藝性且結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)的轎車離合器，為以后從事汽車方面的工作或工作中設(shè)計其它項目奠定良好的基礎(chǔ)。離合器的發(fā)展也面臨著用新的技術(shù)進(jìn)行改造和提高的問題。我國的車輛工業(yè)相對世界上其他先進(jìn)國家相對落后，雖然從國外引進(jìn)了許多新產(chǎn)品、新技術(shù)，但是對傳統(tǒng)技術(shù)的消化掌握還有一段距離。課題立足于國內(nèi)，以最常用的膜片彈簧離合器進(jìn)行設(shè)計，通過對汽車離合器現(xiàn)有的各種類型進(jìn)行研究，并對部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使設(shè)計的離合器具有較高的性能質(zhì)量和較低的成本。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 （一）設(shè)計的基本內(nèi)容 1.大眾速騰轎車及離合器參數(shù)查閱 2.離合器總體結(jié)構(gòu)方案確定 3.主要零件的參數(shù)設(shè)計與校核 4.主要零件CAD圖紙的繪制 （二）擬解決的主要問題 1.摩擦式離合器的基本結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)選擇 2.離合器各零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計計算 3.膜片彈簧強(qiáng)度校核、主要參數(shù)的選擇 4.完成離合器裝配圖 三、技術(shù)路線（研究方法） 研究摩擦式離合器的基本結(jié)構(gòu) 對離合器的各個零件進(jìn)行數(shù)據(jù)計算 對膜片彈簧的選擇及強(qiáng)度校核 對從動盤、壓盤和離合器進(jìn)行總成設(shè)計 離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計 完成離合器的裝配圖 完成設(shè)計說明書 完成設(shè)計 利用CAD畫出各個零件的零件圖 四、進(jìn)度安排 （1）知識準(zhǔn)備、調(diào)研、收集資料、完成開題報告 第1~2周（2.28~3.11） （2）整理資料、提出問題、撰寫設(shè)計說明書草稿、繪制裝配草圖 第3~5周（3.14~4.1） （3）理論聯(lián)系實際、分析問題、解決問題，完成離合器的設(shè)計計算，主要性能參數(shù)驗算，離合器性能結(jié)構(gòu)分析，CAD繪制離合器圖紙等部分設(shè)計內(nèi)容，中期檢查 第6~8周（4.4~4.22） （4）改進(jìn)完成設(shè)計，改進(jìn)完成設(shè)計說明書，指導(dǎo)教師審核，學(xué)生修改 第9~12周（4.25~5.20） （5）評閱教師評閱、學(xué)生修改 第13周（5.23~5.27） （6）畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯 第14周（5.30~6.3） （7）畢業(yè)設(shè)計修改 第15~16周（6.6~6.17） （8）畢業(yè)設(shè)計答辯 第17周（6.20~6.24） 五、參考文獻(xiàn) 1.阮中堂,聯(lián)軸器、離合器設(shè)計選用指南[M], 北京,化學(xué)工業(yè)出版社 2005-10 2.劉惟信,汽車最優(yōu)化設(shè)計[M], 清華大學(xué)出版社 2002-7 3.李碩根,楊興駿,互換性與技術(shù)測量[M], 中國計量出版社 2005-9 4.機(jī)械設(shè)計手冊編委會,機(jī)械設(shè)計手冊[M], 機(jī)械設(shè)計出版社 2007-3 5. 高翔.膜片彈簧應(yīng)力測試研究[J].江蘇理工大學(xué)學(xué)報, 1997,5：35 ～36 6.劉紅欣.膜片彈簧應(yīng)力分布的實驗和有限元分析[J]力學(xué)與實踐, 1997,(03)：26～28 7.蘇軍,吳建國.碟形彈簧特性曲線非線性有限元計算[J]力學(xué)與實踐, 1997,(04) ：18～22 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