和操纵机构等四部分组成。选题目的意义载货汽车在汽车行业中应用较广泛,而离合器是载货汽车的个重要部件,其设计的成功与否决定着车辆的动力性平顺性经济性等多方面的设计要求。设计出结构简单工作可靠造价低廉的离合器,能大大降低整车生产的总成本,推动汽车经济的发展。所以本题设计款结构优良的载货汽车离合器具有定的实际意义。离合器研究现状离合器是跟随着变速箱同诞生的,它们的诞生最早可以追溯到年。那年,岁的法国人路易雷诺把机动三轮车改装成了辆小型四轮汽车,并在车上安装了台他发明的直接传动装置变速箱,而这就是汽车史上第台变速箱和离合器。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。我国自年创建第汽车制造厂至今,已有多家汽车制造厂,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平的不断提高,对汽车的使用功能不断提出新的要求。现代汽车上最常用的是机械式传动系统,它是由发动机以及离合器变速器万向节传动轴主减速器差速器和驱动车轮的传动装置如半轴等部件组成。其中离合器是作为个的部件而存在的。离合器是种分离,接合装置,它在传动系统中起着传扭分离传动减振和过载保护多重功用,其品质攸关汽车的性能,对于使用工况复杂超载严重的中国汽车更是如此。在采用离合器的传动系统中,早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。虽然其传递扭矩的能力,比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。但是,其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大,引起变速器换挡困难。而且这种离合器在接合时也不够柔和,容易卡住。其后,在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住尤其是在冷天油液变浓时更容易发生,导致分离不彻底,造成换挡困难。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦离合器的主要优点是接合平顺柔和,保证了汽车的平稳起步。但因片数较多,从动部分的转动惯量较大,还是感到换挡不够容易。同时中间压盘的通风散热不良,易引起过热,加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小,散热性好,结构简单,调整方便,尺寸紧凑,分离彻底等优点。而且只要在结构上采取定措施,也能使其接合平顺。因此,它得到了极为广泛的应用。如今,单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性离合器中装有扭转减振器,防止了传动系统的共振,减少了噪音以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外,采用了膜片弹簧作为压簧,可同时兼起到分离杠杆的作用,使离合器结构大为简化,并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触,可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性,当摩擦片磨损时,弹簧的压力几乎没有改变,且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。另外,近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善,在国外的些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器,并有不断增加的倾向。与干式离合器相比,由于用油泵进行强制制冷的结果,摩擦表面的温度较低不超过。因此,允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片,具有良好的起步能力。为了实现离合器的自动操纵,又有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板,实现汽车的双踏板操纵。与其他自动传动系统如液力传动相比,它具有结构简单,成本低廉及传动效率高的优点。因此,在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中,离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想,使用性能不尽完善。例如,汽车以高档低速上坡时,离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进步改善。随着汽车发动机转速和功率的不断提高汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结果发展,传统的操作形式正向自动操作形式发展。因此,提高离合器的可靠性和使用寿命,适应高转速,增加传递转矩的能力和简化操作,已成为离合器的发展趋势。现代各类汽车上应用最广泛的离合器是干式盘形摩擦离合器。从从动盘数的选择可分为单片离合器双片离合器和多片离合器。对于乘用车和总质量小于的商用车,发动机最大转矩般不大,在布置条件允许下,离合器通常只设有片从动盘。从压紧弹簧和布置形式的选择可分为周置弹簧离合器中央弹簧离合器斜置弹簧离合器和膜片弹簧离合器。压盘的驱动方式主要有凸块窗孔式传力销式键块式和弹性传动片式等。弹性传动片式是近年来广泛采用的驱动方式,沿圆周切向布置的三四组薄弹簧钢带传动片两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接。离合器点为离合器彻底分离点应略大于,取可求得点对应的相应的力膜片弹簧的强度校核假设膜片弹簧在承载过程中其子午断面刚性地绕此断面上的中性点转动图。断面在点沿圆周方向的切向应变为零,故该点的切向应力为零,点以外的点均存在切向应变和切向应力。现选定坐标于子午断面,使坐标原点位于中性点。则断面上任意点的切向应力为式中,为自由状态时碟簧部分的圆锥底角为从自由状态起,碟簧子午断面的转角为中性点半径,。图切向应力在子午断面的分布由式可知,当定时,定的切向应力在坐标系中呈线性分布,当时有分析表明,点的应力最高,通常只需计算点的应力来校核碟簧的强度。将点坐标和代入式,可得点的应力为令,可求出达到极大值时的转角式表明,点最大压应力发生在比碟簧压平位置再多转动个角度的位置处。当离合器彻底分离时,膜片弹簧子午断面的实际转角,计算时,应取如果,则取。在分离轴承推力的作用下,点还受弯曲应力,其值为式中,为分离指数目为个分离指根部的宽度。考虑到弯曲应力是与切向压应力相互垂直的拉应力,根据最大切应力强度理论,点的当量应力为将各数据代入相应各式可得试验表明,裂纹首先在碟簧压应力最大的点产生,但此裂纹并不发展到损坏,且不明显影响碟簧的承载能力。继后,在点由于拉应力产生裂纹,这种裂纹是发展性的,直发展到使碟簧破坏。在实际设计中,当膜片弹簧材料采用时,通常应使不大于。该膜片弹簧满足要求,比较合适。膜片弹簧的结构尺寸和工作要求见零件图。膜片弹簧材料及制造工艺国内膜片弹簧般采用或等优质高精度钢板材料。为了保证其硬度几何形状金相组织载荷特性和表面质量等要求,需进行系列热处理。为了提高膜片弹簧的承载能力,要对膜片弹簧进行强压处理,即沿其分离状态的工作方向,超过彻底分离点后继续施加过量位移,使其超过次,以产生定的塑性变形,从而使膜片弹簧的表面产生与使用状态的反方向的残余应力而达到强化的目的。般来说,经强压处理后,在同样的工作条件下,可提高膜片弹簧的疲劳寿命。另外,对膜片弹簧的凹面或双面进行喷丸处理,即以高速弹丸流喷射到默片弹簧表面,使表层产生塑性变形,从而形成定厚度的表面强化层,起到冷作硬化的作用,同样也可提高承载能力和疲劳强度。为了提高分离指的耐磨性,可对其端部进行高频淬火喷镀铬合金和镀镉或四氟乙烯。在膜片弹簧与压盘接触圆形处,为了防止由于拉应力的作用而产生裂纹,可对该处进行挤压处理,以消除应力源。膜片弹簧表面不应有毛刺裂纹划痕锈蚀等缺陷。碟簧部分硬度般为,分别指端硬度,在同片上同范围内的硬度差不大与个单位。碟簧部分应为均匀的回火屈氏和少量的索氏体。单面脱碳层的深度般不超过厚度的。膜片弹簧的内外半径公差般为和,厚度公差为,初始底锥角公差为。膜片弹簧上下表面的表面粗糙度为,底面的平面度般要求小于。膜片弹簧处于接合状态时,其分离指端的相互高度差般要求小于。本设计选用膜片弹簧材料为,经高频淬火喷镀铬合金和镀铬处理,在膜片弹簧于压盘接触圆形出进行挤压处理,消除应力源。本章小结膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,结构简单,紧凑,轴向尺寸小,零件数目少,质量小。膜片弹簧是膜片弹簧离合器种至关重要的个零件,本章通过选择材料设计计算以及强度校核,得到符合本设计要求的膜片弹簧。结论现代汽车上最常用的是机械式传动系统,它是由发动机以及离合器变速器万向节传动轴主减速器差速器和驱动车轮的传动装置如半轴等部件组成。其中离合器是作为个的部件而存在的。离合器是种分离,接合装置,它在传动系统中起着传扭分离传动减振和过载保护多重功用,其品质攸关汽车的性能,对于使用工况复杂超载严重的中国汽车更是如此。载货汽车在汽车行业中应用较广泛,而离合器是载货汽车的个重要部件,其设计的成功与否决定着车辆的动力性平顺性经济性等多方面的设计要求。设计出结构简单工作可靠造价低廉的离合器,能大大降低整车生产的总成本,推动汽车经济的发展。所以本题设计款结构优良的载货汽车离合器具有定的实际意义。本次设计所选车型为沈阳金杯汽车制造的金骐,针对该车型最大输出转矩为本次设计主要参数依据。最终确定摩擦片的尺寸为外径内径厚度。材料选用石棉基材料。膜片弹簧的尺寸,在经过初选后,仔细分析其受力,结合离合器的设计要求,最终确定尺寸为大端半径,碟簧部分,碟簧在自由状态下的内锥高,膜片钢板厚度,膜簧压盘加载点半径,膜簧支承环加载点半径,小端内径,分离加载半径,分离指舌尖切槽宽,分离指舌根切槽宽,分离指舌部最宽处半径。膜片弹簧离合器具有系列的优点,同时膜片弹簧对材质和尺寸精度有较高的要求,制造工艺复杂,制造成本较高,同样在膜片弹簧的制造中,也需要好的加工工艺。近年来,由于材料性能的提高,制造工艺和设计方法的逐步完善,膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此膜片弹簧的应用必将更加广泛。由于本设计采用传统的设计方法,可能存在设计精度低材料资源浪费,部分结构可能存在些缺点,望读者予以指正参考文献蒋崇贤,何明辉专用汽车设计武汉工业大学出版社王望予,汽车设计第版,北京机械工业出版社,黄天泽,黄金陵汽车车身结构与设计机械工业出版社,孙桓机械设计机械工业出版社出版余志生汽车理论,机械工
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