比亞迪轎車拉式離合器設(shè)計[膜片彈簧離合器] F0車型【8張CAD圖紙+PDF圖】

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離合器的設(shè)計要求是在任何條件下行駛，既能可靠的傳遞的發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備,有能防止傳動系過載，接合時要完全，平順，柔和，保證汽車起動時沒有抖動和沖擊，分離時要迅速，徹底，從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時的變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減少同步器的磨損。應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)能力，以保證工作時的溫度不致過高，延長其使用壽命。應(yīng)能避免和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)與振動，并且具有吸收振動，緩和沖擊和降低噪聲的能力。操縱輕便，準確，以減輕駕駛員的疲勞。作用在從動盤的總壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。具有足夠的強度與動態(tài)平衡，以保證其工作可靠，使用壽命長。結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝，維修，調(diào)整方便等。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 對于內(nèi)燃機汽車來說，離合器在機械傳動系中作為一個獨立的總成而存在，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連接聽總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦式離合器主要依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。 在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功?，F(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。20世紀20年代末，直到進入30年代時，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才采用多片離合器。多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進使人們逐漸趨向于首選單片干式離合器[1]。 隨著汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速、功率不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。隨著計算機的發(fā)展，設(shè)計工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦，包括計算、性能演示、計算機繪圖、制成后的故障統(tǒng)計等等。 我國汽車工業(yè)發(fā)展取得成就舉世矚目，在國家汽車產(chǎn)業(yè)振興政策的促動下，我國自改革開放以來在2009年，汽車工業(yè)發(fā)展史上增長速度最快的年份。 據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2009年我國汽車工業(yè)全年產(chǎn)量為1379.10萬輛，同比增長48.3%，其中，乘用車產(chǎn)量為1038.38萬輛，同比增長54.11%；商用車產(chǎn)量為340.72萬輛，同比增長33.02%。我國汽車產(chǎn)量基數(shù)已經(jīng)達到千萬輛規(guī)模，在如此規(guī)?；鶖?shù)的情況下，可見2009年我國汽車銷售市場的火爆場面。由于汽車離合器的需求規(guī)模與整車產(chǎn)量關(guān)系密切，過去的一年也是我國汽車離合器總成行業(yè)發(fā)展最好的一年，一改我國汽車離合器行業(yè)增長緩慢的局面。汽車產(chǎn)業(yè)振興政策帶動了我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)，從2008年9月美國爆發(fā)的金融危機迅速轉(zhuǎn)化為一場全球性的經(jīng)濟危機。汽車零部件產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動了我國離合器行業(yè)的發(fā)展，根據(jù)我們對主要汽車離合器企業(yè)的統(tǒng)計，我國汽車離合器行業(yè)主要企業(yè)去年銷售收入總體增長幅度達到16.2%，一些企業(yè)如長安離合器、桂林福達、寧波宏協(xié)、榮成黃海、南京法雷奧等還投資擴大生產(chǎn)能力以滿足國內(nèi)主機廠商不斷增長的要求。由于自動檔車型和手動擋車型采用不同的傳動部件，所以它們之間比重發(fā)生的變化也會影響到離合器與液力變矩器兩者產(chǎn)品市場結(jié)構(gòu)的變化影響到我國傳統(tǒng)汽車離合器行業(yè)發(fā)展的前景。據(jù)統(tǒng)計的結(jié)果顯示，我國乘用車上采用自動變速器的俄車型覆蓋范圍進一步擴大，這反映了近年來自動檔轎車越來越被人們所接受和認可的趨勢，整車廠商也力推自動擋轎車。但根據(jù)中國汽車協(xié)會的統(tǒng)計，我國自動汽車產(chǎn)量比重在最近三年中比重卻在不斷下架，手動檔汽車產(chǎn)量的比重卻在持續(xù)上升。首先固然是與目前國家實施的汽車產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整有關(guān)，但其次更深層次的原因是我們認為當(dāng)前中國人均生活水平仍還處于比較低的情況下，汽車仍然是作為一種奢侈消費品和投資的工具，因此在5-10年內(nèi)，我國汽車自動檔仍難占據(jù)主流地位。 國內(nèi)關(guān)于自動變速器的技術(shù)路線之爭，目前好像越來越明朗，雙離合器變速器已經(jīng)越來越得到整車廠家的青睞，稱為發(fā)展的熱點。 當(dāng)前，我國汽車離合器技術(shù)也正處于發(fā)生深刻變化的時期。隨著多種變速箱技術(shù)的發(fā)展和齊頭并進，我國離合器技術(shù)也逐漸由單一的、傳統(tǒng)的摩擦式離合器向多種傳動技術(shù)并存的方向發(fā)展。我國離合器技術(shù)發(fā)展也由傳統(tǒng)摩擦彈簧離合器向多種傳動方式的發(fā)展。螺旋彈簧離合器基本上即將退出市場，膜片彈簧已成為我國目前離合器的主流技術(shù)，一些特殊需求如要求傳遞扭矩大的多片干式離合器、拉式離合器，在我國也實現(xiàn)了量產(chǎn)。 與跨國企業(yè)相比較，我國汽車離合器的技術(shù)差距，可以表現(xiàn)為兩個方面：一方面是在商用車尤其在載貨車領(lǐng)域，跨國企業(yè)的離合器產(chǎn)品與國內(nèi)產(chǎn)品存在差距，也即國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品有一定的競爭優(yōu)勢。另一方面，在乘用車領(lǐng)域，我國離合器產(chǎn)品與跨國企業(yè)的產(chǎn)品有很大的差距，跨國企業(yè)產(chǎn)品有很大的競爭優(yōu)勢。中外汽車離合器技術(shù)的差距產(chǎn)生因素，主要有市場、技術(shù)發(fā)展趨勢、工業(yè)基礎(chǔ)、車主消費習(xí)慣、政策環(huán)境等因素。提高我國的汽車離合器技術(shù)的策略有：第一，企業(yè)要關(guān)注汽車的發(fā)展趨勢和重視調(diào)查未來離合器的發(fā)展趨勢。第二，加強科研所的聯(lián)合和相關(guān)學(xué)科的研究。第三，注重引進國外技術(shù)。第四，解決市場應(yīng)用的問題。我國汽車離合器技術(shù)的發(fā)展趨勢有三點值得重視，第一就是我國變速器技術(shù)的發(fā)展趨勢，第二十離合器總成朝模塊化方向發(fā)展的趨勢，第三是電子自動控制技術(shù) 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1.離合器設(shè)計的目的意義 （1）離合器設(shè)計的目的意義 汽車離合器設(shè)計提出如下基本要求： 1)在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備。 2)接合時要平順柔和，以保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。 3)分離時要迅速、徹底。 4)離合器從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。 5)應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命。 6)應(yīng)使傳動系避免扭轉(zhuǎn)共振，并具有吸收振動、緩和沖擊和減小噪聲的能力。 7)操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。 8)作用在從動盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 9)應(yīng)有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、壽命長。 10)結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊、質(zhì)量小，制造工藝性好。 2.了解離合器的功用分類與工作原理 功用：離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動機不能帶負荷啟動，它必須先在空負荷下啟動，然后再逐漸加載。發(fā)動機啟動后，得以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300～500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個運轉(zhuǎn)著的發(fā)動機，要帶一個靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。因為如果是突然的剛性連接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發(fā)動機熄火。所以離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動機加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。 分類：按操縱傳動分：自動、手動。按離合器本體分：摩擦式、非摩擦式。 摩擦式按從動作形式分：盤式、錐式、 鼓式。摩擦片按多少分：單片、多片、雙片。 按工作環(huán)境分：干式、濕式。按產(chǎn)生工作壓力分：機械力、電磁力。按彈簧布置位置分：中央彈簧、斜置彈簧、圓周布置彈簧。按彈簧形式分：螺旋彈簧、膜片彈簧。 按分離力作用方向分：推式、拉式。 工作原理：離合器在接合狀態(tài)時，發(fā)動機扭矩自曲軸傳出，通過飛輪和壓盤借摩擦作用傳給從動盤，在通過從動軸傳給變速器。當(dāng)駕駛員踩下踏板時，通過拉桿，分離叉、分離套筒和分離軸承，將分離杠桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋上的支柱為支點，而外端與壓盤連接，所以能克服壓緊彈簧的力量拉動壓盤向左，這樣，從動盤兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動機的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)放開踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此時壓緊彈簧就推動壓盤向右，仍將從動盤壓緊在飛輪上，這樣發(fā)動機的扭矩又傳入變速器。 3.離合器性能結(jié)構(gòu)分析 膜片彈簧離合器是用膜片彈簧代替了一般螺旋彈簧及分離杠桿機構(gòu)而做成的離合器，因為它布置在中央，所以也可以算中央彈簧離合器，其結(jié)構(gòu)在離合器中采用了膜片彈簧做壓簧有很多優(yōu)點。首先，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離桿的作用，使零件數(shù)目減少，重量減輕；其次，離合器結(jié)構(gòu)大大簡化并顯著的縮短了離合器的軸向尺寸；再者，膜片彈簧具有良好的非線性特性，設(shè)計合適，可使摩擦片磨損到極限，壓緊力仍能維持很少改變，可減輕分離離合器時的踏板力，使操縱輕便。 4.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)的選擇與計算。 2.離合器總成的選擇與計算。 3.對所設(shè)計的離合器進行檢測并得到合理實驗數(shù)據(jù)。 4.打破傳統(tǒng)離合器的不足之處。 三、技術(shù)路線（研究方法） 調(diào)研、收集資料及總體方案論證 離合器的基本組成和工作原理 根據(jù)車型進行離合器的參數(shù)選擇 離合器傳動部分設(shè)計計算 離合器操縱系統(tǒng)的設(shè)計 是否合理 利用Autocad軟件繪制離合器圖紙 是否合理 校核、修改、完善 撰寫設(shè)計說明書 四、進度安排 （1）知識準備、調(diào)研、收集資料、完成開題報告 第1~2周 （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）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涉及內(nèi)容。中期檢查 第6~8周 （4）改進完成設(shè)計，改進完成設(shè)計說明書，指導(dǎo)教師審核，學(xué)生修改 第9~12周 （5）評閱教師評閱、學(xué)生修改 第13周 （6）畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯 第14周 （7）畢業(yè)設(shè)計修改 第15~16周 （8）畢業(yè)設(shè)計答辯 第17周 五、參考文獻 [1]徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器.清華大學(xué)出版社.2005. [2]臧杰，閆巖.汽車構(gòu)造.機械工業(yè)出版社.2008. [3]王望予.汽車設(shè)計. 機械工業(yè)出版社.2006. [4]王寶璽，賈慶祥.汽車制造工藝學(xué).機械工業(yè)出版社.2007. [5]馬秋生.機械設(shè)計基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社.2008. [6]吳宗澤，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.高等教育出版社.2006. [7]鳳勇.汽車機械基礎(chǔ).人民交通出版社.2005 [8]陳國金，尹凌鵬，殷小亮，龔友平.膜片彈簧離合器仿真優(yōu)化設(shè)計機電工程 [J].2009?26(6) [9]李林，劉惟信.汽車離合器蓋結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計.北京汽車，1991，6 [10]高翔，朱茂桃，夏長高編.膜片彈簧疲勞強度可靠性計算方法膜片.1996：37～44 [11]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 [12]林鋒編.汽車離合器鋼片的熱處理.汽車工藝與材料，2001，5 [13]張衛(wèi)波.汽車膜片彈簧離合器智能優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究.中國工程機械學(xué)報2007(01) [14]Ahern,Kathy,Manathunga,Catherine. clutch-Starting Stalled Research Students. Innovative Higher Education.2004，22 [15] Liu Weixin，Ge Ping，Li Wei. Optimal Design Torsional Dampers in Automobile Clutch. Proceedings of the International Conference on CAD of Machinery.1991 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日