CA1040貨車離合器設(shè)計

CA1040貨車離合器設(shè)計,CA1040,貨車,離合器,設(shè)計 文 獻 綜 述 題 目: CA1040貨車離合器設(shè)計 學(xué)生姓名： 王修帥 專業(yè)班級: 車輛工程B03-16 指導(dǎo)教師: 趙強 職 稱: 副教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○○七 年 三月 CA1040貨車離合器設(shè)計 王修帥 摘要: 拉式膜片彈簧離合器應(yīng)用在大多數(shù)汽車上。本文從膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)、特點、材料、方法等各個方面進行了論述，介紹了其在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢及普通輪型貨車離合器的設(shè)計過程。介紹了膜片彈簧和從動盤的知識。對離合器的操縱機構(gòu)也作了初步的介紹。 關(guān)健詞:離合器；操縱機構(gòu)；膜片彈簧；特點；設(shè)計 The design of 1040 truck clutch Wang Xiushuai Abstract: The pull type diaphragm spring clutch application is on most automobiles. From structure, characteristics, material, method... etc. each aspect of the diaphragm spring clutch ,this text introduce its design process in the domestic and international development present condition and the future development trend and common round type truck clutch. Introduced the diaphragm spring with from move the knowledge of the dish. Manipulates clutch the introduction that the organization also made first step. Key words: clutch, ；operating device；diaphragm spring；characteristics；design 前言：汽車離合器是一種依靠其主、從動部分間的摩擦來傳遞動力, 根據(jù)汽車行駛的需要, 接合與分離發(fā)動機的動力與汽車傳遞系統(tǒng)的聯(lián)系, 同時必須保證在上述工作過程中應(yīng)具有的良好的平穩(wěn)性與分離徹底性, 并能在切斷動力后, 使主、從動部分間徹底分離的機構(gòu)。雖然自動變速器發(fā)展很快,是未來發(fā)展趨勢。但是手動換擋仍占多數(shù)。離合器以其簡單實用的特點不可能被淘汰。通過這次設(shè)計，我希望能溫習(xí)一下以前的知識，把知識系統(tǒng)化，為以后參加工作打下基礎(chǔ)。 正文：在早期研發(fā)的離合器中,錐形離合器最為成功。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，在當(dāng)時來說，錐形離合器的制造比較容易，摩擦面容易修復(fù)。那時也曾出現(xiàn)過蹄—鼓式離合器來替代錐形離合器?，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。石棉基摩擦材料的引入和改進是多片離合器向單片離合器的關(guān)鍵。20世紀(jì)20年代未，直到進入30年代，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。 隨著汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速、功率的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。 摩擦式離合器類型較多且有多種組合。按從動盤分類可分為單片、雙片和多片離合器；按彈簧布置形式分類可分為圓周布置、中央布置和斜向布置彈簧離合器；按彈簧形式分類可分為圓柱螺旋彈簧、圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧離合器；按作用力方向分類可分為拉式和推式離合器。 膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)特點： (1)膜片彈簧的軸向尺寸較小而徑向尺寸很大，有利于在提高離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力的情況下，減小離合器的軸向尺寸。 (2)膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，故不需專門的分離杠桿,使離合器結(jié)構(gòu)大大簡化,零件數(shù)目少,質(zhì)量輕。 (3)由于膜片彈簧軸向尺寸小，所以可以適當(dāng)增加壓盤的厚度,提高熱容量;而且還可以在壓盤上增設(shè)散熱筋及在離合器蓋上開設(shè)較大的通風(fēng)孔來改善散熱條件。 (4)膜片彈簧離合器的主要部件形狀簡單，可以采用沖壓加工，大批量生產(chǎn)時可以降低生產(chǎn)成本。 與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點： (1)取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更?。? (2)拉式膜片彈簧是以中部與壓盤相壓，在同樣壓盤尺寸的條件下可采用直徑較大的膜片彈簧，提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，且并不增大踏板力，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時，可采用尺寸較小的結(jié)構(gòu)； (3)在接合或分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，分離效率更高； (4)拉式的踏板的杠桿比大于推式的杠桿比,且中間支承少，減少了摩擦損失，傳動效率較高，踏板操縱更輕便，找式的踏板力比推式的一般可減少約25%~30%； (5)無論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，拉式結(jié)構(gòu)的膜片彈簧大端與離合器蓋支承始終保持接觸，在支承環(huán)磨損后不會形成間隙而增大踏板自由行程，不會產(chǎn)生沖擊和噪聲，使用壽命更長。 發(fā)動機傳到汽車傳動系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩是周期地不斷變化著的。這就使得傳動系統(tǒng)中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。扭轉(zhuǎn)減振器成功解決了這個問題。 離合器的分離裝置包括分離桿，分離軸承和分離套筒。在采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的離合器中，分離桿的作用由膜片彈簧分離指完成。 國內(nèi)膜片彈簧一般采用60Si2MnA或50CrVA等優(yōu)質(zhì)高精度鋼板材料,有時還需進行一系列熱處理。膜片彈簧表面不得有毛刺、裂紋、劃痕、銹蝕等缺陷。碟簧部分的硬度一般為45~50HRC，分離指端硬度為55~62HRC，在同一片上同一范圍內(nèi)的硬度差不大于3個單位。 汽車離合器操縱機構(gòu)是駕駛員用來控制離合器分離又使之柔和接合的一套機構(gòu)。它始于離合器踏板,終止于離合器殼內(nèi)的分離軸承?？煞譃椋簷C械式、液壓式和助力式。助力式有踏板助力式、彈簧助力式和氣壓助力式。隨著踏板位置不同，助力系統(tǒng)中的氣壓和助力缸活塞的位置也不一樣。所以由于隨動作用，可以實現(xiàn)離合器的柔合接合和快速分離的要求。壓式助力器是利用外界氣源壓力來協(xié)助分離離合器，理論上不需要人的體力，人對離合器踏板的操縱只是為了控制離合器的分離和接合，因此在設(shè)計上助力器的動作應(yīng)滿足隨動作用的要求，并且還應(yīng)保證在助力器失效的情況下，離合器仍然能夠由人力來操縱。所謂隨動作用，是指作用于分離軸承上的力和駕駛員加于踏板上的力構(gòu)成確定的比例關(guān)系，后者跟著前者動而動、停而停，卻與作用時間的長短無關(guān)。這樣就可以保證駕駛逐漸地、緩慢地放松離合器踏板時，離合器能平穩(wěn)而柔和地接合，快速使離合器分離。隨著踏板位置不同，助力系統(tǒng)中的氣壓和助力缸活塞的位置也不一樣。所以由于隨動作用，可以實現(xiàn)離合器的柔合接合和快速分離的要求。 普通輪型貨車采用拉式膜片彈簧離合器。首先應(yīng)選擇單片離合器，然后經(jīng)計算合適后即選用；不合適采用雙片離合器。 壓盤的驅(qū)動方式為彈性傳動片式。彈性傳動片式沿圓周切身布置的四組薄形彈簧鋼帶傳動片兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)結(jié)，傳動片的彈性允許其作軸向移動。彈性傳動軸片驅(qū)動方式的結(jié)構(gòu)簡單，壓盤與飛輪對中性能好，使用平衡性好工作可靠，壽命長。但反向承載能力差，汽車反拖時易折斷傳動片，故對材料要求較高，一般為高碳鋼。 扭轉(zhuǎn)減振器采用彈簧摩擦式。在從動片和從動盤轂上沿圓周切向開有6個窗口，在每個窗口中裝有一個減振彈簧。當(dāng)傳動系中出現(xiàn)大的扭轉(zhuǎn)振動時，從動片、減振盤、摩擦片、與從動盤轂之間將產(chǎn)生相對滑動，由于摩擦阻尼的存在，會使振動的振幅變小，直至停止滑動。 分離軸承為自動調(diào)心式分離軸承，是角接觸式球軸承，它由角接觸式軸承體和軸承套筒座組成。軸承的自動調(diào)心作用是當(dāng)膜片彈簧分離指接觸圓的旋轉(zhuǎn)軸線與旋轉(zhuǎn)力的作用下會自動地徑向浮動與離合器膜片彈簧分離指接觸圓的同軸位置上，從而完成調(diào)心過程。所謂隨動作用，是指作用于分離軸承上的力和駕駛員加于踏板上的力構(gòu)成確定的比例關(guān)系，后者跟著前者動而動、停而停，卻與作用時間的長短無關(guān)。這樣就可以保證駕駛逐漸地、緩慢地放松離合器踏板時，離合器能平穩(wěn)而柔和地接合，快速使離合器分離。 采用機械式操縱機構(gòu)氣壓助力器的系統(tǒng)由隨動閥、加力缸、連接軟管及傳動桿系組成。隨動閥通過閥桿與離合器踏板下端擺臂機械相連，其作用是當(dāng)踩下離合器踏板分離離合器時，將儲氣筒與加力缸的氣路接通，起助力作用。因加力缸與中間軸搖臂相連，中間軸內(nèi)搖臂可隨中間軸搖臂一起轉(zhuǎn)動，這樣，加力缸的推力加腳踏力一起拉動撥叉軸搖臂，使離合器分離。在放松踏板時，將氣路切斷使加力缸與大氣連通，放出壓縮空氣不再助力。 對于離合器的設(shè)計，現(xiàn)在的設(shè)計方法中通常采用系統(tǒng)化設(shè)計方法，根據(jù)離合器的功能和結(jié)構(gòu)，把離合器分為主動部分、從動部分、分離機構(gòu)、操縱機構(gòu)。對于膜片彈簧離合器，主要是設(shè)計從動盤。從動盤可分為：從動片、摩擦片、從動盤轂。然后再畫出扭轉(zhuǎn)減振器、摩片彈簧。離合器的操縱機構(gòu)分為：機械式和液壓式。選擇踏板助力式操縱機構(gòu)，采用彈簧助力式機構(gòu)。 結(jié)論：離合器設(shè)計涉及機械制圖、AutoCAD、機械原理與設(shè)計、熱處理技術(shù)、互換性、汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計等多種學(xué)科的知識。離合器是汽車的傳統(tǒng)基礎(chǔ)部件，膜片彈簧離合器是現(xiàn)代離合器的首選形式。普通輪型貨車離合器首先考慮的是輕便和可靠，這是設(shè)計的關(guān)鍵。 參考文獻： [1] 徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器[M].清華大學(xué)出版社.2005. 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