汽車離合器的設計開題報告

開題報告系（部）：機械工程系 20 年 3 月 30 日（學生填表）課題名稱 汽車離合器的設計學生姓名 專業(yè)班級 課題類型指導教師 職稱 課題來源 生產1.綜述本課題國內外研究動態(tài)與發(fā)展趨勢，說明選題的依據和意義汽車是作為一種交通工具而產生的，但是汽車發(fā)展到今天已經不能把它理解為單純的“行”的手段。因為“汽車化”改變了當代世界的面貌，它已經成為當代物質文明與進步的象征及文明形態(tài)的一種代表。人類社會及人民生活的“汽車化” ，大大地擴大了人們日常生活的活動范圍，擴大并加速了地區(qū)間、國際間的交往，成倍地提高了人們外出辦事的效率，極大地加速了人們的活動節(jié)奏，促進了世界經濟的大發(fā)展與人類的快速進步，開創(chuàng)了現代“汽車社會”這樣一個嶄新的時代。隨著社會節(jié)奏的加速以及人們生活水平的提高，對汽車來說，人們要求它有自重輕、行使速度高、加速性能好、使用于各種路面上甚至無路地區(qū)行駛及機動靈活等特點。為了滿足汽車各種行使的需求，在汽車上要需要有一套復雜的傳動系統(tǒng)?，F代汽車上最常用的是機械式傳動系統(tǒng)，它是由發(fā)動機以及離合器、變速器、萬向節(jié)傳動軸、主減速器、差速器和驅動車輪的傳動裝置（如半軸）等部件組成。其中離合器是作為一個獨立的部件而存在的。它在傳動系統(tǒng)中起著傳扭、分離傳動、減振和過載保護多重功用，其品質攸關汽車的性能，對于使用工況復雜、超載嚴重的中國汽車更是如此。隨著汽車發(fā)動機轉速和功率的不斷提高、汽車電子技術的高速發(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果正逐步地向拉式結果發(fā)展，傳統(tǒng)的操作形式正向自動操作形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應高轉速，增加傳遞轉矩的能力和簡化操作，已成為離合器的發(fā)展趨勢。國內外研究動態(tài)與發(fā)展趨勢：現代汽車工業(yè)具有世界性，是開發(fā)型的綜合工業(yè)，競爭也越來越激烈。我國自1953 年創(chuàng)建第一汽車制造廠至今，已有 130 多家汽車制造廠，700 多家汽車改裝廠。隨著我國國民經濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對汽車的使用功能不斷提出新的要求。目前大部分汽車采用離合器作為汽車的動力傳遞機構在采用離合器的傳動系統(tǒng)中，早期離合器的結果形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結構形式的摩擦離合器要大。但是，其最大的缺點是從動部分的轉動慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時也不夠柔和，容易卡住。次后，在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r更容易發(fā)生） ，導致分離不徹底，造成換擋困難。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點是由于接觸面數多，故接合平順柔和，保證了汽車的平穩(wěn)起步。但因片數較多，從動部分的轉動慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤的通風散熱不良，易引起過熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調整不當還可能引起離合器分離不徹底。多年的實踐經驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉動慣量小，散熱性好，結構簡單，調整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結構上采取一定措施，也能使其接合平順。因此，它得到了極為廣泛的應用。如今，單片干式摩擦離合器在結構設計方面也相當完善：采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉減振器，防止了傳動系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機構等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時兼起到分離杠桿的作用，使離合器結構大為簡化，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當摩擦片磨損時，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時所需要的踏板力。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車上多采用多片干式離合器。次外，近年來由于多片濕式離合器在技術上的不段改善，在國外的某些重型牽引汽車和自卸車上又開始采用多片濕式離合器，并有不斷增加的傾向。與干式離合器相比，由于用油泵進行強制制冷的結果，摩擦表面的溫度較低（不超過 93） 。因此，允許起步時長時間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步能力。據說這種離合器的使用壽命可達干式離合器的五、六倍。為了實現離合器的自動操縱，有自動離合器。采用自動離合器時可以省去離合器踏板，實現汽車的“雙踏板”操縱。與其他自動傳動系統(tǒng)（如液力傳動）相比，它具有結構簡單，成本低廉及傳動效率高的優(yōu)點。因此，在歐洲小排量汽車上曾得到廣泛的應用。但是在現有自動離合器的各種結構中，離合器的摩擦力矩的力矩調節(jié)特性還不夠理想，使用性能不盡完善。例如，汽車以高檔低速上坡時，離合器往往容易打滑。因此必須提前換如低檔以防止摩擦片的早期磨損以至燒壞。這些都需要進一步改善。隨著汽車運輸的發(fā)展，離合器還要在原有的基礎上不斷改進和提高，以適應新的使用條件。從國外的發(fā)展動向來看，近年來汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動機的功率和轉速不斷提高，載重汽車趨向大型化，國內也有類似的情況。此外，對離合器的使用要求也越來越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡化操作，已經成為目前離合器的發(fā)展趨勢。選題的依據和意義離合器是汽車傳動系統(tǒng)中直接與發(fā)動機相聯系的部件，主要作用是保證汽車起步平穩(wěn)，保證傳動系統(tǒng)換擋時工作平順，防止傳動系統(tǒng)過載等，在離合器的具體結構上，首選，在保證傳遞發(fā)動機最大轉矩的前提下，應滿足兩個基本要求：首先，分離徹底、接合柔和。其次，離合器從動部分的轉動慣量要盡可能的小。此外，還要求離合器散熱良好。之所以對離合器進行研究分析，意義在于離合器對汽車騎著異常重要的作用，存在有以下幾點：1、 保 證 汽 車 平 穩(wěn) 起 步這是離合器的首要功能。在汽車起步前，自然要先起動發(fā)動機。而汽車起步時，汽車是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳 動 系 （它聯系著整個汽車）與發(fā)動機剛 性 地聯系，則變速器一掛上檔，汽車將突然向前沖一下，但并不能起步。這是因為汽車從靜止到前沖時，具有很大的慣 性 ，對發(fā)動機造成很大地阻力矩。在這慣 性阻 力 矩作用下，發(fā)動機在瞬時間轉速急劇下降到最低穩(wěn)定轉速（一般 300-500RPM）以下，發(fā)動機即熄火而不能工作，當然汽車也不能起步。因此，我們就需要離合器的幫助了。在發(fā)動機起動后，汽車起步之前，駕 駛 員 先踩下離合器踏板，將離合器分離，使發(fā)動機和傳動系脫開，再將變速器掛上檔，然后逐漸松開離合器踏板，使離合器逐漸接合。在接合過程中，發(fā)動機所受阻力矩逐漸增大，故應同時逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對發(fā)動機的燃料供給量，使發(fā)動機的轉速始終保持在最低穩(wěn)定轉速上，而不致熄火。同時，由于離合器的接合緊密程度逐漸增大，發(fā)動機經傳動系傳給驅動車 輪 的轉矩便逐漸增加，到牽 引 力 足以克服起步阻力時，汽車即從靜止開始運動并逐步加速。2、 實 現 平 順 的 換 檔在汽車行駛過程中，為適應不斷變化的行駛條件，傳動系經常要更換不同檔位工作。實現齒 輪 式變速器的換檔，一般是撥動齒輪或其他掛檔機構，使原用檔位的某一齒 輪 副 推出傳動，再使另一檔位的齒輪副進入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板，中斷動力傳動，便于使原檔位的嚙合副脫開，同時使新檔位嚙合副的嚙合部位的速度逐步趨向同步，這樣進入嚙合時的沖擊可以大大的減小，實現平 順 的換檔。3、 防 止 傳 動 系 過 載當汽車進行緊急制動時，若沒有離合器，則發(fā)動機將因和傳動系剛性連接而急劇降低轉速，因而其中所有運動件將產生很大的慣 性 力 矩 （其數值可能大大超過發(fā)動機正常工作時所發(fā)出的最大扭 距 ） ，對傳動系造成超過其承載能力的載 荷 ，而使機件損壞。有了離合器，便可以依靠離合器主動部分和從動部分之間可能產生的相對運動以消除這一危險。因此，我們需要離合器來限制傳動系所承受的最大扭距，保證安全。2.研究的基本內容，擬解決的主要問題分析汽車離合器的作用和工作原理，熟悉離合器各個組成部分之間的連接關系，設計一款汽車的離合器，然后進行選材并對各部分進行合理安排并繪制汽車排氣系統(tǒng)的工程圖。通過本次畢業(yè)設計，不僅可以鞏固所學的理論知識，還可以培養(yǎng)運用所學專業(yè)理論知識的能力，更重要的是還可以讓自己的知識面有一定的拓展，是一次很好的理論和實踐相結合的鍛煉機會。3.研究步驟、方法及措施認真分析畢業(yè)設計任務書，制定進度計劃。查閱相關文獻和資料，并觀看相關實物和視頻，進一步了解其結構。計算各數據，著手繪圖。采用類比法，文獻法，行動法。4.研究工作進度第一周-第三周：進行畢業(yè)實習，進一步收集資料，做好畢業(yè)設計的準備工作。第四周-第十五周：畢業(yè)設計，撰寫些畢業(yè)論文。第十五周：做好答辯準備工作，并接受設計答辯。5.主要參考文獻（1） 、徐石安、江發(fā)潮 主編汽車離合器/汽車設計叢書 清華大學出版（2） 、馬明星 主編汽車設計課程設計指導書 中國電力出版社（3） 、王林超 主編汽車構造上下 中國水利水電出版社（4） 、許洪國 主編汽車理論 人民交通出版社（5） 、吳建華 主編汽車發(fā)動機原理 機械工業(yè)出版社（6） 、王望予 主編汽車設計 機械工業(yè)出版社（7） 、錢大川 主編新型聯軸器、離合器選型設計與制造工藝實用手冊北京工業(yè)大學出版社（8） 、駱素君、朱詩順 主編機械課程設計簡明手冊 機械工業(yè)出版社（9） 、濮良貴、紀名剛 主編機械設計 東北大學出版社（10） 、邱言龍 主編國產汽車維修調整數據手冊 機械工業(yè)出版社教研室意見教研室主任簽字： 年 月 日