比亞迪轎車?yán)侥て瑥椈呻x合器設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】
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SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
學(xué)生姓名
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
指導(dǎo)教師姓名
職稱
教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是√否
題目名稱
比亞迪轎車?yán)诫x合器設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)(論文)目的、意義
離合器看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是其結(jié)構(gòu)的發(fā)展卻經(jīng)歷了上百年的歷史,融合了幾代人的智慧和心血。其設(shè)計(jì)理論也從傳統(tǒng)的機(jī)械、力學(xué)領(lǐng)域,深入到熱、電、材料、控制等眾多領(lǐng)域。目前,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(duì)于世界上其他先進(jìn)國家相對(duì)落后,雖然從國外引進(jìn)了許多新產(chǎn)品、新技術(shù),但是對(duì)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(jì),希望能起到拋磚引玉的作用,使離合器的自主開發(fā)能力及產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平進(jìn)一步提高。通過對(duì)汽車離合器現(xiàn)有的各種類型進(jìn)行研究,并對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使設(shè)計(jì)的離合器具有較高的性能質(zhì)量和較低的成本。
二、設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容、技術(shù)要求(研究方法)
設(shè)計(jì)內(nèi)容:
1.離合器設(shè)計(jì)的目的意義、國內(nèi)外現(xiàn)狀;
2.離合器的功用、分類與工作原理;
3.離合器的設(shè)計(jì)理論;
4.比亞迪轎車離合器設(shè)計(jì);
5.離合器性能結(jié)構(gòu)分析。
技術(shù)要求:
發(fā)動(dòng)機(jī)排量:1.0L
最大功率(Kw(ps)/rpm)48/5700;
最大扭矩(N?m/rpm)88/3500;
最高車速(km/h) 140;
整車質(zhì)量:1270kg;
要求:拉式膜片彈簧離合器;
生產(chǎn)綱領(lǐng):成批生產(chǎn)。
三、設(shè)計(jì)(論文)完成后應(yīng)提交的成果
CAD繪制離合器裝配圖、零件圖折合0號(hào)圖紙3張以上;設(shè)計(jì)說明書15000字以上。
四、設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度安排
(1)知識(shí)準(zhǔn)備、調(diào)研、收集資料、完成開題報(bào)告 第1~2周(2.28~3.11)
(2)整理資料、提出問題、撰寫設(shè)計(jì)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(shí)際、分析問題、解決問題,完成完成離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算,主要性能參數(shù)驗(yàn)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(jì)內(nèi)容,中期檢查 第6~8周(4.4~4.22)
(4)改進(jìn)完成設(shè)計(jì),改進(jìn)完成設(shè)計(jì)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(píng)閱教師評(píng)閱、學(xué)生修改 第13周(5.23~5.27)
(6)畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯 第14周(5.30~6.3)
(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第15~16周(6.6~6.17)
(8)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周(6.20~6.24)
五、主要參考資料
1.徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器(汽車設(shè)計(jì)叢書).北京:清華大學(xué)出版社,2005
2.阮中堂.聯(lián)軸器、離合器設(shè)計(jì)與選用指南.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005
3.陳立德主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.高等教育出版社,2000.4
4.王寶璽主編.《汽車制造工藝學(xué)》(3).機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5
5.陳秀寧,施高義編.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》.浙江大學(xué)出版社
6.劉惟信主編.《汽車設(shè)計(jì)》.清華大學(xué)出版社,
7.李碩根,楊興駿編.《互換性與技術(shù)測(cè)量》.中國計(jì)量出版社
8.汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計(jì)書籍
9.比亞迪轎車離合器資料
10.網(wǎng)絡(luò)資源,超星數(shù)字圖書館
11.近幾年相關(guān)專業(yè)CNKI網(wǎng)絡(luò)期刊等
六、備注
指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
教研室主任簽字:
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目:
院 系 名 稱:
專 業(yè) 班 級(jí):
學(xué) 生 姓 名:
導(dǎo) 師 姓 名:
開 題 時(shí) 間:
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見:
簽字: 年 月 日
開題報(bào)告撰寫要求
一、“開題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義;
2. 文獻(xiàn)綜述(課題研究現(xiàn)狀及分析);
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題;
4. 技術(shù)路線或研究方法;
5. 進(jìn)度安排;
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范
請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上,文字要精練通順,條理分明,文字圖表要工整清楚。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
指導(dǎo)教師姓名
職稱
教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
比亞迪轎車?yán)诫x合器設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
本次設(shè)計(jì),我力爭(zhēng)把離合器設(shè)計(jì)系統(tǒng)化,為離合器設(shè)計(jì)者提供一定的參考價(jià)值。拋棄傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器,設(shè)計(jì)新式的拉式膜片彈簧離合器是本次設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。近年來各國政府都從資金、技術(shù)方面大力發(fā)展汽車工業(yè),使其發(fā)展速度明顯比其它工業(yè)要快的多,因此汽車工業(yè)迅速成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。
離合器的設(shè)計(jì)要求是在任何條件下行駛,既能可靠的傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩,并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備,有能防止傳動(dòng)系過載,接合時(shí)要完全,平順,柔和,保證汽車起動(dòng)時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊,分離時(shí)要迅速,徹底,從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小,以減輕換擋時(shí)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(shí)的溫度不致過高,延長(zhǎng)其使用壽命。應(yīng)能避免和衰減傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)與振動(dòng),并且具有吸收振動(dòng),緩和沖擊和降低噪聲的能力。操縱輕便,準(zhǔn)確,以減輕駕駛員的疲勞。作用在從動(dòng)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(qiáng)度與動(dòng)態(tài)平衡,以保證其工作可靠,使用壽命長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)于內(nèi)燃機(jī)汽車來說,離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在,它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)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(jì)20年代末,直到進(jìn)入30年代時(shí),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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)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(dòng)機(jī)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(duì)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(dòng)操縱的形式發(fā)展。因此,提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命,適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速,增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱,已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,設(shè)計(jì)工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦,包括計(jì)算、性能演示、計(jì)算機(jī)繪圖、制成后的故障統(tǒng)計(jì)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(dòng)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(zhǎng)速度最快的年份。
據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2009年我國汽車工業(yè)全年產(chǎn)量為1379.10萬輛,同比增長(zhǎng)48.3%,其中,乘用車產(chǎn)量為1038.38萬輛,同比增長(zhǎng)54.11%;商用車產(chǎn)量為340.72萬輛,同比增長(zhǎng)33.02%。我國汽車產(chǎn)量基數(shù)已經(jīng)達(dá)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(chǎng)的火爆場(chǎng)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(zhǎng)緩慢的局面。汽車產(chǎn)業(yè)振興政策帶動(dòng)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(jī)迅速轉(zhuǎn)化為一場(chǎng)全球性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。汽車零部件產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動(dòng)了我國離合器行業(yè)的發(fā)展,根據(jù)我們對(duì)主要汽車離合器企業(yè)的統(tǒng)計(jì),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(zhǎng)幅度達(dá)到16.2%,一些企業(yè)如長(zhǎng)安離合器、桂林福達(dá)、寧波宏協(xié)、榮成黃海、南京法雷奧等還投資擴(kuò)大生產(chǎn)能力以滿足國內(nèi)主機(jī)廠商不斷增長(zhǎng)的要求。由于自動(dòng)檔車型和手動(dòng)擋車型采用不同的傳動(dòng)部件,所以它們之間比重發(fā)生的變化也會(huì)影響到離合器與液力變矩器兩者產(chǎn)品市場(chǎng)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(jì)的結(jié)果顯示,我國乘用車上采用自動(dòng)變速器的俄車型覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,這反映了近年來自動(dòng)檔轎車越來越被人們所接受和認(rèn)可的趨勢(shì),整車廠商也力推自動(dòng)擋轎車。但根據(jù)中國汽車協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),我國自動(dòng)汽車產(chǎn)量比重在最近三年中比重卻在不斷下架,手動(dòng)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(shí)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(rèn)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(fèi)品和投資的工具,因此在5-10年內(nèi),我國汽車自動(dòng)檔仍難占據(jù)主流地位。
國內(nèi)關(guān)于自動(dòng)變速器的技術(shù)路線之爭(zhēng),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(diǎn)。
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(shí)期。隨著多種變速箱技術(shù)的發(fā)展和齊頭并進(jìn),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(dòng)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(dòng)方式的發(fā)展。螺旋彈簧離合器基本上即將退出市場(chǎng),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(shí)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(gè)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。中外汽車離合器技術(shù)的差距產(chǎn)生因素,主要有市場(chǎng)、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、工業(yè)基礎(chǔ)、車主消費(fèi)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(shì)和重視調(diào)查未來離合器的發(fā)展趨勢(shì)。第二,加強(qiáng)科研所的聯(lián)合和相關(guān)學(xué)科的研究。第三,注重引進(jìn)國外技術(shù)。第四,解決市場(chǎng)應(yīng)用的問題。我國汽車離合器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)有三點(diǎn)值得重視,第一就是我國變速器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),第二十離合器總成朝模塊化方向發(fā)展的趨勢(shì),第三是電子自動(dòng)控制技術(shù)
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.離合器設(shè)計(jì)的目的意義
(1)離合器設(shè)計(jì)的目的意義
汽車離合器設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩,并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備。
2)接合時(shí)要平順柔和,以保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊。
3)分離時(shí)要迅速、徹底。
4)離合器從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小,以減輕換擋時(shí)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(zhǎng)其使用壽命。
6)應(yīng)使傳動(dòng)系避免扭轉(zhuǎn)共振,并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和減小噪聲的能力。
7)操縱輕便、準(zhǔn)確,以減輕駕駛員的疲勞。
8)作用在從動(dòng)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(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡,以保證其工作可靠、壽命長(zhǎng)。
10)結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)與傳動(dòng)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(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng),它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng),然后再逐漸加載。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,得以穩(wěn)定運(yùn)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(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī),要帶一個(gè)靜止的傳動(dòng)系,是不能突然剛性接合的。因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接,就必然造成不是汽車猛烈攢動(dòng),就是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸地柔和地接合在一起,使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大,至足以克服行駛阻力時(shí),汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。
分類:按操縱傳動(dòng)分:自動(dòng)、手動(dòng)。按離合器本體分:摩擦式、非摩擦式。
摩擦式按從動(dòng)作形式分:盤式、錐式、 鼓式。摩擦片按多少分:?jiǎn)纹?、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(jī)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(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自曲軸傳出,通過飛輪和壓盤借摩擦作用傳給從動(dòng)盤,在通過從動(dòng)軸傳給變速器。當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí),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(diǎn),而外端與壓盤連接,所以能克服壓緊彈簧的力量拉動(dòng)壓盤向左,這樣,從動(dòng)盤兩面的壓力消失,因而摩擦力消失,發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)壓緊彈簧就推動(dòng)壓盤向右,仍將從動(dòng)盤壓緊在飛輪上,這樣發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)而做成的離合器,因?yàn)樗贾迷谥醒?,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(diǎn)。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(jiǎn)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(jì)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(shí)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(jì)算。
2.離合器總成的選擇與計(jì)算。
3.對(duì)所設(shè)計(jì)的離合器進(jìn)行檢測(cè)并得到合理實(shí)驗(yàn)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(jìn)行離合器的參數(shù)選擇
離合器傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算
離合器操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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(jì)說明書
四、進(jìn)度安排
(1)知識(shí)準(zhǔn)備、調(diào)研、收集資料、完成開題報(bào)告 第1~2周
(2)整理資料、提出問題、撰寫設(shè)計(jì)說明書草稿、繪制裝配草圖 第3~5周
(3)理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題、解決問題,完成離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算,主要性能參數(shù)驗(yàn)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(jìn)完成設(shè)計(jì),改進(jìn)完成設(shè)計(jì)說明書,指導(dǎo)教師審核,學(xué)生修改 第9~12周
(5)評(píng)閱教師評(píng)閱、學(xué)生修改 第13周
(6)畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯 第14周
(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 第15~16周
(8)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
簽字: 年 月 日
摘 要
離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi),用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面,離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中,駕駛員可根據(jù)踩下或松開離合器制動(dòng)踏板,使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸結(jié)合,以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。
離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的,它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的總成。目前,各種汽車廣泛采用摩擦離合器主要依靠主從動(dòng)部分的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。
汽車離合器看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作原理淺薄,但是其結(jié)構(gòu)的發(fā)展卻經(jīng)歷了上百年,融合了幾代人的智慧和心血才達(dá)到現(xiàn)今的地步。在現(xiàn)代汽車中,膜片彈簧離合器應(yīng)用越來越廣泛,結(jié)合比亞迪轎車的主要參數(shù)及制造工藝設(shè)計(jì)拉式膜片彈簧離合器。以比迪轎車的技術(shù)參數(shù)為主要設(shè)計(jì)依據(jù),并參閱近期國內(nèi)外有關(guān)離合器設(shè)計(jì)方便的書籍和資料,在本次設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)摩擦片、膜片彈簧、從動(dòng)盤總成、壓盤等。在設(shè)計(jì)中分析拉式膜片彈簧較以往推式膜片彈簧的優(yōu)點(diǎn),并對(duì)摩擦片及膜片彈簧進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:離合器;膜片彈簧;從動(dòng)片總成;摩擦片;操縱機(jī)構(gòu)
ABSTRACT
The clutch is located in between the engine and transmission of the flywheel shell.Use screws will the clutch assembly fixed in the plane, after the flywheel clutch output shaft is gearbox input shaft.In the course of driving cars, the pilot can according to step down the or loosen clutch brake pedal,Make the engine and transmission temporarily separation and gradually combining to cut off the engine, or delivered to the transmission power. Input.
The clutch in mechanical transmission is as a stand-alone assembly and exist, it is the transmission system of connected directly with the engine of the assembly.At present, various kinds of car widely adopted by the friction clutch relies mainly on the stationary part of the friction subordinate to transfer power and can separate device.
Clutch seemingly simple structure, working principle, but the structure of the shallow development has experienced hundreds of years, the fusion of generations of wisdom and efforts to reach the point of today.In the modern automobile, diaphragm spring clutch used more widely, combined with BYD cars and manufacturing technology of the main parameters design rumsfeld diaphragm spring clutch. BYD cars than technical parameters for the main design basis, and refer to the domestic and overseas relevant clutch design convenient books and material, in the design of the main design of friction, the diaphragm spring, platen assembly, pressure plate, etc.In the design and analysis of diaphragm spring than ever to push type diaphragm spring of advantage, and the friction of films and diaphragm spring optimization design.
Key words:clutch;Diaphragm spring;Platen assembly;friction plate;operation
目錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
abstract………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論………………………………………………………………………………1
1.1 選題的目的…………………………………………………………………………1
1.2 離合器國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………………………1
1.3 離合器的概述………………………………………………………………………2
1.3.1 膜片彈簧離合器的概述……………………………………………………2
1.3.2 離合器的功用………………………………………………………………4
1.3.3 離合器的工作原理…………………………………………………………5
1.3.4拉式膜片彈簧離合器與推式比較…………………………………………5
1.4 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容………………………………………………………………………6
第2章 離合器基本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)的選擇………………………………………7
2.1 離合器的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………7
2.1.1 從動(dòng)盤數(shù)的選擇……………………………………………………………7
2.1.2 壓緊彈簧和布置形式的選擇………………………………………………7
2.1.3 膜片彈簧的支撐形式………………………………………………………8
2.2 離合器基本性能關(guān)系式……………………………………………………………8
2.3 基本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)的選擇………………………………………………………9
2.3.1 摩擦片外徑D的確定………………………………………………………9
2.3.2 離合器后備參數(shù)β的確定…………………………………………………9
2.3.3 單位壓力P的確定………………………………………………………10
2.4 本章小結(jié)…………………………………………………………………………11
第3章 離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………12
3.1 從動(dòng)盤總成………………………………………………………………………12
3.1.1 從動(dòng)片……………………………………………………………………13
3.1.2 從動(dòng)盤轂…………………………………………………………………14
3.1.3 從動(dòng)盤摩擦材料…………………………………………………………15
3.2 壓盤設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………17
3.2.1 壓盤的驅(qū)動(dòng)方式…………………………………………………………17
3.2.2 壓盤的選材………………………………………………………………17
3.3 離合器蓋設(shè)計(jì)……………………………………………………………………18
3.4 扭轉(zhuǎn)減振器………………………………………………………………………19
3.4.1 扭轉(zhuǎn)減振器的概述………………………………………………………19
3.4.2 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇……………………………………………20
3.4.3 減振彈簧安裝位置………………………………………………………20
3.4.4 全部減振彈簧總的工作負(fù)荷………………………………………20
3.4.5 單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷P……………………………………………20
3.4.6 減振彈簧尺寸……………………………………………………………21
3.5 從動(dòng)軸的計(jì)算……………………………………………………………………22
3.5.1 選材………………………………………………………………………22
3.5.2 確定軸的直徑……………………………………………………………22
3.6 本章小結(jié)…………………………………………………………………………23
第4章 膜片彈簧的設(shè)計(jì)……………………………………………………………24
4.1 膜片彈簧的概述…………………………………………………………………24
4.2 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇………………………………………………………24
4.2.1 膜片彈簧主要參數(shù)的計(jì)算………………………………………………24
4.2.2 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)……………………………………………………26
4.2.3 膜片彈簧的載荷與變形關(guān)系……………………………………………27
4.2.4 膜片彈簧的應(yīng)力計(jì)算……………………………………………………29
4.3 本章小結(jié)…………………………………………………………………………31
第5章 離合器操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………32
5.1 操縱機(jī)構(gòu)…………………………………………………………………………32
5.1.1 離合器踏板行程計(jì)算……………………………………………………32
5.1.2 踏板力計(jì)算………………………………………………………………33
5.2 離合器分離裝置…………………………………………………………………34
5.2.1 分離杠桿、分離軸承……………………………………………………34
5.2.2 分離軸承壽命計(jì)算………………………………………………………34
5.3 本章小結(jié)…………………………………………………………………………35
結(jié)論………………………………………………………………………………………36
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………37
致謝………………………………………………………………………………………38
附錄 A……………………………………………………………………………………39
附錄 B……………………………………………………………………………………42
V
附錄A
對(duì)于手動(dòng)擋的車型而言,離合器是汽車動(dòng)力系統(tǒng)的重要部件,它擔(dān)負(fù)著將動(dòng)力與發(fā)動(dòng)機(jī)之間進(jìn)行切斷與連接的工作。在城市道路或者復(fù)雜路段駕駛時(shí),離合器成了我們最頻繁使用的部件之一,而離合器運(yùn)用的好壞,直接體現(xiàn)了駕駛水平的高低,也體現(xiàn)了對(duì)于車輛保護(hù)的好壞。正確使用離合器,掌握離合器的原理以在特殊情況下利用離合器來解決問題,是每個(gè)駕駛手動(dòng)擋車型的車友應(yīng)該掌握的。
所謂離合器,顧名思義就是說利用“離”與“合”來傳遞適量的動(dòng)力。離合器由摩擦片,彈簧片,壓盤以及動(dòng)力輸出軸組成,布置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間,用來將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上儲(chǔ)存的力矩傳遞給變速箱,保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅(qū)動(dòng)輪適量的驅(qū)動(dòng)力和扭矩,屬于動(dòng)力總成的范疇。在半聯(lián)動(dòng)的時(shí)候,離合器的動(dòng)力輸入端與動(dòng)力輸出端允許有轉(zhuǎn)速差,也就是通過其轉(zhuǎn)速差來實(shí)現(xiàn)傳遞適量的動(dòng)力。
離合器分為三個(gè)工作狀態(tài),即不踩下離合器的全連動(dòng),部分踩下離合器的半連動(dòng),以及踩下離合器的不連動(dòng)。當(dāng)車輛在正常行駛時(shí),壓盤是緊緊擠靠在飛輪的摩擦片上的,此時(shí)壓盤與摩擦片之間的摩擦力最大,輸入軸和輸出軸之間保持相對(duì)靜摩擦,二者轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)車輛起步時(shí),司機(jī)踩下離合器,離合器踏板的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)壓盤向后靠,也就是壓盤與摩擦片分離,此時(shí)壓盤與飛輪完全不接觸,也就不存在相對(duì)摩擦。
最后一種,也就是離合器的半連動(dòng)狀態(tài)。此時(shí),壓盤與摩擦片的摩擦力小于全連動(dòng)狀態(tài)。離合器壓盤與飛輪上的摩擦片之間是滑動(dòng)摩擦狀態(tài)。飛輪的轉(zhuǎn)速大于輸出軸的轉(zhuǎn)速,從飛輪傳輸出來的動(dòng)力部分傳遞給變速箱。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間相當(dāng)于一種軟連接狀態(tài)。
一般來說,離合器是在車輛起步和換擋的時(shí)候發(fā)揮作用,此時(shí)變速箱的一軸和二軸之間存在轉(zhuǎn)速差,必須將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力與一軸切開以后,同步器才能很好的將一軸的轉(zhuǎn)速保持與二軸同步,擋位掛進(jìn)以后,再通過離合器將一軸與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力結(jié)合,使動(dòng)力繼續(xù)得以傳輸。
在離合器中,還有一個(gè)不可或缺的緩沖裝置,它由兩個(gè)類似于飛輪的圓盤對(duì)在一起,在圓盤上打有矩形凹槽,在凹槽內(nèi)布置彈簧,在遇到激烈的沖擊時(shí),兩個(gè)圓盤之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用,緩沖外界刺激。有效的保護(hù)了發(fā)動(dòng)機(jī)和離合器。在離合器的各個(gè)配件中,壓盤彈簧的強(qiáng)度,摩擦片的摩擦系數(shù),離合器直徑,摩擦片位置以及離合器數(shù)目就是決定離合器性能的關(guān)鍵因素,彈簧的剛度越大,摩擦片的摩擦系數(shù)越高,離合器的直徑越大,離合器性能也就越好。
起步時(shí)需要有一定的半聯(lián)動(dòng)時(shí)間,以保證起步的平順。坐新手開的車都有這樣的體會(huì),要么起步時(shí)熄火,要么是一顫一顫出去的,這些都是半聯(lián)動(dòng)技巧沒有掌握好的表現(xiàn)。汽車在起步的時(shí)候,變速箱的二軸是靜止的,當(dāng)我們掛一擋以前,需要踩下離合器,此時(shí)變速箱的一軸與動(dòng)力分開,通過同步器掛上一擋以后,一軸也同樣變?yōu)殪o止。動(dòng)力從飛輪出來是有一定轉(zhuǎn)速的,此時(shí)與一軸存在巨大的轉(zhuǎn)速差,這也就是為何起步時(shí)對(duì)于半聯(lián)動(dòng)的要求要比換擋時(shí)高得多的主要原因,離合器的前后部件一個(gè)靜止一個(gè)運(yùn)動(dòng)。
這樣的轉(zhuǎn)速差必須由半聯(lián)動(dòng)來消化,也就是動(dòng)力開始的時(shí)候部分傳遞給一軸,使車輛能以較平穩(wěn)的姿態(tài)起步,一旦車輛行駛起來,轉(zhuǎn)速差就會(huì)變得很小,此時(shí)將離合器完全抬起,就不會(huì)有沖擊了。
坡道起步需要較高的半聯(lián)動(dòng)技巧。半聯(lián)動(dòng)可以消化發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪之間的轉(zhuǎn)速差,也就是說可以有在動(dòng)力已經(jīng)傳遞到車輪上,但車輪并不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn),這種情況常常發(fā)生在坡道。一般對(duì)于駕駛技術(shù)不熟練的駕駛員而言,在坡道起步時(shí)會(huì)拉起手剎,然后讓離合器處于半聯(lián)動(dòng)狀態(tài),松下手剎,車輛保持靜止,防溜車殃及后車。而車輛向后滑行的重力是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力來抗衡的,而離合器則負(fù)責(zé)消除這里存在的轉(zhuǎn)速差。
車輛處于這種情況下,駕駛員就能很輕松的起步了,繼續(xù)踩下油門踏板讓轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提升獲得足夠的扭力,車輛就順利坡起了。此時(shí)對(duì)于半聯(lián)動(dòng)的技巧要求較高,如果半聯(lián)動(dòng)力度太弱,就可能在松開手剎時(shí)車輛向后滑動(dòng),容易造成新手的驚慌失措,如果半聯(lián)動(dòng)力度過強(qiáng)則容易是車輛加速過猛而撞到前車。所以對(duì)于新手而言,此時(shí)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速略高,并采用較大的半聯(lián)動(dòng)力度,使車輛有個(gè)向前走的趨勢(shì)時(shí),再松開手剎。
新手駕駛的時(shí)候會(huì)存在一些離合器使用上的錯(cuò)誤操作。作為新手,由于駕駛技術(shù)的不熟練,很難將油離很好的配合,導(dǎo)致在使用離合器的時(shí)候出現(xiàn)一些有損離合器的操作方法,而這些情況同樣是出現(xiàn)在半聯(lián)動(dòng)的時(shí)候。
避免離合器長(zhǎng)時(shí)間處于半聯(lián)動(dòng)狀態(tài)才能有效的保護(hù)離合器。有些新手剛上路時(shí)由于緊張,油離配合不好,害怕自己在起步時(shí)熄火滅車,于是就轟大油門而離合器卻壓得很低,半天也不全部抬起實(shí)現(xiàn)全聯(lián)動(dòng),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與一軸的轉(zhuǎn)速存在巨大的轉(zhuǎn)速差,而車輛則是慢慢起步的,這些巨大的轉(zhuǎn)速差全部由離合器的半聯(lián)動(dòng)消化,這是非常毀離合器的做法。為了避免頻繁的坡道起步,用腳半踩離合,這樣能用半聯(lián)動(dòng)來控制車的行駛速度,也就是俗稱悶著離合器走。
整個(gè)過程離合器都是發(fā)生滑動(dòng)摩擦的,這種長(zhǎng)時(shí)間的滑動(dòng)摩擦也會(huì)損害離合器。開車上路總喜歡把左腳放到離合器踏板上,從而導(dǎo)致不自覺的壓下了離合器踏板,車輛長(zhǎng)時(shí)間處于半聯(lián)動(dòng)狀態(tài)。所有這些操作都會(huì)加速離合器片的磨損,對(duì)車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都會(huì)造成損失。
離合器是汽車上一個(gè)頻繁摩擦的部件,它會(huì)隨著使用時(shí)間和使用頻率的增加而產(chǎn)生磨損,就會(huì)產(chǎn)生離合器打滑現(xiàn)象。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員是可以提早發(fā)現(xiàn)的,比如判斷離合器是否打滑我們可以在原地著車時(shí)掛入一擋,這時(shí)不要松手剎,然后慢慢抬離合器直至完全抬起,如果在離合器抬起時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)熄火這就證明你的離合器不打滑,反正如果離合器都完全抬起了而車還不熄火就證明你的離合器有問題了。
還有就是在起步時(shí)明顯感覺到離合器位置突然變高了,也是離合器打滑的前兆,再有就是我們?cè)诩奔铀贂r(shí)只是感覺發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在不斷升高,而車速卻沒有升高等等這些情況都是離合器打滑的征兆。當(dāng)出現(xiàn)離合器磨損或打滑時(shí)我們要及時(shí)檢查、更換,否則這會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力不能有效的傳遞給輸出軸上,而是將動(dòng)力損失在離合器片與飛輪之間的滑動(dòng)摩擦上,并將相互之間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡簦@樣會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力傳輸下降,同時(shí)還會(huì)費(fèi)油增加用車的成本。
附錄B
Stick to the car, clutch is an important component of the auto power system, it bears will power and the engine cut and connection between the work. In urban road sections or complex, our most frequently used clutch became one of the components, and clutch, use directly reflects the driving of level, but also reflects the good protection for vehicles. Used correctly, principle of clutch clutch in special circumstances using clutch to solve problems, each block is driving the car manual should master enthusiasm.
So-called clutch, just as its name implies is using "from" and "close" to deliver the amount of power. By friction clutch, shrapnal, pressure plate and dynamic output shaft, decorate in the engine and transmission between, used to be the flywheel storage engine torque to gearbox, ensure vehicles in different driving conditions apply to drive wheels, belong to the driving force and torque powertrain category. In half the time of the clutch, linkage power input and output power is allowed, namely through rotational speed to realize the amount of power transmission.
The clutch is divided into three working condition, not on the clutch type on the part of the clutch, under half step down, and the type of clutch type. When the vehicle in normal operation, the pressure plate is tightly packed on the friction of friction, pressure plate and the friction between the biggest slice, input shaft and the output shaft remains relatively static friction between both speed and in the same. When the vehicle, the driver started on the clutch pedal, clutch platen movement by pulling back, also is the pressure plate and friction slices, pressure plate and the separation of the flywheel no contact will not exist relatively friction.
Finally, also is a type of clutch. At this time, the pressure plate and the friction in small type. Clutch disc friction slices with flywheel is sliding friction between state. The flywheel speed than the output shaft speed, the power transmission from the flywheel part to the gearbox. This engine and driving wheel is equivalent to a soft connection between state.
Generally speaking, the clutch is started and shift in vehicles, at the time of transmission shaft and a second shaft rotation difference exists between the power of the engine, must be with a shaft cut, can be very good synchronizer will keep a shaft speed and synchronous, block into later, again with a shaft through clutch of engine power, power continue to transmit.
In the clutch, and an indispensable buffering device, it consists of two similar to the flywheel disc disc playing together, in rectangular groove is decorated in the slots in the spring, the impact of fierce encounter between the two disks, spring, mutual happen elastic cushion external stimuli. Effective protection of engine and clutch. In all parts of the clutch platen, intensity of spring, the friction coefficient, clutch friction, diameter and clutch position number is the key factor decision clutch performance, the stiffness of hydropneumatic spring, the friction coefficient is higher, the diameter of the clutch, clutch performance is better.
When beginning to have time, to ensure the linkage of half started smoothly. Sit novice car have such experience, or remove, or started a quiver yishan, these are not good skills and linkage. The car at the start of the second shaft, gearbox, when we are still hang a block, need on the clutch, a transmission axis and power, through the synchronizer hang a block, a shaft also become motionless. Power is out from the flywheel, there must be a rotating shaft with great speed, which is why started to half of requirements than the shift much when the main reason, clutch before a stationary components, a movement.
So the speed of the poor by half linkage to digest must, is at the beginning of the power transmission shaft, and give a part of the vehicle to a smooth start posture, once the vehicle, speed difference will become small, at this time will clutch, there won't be fully up the impact.
Start to higher ramps and linkage skills. Half the speed and the engine can be digested linkage between the wheel speed difference, i.e., the power can be passed to the wheel, but not running wheel, which often occurred in the ramp. General for driving technology not skilled driver, start up the ramp when handbrake, then let the clutch is linkage, panasonic, vehicle handbrake stationary car after disaster prevention, slip. The gravity of the slide backwards and vehicle by the engine is the power to provide against, and clutch is responsible for eliminating the speed difference exists here.
Vehicles in this kind of circumstance, the driver can easily start, continue to trample accelerator pedal to obtain enough to further improve speed of torsion, vehicle goes up the slope. Now the skills required for half a linkage, if half linkage too weak, might efforts in the open hand brake when slide backwards, easy to cause the vehicle's panic, if half of a joint efforts, easy is accelerating and hit limber fast-drawing. So for beginners, can let the engine speed slightly tall, and the greater half linkage, make vehicles have a walk when the trend, and loosen the handbrake.
When will the novice driving some mistakes on the use of the clutch. As a novice, due to driving technology, it will be difficult to unskilled oil from good coordination, resulting in use when the clutch of some beneath the clutch, and these operating methods are also appeared in the half of time.
Avoid clutch at half time state can effectively protect the linkage of clutch. Some of the novice just when due to stress, oil from bad cooperation and started out in the car, then remove and clutch shot big throttle pressure very low, but also don't lift realize all along, the linkage of engine speed and a shaft rotational speed of the huge, and vehicle speed is slowly started, the great speed of all poor by clutch linkage, this is very destroyed digestion. Clutch, In order to avoid using the ramp frequent trample brake, so half feet in half the speed KongZhiChe linkage to, or a clutch. Frowsty
The whole process of sliding friction clutch occurs, the long time of sliding friction will damage the clutch. Driving on the left foot in general like the clutch not consciously, resulting in the clutch pedal under pressure for a long time, the vehicles at half linkage. All of these operations can accelerate the clutch disc wear, the dynamic performance and fuel economy of vehicle can cause damage.
The clutch is a frequent automobile parts of the friction over time, it will be increased frequency of use and wear, and can produce clutch skid phenomenon. For experienced pilots can be found, such as advance whether we can judge the clutch in situ skidding car when a block, then hang soonly, and then slowly lift clutch brake up until completely, if the clutch lift, engine flameout this proof of your clutch not sliding, anyway if the clutch is completely lift and car is not leaving the clutch is proof that you.
There is in start when suddenly felt clutch position, also the clutch, another is the precursor of sliding speed in urgent when we just feel engine speed in rising, and speed, but not all of these conditions are signs of sliding clutch. When the clutch when we want to wear or skid timely inspection, replacement, otherwise will make the engine output power can effectively to the output shaft, but will power loss in the clutch plate and the sliding friction between the flywheel, and the friction between energy consume, for it will cause power transmission, also dues increase the cost of oil transport.
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