東風EQ1135F19D中型貨車膜片彈簧離合器設計

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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: 東風EQ1135F19D中型貨車膜片彈簧離合器設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-8 學 生 姓 名: 張禹 導 師 姓 名: 孫遠濤 開 題 時 間: 2011年3月11日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 張禹 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程07-8 指導教師姓名 孫遠濤 職稱 實驗師 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是√否 題目名稱 東風EQ1135F19D中型貨車膜片彈簧離合器設計 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1、研究現(xiàn)狀 現(xiàn)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。在以內(nèi)燃機作為動力的機械傳動汽車中，離合器作為一個獨立部件而存在，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連接的總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是依靠主，從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。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。 在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中，錐形離合器最為成功。制造比較容易，摩擦面容易修復。那時也增出現(xiàn)過蹄-鼓式離合器來代替錐形離合器。但無論錐形離合器、還是蹄-鼓式離合器，都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主、從動件根本無法分離的自鎖現(xiàn)象。 現(xiàn)在所有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。多片離合器最主要的優(yōu)點是，在汽車起步時離合器的結(jié)合比較平順，無沖擊。早期的設計中，多片按成對布置設計，一個鋼盤片對著一青銅片。采用純粹的金屬對金屬的摩擦副，把它們浸在油中工作，能達到更加滿意的性能。浸在油中的盤式離合器，盤在直徑不能太大，以避免在高速時把油甩掉。此外，油也容易把金屬盤片粘住，不易分離。 實際上早在1920年就出現(xiàn)了單片式離合器，但由于當時技術(shù)設計上的缺陷，造成了單片離合器在結(jié)合時不夠平順等問題。多年的實際經(jīng)驗和技術(shù)上的改進使人們逐漸趨向于單片干式摩擦離合器，因為它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小、散熱性好、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，已能做到結(jié)合平順，因此現(xiàn)在廣泛應用于大、中、小各類車型中。 如今采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的結(jié)合平順性。離合器從動盤總成中裝有扭轉(zhuǎn)減震器，防止了傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振，減小了傳動系統(tǒng)噪聲和動載荷。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(jié)構(gòu)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的踏板力。另外，近年來由于多片濕式離合器在技術(shù)上的不斷改善，在國外的某些重型牽引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(jié)果，摩擦表面的溫度較低。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。 隨著汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速功率的不斷提高、汽車電子技術(shù)的告訴發(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角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推片膜片彈簧離合器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。結(jié)構(gòu)上采用拉式膜片彈簧離合，其允許的傳扭能力要比推式大。從動盤采用金屬陶瓷的離合器比一般有機片摩擦材料的離合器傳扭能力提高30%，而使用壽命至少提高70%以上。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應高轉(zhuǎn)速，增加傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操作，已成為離合器的發(fā)展趨勢。 2. 選題目的和意義 離合器是傳動系中直接與發(fā)動機相連接的裝置。它的作用是平穩(wěn)結(jié)合、切斷發(fā)動機和傳動系之間的動力傳遞。離合器可以保證汽車平穩(wěn)起步：避免變速器換擋時，輪齒間發(fā)生劇烈的沖擊：防止傳動系中各零部件由于過載而損壞。 目前，國內(nèi)外中型貨車離合器通常使用膜片彈簧離合器。而膜片彈簧按其從動片數(shù)又分為單片式、雙片式和多片濕式離合器。為了提高中型貨車離合器的使用性能，研究人員對離合器的組成部分，進行了更進一步的研究。比如，近年來出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)減振特性和性能價格比較理想的雙質(zhì)量飛輪結(jié)構(gòu)。 膜片彈簧離合器是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，具有一系列優(yōu)點： （1）膜片彈簧具有理想的非線性彈性特性，彈簧壓力在摩擦片的允許磨損范圍內(nèi)基本保持變因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變；相對圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降，離合器分離時，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力。對于圓柱螺旋彈簧，其壓力則大大增加。 （2）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)量少，質(zhì)量小。 （3）高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降。 （4）膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。 （5）易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長。 （6）膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。 但膜片彈簧的制造工藝較復雜，制造成本高，對材質(zhì)和尺寸精度要求較高，其非線性彈性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此膜片彈簧離合器不僅在乘用車上被大量采用，而且在各種形式的商用車上也被廣泛應用。 隨著汽車運輸業(yè)的發(fā)展，中型貨車離合器還要在原有基礎上不斷提高和改進。以適應新的使用條件。從國外的發(fā)展動向來看，近年來車輛在性能上向高速發(fā)展，發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高；國內(nèi)也有類似情況。此外，中型貨車離合器的使用條件也日酷一日。因此，提高中型貨車離合器的轉(zhuǎn)扭能力、提高其使用壽命、簡化操作已成為離合器目前發(fā)展的趨勢。 二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1.設計內(nèi)容： （1）膜片彈簧離合器的總體方案結(jié)構(gòu)確定 （2）膜片彈簧基本參數(shù)的確定 （3）離合器從動盤設計 （4）離合器蓋及壓盤的設計 （5）離合器操縱機構(gòu)的設計 （6）離合器膜片彈簧的設計 （7）各主要零件的強度校核 2.擬解決的主要問題： （1）離合器打滑 （2）離合器分離不徹底 (3) 分離杠桿運動干涉 (4) 離合器分離時曲軸的竄動 （5）壓盤移動距離和踏板有效行程 三、技術(shù)路線（研究方法） 離合器總體方案設計 離合器整體結(jié)構(gòu)設計 離合器主動部分設計 離合器從動部分設計 離合器壓緊機構(gòu)設計 離合器操縱機構(gòu)設計 各主要部件強度校核 完成CAD制圖設計 傳動部件 離合器蓋 壓盤 從動盤 壓緊彈簧 分離軸承 四、進度安排 1. 調(diào)研，收集資料，撰寫開題報告 第1～2周(2月28日-3月13日) 2. 根據(jù)中型貨車離合器的特點，進行方案設計 第3～5 周(3月14日-4月3日) 3. 繪制離合器草圖 第6～8 周(4月4日-4月24日) 4. 繪制總裝配圖、部件圖和零件圖, 撰寫設計說明書 第9～12周(4月25日-5月22日) 5. 完善設計，提交指導老師審核并修改 第13～14周(5月23日-6月5日) 6. 提交系里評閱并修改，準備答辯 第15～16周(6月6日-6月19日) 7. 畢業(yè)設計答辯 第17周(6月20日-6月26日) 五、參考文獻 [1] 胡加.汽離合器技術(shù)的新發(fā)展[J].專用汽車,2000. [2] 郝琪,過學迅,羅永革,馮櫻.車用離合器的發(fā)展分析及應用研究[J].汽車工程,2003. [3] 余仁義,梁濤.汽車離合器操縱機構(gòu)的設計[J].專用汽車,2003. [4] 管文.48kW拖拉機離合器設計與分析[J].拖拉機與農(nóng)用運輸車，2008.6. [5] 宋勝偉.MC40型摩擦離合器的設計[J].煤礦機械，2004.7. [6] 周曰文.KM-650型拖拉機離合器設計與研究[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2008.1. [7] Buck R J.Optimization in Robust Engineering Design and Computer Aided Design. Quality and Reliability Engineering International[J].1995． [8] Shaver R.Manual Transmission Clutch Systems,AE17.USA:SAE,1997. [9] 徐石安，江發(fā)潮.汽車離合器 2005. [10] 王望予.汽車設計，北京：機械工業(yè)出版社，2004.8. [11] 臧杰，閻巖.汽車構(gòu)造（下冊）北京：機械工業(yè)出版社，2005.8. [12] 司傳勝.汽車膜片彈簧離合器的優(yōu)化設計[J].林業(yè)機械與木工設備，2004.12. [13]《汽車工程手冊》編輯委員會編.汽車工程手冊.北京：人民交通出版社，2001. [14] 閆春利，張希棟.汽車離合器膜片彈簧的優(yōu)化設計.林業(yè)機械與木工設備，2006.3. [15] 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. [16] 李林，劉惟信.汽車離合器膜片彈簧的優(yōu)化設計.清華大學學報，2000.5. 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日