汽車離合器的設(shè)計(jì)開題報(bào)告

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開題報(bào)告系（部）：機(jī)械工程系 20 年 3 月 30 日（學(xué)生填表）課題名稱 汽車離合器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 課題類型指導(dǎo)教師 職稱 課題來(lái)源 生產(chǎn)1.綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢(shì)，說(shuō)明選題的依據(jù)和意義汽車是作為一種交通工具而產(chǎn)生的，但是汽車發(fā)展到今天已經(jīng)不能把它理解為單純的“行”的手段。因?yàn)椤捌嚮备淖兞水?dāng)代世界的面貌，它已經(jīng)成為當(dāng)代物質(zhì)文明與進(jìn)步的象征及文明形態(tài)的一種代表。人類社會(huì)及人民生活的“汽車化” ，大大地?cái)U(kuò)大了人們?nèi)粘Ｉ畹幕顒?dòng)范圍，擴(kuò)大并加速了地區(qū)間、國(guó)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(dòng)節(jié)奏，促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展與人類的快速進(jìn)步，開創(chuàng)了現(xiàn)代“汽車社會(huì)”這樣一個(gè)嶄新的時(shí)代。隨著社會(huì)節(jié)奏的加速以及人們生活水平的提高，對(duì)汽車來(lái)說(shuō)，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(wú)路地區(qū)行駛及機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。為了滿足汽車各種行使的需求，在汽車上要需要有一套復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車上最常用的是機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)，它是由發(fā)動(dòng)機(jī)以及離合器、變速器、萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸、主減速器、差速器和驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置（如半軸）等部件組成。其中離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的部件而存在的。它在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著傳扭、分離傳動(dòng)、減振和過載保護(hù)多重功用，其品質(zhì)攸關(guān)汽車的性能，對(duì)于使用工況復(fù)雜、超載嚴(yán)重的中國(guó)汽車更是如此。隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的不斷提高、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(lái)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)果正逐步地向拉式結(jié)果發(fā)展，傳統(tǒng)的操作形式正向自動(dòng)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(yīng)高轉(zhuǎn)速，增加傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操作，已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢(shì)：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(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。我國(guó)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)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(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)在采用離合器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié)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(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時(shí)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(shí)更容易發(fā)生） ，導(dǎo)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(diǎn)是由于接觸面數(shù)多，故接合平順柔和，保證了汽車的平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多，從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤的通風(fēng)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(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點(diǎn)。而且只要在結(jié)構(gòu)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(yīng)用。如今，單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也相當(dāng)完善：采用具有軸向彈性的從動(dòng)盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動(dòng)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(jī)構(gòu)等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時(shí)兼起到分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)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(dāng)摩擦片磨損時(shí)，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時(shí)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(lái)由于多片濕式離合器在技術(shù)上的不段改善，在國(guó)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(jìn)行強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低（不超過 93℃） 。因此，允許起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)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(jù)說(shuō)這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的五、六倍。為了實(shí)現(xiàn)離合器的自動(dòng)操縱，有自動(dòng)離合器。采用自動(dòng)離合器時(shí)可以省去離合器踏板，實(shí)現(xiàn)汽車的“雙踏板”操縱。與其他自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)（如液力傳動(dòng)）相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉及傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，在歐洲小排量汽車上曾得到廣泛的應(yīng)用。但是在現(xiàn)有自動(dòng)離合器的各種結(jié)構(gòu)中，離合器的摩擦力矩的力矩調(diào)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(shí)，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(jìn)一步改善。隨著汽車運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高，以適應(yīng)新的使用條件。從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看，近年來(lái)汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，載重汽車趨向大型化，國(guó)內(nèi)也有類似的情況。此外，對(duì)離合器的使用要求也越來(lái)越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡(jiǎn)化操作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢(shì)。選題的依據(jù)和意義離合器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)系的部件，主要作用是保證汽車起步平穩(wěn)，保證傳動(dòng)系統(tǒng)換擋時(shí)工作平順，防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載等，在離合器的具體結(jié)構(gòu)上，首選，在保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的前提下，應(yīng)滿足兩個(gè)基本要求：首先，分離徹底、接合柔和。其次，離合器從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要盡可能的小。此外，還要求離合器散熱良好。之所以對(duì)離合器進(jìn)行研究分析，意義在于離合器對(duì)汽車騎著異常重要的作用，存在有以下幾點(diǎn)：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(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。而汽車起步時(shí)，汽車是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳 動(dòng) 系 （它聯(lián)系著整個(gè)汽車）與發(fā)動(dòng)機(jī)剛 性 地聯(lián)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?yàn)槠噺撵o止到前沖時(shí)，具有很大的慣 性 ，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成很大地阻力矩。在這慣 性阻 力 矩作用下，發(fā)動(dòng)機(jī)在瞬時(shí)間轉(zhuǎn)速急劇下降到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（一般 300-500RPM）以下，發(fā)動(dòng)機(jī)即熄火而不能工作，當(dāng)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(dòng)機(jī)起動(dòng)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(dòng)機(jī)和傳動(dòng)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(dòng)機(jī)所受阻力矩逐漸增大，故應(yīng)同時(shí)逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上，而不致熄火。同時(shí)，由于離合器的接合緊密程度逐漸增大，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系傳給驅(qū)動(dòng)車 輪 的轉(zhuǎn)矩便逐漸增加，到牽 引 力 足以克服起步阻力時(shí)，汽車即從靜止開始運(yùn)動(dòng)并逐步加速。2、 實(shí) 現(xiàn) 平 順 的 換 檔在汽車行駛過程中，為適應(yīng)不斷變化的行駛條件，傳動(dòng)系經(jīng)常要更換不同檔位工作。實(shí)現(xiàn)齒 輪 式變速器的換檔，一般是撥動(dòng)齒輪或其他掛檔機(jī)構(gòu)，使原用檔位的某一齒 輪 副 推出傳動(dòng)，再使另一檔位的齒輪副進(jìn)入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板，中斷動(dòng)力傳動(dòng)，便于使原檔位的嚙合副脫開，同時(shí)使新檔位嚙合副的嚙合部位的速度逐步趨向同步，這樣進(jìn)入嚙合時(shí)的沖擊可以大大的減小，實(shí)現(xiàn)平 順 的換檔。3、 防 止 傳 動(dòng) 系 過 載當(dāng)汽車進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，若沒有離合器，則發(fā)動(dòng)機(jī)將因和傳動(dòng)系剛性連接而急劇降低轉(zhuǎn)速，因而其中所有運(yùn)動(dòng)件將產(chǎn)生很大的慣 性 力 矩 （其數(shù)值可能大大超過發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)所發(fā)出的最大扭 距 ） ，對(duì)傳動(dòng)系造成超過其承載能力的載 荷 ，而使機(jī)件損壞。有了離合器，便可以依靠離合器主動(dòng)部分和從動(dòng)部分之間可能產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以消除這一危險(xiǎn)。因此，我們需要離合器來(lái)限制傳動(dòng)系所承受的最大扭距，保證安全。2.研究的基本內(nèi)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(gè)組成部分之間的連接關(guān)系，設(shè)計(jì)一款汽車的離合器，然后進(jìn)行選材并對(duì)各部分進(jìn)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(shè)計(jì)，不僅可以鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，還可以培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的能力，更重要的是還可以讓自己的知識(shí)面有一定的拓展，是一次很好的理論和實(shí)踐相結(jié)合的鍛煉機(jī)會(huì)。3.研究步驟、方法及措施①認(rèn)真分析畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，制定進(jìn)度計(jì)劃。②查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，并觀看相關(guān)實(shí)物和視頻，進(jìn)一步了解其結(jié)構(gòu)。③計(jì)算各數(shù)據(jù)，著手繪圖。④采用類比法，文獻(xiàn)法，行動(dòng)法。4.研究工作進(jìn)度①第一周-第三周：進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，進(jìn)一步收集資料，做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。②第四周-第十五周：畢業(yè)設(shè)計(jì)，撰寫些畢業(yè)論文。③第十五周：做好答辯準(zhǔn)備工作，并接受設(shè)計(jì)答辯。5.主要參考文獻(xiàn)（1） 、徐石安、江發(fā)潮 主編《汽車離合器/汽車設(shè)計(jì)叢書》 清華大學(xué)出版（2） 、馬明星 主編《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 中國(guó)電力出版社（3） 、王林超 主編《汽車構(gòu)造上下》 中國(guó)水利水電出版社（4） 、許洪國(guó) 主編《汽車?yán)碚摗? 人民交通出版社（5） 、吳建華 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