毕业-轻型货车螺旋弹簧离合器设计Word文档下载推荐.doc
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评语
评阅人（签章）
成绩
答辩委员会主任（签章）
年月日
西南交通大学本科毕业设计（论文）第Ⅱ页
毕业设计（论文）任务书
班级车辆工程一班学生姓名XXX学号2007XXXX
发题日期：
年月日完成日期：
月日
题目轻型货车螺旋弹簧离合器设计
1、本论文的目的、意义
（1）根据汽车总体设计要求对离合器进行匹配设计；
（2）掌握汽车离合器、操纵机构及扭转减振器的设计方法；
（3）进一步培养学生计算及制图等基本技能，进一步提高计算机知识的能力；
（4）树立正确的设计思想和工作作风。
2、学生应完成的任务
（1）参加毕业实习，完成对设计题目的调研工作；
（2）收集资料，并完成外文资料翻译约3000字（10000英文字符）；
（3）完成约2万字毕业设计论文；
（4）完成图纸工作量0#图纸两张或相当于两张的两张的0#图纸
西南交通大学本科毕业设计（论文）第Ⅲ页
3、论文各部分内容及时间分配：
（共10周）
第一部分 收集资料，方案确定；
（1周）
第二部分 主要参数及尺寸确定、有关计算和校核；
（2周）
第三部分 按照图纸要求工作量，用计算机绘图（包括离合器总成图一张0号或1号；
扭转减振器部件图1号；
离合器的操纵机构图1号或螺旋弹簧零件图一张 （3周）
第四部分 撰写毕业设计论文 （2周）
第五部分 论文修改及正式论文、论文打印和图纸绘制。
（1周）
评阅及答辩 指导教师评阅及答辩 （1周）
备注
给定参数为：
汽车最高车速110km/h；
装载质量2.5吨；
最小转弯直径为14m；
最大爬坡度0.32。
指导教师：
年月日
审批人：
年月日
西南交通大学本科毕业设计（论文）第Ⅳ页
摘要
汽车工业随着时间的推移有了长足的发展，汽车的结构也日益完善。
离合器作为汽车六大系统之一传动系的主要部件之一，其结构合理性，整车匹配性，直接关系到汽车的使用方便性、动力性及经济性。
本论文主要研究离合器与整车的匹配性设计。
本论文主要做了以下方面的研究：
（1）对汽车离合器中的摩擦式离合器进行了简略介绍。
（2）对不同的离合器进行了分析对比，最终确定并选择了周置螺旋弹簧离合器作为设计目标。
（3）根据轻型货车螺旋弹簧离合器设计任务书所给设计参数进行了汽车的总体设计，并且确定了汽车的结构型式和主要参数。
（4）由总体设计中部分参数，完成了离合器的基本设计。
（5）进行了目标离合器所用零部件的选型、匹配性设计和校核计算。
（6）设计离合器操纵系统。
分析比较了机械式和液压式两种不同的操纵系统的优缺点。
并确定了液压式式操纵系统作为设计目标，完成其设计和尺寸计算。
关键词：
离合器，螺旋弹簧，匹配
西南交通大学本科毕业设计（论文）第Ⅴ页
Abstract
Autoindustryhasachievedgreatdevelopmentastimegoes,aswellasthestructureofautomobilehasimprovedsteadily.Clutchactsasoneofthemainpartofpowertrains,whichisoneofthebiggestsixsystempartsofautomobile,itsreasonablestructureandcarloadmatchingpropertyhasdirectrelationshipwiththeconvenience,dynamicpropertyaswellaseconomyofautomobile.Thispaperstudiestheclutchandmatchingtothevehicledesign.
Thispapermainlydothefollowingresearch:
（1）Tointroducefrictionclutchbrieflywhichisonetypeoftheautomobileclutch.
（2）ComparedtothedifferentstructureoftheClutch,andchosetheWeeksforthespiralspringclutchasthedesignobjective.
（3）Accordingtodesignparametersofthedesignrequirementsofthelightvehiclespringclutchdesigntocompletethetotaldesign,andchosethestructuretypeandthemainparametersofthevehicle.
（4）Accordingtosomeparametersofthetotaldesigntocompletebasicdesignoftheclutch.
（5）Madethetargetclutch’suseingpartsselection、matchsdesignandcheckcalculation.
（6）Designclutchcontrolsystem.Analysisandcomparisontheadvantagesanddisadvantagesofthetwodifferentcontrolsystems,mechanicalcontrolsystemandhydrauliccontrolsystem.Choosethehydrauliccontrolsystemasdesignobjective,andcompleteitsdesignandsizecalculation.
Keywords:
Clutch,spiralspring,matching
西南交通大学本科毕业设计（论文）第Ⅵ页
目录
第1章离合器 1
1.1简述 1
1.2离合器的发展历程 1
1.3离合器的分类 3
1.4离合器的作用 4
1.5摩擦式离合器结构原理 4
1.6小结 6
第2章摩擦式离合器的结构型式及工作特性 7
2.1单片离合器、双片离合器及多片离合器 7
2.2中央弹簧离合器 8
2.3周置弹簧离合器 8
2.4斜置弹簧离合器 10
2.5膜片弹簧离合器 11
2.6小结 11
第3章汽车的总体设计 12
3.1毕业设计任务中已知相关参数 12
3.2汽车形式的选择 12
3.2.1驱动形式 12
3.2.2轴数 12
3.2.3布置形式 13
3.3汽车总体参数的确定 13
3.3.1汽车质量参数的确定 13
3.3.2汽车主要尺寸的确定 15
3.3.3汽车主要性能参数的选择 16
3.4汽车发动机的选择 18
3.4.1发动机形式的选择 18
3.4.2发动机主要性能指标的选择 20
3.5轮胎选择及主减速器传动比的确定 22
3.6本章小结 23
第4章摩擦式离合器基本结构尺寸、参数的选择 24
4.1离合器转矩容量 24
4.2摩擦片外径、内径及厚度的确定 26
4.3摩擦片后备系数的确定 28
4.4单位压力的确定 29
4.5摩擦片的一些约束条件 30
4.5.1最大圆周速度的约束 30
4.5.2扭转减振器布置半径的约束 30
4.5.3单位摩擦面积传递的转矩的约束 30
4.5.4单次接合的单位摩擦面积滑磨功的约束 31
4.6小结 32
第5章离合器零部件的结构选型及设计计算 33
5.1从动盘选型 33
5.1.1从动盘设计 34
5.1.2从动盘毂设计 36
5.1.3从动盘摩擦材料 39
5.2压盘和离合器盖 40
5.2.1压盘设计 40
5.2.2离合器盖设计 43
5.3离合器的分离装置 44
5.3.1分离杆设计 44
5.3.2分离轴承及分离套筒 47
5.4圆柱螺旋弹簧设计 47
5.4.1结构设计要点 47
5.4.2弹簧的计算公式、材料及需用应力 49
5.5扭转减振器的设计 52
5.5.1扭转减振器的功用、一般结构和工作原理 52
5.5.2扭转减振器的主要参数及相关计算 54
5.5.3减震弹簧的设计 57
5.5.4目前通用从动盘减振器的局限性 58
5.6小结 59
第6章离合器操纵系统设计计算 60
6.1离合器踏板位置、行程和踏板力 60
6.1.1踏板位置 60
6.1.2踏板行程 61
6.1.3踏板力 62
6.2操纵系统周边工作环境和时间因素的影响 63
6.3离合器操纵机构 63
6.3.1机械式传动 63
6.3.2液压式传动 66
6.4操纵机构的设计计算 67
6.4.1操作系统传动比的计算 67
6.4.2液压传动各主要尺寸的确定 68
6.4.3油管设计 69
6.5小结 70
结论 71
致谢 72
参考文献 73
附录 74
西南交通大学本科毕业设计（论文）第50页
第1章离合器
1.1简述
以内燃机为动力源的机械传动汽车中，离合器都是一个独立的部件。
虽然自动传动系统是汽车传动系的发展趋势，但也有人指出：
德国出版的2003年汽车世界汽车年鉴中介绍，2002年世界上114家汽车公司所生产的1864款乘用车中，手动机械式车款数为1337：
而在我国，自动档车款式只占全国平均数的26.53％，手动挡汽车仍是世界上车款的主流（当然并不能排除一些国家和地区仍然以自动挡式汽车为主流）。
在未来的发展中，考虑到传动系由MT向AT过渡，采用AMT技术的产品在改造中也较为容易，因此AMT技术是AT的有利竞争者。
可以说，离合器和汽车的动力源一样，在未来的机械时代是不可能从汽车上消失的。
1.2离合器的发展历程
早期研发中最为成功的离合器是锥形离合器。
它的原型出现在1889年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上，是将发动机飞轮的内孔做成锥体做为离合器的主动件。
直到20世纪20年代中期锥型离合器仍然在使用，就当时来说，锥型离合器的制造较容易，摩擦面较容易修复。
它的摩擦材料使用过驼毛带，皮带等。
不过那时也曾出现过蹄-鼓式离合器来替代锥型离合器。
锥式离合器和蹄-鼓式离合器，都容易造成分离不彻底，严重时出现主、从动件根本无法分离的自锁现象（当时所能提供的材料复合体的摩擦系数变化很大，容易引起自锁）。
现今使用的单盘式离合器的先驱是多片盘离合器，是直到1925年以后才出现的。
多片盘式离合器的优点是：
在汽车起步时离合器的结合较平顺，无冲击。
早期的是多片按成对布置设计，一个钢盘片对一青铜盘片。
采用金属对金属的摩擦副，把他们浸在油中工作，能达到更接近预期的性能。
浸在油中的盘片式离合器，盘子直径不能过大，这样可以避免在高速时把油甩掉。
另外，油也容易把金属盘片粘住，不易分离。
总体来说优点大于缺点，是因为在当时，离合器还在原创阶段，性能不稳定。
石棉基摩擦材料的引入和和结构上的部分改进，使单片式离合器可以传递更大的转矩，能承受更高的温度。
另外，采用石棉基摩擦材料后可减小摩擦面积，进而可以减少摩擦面的数量，多片离合器走向单片离合器的关键也在于此。
20世纪20年代末开始，直到进入30年代时也仅仅有工程车辆，赛车和大功率的轿车上才使用多片离合器了。
早期的单片干式离合器有与锥式离合器相雷同的问题：
离合器结合时不够平顺。
由于单片干式离合器结构紧凑，散热性好，转动惯量较小，导致以内燃机为动力的汽车以它作为主流离合器。
在成功开发了冲压件离合器盖以后其使用频率更是扩大。
多年的经验的和技术上的改进使汽车逐渐趋向于首选单片干式离合器，因为它具有从动部分转动惯量较小、散热性好、结构紧凑、调整方便和分离彻底等优点，结构上进行了改进后，已能做到结合平顺，所以广泛应用于大、中、小型各类车型中。
如今单片干式离合器在结构设计方面相当完善。
具有轴向弹性的从动盘的采用提高了离合器的结合平顺性。
扭转减振器在离合器从动盘总成中应用，更是防止扭转系统的扭转共振，有效地控制了传动系的噪声和动载荷。
后来又出现的双质量飞轮扭转减振器，更能有效控制传动系的噪声和动载荷。
对于重型离合器，由于现代商用车的发展趋于大型化，发动机功率也在不断加大，但离合器允许加大尺寸的空间一定（现在离合器从动盘的直径已达到430mm），离合器的使用条件越来越差，所以增加离合器传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已成为重型离合器当前及今后的发展趋势。
为了增大离合器的传扭能力，在重型汽车上可采用双片干式离合器。
从理论上说，在相同的径向尺寸下，双面离合器的传扭能力和使用寿命是单片的1倍。
但受到其他客观因素的影响（如散热等），实际的效果达不到原来效果的一倍。
拉式膜片弹簧的离合器，其允许的传扭能力要比其他的结构形式大。
从动盘采用金属陶瓷的离合器比采用一般有机片摩擦材料的离合器传扭能力可提高30%，而使用寿命要提高70%以上。
近年，湿式离合器在技术上得到不断改进，湿式离合器又开始广泛应用在国外某些重型牵引汽车和自卸汽车上。
和干式离合器相比，由于采用了油泵进行强制冷却，摩擦表面温度一般都比较低（不超过93°
C），所以，起步时长时间的打滑也不至于将摩擦片烧损。
据相关报道，这种离合器有着非常好的起步能力，其使用寿命
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