輕型貨車(chē)離合器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前　言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是在自己大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)上，參閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)離合器設(shè)計(jì)方面的主要書(shū)籍和資料，并結(jié)合四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)和課程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)而成的，其內(nèi)容和深度還有待進(jìn)一步提高。</p><p>　　汽車(chē)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)歷了上百年的歷史，融合了幾代人的智慧和心血才達(dá)到現(xiàn)今的

2、地步。其設(shè)計(jì)理論也從傳統(tǒng)的機(jī)械、力學(xué)領(lǐng)域深入到了熱、點(diǎn)、材料、控制等眾多科學(xué)領(lǐng)域。今天技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了電子化、信息化，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。</p><p>　　汽車(chē)誕生100多年來(lái),人們一直在研究汽車(chē)離合器技術(shù),希望汽車(chē)運(yùn)行更加快捷、舒適、安全、可靠。對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車(chē)傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的總成。其功用為：（1）使汽

3、車(chē)平穩(wěn)起步。（2）中斷給傳動(dòng)系的動(dòng)力，配合換檔。（3）防止傳動(dòng)系過(guò)載。  離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)（液力偶合器），或是用磁力傳動(dòng)（電磁離合器）來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合，在傳動(dòng)過(guò)程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)。目前在汽車(chē)上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器（簡(jiǎn)稱為摩擦離合器）。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)飛輪及壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)接觸面的摩擦作用，傳給從動(dòng)盤(pán)。當(dāng)駕駛員踩

4、下離合器踏板時(shí)，通過(guò)機(jī)件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動(dòng)壓盤(pán)后移，此時(shí)從動(dòng)部分與主動(dòng)部分分離。 摩擦離合器應(yīng)能滿足以下基本要求：(1)保證能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩，并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力。（2)能作到分離時(shí)，徹底分離，接合時(shí)柔和，并具有良好的散熱能力。(3)從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些。這樣，在分離離合器換檔時(shí)，與變速器輸入軸相連部分的轉(zhuǎn)速就比較容</p><p>　　本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容共分九章，主要包括

5、了緒論、概述、離合器結(jié)構(gòu)方案選取、離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定、離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)、壓盤(pán)的設(shè)計(jì)、離合器分離裝置的設(shè)計(jì)、離合器膜片彈簧的設(shè)計(jì)、扭轉(zhuǎn)減振器簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、離合器殼的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行了離合器多種方案的對(duì)比分析，詳細(xì)的進(jìn)行了膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)方案的選取和結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，本書(shū)還大量引用了有關(guān)汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)方面的書(shū)上的插圖和表格來(lái)增強(qiáng)設(shè)計(jì)的說(shuō)服力和可靠性，并參考許多以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。</p><p>

6、　　本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了指導(dǎo)老師孫慶老師的大力支持和同組同學(xué)的幫助，對(duì)本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)起了很大的作用。</p><p>　　限于水平有限，本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)還存在很多不足之處，希望老師和同學(xué)給我提出寶貴的意見(jiàn)，以便以后改進(jìn)。</p><p><b>　　編者</b></p><p><b>　　2009年5月</b>

7、</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p>　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1 離合器發(fā)展史1</p><p>　　1.

8、2 離合器概述1</p><p>　　1.2.1 離合器功用2</p><p>　　1.2.2 摩擦式離合器的分類和基本要求2</p><p>　　1.2.3離合器工作原理3</p><p>　　第2章 離合器的方案的選取5</p><p>　　2.1離合器結(jié)構(gòu)的選擇與論證5</p><

9、p>　　2..1.1從動(dòng)盤(pán)數(shù)及干、濕式的選擇5</p><p>　　2.1.2壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置5</p><p>　　2.1.3壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)形式7</p><p>　　2.1.4分離軸承和分離杠桿8</p><p>　　2.1.5離合器的通風(fēng)散熱措施9</p><p>　　2.1.6從動(dòng)盤(pán)10&

10、lt;/p><p>　　第3章 從動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.1 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)11</p><p>　　3.2 初選摩擦片外徑D、內(nèi)徑d、厚度b11</p><p>　　3.3 離合器后備系數(shù)的確定11</p><p>　　3.4單位壓力P的確定12</p><p>　　

11、3.5離合器從動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.5.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單介紹13</p><p>　　3.5.2 從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.5.2.1 從動(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.5.2.2 從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.5.3 摩擦片材料選取及與從動(dòng)片的固緊

12、方式17</p><p>　　第4章 壓盤(pán)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.1壓盤(pán)傳力方式的選擇19</p><p>　　4.2壓盤(pán)集合尺寸的確定19</p><p>　　4.3壓盤(pán)和傳動(dòng)片的材料選擇20</p><p>　　第5章 離合器膜片彈簧的設(shè)計(jì)22</p><p>　　5

13、.1膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)22</p><p>　　5.2膜片彈簧的變形特性和加載方式22</p><p>　　5.3膜片彈簧的彈性變形特性23</p><p>　　5.4膜片彈簧的參數(shù)尺寸確定25</p><p>　　5.4.1 H/h比值的選取25</p><p>　　5.4.2 R及R/r確定26<

14、/p><p>　　5.4.3 膜片彈簧起始圓錐底角26</p><p>　　5.4.4 膜片彈簧小端半徑r及分離軸承的作用半徑r26</p><p>　　5.4.5 分離指數(shù)目n、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑r27</p><p>　　5.4.6 承環(huán)的作用半徑l和膜片與壓盤(pán)接觸半徑L27</p><p>　　5.4.

15、7 膜片彈簧材料28</p><p>　　5.5膜片彈簧的計(jì)算28</p><p>　　第6章 扭轉(zhuǎn)減震器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34</p><p>　　6.1扭轉(zhuǎn)減震器的結(jié)構(gòu)介紹34</p><p>　　6.2減震彈簧的設(shè)計(jì)35</p><p>　　第7章 其他設(shè)計(jì)38</p><p>　　7

16、.1離合器分離裝置的設(shè)置38</p><p>　　7.1.1 分離桿的設(shè)計(jì)38</p><p>　　7.1.2 離合器分離套筒和分離軸承的設(shè)計(jì)38</p><p>　　7.2操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)40</p><p>　　7.2.1 操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求40</p><p>　　7.2.2 離合器操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇4

17、0</p><p>　　7.2.3 離合器操縱機(jī)構(gòu)的計(jì)算41</p><p>　　7.2.3.1 總傳動(dòng)比和總行程的計(jì)算41</p><p>　　7.2.3.2 離合器徹底分離時(shí)的踏板力Q42</p><p>　　7.3離合器殼的設(shè)計(jì)43</p><p>　　7.3.1 離合器實(shí)驗(yàn)44</p>

18、<p>　　第8章 結(jié)論與展望45</p><p><b>　　結(jié) 語(yǔ)46</b></p><p><b>　　致 辭48</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)及書(shū)目49</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

19、;　　汽車(chē)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上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車(chē)行駛過(guò)程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開(kāi)離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。其功用為：（1）使汽車(chē)平穩(wěn)起步；（2）中斷給傳動(dòng)系的動(dòng)力，配合換檔；（3）防止傳動(dòng)系過(guò)載。</p><p>　　膜片彈簧離合器是近年來(lái)在轎車(chē)和輕型汽車(chē)上廣泛采用的

20、一種離合器，它的轉(zhuǎn)矩容量大而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產(chǎn)，對(duì)于它的研究已經(jīng)變得越來(lái)越重要。此設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)詳細(xì)的說(shuō)明了輕型汽車(chē)膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)形式，參數(shù)選擇以及計(jì)算過(guò)程。</p><p>　　本文主要是對(duì)載重2噸輕型汽車(chē)的膜片式彈簧離合器進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)車(chē)輛使用條件和車(chē)輛參數(shù)，按照離合器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和要求，主要進(jìn)行了以下工作：選擇相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)主要為：摩擦片外徑的確定，離合器后備系數(shù)的確定，單位壓力的

21、確定。并進(jìn)行了總成設(shè)計(jì)主要為：分離裝置的設(shè)計(jì)，以及從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)（從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì)）和圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)等。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 離合器 , 膜片彈簧 , 從動(dòng)盤(pán) , 壓盤(pán) , 摩擦片</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Automobile Clutch in the engine and ge

22、arbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft.In the process of moving vehicle, the driver may need Peda

23、l or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smooth start,

24、 (2) to interrupt the </p><p>　　In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that widely Adopted in vehicle and light vehicle . It has great capacity of torque And more stabley , manipulate easy a

25、nd convenient ,well equilibrium ,And also can produce batch .so the research of the clutch is more and more important . This design manual elaborated on the construction form parametre choose and process of calculate of

26、the light vehicle.</p><p>　　This paper is the single-car theca spring clutch design. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, ma

27、inly for the following work：Select the design for the main parameters: the determination of friction-diameter, the determining factor clutch reserve, the pressure on the units identified . And the design of the main asse

28、mbly: the separation device design, set design and follower (the hub-driven design) and cylindrical c</p><p>　　Keywords: Clutch , Theca spring, Driven plate , Friction disc第1章 緒 論</p><p>　　1.1

29、 離合器發(fā)展史 </p><p>　　18世紀(jì)中葉，瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)，此后人們開(kāi)始設(shè)想把蒸汽機(jī)裝到車(chē)子上載人。法國(guó)的居紐（N.J.Cugnot）是第一個(gè)將蒸汽機(jī)裝到車(chē)子上的人。1770年，居紐制作了一輛三輪蒸汽機(jī)車(chē)。這輛車(chē)全長(zhǎng)7.23米，時(shí)速為3.5公里,是世界上第一輛蒸汽機(jī)車(chē)。 1858年，定居在法國(guó)巴黎的里諾發(fā)明了煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并于1860年申請(qǐng)了專利。發(fā)動(dòng)機(jī)用煤氣和空氣的混合氣體取代往復(fù)式蒸汽機(jī)的蒸汽，使用電

30、池和感應(yīng)線圈產(chǎn)生電火花，用電火花將混合氣點(diǎn)燃爆發(fā)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)有氣缸、活塞、連桿、飛輪等，煤氣機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的初級(jí)產(chǎn)品，因?yàn)槊簹獍l(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為零。 1867年，德國(guó)人奧托（Nicolaus August Otto）受里諾研制煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)的啟發(fā)，對(duì)煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了大量的研究，制作了一臺(tái)臥式氣壓煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)，后經(jīng)過(guò)改進(jìn)，于1878年在法國(guó)舉辦的國(guó)際展覽會(huì)上展出了他制作的樣品，由于該發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率高，引起了參觀者極大的興趣，在長(zhǎng)期的研究過(guò)程中，奧托提

31、出了內(nèi)燃機(jī)的四沖程理論，為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。德國(guó)人奧姆勒和卡爾·本茨根據(jù)奧托發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，各自研制出具有現(xiàn)代意義的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，為汽車(chē)的發(fā)展鋪平了道路。1892年，德國(guó)工程師</p><p><b>　　1.2 離合器概述</b></p><p>　　對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)，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(chē)傳動(dòng)系中直接與發(fā)

32、動(dòng)機(jī)相連接的總成。目前，各種汽車(chē)廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)等四部分。主、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)是使離合器主、從動(dòng)部分分離的裝置。</p><p>　　1.2.1 離合器功用</p><p>　　1）在汽車(chē)起步時(shí)，通過(guò)離合器主、從動(dòng)部分之間的

33、摩擦、轉(zhuǎn)速的逐漸接近，確保汽車(chē)起步平穩(wěn)。</p><p>　　2）當(dāng)變速器換擋時(shí)，通過(guò)離合器主、從動(dòng)部分的迅速分離來(lái)切斷動(dòng)力的傳遞，以減輕齒輪輪齒間的沖擊，保證換擋時(shí)國(guó)內(nèi)工作平順。</p><p>　　3）當(dāng)傳給離合器的轉(zhuǎn)矩超過(guò)其所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，其主、從動(dòng)部分之間將產(chǎn)生滑磨，防止傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載。</p><p>　　由上述可知，欲使離合器起到以上幾個(gè)作用，它應(yīng)該

34、是這樣一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：其主動(dòng)部分和從動(dòng)部分可以暫時(shí)分離，又可以逐漸接合，并且在傳動(dòng)過(guò)程中還要有可能產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，離合器的主動(dòng)部件與從動(dòng)部件之間不可采用剛性聯(lián)接，應(yīng)借兩者接觸面之間的摩擦作用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩（摩擦離合器），或者利用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)（液力耦合器），或是利用磁力傳遞轉(zhuǎn)矩（電磁離合器）。在離合器中產(chǎn)生摩擦所需的壓緊力，可以是彈簧力、液壓作用力或電磁力。目前，汽車(chē)上使用比較廣泛的是彈簧壓緊的摩擦離合器（通常簡(jiǎn)稱為摩擦離合器）。<

35、;/p><p>　　1.2.2 摩擦式離合器的分類和基本要求 </p><p>　　摩擦式離合器結(jié)構(gòu)類型較多，且可有多種組合。為了清楚可見(jiàn)，用下列圖表顯示其相互關(guān)系。汽車(chē)機(jī)械式離合器的結(jié)構(gòu)分類見(jiàn)圖1.1</p><p>　　圖1-1 汽車(chē)摩擦式離合器分類圖</p><p>　　為保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計(jì)離合器應(yīng)滿足如下基本要求：<

36、/p><p>　　1）在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并具有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止傳動(dòng)系過(guò)載；</p><p>　　2）接合過(guò)程要安全、平順、柔和，保證汽車(chē)起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊；</p><p>　　3）分離時(shí)要迅速、徹底；</p><p>　　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

37、器的磨損；</p><p>　　5）高速旋轉(zhuǎn)時(shí)具有可靠的強(qiáng)度，應(yīng)注意平衡并免受離心力的影響；</p><p>　　6）應(yīng)使汽車(chē)傳動(dòng)系避免共振，具有吸收振動(dòng)、沖擊和減少噪聲的能力；</p><p>　　7）操縱輕便，工作性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　以上這些要求中最為重要的是使用可靠、壽命長(zhǎng)以及生產(chǎn)和使用中的良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)保

38、指標(biāo)。</p><p>　　隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率的不斷提高和汽車(chē)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)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)。</p><p>

39、　　1.2.3離合器工作原理</p><p>　　簡(jiǎn)單摩擦離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪1是離合器的主動(dòng)部件，帶有摩擦片的從動(dòng)盤(pán)2和從動(dòng)盤(pán)轂6借滑動(dòng)花鍵與變速器第一軸（離合器從動(dòng)軸）5相聯(lián)。壓緊彈簧4將從動(dòng)盤(pán)嚴(yán)謹(jǐn)在飛輪端面上。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動(dòng)盤(pán)接觸面之間的摩擦作用而傳到從動(dòng)盤(pán)上，再由此經(jīng)過(guò)變速器的第一軸和傳動(dòng)系統(tǒng)中一系列部件傳給驅(qū)動(dòng)輪。壓緊彈簧的壓緊力越大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。&l

40、t;/p><p>　　由于汽車(chē)在行駛過(guò)程中需經(jīng)常保持動(dòng)力傳遞，而中斷傳動(dòng)只是暫時(shí)的需要，所以汽車(chē)離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分應(yīng)經(jīng)常處于接合狀態(tài)。摩擦副之間采用彈簧作為壓緊裝置即是為了適應(yīng)這一要求。欲使離合器分離時(shí)，只要踩下操縱機(jī)構(gòu)中的離合器踏板3，套在從動(dòng)盤(pán)轂環(huán)槽中的撥叉便撥動(dòng)從動(dòng)盤(pán)，克服壓緊彈簧的壓力向右移動(dòng)而與飛輪分離，摩擦副之間的摩擦力消失，從而中斷了動(dòng)力傳遞。</p><p>　　當(dāng)需要

41、重新恢復(fù)動(dòng)力傳遞時(shí)，為使汽車(chē)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化比較平穩(wěn)，應(yīng)該適當(dāng)控制放松離合器踏板的速度，使從動(dòng)盤(pán)在壓緊彈簧的壓力作用下向左移動(dòng)，與飛輪恢復(fù)接觸，二者接觸面間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增加。當(dāng)飛輪和從動(dòng)盤(pán)將接合還不緊密，摩擦力矩比較小時(shí)，二者可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪和從動(dòng)盤(pán)接合緊密程度的逐步增大，二者的轉(zhuǎn)速也逐漸增加等。直到離合器完全接合而停止打滑時(shí)，汽車(chē)速度才與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。</p>

42、<p>　　摩擦離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩取決于摩擦副間的最大靜摩擦力矩，而后者又取決于摩擦面間的壓緊力、摩擦因數(shù)以及摩擦面的數(shù)目和尺寸。因此，對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的離合器說(shuō)，最大靜摩擦力矩是一個(gè)定值。當(dāng)輸入轉(zhuǎn)矩達(dá)到此值時(shí)，則離合器出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，因而限制了傳給傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩，以防止超載。</p><p>　　由上述工作原理可以看出，摩擦離合器主要由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。主、從動(dòng)部分

43、和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)，而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器分離的裝置。</p><p>　　圖1.1離合器工作原理圖</p><p>　　第3章 汽車(chē)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)中已知相關(guān)參數(shù)</p><p>　　表3-1設(shè)計(jì)所給參數(shù)</p><p>　　3.2

44、汽車(chē)形式的選擇</p><p>　　汽車(chē)的不同形式，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式以及布置形式上的不同。</p><p>　　3.2.1 驅(qū)動(dòng)形式</p><p>　　驅(qū)動(dòng)型式常用、、等代號(hào)來(lái)表示。其中第一個(gè)數(shù)字表示車(chē)輪的總數(shù)，后一位表示驅(qū)動(dòng)輪數(shù)。式汽車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，廣泛使用在轎車(chē)和總質(zhì)量小于19t的公路用車(chē)上。</p><p>　　結(jié)合設(shè)

45、計(jì)要求，因設(shè)計(jì)貨車(chē)額定載荷質(zhì)量偏大，本設(shè)計(jì)選擇后輪雙胎形式。</p><p><b>　　3.2.2 軸數(shù)</b></p><p>　　汽車(chē)可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響汽車(chē)軸數(shù)的因素主要有汽車(chē)的總質(zhì)量、道路法規(guī)對(duì)軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車(chē)的結(jié)構(gòu)等。</p><p>　　包括乘用車(chē)、汽車(chē)總質(zhì)量小于19t的公路運(yùn)輸車(chē)輛和軸

46、荷不受道路、橋梁限制的非公路行駛車(chē)輛（如礦用自卸車(chē)等），均采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉的兩軸方案。</p><p>　　結(jié)合設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)選用兩軸式。</p><p>　　3.2.3 布置形式</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)貨車(chē)的主要優(yōu)點(diǎn)是：可以采用直列、V型或臥式發(fā)動(dòng)機(jī)，且發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障容易，發(fā)動(dòng)機(jī)接近性能良好，維修方便，離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

47、，比較容易布置，貨箱地板高度低。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)平頭貨車(chē)的主要缺點(diǎn)是：駕駛室內(nèi)部擁擠，隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)困難。</p><p>　　綜合設(shè)計(jì)任務(wù)，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)平頭兩軸后輪雙胎式貨車(chē)。</p><p>　　3.3 汽車(chē)總體參數(shù)的確定</p><p>　　3.3.1 汽車(chē)質(zhì)量參數(shù)的確定</

48、p><p><b>　?。?）質(zhì)量系數(shù)</b></p><p>　　質(zhì)量系數(shù)是指汽車(chē)裝載質(zhì)量與汽車(chē)整車(chē)整備質(zhì)量的比值，如表3-2所示</p><p>　　表3-2不同類型的汽車(chē)質(zhì)量系數(shù)</p><p><b>　　初取</b></p><p>　?。?）．汽車(chē)的裝載質(zhì)量（簡(jiǎn)稱裝載

49、量）me和載客量</p><p>　　在硬質(zhì)良好路面上行駛時(shí)所允許的額定裝載量；當(dāng)汽車(chē)在碎石路面上行駛時(shí)，裝載質(zhì)量應(yīng)有所減少（約為好路的75%--85%），約2.0t。</p><p>　　輕型貨車(chē)要求駕駛和副駕駛，無(wú)需多余載客，按亞洲人均體重算，約為0.065Kg/人。</p><p>　?。?）．整車(chē)整備質(zhì)量m0</p><p>　　車(chē)上

50、帶有全部設(shè)備（包括隨車(chē)工具，備胎等），加滿燃料和水，但是沒(méi)有載貨和載人時(shí)的整車(chē)質(zhì)量。</p><p><b>　　由質(zhì)量系數(shù)確定：</b></p><p>　?。?）．汽車(chē)總質(zhì)量的確定</p><p>　　表3-3 汽車(chē)總質(zhì)量計(jì)算公式</p><p><b>　　貨車(chē)的總質(zhì)量：</b></p&

51、gt;<p>　　=2.5t+2.5t+0.065t2=5.13t</p><p>　?。?）．汽車(chē)軸荷分配</p><p>　　汽車(chē)的軸荷分配是指汽車(chē)在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車(chē)軸對(duì)支承平面的垂直負(fù)荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來(lái)表示。</p><p>　　各類汽車(chē)的軸荷分配見(jiàn)表3-4</p><p>　　表3-4 各

52、類汽車(chē)的軸荷分配</p><p>　　貨車(chē)形式為后輪雙胎。</p><p>　　表 3-5 設(shè)計(jì)貨車(chē)的軸荷分配</p><p>　　由此可以得出滿載時(shí)單前輪的負(fù)荷為：820.8kg</p><p>　　滿載時(shí)單后輪的負(fù)荷為：872.1kg</p><p>　　3.3.2 汽車(chē)主要尺寸的確定</p>&l

53、t;p>　　汽車(chē)的主要尺寸有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸和貨車(chē)車(chē)頭長(zhǎng)度等。</p><p><b>　?。?）．外廓尺寸</b></p><p><b>　　總長(zhǎng)： </b></p><p>　　寬度： （經(jīng)驗(yàn)公式）</p><p><b>　　高度：（經(jīng)驗(yàn)公式）</b&g

54、t;</p><p>　　其中軸間底部離地高（一般大于最小離地間隙，見(jiàn)以后章節(jié)）、地板及下部零件高、室內(nèi)高（一般在1120~1380mm之間）和車(chē)頂造型高度(一般在20~40mm)都是預(yù)設(shè)值。</p><p><b>　?。?）．軸距</b></p><p>　　輕型貨車(chē)對(duì)機(jī)動(dòng)性能要求高，故軸距應(yīng)取短些。由表3-6可初取對(duì)應(yīng)</p>

55、<p>　　表3-6 貨車(chē)的軸距和輪距</p><p>　　注：參考各類汽車(chē)的軸距和輪距</p><p>　?。?）．前、后輪距和</p><p>　　貨車(chē)的輪距與汽車(chē)結(jié)構(gòu)布置形式有關(guān)?，F(xiàn)初取為</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　（4）．前

56、懸和后懸</b></p><p>　　前懸對(duì)平頭汽車(chē)上下車(chē)的方便性有影響，前鋼板彈簧長(zhǎng)度也影響前懸尺寸。貨車(chē)前懸一般在1100mm~1300mm范圍內(nèi)。</p><p>　　貨車(chē)后懸長(zhǎng)度取決于貨箱、軸距和軸荷分配的要求。輕型、中型貨車(chē)的后懸一般在1200mm~2200mm之間。初取為</p><p><b>　　，</b></

57、p><p><b>　　(5)貨車(chē)車(chē)頭長(zhǎng)度</b></p><p>　　貨車(chē)車(chē)頭長(zhǎng)度系指從汽車(chē)的前保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離。長(zhǎng)頭型貨車(chē)車(chē)頭長(zhǎng)度尺寸一般在2500~3000mm之間，平頭型貨車(chē)一般在1400~1500mm之間。初取為</p><p>　　3.3.3 汽車(chē)主要性能參數(shù)的選擇</p><p><b>　　

58、（1）．動(dòng)力性參數(shù)</b></p><p><b>　　最高車(chē)速：</b></p><p><b>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　直接檔和Ⅰ檔最大動(dòng)力因素和：</p><p>　　輕型貨車(chē)一般不帶掛車(chē)，平均車(chē)速和加速性的要求也較高，Ⅰ檔最大動(dòng)力因數(shù)標(biāo)志著汽車(chē)的最大爬坡能力

59、和越過(guò)困難路段的能力，還標(biāo)志著起步連續(xù)換檔的能力。見(jiàn)表3-7取=0.05, =0.35。</p><p>　　表3-7汽車(chē)動(dòng)力性參數(shù)范圍</p><p><b>　　加速時(shí)間t的確定：</b></p><p>　　貨車(chē)起步連續(xù)換擋加速時(shí)間是汽車(chē)加速性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。載貨汽車(chē)通常用0-60km/h的加速時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。</p>&l

60、t;p><b>　　初選</b></p><p><b>　　最大爬坡度：</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，最大爬坡度為0.34。</p><p>　　汽車(chē)比功率和比轉(zhuǎn)矩： </p><p>　　按照表3-7初步取：</p><p>　　比功率：發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率

61、與汽車(chē)總質(zhì)量的比值，可以初取為20kw/t</p><p>　　比轉(zhuǎn)矩：發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與汽車(chē)總質(zhì)量的比值 可以初取為42N.m/t</p><p>　?。?）．燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)</p><p>　　是指在水平的水泥或?yàn)r青路面上以經(jīng)濟(jì)車(chē)速滿載行駛的百公里耗油量</p><p>　　此輕型貨車(chē)采用柴油機(jī)。由表3-8初取單位燃油消耗量為2.0<

62、;/p><p>　　表3-8 貨車(chē)單位燃油消耗量</p><p>　　（3）．汽車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎直徑</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎直徑</p><p><b>　?。?）．汽車(chē)通過(guò)性</b></p><p>　　總體設(shè)計(jì)要確定的通過(guò)性幾何參數(shù)有：最小離地間隙、接近角、離去角和縱向通過(guò)半徑

63、等。</p><p>　　表3-9 汽車(chē)通過(guò)性的幾何參數(shù)</p><p><b>　　初取</b></p><p>　?。?）．汽車(chē)操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性及舒適性</p><p><b>　　汽車(chē)操縱穩(wěn)定性參數(shù)</b></p><p>　　汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的參數(shù)的評(píng)價(jià)參數(shù)較多，與總

64、體設(shè)計(jì)有關(guān)并能作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的有：</p><p>　　轉(zhuǎn)向特性參數(shù)：通常以0.4g的向心加速度沿定圓轉(zhuǎn)向時(shí)前后輪側(cè)偏角之差作為評(píng)價(jià)參數(shù)，在間為宜。</p><p>　　車(chē)身側(cè)傾角：汽車(chē)以0.4g的向心加速度沿定圓等速行駛是車(chē)身縱切面與前進(jìn)方向垂直平面的夾角，在間為宜。</p><p>　　制動(dòng)前俯角：汽車(chē)以0.4g的減速度制動(dòng)時(shí)車(chē)身水平切面與前進(jìn)方向水平面間的夾角，

65、在間為宜。</p><p><b>　　制動(dòng)性參數(shù)</b></p><p>　　GB7258—1997《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全條例》中規(guī)定的路試檢驗(yàn)行車(chē)制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求如表3-10</p><p>　　表3-10 路試檢驗(yàn)行車(chē)制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求</p><p><b>　　舒適性</b></

66、p><p>　　舒適性包括平順性、空氣調(diào)節(jié)性能、車(chē)內(nèi)噪聲、稱作環(huán)境及駕駛員的操作性能。其中汽車(chē)平順性常用垂直振動(dòng)參數(shù)評(píng)價(jià)，包括頻率和振動(dòng)加速度等，此外懸架動(dòng)撓度也用來(lái)作為評(píng)價(jià)參數(shù)之一</p><p>　　表3-11 懸架的靜撓度、動(dòng)撓度和偏頻</p><p>　　3.4 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　3.4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇</

67、p><p>　?。?）．汽油機(jī)與柴油機(jī)的選用</p><p>　　目前世界上大多數(shù)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)都是采用的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)。近20年來(lái)也僅僅在少數(shù)汽車(chē)上出現(xiàn)了新的動(dòng)力裝置，如轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、高能蓄電池等，但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的種種原因，這些新型發(fā)動(dòng)機(jī)尚未普及。據(jù)相關(guān)專家們預(yù)測(cè)：在本世紀(jì)初甚至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)仍將是汽車(chē)使用發(fā)動(dòng)機(jī)的主要類型。所以，也僅僅針對(duì)這種發(fā)動(dòng)機(jī)討論選型問(wèn)題?？傮w上說(shuō)，

68、它可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類。在我國(guó)現(xiàn)行的汽車(chē)上主要采用汽油機(jī)，它與柴油機(jī)在數(shù)量上的百分比為88：12。世界上，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是逐步柴油化?，F(xiàn)今歐美大型汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)柴油化，中型汽車(chē)也多采用柴油機(jī)。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)具有燃料經(jīng)濟(jì)性好、工作可靠、壽命長(zhǎng)、使用成本低和排污少等優(yōu)點(diǎn)。但是柴油機(jī)也有工作粗暴、振動(dòng)及噪聲大、尺寸和質(zhì)量大、造價(jià)高、起動(dòng)較困難和易生黑煙等缺點(diǎn)。近年來(lái)，柴油機(jī)設(shè)計(jì)的不斷完善，它的缺點(diǎn)也得到很好的克服，并且提高

69、了轉(zhuǎn)速，所以采用柴油機(jī)的輕型車(chē)和家用轎車(chē)也日益增多。</p><p>　　設(shè)計(jì)選用平頭式車(chē)型，發(fā)動(dòng)機(jī)布置在駕駛室下面，不存在布置上影響駕駛員的視線的問(wèn)題，所以可以選用尺寸較汽油機(jī)比較大的柴油機(jī)，從而獲得更好的工作可靠性并且獲得更高的燃油經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而降低該車(chē)維修費(fèi)用和運(yùn)輸成本。</p><p>　?。?）．氣缸排列方式與冷卻方式的選擇</p><p>　　按氣缸排列的

70、形式分，有直列、水平對(duì)置和V型幾種。直列式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、寬度小、布置方便。但如果發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)過(guò)多就會(huì)顯得過(guò)長(zhǎng)，因此直列式只適用于 6缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。V形發(fā)動(dòng)機(jī)具有長(zhǎng)度小、高度低、曲軸剛度大等優(yōu)點(diǎn)，且易系列化，主要用在大型轎車(chē)和長(zhǎng)度受限的重型貨車(chē)上。V型發(fā)動(dòng)機(jī)造價(jià)也較高，寬度大，在平頭車(chē)上布置較困難，所以這里不會(huì)采用。水平對(duì)置式的主要優(yōu)點(diǎn)是平衡性好、高度低，主要用在一些微型轎車(chē)上。</p><p>　　綜合考慮，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

71、、維修容易、工作可靠的直列式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)按冷卻方式可分為水冷和風(fēng)冷兩種。風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是冷卻系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，維修方便，對(duì)沙漠和異常氣候環(huán)境的適應(yīng)性較好，但也存在冷卻不均、消耗功率大和噪聲大等顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)，在汽車(chē)上應(yīng)用不多，大多用在在22kW以下的小發(fā)動(dòng)機(jī)和軍用越野車(chē)上。大部分汽車(chē)都采用水冷發(fā)動(dòng)機(jī)，它的主要優(yōu)點(diǎn)是冷卻均勻可靠、散熱性能好、噪聲小、能解決車(chē)內(nèi)供暖等。</p>

72、<p>　　綜合考慮，選用水冷發(fā)動(dòng)機(jī)。</p><p>　　根據(jù)車(chē)型以及上述資料選擇：四缸直列式水冷柴油機(jī)。</p><p>　　3.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇</p><p>　?。?）．發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速</p><p>　　汽車(chē)的動(dòng)力性的好壞在很大程度上取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大，動(dòng)力性越好。粗略估計(jì)發(fā)動(dòng)

73、機(jī)功率時(shí)，可參考同級(jí)別汽車(chē)的比功率統(tǒng)計(jì)值選定新車(chē)所用的比功率值，乘以所設(shè)計(jì)車(chē)型的總質(zhì)量，即可求得所需的最大功率值。另外，它也可根據(jù)汽車(chē)應(yīng)達(dá)到的的最大車(chē)速，用下式估算最大功率 </p><p>　　為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（kw）</p><p>　　為傳動(dòng)系效率，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋用單級(jí)主減速器的42的汽車(chē)取0.9</p><p>　　為汽車(chē)總質(zhì)量（kg）</p>&l

74、t;p>　　為重力加速度（9.8）</p><p>　　為滾動(dòng)系數(shù)，對(duì)貨車(chē)取0.02</p><p>　　為空氣阻力系數(shù)（貨車(chē)取0.8-1.0），這里取0.8</p><p>　　為汽車(chē)正面投影面積（）</p><p>　　為最高車(chē)速（km/h）。</p><p>　　可選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率：</p>

75、<p>　　此外，還應(yīng)規(guī)定最大功率轉(zhuǎn)速的范圍，它可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類型，最高車(chē)速，最大功率，活塞平均速度和發(fā)動(dòng)機(jī)制造條件等因素來(lái)確定。目前汽油機(jī)的在3000~7000之間，轎車(chē)上的較高，在4000以上的較多，輕型貨車(chē)的在4000~5000之間，中型貨車(chē)的就更低些。柴油機(jī)的值在1800~4000之間。乘用車(chē)和總質(zhì)量小一些的貨車(chē)用高速柴油機(jī)，常取在3200~4000之間；總質(zhì)量大一些的貨車(chē)的柴油機(jī)值在1800~2600之間。<

76、/p><p><b>　　初選該貨車(chē)的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　?。?）．發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速</p><p>　　和確定后，用下式確定</p><p><b>　　為最大轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)；一般在1.1~1.3之間選取，這里選取1.2

77、</p><p><b>　　為做最大功率轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　為最大功率</b></p><p><b>　　為最大功率轉(zhuǎn)速。</b></p><p>　　可選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　設(shè)計(jì)要求與之間有一定的差值，如果

78、它們很接近，將導(dǎo)致直接檔的最低穩(wěn)定車(chē)速偏高，使車(chē)輛通過(guò)十字路口時(shí)換擋次數(shù)增多。選擇時(shí)希望在1.4~2.0之間，這里取=1.6，所以</p><p>　?。?）．發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)系數(shù)</p><p>　　值越大，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)性越好。采用值大的發(fā)動(dòng)機(jī)可減少換擋次數(shù)，減小傳動(dòng)系磨損和減低油耗?，F(xiàn)代汽油機(jī)在1.4~2.4之間，而柴油機(jī)在1.6~2.6之間。顯然值在1.6~2.6之間。</p&g

79、t;<p>　　3.5 輪胎選擇及主減速器傳動(dòng)比的確定</p><p>　　輪胎及車(chē)輪各部件應(yīng)滿足下列基本要求：足夠的負(fù)荷能力和速度能力，較小的滾動(dòng)阻力和行駛噪聲；良好的均勻性和質(zhì)量平衡性，耐磨損、抗老化、抗刺扎和良好的氣密性；質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好。</p><p>　　根據(jù)軸荷分配來(lái)考慮輪胎所能承受的最大負(fù)荷并根據(jù)動(dòng)力性要求選擇合適的輪胎半徑R。</p&

80、gt;<p>　　根據(jù)該車(chē)型的最小離地間隙和滿載輪荷結(jié)合下頁(yè)表3-12進(jìn)行初步的選擇，選用輪胎的規(guī)格為：10層7.00-16：輪胎的最大負(fù)荷為9650N，斷面寬200mm，普通花紋D780，相應(yīng)氣壓p為5.3MPa，標(biāo)準(zhǔn)輪輞5.50F，輪胎扁平率為0.70，則輪胎相應(yīng)的有效半徑通過(guò)下式計(jì)算得到</p><p>　　=200 mm75% +（1625.4mm）/2=353.2mm</p>

81、<p>　　主減速器傳動(dòng)比的確定：</p><p><b>　　由于總體設(shè)計(jì)中</b></p><p><b>　　帶入數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　得： </b></p><p>　　表 3-12 國(guó)產(chǎn)汽車(chē)輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件</p>

82、;<p>　　第2章 離合器的方案的選取</p><p>　　2.1離合器結(jié)構(gòu)的選擇與論證</p><p>　　汽車(chē)離合器有摩擦式、電磁式和液力式三種類型，其中摩擦式的應(yīng)用最廣泛?，F(xiàn)代汽車(chē)摩擦離合器的典型結(jié)構(gòu)形式是單片式或雙片式，它由從動(dòng)盤(pán)、壓盤(pán)、壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置、壓緊彈簧（有沿圓周布置得圓柱螺旋彈簧、中央布置的錐形或圓柱螺旋彈簧和膜片彈簧等）、離合器蓋、分離杠桿或彈性壓桿、分離

83、軸承等構(gòu)成。壓盤(pán)受壓緊彈簧力將從動(dòng)盤(pán)壓緊在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上以傳遞轉(zhuǎn)矩，而支撐壓緊彈簧的離合器蓋則由螺栓固定在飛輪上并經(jīng)沿周邊布置得壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置－彈性傳動(dòng)片帶動(dòng)壓盤(pán)旋轉(zhuǎn)，這時(shí)傳動(dòng)片受拉力。當(dāng)踩下離合器踏板時(shí)，操縱機(jī)構(gòu)使分離軸承推動(dòng)分離杠桿或彈性壓桿以分離壓盤(pán)將離合器分離。這時(shí)傳動(dòng)片沿離合器軸向可作彈性變形?，F(xiàn)代汽車(chē)摩擦離合器的從動(dòng)盤(pán)，多裝有扭轉(zhuǎn)減震器，也有不帶扭轉(zhuǎn)減震器的情況，結(jié)合設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，在本設(shè)計(jì)中都將全面的考慮，并采用相應(yīng)的措施予以

84、實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2..1.1從動(dòng)盤(pán)數(shù)及干、濕式的選擇</p><p>　　根據(jù)已知條件，本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)輕型貨車(chē)離合器總成的設(shè)計(jì)，所以可選取單片干式膜片摩擦離合器，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤(pán)結(jié)合平順，廣泛用于轎車(chē)及微、中型客車(chē)和貨車(chē)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不大于1000N.M的大型客車(chē)和重型貨車(chē)上也有所

85、推廣。因此該離合器選取單片干式膜片彈簧離合器。</p><p>　　2.1.2壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置</p><p>　　離合器壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧等。可采用沿圓周布置、中央布置和斜置等布置形式。根據(jù)本設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)輕型貨車(chē)離合器總成的設(shè)計(jì)，選取圓周布置膜片彈簧離合器比較適合。</p><p>　　周置彈簧離合器的壓緊彈

86、簧采用圓柱螺旋彈簧并均勻布置在一個(gè)圓周上。周置彈簧離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，過(guò)去廣泛應(yīng)用于各類汽車(chē)上?，F(xiàn)在由于乘用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，在高轉(zhuǎn)速離心力的作用下，周置彈簧易歪斜甚至嚴(yán)重彎曲鼓出而顯著降低壓緊力。另外，也使彈簧靠到定位座柱上而使接觸部位嚴(yán)重磨損甚至出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。因此，現(xiàn)代乘用車(chē)多改用膜片彈簧離合器。但在中、重型貨車(chē)上，周置彈簧離合器仍得到廣泛采用。在重型汽車(chē)上采用時(shí)，由于離合器彈簧的總壓力較大，離合器的操縱需有加力裝置。因彈簧

87、易受壓盤(pán)熱而回火失效，在設(shè)計(jì)上應(yīng)注意彈簧與壓盤(pán)間的隔熱，例如加裝隔熱墊、加強(qiáng)散熱通風(fēng)等。在選擇離合器的后備系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮到這種離合器在摩擦片磨損后壓盤(pán)的壓緊力無(wú)法調(diào)整的情況。</p><p>　　作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無(wú)底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開(kāi)有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離

88、合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來(lái)安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平。同時(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤(pán)產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。當(dāng)離合器分離時(shí)，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點(diǎn)發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過(guò)分離鉤拉動(dòng)壓盤(pán)后移使離合器分離。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此

89、設(shè)計(jì)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)稱的，因此其壓緊力實(shí)際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤(pán)是以整個(gè)圓</p><p>　　由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧離

90、合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車(chē)及微型、輕型客車(chē)上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車(chē)和重型汽車(chē)上，國(guó)外已經(jīng)設(shè)計(jì)出了傳遞轉(zhuǎn)矩為80~~2000N.m最大摩擦片外徑達(dá)420的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車(chē)、客車(chē)、輕型和中型貨車(chē)上。甚至某些總質(zhì)量達(dá)28~32t的重型汽車(chē)也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時(shí)膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承

91、受壓力。當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近（圖2.1），使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程（圖2.2）</p><p>　　圖2.1推式和拉式膜片彈簧力作用點(diǎn)位置對(duì)照?qǐng)D</p&

92、gt;<p>　　（a）推式離合器 ;（b）拉式離合器 </p><p><b>　　圖2.2</b></p><p>　　(a) 一般壓式操縱 (b)拉式操縱</p><p>　　2.1.3壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)形式</p><p>　　壓盤(pán)是離合器的主動(dòng)部分，在傳遞

93、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它應(yīng)和飛輪連接在一起。但壓盤(pán)在離合器分離過(guò)程中應(yīng)能自由的作軸向移動(dòng)。</p><p>　　壓盤(pán)與飛輪的連接方式或驅(qū)動(dòng)方式有：凸塊—窗孔式、傳力銷式、鍵式（鍵槽—指銷式，鍵齒式）和彈性傳動(dòng)片式等（見(jiàn)圖2.3）。近年來(lái)廣泛采用彈性傳動(dòng)片式。因?yàn)榱硗鈳追N方式有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即連接之間有間隙（如凸塊與窗孔之間的間隙約為0.2mm）。這樣在傳動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生沖擊和噪聲，且隨著接觸部分

94、磨損的增加，間隙將增大，同時(shí)引起更大的沖擊和噪聲，甚至可能導(dǎo)致凸塊根部產(chǎn)生裂紋而造成零件的早期破壞。另外，在離合器分離時(shí)，由于零件間的摩擦將降低離合器操縱部分的傳動(dòng)效率。所以在選用時(shí)必須進(jìn)行認(rèn)真的校核。</p><p>　　彈性傳動(dòng)片是由薄彈簧鋼沖壓而成（見(jiàn)圖2.3e），其一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤(pán)上，且一般用3~4組（每組2~3片）沿圓周切向布置以改善傳動(dòng)片的受力狀況，這時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)片時(shí)受拉

95、，當(dāng)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，傳力片受壓。。這種利用傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)壓盤(pán)的方式不僅消除了上述缺點(diǎn)，而且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了對(duì)裝配精度的要求且有利于壓盤(pán)的定中。所以該離合器采用彈性傳動(dòng)片。</p><p>　　圖2.3壓盤(pán)與飛輪的驅(qū)動(dòng)形式</p><p>　　a—凸塊窗孔式；b—傳力銷式；c—鍵槽—指銷式；d—鍵齒式；e—彈性傳動(dòng)片式</p><p>　　2.1.4分離軸承和分離杠桿&l

96、t;/p><p>　　分離軸承在工作中主要承受軸向力，在分離離合器時(shí)，由于分離軸承的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，它同時(shí)還受到徑向力。故離合器的分離軸承主要有徑向推力軸承和止推軸承兩種。前者適合于高速低軸向負(fù)荷，后者則適合于低速、高軸向負(fù)荷的情況。常用含潤(rùn)滑油脂的密封止推球軸承;小型車(chē)有時(shí)采用含油石墨止推滑動(dòng)軸承。分離軸承與膜片彈簧之間有沿圓周方向的滑磨，當(dāng)兩者旋轉(zhuǎn)中不同心時(shí)也伴有徑向滑磨。為了消除因不同心導(dǎo)致的磨損并使分

97、離軸承與膜片彈簧內(nèi)端接觸均勻，膜片彈簧離合器廣泛采用自動(dòng)調(diào)心式分離裝置（見(jiàn)圖2.4）。它有內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸承，軸承罩，波形片簧（見(jiàn)圖2.4）中4，它由厚約為0.7㎜的65Mn鋼帶制成，油淬、模內(nèi)回火度HRC43～51）及分離套筒組成。由于軸承與套筒間都留有足夠徑向間隙以保證分離軸承相對(duì)于分離套筒可以徑向移動(dòng)1mm左右，所以當(dāng)膜片相對(duì)分離套筒有偏斜時(shí)，由于波形片簧能夠產(chǎn)生變形，允許分離軸承產(chǎn)生相對(duì)的偏斜，以保證膜片彈簧仍能被均勻的壓緊，也防止了

98、膜片彈簧分離指處的異常磨損并減少了噪音。另外由于分離指與直徑較小的軸承內(nèi)圈接觸，則增大了膜片彈簧的杠桿比。</p><p>　　分離套筒支撐著分離軸承并位于變速器第一軸軸承蓋的軸頸上，可以軸向移動(dòng)。分離器結(jié)合后，分離軸承與分離杠桿之間一般有3~4mm間隙，以免在摩擦片磨損后引起壓盤(pán)壓力不足而導(dǎo)致離合器打滑使摩擦片以及分離軸承燒壞。此間隙使踏板有段自由行程。有的轎車(chē)采用無(wú)此間隙的內(nèi)圈恒轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，用輕微的油壓或彈簧力

99、使分離軸承與杠桿端（多為膜片彈簧）經(jīng)常貼合，以減輕磨損和減少踏板行程。</p><p>　　在周置彈簧離合器中一般采用3～6個(gè)分離杠桿（簡(jiǎn)稱分離桿）；在膜片彈簧離合器中，分離杠桿的作用由膜片彈簧本身形成的彈性杠桿來(lái)完成；在中央彈簧離合器中則只有彈性壓桿而沒(méi)有分離杠桿；在斜置彈簧離合器中也只有壓桿。</p><p>　　圖2.4自動(dòng)調(diào)心軸承裝置</p><p>　　1

100、—分離軸承罩；2—分離軸承；3—分離套筒；4—波形彈簧片</p><p>　　2.1.5離合器的通風(fēng)散熱措施</p><p>　　提高離合器工作性能的有效措施是借助于其通風(fēng)散熱系統(tǒng)降低其摩擦表面的溫度。</p><p>　　在正常使用條件下，離合器的壓盤(pán)工作表面的溫度一般均在180℃以下，隨著其溫度的升高，摩擦片的磨損將加快。當(dāng)壓盤(pán)工作表面的溫度超過(guò)180℃～200

101、℃時(shí)，摩擦片的磨損速度將急劇升高。在特別嚴(yán)酷的使用條件下，該溫度有可能達(dá)到1000℃。在高溫下壓盤(pán)會(huì)翹曲變形甚至產(chǎn)生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會(huì)燒裂和破壞。為防止摩擦表面的溫度過(guò)高，除壓盤(pán)應(yīng)具有足夠的質(zhì)量以保證有足夠的熱容量外，還應(yīng)使其散熱通風(fēng)良好。為此，可在壓盤(pán)上設(shè)置散熱筋或鼓風(fēng)筋；在雙片離合器中間壓盤(pán)體內(nèi)鑄出足夠多的導(dǎo)風(fēng)槽，這種結(jié)構(gòu)措施在單片離合器壓盤(pán)上也開(kāi)始應(yīng)用；將離合器蓋和壓盤(pán)設(shè)計(jì)成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)；在保證有足夠

102、剛度的前提下在離合器蓋上開(kāi)出較多或較大的通風(fēng)口，以加強(qiáng)離合器表面的通風(fēng)散熱和清除摩擦產(chǎn)生的材料粉末，在離合器殼上設(shè)置離合器冷卻氣流的入口和出口等所謂通風(fēng)窗，在離合器殼內(nèi)裝設(shè)冷卻氣流的導(dǎo)罩，以實(shí)現(xiàn)對(duì)摩擦表面有較強(qiáng)定向氣流通過(guò)的通風(fēng)散熱等。如下圖所示，導(dǎo)流罩使從外殼的通風(fēng)窗進(jìn)來(lái)的氣流進(jìn)入離合器的中央，并沿徑向甩出，從外殼上的風(fēng)窗流出。為防止壓盤(pán) 的受熱翹曲變形，壓盤(pán)應(yīng)有足夠大的剛度。鑒于以上對(duì)質(zhì)量和剛度的要求，一般壓</p>

103、<p>　　第3章 從動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)</p><p>　　從動(dòng)盤(pán)由摩擦片、從動(dòng)片、減震器和花鍵等組成。從動(dòng)盤(pán)對(duì)離合器工作性能影響很大，又是離合器結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。</p><p>　　摩擦片的性能上應(yīng)滿足如下的要求：摩擦系數(shù)較穩(wěn)定（溫度、滑磨速度、單位壓力的變化對(duì)其影響要?。?；足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性；磨合性好；密度小；有利于接合平順；長(zhǎng)期停放，摩擦表面不發(fā)生“粘合”。</p&g

104、t;<p>　　摩擦片與從動(dòng)片的連接方式有鉚接和粘結(jié)兩種。鉚接方式連接可靠，更換摩擦片方便，適宜在從動(dòng)片上裝波形片，但其摩擦面積利用率小，使用壽命短。粘結(jié)方式可增大實(shí)際摩擦面積，摩擦片厚度利用率高，具有較高的抗離心力和切向力的能力；但更換摩擦片困難，且使從動(dòng)盤(pán)難以安裝波形片，無(wú)軸向彈性，可靠性低。</p><p>　　從動(dòng)片要求質(zhì)量輕，具有軸向彈性，硬度和平面度要求高，材料常用中碳鋼板或低碳鋼板，一

105、般厚度為1.3～2.5mm,表面硬度為35～40mmRC。</p><p>　　3.2 初選摩擦片外徑D、內(nèi)徑d、厚度b</p><p>　　根據(jù)《汽車(chē)離合器》（徐石安，江發(fā)潮編著，清華大學(xué)出版社出版）式3.2.1有，式中：D——摩擦片外徑，㎜ ；T——發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，N.m ； </p><p>　　——反映了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對(duì)的影響，可參考下列范圍：<

106、/p><p>　　小轎車(chē)=47；一般載貨汽車(chē)=36（單片）或=50（雙片）；自卸車(chē)和使用條件惡劣的載貨汽車(chē)=19。根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知這里應(yīng)該取=36 </p><p><b>　　得</b></p><p>　　根據(jù)《汽車(chē)離合器》（徐安石，江發(fā)潮編著，清華大學(xué)出版社出版）表3.2.1可知，取</p><p>　　3.3 離合器

107、后備系數(shù)的確定</p><p>　　后備系數(shù) 保證了離合器能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，同時(shí)它有助于減少汽車(chē)起步時(shí)的滑磨，提高了離合器的使用壽命。但為了離合器的尺寸不致過(guò)大，減少傳遞系的過(guò)載，使操縱輕便等，后備系數(shù)又不宜過(guò)大。在開(kāi)始設(shè)計(jì)離合器時(shí)一般是參照統(tǒng)計(jì)質(zhì)料，并根據(jù)汽車(chē)的使用條件，離合器結(jié)構(gòu)形式等特點(diǎn)，初步選定后備系數(shù) 。</p><p>　　汽車(chē)離合器的后備系數(shù)的推薦值： </p&g

108、t;<p>　　轎車(chē)、輕型貨車(chē)： =1.3—1.75</p><p>　　中、重型貨車(chē): =1.6—2.25</p><p>　　帶拖掛的重型車(chē)或牽引車(chē): =2.0—3.0</p><p>　　本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)輕型貨車(chē)用的離合器，由于所設(shè)計(jì)的離合器為周置膜片彈簧離合器，在使用過(guò)程中其摩擦片的磨損工作壓力幾乎不會(huì)變小，再加上輕型貨車(chē)的后備功率比較大，使用條件

109、好，宜取</p><p>　　3.4單位壓力P的確定</p><p>　　影響磨損的物理因素是。單獨(dú)考慮的大小對(duì)摩擦片摩擦損耗的影響沒(méi)有意義。但是對(duì)于離合器，降低就意味著要增加摩擦片面積，提高了允許磨耗量，直接意義是提高了摩擦片的磨耗距離。所以，的大小在一定程度上反映了離合器的使用壽命，值小，壽命長(zhǎng)；值大，壽命短。所以確定摩擦片上的單位壓力值大小，就要考慮到離合器本身的工作條件、摩擦片的直

110、徑大小、摩擦材料及其品質(zhì)等因素。</p><p>　　當(dāng)摩擦片的外徑比較大的時(shí)候，要適當(dāng)降低摩擦面上的單位壓力。因?yàn)樵谄渌鼦l件不變時(shí)，摩擦片外徑的增加會(huì)造成摩擦片外緣的線速度大，滑磨時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重，再加上整個(gè)零件尺寸較大，造成零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻。趨利避害，單位壓力應(yīng)隨摩擦片的外徑增加而降低，實(shí)際上是降低值。</p><p>　　對(duì)于采用有機(jī)材料作為基礎(chǔ)的摩擦面片，下列一些數(shù)據(jù)可

111、作為參考：</p><p>　　對(duì)于小轎車(chē)，230時(shí)，約為0.25；230時(shí)，可由下式選取：</p><p>　　=1.18/，Mpa</p><p>　　對(duì)于載貨車(chē)，=230時(shí)，約為0.2；=380~480時(shí)，約為0.14</p><p>　　前面已經(jīng)初步確定了摩擦片的基本尺寸：外徑D=300㎜，內(nèi)徑d=175㎜，厚度h=3.5㎜，內(nèi)徑與

112、外徑比值C′=0.583 ，又初選=1.40</p><p>　　根據(jù)《汽車(chē)離合器》（徐安石，江發(fā)潮編著，清華大學(xué)出版社出版）,運(yùn)用公式（3.2.10）可以校核單位壓力P,由，其中，摩擦片材料選用石棉材料，對(duì)用石棉基摩擦材料的摩擦片，在設(shè)計(jì)時(shí)，其摩擦系數(shù)可取，離合器為單片離合器，所以得</p><p>　　單位壓力P在容許范圍之內(nèi)，認(rèn)為所選離合器的尺寸、參數(shù)合適。</p>&

113、lt;p><b>　　此外</b></p><p>　　3.5離合器從動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.5.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單介紹</p><p>　　在現(xiàn)代汽車(chē)上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤(pán),用以避免汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的共振,緩和沖擊,減少噪聲,提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命,改善汽車(chē)行駛的舒適性,并使汽車(chē)平穩(wěn)起步。從動(dòng)盤(pán)主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤(pán)轂，摩