豐田轎車自動(dòng)變速器鎖止離合器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)的目的·······………………………………………..3&l

2、t;/p><p>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容……………………………………3</p><p>　　課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目………………………………………4</p><p>　　設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)……………………………………………4</p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………5</p><p>　　液力操控系統(tǒng)設(shè)計(jì)………

3、………………………………12</p><p>　　參考書目…………………………………………………13</p><p>　　附錄： 零件圖、裝配圖………………………………..14</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：豐田轎車自動(dòng)變速器鎖止離合器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)的目的</b></p>&

4、lt;p>　　汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)課的重要組成部分，也是獲得工程師基本訓(xùn)練的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于：</p><p>　　1、通過汽車部件（總成）的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過的基本理論、基本知識(shí)和基本技能分析和解決汽車工程技術(shù)實(shí)際問題的能力；</p><p>　　2、掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索的方法及獲取新知識(shí)的方法，書面表達(dá)能力。</p><p>　　

5、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段進(jìn)行汽車計(jì)算機(jī)零部件設(shè)計(jì)的能力。</p><p>　　3、 培養(yǎng)和樹立學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)要求完成的工作內(nèi)容</p><p>　　1、各總成裝配圖及零件圖，采用二維設(shè)計(jì)和三維設(shè)計(jì)；</p><p>　　2、設(shè)計(jì)計(jì)算說

6、明書1 份，A4 紙。</p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算說明書內(nèi)容包括以下部分：</p><p><b>　　1）封面；</b></p><p>　　2）目錄（標(biāo)題及頁次）；</p><p>　　3）設(shè)計(jì)任務(wù)（即：設(shè)計(jì)依據(jù)和條件）；</p><p>　　4）方案分析及選擇；</p>&l

7、t;p>　　5）主要零件設(shè)計(jì)及校核計(jì)算；</p><p>　　6）參考文獻(xiàn)（編號(hào)，作者、書名，出版單位，出版年月）。</p><p>　　三、《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》題目</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：豐田轎車自動(dòng)變速器鎖止離合器設(shè)計(jì)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容為：在豐田轎車自動(dòng)變速器的液力變矩器中設(shè)計(jì)一鎖止離合器，以提高自動(dòng)變速器

8、穩(wěn)定工況下的傳動(dòng)效率。</p><p><b>　　四、原始數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　第三組：</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率：240馬力</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速：4500 r/min</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩：40kg

9、m</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩時(shí)轉(zhuǎn)速：2500-3200 r/min</p><p>　　車輪B-d：6.90-13英寸</p><p>　　汽車總質(zhì)量：ma=3050 Kg</p><p>　　最高車速：175 km/h</p><p>　　變速器傳動(dòng)比：I1=1.80, I2=1, IR=2.45<

10、;/p><p>　　鎖止傳動(dòng)比：Im=0.82</p><p>　　最大變矩比：k=2.55</p><p>　　主減速器傳動(dòng)比：Io =3.50</p><p>　　液力變矩器中最高油壓：4.2 kg/cm2</p><p>　　液力變矩器容量：12.5公升</p><p>　　液力變矩器工作溫度

11、：82-95 oC</p><p>　　液壓油最高許用溫度：115-120 oC</p><p>　　全油門車速85-100 km/h時(shí)換入直接檔</p><p>　　離合器結(jié)合時(shí)間：取0.45s</p><p>　　離合器儲(chǔ)備系數(shù)：β=1.25</p><p>　　離合器分離間隙：0.4-0.5 mm</p&g

12、t;<p>　　結(jié)合期間最大吸熱率：110J/s.c㎡</p><p>　　操縱控制系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)：空檔和前進(jìn)檔時(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)750 r/min </p><p>　　主油路壓力6.0~6.5 kg/cm2</p><p>　　倒車時(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)1600 r/min 主油路壓力16~19 kg/cm2</p><p>　　鋼與紙質(zhì)浸樹材料

13、摩擦系數(shù)：0.14</p><p>　　鋼與粉末冶金摩擦系數(shù)：0.08</p><p><b>　　五、計(jì)算</b></p><p><b>　　(1)計(jì)算力矩</b></p><p>　　為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩， Tc應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即：</p>

14、<p>　　Tc離合器能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩</p><p>　　Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Temax=392N·m，已知數(shù)據(jù)。</p><p>　　后備系數(shù)β取1.2，已知。</p><p>　　計(jì)算離合器能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Tc＝βTemax＝1.2x392N·m＝470.4 N·

15、;m。</p><p>　　f摩擦副的摩擦系數(shù)，選取f=0.08</p><p>　　Z摩擦片工作面，為Z=1</p><p><b>　　F離合器工作壓緊力</b></p><p>　?。?）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選摩擦片外徑D</p><p>　　乘用車直徑系數(shù)K取14.6</p>&l

16、t;p>　　計(jì)算得摩擦片外徑 D＝289mm，選取D＝325mm</p><p>　?。?）摩擦片內(nèi)徑 d</p><p>　　根據(jù)摩擦片外徑D 從表1中選取 摩擦片內(nèi)徑d=190mm</p><p>　　C=d/D=0.585 A=54600 </p><p>　　表1 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)表</p>

17、<p>　　摩擦片厚度b有三種厚度，選取b＝3.5mm</p><p><b>　　= =263mm</b></p><p>　　（5）摩擦面單位壓力p(N/mm2)</p><p>　　F是壓緊力，==22357.41N</p><p>　　f是摩擦片的摩擦因數(shù)；Z是摩擦面數(shù)量；</p>&l

18、t;p>　　是摩擦片單片面積(mm2)；</p><p>　　[p]摩擦面許用壓力，見參考書目1。</p><p>　　P=F/a=0.409 N/ mm2 < [P]=[0.35~~0.50 N/ mm2]</p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　　（4）單位滑磨功

19、</b></p><p>　　為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功w應(yīng)小于其許用值[w]。</p><p>　　[w]摩擦面許用單位滑磨功。</p><p>　　* W結(jié)合一次摩擦面總滑磨功。見參考書目1</p><p><b>　　W=</b&

20、gt;</p><p>　　ma=3050kg i0主減速器傳動(dòng)比=3.5</p><p>　　ig汽車起步變速器檔位傳動(dòng)比=1.8，</p><p>　　ne是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，乘用車取2000r/min</p><p>　　=(d+2B)/2=270.26mm=0.27026mm</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得:

21、 </p><p><b>　　W=1.23J</b></p><p>　　w=2.25J/<[w]=[6.88J/] 符合要求</p><p><b>　?。?）溫升速率HR</b></p><p>　　表征摩擦片結(jié)合與分離時(shí)摩擦生熱導(dǎo)致摩擦片溫度升高的量。</p>&l

22、t;p>　　公路轎車，取1/8=0.125； n=1500r/min</p><p>　　總機(jī)械效率取0.88； </p><p>　　滾動(dòng)阻力系數(shù)f取0.015，一般瀝青和混凝土道路。</p><p>　　要求：HR/A≤[HR/A]</p><p>　　A為摩擦片總面積，mm2；</p><p>　　許用值

23、[HR/A]為3.88(N·m/mm2·s1/2) ，小轎車。</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)得 : = 142211.916J</p><p>　　=2.60<[HR/A]=[ 3.88(N·m/mm2·s1/2)] 符合要求</p><p>　?。?）扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　帶

24、扭轉(zhuǎn)減振器的的從動(dòng)盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖1所示彈簧摩擦式:</p><p>　　圖1 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤總成結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1—從動(dòng)盤；2—減振彈簧；3—碟形彈簧墊圈；4—緊固螺釘；</p><p>　　5—從動(dòng)盤轂；6—減振摩擦片；7—減振盤；8—限位銷</p><p>　　1） 扭轉(zhuǎn)減振器極限轉(zhuǎn)矩Tj</p>&

25、lt;p>　　極限轉(zhuǎn)矩受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取，Tj=(1.5～2.0) ，對(duì)于乘用車，系數(shù)取2.0。 </p><p>　　Tj=2.0x392N·m=784N·m</p><p>　　2） 扭轉(zhuǎn)剛度k（N·m/rad）</p><p>　　由經(jīng)驗(yàn)公式初選 kTj&

26、lt;/p><p>　　=10192N·m/rad</p><p>　　3） 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩Tμ</p><p>　　可按公式初選Tμ，Tμ＝（0.06～0.17）選取系數(shù)=0.12</p><p>　　Tμ=0.12392 N·m=47.04 N·m</p><p><b>　　4）

27、 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn</b></p><p>　　減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。</p><p>　　Tn滿足以下關(guān)系： Tn＝（0.05～0.15）， 且TnTμ</p><p><b>　　選取系數(shù)0.1 </b></p><p>　　Tn=0.1392N·m=39.2N·m</

28、p><p>　　5） 減振彈簧的位置半徑R0</p><p>　　R0的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取 R0=(0.60～0.75)d/2</p><p><b>　　選取系數(shù)0.7</b></p><p>　　R0=0.7d/2 =66.5m</p><p>　　6） 減振彈簧個(gè)數(shù)Zj</p>

29、<p>　　表2 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取</p><p>　　根據(jù)摩擦片外徑D=325mm 選取Zj=8</p><p>　　7） 減振彈簧總壓力F</p><p>　　當(dāng)減振彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值Tj時(shí)，減振彈簧受到的壓力F為</p><p>　　F＝Tj/R0 ＝11789.5N</p><p>

30、<b>　　8) 極限轉(zhuǎn)角</b></p><p>　　減振器從預(yù)緊轉(zhuǎn)矩增加到極限轉(zhuǎn)矩時(shí)，從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂的極限轉(zhuǎn)角為</p><p>　　式中，△l為減振彈簧的工作變形量。通常取3-12º，對(duì)汽車平順性要求高或發(fā)動(dòng)機(jī)工作不均勻時(shí)，取上限。具體見參考書目1</p><p><b>　　選取 =</b></

31、p><p>　　（7）從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。從動(dòng)盤轂的花鍵孔與變速器第一軸的花鍵軸配合，目前大都采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵副之間為間隙配合?；ㄦI結(jié)構(gòu)尺寸的選擇可依據(jù)從動(dòng)盤外徑D和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax，按表3選取從動(dòng)盤轂花鍵尺寸。</p><p>　　表3 從動(dòng)盤轂花鍵尺寸系列

32、</p><p>　　根據(jù)摩擦片外徑D=325mm 選取從動(dòng)盤轂花鍵尺寸</p><p>　　n =10mm =28mm =24mm t=5mm l=45mm</p><p><b>　　=11.6MPa</b></p><p>　　2）花鍵轂軸向工作長(zhǎng)度應(yīng)滿足以下兩項(xiàng)要求：</p><p&

33、gt;　　a. 導(dǎo)向要求。為了保證從動(dòng)盤轂在變速器第一軸上滑動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生自鎖，花鍵轂的軸向長(zhǎng)度不宜過小，一般應(yīng)與花鍵外徑大小相同，對(duì)于工作條件惡劣的離合器，其盤轂的長(zhǎng)度更大，可達(dá)花鍵外徑的1.4倍。</p><p>　　b. 強(qiáng)度要求?；ㄦI尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力強(qiáng)度校核。</p><p>　　F為花鍵的齒側(cè)面壓力；分別為花鍵的內(nèi)外直徑；Z為從動(dòng)盤轂的數(shù)目；Temax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩392N

34、·m；n為花鍵齒數(shù)；h為花鍵齒工作高度2mm；l為花鍵有效長(zhǎng)度45mm。</p><p><b>　　強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　將上述數(shù)據(jù)帶入式中得</p><p>　　F=13066.7 N h=0.002m </p><p>　　=9.53MPa <[11.6MPa] 符合要求

35、</p><p>　　六、液力操控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　液力操控系統(tǒng)示意圖 </p><p><b>　　七．教材及參考書</b></p><p>　　1 《汽車設(shè)計(jì)》第四版，主編：王望予，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　2 《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》主編：王豐元，中國(guó)電力出版社