机械5

1.4设计内容 1、压盘设计。 2、离合器盖设计。 3、从动盘总成设计。 4、膜片弹簧设计。 1.5 Pro/E软件的特点 Pro/E
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neer是美国PTC公司开发的一套机械CAD/CAE/CAM集成软件，其技术领先，在机械、电子、航空、邮电、兵工、仿真等各行各业都有应用，在CAD/CAE/CAM领域中处于领先地位。它集零件设计、大型组件设计、钣金设计、造型设计、模具开发、数控加工、运动分析、有限元分析、数据库管理等功能于一身，具有参数化设计，特征驱动，单一数据库等特点，大大加快了产品开发速度。 本设计使用的Pro/E
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neer Wildfire3.0是Pro/E
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neer的最新版本，其功能较以前的版本有了很大的提高，而且操作界面也更为好用，可以大大提高技术人员的工作效率。 第2章方案论证 2.1离合器车型的选定 该车主要参数如下表： 表2-1离合器设计主要参数 使用工况乡间 总质量（kg） 9550 发动机型号Ca6102 发动机最大转矩（Nm/(r/mi
n)） 373/1300 变速器一档传动比7.640 主减速器传动比5.77 驱动轮类型与规格8.25-20 2.2方案选择 本车设计采用单片膜片弹簧离合器。本车采用的摩擦式离合器是因为其结构简单，可靠性强，维修方便，目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器，用于需要传递较大转矩的离合器，而该车型不在此列。采用膜片弹簧离合器是因为膜片弹簧离合器具有很多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此可设计成当摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的，因此其压力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。由于膜片弹簧离合器具有上述一系列的优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断地提高，因而这种离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用，而且逐渐扩展到载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是一位其结构简单，调整方便。压盘驱动方式采用传动片式是因为其没有太明显的缺点且简化了结构，降低了装配要求又有利于压盘定中。选择拉式离合器是因为其较拉式离合器零件数目更少，结构更简化，轴向尺寸更小，质量更小；并且分离杠杆较大，使其踏板操纵力较轻。 综上本次设计选择单片拉式膜片弹簧离合器。 第3章设计计算及参数的选择 3.1离合器主要参数的选择 离合器摩擦片在性能上应满足如下要求： 1）摩擦因数较高且稳定，工作温度、单位压力、滑磨速度的变化对其影响要小； 2）有足够的机械强度与耐磨性； 3）密度小，以减小从动盘的转动惯量； 4）热稳定性好，在高温下分离出的粘合剂少，无味，不易烧焦； 5）磨合性能好不致刮伤飞轮和压盘表面； 6）接合时应平顺，不产生“咬合”或“抖动”现象； 7）长期停放后，摩擦面不发生“粘着”现象。 摩擦片的外径是离合器的重要参数。它对离合器的轮廓尺寸有决定性的影响，并根据离合器能全部传递发动机的最大转矩来选择。为了能可靠地传递发动机的最大的转矩Temax，离合器的静摩擦力矩TC应大于发动机的最大转矩Temax，而离合器传递的最大静摩擦力矩TC又取决于其摩擦面数Z、摩擦系数f、作用在摩擦面上的总压紧力P与摩擦片平均半径RC，即 = 式中β离合器的后备系数 离合器的基本参数主要有性能参数有后备系数β和单位压力参数P0，尺寸参数D和d及摩擦片厚度。 3.1．1后备系数β 后备系数β是离合器设计时用到的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机转矩的可靠程度。在选择β时应考虑以下几点： 1)摩擦片在使用中磨损后，离合器还应能可靠地传递发动机的最大转矩； 2)要防止离合器滑磨过大； 3)要能防止传动系过载。 显然，为了可靠地传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大，β不宜选取太小；为了使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，β又不能选取太大；当发动机后备功率较大，使用条件较好时，β可选择小些；当使用条件恶劣，需要拖带挂车时，为提高起步能力，减少离合器磨损，β应选取大些；货车总质量越大，β也应选得越大；采用柴油机时，由于工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的β值应比汽油机大些；发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选取小些；膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定，选取的β值可以比螺旋弹簧的小些；双片离合器的β值应大于单片离合器。 各类汽车β值的选取范围通常为： 轿车和微型车、轻型货车β=1.20～1.75 中型和重型货车β=1.50～2.25 越野车、带拖挂的重型汽车和牵引汽车β=1.80～4.00 根据上述原因及所选车型，选取β=1.8。 3.1.2摩擦片外径D、内径d和厚度h的确定 摩擦片外径是离合器的重要尺寸之一，它直接影响离合器所能传递的转矩大小，也关系到离合器的结构重量和使用寿命。在确定尺寸D时，发动机最大转矩参数必须是已知的。 在结构空间允许的情况下，尽量选用比较大的D尺寸，这样既可保证使用性能，也可提高离合器的使用寿命。初步确定D的方法有两种。 按发动机的最大转矩(N.m)来初选D,可参考下列公式 D=100 首先确定离合器的基本结构为单片式，系数K反映了不同结构和使用条件对D的影响，根据前面的该车基本数据可知该车为一般载货车，所以K=36，且=373 N/m 带入数据可得D=321.88 mm 在结构空间允许的情况下，尽量选用比较大的D尺寸，这样既可保证使用性能，也可提高离合器的使用寿命。所以D=325 mm 摩擦片尺寸D应符合有关标准（JB1457-74），的规定，表3-1给处了离合器摩擦片的尺寸系列和参数。 表3-1离合器摩擦片尺寸系列和参数 外径D（mm）内径d(mm)厚度h（mm）内外径之比d/D单位面积F（mm2） 325 190 3.5 0.585 546 所以由所计算的D值去参照表3-1，最后选定摩擦片的尺寸为下表： 表3-2选定的摩擦片的尺寸 外径D （mm）内径d (mm)厚度h (mm) C= 1- 单位面积F （mm ）