文档介绍：某重型载货汽车离合器的改进设计
摘要:通过对已知车型所给的离合器参数进行分析和计算,找出离合器摩擦片烧伤的原因,是因为汽车在最大坡道起步时单位摩擦面积滑摩功小于其许用值。通过比较选择离合器的改进方案。对离合器摩擦片参数进行优化,增大离合器的摩擦面积,使汽车在最大坡道起步时单位摩擦面积滑摩功大于其许用值,从根本上解决了离合器烧伤的问题。扭转减振器采用12个减振弹簧,有效的起到了减振作用。压盘驱动方式采用传力片式,使制造变得简单。压紧弹簧采用膜片弹簧形式使汽车起步更加平稳。
关键词:载货汽车;摩擦片;离合器;膜片弹簧
汽车在运行过程中会遇到各种各样的行驶条件,如:道路坡度不同、道路交通状况不同、行驶阻力和附着力不同等等。某重型载货汽车在实际使用中经常出现离合器摩擦片的烧伤问题。经调查这个问题存在于很多重型汽车中,而且越来越引起人们的关注。因此,对重型汽车离合器摩擦片烧伤问题的研究非常重要。本文通过对某重型载货汽车离合器摩擦片的优化选择,确定了该车型离合器的主要参数。在此基础上对这种车型的离合器进行了改进设计。
1 已知车型数据
主要特点:
(1)强大的动力系统
缸数: 6缸排量:
冷却方式:增压水冷点火系统:1-5-3-6-2-4
额定功率:132kW 最大转据转速:2072r/min
(2)承载能力
国内最强的10吨级贯通式双后桥
先进的平衡悬挂系统
加强型钢板弹簧
—20,16PR轮胎
28080(7+7)mm双纵梁车架
(3)舒适的驾乘环境
宽敞的驾驶室
良好的视野
优良的空调
可调节人体平衡的弹簧减振座椅
(4)先进的传动系统
380mm膜片弹簧离合器,气压伺服,液压操作;
85型6档带超速变速器。
最大转矩610Nm;
(5)绿色低污染
排放水平国内领先,达到欧洲Ⅱ号法规要求
技术参数
该重型载货汽车主要技术参数如表1,表中数据为该重型汽车的主要技术参数,这些数据是本次改进设计的主要依据。本次设计在此基础上进行改进,使汽车整体在具有原有车型良好性能的基础上离合器性能更加优越。
表1某重型载货汽车主要技术参数
项目
技术参数
最大装载质量:
12000kg
整备质量:
7680kg
满载总质量:
19680 kg
前/中、后轴(空载):
2950/4730 kg
前/中、后轴(满载):
4530/15150kg
总长:
11050mm
总宽:
2470mm
总高:
2860mm
车厢内部尺寸(长/宽/高):
8600/2294/550mm
轮距:
(前/后)1940/1860mm
轴距:
5350+1300mm
百公里油耗
28升
最高车速
88km/h
最小转弯半径
22m
2 离合器需要改进的原因
经分析离合器摩擦片烧伤可能是由于坡道起步时离合器的滑摩功[1]过大造成的,下面对滑摩功进行分析:
滑摩功:离合器摩擦片滑动摩擦所作的功()。
(1)
式中:
—离合器传递扭矩,Nm;
—发动机及离合器压盘转动角速度,rad/s;
—离合器从动盘转动角速度,rad/s;
—离合器主、从动摩擦片从开始接触直到逐渐增大至能够克服汽车行驶阻力矩这一过程所经历的时间,s;
—离合器从动摩擦片角速度从零开始转动起,直到逐渐增大与发动机转动角速度相等,这一过程所经历的时间,s。
按车辆动力学方程:
(2)
式中:
—汽车的总质量,kg;
—汽车车轮半径,m;
—主减速器传动比;
—变速器传动比,n=1、2……6;
—汽车滚动阻力系数;
—道路坡度;
—旋转质量换算系数;
—加速度,。
(3)
汽车在良好路面上起步时和都很小,可以忽略不计,这样克服道路阻力时间也可以为零,于是:
(4)
为离合器主、从动片转速同步时,即转速为零时发动机转动角速度。
假设起步过程中发动机转速始终不变,即=,则有:
考虑到起步过程中道路阻力系数对滑摩功的影响,引入修正系数,
式中:
—离合器后备系数;
—发动机转速,r/min。
因为
所以: (5)
由此可见滑摩功与道路阻力矩有关,道路阻力矩越大,产生的滑摩功越大,汽车在行驶过程中换档时,离合器滑摩功较小,在平路起步时,滑摩功会变大,坡道起步时滑摩功会更大。
要保证离合器摩擦片不至于过热烧伤,应该使离合器单位面积滑摩功小于其许用值,即:
(6)
式中:
—单位摩擦面积滑摩功,;
—单位摩擦面积的许用滑摩功,;见表2
A—离合器摩擦面积, ;
D、d—摩擦片外、内径,mm;
Z—离合器摩擦片数。
根据汽车最大质量参照表2选取=()
表2 单位面积滑