文档介绍：一、离合器概述
对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。
离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换档时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮之间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。
二、设计要求及其技术参数的选择
为了保证离合器具有良好的工作性能,设计离合器应满足如下基本要求:
1)在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止过载。
2)接合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。
3)分离时要迅速、彻底。
4)从动部分转动惯量要小,以减轻换档时变速器齿轮间的冲击,便于换档和减小同步器的磨损。
5)应有足够的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿命。
6)应能够避免和衰减传动系的扭转振动,并且有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力。
7)操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。
8)作用在从动盘上的总压力和摩擦材料的摩擦因数在离合器的工作过程中变化要尽可能小,以保证有稳定的工作性能
9)具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长。
10)结构应简单、紧凑,质量小,制造工艺性差,拆装、维修。调整方便等。
技术参数的选择:
表2-1
车型
丰田锐志(2013款 菁锐版)
整备质量(kg)
1520
最高车速(km/h)
220
轴距(mm)
2850
排量(mL)
2497
最大功率(kW)
142
最大功率转速(rpm)
6200
最大扭矩(N·m)
236
最大扭矩转速(rpm)
4400
主减速器传动比
一档减速器传动比
滚动半径(m)
三、结构方案分析
(一)从动盘数的选择
单片离合器:对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言,发动机的最大转矩一般不大,在布置尺寸容许条件下,离合器通常只设有一片从动盘。
单片离合器的结构简单,轴向尺寸紧凑,散热良好,维修调整方便,从动部分转动惯量小,在使用时能保证分离彻底,采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。
(二)压紧弹簧和布置形式的选择
拉式膜片弹簧离合器:膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧,主要由碟簧部分和分离指部分组成。
1. 膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比,有如下优点:
1) 具有较理想的非线性弹性特性。
2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。
3) 高速旋转时,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定。
4) 整个圆周与压盘接触,使压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀。
5) 通风散热良好,使用寿命长。
6) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合,平衡性好。
2. 与推式相比,拉式膜片弹簧离合器具有许多优点:取消了中间支承各零件,并不用支承环或只用一个支承环,使其结构更简单、紧凑,零件数目更少,质量更小等。
(三)膜片弹簧的支撑形式
图3-1为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式,将膜片弹簧大端支承在离合器盖杀中的支承环上。
图3-1
四、离合器主要参数的选择
离合器的基本参数主要有性能参数β和p,尺寸参数D、d和摩擦片厚度b以及结构参数摩擦面数Z和离合器间隙∆t,最后还有摩擦因素f。
(一)后备系数β
后备系数β是离合器设计中的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择β时,应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载以及操纵轻便等因素。乘用车β可选择的范围:~ ,选取β= 。
(二)单位压力p0
单位压力p0 决定了摩擦表面的耐磨性,对离合器工作性能和使用寿命有很大影响,选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。
当摩擦片采用不同的材料时,p0 取值范围见表4-1。
表4-1 摩擦片单位压力p的取值范围
摩擦片材料
单位压力p/Mpa
石棉基材料
模压
~
编织
~
粉末冶金材料
铜基
~
铁基
金属陶瓷材料
~
p选择:发动机的后备系数选择较小,根据经验,本次设计取p =