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1、重型自卸汽车离合器设计摘 要离合器作为直接连接发动机和传动系统一个独立存在的总成.主要包含主动部分,从动部分,压紧机构和操纵机构等四部分.主动部分,从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构.操作机构是使离合器分离的机构.正是这四部分机构之间相互协调配合,已达到汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,换档式将发动机与传动系分离,减少变速箱内齿轮的冲击.随着汽车发动机转速，功率的不断提高和汽车电子技术的发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能来看，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐渐的向拉式膜片弹簧离合器发展，传统的操作形式正向自动操作的形式发展。因此，提高离合器
2、的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器的传递转矩的能力和简化操作，已经成为离合器的发展趋势。关键词：离合器，从动部分，压紧机构，操纵机构Design of Clutch of Heavy DumperABSTRACTThe clutch is the lug connection engine and the transmission systems an exist independently total to become.He mainly includes the active division, follower division, compress tightly
3、 the mechanism and maneuvering gear etc. four-part cent.Active division, the follower division and compress tightly the mechanism is basic structure that guarantees that the clutch is placed in to join together the condition and can deliver the power also.Operate the mechanism is a mechanism that ma
4、kes clutch seeparate.Exactly of this four-part cent mechanism moderates the fit mutually, joining together engine and transmissions fasten going smoothly while arriving the start of autocar already, the shift gear type fasten engine and transmissions separation, reduce the impact of the speed change
5、 case annular gear.Along with the autocar engine revolving speed, the power raises continuously and the development of the autocar electronics, the peoples request to the clutch is more and more high.Work from the exaltation clutch function to see, the traditional push make diaphragn spring structur
6、e of clutch positive gradual of to tension the diaphragn spring clutch of type deveolp, traditional form of operation just to the form development of the automatic operation.Therefore, the reliability of the exaltation clutch and lengthen its service life, adapt the high revolving speed of the engin
7、e, increase the ability and the simplification operations that the clutch delivers the turning moment, have already become the development trend of the clutch.KEY WORDS: The clutch，follower division,compress tightly the mechanism，maneuvering gear . 目 录前言4第一章 简述 7第二章 原始数据及主要参数的计算 7第三章 离合器主要参数的计算 8第四章
8、 离合器的分离机构10第五章 离合器的主要零件的强度计算13结论 16参考文献 17致谢 18前 言对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系统中作为一个独立的总成而存在，它是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成。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且能分离的装置。离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系统动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平顺起步；在换档时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档传动系个零部件因过载而损坏；有效的降低传动系统中的振动和噪声。现代离合器按不同的分类标准，分类也不一样。比如，按摩擦片的数目不同分为；单
9、片。双片及多片式离合器。按压紧弹簧类型及布局分为；周布弹簧离合器，中央弹簧离合器，周布斜置弹簧离合器，默片弹簧离合器。经阅读收集材料，最后本人觉得选中央弹簧离合器比较合适。下面我就中央弹簧离合器介绍一下其结构和工作特点（以东方红665汽车离合器为例）：1， 结构特点，（1） 主动部分和压紧机构 主动部分由飞轮。中间主动盘4，压盘2。离合器盖25等主要机件组成。 离合器盖25用螺栓固定于飞轮上。压盘2后段面3个均布的凸耳嵌入离合器盖25相应的切口内。中间主动盘4外缘有3个均布的切槽，卡在压装于飞轮侧壁的3个传动定块7上。这样，压盘2及中间主动盘4即可随飞轮一起转动又可作轴向移动。布置于中央位置的
10、螺旋弹簧22，大端支撑于支承凸缘盘24的座槽上，小端支承于弹簧座17的凸肩上。弹簧17的前端装有压紧杠杆座圈19 。压紧杠杆23以支撑凸缘盘24前端环台为支点，将压紧弹簧22的张力作用于压盘后端环台，达到压紧的目的。为适应压紧杠杆在分离和接合过程中的摆动，压紧杠杆23的内端孔中放有小钢球21，以与座环19活动联结。压紧杠杆共20根。 由于摩擦面在工作中逐渐磨损，压盘2将前移，压紧杠杆23倾斜度增大。压紧弹簧22伸长，间隙 变小。在摩擦面磨损不大的情况下，可以通过调整调整螺钉15进行调整。拧入螺钉15则间隙增大，反之减小。如果摩擦面损失量较大，则压紧弹簧22将因为过分伸长而使压紧力太低，不能保证
11、离合器ichuandi足够的扭矩。所以，仅用螺钉15调整是不合适的。为此应该在压紧弹簧的凸缘盘24的压板13处抽出调整片12 使制成凸缘盘24前移。压紧杠杆比约为5.5。这样就可以恢复压紧弹簧的应有的压缩量，以保证离合器的工作。压紧力可以调整是中央弹簧式离合器的主要特点之一。（2） 从动部分由前从动5和从动盘3组成的。结构与延安SX250汽车的离合器的从动盘相似。（3） 分离机构东方红665汽车离合机构由分离套筒组件14 压盘分离弹簧29。中间主动盘分离弹簧1及分离叉16等组成。 2工作情况特点（1） 接合状态中央弹簧式离合器在接合状态是时，压紧弹簧的张力经过压紧杠杆的放大后传给压盘，放大的倍
12、数即为压紧杠杆的杠杆比。相应地，为分离离合器而进一步压缩中央弹簧所需的力。所以中央弹簧式离合器在重型汽车上用的比较多。而普通的周布置的压紧弹簧则直接作用在压盘上。故不存在上述方的情况。（2） 分离和接合过程东方红665汽车离合器的分离机构和接合过程大体与CA10B和GCH汽车相同 ,只是分离过程子中压盘的后移有专门的压盘分离弹簧来保证. 第一章 简述离合器采用双片，干式，具有一个矩形断面的锥形中央弹簧的结构，其操作机构带用气体助力液体传动的装置。离合器的计算分为离合器本身的计算与传动机构两部分，计算时要先确定主要的参数，然后计算离合器的部件及主要的零件的强度。第二章 原始数据及主要的参数的计算
13、 1发动机的最大扭矩；=890Nm 2摩擦面数 Z=4 3离合器的摩擦片的尺寸； 估算； 离合器摩擦片的外半径D=350.53，有下表查询，外径D/mm160180200225250280300325350380405内半111径d/mm1101251401501551601175190195205220厚度3.23.53.53.53.53.53.53.5444单位面积106132160221302402466546678729928可选摩擦片的外半径D=380 所以初步选定摩擦片的型号4，摩擦片一面的摩擦面积； =3.14(380380250250)4=80364.375 由于摩擦片上安装有
14、铆钉， 铆钉孔每片有36个，直径为9毫米 则铆钉的面积; f= =363.1499/4=2290.22 考虑到铆钉后摩擦片一面的摩擦面积； F2= F1f=80364.3752290.22=78074.155 5 摩擦片的摩擦总面积；F总=4F2=478074.155 =312296.62 6 压紧杠杆的传动比 =(12.55.4)/(13.812.5)=5.4617,离合器的压力弹簧为矩形断面的锥形弹簧，弹簧的工作高度为MM第三章 离合器的只要参数的计算；1 压力弹簧的尺寸；（1） 小端平均半径；r1=51.25 大端平均半径；r2=83.25矩形的端面尺寸；a=17.50.25mm B=7
15、.5mm 弹簧的自由长度.H=1305弹簧的有效圈数i=2（2） 第一圈触合时弹簧的总变形； =0.25（H-）(1+)(1+)式中； =0.567（根据a/b=2.3 查表得到的） M=r1/r2=0.6156 将已经知道的数据带入上式得；=0.25（1300.567）（10.6156）（10.61560.6156）=72.08972mm （3 ）第一圈触合时弹簧的力；= 式中；材料剪切弹性系数;G=78400Nm 截面极惯性性矩; =0.5677.5=1798.0234 将已经知道的数据代入上式， =2182.3933N（4）,触合以后的弹簧力；当=130-44=86或者=130-47=8
16、3时代入上式得； =2353N同理；=3131.1N形断面锥形弹簧的计算误差比较大，其计算结果只能作为参考。根据指导老师介绍，在实际生产中经实验调整，重新规定改弹簧的主要参数为；当弹簧工作高度为45毫米的时间弹簧的压力为217524502 作用于后压盘的力； P1=5.732175=12462.75N P2=5.732450=14045.853 单位压力， P=12462.7578074.155=0.1596 P=14045.8578074.155=0.1799 一般推荐可以在0.1274 -0.196之间选取， 上述数据在推荐范围内 ，故可取。4 离合器摩擦力矩 Mc Mc=P u R i式
17、中，i摩擦面数=4P作用于后压盘上的压力，其值等于 P1=12462.75 P2=14045.85U摩擦系数 取0.25P 摩擦片平均半径R=146.25将以知数据代入上式Mc1=12462.750.250.146254=1822.67Nm Mc2=14045.850.250.146254=2054.20Nm5 离合器的后备系数 =Mc/M =Mc1/M=2.047 =Mc2/M=2.308一般推荐的重型或牵引列车后备系数可在2。0-3.0范围内。计算在这个范围内。所以这个方案初步确定可行。6，离合器的内外径之比；c=d/D 式中； d-摩擦片的内半径 D-摩擦片的外半径 C=205/380=
18、0.539一般推荐在0.53-0.68之间。计算结果符合要求第四章 离合器的分离机构1推杆的行程 2 活塞的有效行程 式中； -推杆的空行程 =5.2mm -活塞前端油孔的无效行程=4mm 所以 3 滑杆的行程； 4分离轴承的行程; i-分离叉的传动比5 分离弹簧的压缩量 -分离轴承自有行程取4.5mm =24.64-4.5=20.14mm6 分离时摩擦面之间的间隙; -压紧杠杆传动比 = 一般推荐对于双片的离合器间隙在0.35-0.75毫米这个范围内，计算结果比推荐值大一点，这对离合器是有好处的。7 分离时踏板总行程； -踏板杠杆传动比 8 气体不助力的时间，彻底分离时踏板的力（1） 分离时
19、锥型弹簧的力确定为2940N（2） 分叉上所需要的力N（3） 推杆上需要的力 =N .-分别是活塞杆与工作缸的直径 4N计算值虽然超过了一般推荐的范围， 147-196N 单由于操作机构中的助力因此计算值是可以实施的9 在助力条件离合器的条件下彻底时踏板上的 1 推杆上所需要的力;N（2） 助力机构对活塞的最大助力效果; =2954.1N 从计算的结果可以看到,，这是不会成立的在整个助力系统中力总是要平衡的，即，这一点是靠助力结构中的随动作用来保证的。就使得增大有了保证，因为矩锥形的制造误差比较大，推杆的推力增大是难免的。（3） 踏板上的力从上述计算的可以看出，推杆上的力完全可以由助力机构抵消
20、了。因此作用于踏板上力只能是克服助力机构中阀门弹簧和回位弹簧的力，及克服踏板上回位弹簧的力。这些力均不大。因此该离合器操作会很轻便。第五章 离合器的主要零件的强度计算1，离合器盖和后压盘 离合器的后压盘上的凸抓穿过离合器盖上的孔而连接在一起，离合器盖所传递的扭矩等于发动机的扭矩的四分之一。 此项扭矩作用于压盘凸爪的表面上，从结构图算出；接触面积F=336m作用位置平均半径R=179mm凸爪数目 n=3作用与凸爪上的力 =414.09n 压应力 ;2 压盘传动销压盘传动销所传递的扭矩为发动机的扭矩的 二分之一。此项扭矩作用与前压盘的党中，从结构图中算出；接触面积 F=1.3作用力位置平均半径 R
21、=20.45cm传动销的数目 ;n=3作用于传动销上的力P=1816N (1) 挤压应力 (2)剪切应力 3压力弹簧 -作用在截面上的最大扭矩 -离合器分离时的作用力-弹簧第一圈触合时的 力 Wn-抗扭截面系数 经查表得=0.594 所以 Wn=0.594 进而, 4 花键轴套； 假定作用力平均分配于花键的全长上，每个花键的负荷也相等，每个从动盘所传递的扭矩是发动机扭矩的一半 花键套筒 花键之外径 变速箱的一轴花键之外径。 花键套筒工作长度Z=16 花键得齿数在平均接触面上 ,作用于一个花键槽的力;挤压应力; 一般推荐挤压力不要超过1960N/3 从动盘铆钉(1) 剪切应力从结构可知;r=4.
22、85cm Z=6 F=0.5所以 （2） 挤压应力 从结构上得知;d=0.8cm =0.2cm 所以 ,N/ 结 论1 离合器的主要参数；后备系数；摩擦片单位压力；和摩擦片的内外半径之比；均在允许范围内。如后备系数；摩擦片的单位压力摩擦片的内外半径比2 离合器的各主要零件的强度是足够的。3 本离合器在不助力的情况下，操作力大于推荐范围。但考虑此种情况不是经常的，平时只是在储气筒无压缩空气启动发动机撕才用。只要发动机启动后，就可以助力。这并不会增加驾驶员的疲劳。所以也能接受。4 该离合器没设计减震器，汽车的舒适度会受到影响。但是考虑到自卸重型车，活动的场合多数在施工地段。路况一般很差，减震器对驾
23、驶人员的驾驶时舒适度改变不大，当然 也是为了此次毕业设计的方便。 参考文献1 余志生主编.汽车理论.第三版.北京：机械工业出版社，2000.102. 王宝玺主编.汽车拖拉机制造工艺学.第二版（重排本）.北京 ：械工业出版社出版，1999.53. 王望予主编.汽车设计.第四版.北京：机械工业出版社，2004.84 陈家瑞主编.汽车构造.第四版.北京:机械工业出版社，2005.15. 吉林工业大学汽车教研室编.汽车设计.北京：机械工业出版出版社，19826. 王昆、何小柏 汪信远主编.机械设计、机械设计基础课程设计.北京:高等教育出版社，1995127. 中国人民解放军运输学校编.越野汽车底盘构造
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