汽车离合器(螺旋430圆柱螺旋弹簧)的设计

摘要
本文介绍了汽车离合器的发展过程及其在汽车工业上的应用,阐述了离合器(螺旋430)的摩擦传动机构设计, 压盘设计, 离合器盖设计, 圆柱螺旋弹簧设计的步骤。对离合器及其操纵系统的结构知识、设计理论、设计理念及方法，有关离合器的故障分析及排除等。其设计理论从传统的机械、力学领域深入到热、电、材料、控制等众多学科领域。今天，技术已发展到电子化、信息化，离合器的发展也面临着用新的技术进行改造和提高。
关键词:   摩擦传动机构  压盘  离合器盖  圆柱螺旋弹簧 

Coupling (spiral 430) design
Abstract
 This article introduced the automobile clutch developingprocess and its in the automobile industry application, elaboratedcoupling (spiral 430) the friction drive organization design, pressesthe plate design,  the design, the column helical springdesigns step. To the coupling and its the control system structureknowledge, the design theory, the design idea and the method, therelated coupling fault analysis and removes and so on. Its designtheory from the traditional machinery, mechanics domain penetratesinto the heat, the electricity, the material, the control and so onthe multitudinous discipline domain. Today, the technology hasdeveloped the electron, the information, the coupling development alsofaces is carrying on the transformation and the enhancement with thenew technology.
 Key word: The friction drive organization presses the platecolumn helical spring

在以内燃机作为动力的机械传动汽车中,无论是AMT或MT,离合器都作为一个独立的部件而存在.虽然发展自动传动系统是汽车传动系的发展趋势,但是有人指出:根据德国出版的2003年世界汽车年鉴,2002年世界各国114家汽车公司所生产的1864款乘用车中,手动机械变速器车款数为1337款;在我国,乘用车中自动挡车款式只占全国平均数的26.53%;若考虑到商用车中更是多数采用手动变速器,手动挡汽车目前仍然是世界车款的主流(当然并不排除一些国家或地区自动挡式车款是其主流产品).谈到未来,考虑到传动系由MT向自动传动系过渡,采用AMT技术其产品改造较为容易,因此AMT技术是自动传动系统有力的竞争者.可以说,从目前到将来离合器这一部分将会伴随着内燃机一起存在,不可能在汽车上消失.
早期的单片干式离合器有与锥形离合器相类似的问题,即离合器接合时不够平稳.但是,由于单片干式离合器结构紧凑,散热良好,转动惯量小,所以以内燃机为动力的汽车经常采用它,尤其是成功的开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此.
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦力离合器,因为它具有从动部分转动惯量小,散热性好,结构简单,调整方便,尺寸紧凑,分离彻底等优点,而且由于在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大,中,小各类车型中.
如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善.采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性.离合器从动盘总成中装有扭矩减震器,防止了传动系统的扭转共振,减少了传动系噪声和动载荷.
对于重型离合器，由于商用车趋于大型化,发动机功率不断加大,但离合器允许加大尺寸的空间有限(现离合器从动盘的直径已达430mm),离合器的使用条件日酷一日,增加离合器的传扭能力,提高其使用寿命,简化操作,已成为重型离合器当前的发展趋势.为了提高离合器的传扭能力,在重型汽车上可采用双片干式离合器.从理论上讲,在相同的径向尺寸下,双片离合器的传扭能力和使用寿命是单片的1倍.但受到其他客观因素的影响(如散热等),实际的效果要比理论值低一点.

离合器螺旋430的设计
全套离合器应由两部分组成:离合器和离合器操纵.
就摩擦式离合器本身而言,按其功能要求，结构上应由下列几部分组成:主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆.
盖总成通过螺栓安装到发动机的飞轮上.飞轮和压盘为主动件,发动机的转矩通过这两个主动件输入.飞轮和压盘之间为从动盘总成,它作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入扭矩,并通过其中间的从动盘毂花键输出转矩.压紧弹簧通过压盘把从动盘总成紧紧压在飞轮上,形成工作压力.当发动机带动飞轮和压盘一道旋转时,通过压盘上压紧弹簧产生的工作压力所形成的摩擦力,带动从动盘总成旋转,完成转矩的输出.
离合器通常总是处于接合状态.当需要切断动力时,驾驶员通过离合器操纵系统中的踏板,并经过操纵传动杆系及分离拨叉推动分离套筒向前,消除间隙,使分离杆绕其在离合器盖上的支点转动,克服压紧弹簧的工作压力后，压盘向后移动,从动盘总成不再输出转矩.分离套筒向左移动时,在消除间隙后,输出轴受到了制动,转速很快下降.此种状况称为离合器制动,其目的是为了容易换挡.但这种离合器制动主要用在重型离合器上,一般离合器不一定采用.分离杆和分离轴承之间的间隙通常是需要的,因为从动盘总成因摩擦面磨损后会使压盘向左移动,如果这一移动受到分离轴承的限制,就会导致压盘不能很好地压紧摩擦面,从而造成从动盘在传扭时发生打滑现象.离合器使用一段时间后由于间隙消失需要重新调整.现今许多离合器都设计有自动调整间隙的结构,此时间隙就可以为零,并能在任何时候都保持零间隙而不影响离合器的正常工作.这样就可省却使用中需经常调间隙的麻烦.
摩擦式离合器结构类型较多,且可有许多组合.
离合器的结构型式可以不相同,但在使用上它的基本要求是一致的,它们应该是:
(1) 能可靠地传递发动机的最大扭矩;
(2) 接合过程要平顺、柔和,使汽车起步时没有抖动和冲击;
(3) 分离时要迅速、彻底;
(4) 离合器从动部分的转动惯量要小,以减轻换挡时变速器齿轮轮齿的冲击并方便换挡;
(5) 高速旋转时具有可靠的强度,应注意平衡并免受离心力的影响;
(6) 应使汽车传动系避免共振,具有吸收振动、冲击和减少噪声的能力;
(7) 操纵轻便,工作性能稳定,使用寿命长.
以上这些要求中最为重要的是使用可靠、寿命长以及生产和使用中的良好技术经济指标和环保指标 .所谓使用可靠,指的是离合器机构或零部件在预定期内一直能正常工作.这意味着在使用中要注意保养,其耗费的劳动量也要尽量小.这就取决与制造和装配质量、结构设计和使用状况.很多情况下,离合器不能可靠工作就是和不完善的技术保养-零部件缺少必要的润滑和调整有关.

目  录
摘要…………………………………………………………………………………I 概述………………………………………………………………1               
第一章  离合器(螺旋430)的设计……………………………………1
第二章  工作特征………………………………………………………3
第三章  结构尺寸参数的选择…………………………………5
3.1   离合器转矩容量……………………………………………………5
3.2   基本结构尺寸参数的选择…………………………………………5
第四章   离合器零件的结构选型及设计计算………………7
4．1压盘的设计……………………………………………………………7
4.1.1压盘传力方式的选择…………………………………………………7
4.1.2.压盘几何尺寸的确定…………………………………………………7
4．2传力设计………………………………………………………………8
4.2.1传力片的设计及强度校核…………………………………………8
4.3离合器的分离装置……………………………………………………8
第五章 离合器故障诊断与排除………………………………………9
5.1离合器故障的分类………………………………………………………11
5.2故障原因分析……………………………………………………………11
5.2.1分离不彻底……………………………………………………………11
5.2.2离合器打滑……………………………………………………………11
5.2.3离合器抖动……………………………………………………………12
5.2.4噪音和振动…………………………………………………………12
参考文献…………………………………………………………………………14
结论……………………………………………………………………………15
致谢………………………………………………………………………………16

15000字 13张图纸