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文檔簡介
1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告</b></p><p> 題 目: 桑塔納2000MT轎車膜片彈簧離合器設(shè)計(jì) </p><p> 學(xué) 科 部: 理 工 </p><p> 專 業(yè): 車輛工程 </p>
2、;<p> 一、課題的依據(jù)及意義</p><p> 中國汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了57年,特別是改革開放30年的發(fā)展,從1999年汽車市場(chǎng)進(jìn)入以大眾消費(fèi)為基礎(chǔ)的成長發(fā)展期。由1999年的183.2萬輛的市場(chǎng)規(guī)模成長為2009年的1364.5萬輛,10年來汽車的平均增長率超過20%。在全球金融危機(jī)和經(jīng)濟(jì)衰退沖擊下,全球汽車市場(chǎng)嚴(yán)重萎縮,在此背景下,中國汽車市場(chǎng)2008年仍保持6.8%的增長率,2009年更保持
3、了46.15%的高增長率。與此同時(shí),中國汽車在全球地位已躍入產(chǎn)量和銷量均為第一位。中國汽車市場(chǎng)地位已由1999年世界產(chǎn)量排名第9位躍升為2006、2007、2008年連續(xù)三年的第3位,市場(chǎng)銷量連續(xù)三年連續(xù)第2位,2009年成為全球汽車產(chǎn)量和銷量的都是第一的局面[1]。2010年中國汽車產(chǎn)量和銷量分別為1826.47萬輛和1806.19萬輛,同比分別增長32.44%和32.37%,連續(xù)第二年全球第一。我國汽車產(chǎn)量基數(shù)已經(jīng)達(dá)到千萬輛規(guī)模,由
4、于汽車離合器的需求規(guī)模和整車產(chǎn)量關(guān)系密切,因此我國汽車離合器產(chǎn)品市場(chǎng)增長迅速,2010年我國離合器總銷量額將達(dá)84億元,是2005年的2.4倍;其中,蓋總成2800萬件,從動(dòng)盤總成5700萬件,液力變矩器100萬套</p><p> 目前全國有汽車離合器生產(chǎn)企業(yè)約100多家,其中具有一定生產(chǎn)能力和規(guī)模的汽車離合器生產(chǎn)企業(yè)只有30多家,主要有:長春一東、湖北三環(huán)、杭州西湖、杭州奇碟、桂林福達(dá)、東傳蘇汽配、上海薩克
5、斯、南京法雷奧、重慶愛思帝、珠海華奧、寧波宏協(xié)等。近幾年,受國內(nèi)汽車市場(chǎng)的迅猛發(fā)展的影響,汽車離合器產(chǎn)量獲得快速增長,12家企業(yè)離合器總成年產(chǎn)量突破862萬套,這些企業(yè)基本上都是以配套市場(chǎng)為主[3]。分析原因,主要在于汽車離合器仍是目前國內(nèi)汽車最為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的選擇,選購經(jīng)濟(jì)性車輛的消費(fèi)者仍占主流。而如今追求享受生活的時(shí)代,消費(fèi)者對(duì)車的操控性要求不斷提高。自動(dòng)擋車操作簡單,開上它的朋友,剛開始感覺很好,但時(shí)間一長,就感覺駕駛自動(dòng)擋車沒什么
6、意思,沒有駕駛的樂趣。油價(jià)上漲后,用車成本再一次增加。于是人們不得不把目光投向耗油量較小的手動(dòng)擋車,手動(dòng)擋車作為市場(chǎng)上的主要車型在爆發(fā)力、經(jīng)濟(jì)性、駕駛樂趣方面都占有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此離合器在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)還是擁有廣闊的市場(chǎng)前景。</p><p> 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)</p><p> 當(dāng)前,我國汽車離合器技術(shù)也正處于發(fā)生深刻變化的時(shí)期。隨著多種變速箱技術(shù)的發(fā)展和齊頭并進(jìn),我國離合
7、器技術(shù)也逐漸由單一的、傳統(tǒng)的摩擦式離合器向多種傳動(dòng)技術(shù)并存的方向發(fā)展。我國離合器技術(shù)發(fā)展也由傳統(tǒng)摩擦彈簧離合器向多種傳動(dòng)技術(shù)方式的發(fā)展。螺旋彈簧離合器基本上即將退出市場(chǎng),目前只是在維修市場(chǎng)因價(jià)格便宜還有一些車主使用。膜片彈簧已經(jīng)成為我國目前離合器的主流技術(shù)。一些特殊需求如要求傳遞扭矩大的多片干式離合器、拉式離合器等,在我國也實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。雙質(zhì)量飛輪、自適應(yīng)離合器由于市場(chǎng)原因,國內(nèi)企業(yè)還沒有批量生產(chǎn),但雙質(zhì)量飛輪也有望今年在湖北三環(huán)、吉林大
8、華等企業(yè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在自動(dòng)檔領(lǐng)域,液力變矩器我國已經(jīng)在上海薩克斯實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,國內(nèi)還有數(shù)家企業(yè)的液力變矩器也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。國內(nèi)技術(shù)開發(fā)最困難的是雙離合器。目前,國內(nèi)的杭維柯、上汽變速器等都已經(jīng)推出了雙離合器變速器樣品,但核心技術(shù)主要還是來自國外。國內(nèi)企業(yè)湖北三環(huán)曾經(jīng)與青山變速器合作開發(fā)干式離合器,但由于青山離合器技術(shù)傾向于開發(fā)濕式離合器,所以這個(gè)項(xiàng)目雙方目前沒有繼續(xù)合作。而國外的主要汽車離合器生產(chǎn)企業(yè)如Luk、Exedy、ZF Sa
9、chs、Advics和V</p><p> 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,電子技術(shù)廣泛應(yīng)用,汽車離合器新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。一是操縱式離合器。其操縱方法有機(jī)械的、電磁的、氣動(dòng)的和液力的等如嵌入離合器、摩擦離合器、空氣柔性離合器、電磁轉(zhuǎn)差離合器和磁粉離合器等,形成磁粉鏈以傳遞扭矩)。二是自動(dòng)式離合器。用簡單的機(jī)械方法自動(dòng)完成接合或分開動(dòng)作,又分為安全離合器(當(dāng)傳遞扭矩達(dá)到一定值時(shí)傳動(dòng)軸能自動(dòng)分離,從而防止過載,避免機(jī)器中重要零
10、件損壞)、離心離合器(當(dāng)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí),由于離心力的作用能使傳動(dòng)軸間自行聯(lián)接或超過某一轉(zhuǎn)速后能自行分離)、定向離合器(又叫超越離合器,利用棘輪-棘爪的嚙合或滾柱、楔塊的楔緊作用單向傳遞運(yùn)動(dòng)或扭矩,當(dāng)主動(dòng)軸反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速低于從動(dòng)軸時(shí),離合器就自動(dòng)分開)。</p><p><b> 三、課題研究內(nèi)容</b></p><p> 本設(shè)計(jì)是為桑塔納2000設(shè)計(jì)的膜片彈
11、簧離合器</p><p><b> 1、原始數(shù)據(jù)資料:</b></p><p> 假定桑塔納2000轎車相關(guān)數(shù)據(jù)如下:</p><p> 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩:155N.m(3800r/min)</p><p> 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率:74 kW (5200r/min)</p><p> 車輛最大總
12、重:1560kg (空車1140 Kg)</p><p> 輪胎型號(hào):195/60R14 85H</p><p> 變速器速比:一檔 3.455 </p><p><b> 二檔 1.944</b></p><p> 三檔 1.286 </p><p><b>
13、; 四檔 0.969</b></p><p><b> 五檔 0.800</b></p><p> 主減速比:4.444</p><p><b> 2、設(shè)計(jì)要求:</b></p><p> 1)根據(jù)給定的參數(shù),對(duì)其離合器進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算;</p>&l
14、t;p> 2)繪制出離合器總裝配圖及主要零件圖;</p><p> 3)編寫設(shè)計(jì)說明書一份(包括:封面、中英文摘要、目錄、選題依據(jù)、原始數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)與計(jì)算、結(jié)論、參考文獻(xiàn),設(shè)計(jì)體會(huì)等)。</p><p><b> 四、課題研究方案</b></p><p> 1、 離合器結(jié)構(gòu)方案的確定:</p><p&g
15、t; ?。?)從動(dòng)盤的選擇:單盤式</p><p> 鑒于本次設(shè)計(jì)是為桑塔納2000MT轎車配套,考慮其為小轎車,傳遞扭矩不大,故而選用單盤式結(jié)構(gòu)[4],以使結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,減少零件數(shù)目和質(zhì)量。</p><p> (2)壓緊彈簧形式選?。豪侥て瑥椈?lt;/p><p> 鑒于本次設(shè)計(jì)是為桑塔納2000MT轎車配套,采用拉式膜片彈簧有以下優(yōu)點(diǎn)[5]:取消了中間的支
16、承零件,使結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊,零件數(shù)目更少,質(zhì)量更?。灰灾胁颗c壓盤相壓,在同樣壓盤尺寸的條件下可采用直徑較大的膜片彈簧,提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力,且并不增加踏板力;在接合或分離的狀態(tài)下,離合器蓋的變形量小,剛度大,分離效率高。</p><p> (3)壓盤的驅(qū)動(dòng)方式:彈性連接式</p><p> 鑒于本次設(shè)計(jì)是為桑塔納2000MT轎車配套,采用彈性連接式不會(huì)因磨損引發(fā)振動(dòng)和噪音,結(jié)構(gòu)
17、更加簡化,對(duì)裝配精度要求也低。</p><p> ?。?)壓盤和中間盤:</p><p> 壓盤和中間盤一般做成圓環(huán)形的盤狀壓盤的外形應(yīng)略大于或等于摩擦片的外徑,內(nèi)經(jīng)略小于或等于摩擦片的內(nèi)徑。</p><p><b> ?。?)從動(dòng)盤:</b></p><p> 摩擦片:所用材料有石棉基摩擦材料,燒結(jié)金屬和金屬陶瓷等
18、材料。</p><p> 從動(dòng)鋼片:現(xiàn)代從動(dòng)盤的從動(dòng)鋼片為獲得軸向彈性,往往特意制成錐形而使其小端面向飛輪。</p><p> (6)離合器通風(fēng)散熱:正常使用條件下的離合器壓盤工作表面溫度一般在180 ℃以下,離合器摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的。</p><p> ?。?)扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計(jì)[6]:</p><p><b&g
19、t; 極限轉(zhuǎn)矩Tj:</b></p><p> 扭轉(zhuǎn)角剛度C(N.m/rad):按經(jīng)驗(yàn)初選:C≤13Tj</p><p> 阻尼摩擦力矩Tf:Tf=(0.06~0.17)Temax</p><p> 減振彈簧位置半徑R0:R0=(0.6~0.75)d/2</p><p> 減振彈簧中徑Dc: Dc由總體結(jié)構(gòu)布置決定,一般
20、取Dc=11~15mm。</p><p> 彈簧鋼絲直徑dc:dc=</p><p> 彈簧總?cè)?shù)n:n=ic+(1.5~2)</p><p> 極限轉(zhuǎn)角θ: max=2arcsin(L-)</p><p> 2、離合器基本參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算: </p><p> (1)離合器靜摩擦力矩TC[7]:Tc=&
21、lt;/p><p> (2)為保證能有效傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩,應(yīng)使Tc>Temax,即: </p><p> ?。?)單位壓力P0:P0對(duì)離合器工作性能和使用壽命影響很大,應(yīng)根據(jù)使用條件、摩擦片尺寸、材料、汽車重量等因素來選取。</p><p> 3、膜片彈簧的設(shè)
22、計(jì)[8]:</p><p> ?。?)比值H/h的選擇:一般汽車離合器用膜片彈簧一般H/h為1.5~2.0,厚度為2~4mm。</p><p> (2)R、r的選擇:R/r一般為1.2~1.35。壓式離合器R值取大于或等于摩擦片的平均半徑Rc,拉式離合器r值取大于或等于Rc,且對(duì)于同尺寸摩擦片,拉式R值較壓式大。</p><p> ?。?)錐角α的選擇[9]:&l
23、t;/p><p> (4)分離指數(shù)目n的選擇通常為18,大尺寸膜片彈簧可取24,小尺寸的可取12。</p><p> (5)小端內(nèi)半徑r0即分離軸承作用半徑rf的選擇:r0應(yīng)大于變速器輸入軸半徑,而rf則應(yīng)大于r0。</p><p> ?。?)切槽寬度δ1、δ2和半徑re的確定:</p><p> δ1=3.2~3.5mm,δ2 =9~10
24、mm,re應(yīng)滿足r-re=≥δ2。</p><p> 五、研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度</p><p><b> 1、研究目的:</b></p><p> 汽車離合器具有傳遞扭拒、減振和防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載的作用。必須具備以下特性:</p><p> (1)具有良好的動(dòng)平衡特性;</p><p&g
25、t; ?。?)接合平順、柔和,分離迅速、徹底;</p><p> (3)通風(fēng)散熱性好;</p><p> (4)性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長;</p><p> ?。?)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,便于制造、維修,方便操作;</p><p> (6)既能可靠傳遞最大轉(zhuǎn)矩,又能防止過載;</p><p> ?。?)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小,并
26、具有一定的吸振、降噪的能力。</p><p><b> 2、主要特色:</b></p><p> 膜片彈簧離合器具有較理想的非線性彈簧特性,彈簧壓力在摩擦片的磨損范圍內(nèi)基本保持不變,因而離合器在工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變,相對(duì)圓柱螺旋彈簧,其壓力大大下降,離合器分離時(shí),彈簧壓力有所下降,從而降低的踏板力。膜片彈簧兼壓緊彈簧與分離杠桿的作用,結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,軸向
27、尺寸小,零件數(shù)目少,質(zhì)量小。另外,膜片彈簧的軸向尺寸小,可以適當(dāng)增加壓盤的厚度,提高熱容量,或者在壓盤上增設(shè)散熱筋及在離合器上開設(shè)較大的通風(fēng)孔來改善散熱條件。高速旋轉(zhuǎn)時(shí),彈簧壓緊力降低很小,性能穩(wěn)定。</p><p><b> 3、工作進(jìn)度:</b></p><p><b> 六、主要參考資料</b></p><p>
28、 [1]榮惠康:中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景和全. </p><p> [4]陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008</p><p> [5]林世裕.膜片彈簧與蝶形彈簧離合器的設(shè)計(jì)與制造[M].南京:東南大學(xué)出版社,1995</p><p> [6]劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001</p><p>
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