汽车离合器操纵机构设计.doc

解放汽车离合器设计
引言
离合器是汽车传动系的重要部件。汽车从启动到行驶的整个过程中,;:当汽车紧急制动时能起分离作川,防止变速器等传动系统过载,起到一定的保护作用:,,只是形式不同而已。随着科技的飞速发展,特别是液压技术、电子技术在汽车领域的广泛应用,汽车传动系发生了巨大的变化。作为传动系重要组成部件之一的离合器总成,担负着传力、减震和防止系统过载等重要作用。伴随着自动变速器技术及与之相配套的离合器技术的完善,离合器产品不论是性能结构方面还是生产制造方面都发生了很大变化。
1981年,法国人制成了摩擦片式离合器,此后浸在油中工作的湿式多片离合器逐渐取代了锥形离合器,但多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住,致使离合器分离不彻底,造成换档困难,所以它又逐渐被干式多片离合器取代。多片干式离合器的住要优点是由于接触面多,故接合平顺柔和,保证了汽车的平稳起步;但因片数多,从动部分的转动惯量大,还是感到换档不够容易。另外,中间压盘的通风散热不良,容易引起过热,加快了离合器的磨损,甚至烧伤和碎裂,如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。
随着汽车运输业的发展,离合器还要在原有的基础上不断提高改进,一适应新的使用条件。从国外的发展动向来看,近年来车辆在性能上向高速发展,发动机的功率和转速不断提高,载货汽车趋于大型化,国内也有类似情况。此外,随着汽车发动机转速功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高,离合器的使用条件也越来越苛刻。从提高离合器性能的角度出发,传统推式膜片弹簧离合器的结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵形式发展。因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操作,已成为离合器目前发展趋势。
在离合器的操纵机构中,由于重型和中型汽车的离合器压紧弹簧的压紧力很大,人们又采取各种助力装置来减轻驾驶员的劳动强度,如日本产TKL20型重型汽车采用弹簧助力;红岩CQ261和北京BJ370等重型车采用气压助力等。
本次设计的是CA1091型汽车离合器操纵机构,根据所给的离合器基本参数、发动机的扭矩负载等参照其他设计者的成功经验主要对离合器操纵机构进行设计,同时也对操纵机构的主要零部件的结构和性能进行了校核。
对当前主流的各种形式的离合器操纵机构的工作原理、发展趋势及优缺点进行了简单介绍。在各种离合器操纵机构间进行了横向对比。经过对比选择了结构简单、便于设计、维修方便的弹簧助力式离合器操纵机构。对普通弹簧助力式离合器操纵机构进行了优化设计并确定了结构简图。在对离合器操纵机构零部件分析中对离合器操纵机构工作原理进行了阐述,计算了离合器操纵机构性能参数,并对其性能参数进行分析校核。对操纵机构的性能进行详细分析的过程中,在本课题所给的数据的基础上,查找了离合器操作机构的踏板行程、踏板力的约定范围,在踏板工作半径的确定等方面借鉴了已有的设计经验, 本文重点研究了弹簧助力式离合器操纵机构设计过程的每个详细环节,对所涉及的每个零件进行了详细的筛选、计算、校核。
第一部分离合器设计
1汽车离合器分析
离合器的基本组成和分类
离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,它的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行使过程中,驾驶员可根据需要踩下离合器或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离或逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。一般由主动部分(飞轮、离合器盖、压盘)、从动部分(从动盘)、压紧机构(压紧弹簧)、分离机构(分离拉杆、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆等)和操纵机构(离合器踏板)五大部分组成。
摩擦离合器按从动盘的数目分为:单片离合器和双片离合器;按压紧弹簧的结构形式分为:螺旋弹簧离合器和膜片弹簧离合器。
离合器的功用
离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。其主要作用:
①.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;
②.在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;
③.限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;
④.有效地降低传动系中的振动和噪声。
汽车离合器设计的基本要求
在设计离合器时,应根据车型的类别,使用要求制造条件以及“三化”(系列化,通用化,标准化)要求等,合理选择离合器的结构。
在离合器的结构设计时必须综合考虑以下几点:
①.在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机