机械设计制造及自动化毕业设计离合器操纵机构的设计.pdf

第1章 绪 论 1.1选题的目的 本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供一定的参考价值。抛弃 传统的推式膜片弹簧离合器，设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。 1.2离合器发展历史 近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业，使其发展速度明显比其它工 业要快的多，因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。 对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系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听总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、 从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。 在早期研发的离合器中，锥形离合器最为成功。现今所用的盘片式离合器的先驱是多 片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。20世纪20年代末，直到进入30年代时， 只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。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离合器[1]。 近来，人们对离合器的要求越来越高，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉 式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。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 和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。 随着汽车发动机转速、功率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。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地 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的形式发展。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 操纵，已成为离合器的发展趋势。随着计算机的发展，设计工作已从手工转向电脑，包括计 算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。 1.3离合器概述 按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义，离合器是 “离” 与 “合”矛盾的统一体。离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成 其本身的任务。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要 时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承 受的最大扭矩，防止传动系过载。为使离合器起到以上几个作用，目前汽车上广泛采用弹簧 压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦 片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。膜片弹簧离 合器在技术上比较先进，经济性合理，同时其性能良好，使用可靠性高寿命长，结构简单、 紧凑，操作轻便，在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下，有以下优点[2]： （1）结合时平顺、柔和，使汽车起步时不震动、冲击； （2）离合器分离彻底； （3）从动部分惯量小，以减轻换档时齿轮副的冲击； （4）散热性能好； （5）高速回转时只有可靠强度； （6）避免汽车传动系共振，具有吸收震动、冲击和减小噪声能力； （7）操纵轻便； （8）工作性能（最大摩擦力矩 和后备系数 保持稳定）； （9）使用寿命长。 1.3.1 离合器的功用 离合器可使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。如前所述，现代车用活塞式发动 机不能带负荷启动，它必须先在空负荷下启动，然后再逐渐加载。发动机启动后，得以稳定 运转的最低转速约为300～500r/min，而汽车则只能由静止开始起步，一个运转着的发动机， 要带一个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。因为如果是突然的刚性连接，就必然造成 不是汽车猛烈攒动，就是发动机熄火。所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在 一 马棚网 起，使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大，至足以克服行驶阻力时， 汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。 虽然利用变速器的空档，也可以实现发动机与传动系的分离。但变速器在空档位置时， 变速器内的主动齿轮和发动机还是连接的，要转动发动机，就必须和变速器内的主动齿轮一 起拖转，而变速器内的齿轮浸在黏度较大的齿轮油中，拖转它的阻力是很大的。尤其在寒冷 季节，如没有离合器来分离发动机和传动系，发动机起动是很困难的。所以离合器的第二个 功用，就是暂时分开发动机和传动系的联系，以便于发动机起动。