汽车设计课程设计之扭转减震器 上传讲解Word下载.docx

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采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器接合时的平顺性。

离合器从动盘总成中装有扭转减振器，防止了传动系统的扭转共振，减小了传动系噪声和动载荷，随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，汽车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更有效地降低传动系统的噪声。

二．基本理论

2.1主要参数的选择

选用东风EQ1090E型汽车，为载货商用车，其所用的发动机为东风EQ6100-1型多点电喷汽油发动机，其发动机选用东风EQ1090E型汽车，其所用的发动机为东风EQ6100-1型多点电喷汽油发动机，发动机的主要参数如下，表1：

离合器类型：

单片干式摩擦离合器

A.1确定摩擦片外径

（mm），可根据发动机最大转矩

（N·

m）按如下经验公式选用：

=

（2.1-1）

式中,

为直径系数.直径系数选取如下，表2：

东风EQ1090E型汽车有关质量参数如下，表3：

根据Ma和离合器类型：

单片干式摩擦离合器，选取

=17.3，由发动机参数可知

=353N·

m,代入式（2.1-1）,

=325.04mm

依据以下表格，表4选取标准值：

=325.04mm接近325mm，故选取

=325mm。

A.2验算过程

摩擦片外径

（mm）的选取应使最大圆周速度

不超过65～70m/s，即

×

（2.1-2）

为摩擦片最大圆周速度（m/S）;

为发动机最高转速（r/min）。

发动机额定转速与最高转速之间的关系：

=（1+10%）×

（2.1-3）

由发动机参数可知

=3000r/min，

=3300r/min，,由上可得

=325mm，

=56.2m/S＜

=65m/S，故能够选取，选取合理。

B.确定摩擦片内径

（mm）

摩擦片内径一般可以根据此式选取

/

（2.1-4）

摩擦片的内外径比

应在0.53～0.70范围内，即：

0.53≤

≤0.70

根据表4选取标准值

=190mm，

=0.585，在范围内，选取合理。

故选取的参数如下：

/mm

325

190

h/mm

3.5

2.2设计计算

减振器的扭转刚度

和阻尼摩擦元件间的摩擦转矩

是两个主要参数。

其设计参数还包括极限转矩

、预紧转矩

和极限转角

等。

1.极限转矩

极限转矩为减振器在消除限位销与从动盘毂缺口之间的间隙时所能传递的最大转，即限位销起作用时的转矩。

它与发动机最大转矩有关，一般可取

=（1.5～2.0）

（2.2-1）

式中：

商用车：

系数取1.5;

乘用车：

系数取2.0。

由于

=353N·

m，选用车型为商用车，取1.5，则

=529.5N·

m.

2.扭转角刚度

为了避免引起系统的共振，要合理选择减振器的扭转刚度，使共振现象不发生在发动机常用工作转速范围内。

决定于减振弹簧的线刚度及其结构布置尺寸。

设减振弹簧分布在半径为

的圆周上，当从动片相对从动盘毂转过

（rad）时，弹簧相应变形量为

。

此时所需加在从动片上的转矩为

T=1000K

（2.2-2）

式中，T为使从动片相对从动盘毂转过

（rad）所需加的转矩（N·

m）；

K为每个减振弹簧的线刚度（N/mm）；

为减振弹簧个数；

为减振弹簧位置半径（m）。

根据扭转刚度的定义，

=

则

=1000K

（2.2-3）

式中，

为减振器扭转刚度（N·

m／rad），

设计时，可按经验初选

为

13

（2.2-4）

=13×

529.5=6883.5,取

=6000N·

m／rad.

3.阻尼摩擦转矩

由于减振器扭转刚度是，受结构及发动机最大转矩的限制，不可能很低，故为了在发动机工作转速范围内最有效地消振，必须合理选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩

一般可按下式初选

=（0.06～0.17）

（2.2-5）

取系数为0.11，则

=38.83N·

m

4.预紧转矩

减振弹簧在安装时都有一定的预紧。

研究表明，

增加，共振频率将向减小频率的方向移动，这是有利的。

但是

不应大于

，否则在反向工作时，扭转减振器将提前停止工作，故取

=（0.05～0.15）

（2.2-6）

取系数为0.1，则

=35.3N·

m。

5.减震弹簧的位置半径

的尺寸应尽可能大一些，一般取

=（0.60～0.75）

/2（2.2-7）

取系数为0.68，由上可得

=190mm，则

=64.6mm。

验算过程：

为了保证扭转减震器的安装，摩擦片内径

必须大于减震器弹簧位置直径

约50mm，即

﹥

+50mm（2.2-8）

由上可得，

=64.6mm，

=190mm，

+50mm=179.2mm，故选取合理。

6.减震弹簧个数

参照表选取

由

=325mm，故选取

=6。

7.减震弹簧总压力

当限位销与从动盘毂之间的间隙

或

被消除，减振弹簧传递转矩达到最大值

时，减振弹簧受到的压力

（2.2-9）

=529.5N·

m，

=64.6mm，则

=8196.6N。

8.极限转角

减振器从预紧转矩增加到极限转矩时，从动片相对从动盘毂的极限转角

（2.2-10）

为减震弹簧的工作变形量。

通常取3°

～12°

，对汽车平顺性要求高或发动机工作不均匀时，

取上限。

选取

=10°

由上，基本参数为：

2.3.1减震弹簧的设计计算

2.3.1.1减震弹簧的位置半径

=64.6mm。

2.3.1.2减震弹簧的数量

=6。

2.3.1.3减震弹簧总压力

=8196.6N。

2.3.1.4单个减震弹簧的工作负荷

根据式

（2.3-1）

代入数据计算可得，

=1366.1N。

2.3.1.5减震弹簧尺寸

2.3.1.5.1弹簧中径

弹簧中径

一般由结构位置决定，通常

=11～15mm左右，

取

=14mm，弹簧钢丝直径

：

（2.3-2）

式中，扭转许用应力

可取550～600Mpa

=600Mpa，由上，

=14mm，

=1366.1N，则

=4.3mm，由

一般取3～4mm，取

=4mm。

本设计中取

=4mm，通过计算可取得材料为65Mn钢。

2.3.1.5.2减震弹簧刚度

根据以下式子求解

（2.3-3）

由上，

=6000N·

m／rad，

=6，

=64.6mm，求得

=239.6N/mm。

2.3.1.5.3减震弹簧的有效圈数

（2.3-4）

为材料的剪切弹性模量，对65Mn可取

=8.3×

Mpa。

=4mm，

=14mm，K=239.6N/mm，代入数据可得：

=4。

2.3.1.5.4减震弹簧的总圈数

减振弹簧总圈数

一般在六圈左右，总圈数

和有效圈数

之间关系为

+（1.5～2）（2.3-5）

=4，取系数为2，则取

2.3.1.5.5减震弹簧最小长度

减震弹簧最小长度是指减震弹簧在最大工作负荷下的工作长（高）度，考虑到此时弹簧的压缩各圈中仍需留有一定的间隙，可确定为

（

+

）≈1.1

（2.3-6）

=6，则

=26.4mm。

2.3.1.5.6减震弹簧总变形量

减震弹簧总变形量是指弹簧在最大工作负荷下所产生的最大压缩变形，为

（2.3-7）

=1366.1N，

=239.6N/mm，则

=5.7mm。

2.3.1.5.7减震弹簧自由高度

减震弹簧自由高度是指弹簧无负荷时的高度，为

（2.3-8）

由上

=26.4mm，

=5.7mm，

=32.1mm。

2.3.1.5.8减震弹簧预变形量

减震弹簧预变形量是指减震弹簧安装时的预压缩变形，它和选取的预紧力矩

有关，为

（2.3-9）

=35.3N·

=239.6N/mm，

=64.6mm，则求得

=0.38mm。

2.3.1.5.9减震弹簧安装工作高度

它关系到从动盘毂等零件窗口尺寸的设计，为

-

（2.3-10）

=32.1mm，

=0.38mm，则

=31.72mm。

2.3.1.6从动片相对于从动盘毂的最大转角

减震器从预紧转矩增加至极限转矩时，从动盘钢片相对于从动盘毂的极限转角为

（2.3-11）

～1