某重型卡车离合器压盘总成的设计.doc
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目录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一章离合器概述 1
第二章离合器的选择及其工作原理 1
2.1离合器的基本要求 1
2.2离合器的结构方案分析 2
2.2.2压紧弹簧和布置形式的选择 3
2.2.3膜片弹簧支撑形式 5
第三章膜片弹簧离合器压盘的结构与分析 5
3.1膜片弹簧离合器压盘的结构 5
3.1.1离合器盖 6
3.1.2膜片弹簧 6
3.1.3压盘 6
3.1.4传动片 7
3.1.5离合器的散热通风 7
3.2膜片弹簧离合器的工作原理 8
第四章离合器摩擦片参数的确定 8
4.1摩擦片参数的选择 8
4.1.1初选摩擦片外径D、内径d、厚度b 9
4.1.2离合器后备系数β 10
4.1.3离合器传递的最大静摩擦力矩 10
4.1.4离合器转矩容量 10
4.1.5单位压力F 11
4.1.6单位摩擦面积滑磨功 13
4.2离合器基本参数的校核 13
4.2.1最大圆周速度 13
4.2.2单位摩擦面积传递的转矩 14
第五章膜片弹簧的设计 14
5.1膜片弹簧的基本参数的选择 15
5.1.1高厚比Z=h/t 15
5.1.2自由状态下碟簧部分大端R、小端r的选择和比值 15
5.1.3膜片弹簧起始圆锥底角α的选择 16
5.1.4分离指数目n的选取 16
5.1.5切槽宽度δ1、δ2及半径 16
5.1.6压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 16
5.2膜片弹簧材料 16
第六章离合器盖的设计 17
6.1离合器盖结构设计的要求：
17
6.2离合器盖 18
第七章压盘的设计 19
7.1压盘传力方式的选择 19
7.2对压盘结构设计的要求:
19
7.3压盘的结构设计与选择 20
第八章传动片设计 21
8.1传动片设计的要求:
21
8.2传动片的设计与校核 22
第九章分离杠杆的设计 23
9.1分离杠杆的设计要求：
23
设计总结 25
致谢 26
参考文献 27
某重型卡车离合器压盘总成的设计
某重型卡车离合器压盘总成的设计
摘要
本次设计是对载重为17吨的重型汽车的膜片式弹簧离合器传动系中的一个压盘总成进行设计。
根据已知车辆使用条件和车辆参数，以及工作过程中压盘总成中各零部件的相互运动关系，按照离合器系统的设计步骤和要求，完成对压盘总成的设计。
此设计说明书详细的说明了膜片弹簧离合器的结构形式以东风天龙6X2栏板载重型汽车离合器的选用，并进行了压盘总成参数选择以及计算过程。
关键词:
离合器；压盘；设计
I
Designofaheavytruckclutchpressureplateassembly
Abstract
Thisdesignisaplatediaphragmspringclutchtransmissionsystemtoload17tonsofheavyvehiclesintheassemblydesign.Accordingtotheknowntrafficconditionsandvehicleparameters,movementandtheworkingprocessinthepressureplateassemblyparts,inaccordancewiththedesignstepsandrequirementsoftheclutchsystem,completethedesignofthepressureplateassembly.ThisdesignspecificationdescribesindetailthestructureofdiaphragmspringclutchtoDongfengDenon6X2steeplechaseheavy-dutyautomobileclutch,andthepressureplateassemblyparameterselectionandcalculation.
KEYWORDS:
Clutch；Pressureplate；Design
II
第一章离合器概述
根据卡车离合器的构造，掌握卡车离合器的工作原理。
根据压盘和膜片弹簧的结构，掌握压盘和膜片弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而熟悉并掌握重型货车离合器的工作原理。
在实际设计过程中通过查找相关文献资料以及书籍，培养学生动手设计相关项目、自学的能力，掌握独自设计相关课题和项目的方法。
根据实际需要设计出满足整车要求并符合相关检验标准、具有良好的制造加工工艺性且结构简单、便于日常维护的汽车离合器，为以后从事汽车相关方面的工作或以后工作中设计其它项目打下良好的理论与实践基础。
通过这次毕业设计，使学生从中充分地体会到设计并去完成一个工程项目所需经历的步骤，为日后成为一名工程技术人员所需具备的职业素质和专业素质，为一个即将离开学校步入社会的学生们提供了一个难得的学习机会，这种经历为即将走上工作岗位上的新一代由学生向社会工作者的角色转变有着重大的教育意义。
汽车离合器通常装在发动机和变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连接，而从动部分与变速器相连接。
市面上大部分汽车所广泛采用的摩擦式离合器，实际上是一种依靠其主动与从动部件间的摩擦力，在运动过程中来传递动力且能够随时分离的机构。
离合器的功用主要是切断和实现发动机与传动系的接合，确保汽车起步时较为平稳；在换挡时将发动机与传动系二者分离，减少变速器在换档时齿轮间的冲击。
当在工作过程中汽车受到较大的动载荷时，能够有效限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系中的零部件因过载而损坏。
另外能够有效地降低传动系在工作过程中的振动和产生的噪音。
第二章离合器的选择及其工作原理
2.1离合器设计的基本要求
（1）汽车在任何状况下行驶，离合器要能够可靠地传递发动机的最大转矩，并能够有适当的转矩储备，防止过载。
（2）工作过程中离合器要完全、平顺、柔和的接合，保证汽车在起初起步时没有抖动和冲击现象。
（3）分离时要快速而且彻底。
（4）从动部分转动惯量要小，以减轻汽车换档时变速器齿轮间的相互冲击，从而便于换档和减小工作过程中同步器的磨损。
（5）应具有良好的吸热能力和散热通风能力，以保证其在工作温度不致过高，从而延长使用寿命，减少零部件更换率。
（6）操纵应准确且方便，以减少驾驶员工作过程中的劳动量。
（7）具有足够的强度和良好的动平衡性能，保证其工作过程中使用可靠、使用寿命长。
2.2离合器的结构方案分析
汽车离合器按其工作方式可以分为摩擦式、电磁式和液力式三种类型，其中摩擦式在现实中的应用最为广范。
而其中的盘形摩擦式离合器，按其从动盘的数目可分为单片、双片、和多片三类。
根据压紧弹簧的布置形式差异，可分为圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧离合器。
根据分离过程中离合器所受作用力的方向不同，又可以分为拉式和推式两种形式。
2.2.1从动盘数的选择
对轿车和轻型、微型货车而言，它们的发动机最大转矩不是很大。
在布置尺寸允许的条件下，离合器通常设一片从动盘就已足够。
单片离合器的结构形式简单，尺寸紧凑，散热性能良好，同时在工作过程中又能保证其分离彻底、接合平顺。
因此，广泛用于各级小轿车以及微轻型、中型客车或货车上，在发动机转矩不大于1000N·m的大型客车或货车上也有一定的使用。
双片离合器与单片离合器二者相比较，由于双片离合器的摩擦面数相对增加一倍，因此其传递转矩的能力较大。
但也存在在传递相同转矩的情况下，径向尺寸较小，踏板力较小，结合较为平顺但中间压盘通风散热不通畅，两片起步负载不均等现象，因而在工作过程中容易烧坏摩擦片，导致分离不够彻底。
故而设计时在结构上往往采取相应的增加散热量的措施。
这种双片结构一般用在传递转矩较大，且径向尺寸受到限制的某些特定场合。
多片离合器多为湿式，它有分离不彻底、轴向尺寸和质量较大等缺点，过去时常用于行星齿轮变速器换挡机构当中。
但它具有接合过程中平顺柔和、摩擦表面温度较低、使用寿命长等一系列优点，故而主要用于重型牵引车等重型装备上。
本次设计为东风天龙6X2栏板载货车离合器压盘总成的设计，原始数据为：
表2—1东风天龙6X2栏板载货车参数
东风天龙6X2栏板载货车
类型：
载货车
驱动形式：
6X2
整车重量：
7.705吨
额定载重：
16.995吨
最大总质量：
24.83吨
最高车速：
90KM/h
吨位级别：
重卡
发动机
发动机：
东风康明斯EQB210-33
最大输出功率：
154KW
最大马力：
210马力
扭矩：
700N·m
最大扭矩转速：
1500RPM
额定转速：
2500RPM
变速箱
变速箱：
法士特8JS85E
换挡方式：
手动
前进档位：
8
倒档档位数：
1
轮胎
轮胎数：
8个
轮胎规格：
11.00R2010.00-2011.00-2010.00R20
底盘
前桥允许载荷：
5000KG
后桥允许载荷：
10000KG
后桥速比：
5.286
综合以上数据，故而选用双片摩擦离合器作为此次设计对象。
2.2.2压紧弹簧和布置形式的选择
离合器的结构形式由压紧弹簧的结构和布置形式可以分为圆柱螺旋弹簧，以及矩形断面形状的圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧等。
（1）周置弹簧离合器其内部结构简单、制造方便，过去广泛使用于各类汽车当中。
此种结构的离合器工作过程中弹簧压力直接作用于压盘上，但为了保证摩擦片上的压力能够均匀的分布，压紧弹簧的数目往往要随着摩擦片直径的增大而增多，而且是分离杠杆数目的整倍数。
因压紧弹簧时常与压盘直接接触，易受热回火故而失效。
当发动机最大转速很高时，周置弹簧受离心外力的作用而向外弯曲，使弹簧压紧力显著下降，离合器传递发动机转矩的能力也随着降低。
此外，弹簧靠在其定位座上，造成接触部位严重磨损，甚至会出现弹簧断裂现象。
（2）中央弹簧离合器采用一到两个圆柱螺旋弹簧或者用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并且布置在离合器的中心。
由于能够选择较大的杠杆比，因此能够得到足够的压紧力，并能能够有效减小踏板力，使其操纵轻便。
压紧弹簧与压盘在工作过程当中不直接接触，从而不会使弹簧受热回火失效。
通过调整垫片的高度或螺纹容易实现压盘对压紧力的调整。
但这种离合器的结构较为复杂，轴向尺寸比较大，多用于发动机转矩大于400～500N·m的商用车上，以减轻其操纵力度。
（3）斜置弹簧离合器的弹簧压力在工作工程中斜向作用于压盘上，并通过压杆作用在压盘上。
这种结构的最大的优点就是在摩擦片磨损或当离合器分离时，压盘所受的压紧力几乎能够保持不变。
与上述两种离合器相比，斜置弹簧离合器具有工作性能稳定、踏板力较小等显著优点。
（4）膜片弹簧离合器的膜片弹簧是由弹簧钢制成的、具有无底碟形的截锥形薄壁膜片，其小端在锥面方向上开有许多的径向切槽，用来形成弹性杠杆，而剩余未切槽的大端截锥部分则发挥着弹簧作用。
膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，具有明显的一系列优点：
①膜片弹簧具有相对理想的非线性弹簧特性，能够保持传递的发动机转矩大致不变。
离合器分离过程当中，膜片弹簧压力有所下降，从而降低了脚踏板的踏板力。
②膜片弹簧同时起着压紧弹簧和分离杠杆的作用，其
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