毕业设计(论文)-马路清扫车设计.doc

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1、中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计(论文)提供全套毕业论文,各专业都有摘 要发动机是汽车的中枢。保洁车采用的是直列四缸汽油发动机,其结构简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置。冷却方式采用风冷,系统简单、维修简便,与水冷相比,省去了消耗铜材的水箱。摩擦式离合器其工作原理是在动力传递路线上的输出和输入端设计有主动和从动两块摩擦盘,通过摩擦盘的结合来控制动力的传导和切断。发动机产生的转矩在实际使用的转速范围内几乎没有变化,所以当起步或上坡时,可通过大幅度降低转速来增加转矩,发挥这种作用的装置就是变速器。对称式锥齿轮普通差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴和速器壳等组成,是一个

2、差速传动机构,用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递,避免轮胎与地面间的打滑。关键词: 发动机; 离合器; 变速器; 差速器1ABSTRACTEngine is the center of automobile. The insure clean vehicle to adopt is the 4 straight row gasoline engines of big jar, its structure is simple , maintenance convenience and cost are cheap , work is reliable , width is little,

3、 easy to arrange. It is air-cooling, system is simple , has simple to service, and is water-cooling to compare , economize consumes the water tank of copper material. Its friction type clutch working principle is when power transmits the export and input end design on route have is active and driven

4、 move two pieces of friction plate, the conduct that passes through the combination of friction plate to control power and cut off. In the scope of rotational speed and that torque uses in reality that engine produces do not change , so when start or go to slope , the installation that may increase

5、torque through reducing rotational speed substantially and plays this equipment is transmission. The symmetrical type ordinary differential have bevel gear is a bad fast main transfer machinery by the compositions such as planet gear, the gear of axle shaft, axes of planet gear and differential shel

6、l , transmits used for the power to guarantee that host wheel motivity transfer each in various drive conditions , avoids that the skid between tyre and ground.Keywords : Engine; Clutch; Transmission; Differential1目 录1绪论11.1课题背景11.1.1保洁车简介11.1.2保洁车的组成11.2课题相关研究11.3课题意义及本文主要工作11.3.1选题的意义11.3.2本文主要工作及

7、结构12 汽车草图布置22.1搜集和绘制有关总成部件的外形图22.2基准线的选择及其画法22.2.1车架上平线22.2.2前轮中心线22.2.3汽车中心线22.2.4地面线22.2.5前轮铅垂线22.3车厢及驾驶室的布置32.4垃圾箱布置43 汽车主要参数的选择53.1汽车主要尺寸参数的选择53.1.1轴距L53.1.2 前、后轮距B与B53.1.3汽车外轮廓尺寸53.1.4汽车的前悬和后悬53.2汽车质量参数的确定63.2.1汽车的装载量63.2.2汽车的整备质量63.2.3汽车的总质量6 3.2.4汽车的整备质量利用系数63.2.5汽车的轴荷分配63.3汽车主要性能参数的选择63.3.1汽

8、车的动力性参数63.3.2汽车的燃料经济性参数73.3.3汽车的机动性参数73.3.4汽车操纵稳定性参数84 发动机的选型94.1 发动机基本型式的选择94.2 发动机主要性能指标的选择94.2.1发动机最大功率及其相应转速94.2.2发动机最大转矩及其相应转速94.2.3发动机适应性系数105 传动系设计115.1传动系的结构布置115.2传动系静强度计算的载荷工况115.3传动系零件的疲劳强度计算116 离合器设计146.1离合器的基本功用146.2 摩擦离合器的结构型式146.2.1中央弹簧离合器146.2.2压盘的驱动方式146.2.3压盘与飞轮的连接方式或其驱动方式146.2.4分离

9、杠杆的结构型式146.3 离合器基本参数的确定146.4 离合器操纵机构设计166.4.1设计要求166.4.2离合器操纵机构的结构型式选择166.4.3离合器操纵机构的设计计算177 变速器设计187.1 变速器的基本结构187.1.1变速器结构分析18 7.1.2 变速器零部件的结构分析与型式选择187.1.3变速器的操纵机构187.2变速器基本参数的确定197.2.1变速器的档位数和传动比197.2.2中心距197.2.3各档齿轮齿数的分配197.2.4确定常啮合传动齿轮副的齿数197.2.5确定II档位的齿轮齿数207.2.6确定倒档齿轮副的齿数217.3 同步器227.3.1惯性同步

10、器的结构类型217.3.2惯性同步器的工作原理217.3.3惯性锁止式同步器的主要结构参数227.3.4转动惯量的计算237.3.5同步器摩擦副的材料247.4 变速器轴与轴承267.4.1变速器轴267.4.2变速器轴承297.5 变速器档位齿轮的设计307.5.1 I档齿轮设计计算307.5.2 II档齿轮设计计算317.6 变速器轴的设计337.6.1轴的材料及其选择337.6.2轴的概略计算337.6.3轴的结构设计357.6.4按复合强度进行计算367.6.5变速器中轴的设计377.6.6中轴的强度计算387.6.7轴的内力分析,作弯矩图、扭矩图397.6.8轴的弯扭合成强度计算39

11、7.6.9轴的疲劳强度安全系数校核计算408 差速器的设计418.1 差速器的结构型式41 8.2对称式圆锥行星齿轮差速器438.2.1差速器齿轮数目的选择458.2.2 差速器齿轮的几何尺寸计算468.2.3轮胎的选定469 车架设计479.1 车架的概述479.1.1作用在承载系统上的载荷479.1.2承载系统的扭转和弯曲刚度489.2 车架的结构设计489.2.1车架的结构型式499.2.2纵梁、横梁及其联接499.2.3车架的制造工艺及材料49结束语50参考文献51致谢5231 绪论1.1课题背景1.1.1保洁车简介随着中国经济以及高等级公路的发展,高等级公路的养护作业现在化问题已经提

12、上了议事日程。高等级公路取得最佳的经济效益和社会效益,就必须保证交通畅顺、路容美观和路线环境良好。清扫养护作业是高等级公路养护作业中作业量大且频繁的作业之一。在高等级公路上作业的扫路车应具有足够的行驶速度和作业速度,以便在前往作业地点和返回驻地的过程中能符合高等级公路对车辆行驶速度的要求,并在尽可能短的时间内完成养护作业,以尽量减少对交通的妨碍。以小型底盘或为基础发展的各种悬挂式小型保洁车作为一般公路或市政街道清扫的机械,对于提高我国公路养护机械化和环卫机械化程度,是不可缺少的。保洁车要在技术性能和品种规格上形成系列,对我国公路养护机械化具有重要的意义。1.1.2保洁车的组成 保洁车的结构主要

13、是汽车部分和保洁部分的总成。汽车部分主要包括发动机、离合器、变速器、差速器、车轮、转向器、制动装置。保洁部分主要包括扫盘机构、垃圾储备箱、风机吸嘴机构。1.2课题相关研究保洁车按其工作原理可分为:吸扫式保洁车、纯扫式保洁车。吸扫式保洁车又分为开发吸扫式保洁车和循环吸扫式保洁车。吸扫式保洁车通常具有可伸到基础车体外的盘刷以及吸口。盘刷用于将路缘、边角、护栏下的垃圾输送、集中到吸口前方,利用空气动力通过吸口将垃圾吸入到垃圾箱中。细扫式扫路车具有清扫范围宽、适应性好,多输送垃圾的效果好等特点。保洁车按其行走系统的动力来源,可以分为自行式保洁车和牵引拖挂式保洁车。牵引拖挂式保洁车是利用其它行走机械或人

14、力推动、牵引行走的扫路车,所以其整体性、独立性和机动性都相对较差,行驶速度较慢,工作范围小,效率低。但其结构简单,通常在最易的机架上安装必需的工作装置即可,制造成本和价格都较低。这种保洁车适用于一般公路的清扫养护以及厂、矿、院校道路的环境清扫。1.3课题意义及本文主要工作1.3.1选题的意义虽然国内的保洁车的技术有了长足的进步,性能价格比大大优于进口产品,随着社会的发展,进步,不再满足于单纯意义上的扫路车,还有待于改进提高,开发新产品,以满足市场的各种需求。1.3.2本文主要工作及结构本设计主要介绍了保洁车的工作原理,着重对发动机的选型、离合器、变速器、差速器等汽车部件进行设计。主要特色是汽车

15、驱动部分与保洁驱动部分分开控制。由于作者设计水平和时间有限,设计中有不足之处敬请谅解!2 汽车草图布置绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和总布置的重要内容。2.1搜集和绘制有关总成部件的外形图2.2基准线的选择及其画法在绘制总布置草图时,首先要选择绘图的基准线,通常选择车架上平面线,前轮中心线,汽车中心线,地面线,前轮铅垂线作为基准线。2.2.1车架上平线 车架纵梁较长的一段上平面在汽车侧视图和仰视图上的投影线定义为车架上平面线,它是作为标注汽车各垂向尺寸的基准线或零线,而对于具有承载式车身的汽车,则以车身中部底板下表面或中部边梁的下翼面在侧视图或前视图上的投影线作为标注垂向尺寸的基准线或零线。

16、2.2.2前轮中心线 通过左右前轮的中心并垂直于车架上平面线的平面在汽车侧视图和俯视图上的投影线定义为前轮中心线,它是标注汽车各纵向尺寸的基准或零线。2.2.3汽车中心线 汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影定义为汽车的中心线,它是标注汽车各侧向尺寸的基准线。2.2.4地面线 地平面在汽车侧视图和前视图上的投影线定义为地面线,它是标注汽车高度,垃圾箱高度,离地间隙,接近角和离去角等尺寸的基准线。2.2.5前轮铅垂线 如图2-1所示,通过左右前轮的中心并垂直于地面的平面在侧视图上的投影线定义为前轮铅垂线,它是标注汽车轴距和前悬的基准线。 当车架上平面线与地面线平行时,前轮中心线即与前轮铅

17、垂线相重合。清扫车满载静止时的车架上平面线一般设计成与地面相倾斜,且前低后高地倾斜的小角度,以便汽车驱动时车厢能趋于水平。图2-1 总布置图基准线汽车总布置草图多由侧视图开始,而侧试图则由绘制基准线开始。首先画出地面线,然后在该线上找出相距为轴距L的A,B两点,过A,B点做垂直于地面线的垂直线,即得前后轮的铅垂线。沿铅垂线以轮胎的滚动半径,找出前后轮中心,再以,为圆心,以轮胎的自由半径,为半径画出轮胎外圆。为了画出车架上平面线先要找出车架上平面线与前后轮铅垂线之交点,的离地高度a,b。它们可分别由满载静止的汽车前后轮铅垂线处的各相关零部件的安装尺寸链求得,且a,b尺寸间具有关系式:,连接,两点

18、即绘得车架上平面线。过点作车架上平面线的垂线,即为前轮中心线,它与车架上平面线交于点,在绘制汽车总布置尺寸控制图时,前轮中心线和车架上平面线应取为主图板的方格线的零件。2.3车厢及驾驶室的布置总布置应由车厢或驾驶室的内部布置开始,其内部主要是解决司机与座椅,驾驶操纵机构以及车厢或驾驶室之间的空间尺寸布置,人的尺寸是布置的关键因数,驾驶员的身高选在1800mm左右,人体主要结构尺寸如图2-2所示。为了布置司机座处的空间,首先应确定该处的地板高度,地板倾斜部分的尺寸及发动机机舱后隔板的前后位置,这时还应考虑到地毯内饰件及隔音、隔热材料对相关部分尺寸的影响。司机坐垫在司机重力压缩下后部最低处的最小离

19、地板高度应大于200mm,通常操纵踏板处地板倾斜部分的宽度。座椅调节形式,现代的汽车座椅,必须满足调整便利性和舒适性两大要求。也就是说驾驶者通过调节操纵,可以将座椅调整到最佳的位置上,以获得最好视野,得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便利,还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。保洁车采用手动调节方式需要驾驶员先通过手柄放松座椅的锁止机构,之后通过改变身体的座姿和位置来带动座椅移动,最后将锁止机构的手柄放松,将座椅固定在所选择的位置上。座椅表面材料指驾驶座座椅所用的材料,清扫车采用织物作为驾驶座座椅。舒适,手感、透气性比较好。2.4垃圾箱布置为防止紧急制动时垃圾箱向前窜动,通常垃圾箱与驾驶

20、室之间应有距离。3汽车主要参数的选择3.1汽车主要尺寸参数的选择汽车主要尺寸包括:轴距、轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬、接近角、离去角、最小离地间隙等。3.1.1轴距L轴距L的选择要考虑它对整车其他尺寸参数,质量参数和使用性能的影响。轴距短一些,汽车总长、质量、最小转弯半径和纵向通过半径就小一些。但轴距过短也会带来一系列问题,因此,在选择轴距时应综合考虑对有关方面的影响。当然在满足所设计汽车的车厢尺寸、轴荷分配、主要性能和整体布置等要求的前提下将轴距设计得短一些为好。保洁车要求制造成本低,使用经济性好,机动灵活。因此汽车应轻而短,故轴距应取短一些,轴距约为总长的,轴距与总长之比约大,对改善

21、汽车纵向角振动也有利。选取,轴距L=m.3.1.2 前、后轮距B与B 汽车轮距B对汽车的总宽,总质量,横向稳定性和机动性都有较大的影响。轮距越大,则悬架的角刚度愈大,汽车的横向空间也愈大。但轮距也不宜过大,否则会使汽车的总宽和质量过大,轮距必须与汽车的总宽相适应。保洁车与轻卡相近。轮距B初选: 或 (3-1)式中:B轻卡的轮距,mm W轻卡的总宽,mm L轻卡的轴距,mm k系数选L=m k=1.12 则 mm3.1.3汽车外轮廓尺寸汽车外轮廓尺寸包括其总长、总宽、总高,在满足使用要求的前提下,应力求减小汽车外轮廓尺寸,以减小汽车的质量,降低制造成本,提高汽车的动力性、经济性和机动性。3.1.

22、4汽车的前悬和后悬汽车的前悬和后悬尺寸是由总布置最后确定的,前置处要布置发动机、风扇、弹簧前支架、车身前部或驾驶室的前支点、保险杠、转向器等。要有足够的布置空间,其长度与汽车的类型、驱动形式、发动机的布置形式和驾驶室的形式及布置密切相关。汽车后悬长度主要与垃圾箱长度,轴距及轴荷分配有关,后悬也不宜过长,以免使汽车的离去角过小而引起上下坡时刮地,同时转弯也不灵活。保洁车各参数结果如下表3-1 数据参数表3-1外轮廓尺寸 mm轴距 mm轮距 mm最小离地间隙mm整车整备质量 t总长总宽总高前后2308 14151343140012501250 155 0.543.2汽车质量参数的确定3.2.1汽车

23、的装载量保洁车的装载量即驾驶座和垃圾箱整装后的质量,驾驶员按70kg,垃圾箱按100kg计。3.2.2汽车的整备质量汽车的整备质量就是汽车经整备后在完备状态下的自身质量。由于在设计方法,产品材料,制造工艺以及道路状况等方面的不断完善,汽车的整备质量这一设计指标有不断减小的趋势,趋势量为,汽车的整备质量取。3.2.3汽车的总质量汽车的总质量指已装备好,装备齐全并按规定满载的汽车质量, 3.2.4汽车的整备质量利用系数3.2.5汽车的轴荷分配汽车的轴荷分配是汽车的重要质量参数,它对汽车的牵引性、通用性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大影响。根据前置发动机前轮驱动的汽车

24、满载时的前轴负荷最好在55%以上,以保证爬坡时有足够的附着力,轴荷分配对前后轮胎的磨损有直接影响,为使其磨损均匀,要求其满载时的前后轴荷分配均为50%。前置发动机前轮驱动轴荷分配如表3-2所示。表3-2前置发动机前轮驱动轴荷分配前置发动机前轮驱动(FF) 空载 满载 前轴 后轴 前轴 后轴3.3汽车主要性能参数的选择3.3.1汽车的动力性参数汽车的动力性参数主要有直接档和I档最大动力因数、最高车速、加速时间、汽车的比功率和比转矩等。1直接档最大动力因数的选择主要是根据对汽车加速性与燃料经济性的要求,以及汽车类型,用途和道路条件而异,清扫车的值较小。2. I档的最大动力因数直接影响汽车的最大爬坡

25、能力和通过困难路段的能力及起步并连续换档时的加速能力,在之间。3. 最高车速考虑汽车的类型、用途、道路条件、具备的安全条件和发动机功率的大小,并以汽车行驶的功率平衡为依据来确定保洁车的最高车速。要求保洁车7.5km/t。4汽车的比功率和比转矩两个参数分别表示发动机最大功率和最大转矩与汽车总质量之比。比功率是评价汽车动力性能和加速性能的综合指标。比转矩则反映了汽车的比牵引力或牵引力。保洁车的发动机参数查表3-3。发动机性能参数查表3-4。表3-3 发动机参数表发动机排量I档最大动力因数最高车速比功率()/()比转矩()/()1.0/L7.5 3.3.2汽车的燃料经济性参数表3-4 发动机性能参数

26、表发动机排量发动机最大功率/kw 转速/发动机最大转矩 转速平均油耗L/100km0.6 4/2300 20/1500 1.53.3.3汽车的机动性参数汽车的最小转弯半径是汽车机动性主要参数。是指当转向盘转至极限位置时,由转向中心至前外轮接地中心的距离,它反映了汽车通过小曲率半径弯曲道路的能力和在狭窄路面上或场地上掉头能力。其值与汽车的轴距,轮距及转向车轮的最大转角等有关,并根据汽车的类型、用途、道路条件、结构特点及轴距等尺寸选取。/m取。3.3.4汽车操纵稳定性参数1转向特性参数当汽车转弯或受侧向风力作用时,由于轮胎的侧偏,使前、后轴产生相应的侧偏角和。其角度差(-)为正、负、零时使汽车分别

27、获得不足转向、过渡转向和中性转向等特性。为保证良好的操纵稳定性,希望得到不足转向特性。汽车以0.4g的向心加速度作定圆等速行驶时前后轴的侧偏角之差(-)作为评价转向特性的参数以为宜。2车身侧倾角当汽车以0.4g的向心加速度作定圆等速行驶时,车身侧倾角在之内为好,最大不超过。3制动点头角汽车以 0.4g的减速度制动时的车身点头角应不大于,否则影响驾驶员舒适性。4汽车的行驶平顺性参数 汽车的行驶平顺性通常以车身的垂向振动参数来评价。在总体设计时。通常应给出前后悬架的偏频或静挠度,动挠度以及车身振动加速度等参数作为设计要求。(1) 汽车的制动性参数常以制动距离,制动减速度和制动踏板作为汽车制动性能的

28、主要设计指标和评价参数。的制动距离为/m。(2) 汽车的通用性参数如表3-4表3-4 最小离地间隙、接近角、离去角及纵向通过半径最小离地间隙接近角离去角纵向通过半径 4发动机的选型4.1 发动机基本型式的选择保洁车的发动机采用直列四缸发动机,其结构简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置。直列四缸发动机冷却方式通常采用风冷,系统简单、维修简便。4.2 发动机主要性能指标的选择4.2.1发动机最大功率及其相应转速发动机功率越大则汽车的动力性愈好,但功率过大会使发动机功率利用率降低,燃料经济性下降,动力传动系的质量也要加大,应合理选择发动机功率。可根据所要求的最高车速计算出: (4-1)

29、 式中:发动机最大功率,kw 传动系的传动效率,对单级主减速器驱动桥的式汽车取 汽车总质量,kg g 重力加速度, f 滚动阻力系数, 最高车速, 空气阻力系数, A汽车正面投影面积,按式求出的应为发动机在装有全部附件下测定的最大有效功率或净输出功率,它比一般发动机外特性的最大功率值低。汽车汽油机的大多为,根据汽车与发动机的类型,最高车速、最大功率,选用的活塞平均速度、活塞冲程、缸径、缸数、工艺水平等因数来确定 (,单位为)4.2.2发动机最大转矩及其相应转速发动机的最大转矩及其相应转速对汽车的动力因数,加速性能及爬坡性能等动力特性都有直接的影响,而其转矩适应系数,即最大转矩与最大功率下的转矩

30、之比值,标志着汽车行驶阻力增加时发动机沿着外特性曲线自动增加转矩的能力,汽油机值多为,也有低至。发动机最大功率及相应转速确定后,求发动机最大转矩,单位() (4-2)式中:发动机的转矩适应系数 最大功率时转矩 最大功率kw 最大功率的相应转速,称为转矩适应系数的与之比不宜小于1.4,通常取4.2.3发动机适应性系数转矩适应系数与转速适应系数之乘积,表明发动机适应汽车行驶工况的程度,称为发动机适应性系数 (4-3)越大,发动机的适应性愈好,现代发动机适应性系数值对汽油机。选择的发动机主要参数如表4-1所示表 4-1 选择发动机类型发动机类型直列四缸四冲程发动机排量0.6L缸径排量5075压缩比9

31、.0:1气门配置/气门数顶置/8最大功率 转速4kw 2300r/m最大转矩 转速20Nm 1500r/m5传动系设计5.1传动系的结构布置传动系的结构布置形式取决于汽车的类型,使用条件及要求,总体结构与其它总成的匹配,发动机的与传动系的结构型式以及生产条件。前置后驱动是传统的布置型式,应用最普遍,为多数汽车所采用。5.2传动系静强度计算的载荷工况汽车在行驶中传动系的载荷是多变的,应选择其中最能表征传动系零件静强度的载荷作为计算载荷。取发动机最大转矩作为传动系的第一种计算载荷: (5-1)式中:传动系轴上的计算转矩传动系在所计算零件之前的总传动比传动系在所计算零件之前的传动效率上式用于半轴之前

32、的传动系零件半轴的计算转矩为 (5-2)式中:差速器的转矩分配系数,圆锥行星齿轮差速器可取按上述计算载荷计算所得的应力值比按传动系峰值载荷计算所得的应力值要小,但比汽车在通常使用中产生的应力值要大。这种计算载荷常用于传动系零件的静强度校核计算和同类车型传动系零件的静强度比较计算,无确切传动效率时。按上述计算转矩求得的零件应力为,屈服极限为,安全系数为 (5-3)式中:标准试件()的屈服极限 尺寸系数 应力集中系数,5.3传动系零件的疲劳强度计算汽车的大部分零件在运行中承受着随时间而改变的变应力,会产生损伤和疲劳破坏。为表征应力的循环特性,引进所谓“应力循环不对称系数r”,它是循环应力最小值与最

33、大值之比:。应力如图5-1 图 5-1应力图(b)(c)图给出了对称循环应力下的疲劳曲线,应力幅表示在该值下在循环基数之前零件不会破坏;称为对称循环时的疲劳极限,汽车承受非对称循环的交变载荷,和值不能直接作为汽车零件疲劳强度计算的依据,必须转换为非对称时零件的疲劳极限和。 (d)图比较了对数坐标的对称循环(),脉动循环()和非对称循环()的疲劳曲线,对称循环下材料试件的应力值与非对称循环下零件应力值之间联系可由极限应力图确定 (5-4)式中:,对于渗碳淬火零件取, (5-5) 当时的疲劳极限 ,分别为考虑零件表面粗糙度和表面强化的系数 有效应力集中系数 考虑零件绝对尺寸的系数应力与试件破坏时载

34、荷循环次数N之间存在如下关系 (5-6)式中:常数 无应力集中光滑试件的疲劳极限 对称载荷循环,对数坐标系中疲劳曲线的角系数或斜率值对于计算零件的非对称载荷循环,疲劳曲线则可表达为 (5-7)式中:已计入零件尺寸、应力集中、表面粗糙度及表面强化处理等影响的零件疲劳极限 常数非对称循环下的指数与对称循环下的存在如下关系; (5-8)6 离合器设计6.1离合器的基本功用1在汽车起步时,通过离合器主动部分和从动部分之间的划磨,转速的逐渐接近,使旋转着的发动机和原为静止的传动系平稳地结合,以保证汽车平稳起步。2. 当变速器换档时,通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力传递,以减轻换档时轮齿间的冲击

35、,便于换档。3. 当传动给离合器的转矩超过其所能传递的最大力矩时,其主,从动部分将产生相对划磨,这样离合器起着保护传动系防止其过载的作用。6.2 摩擦离合器的结构型式保洁车采用单片摩擦式离合器,其结构简单、调整方便、轴向尺寸紧凑、分离彻底、从动件转动惯量小、散热性好,采用轴向有弹性的从动盘时也能结合平顺。6.2.1中央弹簧离合器采用一个矩形断面的圆锥螺旋弹簧式用个圆柱螺旋弹簧做压簧,并布置在离合器中心的结构型式,压簧的压紧力是经杠杆系统作用于压盘,并按杠杆比放大,因此可用力量较小的弹簧得到足够的压盘压紧力,操纵较轻便,压盘的压紧力可通过调整垫片或螺旋调整。6.2.2压盘的驱动方式压盘是离合器的

36、主动部分,在传递发动机转矩时它和飞轮一同带动从动盘转动,所以它应与飞轮连接在一起,但这种连接应允许压盘在离合器分离过程中能自由地做轴向移动。6.2.3压盘与飞轮的连接方式或其驱动方式弹性传动片是由薄弹簧钢带冲压制成,其一端铆接在离合器盖上,另一端用螺钉固定在压盘上,且多用组,(每组片)沿圆周做切向布置以改善传动片的受力状况,这时当发动机驱动传动片受拉,当拖动发动机时受压。6.2.4分离杠杆的结构型式在周置弹簧离合器中一般采用个分离杠杆或简称分离杠,在膜片离合器中分离杠杆的作用由膜片弹簧本身形成的弹性杠杆来形成。在中央弹簧离合器中则只有弹性压杆而没有分离杠杆,在斜置弹簧离合器中也只有压杆。6.3

37、 离合器基本参数的确定摩擦片或从动盘的外径是离合器的重要参数,它对离合器的轮廓尺寸有决定性的影响,并根据离合器能全部传递发动机的最大转矩来选择。为了能可靠地传递发动机最大转矩,离合器的静摩擦力矩应大于发动机最大转矩。而离合器传递的摩擦力矩又决定于其摩擦面数Z,摩擦系数,作用在摩擦面上的总压紧力与摩擦片平均半径。摩擦片尺寸查表6-1。 (6-1)式中:离合器的后备系数, 摩擦系数,摩擦片平均摩擦半径为: 式中:D摩擦片外半径, 摩擦片内径,当时,可足够精确地由下式求得: (6-2)设为摩擦表面所承受的单位面积上的压力,则单元摩擦面积上产生单元摩擦力,如图6-1所示 (6-3)而单元摩擦力矩为:整

38、个摩擦片上产生的摩擦力矩则 (6-4)而单位压力为对于具有Z对摩擦表面的离合器,其摩擦力矩则为: (6-5) (6-6)离合器按转矩容量及热容量设计、摩擦片或从动片外径D是其基本尺寸。它关系到结构尺寸及质量的大小和使用寿命的长短。设计时通常首先确定D值,决定离合器轮廓尺寸及其摩擦表面耐磨性的因数之一是作用在其摩擦表面上的单位面积压力,摩擦片尺寸查表6-2。 (6-7)通常取,若以,经整理则可得到摩擦片或从动片半径 (6-8)当发动机最大转矩已知,离合器的结构型式和摩擦片材料已定,和便已定,上式便成了离合器的三参数的关系式。离合器摩擦片外径 根据初选式中:发动机最大转矩, A系数,取47表 6-

39、1 离合器尺寸选择参数表摩擦片外径发动机最大转矩单片离合器重负荷中等负荷极限值2251301501702501702002302802402803203002603103603253203804503504104805503805106007004106207208304306808009304508209501100表 6-2离合器摩擦片尺寸系列和参数外径内径厚度内外径之比单面面积16011032068710600180125350694132002001403507001600022515035066722100250155350620302002801653505894020030017

40、5350583466006.4 离合器操纵机构设计6.4.1设计要求离合器的操纵比较频繁,除自动离合外,离合器都啊由司机左脚踩踏板操纵,清扫车要求踏板力尽可能小,在80N左右。应具有踏板自由行程的调整装置以便在离合器摩擦片磨损后用来调整和恢复分离轴承与分离杠杆间的正常间隙量。操纵机构的传动效率高、具有足够的刚度,不会应发动机的振动以及车架和驾驶室的变形而干涉其正常工作,工作可靠性高,维修保养简易,方便。6.4.2离合器操纵机构的结构型式选择保洁车采用机械式操纵机构,杆系传动结构简单、制造容易、工作可靠,广泛用于各种类型的汽车。但质量及摩擦损耗都比较大,传动效率低,不能采用宜于司机操作的吊挂式踏

41、板机构。踏板处的地板密封困难。由于发动机和离合器是经弹性支撑安装在车架或车身上,而后者又刚性地支撑着踏板轴,因此机构复杂、布置困难。踏板的自由行程将加大,刚度及可靠性也会变差。6.4.3离合器操纵机构的设计计算总传动比和行程的计算踏板总行程由自由行程和工作行程两部分组成,即 (6-9)机械式操纵机构的总传动比和总行程 (6-10) (6-11)式中:分离轴承的自由行程,一般为。 S 压盘行程 图6-2离合器踏板机构 离合器的摩擦表面数 离合器在分离状态下对偶摩擦面间的间隙 离合器在接合状态下从动盘的变形量,有轴向弹性的从动盘非弹性从动盘取踏板总行程不应大于离合器彻底分离时的踏板力Q (6-12)式中:离合器彻底分离时压紧弹簧的总压力 操纵机构的总传动比 操纵机构的总传动效率, 克服各回位弹簧拉力所需的踏板力分离离合器所做的功为 式中:P离合器接合状态下每个弹簧的压紧力 离合器彻底分离时每个弹簧的压紧力 弹簧数

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