摩擦离合器研究与利用毕业设计.doc

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1、摩擦离合器研究与利用毕业设计第1章　绪论随着装载机发动机转速、功率的不断提高和装载机电子技术的高速发展，人们对离合器的要求也越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的圆柱弹簧与膜片弹簧再结构反面都在不断的得到优化创新，而传统的操纵形式也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纵，已成为离合器的发展趋势。本文以载货装载机离合器为例，介绍了离合器的不同分类及基本结构和工作原理，并设计了单片、周置圆柱螺旋弹簧离合器的主要参数及尺寸。另外还设计了压紧弹簧，扭转减振器以及离合器的操纵机构和主要零部件，并根据约束条件确

2、定了离合器的各参数及尺寸是否符合要求，同时还对个别零部件进行了强度校核。最后，对机械零件进行了Pro/E三维建模。本次设计的离合器采用传统的设计方案并在其基础上进行了创新与改进，其特点在于结构简单、方便、轻巧、耐用其易于制造。第2章　离合器简介2.1离合器的功用1、保证装载机平稳起步这是离合器的首要功能。在装载机起步前，自然要先起动发动机。而装载机起步时，装载机是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系（它联系着整个装载机）与发动机刚性地联系，则变速器一挂上档，装载机将突然向前冲一下，但并不能起步。这是因为装载机从静止到前冲时，产生很大惯性力，对发动机造成很大地阻力矩。在这惯性阻力矩作

3、用下，发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速（一般300-500RPM）以下，发动机即熄火而不能工作，当然装载机也不能起步。2、保证传动系换档时工作平顺在装载机行驶过程中，为适应不断变化的行驶条件，传动系经常要更换不同档位工作。实现齿轮式变速器的换档，一般是拨动齿轮或其他挂档机构，使原用档位的某一齿轮副推出传动，再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前必须踩下离合器踏板，中断动力传动，便于使原档位的啮合副脱开，同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步，这样进入啮合时的冲击可以大大的减小，实现平顺的换档。3、防止传动系过载当装载机进行紧急制动时，若没有离合器，则发动机将因和传动系

4、刚性连接而急剧降低转速，因而其中所有运动件将产生很大的惯性力矩（其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大扭距），对传动系造成超过其承载能力的载荷，而使机件损坏。有了离合器，便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。因此，我们需要离合器来限制传动系所承受的最大扭距，保证安全。2.2离合器的分类装载机离合器常用的可分为机械离合器和牙嵌离合器两大类，另外还有安全离合器以及具有特殊功用的定向离合器、离心离合器、电磁粉末离合器等。2.3离合器设计的基本要求1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。2）接合时平顺柔和，保证装载机起步时没有抖动和冲击。3）

5、分离时要迅速、彻底。4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。7）操纵轻便、准确。8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。9）应有足够的强度和良好的动平衡。10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。2.4离合器的工作原理离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又

6、允许两部分相互转动。目前在装载机上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。2.5摩擦离合器结构方案分析2.5.1摩擦离合器主要组成及工作原理摩擦离合器主要由主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等）、从动部分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等）四部分组成。摩擦离合器利用摩擦力传递扭矩。接合时，主、从摩擦片在一定压力下压紧。主动轴转动时，接合面间产生足够大的摩擦力，带动从动轴转动。分离时压紧力消失，接合面分离，摩擦力随之消失，从动轴不动。摩擦离合器的工作可分为接合正常工作和分离3个阶段。在接合和分离阶段，从动摩擦片的转速低于主

7、动摩擦件，会产生打滑现象，导致工作面发热和磨损。如要求接合平稳，应尽量在空载下接合。摩擦离合器离合迅速，允许主、从动轴在任意转速下离合；接合时冲击与振动均较小，有过载保护作用。2.5.2摩擦离合器的分类现代各类装载机上应用最广泛的离合器是干式盘形摩擦离合器，可按从动盘数目不同、压紧弹簧布置形式不同、压紧弹簧结构形式不同和分离时作用力方向不同分类如下：表2-1摩擦离合器的分类[1]摩擦离合器按从动盘数分类单片、双片、多片按弹簧布置形式