轎車膜片彈簧離合器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析
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大學(xué)
開 題 報(bào) 告
題 目 轎車膜片彈簧離合器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析
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院(系、部)
專 業(yè) 班 級(jí)
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一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
1. 目的、意義
膜片彈簧離合器是汽車傳動(dòng)系中與發(fā)動(dòng)機(jī)直接聯(lián)系的一個(gè)重要部件,起著保證汽車平穩(wěn)起步,變速器順利換擋和防止傳動(dòng)器過載等作用??焖儆行У脑O(shè)計(jì)方案的建立與論證是加快汽車用離合器膜片彈簧研究步伐的首要因素。?
設(shè)計(jì)膜片彈簧主要是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)制成試樣試運(yùn)行,再修改原始數(shù)據(jù),再次試運(yùn)行,如此反復(fù)直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。由于現(xiàn)代汽車工業(yè)在國際范圍內(nèi)的激烈競爭,對(duì)離合器的綜合性能和使用效率要求日漸提高,不同客戶的要求對(duì)于離合器也有著不同的要求,這種既費(fèi)事又費(fèi)力的設(shè)計(jì)方法已不能跟上現(xiàn)代設(shè)計(jì)工程的步伐。因此,研究膜片彈簧力學(xué)性能,采用先進(jìn)的優(yōu)化方法開發(fā)新型膜片彈簧離合器將成為離合器設(shè)計(jì)理論的方法體系的發(fā)展趨勢。?
膜片彈簧離合器相對(duì)于螺旋彈簧離合器有著一系列的優(yōu)點(diǎn):膜片彈簧的非線性特性使在摩擦片整個(gè)磨損過程中保證壓盤受到壓緊力基本保持不變,保證離合器工作性能更穩(wěn)定;膜片彈簧的分離指起到分離杠桿的作用,這樣,省去了多組分離杠桿裝置,零件數(shù)目減少,質(zhì)量也減輕;在滿足相同壓緊力的情況下,膜片彈簧的軸向尺寸較螺旋彈簧小,在有限的空間內(nèi)便于布置,使得離合器的結(jié)構(gòu)更為緊湊;同時(shí),膜片彈簧時(shí)圓形旋轉(zhuǎn)對(duì)稱零件,平衡性好,在高速時(shí),其壓緊力降低很少。并且隨著制造工藝水平的不斷提高,膜片彈簧離合器越來越廣泛的運(yùn)用在現(xiàn)代汽車中。因此,研究轎車膜片彈簧有著重要的意義。
2. 研究現(xiàn)狀
我國汽車業(yè)的高速發(fā)展,帶動(dòng)我國汽車離合器市場需求持續(xù)大幅增長。隨著我國自動(dòng)擋轎車的增加,我國傳統(tǒng)離合器行業(yè)的發(fā)展前景堪憂,不少企業(yè)都在尋求新的持續(xù)發(fā)展的途徑。隨著多種變速箱技術(shù)的發(fā)展和齊頭并進(jìn),我國離合器技術(shù)也逐漸由單一的、傳統(tǒng)的摩擦式離合器向多種傳動(dòng)技術(shù)并存的方向發(fā)展。?
??從結(jié)構(gòu)來講,膜片離合器總成有膜片彈簧、離合器蓋、傳動(dòng)片和分離軸承總成等部分組成,主要部分包括飛輪、離合器蓋、壓盤等機(jī)件組成,這部分與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連在一起。離合器蓋與飛輪靠螺栓連接,壓盤與離合器蓋之間是靠3~4個(gè)傳動(dòng)片傳遞轉(zhuǎn)矩。從動(dòng)部分是有單片,雙片或多片從動(dòng)盤組成,它將主動(dòng)部分通過摩擦傳來動(dòng)力傳給變速器的輸入軸。
從動(dòng)盤由從動(dòng)盤本體,摩擦片和從動(dòng)盤三個(gè)基本部分組成。為了使汽車能平穩(wěn)起步,離合器應(yīng)能柔和接合,這就需要從動(dòng)盤在軸向具有一定彈性。膜片離合器的主要功能主要有:
使汽車平穩(wěn)起步;中斷給傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力,配合換擋;防止傳動(dòng)系過載。
近年來,由于材料性能的提高,制造工藝和設(shè)計(jì)方法的逐步完善,膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此,任何形式的汽車都有離合裝置,只是形式不同而已,且電子技術(shù)也進(jìn)入離合系統(tǒng)。?
二、研究方案及預(yù)期結(jié)果。
3. 設(shè)計(jì)方案或論文主要研究內(nèi)容
首先,通過查找書籍、論文資料,了解膜片彈簧離合器的工作原理。通過分析膜片彈簧離合器,對(duì)膜片彈簧離合器進(jìn)行分類,闡述膜片彈簧離合器的原理和組成及其特性;計(jì)算摩擦片外徑尺寸,然后根據(jù)該尺寸對(duì)其他部件總成進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。通過計(jì)算校核摩擦片外徑尺寸,計(jì)算選擇出其他部件的外形尺寸,再對(duì)其進(jìn)行校核,確定是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)包括對(duì)從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)校核,對(duì)壓盤的設(shè)計(jì)校核,對(duì)離合器蓋的設(shè)計(jì)校核及離合器蓋的設(shè)計(jì)校核和優(yōu)化等
4. 主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線
在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,關(guān)鍵問題:
1.對(duì)膜片彈簧離合器工作原理的認(rèn)知;
2..對(duì)膜片彈簧離合器的組成及各個(gè)結(jié)構(gòu)的了解;
3.對(duì)離合器摩擦片外徑尺寸的確定。
4.根據(jù)摩擦片外徑尺寸對(duì)其他部件總成計(jì)算和設(shè)計(jì)
5.計(jì)算和校核尺寸
6.對(duì)設(shè)計(jì)的膜片彈簧離合器進(jìn)行三維建模分析
7.機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,檢驗(yàn)該機(jī)構(gòu)是否干澀或者碰撞等不合理因素;
理論:主要應(yīng)用的理論有汽車設(shè)計(jì),汽車構(gòu)造,汽車?yán)碚?,機(jī)械設(shè)計(jì)等。
設(shè)計(jì)方法:包括查找文獻(xiàn),閱讀書籍,以及三維仿真或者實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
技術(shù)路線:
5. 論文框架(列出說明書大體結(jié)構(gòu)及提綱)
1.離合器的的簡介及膜片彈簧的優(yōu)點(diǎn)
2.離合器結(jié)構(gòu)的選取
3.摩擦片尺寸的確定
4.膜片彈簧的設(shè)計(jì)
5.從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)
6.壓盤和離合器蓋的設(shè)計(jì)
7.離合器操縱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
8.建模及仿真分析
6. 預(yù)期結(jié)果
繪制工程圖紙4張(裝配圖2張A0~A1,零件圖2張A2)
編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明1份
翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)1篇
三、研究進(jìn)度
第1周—第4周:畢業(yè)實(shí)習(xí),收集資料,撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
第5周:撰寫開題報(bào)告,進(jìn)行開題答辯。
第6周—第7周:對(duì)轎車膜片彈簧系統(tǒng)進(jìn)行總體原理的學(xué)習(xí)和參數(shù)選擇。
第8周—第9周:對(duì)離合器摩擦片外徑尺寸的確定,.根據(jù)摩擦片外徑尺寸對(duì)其他部件總成計(jì)算和設(shè)計(jì)。
第10周—第11周:繪制二維圖,運(yùn)用繪圖軟件進(jìn)行仿真分析。
第12周—第13周:對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修正與優(yōu)化。
第14周—第15周:整理設(shè)計(jì)資料,打印輸出,提交設(shè)計(jì)資料。
第16周:畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、主要參考文獻(xiàn)
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五、指導(dǎo)教師意見
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