輕型拖拉機(jī)用單盤離合器的設(shè)計(jì),輕型,拖拉機(jī),用單盤,離合器,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目：輕型拖拉機(jī)用單盤離合器的設(shè)計(jì)  1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.1 題目背景、研究意義 拖拉機(jī)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可替代的農(nóng)業(yè)機(jī)械，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中與相應(yīng)的農(nóng)具配合具有廣泛的用途[1]。隨著科技進(jìn)步，拖拉機(jī)將進(jìn)一步創(chuàng)新[2]。拖拉機(jī)離合器的主要功用是分離發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的動(dòng)力以使變速箱順利掛擋或換擋柔順地接合動(dòng)力保證車輛平穩(wěn)起步超負(fù)荷時(shí)離合器打滑以保護(hù)零件免受損壞[3]。拖拉機(jī)離合器結(jié)構(gòu)簡單、工作原理明確，其結(jié)構(gòu)發(fā)展經(jīng)歷了上百年，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段和技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造和提高，具有重要的應(yīng)用價(jià)值[4]。 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 上世紀(jì)80年代，我國幾個(gè)廠家先后從國外引進(jìn)了膜片彈簧設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。這些企業(yè)引進(jìn)工作有力地促進(jìn)國內(nèi)離合器行業(yè)的發(fā)展，為今后工作打下了一定的基礎(chǔ)[5]。如今，單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也相當(dāng)完善：采用具有軸向彈性的從動(dòng)盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機(jī)構(gòu)等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時(shí)兼起到分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當(dāng)摩擦片磨損時(shí)，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時(shí)所需要的踏板力。次外，近年來由于多片濕式離合器在技術(shù)上的不段改善，在國外的某些重型牽引汽車和自卸車上又開始采用多片濕式離合器，并有不斷增加的傾向[6]。但由于技術(shù)與資金的有限，與國外先進(jìn)產(chǎn)家相比仍有相當(dāng)大的差距。在生產(chǎn)規(guī)模方面，由于受車輛市場(chǎng)，制造工藝和裝備的制約，我國的生產(chǎn)規(guī)模與國外先進(jìn)廠家相差甚遠(yuǎn)。試比較如下：法國Valeo公司1992年離合器產(chǎn)量為1000萬套，銷售收入26.81億法郎，而我國目前最大生產(chǎn)廠家上海離合器總廠今年產(chǎn)量預(yù)計(jì)40萬套，相差幾十倍。在技術(shù)水平方面在產(chǎn)品技術(shù)方面， 國內(nèi)離合器企業(yè)經(jīng)過不斷地產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，國產(chǎn)膜片彈簧離合器的品種已經(jīng)能全面覆蓋國內(nèi)重、中、輕、轎、微及農(nóng)用等車型的需求，跟蹤國外動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)[7]。研發(fā)新一代產(chǎn)品也取得了可喜成果，如雙質(zhì)量飛輪、液力變矩器、適用于300馬力以上動(dòng)力配套的由430拉式膜片彈簧離合器都獲得了成功。但由于引進(jìn)產(chǎn)品品種比較窄，產(chǎn)品比較落后。而國外各廠家不僅產(chǎn)品品種多，從160mm到430mm有幾千種產(chǎn)品，而且深度上不斷突破，如復(fù)合整體雙飛輪及緊湊離合器系統(tǒng)、液力變矩器、電子控制離合器系統(tǒng)等均已商業(yè)化。隨著科技的發(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高，以適應(yīng)新的使用條件。從國外的發(fā)展動(dòng)向來看，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，載重汽車趨向大型化，國內(nèi)也有類似的情況[8]。此外，對(duì)離合器的使用要求也越來越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡化操作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢(shì)[9]。 2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 主要內(nèi)容 （1）了解輕型拖拉機(jī)用單盤離合器的性能要求； （2）了解輕型拖拉機(jī)用單盤離合器的工作原理，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算分析； （3）設(shè)計(jì)指標(biāo)：發(fā)動(dòng)機(jī)功率36.7kW，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2000r/min； （4）應(yīng)用CAD系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)零件和裝配的設(shè)計(jì)。 2.2擬采用的研究方案、研究方法 輕型拖拉機(jī)用單盤離合器，其結(jié)構(gòu)如圖1示[10]： 1-分離杠桿；2-輸出軸；3-球形聯(lián)軸器；4-壓簧；5-隔熱片；6-壓力盤；7-摩擦盤；8-殼體 圖1 輕型拖拉機(jī)用單盤離合器 2.2.1 輕型拖拉機(jī)用單盤離合器研究方案 本車設(shè)計(jì)采用單盤膜片彈簧離合器。本車采用的摩擦式離合器是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單，可靠性強(qiáng)，維修方便，目前大多數(shù)汽車都采用這種形式的離合器。摩擦式離合器按摩擦表面工作條件分為干式和濕式。而采用干式離合器是因?yàn)闈袷诫x合器大多是多盤式離合器，用于需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩的離合器，受溫度影響分離不徹底，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性所以選擇干式。 采用膜片彈簧離合器是因?yàn)槟て瑥椈呻x合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此可設(shè)計(jì)成當(dāng)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎可以保持不變，且可減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)的，因此其壓力實(shí)際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著地縮短了其軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，磨損均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的散熱通風(fēng)等。 摩擦離合器按片數(shù)可分為單片、雙片和多片,離合器片材料摩擦行為強(qiáng)烈影響離合器的使用和整個(gè)車輛的動(dòng)態(tài)行為[11]。從動(dòng)盤選擇單片式從動(dòng)盤是因位其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，分離徹底，軸向尺寸緊湊，從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱好。 壓盤驅(qū)動(dòng)方式一般有螺栓驅(qū)動(dòng)、凸塊驅(qū)動(dòng)、銷驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)、鍵驅(qū)動(dòng)和花鍵驅(qū)動(dòng)。采用傳動(dòng)片式是因?yàn)槠錄]有太明顯的缺點(diǎn)且簡化了結(jié)構(gòu)，降低了裝配要求又有利于壓盤定中。選擇拉式離合器是因?yàn)槠漭^推式離合器零件數(shù)目更少，結(jié)構(gòu)更簡化，軸向尺寸更小，質(zhì)量更??；并且分離杠桿較大，使其踏板操縱力較輕。綜上本次設(shè)計(jì)選擇單片拉式膜片彈簧離合器。 2.2.2 輕型拖拉機(jī)用單盤離合器設(shè)計(jì) (1）離合器主要參數(shù)的選擇 拖拉機(jī)離合器式傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的總成，其主要功用，起步是將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順結(jié)合，確保平穩(wěn)起步。在設(shè)計(jì)離合器時(shí)主要考慮以下參數(shù)，離合器的儲(chǔ)備系數(shù)β、摩擦襯面外徑D2、摩擦襯面內(nèi)徑D1、壓緊力F（N）、滑摩功W、等參數(shù)[12]。 (2）壓緊裝置 彈簧壓緊式離合器在離合器蓋和壓盤之間裝有壓緊彈簧，由于壓盤和從動(dòng)盤都可以做軸向移動(dòng)在彈簧的作用下將它們與主動(dòng)盤壓緊在一起，而處于接合狀態(tài)。主動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓盤隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過摩擦作用將動(dòng)力傳到從動(dòng)盤和離合器軸上。 壓緊裝置中的彈簧采用膜片彈簧。膜片彈簧的設(shè)計(jì) 膜片彈簧離合器優(yōu)點(diǎn)，可縮短離合器的軸向尺寸；使離合器總成質(zhì)量減少；傳動(dòng)可靠不易產(chǎn)生打滑；對(duì)壓盤壓力分布均勻操作輕便；離合器容易達(dá)到動(dòng)平衡[13]。 (3）從動(dòng)部分 離合器從動(dòng)盤總體設(shè)計(jì)： 從動(dòng)盤一般由從動(dòng)片、摩擦片、從動(dòng)盤轂組成。 1) 從動(dòng)片：從動(dòng)片的重量應(yīng)盡量小質(zhì)量分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心；有數(shù)條徑向切口，防止熱變形；為使接合平順，起步平穩(wěn)應(yīng)做成具有軸向彈性結(jié)構(gòu)。 2) 摩擦片：其工作條件比較惡劣，應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)、耐磨、熱穩(wěn)定性好必須要求它能長期穩(wěn)定地工作。目前廣泛采用的石棉塑料摩擦片是由耐熱性及化學(xué)穩(wěn)定性好的石棉與黏合劑及其他輔助材料混合熱壓制成。 3) 從動(dòng)盤轂：一般用內(nèi)花鍵孔與離合器花鍵軸連接，使從動(dòng)盤可以在軸上移動(dòng)。 (4）主動(dòng)部分 壓盤和離合器蓋設(shè)計(jì) 1) 壓盤：傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩時(shí)，壓盤和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤。為增大壓盤熱容量應(yīng)具有足夠的質(zhì)量；壓盤表面要有較低的粗糙度減少摩擦片磨損。 2) 離合器蓋：離合器蓋與飛輪固定在一起，通過它傳動(dòng)一部分扭矩。他還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。一般采用鋼板沖壓或灰鑄鐵制造。沖壓的離合器蓋要保證有足夠的剛度,防止分離杠桿支點(diǎn)處產(chǎn)生過大變形而增加分離行程。 (5) 分離機(jī)構(gòu) 分離機(jī)構(gòu)由分離軸承、分離套筒、分離叉、離合器踏板等[14]組成。 分離軸承設(shè)計(jì)：離合器的分離軸承主要有徑向球軸承和止推軸承兩種。前者適合于高速低軸向負(fù)荷，后者適合于相反情況。 (6）扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì) 為了降低傳動(dòng)系統(tǒng)中的共振載荷，消減傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振，本設(shè)計(jì)在從動(dòng)盤中裝置具有彈性元件和阻尼原件的扭轉(zhuǎn)減振器[15]。 (7）離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠多應(yīng)用于貨車中，結(jié)合本設(shè)計(jì)的條件，在本次設(shè)計(jì)中選用了機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)。 3 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)、前期已開展工作 本課題的重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）拖拉機(jī)應(yīng)用廣泛其工作條件較差外負(fù)荷波動(dòng)頻繁，所以要求離合器也能適應(yīng)各種環(huán)境。（2）研究單盤離合器部件的工作原理，完成輕型拖拉機(jī)用單盤離合器設(shè)計(jì)內(nèi)容及其裝配圖。 前期已開展的工作：（1）查閱各種學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，期刊雜志，科技報(bào)紙等資料。 （2）深入了解本課題內(nèi)容以及主軸部件的具體工作狀況，分析部件的工作原理。 4 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 （1）1—3周：調(diào)研并收集資料，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累并撰寫開題報(bào)告； （2）4—6周：確定設(shè)計(jì)方案和整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)； （3）7—11周：完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙繪制，并準(zhǔn)備中期答辯； （4）12—15周：撰寫畢業(yè)論文，論文修改，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn) [1] 鄭春麗 . 小型拖拉機(jī)在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展空間[J]. 農(nóng)友之家，2008，（14）：79-86. 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