ZZ1141H5315W型重型載貨汽車離合器的設(shè)計[中國重汽][單片拉式膜片彈簧]
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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
設(shè)計(論文)題目: ZZ1141H5315W型重型
載貨汽車離合器的設(shè)計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-3班
學(xué) 生 姓 名: 廉洪運
導(dǎo) 師 姓 名: 王永梅
開 題 時 間: 2011年2月28日
指導(dǎo)委員會審查意見:
簽字: 年 月 日
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計開題報告
學(xué)生姓名
廉洪運
院系
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級
車輛工程07-3班
指導(dǎo)教師姓名
王永梅
職稱
講師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
ZZ1141H5315W型重型載貨汽車離合器的設(shè)計
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀
我國重型載貨汽車產(chǎn)量從無到有直至發(fā)展到2004年的37萬輛規(guī)模,用了近50年的時間,其中1999年前產(chǎn)量一直在4萬輛以內(nèi)徘徊,2000年以后,重型載貨汽車的產(chǎn)量呈直線上升趨勢。2000年至2004年產(chǎn)量分別為:8.2、15.7、25.3、26.2、37.1萬輛。
國內(nèi)重型載貨汽車市場呈現(xiàn)以下特點:①重型載貨汽車產(chǎn)量和占載貨汽車總產(chǎn)量的比重實現(xiàn)雙增長;②重型載貨汽車同比增長率出現(xiàn)新變化;③市場競爭格局發(fā)生明顯變化。④在重型汽車市場中,大噸位車輛份額增速明顯。在2002、2003和2004年重型汽車市場的銷量中,市場份額最大的雖然仍為的8-15t,但所占市場份額呈下降趨勢;15-25t市場份額逐年增長,增長速度明顯;上升幅度最快的為25t以上產(chǎn)品,雖然所占市場份額較少,但其銷量和市場份額都出現(xiàn)了快速增長的勢頭。
而且,近幾年,隨著國內(nèi)重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)與國外重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)交流、合資合作的加強及發(fā)展,以及國內(nèi)重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)為適應(yīng)市場競爭的需要,研發(fā)工作受到廣泛重視,在汽車舒適性、安全性、動力性、經(jīng)濟性、可靠性和環(huán)保性等方面取得了一定進步。
國內(nèi)各大重型載貨汽車生產(chǎn)企業(yè)紛紛推出新款駕駛室,新款駕駛室更加注重外觀和內(nèi)飾的高檔化設(shè)計。外觀設(shè)計大多追求整體流線造型的風(fēng)格,內(nèi)飾設(shè)計體現(xiàn)“以人為本”的理念,內(nèi)飾“轎車化”趨勢明顯。推出的主要新款駕駛室有:中國重汽集團的斯太爾王駕駛室、采用MAN駕駛室技術(shù)的中重型黃河王子駕駛室、采用沃爾沃駕駛室技術(shù)的“HOWO”車型駕駛室等。
為滿足市場高噸位裝載的要求,國內(nèi)主要重型載貨汽車產(chǎn)品均采用了加強型改進設(shè)計,如加強型車橋、加強型懸架、加強型車架總成等。中國重汽、陜汽、重慶紅巖、北汽福田、一汽解放及東風(fēng)柳汽等廠家都在采取各種手段構(gòu)建高噸位產(chǎn)品平臺。
通過采用機電一體化技術(shù),提高安全性及操縱方便性在安全性方面,目前國產(chǎn)重型汽車已開始匹配制動防抱死裝置(ABS)和驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)(ASR)。電渦流緩速器、自動間隙調(diào)整臂、盤式制動器、汽車行駛記錄儀等也得到一定程度的應(yīng)用。GPS等裝置尚處于預(yù)研階段。
在操縱方便性方面,我國重型載貨汽車開始應(yīng)用發(fā)動機電噴控制裝置、電控機械換擋裝置、電動門窗、電加熱后視鏡、電動駕駛室翻轉(zhuǎn)裝置及電動備胎升降裝置等。另外,集中潤滑系統(tǒng)和自動充放氣系統(tǒng)裝置等有一定批量的應(yīng)用。
國外重型載貨汽車普遍采用空氣懸架,使車輛具有良好的高速行駛平順性,實現(xiàn)高運輸質(zhì)量,并減小對路面的破壞程度。2003年,中國重汽集團率先推出裝用空氣懸架的4x2式牽引汽車;同時,中國重汽、一汽解放、北汽福田等廠家正在研制五軸公路運輸車,其中的第五軸采用了浮動車橋技術(shù)。
原有的國產(chǎn)重型載貨汽車用柴油機,如中國重汽集團的斯太爾WD615、WD618系列柴油機、上海柴油機廠的D6114型系列柴油機等通過高壓共軌等技術(shù)滿足歐Ⅱ、歐Ⅲ排放要求;另一方面,一些廠家則利用合資等手段合作,引進大功率柴油機來提高功率、降低排放,實現(xiàn)高功率化。
以內(nèi)燃機在作為動力的機械傳動汽車中,離合器是作為一個獨立的總成兒存在的。離合器安裝在發(fā)動機與變速器之間,汽車從啟動到行駛的整個過程中,經(jīng)常需要使用離合器。是任何汽車都無法或卻得一部份。它的作用是使發(fā)動機與變速器之間能逐漸接合,從而保證汽車平穩(wěn)起步;暫時切斷發(fā)動機與變速器之間的聯(lián)系,以便于換檔和減少換檔時的沖擊;當(dāng)汽車緊急制動時能起分離作用,防止變速器等傳動系統(tǒng)過載,起到一定的保護作用。
在采用離合器的傳動系統(tǒng)中,早期離合器的結(jié)果形式是錐形摩擦離合器。它的原型設(shè)計曾裝在1889年德國戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼制車輪的小汽車上。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力,比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。但是,其最大的缺點是從動部分的轉(zhuǎn)動慣量太大,引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時也不夠柔和,容易卡住。這種方案一直延續(xù)到20世紀(jì)20年代中葉。
次后,在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是這種離合器盤子直徑不能太大,以避免在高速時把油甩掉。此外,多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘住,導(dǎo)致分離不徹底,造成換擋困難,性能很不穩(wěn)定。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點是由于接觸面數(shù)多,故接合平順柔和,保證了汽車的平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多,從動部分的轉(zhuǎn)動慣量較大,還是感到換擋不夠容易。另外,中間壓盤的通風(fēng)散熱不良,易引起過熱,加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。
多年的實踐經(jīng)驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小,散熱性好,結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整方便,尺寸緊湊,分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施,也能使其接合平順。因此,它得到了極為廣泛的應(yīng)用。
近年來濕式離合器在技術(shù)上不斷改進,國外某些重型車上又開始采用多片濕式離合器。與干式離合器相比,由于用油泵進行強制冷卻的結(jié)果,摩擦表面溫度較低(不超過93℃),因此,起步時長時間打滑也不致燒傷摩擦片。查閱國內(nèi)外資料獲知,這種離合器的使用壽命可達干式離合器的5-6倍,但濕式離合器優(yōu)點的發(fā)揮是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實現(xiàn)的,超過這一溫度范圍將起負面效應(yīng)。目前此技術(shù)尚不夠完善。
隨著汽車運輸?shù)陌l(fā)展,離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進和提高,以適應(yīng)新的使用條件。從國外的發(fā)展動向來看,近年來汽車的性能在向高速發(fā)展,發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高,載重汽車趨向大型化,但離合器允許加大尺寸的空間有限,離合器的使用條件日酷一日,此外,對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。
2、依據(jù)、目的和意義
重型載貨汽車在汽車行業(yè)中應(yīng)用較廣泛,而離合器是重型載貨汽車的一個重要部件,其設(shè)計的成功與否決定著車輛的動力性、平順性、經(jīng)濟性等多方面的設(shè)計要求。設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉的離合器,能大大降低整車生產(chǎn)的總成本,推動汽車經(jīng)濟的發(fā)展。所以本題設(shè)計一款結(jié)構(gòu)優(yōu)良的重型載貨汽車離合器具有一定的實際意義。
二、設(shè)計的基本內(nèi)容、研究方法
本次設(shè)計所選車型為斯達-斯太爾牌ZZ1312N4666F型載貨汽車,其發(fā)動機型號為WD615.68A/WD615.69。
外形尺寸: 長 :11700mm
寬 :2480mm
頂高:3128mm
尺寸參數(shù):軸距:1800+4600+1350mm
輪距:前輪:1939/1958mm
后輪:1800mm
最小離地間隙(后橋下):314/298mm
質(zhì)量參數(shù):最大軸載質(zhì)量:前軸:2*6500kg
后軸:18000kg
總質(zhì)量:31000kg
特性參數(shù):最小轉(zhuǎn)彎半徑:24m
最高車速:90km/h
最大爬坡度:48%
直接檔最低穩(wěn)定車速:20km/h
百公里油耗:32L/100km
發(fā) 動 機:最大扭矩:1250/(1300-1600)N.m/(r/min)
額定功率:225/220KW/(r/min)
最低燃油消耗率:198g/(kw.h)
離合器形式型號:加強型Φ420mm單片干式螺旋彈簧離合器
1、基本內(nèi)容
(1)離合器的結(jié)構(gòu)方案確定
(2)主動盤的設(shè)計
(3)從動盤的設(shè)計
(4)主要零件的參數(shù)設(shè)計與校核(摩擦片的內(nèi)外徑計算和強度校核、膜片彈簧的尺寸設(shè)計及強度校核)
2、研究方法
(1)參考相關(guān)資料,對比各種離合器優(yōu)缺點,初步確定設(shè)計方案。
(2)實地考察相關(guān)類型的車,為最終設(shè)計方案提供依據(jù)。
(3)利用Autocad軟件繪制離合器圖紙。
三、技術(shù)路線(研究方法)
調(diào)研、查閱相關(guān)資料、完成開題報告
確定總體設(shè)計方案
基 本 參 數(shù) 的 確 定
主 動 部 分 設(shè) 計
從 動 部 分 設(shè) 計
壓 緊 機 構(gòu) 設(shè) 計
操 縱 機 構(gòu) 設(shè) 計
對主要零件參數(shù)進行校核
繪制離合器的零件圖及裝配圖
完成畢業(yè)設(shè)計設(shè)計說明書
四、設(shè)計(論文)進度安排
(1)調(diào)研、查閱相關(guān)資料、完成開題報告 第1~2周(2月28日~3月13日) (2)確定總體方案 第3~4周(3月15日~3月28日) (3)對主動盤、從動盤參數(shù)進行設(shè)計第5~6周(3月29日~4月11日) (4)對主要零件進行校核 第7周(4月11日~4月17日)
(5)繪制離合器的零件圖及裝配圖 第8~11周(4月18日~5月15日) (6)書寫設(shè)計說明書第12~13周(5月16日~5月29日)
(7)設(shè)計審核、修改設(shè)計說明書 第14~16周(5月30日~6月18日) (8)畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周(6月19日~6月25日)
五、參考文獻
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六、備注
指導(dǎo)教師意見:
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