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1、重型卡车离合器操纵机构优化设计开题报告一、 选题依据（一）研究目的、意义 1.研究目的：离合器是汽车传动系的重要部件。汽车从启动到行驶的整个过程中，离合器它的作用是使发动机与变速器之问能逐渐接合从而保证汽车平稳起步；替时切断发动机与变速器之间的联系以便于换档和减少换档时的冲击：当汽车紧急制动时能起分离作川，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用：离合器类似开关接合或断离动力传递作用，因此任何形式的汽车都有离合装置，只是形式不同而已。随着科技的飞速发展，特别是液压技术、电子技术在汽车领域的广泛应用，汽车传动系发生了巨大的变化。作为传动系重要组成部件之一的离合器总成，担负着传力、减震和防止系
2、统过载等重要作用。伴随着自动变速器技术及与之相配套的离合器技术的完善，离合器产品不论是性能结构方面还是生产制造方面都发生了很大变化。1981年，法国人制成了摩擦片式离合器，此后浸在油中工作的湿式多片离合器逐渐取代了锥形离合器，但多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住，致使离合器分离不彻底，造成换档困难，所以它又逐渐被干式多片离合器取代。多片干式离合器的住要优点是由于接触面多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步；但因片数多，从动部分的转动惯量大，还是感到换档不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，容易引起过热，加快了离合器的磨损，甚至烧伤和碎裂，如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。随
3、2.研究意义：着汽车运输业的发展，离合器还要在原有的基础上不断提高改进，一适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，近年来车辆在性能上向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载货汽车趋于大型化，国内也有类似情况。此外，随着汽车发动机转速功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高，离合器的使用条件也越来越苛刻。从提高离合器性能的角度出发，传统推式膜片弹簧离合器的结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式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作，已成为离合器目前发展趋势。 在离合器的操
4、纵机构中，由于重型和中型汽车的离合器压紧弹簧的压紧力很大，人们又采取各种助力装置来减轻驾驶员的劳动强度，如日本产TKL20型重型汽车采用弹簧助力；红岩CQ261和北京BJ370等重型车采用气压助力等。 本文从离合器总体设计，摩擦片以及从动盘，压盖，分离装置等入手进行研究（二）国内外研究现状 1国外研究现状：在采用离合器的传动系统中，早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。锥形摩擦离合器传递扭矩的能力，比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。但是，其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。而且这种离合器在接合时也不够柔和，容易卡住。次后，在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了
5、锥形摩擦离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住（尤其是在冷天油液变浓时更容易发生），导致分离不彻底，造成换挡困难。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。但因片数较多，从动部分的转动惯量较大，还是感到换挡不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，易引起过热，加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小，散热性好，结构简单，调整方便，尺寸紧凑，分离彻底等优点。而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。因此
6、，它得到了极为广泛的应用。 2国内研究现状：如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。次外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的
7、不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过93）。因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想
8、，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。吉林大学汽车学院热能工程专业实验室2016年对于离合器操纵机构的优化设计已经有了最新研究，但是仅限于小型汽车，但是对于重型卡车还正在努力研究。随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。此外，对离合器的使用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋
9、势。（三） 、学术准备情况 确定论文题目后主要做了以下准备工作：1.搜集并记录与该论文相关的最新、最真实的数据及有关的政策信息。2.确定研究方向和思路，查阅相关书籍、期刊，并且浏览相关网页，从中摘取相关理论知识与所需数据，以备论文需要。3.在中国知网、百度文库等知名网站下载查阅优秀论文相关资料作为撰写论文的参考。4.在老师的指导下，列出论文提纲，进行论文撰写工作。（四）本选题研究思路及方法 1研究思路：对当前主流的各种形式的离合器操纵机构的工作原理、发展趋势及优缺点进行了简单介绍。在各种离合器操纵机构间进行了横向对比。经过对比选择了结构简单、便于设计、维修方便的弹簧助力式离合器操纵机构。对普通
10、弹簧助力式离合器操纵机构进行了优化设计并确定了结构简图。在对离合器操纵机构零部件分析中对离合器操纵机构工作原理进行了阐述，计算了离合器操纵机构性能参数，并对其性能参数进行分析校核。对操纵机构的性能进行详细分析的过程中，在本课题所给的数据的基础上，查找了离合器操作机构的踏板行程、踏板力的约定范围，在踏板工作半径的确定等方面借鉴了已有的设计经验，本文重点研究了弹簧助力式离合器操纵机构设计过程的每个详细环节，对所涉及的每个零件进行了详细的筛选、计算、校核。 2研究方法：文献法：对国内外重型卡车离合器操纵机构的相关文献进行了广泛研究，了解掌握国内外相关研究动态。二、论文结构框架（一）论文提纲第一章 前
11、言第二章 离合器设计 2.1 离合器的基本组成和分类 2.2 离合器的功用 2.3 汽车离合器设计的基本要求第三章 摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择3.1 摩擦片外径的确定3.2 摩擦片内经的确定 3.3 摩擦片厚度的确定 3.4校核离合器所选尺寸第四章 离合器零件的结构选型及设计计算 4.1 从动盘总成4.2 压盖和离合器盖4.3 离合器分离装置的设计 4.4 圆柱螺旋弹簧的设计第五章 操纵机构设计 5.1 选择操纵机构的结构形式5.2 操纵机构的总做原理及尺寸参数的确定第六章 操纵机构的优化6.1 操纵机构的优化原理6.2 优化尺寸的修改意见6.3 优化总结结论参考文献1 Grattan
12、 K T V ,Meggitt B T, Optical fiber sensor tecnology. Published by Chapman & Hall. London, UK, First Edition, 19952 Tajima K, Kobayashi R, Kuwabara N, Electron Lett, 1998; 34(11):11301323 John Wallace. Laser Focus World. 1998:34(12):24264 Cruz J L. Diez A, Andres M V , et al, Electron Lett. 1997:33(3):2352365 Cavaleiro P M, Araujo F M. Lobo Ribeiro A B, Electron Lett. 1998:34(11):113311356 Melle Serge M, Alavie A Tino,Karr Shawn,et al. IEEE Photonics Technology Letters.1993;5(3);263266.