第一篇:汽車膜片彈簧離合器設計汽車設計課程設計
XX大學 《汽車設計》課程設計 題目:汽車膜片彈簧離合器設計 學院:
機電工程學院 班級:
12級車輛工程班 學號:
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第X組 目 錄 1.離合器主要參數的確定 2 1.1離合器的功用 2 1.2本次離合器設計所選車型基本技術參數 2 1.3離合器形式的確定 2 1.4離合器主要參數的選擇 3 1.4.1 離合器基本性能關系式 3 1.4.2后備系數β 4 1.4.3單位壓力P0 4 1.4.4摩擦因數f、摩擦面數Z和離合器間隙△t 5 1.4.5摩擦片外徑D、內徑d和厚度b 5 1.5摩擦片材料選擇和尺寸校核 6 1.5.1摩擦片材料選擇 6 1.5.2摩擦片尺寸校核 7 2扭轉減振器設計 8 2.1扭轉減振器選型 8 2.2扭轉減振器主要參數選擇與設計計算 9 3.膜片彈簧的設計 10 3.1 膜片彈簧基本參數的選擇 11 3.1.1比值H/h和h的選擇 11 3.1.2 R和R/r值的選擇 11 3.1.3α的選擇 12 3.1.4分離指數目n和切槽寬δ1、δ2、及半徑re的選取 12 3.1.5膜片彈簧小端內半徑及分離軸承作用半徑的確定 12 3.1.6壓盤加載點半徑R1和支承環加載點半徑r1的確定 12 3.1.7膜片彈簧工作點位置的選擇 12 3.2 膜片彈簧強度計算 13 3.2.1 P-λ圖 13 3.2.2強度校核 14 參考文獻 16 1.離合器主要參數的確定 1.1離合器的功用 離合器是汽車傳動系中直接與發動機相關聯的部件,其主動部分和從動部分可以暫時分離,又可以逐漸接合,并且在傳動過程中還要有可能相對轉動,通過主動、從動兩部分的相互作用把發動機的動力扭距傳遞給驅動系統,來實現汽車的起步、換擋等功能。離合器的作用有三:一是保證汽車平穩起步,二是保證傳動系換擋時工作平順,三是防止汽車傳動系過載。
1.2本次離合器設計所選車型基本技術參數 表1-1 捷達整車參數 汽車型號 捷達 GTI 16V 發動機最大功率(kw)/(r/min)102/6100 總質量ma(Kg)1470 發動機最大扭矩(N.m)167 輪胎規格 185/60VR14 最高車速(km/h)205 車輪半徑r(mm)233.3 最高轉速(r/min)6650 主減速比 3.67 載重量(kg)460 變速器一檔傳動比 3.45 1.3離合器形式的確定 目前在汽車離合器中,摩擦式離合器用得最為廣泛。摩擦式離合器按結構分可分主動部分(包括飛輪、離合器蓋和壓盤)、從動部分(從動盤總成)、壓緊機構(壓緊彈簧)和操縱機構(包括分離叉、分離軸承、分離踏板和傳動部件)。在膜片彈簧離合器中膜片彈簧有壓緊彈簧和分離杠桿的雙重作用,所以膜片彈簧離合器的結構設計主要是包括從動盤總成、膜片彈簧和壓盤總成三個部分。
根據車型技術參數,此次設計所選捷達離合器為推式操縱的拉式膜片彈簧離合器。它是目前汽車離合器中比較流行的第三代產品。拉式膜片彈簧的安裝方向與推式相反,在接合位置時,膜片彈簧的大端支承離合器蓋上,而以中部壓緊在壓盤上。它與推式相比具有許多優點:
(1)結構簡化,捷達離合器蓋總成中取消了膜片彈簧中間的支承各零件;
(2)扭矩容量更大;
(3)分離得更徹底;
(4)操縱踏板更為簡單;
(5)使用壽命更長。
(a)(b)(c)安裝前位置 安裝后 分離位置 圖1-1 膜片彈簧離合器工作原理示意圖 1—飛輪;
2—摩擦片;
3—離合器蓋;
4—分離軸承;
5—壓盤;
6—膜片彈簧;
7—支撐環 1.4離合器主要參數的選擇 1.4.1 離合器基本性能關系式 離合器的基本功能之一是傳遞力矩,因此離合器轉矩容量是離合器最為基本的性能之一。通常它只能用來初步定出離合器的原始參數、尺寸,它們是否合適最終取決于試驗驗證。
根據摩擦力矩公式(1-1)式中 Tc—離合器靜摩擦力矩;
β—后備系數;
f—摩擦因數;
Z:摩擦面數;
po—單位壓力;
D—摩擦片外徑;
c—內外徑之比。
為保證離合器在任何情況下都能可靠地傳遞發動機的最大轉矩,設計時Tc應大于發動機最大轉矩,即 Tc=βTemax(1-2)有了上面的關系式,對于一定的離合器結構而言,只要合理選擇其中的參數,并能滿足上面的關系式,就可估算出所設計的離合器是否合適。
1.4.2后備系數β 后備系數β是離合器設計時用到的一個重要參數,它反映了離合器傳遞發動機最大轉矩的可靠程度。在選擇時,應該要注意到下面3點:
1)離合器在摩擦片磨損后還應能正常地傳遞發動機的最大轉矩。
2)要防止離合器滑磨過大。
3)要能防止傳動系過載。
顯然,如果選擇的β過小,發動機的最大轉矩不能正常傳遞;
如果選擇的β過大,那么離合器尺寸過大,會導致傳動系超負荷,難以操作。我們可以根據使用條件的好壞來適當地選取β的大小。在摩擦片磨損之后,離合器的壓力依然能夠可靠平穩,所以選取的β值可以較小;
雙片離合器的β值應大于單片離合器。
表1-2 離合器后備系數β的取值范圍 車型 后備系數β 乘用車及最大總質量小于6t的商用車 1.20~1.75 最大總質量為6~14t的商用車 1.50~2.25 掛車 1.80~4.00 本設計是捷達小轎車離合器的設計,故宜取小值,本次設計取β = 1.45 1.4.3單位壓力P0 單位壓力決定了摩擦表面的耐摩性,對離合器工作性能和使用壽命有很大影響,選擇單位壓力必須考慮離合器的工作條件、發動機后備功率大小,摩擦片尺寸、材料及其質量和后備系數等因素。
當摩擦片采用不同材料時,按下表范圍選?。?/p>
表1-3 摩擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力P0 /MPa 石棉基材料 模壓 0.15~0.25 編織 0.25~0.35 粉末冶金材料 銅基 0.35~0.50 鐵基 金屬陶瓷材料 0.70~1.50 根據車型的具體參數此次設計選用石棉基編織材料,取=0.30MPa。
1.4.4摩擦因數f、摩擦面數Z和離合器間隙△t 摩擦片的摩擦因數f取決于摩擦片所用的材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。各種摩擦材料的摩擦因數f的取值范圍見下表。
表1-4 摩擦材料的摩擦因數f的取值范圍[3] 摩 擦 材 料 摩擦因數 石棉基材料 模壓 0.20~0.25 編織 0.25~0.35 粉末冶金材料 銅基 0.25~0.35 鐵基 0.35~0.50 金屬陶瓷材料 0.4 本次設計采用石棉基編織材料,所以取f = 0.30。
摩擦面數Z為離合器從動盤數是的兩倍,決定于離合器所需傳遞轉矩的大小及其結構尺寸。本次設計為單片離合器,故Z = 2。
離合器間隙△t是指離合器處于正常結合狀態、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時,為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完全結合,在分離軸承和分離杠桿內端之間留有的間隙。該間隙△t一般為3~4mm。本次設計取△t =3 mm。
1.4.5摩擦片外徑D、內徑d和厚度b 摩擦片外徑是離合器的重要參數,它對離合器的輪廓尺寸、質量和使用壽命有決定性的影響。
當離合器結構形式及摩擦片材料、后備系數β和單位壓力已選定情況下,可根據公式 D=312βTemaxπfZP0(1-c3)(1-3)摩擦片外徑D(mm)也可根據發動機最大轉矩按如下經驗公式選用:
D=kDTemax(1-4)式中kD為直徑系數,取值范圍見表1-5 表1-5直徑系數kD的取值范圍 車型 直徑系數kD 乘用車 14.6 最大質量為1.8-14.0t的商用車 16.0-18.5(單片離合器)13.5-15.0(雙片離合器)最大質量大于14.0t的商用車 22.5-24.0 依據Tmax=167Nm,kD取14.6,且摩擦片內徑可根據d/D在0.53~0.70之間確定,此處取內外徑之比c=0.7由(1-3)計算得:D=198.5mm,d= 139.0mm.初步確定D后,還需根據摩擦片尺寸的系列化和標準化進一步確定。根據標準(GB1457-74)的規定:
表1-6離合器尺寸選擇參數表 外徑D/mm 內徑d/mm 厚度h/mm 160 110 3.2 180 125 3.5 200 140 3.5 225 150 3.5 最后確定:外徑D=200mm,內徑d=140mm,內外徑之比c=0.7而摩擦片的厚度b主要有3.2mm,3.5mm和4mm三種。此處取b=3.5mm 1.5摩擦片材料選擇和尺寸校核 離合器摩擦片在性能上應滿足如下要求:
(1)摩擦因數較高且穩定,工作溫度、單位壓力、滑磨速度變化對其影響要?。?/p>
(2)具有足夠的機械強度和耐磨性;
(3)材料密度要小,以減小從動盤轉動慣量;
(4)熱穩定性好,高溫下比較穩定;
(5)磨合性好,不致刮傷飛輪和壓盤表面;
(6)接合平順,無“咬合”或“抖動”現象;
(7)長期停放后,摩擦面間不發生“粘著”現象;
(8)油、水對其摩擦性能的影響要達到最小。
1.5.1摩擦片材料選擇 離合器摩擦片所用的材料主要有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金屬陶瓷摩擦材料。石棉基材料具有摩擦因數較高(大約 0.3~0.45)、密度較小、制造容易、價格低廉等優點。目前主要應用于中、輕載荷下工作。
所以本次設計選取石棉合成物制成的摩擦材料.1.5.2摩擦片尺寸校核 1)最大圓周速度 摩擦片外徑D(mm)的選取應使最大圓周速度不超過65~70m/s,即 m/sm/s 式中,為摩擦片最大圓周速度(m/s);
為發動機最高轉速取6650;
為摩擦片外徑徑取200mm;
故符合條件。
2)摩擦片的內外徑比c應在0.53~0.70 范圍內:
c=0.70∈{0.53~0.70} 3)保證離合器可靠地傳遞發動機的轉矩,并防止傳動系過載,β應在1.2~1.75 之間,而由(1-1)計算的Tc=247.6Nm,將其代入(1-2)式得:
β= Tc/ Temax=1.48∈{1.20~1.75}(2)單位面積滑磨轉矩 單位面積滑磨轉矩應小于其許用值,即 =(1-5)所以=(N·/)式中,為單位面積滑磨轉矩(N·m/mm2),可按表1-7選擇 表1-7許用單位面積滑磨轉矩[T∞]的要求 外徑D/mm ≤210 >210—250 >250―325 >320 T∞/(N/mm)2.8 3 3.5 4 當摩擦片外徑D<210時,=1.30 N·/< 故符合要求。
4)為了減少汽車起步過程中的離合器的滑磨,防止摩擦片表面溫度過高而發生燒傷,離合器每一次接合的單位面積滑磨功應小于其許用值,即:
(1-6)式中,ω—單位摩擦面積滑磨功(J/mm2);
[ω] —其許用值0.4 J/mm2;
是汽車起步時離合器接合一次所產生的總滑磨功(J),可根據下式計算(1-7)式中:ne—發動機轉速,乘用車取2 000r/min;
ma—汽車總質量(kg),為1470kg;
rr—汽車輪胎滾動半徑,為233.3mm;
ig—汽車起步時所用變速器檔位的傳動比,數值取3.45;
i0—主減速器傳動比,取3.67。
各個數值代入(7)式:得到W=10920.9J,再把W和摩擦片的各個數值代入式(6),得:
w=0.34J/mm2≤[w]=0.4J/mm2。
經過校核可知,摩擦片的設計符合相應的設計要求 2扭轉減振器設計 2.1扭轉減振器選型 由于發動機傳到汽車傳動系中的轉矩是周期地不斷變化的,從而使傳動系統產生扭轉振動。若振動頻率與傳動系的自振頻率相重合會發生共振,影響傳動系中零件的壽命。為避免共振,緩和傳動系所受的沖擊載荷,在許多汽車的傳動系統中裝設了扭轉減振器,且大多數將扭轉減振器附裝在離合器的從動盤中。
圖2-1 扭轉減振器工作示意圖 1、2—減振彈簧;
3—從動盤本體;
4—阻尼片;
離合器接合時,發動機發出的轉矩經飛輪和壓盤傳給了從動盤兩側的摩擦片,帶動從動盤本體和與從動盤本體鉚接在一起的減振器盤轉動。動盤本體和減振器盤又通過六個減振器彈簧把轉矩傳給了從動盤轂。因為有彈性環節的作用,所以傳動系受的轉動沖擊可以在此得到緩和。傳動系中的扭轉振動會使從動盤轂相對于動盤本體和減振器盤來回轉動,夾在它們之間的阻尼片靠摩擦消耗扭轉振動的能量,將扭轉振動衰減下來。
2.2扭轉減振器主要參數選擇與設計計算 扭轉減振器的設計計算著重于減振彈簧。
1)減振彈簧的材料:采用60Si2MnA彈簧鋼絲。
2)減振彈簧個數Zj的選?。?/p>
當摩擦片外徑D250mm時,由于D=180mm,所以Zj取4。
3)減振彈簧的位置半徑R0 減振彈簧的位置半徑R0一般取(0.60~0.75)d/2,即37.5~43.75mm,同時為了保證離合器可靠的傳動發動機的轉矩,減振彈簧位置直徑2R0約小于摩擦片內徑約50mm,所以取R0=40mm。
4)極限轉矩Tj 極限轉矩是指減振器在消除了限位銷與從動盤轂之間的間隙時所能傳遞的最大轉矩,即限位銷起作用時的轉矩。它受限于減振彈簧的許用應力等因素,與發動機最大轉矩有關,一般可取:
Tj=(1.5~2.0)Temax(2-1)式中,Temax—發動機最大轉矩;
Tj—極限轉矩。
乘用車取相應系數為2.0,所以Tj=334N×m。
5)扭轉角剛度kj 為了避免引起傳動系統的共振,要合理選擇減振器的扭轉角剛度kj,使共振現象不發生在發動機常用的工作轉速范圍內。kj取決于減振彈簧的線剛度及其結構布置尺寸:
kj=KZjR02×103(2-2)式中K—每個減振彈簧的線性剛度(N/mm);
Zj—減振彈簧的個數;
R0—減振彈簧位置半徑(m)。
減振器的角剛度既要滿足傳遞足夠大的轉矩的要求,又要滿足為了避開共振而盡量降低其值的要求,這在實際上是做不到的。因此,減振器的角剛度kj的最后確定,常常是結構所允許的設計結果,設計時選kj為:kj ≤ 13Tj。
由于設計的是乘用車的發動機,常工作時的轉速是較高的,且保證發動機的工作較穩定,所以選擇kj較小,取kj=10Tj=3340N×m。
這樣每個彈簧的線性剛度為K= kj/(ZjR02)=5.2×105 N/mm。
6)阻尼摩擦轉矩Tm 由于減振器扭轉剛度kj受結構及發動機最大轉矩的限制,不肯能夠很低,故為了在發動機工作轉速范圍內最有效地消振,必須合理選擇減振器的阻尼摩擦轉矩Tm,一般可選:
Tm=(0.06~0.17)Temax(2-3)式中Tm—阻尼摩擦轉矩;
Temax—發動機最大轉矩。
按經驗選Tm=0.12Temax=20.04N。
7)預緊轉矩Tn 減振彈簧在安裝時都有一定的預緊力。研究表明,Tn的增加,共振頻率將向減小頻率的方向移動,這是有利的。但Tn不應大于Tm,否則在反向工作時,扭轉減振器將提前停止工作,故?。?/p>
Tn=(0.05~0.17)Temax(2-4)式中Tn—預緊轉矩;
Temax—發動機最大轉矩。
取Tn=0.10Temax=16.7N。
8)極限轉角jj 減振器從預緊轉矩Tn增加到極限轉矩Tj時,從動片相對從動盤轂的極限轉角jj為(2-5)式中 —極限轉角;
R—減振彈簧位置半徑;
Dl—減振彈簧的工作變量。
通常取3o~12o,由于設計的乘用車的離合器,所以對發動機的平順性要求較高,所以取。
3.膜片彈簧的設計 3.1 膜片彈簧基本參數的選擇 圖3-1 膜片彈簧的基本尺寸 3.1.1比值H/h和h的選擇 要準確選擇比值H/h可以獲得比較理想的特性曲線并獲得最佳的使用性能,因為H/h的選擇對膜片彈簧的彈性特性有著很大的影響。膜片彈簧的彈性特性由碟簧部分決定,與自然狀態下內錐高H及彈簧鋼板厚h有關。不同的H/h值有不同的彈性彈性(見下圖),當 <(H/h)<2,特性曲線有一段負剛度區域,即隨著變形增加載荷反而減?。?/p>
該特性很適于作為離合器的壓緊彈簧,可以利用其負剛度區使分離離合器時載荷下降,以達到操縱省力的目的。
圖 3-2 H/h對膜片彈簧彈性特性的影響 而實際的工作要求中,兼顧操縱簡單和壓緊力的落差不致過于靈敏,離合器膜片彈簧一般取 1.5<(H/h)<2,板厚h為 2~4mm。
取h =2.5mm,H/h =2,得H =5mm,h =2.5mm。
3.1.2 R和R/r值的選擇 要根據結構的要求和摩擦片的尺寸大小來選擇膜片彈簧的大端半徑R,R/r的選定影響材料利用效率,該比值越小,則彈簧材料的利用效率越好。對于汽車離合器膜片彈簧,通常取R/r =1.20~1.35。
此次設計取R/r =1.25,r大于摩擦片平均半徑Rc,其中:
(3-1)由式 3-1計算得Rc=85mm,故取r =86mm;
因為1.25r =107.5,故取R =108mm。
3.1.3α的選擇 膜片彈簧在自由狀態下圓錐底角α與內截錐高度H關系密切,α=tan-1HR-r≈HR-r=12.8°一般在9°~14°范圍內,故符合要求。
3.1.4分離指數目n和切槽寬δ1、δ2、及半徑re的選取 分離指的數目n常取為18;
=3.2~3.5mm;
=9~10mm;
re的取值應滿足(r-re)≥要求。
取分離之數目n =18,=3.2mm,=10mm;
為re滿足r-re≥,取re≤r-=86-10=76mm,可?。簉e=76mm。
3.1.5膜片彈簧小端內半徑及分離軸承作用半徑的確定 由離合器結構決定,膜片彈簧小端內徑最小值應大于變速器第一軸花鍵的外徑;
應大于。
由<2,則?。?5mm,再取分離軸承=18mm。
3.1.6壓盤加載點半徑R1和支承環加載點半徑r1的確定 r1和R1的取值將影響膜片彈簧的剛度。r1應略大于r且盡量接近r;
R1應略小于R且盡量接近于R。
故選擇:r1=87mm,R1 =107mm。
3.1.7膜片彈簧工作點位置的選擇 汽車離合器膜片彈簧特性曲線如圖 4-2 所示,選擇好曲線上的幾個特定工作點的位置很重要。曲線上拐點H對應膜片彈簧壓平位置,且。
圖 3-3 膜片彈簧工作點位置圖[2] 新離合器處于接合的時候,一般在點M與點H之間選取膜片彈簧工作點B,為了保證其壓緊力從P1B到P1A變化不大,摩擦片在最大磨損限度范圍內應該選取。膜片彈簧在分離的情況下點從B變到C,而C點之所以要靠近N點。是為了盡量地減小踏板力。
3.2 膜片彈簧強度計算 3.2.1 P-λ圖 1,碟形彈簧的形狀如以錐型墊片,它具有獨特的彈性特征,廣泛應用于機械制造業中。膜片彈簧是具有特殊結構的碟形彈簧,在碟簧的小端伸出許多由徑向槽隔開的掛狀部分——分離指。膜片彈簧的彈性特性與尺寸如其碟簧部分的碟形彈簧完全相同(當加載點相同時)。因此,碟形彈簧有關設計公式對膜片彈簧也適用。通過支承環和壓盤加在膜片彈簧上的沿圓周分布的載荷,假象集中在支承點處,用F1表示,加載點間的相對變形(軸向)為λ1,則壓緊力F1與變形λ1之間的關系式為:(3-2)式中:
E——彈性模量,對于鋼,μ——泊松比,對于鋼,μ=0.3 H——膜片彈簧在自由狀態時,其碟簧部分的內錐高度 h——彈簧鋼板厚度 R——彈簧自由狀態時碟簧部分的大端半徑 r——彈簧自由狀態時碟簧部分的小端半徑 R1——壓盤加載點半徑 r1——支承環加載點半徑 表3-1膜片彈簧彈性特性所用到的系數 R r R1 r1 H h 108 86 107 87 5 2.5 代入(3-2)得(3-3)對(3-3)式求一次導數,可解出λ1=F1的凹凸點,求二次導數可得拐點。
凸點:mm時,N 凹點:mm時,N 拐點:mm時,N 2,當離合器分離時,膜片彈簧加載點發生變化。設分離軸承對膜片彈簧指所加的載荷為P2,對應此載荷作用點的變形為λ2。由 表3-2膜片彈簧工作點的數據 2.69 6.40 4.55 9.28 22.08 15.69 6213.81 3555.09 4878.50 1801.10 1030.46 1414.106 3.2.2強度校核 膜片彈簧大端的最大變形量,由公式:
得:
≤1500—1700MP 所以強度符合要求。
參考文獻.[1] 王望玉,汽車設計.—4版.—北京:機械工業出版社,2004.8。
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[3]《汽車工程手冊》編輯委員會編.汽車工程手冊.北京:人民交通出版社,2001。
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第二篇:《汽車設計》課程設計指導書
《汽車設計》課程設計指導書
一、課程設計的題目:離合器設計
二、課程設計的要求
請根據所給的基本參數,設計一套完整的離合器裝置。即設計出的圖紙經過加工,并按照一定的裝配工藝進行裝配,不再需要任何其他輔助工作,離合器就能正常使用。
每人一題,具體參數分配情況見附錄。具體完成任務:
(1)離合器膜片彈簧(3號圖)
1張(2)扭轉減震器(3號圖)
1張(3)摩擦片(3號圖)
1張(4)離合器總成裝配圖(2號圖)
1張(5)設計計算說明書
1份
三、課程設計內容及步驟
1、離合器主要參數的確定
(1)根據已知參數,確定離合器形式。
(2)確定離合器主要參數:①后備系數;②單位壓力;③摩擦片內外徑D、d和厚度b;④摩擦因素f、摩擦面數Z和離合器間隙。
(3)摩擦片尺寸校核與材料選擇。
2、扭轉減震器的設計(1)扭轉減震器選型(2)扭轉減震器主要參數確定(3)減震彈簧尺寸確定
3、從動盤總成確定(1)摩擦片確定
(2)從動盤轂的確定(花鍵確定)
4、離合器蓋總成的設計。
(1)選擇壓盤內外徑、厚度及材料,并進行校核(2)離合器蓋的確定(3)支撐環的確定
5、膜片彈簧的設計(1)膜片彈簧基本參數確定(2)膜片彈簧強度計算
6、總成裝配
四、設計成果要求
1、設計計算說明書
學生從一開始就應隨時逐項記錄設計內容、計算結果、分析意見和資料來源,以及教師的合理意見、自己的見解與結論等。每一設計階段后,隨即可整理、編寫出有關部分的說明書,待全部設計結束后,只要稍加整理,便可裝訂成冊。對說明書的具體要求:
(1)設計計算說明書要包括:目錄、任務書、設計內容、參考資料、對兩周課程設計的心得體會等。
(2)設計內容要主要體現:①進行參數選擇與計算時的理論依據、計算步驟及對計算結果合理性的闡述;②分析幾種不同類型離合器方案,論證自己所選方案的合理性;③對課程設計結果的合理性進行分析。
(3)最終上交的課程設計說明書統一用A4紙撰寫,要求排版整潔合理,字跡工整,不少于20頁。
2、設計圖紙
(1)離合器膜片彈簧3號圖紙一張(手工繪圖)(2)扭轉減震器3號圖紙一張(手工繪圖)
(2)離合器總成結構裝配圖2號圖紙1張(手工繪圖)(3)離合器摩擦片3號圖紙一張(手工繪圖)尺寸標注、公差標注、技術要求、明細欄等完整。
五、課程設計的進度及時間安排
課程設計時間為兩周,查閱資料安排3天時間,設計計算及繪圖安排5天時間,答辯安排2天時間。具體的時間安排如下:(1)18周星期一上午動員大會。
(2)18周星期一上午至18周星期二下午學生自行查閱相關的設計資料。
(3)18周星期二下午至19周周一下午在學院提供的教室完成計算、繪圖及設計說明書的編寫。
(4)19周星期四上午至星期五下午進行設計答辯。
六、成績評定
1、設計完成后將成果裝入檔案袋里,在規定的時間交給指導老師。
2、組織答辯:按照課程設計分組情況,由指導教師依具體情況安排每個學生進行答辯。
3、成績評定:指導教師按學生獨立完成工作情況、設計計算說明書及圖紙質量、答辯情況等綜合考慮后給出成績。
4、成績分五等:優、良、中、及格、不及格。
七、參考文獻
1.汽車工程手冊 人民交通出版社 2.陳家瑞 汽車構造 人民交通出版社 3.王望予 汽車設計
機械工業出版社 4.余志生 汽車理論
機械工業出版社 5.機械設計手冊 機械工業出版社
第三篇:淺談汽車離合器故障檢修
《機械創新設計》
結課論文
課程名稱《機械創新設計》院(系、部、中心)機械工程學院專業機械設計制造及其自動化班級
姓名學號
題目淺談汽車離合器故障檢修
任課教師
淺談汽車離合器故障檢修
摘要:離合器是手動變速汽車的重要總成,它的好壞關系著汽車能否順利起步和平穩換擋。離合器位于發動機和變速箱之間的飛輪殼內,用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上,離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中,駕駛員可根據需要踩下或松開離合器踏板,使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合,以切斷或傳遞發動機向變速器輸入的動力。本文主要研究離合器常見故障,對其進行分析和解決,這對使用和維修汽車有著很現實的意義。
關鍵詞: 離合器、工作原理、故障分析、檢修
引言 隨著國民經濟的迅猛發展,工程車輛產量逐年增加,車型也越來越復雜.尤其是高科技的飛速發展,一些新技術、新材料在汽車上的廣泛應用后,給其故障診斷與排除增加了一定難度。本篇論文重點討論工程機械離合器的故障分析及維修方法。離合器是工程機械必備的一個總成,在其使用中離合器難免出現故障,直接影響機車的正常運行。因此分析研究離合器故障現象、原因,探索離合器故障的排除方法和離合器的維修工藝,具有重大而現實的意義。謹以此文對離合器故障的探討,來正確認識離合器故障,更好的使用和維護離合器。
1、離合器的概述
1.1離合器的介紹
離合器通常裝在發動機與變速器之間,其主動部分與發動機飛輪相連,從動部分與變速器相連。為各類型汽車所廣泛采用的摩擦離合器,實際上是一種依靠其主、從動部分間的摩擦來傳遞動力且能分離的機構。在汽車行駛過程中,駕駛員可根據需要踩下或松開離合器踏板,使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合,以切斷或傳遞發動機向變速器輸入的動力。
1.2 離合器的功用
1)、能迅速徹底地切斷內燃機與傳動系統間的動力傳遞,以防止變速器換擋時齒輪產生嚙合沖擊;
2)、能將內燃機動力和傳動系柔和地結合,使工程機械平穩起步;
變速器換擋時齒輪產生嚙合沖擊;
3)、利用離合器打滑,限制所傳遞的轉矩,防止傳動系過載;
4)、利用離合器的分離,可使工程機械短時間駐車。
2、離合器的工作原理
工程機械應用最廣泛的是根據摩擦原理設計而成的離合器,稱為摩擦離合器。其簡圖如下:
一般由摩擦副、壓緊與分離機構、操縱機構等組成。
其工作原理 :
因壓緊彈簧裝配時有預緊力,在此預緊力作用下,借助壓盤將從動盤緊緊地壓在飛輪的外端面上。此時離合器處于“接合”狀態,內燃機動力由飛輪經從動盤、離合器軸傳至變速器。駕駛員踩下離合器腳踏板時,分離拉桿向右移動,分離撥叉推動分離滑套,分離軸承左移,使分離拉桿內端受壓。當操縱力大于壓緊彈簧預緊力時,分離拉桿外端通過分離拉桿將壓盤向右拉,壓縮壓緊彈簧,直至使壓盤、從動盤及飛輪表面間出現0.5mm的間隙為止,此時離合器處于“分離”狀態,內燃機動力傳遞被“切斷”。
從分析我們可以看出,這種離合器是靠壓緊彈簧的預緊力傳遞動力的,當駕駛員不操縱時處于“接合”狀態,傳遞轉矩的大小取決于彈簧壓緊力、摩擦副平均直徑、摩擦系數等因素?!胺蛛x”狀態時主、從動摩擦副之間必須保持一定的間隙。
摩擦離合器應能滿足以下基本要求:
(1)保證能傳遞發動機發出的最大轉矩,并且還有一定的傳遞轉矩余力。
(2)能作到分離時,徹底分離,接合時柔和,并具有良好的散熱能力。
(3)從動部分的轉動慣量盡量小一些。這樣,在分離離合器換檔時,與變速器輸入軸相連部分的轉速就比較容易變化,從而減輕齒輪間沖擊。
(4)具有緩和轉動方向沖擊,衰減該方向振動的能力,且噪音小。
(5)壓盤壓力和摩擦片的摩擦系數變化小,工作穩定。
(6)操縱省力,維修保養方便。
3、離合器的故障診斷及排除
有離合器打滑、分離不徹底、發抖、異響等
3.1 離合器打滑
離合器打滑是指離合器不能將發動機的扭矩和轉速可靠地傳給傳動系。
故障現象:機械起步困難;機械的行駛速度不能隨發動機轉速的提高而提高;機械行駛速度或作業阻力增大時,機械不走而離合器卻發出焦糊的臭味。
診斷與排除:
1)常結合式主離合器踏板自由行程的檢查。離合器在結合狀態下,測量分
離軸承距分離杠桿內端的間隙不應小于2~2.5mm,或用直尺測出離合器踏板的自由行程。若檢查出踏板自由行程為零,應查看離合器分離杠桿內端是否在同一平面內,當個別分離杠桿調整不當或彎曲變形時會影響踏板自由行程的檢查,應進行處理。若踏板無自由行程,應按規定要求進行調整。
2)非常結合式主離合器杠桿最大壓力的調整。機械工作時若出現離合器打
滑,扳動離合器操縱桿,手感很輕,說明離合器打滑時由杠桿壓緊機構的最大壓緊力減小所致,應予以調整。
3)摩擦片的檢查。其具體步驟為:拆下離合器檢視孔蓋觀察離合器有無甩出的油污,若有應拆下離合器,用汽油或堿水清洗油污并加熱干燥;若摩擦片厚度小于規定值,應更換摩擦片;若摩擦片厚度不夠,但表面硬化,應進行修磨,消除硬化層并增加其表面粗糙度,以恢復其摩擦系數。
4)壓緊彈簧的檢查。經過以上檢查和處理后離合器打滑現象仍未消除,則可能是壓緊彈簧彈力減小所致,應更換壓緊彈簧。
3.2離合器分離不徹底
現象 :離合器分離不徹底是指踩下離合器踏板或扳動離合器操縱桿使離合器分離時動力傳遞未完全切斷的現象。表現為掛檔困難,或掛檔時變速器內發出齒輪撞擊聲。
診斷與排除 :
1)非常合式離合器的步驟及方法為:(1)檢查踏板自由行程;(2)檢查分離杠桿內端;(3)雙片式離合器限位螺釘的檢查;(4)檢查離合器襯片的厚度。如果經過以上檢查與調整后離合器仍分離不徹底,其原因可能是摩擦片翹曲變形、破裂或分離彈簧失效等原因,應做近一步分析。
2)常合式離合器的步驟及方法為:(1)如果機械停機時分離正常,停放過久后出現分離不徹底,且駕駛員扳動操縱桿費力,說明其分離不徹底大多是因為銹蝕導致的,應予以排除;(2)如果機械剛維修后出現此現象,則說明是因為離合器杠桿壓緊機構的十字架調整不當所致,應重新調整。
3.3 離合器發抖
現象 :離合器發抖即離合器接合部平順,是指發動機向傳動系輸出較大扭矩時,離合器傳遞動力不連續。機械起步時盡管逐漸放松離合器踏板,仍不能平順起步并伴有發抖或機械突然闖出。
診斷與排除:
離合器發抖故障的診斷與排除的步驟及方法:
(1)檢查分離杠桿內端與分離軸承的間隙是否一致。若不一致,說明分離杠桿內端不在同一平面內,應進行調整。反之,可檢查發動機前后支架及變速箱的固定情況。如果以上檢查均正常,說明離合器發抖可能是由于機件變形或平面度誤差過大導致的,應分解離合器檢查測量。
(2)從動盤的檢查。從動摩擦片的端面跳動量應不大于0.8mm,平面度約1mm,若不符合應進行修磨。
(3)壓緊彈簧的檢查。將壓緊彈簧拆下,在彈簧彈力檢查儀上檢測器彈力是
否一致。也可測量彈簧的高度并作比較,若彈簧的自由長度不一樣,則其彈力也不一樣,應予以更換。
3.4離合器異響
現象 :離合器異響是指離合器工作時發出不正常的聲音。異響可分為連續摩擦響聲或撞擊聲,可以出現在離合器的分離或接合過程中,也可能分離后或接合后發響。
診斷與排除:
1)離合器踏板沒有自由行程或自由行程過小,此時分離杠桿與分離軸承總是接觸著,即使車停著也會有異響。應調整離合器踏板自由行程。
(2)離合器摩擦襯片磨損后,使離合器經常處于半接合狀態。汽車在行駛中,由于離合器分離軸承轉動而引起響聲。這種情況可通過調整離合器踏板自由行程予以排除。若通過調整自由行程仍不能消除時,應重新鉚離合器襯片。
(3)離合器襯片臟污或沾油,加上摩擦生熱,逐漸使襯片硬化。
(4)離合器從動盤扭轉或減震彈簧折斷,會產生扭轉振動噪聲。此時應修 理或更換從動盤。
(5)離合器分離軸承缺油時,將產生“吱吱”聲。此時應給分離軸承注油或更換分離軸承。
(6)分離杠桿(或膜片彈簧分離指端)不在同一平面時,易使減震彈簧折斷,起步時將產生連續打滑,引起振動。此外,離合器彈簧折斷、彈力變小,也會發生同樣現象。分離杠桿的回位彈簧彈力減弱,會導致離合器分離軸承回位不好,從而造成離合器分離不徹底,產生異響。此時應將分離杠桿的高度調整一致,更換彈簧。
結語
離合器是汽車的重要組成部分,關系著汽車的安全系數與質量指標,對于我們國家的汽車行業有著很重要的影響。對于本文所說的常見故障及排除方法都是很實用的,但是現實中還遠遠不止,對于如何使汽車離合器更耐用,更安全,還需要我們繼續努力。
通過本次論文的書寫讓我更加的了解離合器的許多知識,為以后的工作有了更大的幫助,也提高了計算機知識的學習。
參考文獻
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第四篇:汽車專業教學論文-離合器
中職汽修技能型人才培養
萬 凱
2012年12月21日
摘 要
隨著現代汽車行業的快速發展,對汽車維修技術人才的需求也越來越多。這種供不應求的現象,促使大量學生學習汽車維修專業,以適應企業和市場的需求。那么如何培養具有較高技能的維修技術人才,這就給中職學校畫了個問號。為此不斷的進行課程改革、優化專業設置、加強雙師型教師隊伍建設、更新教學手段加強實習和實訓設備的建設將是所有職業技術學校急需解決的問題。
關鍵字:汽車維修;市場分析;中職學校人才培育;建設
老式傳統車的檢測與故障診斷與排除上。目前,許多中職學校已經開始不斷的進行改革并制定可行的教學計劃。
1、專業課程設置模式更新
中職學校的學生在學學習時間只有兩年,那么如何分配好這兩年的學習課程是很有必要的。是否仍采取“三段式”的課程設置模式,即基礎課、專業課、實踐教學分段排列,各學科過分的追求各自理論體系的完整性,而不能與汽車知識聯系在一起。比如物理教師在教授向心力時不能夠和汽車分電器中的離心調節器聯系在一起,而是結合星體運動,這樣就很容易造成基礎課與專業課脫臼。設置基礎課的目的就是為學生學習專業課做鋪墊,如果鋪墊都沒有做好,又怎么學好專業課呢?如果這“三段”的培養聯系不夠緊密,就不會達到理論教學為生產實踐服務的目的。另外學生入學后的學習是按統一的學習計劃進行的,而制定的學習計劃時對學生如何發揮其自主性考慮較少,靈活性小,加之采用傳統的教學模式,使學生的學習處于被動的位置。
那么,在課程改革的過程中應遵循怎樣的原則呢?
首先,轉變教學觀念,要重點培養學生的綜合能力;其次,從過分強調知識本位轉變為學生能力為本位,不斷培養學生的表達能力,將知識教育轉化為素質教育;第三,將封閉的課堂教育轉變成開放性的教學,充分發揮學生的主觀能動性,培養學生的學習能力并樹立終生學習的思想意識。具體措施:培養學生具有本專業相應的文化知識和良好的職業道德,掌握一定的專業理論知識,能從事汽車維修、檢測、管理、評估、保險、銷售等方面的人才。
破除“三段式”教學模式,建立新的課程體系
(1)課程設置和教學內容從市場出發,以行業需求為導向,以學生的綜合素質培養為最高目標,破除“三段式”教學模式,從實際崗位需求引出課題,提出解決方案,開發“寬基礎、多模塊”課程體系。強化汽車構造、汽車電氣設備、汽車維修和汽車檢測與診斷技術等課程,同時將原有的專業基礎課和專業課內容進行適當的刪減、增補、重組。
(2)構建以能力為本位的培養方案。從職業分析入手,對職業崗位進行能力分解,確定中職汽車運用與維修專業的一般專業能力是計算機應用能力、汽車駕駛能力等。核心專業能力是汽車拆裝、檢查、修理能力、汽車故障診斷能力、汽車性能檢測能力、汽車維修企業管理能。
(3)增加學生實訓的時間和項目。增加學生就業前的專門化實訓,使學生在畢業前得到有針對性的強化訓練,要求學生在取得學歷證書的同時,按照國家有關規定獲得用人單位認可程度高、對學生就業有實際幫助的相應的培訓證書和職業資格證書,提高畢業生進入勞動力市場的就業競爭能力和應變能力,使其獲得在與汽車有關的職業群中廣泛就業的可能性,而且就業時可以順利頂崗工作。
(4)采用模塊式教學方式,增加課程設置的靈活性和選擇性。采用“大專業、小專門化”的課程組織模式,用本專業職業能力結構中通用部分構筑能力平臺,用靈活的模塊式課程結構和學分制管理制度滿足企業和學習者的不同需要。新課程體系把選修專業課按多個專門化方向分為多個模塊,可以根據不同的需求,制定不同的專門方向,學生也可以在完成規定的專門化課程后,根據自己的實際情況,選修其他的專門化模塊,如電控發動機維修、自動變速器維修、行駛安全系維修、車身電氣設備維修等模塊,為每一個學生提供適應勞動力市場需要和有職業發展前景的、模塊化的學習資源,力求在學習內容、教學組織、教學評價等方面給教師和學生提供選擇和創新的空間,構建開放式的課程體系,適應學生個性化發展的需要。
(5)學生職業道德培養。要求是:較高的思想品德和職業道德水平、良好的身心素質;最終圍繞核心能力的培養形成課程體系。
2、知識的不斷優化
汽車維修專業培養的應是高技能人才,因此,應以應用能力為培養主線,制定合理的教學大綱和計劃,建立汽車維修專業的課程體系,專業基礎課程和專業課程的設置應圍繞專業方向為前提,專業課程要進一步充實并調整電子控制技術原理、計算機應用原理、汽車電器設備和汽車診斷檢測技術、汽車診斷儀器設備的應用等內容。汽車構造原理應以能代表時代特征的轎車為典型,并及時更新補充新知識,把汽車最新技術結構、原理和發展趨勢方面的信息傳遞給學生,注重學習方法和解決實際問題的思路、方法的培養,適應汽車技術不斷發展的需要。同時要將理論知識學習和實踐操作的時間比例合理安排,并真正落到實處,注重對學生動手能力的培養,尤其要加強鉗工和電工基礎操作技能的訓練,這是維修人員必備的技能。
3、雙師型教師隊伍的建設
雙師型教師隊伍從群體上講是專兼結合的隊伍,應能完成理論教學環節,從
個體上來說,專業課教師既有教學能力又有本專業的實踐工作能力。加速雙師型師資隊伍的建設是培養高質量學生的前提。一名稱職的專業教師,不僅需要掌握扎實的基礎理論,精通專業,時刻把握本專業發展的脈搏,而且必須具備豐富的實踐經驗,僅重視理論只能紙上談兵。雙師型教師應不斷的進行知識更新、拓寬視野和調整知識結構,使自己成為與技術發展同步的、行業中的專家。同時注意加強青年教師專業交叉進修,這也是促進復合型教師成才的重要途徑。
4、能力的培養及設備的更新
在教學過程中使用先進的教學手段,比如:多媒體、模塊式現場教學等,使學生清楚的認識汽車零件工作時的內部運動關系和結構原理,直觀的是學生看到,便于學生的認識和理解。與此同時不斷增加先進的檢測、診斷設備,滿足汽車維修市場的需求目前汽車技術正飛速發展,與之配套的檢測、診斷設備也不斷更新,先進的發動機綜合診斷儀、解碼器、示波器等診斷設備和汽車性能檢測設備在汽車維修企業得到廣泛應用。學校應該增加專用的檢測、診斷和維修設備以改善教學效果。如果學生在學校得不到實際訓練,就不可能達到社會的要求。
同時,學校還可以發揮校企合作的優勢,建立校外實習、實訓基地,發揮社會教育資源的效益;與先進的維修企業進行掛鉤實習,縮短與生產實際的距離,促使學生能夠很快的掌握汽車維修的技能。
汽車維修行業已步入高科技的領域,加速汽車維修高技能人才的培養,對于維修行業來說是必要的。開設汽車維修專業更將是所有職業技術學校發展的趨勢,不斷的通過教學改革等,使學校自身得到完善,更好的為社會服務。成為汽車維修高技能人才培養的搖籃!
參考文獻:
[1]、中國機電出口指南(Machinery & Electric Products Export Guidance); [2]、湯定國.汽車發動機構造與維修;
[3]、教育部職業教育與成人教育司.汽車運用與維修專業教學指導方案[M].北京:高等教育出版社,2002.[4]、www.tmdps.cn
第五篇:汽車設計小結
汽車設計課程小結
汽車設計理論是指導汽車設計實踐的;而汽車設計實踐經驗的長期積累和汽車生產技術的發展與進步,又使汽車設計理論得到不斷的發展與提高。汽車設計技術是汽車設計的方法和手段,是汽車設計實踐的軟件與硬件。
由于汽車是一種包羅了各種典型機械元件、零部件、各種金屬與非金屬;材料及各種機械加工工藝的典型的機械產品,因此其設計理論顯然要以機械設計理論為基礎,并考慮到其結構特點、使用條件的復雜多變以及大批量生產等情況。它涉及許多基礎理論、專業基礎理論及專業知識,例如:工程數學、工程力學、熱力學與傳熱學、流體力學、空氣動力學、振動理論、機械制圖、機械原理、機械零件、工程材料、機械強度、電工學、工業電子學、電控與微機控制技術、液壓技術,液力傳動汽車理論、發動機原理、汽車構造、車身美工與造型、汽車制造工藝、汽車維修等。
在一個學期的課程中,我們主要學習了汽車總體設計、離合器設計、機械式變速器設計、萬向傳動軸設計、驅動橋設計、懸架設計、轉向系設計和制動系設計,并且有效鞏固了機械原理、機械設計、汽車構造、汽車理論及工程力學等相關課程的知識。
汽車設計的學習光有理論知識是不夠的,還需要與實踐相結合。學期末的課程設計就是理論結合實踐的過程,歷時兩周的課程設計我們進行了實踐探索并完成了汽車轉向系的設計。
轉向系統是汽車底盤的重要組成部分,轉向系統性能的好壞直接影響到汽車行駛的安全性、操縱穩定性和駕駛舒適性,它對于確保車輛的行駛安全、減少交通事故以及保護駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要作用。隨著現代汽車技術的迅速發展,汽車轉向系統已從純機械式轉向系統、液壓助力轉向系(HPS)、電控液壓助力轉向系統(EHPS),發展到利用現代電子和控制技術的電動助力轉向系統(EPS)及線控轉向系統(SBW)。
兩周的課程設計,使我更加扎實的掌握了有關汽車轉向系設計方面的知識。在設計過程中雖然遇到了一些問題,但經過一次又一次的思考,一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在,也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經驗不足。實踐出真知,通過親自動手制作,使我們掌握的知識不再是紙上談兵。
過而能改,善莫大焉。在課程設計過程中,我們不斷發現錯誤,不斷改正,不斷領悟,不斷獲齲最終的檢測調試環節,本身就是在踐行“過而能改,善莫大焉”的知行觀。這次課程設計終于順利完成了,在設計中遇到了很多問題,最后在老師的指導下,終于游逆而解。在今后社會的發展和學習實踐過程中,一定要不懈努力,不能遇到問題就想到要退縮,一定要不厭其煩的發現問題所在,然后一一進行解決,只有這樣,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荊斬棘,而不是知難而退,那樣永遠不可能收獲成功,收獲喜悅,也永遠不可能得到社會及他人對你的認可!課程設計是對我們本學期所學知識的一次總結,同時也是對我們各種能力的一次考驗。設計過程中通過初步嘗試、發現問題、尋找解決方法、確定方案的步驟,逐漸培養了我們獨立思考問題的能力和創新能力,同時也是我們更加熟悉了一些基本的機械設計知識。本次設計幾乎運用了我們所學的全部機械課程,內容涉及到機械設計、機械材料、力學、液壓傳動、機械圖學等知識,以及一些生產實際方面的知識。通過設計鞏固了理論知識,接觸了實際經驗,提高了設計能力和查閱文獻的能力,為今后工作最后一次在學校充電。我認為,在這學期的實驗中,不僅培養了獨立思考、動手操作的能力,在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是,在實驗課上,我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的,真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰,只有不斷的學習、實踐,再學習、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后,不管有多苦,我想我們都能變苦為樂,找尋有趣的事情,發現其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣,我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟,會面對需要面對的事情。
回顧起此課程設計,至今我仍感慨頗多,從理論到實踐,在這段日子里,可以說得是苦多于甜,但是可以學到很多很多的東西,同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識,而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結合起來,從理論中得出結論,才能真正為社會服務,從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題,可以說得是困難重重,但可喜的是最終都得到了解決。
課程設計過程中,也對團隊精神的進行了考察,讓我們在合作起來更加默契,在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團結就是力量,只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結果。
此次設計也讓我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及時請教或上網查詢,只要認真鉆研,動腦思考,動手實踐,就沒有弄不懂的知識,收獲頗豐。
在我結束課程設計的同時,也即將結束我的大學生活。這意味著我進入了人生新的起點,我會用我在學校所學到的知識在嶄新的生活中不斷進取,發奮圖強。用我的事業成就來報答學校和老師對我的栽培,回報社會對我的關愛!