汽車(chē)離合器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　汽車(chē)離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，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(chē)行駛過(guò)程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開(kāi)離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。其功用為：（1）使汽車(chē)平穩(wěn)起步；（2）中斷給傳動(dòng)系的動(dòng)力，配合換檔；（3）防止

2、傳動(dòng)系過(guò)載。</p><p>　　膜片彈簧離合器是近年來(lái)在轎車(chē)和輕型汽車(chē)上廣泛采用的一種離合器，它的轉(zhuǎn)矩容量大而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產(chǎn)，對(duì)于它的研究已經(jīng)變得越來(lái)越重要。此設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)詳細(xì)的說(shuō)明了輕型汽車(chē)膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)形式，參數(shù)選擇以及計(jì)算過(guò)程。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要針對(duì)馬自達(dá)6的離合器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞:

3、 離合器 , 膜片彈簧 , 從動(dòng)盤(pán) , 壓盤(pán) , 摩擦片</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Automobile Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assemb

4、ly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft。In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separati

5、on and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smooth start, (2) to interrupt the </p><p>　　In recent years theca spring clut

6、ch is a kind of clutch that widely Adopted in vehicle and light vehicle . It has great capacity of torque And more stabley ,manipulate easy and convenient ,well equilibrium ,And also can produce batch .so the research o

7、f the clutch is more and more important . This design manual elaborated on the construction form,parametre choose and process of calculate of the light vehicle.</p><p>　　KEY WDRDS: clutch , theca spring, d

8、riven plate , friction disc</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　汽車(chē)是重要的交通運(yùn)輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志，隨著現(xiàn)代生活的節(jié)奏越來(lái)越快，人們對(duì)交通工具的要求也越來(lái)越高。汽車(chē)作為最普通的交通工具，在日常的生活和工作中起了重要的作用。因此，汽車(chē)工業(yè)的規(guī)模及產(chǎn)品的質(zhì)量就成為衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)的重要標(biāo)志之一。&l

9、t;/p><p>　　對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，由于它要求具有自重輕、行駛速度高、加速性好、適于各種路面上甚至無(wú)路地區(qū)行駛及機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)都采用內(nèi)燃機(jī)。但是，由內(nèi)燃機(jī)的扭矩—轉(zhuǎn)速特性曲線可知，在其整個(gè)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)扭矩變化小，最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速較高，不能適應(yīng)汽車(chē)可能遇到的各種行駛條件：如起步、爬坡、通過(guò)各種路面和無(wú)路地區(qū)等。因此，在汽車(chē)上需要有一套復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)，以使內(nèi)燃機(jī)能適應(yīng)汽車(chē)行駛的需要?，F(xiàn)代汽車(chē)上常用的是

10、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，它是由離合器及變速器、萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸、主減速器、差速器和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置等部件組成。</p><p>　　在上述機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)中，離合器作為一個(gè)獨(dú)立的部件而存在。I在以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)汽車(chē)中，離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的。 </p><p>　　離合器通常裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，其主動(dòng)部分與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連，從動(dòng)部分與變速器相連。為各類(lèi)型汽車(chē)所廣泛采用的摩擦離

11、合器，實(shí)際上是一種依靠其主、從動(dòng)部分間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu)。離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順的接合，確保汽車(chē)平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換檔齒輪間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系個(gè)零部件因過(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪音。</p><p><b>　　第1章 概述</b></p>

12、;<p>　　膜片彈簧離合器是近年來(lái)在轎車(chē)和輕型載貨汽車(chē)上廣泛采用的一種離合器。因其作為壓簧，可以同時(shí)兼起分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，質(zhì)量減少，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。其次，由于膜片彈簧與壓盤(pán)以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動(dòng)盤(pán)摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。離合器分離時(shí)，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，因膜片是

13、一種對(duì)稱(chēng)零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時(shí)，因受離心力作用會(huì)產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對(duì)壓盤(pán)的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降。那么可以看出，對(duì)于輕型車(chē)膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對(duì)于改善汽車(chē)離合器各方面的性能具有十分重要的意義。</p><p>　　作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無(wú)底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開(kāi)有許多徑向

14、切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來(lái)安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平。同時(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤(pán)產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。當(dāng)離合器分離時(shí)，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點(diǎn)發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移

15、，并通過(guò)分離鉤拉動(dòng)壓盤(pán)后移使離合器分離。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計(jì)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時(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)稱(chēng)的，因此其壓緊力實(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，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤(pán)是以整

16、個(gè)圓</p><p>　　由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車(chē)及微型、輕型客車(chē)上得到廣泛運(yùn)用。當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代，其膜片彈簧為反裝，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結(jié)構(gòu)

17、中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程。</p><p>　　第2章 離合器結(jié)構(gòu)方案選取</p><p>　　2.1給定參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及轉(zhuǎn)速： 108Kw/6500rpm</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速： 204 N.m/6500rpm</p><p>　　汽車(chē)整

18、備質(zhì)量： 1444KG</p><p>　　主減速比： 3.863</p><p>　　變速器1檔傳動(dòng)比： 3.454</p><p>　　輪胎型號(hào)： 205/55R16</p><p>　　在設(shè)計(jì)離合器時(shí)，應(yīng)根據(jù)車(chē)型的類(lèi)別，使用要求制造條件以及系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化要求

19、等，合理選擇離合器的結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1 從動(dòng)盤(pán)數(shù)選取</p><p>　　本車(chē)可選取單片干式膜片彈簧摩擦離合器，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤(pán)結(jié)合平順，廣泛用于乘用車(chē)及微、中型客車(chē)和貨車(chē)上，

20、在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不大于1000N.m的大型客車(chē)和重型貨車(chē)上也有所推廣。因此該離合器選取單片干式膜片彈簧離合器。</p><p>　　2.2.2 壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置</p><p>　　離合器的壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧等。可采用沿圓周布置、中央布置、和斜置等布置形式。根據(jù)本所設(shè)計(jì)的離合器的已知系數(shù)和使用條件選取膜片彈簧離合器比較合適。</p

21、><p>　　作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無(wú)底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開(kāi)有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來(lái)安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平（參看

22、2.1圖）。同時(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤(pán)產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。當(dāng)離合器分離時(shí)，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點(diǎn)發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過(guò)分離鉤拉動(dòng)壓盤(pán)移到膜后移使離合器分離。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計(jì)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時(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)稱(chēng)的，因此其壓緊力實(shí)際上不受離心力的

23、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，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜</p><p>　　由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車(chē)及微型、輕型客車(chē)上得到廣泛運(yùn)用，廣泛用于乘用車(chē)、客車(chē)、輕型和中型貨車(chē)上。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時(shí)膜片彈簧彈性

24、杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈片彈簧的大端附近（見(jiàn)圖2.2b），使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程(見(jiàn)圖2.2a)。</p><p>　　圖2.1膜片彈簧離合器的工作原

25、理圖</p><p>　?。╝）自由狀態(tài)； （b）壓緊狀態(tài)； （c）分離狀態(tài)</p><p>　　圖2.2離合器操縱形式</p><p>　　(a) 一般壓式操縱 (b)拉式操縱</p><p>　　2.2.3 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式</p><p>　　壓盤(pán)是離合器的主動(dòng)部分，

26、在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，但這種連接應(yīng)允許壓盤(pán)在離合器分離過(guò)程中能自由的作軸向移動(dòng)。</p><p>　　壓盤(pán)與飛輪的連接方式或驅(qū)動(dòng)方式有：凸塊—窗孔式、傳力銷(xiāo)式、鍵式以及彈性傳動(dòng)片式等。近年來(lái)廣泛采用彈性傳動(dòng)片式。因?yàn)榱硗鈳追N方式有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即連接之間有間隙。這樣在傳動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生沖擊和噪聲，甚至可能導(dǎo)致凸塊根部產(chǎn)生裂紋而造成零件的早期破壞。另外，在離合器分離時(shí)，由于零件間的摩擦將降低離合

27、器操縱部分的傳動(dòng)效率。彈性傳動(dòng)片是由薄彈簧鋼沖壓而成，其一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤(pán)上，且一般用3~4組（每組2~3片）沿圓周切向布置以改善傳動(dòng)片的受力狀況，這時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)片時(shí)受拉，當(dāng)由車(chē)輪滑行時(shí)反轉(zhuǎn)受壓。這種利用傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)壓盤(pán)的方式不緊消除了上述缺點(diǎn)，而且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了對(duì)裝配精度的要求且有利于壓盤(pán)的定中。所以該離合器采用彈性傳動(dòng)片。</p><p>　　2.2.4 分離軸承的類(lèi)型</

28、p><p>　　分離軸承在工作中主要承受軸向力，在分離離合器時(shí)由于分離軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，形成其徑向力。故離合器的分離軸承主要有徑向止推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.常用含潤(rùn)滑油脂的密封止推球軸承;小型車(chē)有時(shí)采用含油石墨止推滑動(dòng)軸承。分離軸承與膜片彈簧之間有沿圓周方向的滑磨，當(dāng)兩者旋轉(zhuǎn)中不同心時(shí)也伴有徑向滑磨。為了消除因不同心導(dǎo)致的磨損并使分離軸承與膜片彈簧內(nèi)端接觸均勻，膜片彈簧離

29、合器廣泛采用自動(dòng)調(diào)心式分離裝置（見(jiàn)圖2.3）。它有內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸承，軸承罩，波形片簧，它由厚約為0.7㎜的65Mn鋼帶制成，油淬、模內(nèi)回火度HRC43～51）及分離套筒組成。由于軸承與套筒間都留有足夠徑向間隙以保證分離軸承相對(duì)于分離套筒可以徑向移動(dòng)1mm左右，所以當(dāng)膜片相對(duì)分離套筒有偏斜時(shí)，由于波形片簧能夠產(chǎn)生變形，允許分離軸承產(chǎn)生相對(duì)的偏斜，以保證膜片彈簧仍能被均勻的壓緊，也防止了膜片彈簧分離指處的異常磨損并減少了噪音。另外由于分離指與直

30、徑較小的軸承內(nèi)圈接觸，則增大了膜片彈簧的杠桿比。</p><p>　　分離套筒支撐著分離軸承并位于變速器第一軸軸承蓋的軸頸上，可以軸向移動(dòng)。分離器結(jié)合后，分離軸承與分離杠桿之間一般有3~~4mm間隙，以免在摩擦片磨損后引起壓盤(pán)壓力不足而導(dǎo)致離合器打滑使摩擦片以及分離軸承燒壞。此間隙使踏板有段自由行程。有的轎車(chē)采用無(wú)此間隙的內(nèi)圈恒轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，用輕微的油壓或彈簧力使分離軸承與杠桿端（多為膜片彈簧）經(jīng)常貼合，以減輕磨損和

31、</p><p><b>　　減少踏板行程。</b></p><p>　　圖2.3自動(dòng)調(diào)心軸承裝置</p><p>　　1—分離軸承罩；2—分離軸承；3—分離套筒；4—波形彈簧片</p><p>　　2.2.5 離合器的通風(fēng)散熱措施</p><p>　　提高離合器工作性能的有效措施是借助于其通風(fēng)散

32、熱系統(tǒng)降低其摩擦表面的溫度。</p><p>　　在正常使用條件下，離合器的壓盤(pán)工作表面的溫度一般均在180℃以下，隨著其溫度的升高，摩擦片的磨損將加快。當(dāng)壓盤(pán)工作表面的溫度超過(guò)180℃～200℃時(shí)，摩擦片的磨損速度將急劇升高。在特別嚴(yán)酷的使用條件下，該溫度有可能達(dá)到1000℃。在高溫下壓盤(pán)會(huì)翹曲變形甚至產(chǎn)生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會(huì)燒裂和破壞。為防止摩擦表面的溫度過(guò)高，除壓盤(pán)應(yīng)具有足夠的質(zhì)量以保

33、證有足夠的熱容量外，還應(yīng)使其散熱通風(fēng)良好。為此，可在壓盤(pán)上設(shè)置散熱筋或鼓風(fēng)筋；在雙片離合器中間壓盤(pán)體內(nèi)鑄出足夠多的導(dǎo)風(fēng)槽，這種結(jié)構(gòu)措施在單片離合器壓盤(pán)上也開(kāi)始應(yīng)用；將離合器蓋和壓盤(pán)設(shè)計(jì)成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)；在保證有足夠剛度的前提下在離合器蓋上開(kāi)出較多或較大的通風(fēng)口，以加強(qiáng)離合器表面的通風(fēng)散熱和清除摩擦產(chǎn)生的材料粉末，在離合器殼上設(shè)置離合器冷卻氣流的入口和出口等所謂通風(fēng)窗，在離合器殼內(nèi)裝設(shè)冷卻氣流的導(dǎo)罩，以實(shí)現(xiàn)對(duì)摩擦表面有較強(qiáng)定向氣流通過(guò)

34、的通風(fēng)散熱等。為防止壓盤(pán) 的受熱翹曲變形，壓盤(pán)應(yīng)有足夠大的剛度。鑒于以上對(duì)質(zhì)量和剛度的要求，一般壓盤(pán)都設(shè)計(jì)得比較厚，一般約為15~25mm。</p><p>　　第3章 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定</p><p>　　在初步確定了離合器的結(jié)構(gòu)形式之后就要確定其基本結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。</p><p>　　3.1后備系數(shù)的選擇</p><p>　　離合

35、器的后備系數(shù)，選擇時(shí)應(yīng)考慮摩擦片磨損后仍能傳遞及避免起步時(shí)滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；同時(shí)應(yīng)考慮防止傳動(dòng)系過(guò)載及操縱輕便等。</p><p>　　表3.1 后備系數(shù)表</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于馬自達(dá)6汽車(chē)的離合器設(shè)計(jì)，該車(chē)型屬于乘用車(chē)，故選擇本次設(shè)計(jì)的后背系數(shù)β在1.20~1.75之間選擇，取=1.30。</p><p>　　3.2摩擦片外徑及其它尺寸的確定</p&

36、gt;<p>　　摩擦片的外徑D是離合器的基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命，所以應(yīng)先確定摩擦片的外徑D</p><p>　　在確定外徑時(shí)，可以根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式（3.1）計(jì)算出：</p><p>　　D=K 式(3.1)</p><p>　　式中： D——摩擦片外徑，㎜</p>

37、<p>　　T——發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，N.m</p><p>　　K——直徑系數(shù)，乘用車(chē)取14.6</p><p>　　設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：T=204N.m</p><p>　　由公式（3.1）代入相關(guān)數(shù)據(jù)，則得： D=208mm</p><p>　　根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，根據(jù)下表3.2“離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)”（即GB

38、1457—74）</p><p>　　表3.2離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)</p><p>　　可?。耗Σ疗嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸：</p><p>　　外徑D=200㎜ 內(nèi)徑d=140㎜ 厚度h=3.5㎜ </p><p>　　內(nèi)徑與外徑比值d/D=0.700 </p><p>　　第4章 離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)<

39、;/p><p>　　4.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要介紹</p><p>　　在現(xiàn)代汽車(chē)上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤(pán),用以避免汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的共振,緩和沖擊,減少噪聲,提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命,改善汽車(chē)行使的舒適性,并使汽車(chē)平穩(wěn)起步。從動(dòng)盤(pán)主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤(pán)轂，，摩擦片等組成，由下圖4.1可以看出，摩擦片1，13分別用鉚釘14，15鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動(dòng)片鉚在一起。從動(dòng)片5用限位銷(xiāo)7和減振12

40、鉚在一起。這樣，摩擦片，從動(dòng)片和減振盤(pán)三者就被連在一起了。在從動(dòng)片5和減振盤(pán)12上圓周切線方向開(kāi)有6個(gè)均布的長(zhǎng)方形窗孔，在在從動(dòng)片 和減振盤(pán)之間的從動(dòng)盤(pán)轂8法蘭上也開(kāi)有同樣數(shù)目的從動(dòng)片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧11，以便三者彈性的連接起來(lái)。在從動(dòng)片和減振盤(pán)的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來(lái)。在從動(dòng)片和從動(dòng)盤(pán)轂之間還裝有減振摩擦片6，9。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，從動(dòng)片及減振盤(pán)相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂發(fā)生來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)能量會(huì)很快被減振

41、摩擦片的摩擦所吸收。</p><p><b>　　4.2 從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)從動(dòng)盤(pán)時(shí)一般應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求:</p><p>　　為了減少變速器換檔時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小</p><p>　　為了保證汽車(chē)平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有軸向彈性</

42、p><p>　　為了避免傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤(pán)中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減 振器</p><p>　　要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度</p><p>　　圖4.1 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán) </p><p>　　1，13—摩擦片；2，14，15—鉚釘；3—波形彈簧片；4—平衡塊；5—從動(dòng)片；6，9—減振摩擦；7—限位銷(xiāo)；8—從動(dòng)盤(pán)轂；10

43、—調(diào)整墊片；11—減振彈簧；12—減振盤(pán)</p><p>　　4.2.1從動(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)要盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這是因?yàn)槠?chē)在行駛中進(jìn)行換檔時(shí)，首先要分離離合器，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)速必然要在離合器換檔的過(guò)程中發(fā)生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或是降速（由低檔換為高檔）。離合器的從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，而使變速

44、器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與沖動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了見(jiàn)效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片都做的比較薄，通常是用1.3~2.0㎜厚的薄鋼板沖壓而成,為了進(jìn)一步減小從動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,有時(shí)將從動(dòng)片外緣的盤(pán)形部分磨至0.65～1.0㎜,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。</p><p>　　為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都作成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合

45、過(guò)程中，主動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長(zhǎng)的。此外，彈性從動(dòng)片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。 </p><p>　　圖4.2整體式彈性從動(dòng)片</p><p>　　1—從動(dòng)片；2—摩擦片；3—鉚釘</p><p>　　具有軸向彈性的的傳動(dòng)片有以下三種形式：整體式的彈性從動(dòng)片，分開(kāi)式的彈性從動(dòng)片、及組

46、合式彈性從動(dòng)片。，</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是乘用車(chē)的離合器，故采可以用整體式彈性從動(dòng)片，其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4.2，離合器從動(dòng)片采用2㎜厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取200㎜，內(nèi)徑由從動(dòng)盤(pán)轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計(jì)中取得。</p><p>　　由于其采用整體式彈性從動(dòng)片，從動(dòng)片沿半徑方向開(kāi)槽,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4.2,將外圓部分分割成許多扇形,并將扇形

47、部分沖壓成依次向相同方向彎曲的波浪形,使其具有軸向彈性,兩邊的摩擦片則分別鉚在扇形片上.在離合器結(jié)合的過(guò)程中,從動(dòng)片被壓緊,彎曲的波浪扇形部分被逐漸壓平從動(dòng)盤(pán)摩擦面片所傳遞的轉(zhuǎn)矩逐漸增大,使其結(jié)合過(guò)程較平順,柔和,整體式彈性從動(dòng)片根據(jù)從動(dòng)片尺寸的大小可制成6～12個(gè)切槽,并常常將扇形部分與中央部分的連接處切成T形槽,目的是進(jìn)一步減小剛度,增加彈性。從鋼動(dòng)片材料一般采用高碳剛或彈簧剛板沖壓而成，經(jīng)熱處理后達(dá)到所要求的硬度。</p&g

48、t;<p>　　4.2.2從動(dòng)盤(pán)轂設(shè)計(jì)</p><p>　　從動(dòng)盤(pán)毅的花鍵孔與變速器第一軸前端的花鍵軸以齒側(cè)定心矩形花鍵的動(dòng)配合相聯(lián)接，以便從動(dòng)盤(pán)毅能作軸向移動(dòng)。花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動(dòng)盤(pán)外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩按GB1144-74選取(見(jiàn)表4.1)。從動(dòng)盤(pán)毅花鍵孔鍵齒的有效長(zhǎng)度約為花鍵外徑尺寸的(1.0～1. 4)倍(上限用于工作條件惡劣的離合器)，以保證從動(dòng)盤(pán)毅沿軸向移動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生偏斜。</p>

49、;<p>　　花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力 ( MPa)及剪切應(yīng)力τj ( MPa)的強(qiáng)度校核：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式中：，—分別為花鍵外徑及內(nèi)徑，mm；</p><p><b>

50、;　　n—花鍵齒數(shù)；</b></p><p>　　，b—分別為花鍵的有效齒長(zhǎng)及鍵齒寬，mm；</p><p>　　z—從動(dòng)盤(pán)毅的數(shù)目；</p><p>　　—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Nmm。</p><p>　　從動(dòng)盤(pán)毅通常由40Cr ， 45號(hào)鋼、35號(hào)鋼鍛造，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，HRC28～32。</p><p>　

51、　表4.1 GB1144-74</p><p><b>　　由表4.1選取得：</b></p><p><b>　　花鍵齒數(shù)n=10；</b></p><p>　　花鍵外徑D=29mm；</p><p>　　花鍵內(nèi)徑d=23mm；</p><p><b>　　鍵齒寬

52、b=4mm；</b></p><p>　　有效齒長(zhǎng)l=25mm；</p><p>　　代入公式=20.9<30</p><p><b>　　=13.7<15</b></p><p><b>　　符合強(qiáng)度得要求。</b></p><p>　　4.2.3

53、摩擦片的材料選取及與從動(dòng)片的固緊方式</p><p>　　摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，根據(jù)汽車(chē)的的使用條件，摩擦片的性能應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求：</p><p>　?、艖?yīng)具有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對(duì)摩擦系數(shù)的影響小。</p><p>　?、埔凶銐虻哪湍バ?，尤其在高溫時(shí)應(yīng)耐磨。</p><p&

54、gt;　?、且凶銐虻臋C(jī)械強(qiáng)度，尤其在高溫時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好</p><p>　　⑷熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時(shí)分離出的粘合劑較少，無(wú)味，不易燒焦</p><p>　　⑸磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤(pán)等零件的表面</p><p>　?、视退畬?duì)摩擦性能的影響應(yīng)最小</p><p>　　⑺結(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無(wú)“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象</p>

55、<p>　　由以上的要求,目前車(chē)用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在0.3左右。這種摩擦片的缺點(diǎn)是材料的性能不穩(wěn)定，溫度，滑磨速度及單位壓力的增加都將摩擦系數(shù)的下降和磨損的加劇。 所以目前正在研制具有傳熱性好、強(qiáng)度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數(shù)（可達(dá)0.5左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。</p><p>　　

56、在該設(shè)計(jì)中選取的是石棉合成物制成的摩擦材料。</p><p>　　固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用這種方法后，當(dāng)在高溫條件下工作時(shí)，黃銅鉚接有較高的強(qiáng)度，同時(shí)，當(dāng)釘頭直接與主動(dòng)盤(pán)表面接觸時(shí)，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會(huì)加劇主動(dòng)盤(pán)工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對(duì)摩擦系數(shù)的影響也較小。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><

57、b>　　第5章 壓盤(pán)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 壓盤(pán)傳力方式的選擇</p><p>　　壓盤(pán)是離合器的主動(dòng)部分，在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應(yīng)允許壓盤(pán)在離合器的分離過(guò)程中能自由的沿軸向移動(dòng)。如前面所述采用采用傳動(dòng)片式的傳力方式。由彈簧鋼帶制成的傳動(dòng)片一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤(pán)上，為了

58、改善傳動(dòng)片的受力情況，它一般都是沿圓周布置。</p><p>　　5.2 壓盤(pán)的幾何尺寸的確定</p><p>　　由于摩擦片的的尺寸在前面已經(jīng)確定，故壓盤(pán)的內(nèi)外徑也可因此而確定。</p><p>　　壓盤(pán)外徑D=210㎜ 壓盤(pán)內(nèi)徑d=130㎜</p><p>　　那么壓盤(pán)的的尺寸歸結(jié)為確定其厚度。壓盤(pán)的厚度確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)：<

59、/p><p><b>　　壓盤(pán)應(yīng)有足夠的質(zhì)量</b></p><p>　　在離合器的結(jié)合過(guò)程中，由于滑磨功的存在，每結(jié)合一次都要產(chǎn)生大量的熱，而每次結(jié)合的時(shí)間又短（大約在3秒鐘左右），因此熱量根本來(lái)不及全部傳到空氣中去，這樣必然導(dǎo)致摩擦副的溫升。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴(yán)重。它不僅會(huì)引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P(pán)的

60、損壞。</p><p>　　由于用石棉材料制成的摩擦片導(dǎo)熱性很差，在滑磨過(guò)程中產(chǎn)生的熱主要由飛輪和壓盤(pán)等零件吸收，為了使每次接合時(shí)的溫升不致過(guò)高，故要求壓盤(pán)有足夠大的質(zhì)量以吸收熱量。</p><p>　　壓盤(pán)應(yīng)具有較大的剛度</p><p>　　壓盤(pán)應(yīng)具有足夠大的剛度，以保證在受熱的情況下不致產(chǎn)生翹曲變形，而影響離合器的徹底分離和摩擦片的均勻壓緊。 </p&g

61、t;<p>　　鑒于以上兩個(gè)原因壓盤(pán)一般都做得比較厚</p><p>　　在該設(shè)計(jì)中，初步確定該離合器的壓盤(pán)的厚度為16㎜。</p><p>　　在初步確定該離合器壓盤(pán)厚度以后，應(yīng)校核離合器接合一次時(shí)的溫升，其接合一次的溫升不得超過(guò)8°—10°。若溫升過(guò)高可以適當(dāng)增加壓盤(pán)的厚度。</p><p>　　根據(jù)下面公式（5.1）來(lái)進(jìn)行校核

62、：</p><p>　　= 式 (5.1)</p><p><b>　　式中：——溫升，℃</b></p><p>　　L——滑磨功，N.m, L= </p><p>　　——分配到壓盤(pán)上的滑磨功所占的百分比：?jiǎn)纹x合器壓盤(pán)=0.50</p><p>

63、;　　C——壓盤(pán)的比熱容，對(duì)鑄鐵壓盤(pán)，C=481.4J/(㎏·C)</p><p><b>　　m——壓盤(pán)質(zhì)量，㎏</b></p><p>　　根據(jù)公式（5.1）代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得; =6.73℃＜8°—10°</p><p><b>　　故該厚度符合要求</b></p><

64、p>　　5.3 壓盤(pán)和傳動(dòng)片的材料選擇</p><p>　　壓盤(pán)形狀一般比較復(fù)雜，而且還需要耐磨，傳熱性好和具有較高的摩擦系數(shù)，故通常用灰鑄鐵鑄造而成，其金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度為HB170～227，其摩擦表面的光潔度不低與1.6。為了增加機(jī)械強(qiáng)度，還可以另外添加少量合金元素。在本設(shè)計(jì)中用材料為3號(hào)灰鑄鐵JS—1，工作表面光潔度取為1.6.</p><p>　　傳力片材料選用80號(hào)

65、鋼,根據(jù)前面所設(shè)計(jì)的壓盤(pán),摩擦片及從動(dòng)片的厚度 ,初步定傳動(dòng)片的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：共設(shè)3組傳動(dòng)片（i=3）,每組2片（n=2）,傳動(dòng)片的幾何尺寸為：寬b=12㎜，厚h=1㎜,傳力片上孔間的距離l=50㎜,孔的直徑d=6㎜，傳力片切向布置，圓周半徑（也即是孔中心所在圓周半徑）R=125㎜，傳動(dòng)片的材料彈性模量E=2×10MP，根據(jù)上面所選定的尺寸進(jìn)行傳動(dòng)片的強(qiáng)度校核，</p><p>　　根據(jù)下面幾個(gè)相關(guān)公式

66、：</p><p>　　=l－d (有效長(zhǎng)度) 式(5.2)</p><p>　　==12Eni/ （總剛度） 式(5.3)</p><p>　　=3Eh/(壓盤(pán)，膜片彈簧和離合器蓋組裝時(shí)的最大應(yīng)力) 式(5.5)</p>&l

67、t;p>　　=3Eh/－6/inRb+/ inRbh(正向驅(qū)動(dòng)時(shí)應(yīng)力公式)</p><p><b>　　式(5.6)</b></p><p>　　=3Eh/+6/inRb－/ inRbh(反向驅(qū)動(dòng)時(shí)應(yīng)力公式)</p><p><b>　　式(5.7)</b></p><p>　　=·

68、f(彈性恢復(fù)力) 式(5.8)</p><p>　　根據(jù)以上公式進(jìn)行校核，該傳動(dòng)片符合要求。</p><p>　　5.4 離合器蓋的設(shè)計(jì)</p><p>　　離合器蓋一般都與飛輪固定在一起，通過(guò)它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩。此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)

69、問(wèn)題：</p><p><b>　　⑴離合器的剛度</b></p><p>　　離合器分離杠桿支承在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，即當(dāng)離合器分離時(shí)，可能會(huì)使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會(huì)降低離合器操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，嚴(yán)重時(shí)還可能造成離合器分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會(huì)造成變速器的換檔困難。因此為了減輕重量和增加剛度，該離合器蓋采用厚度約為4㎜的低碳鋼板（如08鋼板

70、）沖壓成帶加強(qiáng)筋和卷邊的復(fù)雜形狀。</p><p><b>　?、齐x合器的通風(fēng)散熱</b></p><p>　　為了加強(qiáng)離合器的冷卻離合器蓋必須開(kāi)有許多通風(fēng)窗口，通常在離合器壓緊彈簧座處開(kāi)有通風(fēng)窗口。</p><p><b>　　⑶離合器的對(duì)中問(wèn)題</b></p><p>　　離合器蓋內(nèi)裝有分離杠桿

71、、壓盤(pán)、壓緊彈簧等重要零件，因此它相對(duì)與飛輪必須有良好的對(duì)中，否則會(huì)破壞離合器的平衡，嚴(yán)重影響離合器的工作。</p><p>　　離合器蓋的對(duì)中方式有兩種，一種是用止口對(duì)中，另有種是用定位銷(xiāo)或定位螺栓對(duì)中，由于本設(shè)計(jì)選用的是傳動(dòng)片傳動(dòng)方式，因而離合器蓋通過(guò)一外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口對(duì)中。</p><p>　　第6章 膜片彈簧設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1膜片彈簧的概

72、念</p><p>　　膜片彈簧的大端處為一完整的截錐，類(lèi)似無(wú)底的碟子，和一般機(jī)械上用的碟形彈簧一樣，故稱(chēng)作碟簧部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。與碟形彈簧不同的是在膜片彈簧上還有徑向開(kāi)槽部分，形成許多稱(chēng)為分離指、起分離杠桿作用的彈性杠桿。分離指與碟簧部分小端交接處的徑向槽較寬且呈長(zhǎng)方孔，分離指根部的過(guò)渡圓角半徑應(yīng)大于4.5mm，以減少分離指根部的應(yīng)力集中，長(zhǎng)方孔又可用來(lái)安置銷(xiāo)釘固定膜片彈簧。</p

73、><p>　　6.2 膜片彈簧的彈性特性</p><p>　　膜片彈簧的彈性特性是由其碟簧部分所決定，是非線性的，與自由狀態(tài)下碟簧部分的內(nèi)錐高H及彈簧的鋼板厚h有關(guān)。不同的H/h值有不同的彈性特性(見(jiàn)圖6.1)。當(dāng)(H/h)<時(shí)，P為增函數(shù)，這種彈簧的剛度大適于承受大載荷并用作緩沖裝置中的行程限制。當(dāng)(H/h)=，特性曲線上有一拐點(diǎn)，若(H/h)=1.5≈，則特性曲線中段平直，即變形增加

74、但載荷P幾乎不變，故這種彈簧稱(chēng)零剛度彈簧。當(dāng)<H/h)<2，則特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域，即變形增加而載荷反而減小。這種特性很適于作為離合器的壓緊彈簧。因?yàn)榭衫闷湄?fù)剛度區(qū)使分離離合器時(shí)載荷下降，達(dá)到操縱省力的目的。當(dāng)然，負(fù)剛度也不宜過(guò)大，以免彈簧工作位置略微變動(dòng)就引起彈簧壓緊力過(guò)大的變化。為兼顧操縱輕便及壓緊力變化不大，汽車(chē)離合器膜片彈簧通常取1.5<(H/h)<2。當(dāng)(H/h)=則特性曲線的極小點(diǎn)落在橫坐標(biāo)軸

75、上；當(dāng)(H/h)>2，則特性曲線具有更大的負(fù)剛度區(qū)且具有載荷為負(fù)值的區(qū)域。這種彈簧適于汽車(chē)液力傳動(dòng)中的鎖止機(jī)構(gòu)。</p><p>　　圖6.1不同時(shí)的無(wú)彈性特性曲線</p><p>　　碟形彈簧當(dāng)其大、小端部承受壓力時(shí)，載荷P與變形久之間有如下關(guān)系：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>

76、　　式中：E—彈性模量，對(duì)于鋼：E=21 X 104MPa</p><p>　　μ—波桑比，鋼材料取μ=0. 3；</p><p>　　h—彈簧鋼板厚度，mm；</p><p>　　H—碟簧的內(nèi)截錐高，mm；</p><p>　　R—碟簧大端半徑，mm；</p><p><b>　　A—系數(shù)，</b&g

77、t;</p><p>　　m—碟簧大、小端半徑之比，m=R/r。</p><p>　　汽車(chē)離合器膜片彈簧在實(shí)際安裝中的支承點(diǎn)如圖6.2所示。</p><p>　　自由狀態(tài)；（b）結(jié)合狀態(tài)；（c）分離狀態(tài)</p><p>　　圖6.2膜片彈簧在離合器接合和分離狀態(tài)時(shí)的受力以及變形</p><p>　　6.3膜片彈簧基本參

78、數(shù)的選擇</p><p>　　1、比值H/h和 h的選擇</p><p>　　此比值對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響極大，因此，要利用H/ h對(duì)彈簧特性的影響正確地選擇該比值，以得到理想的特性曲線及獲得最佳的使用性能。一般汽車(chē)的膜片彈簧離合器多?。?lt;/p><p>　　參考同類(lèi)型車(chē)，取H/h=4.2/2.5=1.68</p><p><b>

79、;　　2、R及R/r確定</b></p><p>　　比值R/r對(duì)彈簧的載荷及應(yīng)力特性都有影響，從材料利用率的角度，比值在1.8～2.0時(shí)，碟形彈簧儲(chǔ)存彈性的能力為最大，就是說(shuō)彈簧的質(zhì)量利用率和好。因此設(shè)計(jì)用來(lái)緩和沖擊，吸收振動(dòng)等需要儲(chǔ)存大量彈性能時(shí)的碟簧時(shí)選用。對(duì)于汽車(chē)離合器的膜片彈簧，設(shè)計(jì)上并不需要儲(chǔ)存大量的彈性能，而是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置與分離的需要來(lái)決定，一般R/r取值為1.2～1.35.對(duì)于R,膜片

80、彈簧大端外徑R應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)上的要求和摩擦片的外徑相適應(yīng)，大于摩擦片內(nèi)徑，近于摩擦片外徑。此外，當(dāng)H，h及R/r等不變時(shí)，增加R有利于膜片彈簧應(yīng)力的下降。初步確定R/r==1.32</p><p>　　3、 膜片彈簧起始圓錐底角</p><p>　　汽車(chē)膜片彈簧一般起始圓錐底角在9°～15°之間，≈代入數(shù)值計(jì)算可得：=9°10′，符合要求。</p>

81、<p>　　4、膜片彈簧小端半徑r及分離軸承的作用半徑r</p><p>　　r的值主要由結(jié)構(gòu)決定，最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵外徑，分離軸承作用半徑r大于 r。因?yàn)榛ㄦI外徑D=29㎜要使2 r＞D，所以取r=20㎜，r=23㎜</p><p>　　5、分離指數(shù)目n、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑r</p><p>　　分離指數(shù)目n常取18，大尺寸膜片彈簧可取

82、24，小尺寸膜片彈簧可取12，本設(shè)計(jì)取n=18.</p><p>　　=3.2-3.5mm, =9-10mm, r的取值應(yīng)滿足r- r的要求。</p><p>　　本設(shè)計(jì)取=3.2，=9，r=70</p><p>　　6、 承環(huán)的作用半徑l和膜片與壓盤(pán)接觸半徑L</p><p>　　由于采用推式膜片彈簧，l，L的大小將影響膜片彈簧的剛度，一般

83、來(lái)說(shuō)，l值應(yīng)盡量靠近r而略大與r。L應(yīng)接近R略小于R。</p><p>　　可選擇：l=84㎜，L=106㎜</p><p><b>　　7、膜片彈簧材料</b></p><p>　　制造膜片彈簧用的材料，應(yīng)具有高的彈性極限和屈服極限，高的靜力強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度，高的沖擊強(qiáng)度，同時(shí)應(yīng)具有足夠大的塑性變形性能。按上述要求，國(guó)內(nèi)常用的膜片彈簧材料為硅錳

84、鋼60Si2MnA。</p><p>　　6.4膜片彈簧的計(jì)算</p><p>　　由前面已知數(shù)據(jù)：T=204N.m ,D=200㎜,d=140㎜</p><p>　　=1.3,=1.68,=1.32,=9°10′,R=108㎜,r=82㎜,H=4.2㎜,</p><p>　　h=2.5㎜,l=84㎜,L=106㎜,r=20㎜,r

85、=23㎜,n=18, =302㎜，=9㎜</p><p><b>　　r=70㎜</b></p><p>　?、鸥鶕?jù)下式（7.1）畫(huà)出P—曲線</p><p>　　=H－[H－()]+ ( 6.2)</p><p>　　式中，E—彈性模數(shù)，鋼材料取E=2.0×10Mp；</p><

86、p>　　—泊松比，鋼材料取0.3</p><p><b>　　h—彈簧片厚，㎜</b></p><p>　　H—碟簧部分內(nèi)截錐高，㎜</p><p><b>　　—大端變形，㎜</b></p><p>　　R—碟簧部分外半徑（大端半徑），㎜</p><p>　　r—碟簧

87、部分內(nèi)半徑，㎜</p><p>　　L—膜片彈簧與壓盤(pán)接觸半徑，㎜</p><p>　　l—支承環(huán)平均半徑，㎜</p><p>　　設(shè) = </p><p><b>　　=</b></p><p>　　因此式(6.2)就成為：</p><p>　　= ln

88、[(－)(-)+1] ( 6.3)</p><p>　　把有關(guān)數(shù)值代入上述各式，得：</p><p>　　P=1450.78 =2.5</p><p>　　=0.166－0.696+0.883</p><p>　　令d/d=0 得：</p><p>　　0．495-1.392+0.88

89、3=0</p><p>　　可繪制出膜片彈簧的—特性曲線，如圖6.3所示。</p><p>　　圖6.3 膜片彈簧特性曲線</p><p>　?、拼_定膜片彈簧的工作點(diǎn)位置</p><p>　　取離合器接合時(shí)膜片彈簧的大端變形量=0.65H=2.73㎜,根據(jù)特性曲線上可以查得膜片彈簧的壓緊力P==3100N</p><p&g

90、t;<b>　　校核后備系數(shù):</b></p><p>　　= </p><p>　　上式中：因?yàn)閐/D=0.694＞0.6</p><p>　　所以可以很準(zhǔn)確的算出：R==76.25</p><p>　　所以由上公式可得: =1.32</p><p>　　離合器徹底分離時(shí)

91、,膜片彈簧的大端變形量為:</p><p><b>　　=+(即為)㎜</b></p><p>　　壓盤(pán)的行程可取為=2.4㎜,所以=2.73+2.4=5.13㎜</p><p>　　離合器剛開(kāi)始分離時(shí),壓盤(pán)的行程′=1.8㎜,此時(shí)膜片彈簧的變形量為:= +′=2.73+1.8=4.53㎜</p><p>　　摩擦片磨損

92、后,其最大磨損量=Z×S</p><p>　　式中: Z——摩擦片總的工作面數(shù)</p><p>　　S——每一摩擦面工作面的最大允許磨損量，可取S=0.75㎜</p><p>　　所以計(jì)算可得: =2×0.75=1.5㎜</p><p><b>　　故=－=1.23㎜</b></p>&

93、lt;p>　?、乔箅x合器徹底分離時(shí),分離軸承作用的載荷P</p><p>　　=（H-）H-+h （6.4） </p><p>　　由公式（7.3）取=則得:</p><p>　　=（H-）H-+h （6.5）</p><p>　　代入有關(guān)數(shù)值,得P=134

94、8N</p><p><b>　　⑷求分離軸承的行程</b></p><p>　　′= 式（6.6）</p><p>　　由公式(6.6)取=時(shí)可得公式(6.7)</p><p>　　′=

95、 式（6.7）</p><p>　　代入相關(guān)數(shù)值計(jì)算得′=7.6㎜</p><p>　　又由下面兩公式(6.8)和(6.9)</p><p>　　=1－ 式（6.8）</p><p>　　=1－ 式

96、（6.9）</p><p>　　代入有關(guān)數(shù)據(jù)得: =0.76 =0.63</p><p>　　由公式(6.10):</p><p>　　=－1－2(－1)+ln +－－2－+ln (6.10)</p><p>　　代入相關(guān)數(shù)據(jù)得: =1.98㎜</p><

97、;p><b>　　故=′+=9.6㎜</b></p><p><b>　?、蓮?qiáng)度校核</b></p><p><b>　　由公式6.11</b></p><p>　　=H+（L-l）－ 式(6.11)</p><p>　　代入相關(guān)數(shù)

98、據(jù)可得:=5.64</p><p>　　而膜片彈簧的大端的最大變形(離合器徹底分離時(shí))=5.13, ＞</p><p>　　所以可以由下面公式7.11</p><p>　　=+－1 </p><p>　　×－+ 式

99、 (6.12)</p><p>　　把有關(guān)數(shù)值代入計(jì)算得:=1565.7MPa</p><p>　　因?yàn)槟て瑥椈傻牟牧蠟?0Si2MnA,該材料許用應(yīng)力[]為1700--1900MPa</p><p>　　而=1565.7Mpa＜1700，所以該膜片彈簧滿足要求。</p><p>　　第7章 扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì)</p><p&

100、gt;　　7.1 扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單介紹</p><p>　　帶扭轉(zhuǎn)減振器的的從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖7.1所示彈簧摩擦式:</p><p>　　圖7.1帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán)總成結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1—從動(dòng)盤(pán)；2—減振彈簧；3—碟形彈簧墊圈；4—緊固螺釘；5—從動(dòng)盤(pán)轂；6—減振摩擦片;7—減振盤(pán)；8—限位銷(xiāo)</p><p>　　由于

101、現(xiàn)今離合器的扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)大多采用以往經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)方法通過(guò)不斷篩選獲得,且越來(lái)越趨向采用單級(jí)的減振器。</p><p>　　7.2 減振彈簧設(shè)計(jì)</p><p>　　1、扭轉(zhuǎn)減振器的角剛度</p><p>　　減振器扭轉(zhuǎn)角剛度Ca決定于減振彈簧的線剛度及結(jié)構(gòu)布置尺寸，按下列公式初選角剛度</p><p>　　Ca≤13

102、 （7.1）</p><p>　　式中：為極限轉(zhuǎn)矩，按下式計(jì)算</p><p>　　=（1.5～2.0） （7.2）</p><p>　　式中：2.0適用乘用車(chē)，1.5適用商用車(chē)，本設(shè)計(jì)為乘用車(chē)，選取2.0，</p><p><b>　　為發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，&l

103、t;/b></p><p>　　代入數(shù)值得=408，Ca ≤ 5304，本設(shè)計(jì)初選Ca=5000N·m/raD。</p><p>　　2、扭轉(zhuǎn)減振器最大摩擦力矩</p><p>　　由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度Ca受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩。一般可按下式初選為&l

104、t;/p><p>　　=（0.05～0.17） （7.3）</p><p>　　取=0.14，本設(shè)計(jì)按其選取=28.56N·m。</p><p>　　3、扭轉(zhuǎn)減振器的預(yù)緊力矩</p><p>　　減振彈簧安裝時(shí)應(yīng)有一定的預(yù)緊。這樣，在傳遞同樣大小的極限轉(zhuǎn)矩它將降低減振器的剛度，這是有利的，但預(yù)緊力值一般不

105、應(yīng)該大于摩擦力矩否則在反向工作時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將停止工作。</p><p>　　一般選取=（0.05～0.15）=19 N·m。</p><p>　　4、扭轉(zhuǎn)減振器的彈簧分布半徑</p><p>　　減振彈簧的分布尺寸R0的尺寸應(yīng)盡可能大一些，一般取</p><p>　　R0=（0.60～0.75）d/2

106、 （7.4） </p><p>　　其中d為摩擦片內(nèi)徑，代入數(shù)值，得R0 =42mm。取R=45mm</p><p>　　5、扭轉(zhuǎn)減振器彈簧數(shù)目</p><p>　　可參考表7.1選取，本設(shè)計(jì)D=200mm，故選取Z=4。</p><p>　　表7.1減振彈簧的選取</p><p>　　6、扭

107、轉(zhuǎn)減振器減振彈簧的總壓力</p><p>　　當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤(pán)轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大Tj</p><p>　　= （7.5）</p><p>　　式中：的計(jì)算應(yīng)按Tj的大者來(lái)進(jìn)行=680N。</p><p>　　每個(gè)彈簧工作壓力 </p>

108、;<p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　　P=170N。</b></p><p>　　7、從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂的最大轉(zhuǎn)角</p><p><b>　　（7.7）</b></p><p><b>　　=4.52 </b>

109、;</p><p>　　8、限位銷(xiāo)與從動(dòng)盤(pán)缺口側(cè)邊的間隙</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　式中：R2為限位銷(xiāo)的安裝半徑，λ一般為2.5～4mm。本設(shè)計(jì)取λ=3。</p><p><b>　　9、限位銷(xiāo)直徑</b></p><p>　　限位銷(xiāo)

110、直徑按結(jié)構(gòu)布置選定，一般=9.5～12mm，本設(shè)計(jì)取=10。</p><p>　　7.3 減振彈簧的尺寸確定</p><p>　　在初步選定減振器的主要尺寸后，即可根據(jù)布置上的可能來(lái)確定和減振彈簧設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸。</p><p>　　彈簧的平均直徑：一般由結(jié)構(gòu)布置決定，通常選取=11～15左右。本設(shè)計(jì)選取=12。</p><p>　　彈簧鋼

111、絲直徑一般為3-4mm，取d=3mm</p><p>　　減振彈簧剛度： </p><p><b>　?。?.9）</b></p><p>　　c=200.9N/mm</p><p>　　減振彈簧的有效圈數(shù)： </p><p>　　=

112、 （7.10）</p><p>　　式中：G為材料的扭轉(zhuǎn)彈性模數(shù)，對(duì)鋼=83000N/mm2，代入數(shù)值，得=3.984。</p><p>　　減振彈簧的總?cè)?shù)=5.98。</p><p>　　減振彈簧在最大工作壓力P時(shí)最小長(zhǎng)度：</p><p><b>　　（7.11）</b></p>

113、<p><b>　　L=19.8mm</b></p><p>　　式中：=0.337為彈簧圈之間的間隙。</p><p>　　減振彈簧的總變形量：</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p><b>　　=3.09</b></p>

114、<p>　　減振彈簧的自由高度：</p><p><b>　?。?.13）</b></p><p><b>　　L=22.89</b></p><p>　　減振彈簧的預(yù)變形量：</p><p><b>　?。?.14）</b></p><p&g

115、t;<b>　　=0.18</b></p><p>　　減振彈簧安裝后的工作高度：</p><p><b>　?。?.15）</b></p><p><b>　　l=22.71</b></p><p>　　第八章 離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　

116、　8.1 對(duì)離合器操縱機(jī)構(gòu)的要求</p><p>　　1踏板力要盡可能小，乘用車(chē)一般在80-150N范圍內(nèi)，商用車(chē)不大于150-200N。</p><p>　　2 踏板行程一般在80-150mm范圍內(nèi)，最大不應(yīng)超過(guò)180mm。</p><p>　　3應(yīng)有踏板行程調(diào)整裝置，以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可以復(fù)原。</p><p>　　4