汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 前言</b></p><p>　　對(duì)于內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成</p><p>　　而存在的，它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的總成。目前，各種汽車廣</p><p>　　

2、泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離</p><p>　　的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)等四部分。</p><p>　　離合器的主要功用是:</p><p>　　確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)分離，減少變速器中</p><p>　　換擋齒輪之間的沖擊；</p>

3、<p>　　在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以</p><p>　　防止傳動(dòng)系各零部件因過載而損壞；</p><p>　　有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲；</p><p>　　切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳</p><p><b>　　動(dòng)系統(tǒng)平順地結(jié)合。<

4、;/b></p><p>　　為使離合器起到以上幾個(gè)作用，目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。</p><p>　　隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率的不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們</p><p>　　對(duì)合器的要求越來越高。從

5、提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動(dòng)操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　1.2東風(fēng)日產(chǎn)軒逸介紹---都市白領(lǐng)的選擇</p><p>　　“軒”在古語中表示華麗的車，而“逸”則有安逸、舒適

6、、超群的意思?！败幰荨背浞诛@示了該車優(yōu)雅的設(shè)計(jì)格調(diào)和行云流水的駕馭感受，喻示給人帶來無限愉悅的嶄新體驗(yàn)，洞悉人性，舒逸雋永，將為中高級(jí)轎車的品位及駕乘樹立全新標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　軒逸是日產(chǎn)全球同步推出的一款全新戰(zhàn)略車型，采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)搭載先進(jìn)技術(shù)。S動(dòng)態(tài)曲線打造的外形時(shí)尚大氣，2700MM的超長(zhǎng)軸距營(yíng)造寬敞的后排膝部空間，讓乘坐舒適自如；全新航空鋁合金引擎和新一代XTRONICCVT無級(jí)變速器完美匹配，加速

7、順暢且環(huán)保節(jié)能；另外軒逸還配備三色倒車影像、6碟DVD影音系統(tǒng)、記憶電動(dòng)座椅等眾多人性化便利裝備，讓駕乘成為一種愉悅享受。 </p><p>　　“軒逸”具有個(gè)性典雅、從內(nèi)到外無處不在的S動(dòng)態(tài)曲線設(shè)計(jì)，由MR20DE發(fā)動(dòng)機(jī)與日產(chǎn)第三代XTRONICCVT無級(jí)變速器完美組合所帶來的平滑駕駛感受和低油耗，還有著極為舒適便捷的“現(xiàn)代家居般”內(nèi)部空間——包括長(zhǎng)達(dá)2.7米的軸距，多達(dá)680毫米的后排腿部空間。該車不僅展現(xiàn)

8、出一種“藝術(shù)品”式的風(fēng)范和未來車型的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)和突出了人車交流的感受性，從某種意義上說它代表的是今后中高級(jí)市場(chǎng)上新車型的發(fā)展趨勢(shì)；加之此番“軒逸”新車配置和價(jià)格的吸引力，將給中高級(jí)車市帶來較大的影響。 “軒逸”的配置和定價(jià)都建立在用戶需求的前提之上，對(duì)它的市場(chǎng)前景，東風(fēng)日產(chǎn)也十分看好。任勇表示：“目前，中高級(jí)車市場(chǎng)細(xì)分已非常明顯，消費(fèi)環(huán)境更加成熟。消費(fèi)者對(duì)車型的個(gè)性化、功能性、市場(chǎng)認(rèn)知度等各方面都有所要求。越來越多的中高級(jí)車用

9、戶開始注重品位的追求、愉悅身心和享受生活，而‘軒逸’正是滿足這一群體需求的新一代標(biāo)桿車型?！?lt;/p><p>　　軒逸這個(gè)概念詞可以用以下的話作為代表，軒逸是富有內(nèi)涵令人心動(dòng)的優(yōu)雅轎車。軒逸以S動(dòng)態(tài)曲線為設(shè)計(jì)主題，不管是外觀或者是內(nèi)飾具有優(yōu)美的造型曲線，同時(shí)具有極佳的功能性，通過設(shè)計(jì)師的巧妙設(shè)計(jì)，將兩者絕妙融合在一起。 在內(nèi)飾部分，軒逸采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)概念。在外觀由多層次優(yōu)美的曲線和飽滿的曲面構(gòu)成流暢的感覺。

10、</p><p>　　商品亮點(diǎn)的第二個(gè)部分，軒逸搭載日產(chǎn)全新技術(shù)帶來的高質(zhì)感的駕乘感覺。這次軒逸所搭載的全新2.0發(fā)動(dòng)機(jī)，這款發(fā)動(dòng)機(jī)代碼是MR20DE，由全鋁合金制成的，通過全新技術(shù)的采用，MR20DE發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高輸出功率、高輸出扭矩、輕量化、低油耗、低噪音以及符合歐四的排放法規(guī)。</p><p>　　在MR20DE發(fā)動(dòng)機(jī)搭載了CVT的技術(shù)，使得MR20DE在不同的轉(zhuǎn)速下獲得最佳的進(jìn)氣和排

11、氣效率，使得在保證發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速扭矩的同時(shí)我們也提高了中低轉(zhuǎn)速的扭矩，所以在乘駕過程當(dāng)中適時(shí)提高動(dòng)力的充沛感覺。 </p><p>　　整個(gè)MR20DE發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率在5200轉(zhuǎn)的時(shí)候達(dá)到一百千瓦，最大扭矩的部分是在4400的時(shí)候達(dá)到289扭米。日產(chǎn)全新第三代帶狀的XTRONICCVT，它的動(dòng)力傳輸是靠全新開發(fā)的鋼帶，以往其它公司所提供的CVT變速箱是傳動(dòng)的方式，鋼帶是由四百個(gè)高度鋼片組成，完全提高了整個(gè)鋼帶的可

12、靠度。</p><p>　　寬敞的空間內(nèi)飾的裝備，打造成體貼的待客空間。軒逸擁有同級(jí)車最大的后排空間，高達(dá)680毫米的距離，同時(shí)在車內(nèi)也達(dá)到1876毫米的最大有效室內(nèi)長(zhǎng)，不管是乘坐在前座或者是后排乘客，都可以輕松舒適調(diào)整到最佳的坐姿，得到完全的放松。 </p><p>　　其次在整個(gè)車內(nèi)這次軒逸也搭載了全新的智能空調(diào)，使得車內(nèi)的空氣永保清新。智能空調(diào)包含三部分，首先是全自動(dòng)的空調(diào)，其次本身

13、具有一般高級(jí)車所帶有的正負(fù)等離子清新空調(diào)的功能，第三這次軒逸在隔柵上加了感知器，通過對(duì)于車外空氣清潔度的感知，切換空氣內(nèi)外換的清新。我們提供的智能鑰匙也具有整個(gè)與駕駛座，以及駕駛者習(xí)慣的連動(dòng)功能的調(diào)整，給駕駛者絕對(duì)尊容的駕乘感受。軒逸搭載了先進(jìn)的高科技裝備HID雙光高亮度氙氣頭燈。</p><p><b>　　1.3課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　汽車設(shè)計(jì)課

14、程是培養(yǎng)學(xué)生具有汽車設(shè)計(jì)能力的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程設(shè)計(jì)則是學(xué)生在學(xué)習(xí)了《汽車構(gòu)造》、《汽車制造技術(shù)》、《汽車設(shè)計(jì)》、《AutoCAD2010》、《機(jī)械制圖》等課程后一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，</p><p><b>　　基本的目的是：</b></p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用汽車設(shè)計(jì)課程和其它選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，解決汽車設(shè)計(jì)問題，掌握汽車設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹

15、立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力；</p><p>　　學(xué)會(huì)分析和評(píng)價(jià)汽車及各總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及有關(guān)參數(shù)，掌握一些汽車主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法；</p><p>　　學(xué)會(huì)考慮所設(shè)計(jì)部件的制造工藝性、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)汽車設(shè)計(jì)能力；</p><p>　　通過計(jì)算，繪圖，熟練運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊(cè)，圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料，

16、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)技能；</p><p>　　鼓勵(lì)學(xué)生充分利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，CAD繪圖，鍛煉學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖的能力。</p><p><b>　　1.4設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)，對(duì)轎車離合器的結(jié)構(gòu)、從動(dòng)盤總成、壓盤和離合器蓋總成及</p><p>　　膜片彈簧的設(shè)計(jì)

17、有比較深入的熟悉并掌握。首先通過查閱文獻(xiàn)、上網(wǎng)查閱資料，了解汽車離合器的基本工作原理，結(jié)構(gòu)組成及功能；通過對(duì)車型分析，路況分析和型式分析，制定出總體設(shè)計(jì)方案。并對(duì)轎車膜片彈簧離合器進(jìn)一步的認(rèn)知和建模，并在指導(dǎo)老師的幫助下完成膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)。</p><p>　　為了保證離合器具有良好的工作性能，對(duì)汽車離合器設(shè)計(jì)提出如下</p><p><b>　　基本要求： </b&g

18、t;</p><p>　　在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備；</p><p>　　接合時(shí)要平順柔和，以保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊；</p><p>　　分離時(shí)要迅速、徹底；</p><p>　　離合器從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損；</p>&l

19、t;p>　　應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，</p><p><b>　　延長(zhǎng)其使用壽命；</b></p><p>　　應(yīng)使傳動(dòng)系避免扭轉(zhuǎn)共振，并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和減小噪聲的能力；</p><p>　　操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞； </p><p>　　作用在從動(dòng)盤上的

20、壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能；</p><p>　　應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，以保證其工作可靠、壽命長(zhǎng)； </p><p>　　結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊、質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。</p><p><b>　　本次設(shè)計(jì)要求如下：</b></p><p>　　離

21、合器裝配圖一張 視圖投影準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理，畫法規(guī)范，圖面整潔，字體按規(guī)定用工程字書寫，標(biāo)題欄及零件明細(xì)表完整；</p><p>　　零件圖要求結(jié)構(gòu)合理，尺寸公差標(biāo)注規(guī)范，基準(zhǔn)選擇恰當(dāng)；</p><p>　　課程設(shè)計(jì)說明書一份；</p><p>　　零件三維圖、汽車照片。</p><p><b>　　1.5 設(shè)計(jì)步驟</b&g

22、t;</p><p>　　熟悉離合器結(jié)構(gòu)及相關(guān)理論知識(shí)；</p><p>　　根據(jù)所給題目進(jìn)行車型分析，道路情況分析，所設(shè)計(jì)部件型式分析，進(jìn)行主要參考型選擇以及設(shè)計(jì)計(jì)算；</p><p>　　繪制離合器總成裝配圖；</p><p><b>　　繪制主要零件圖；</b></p><p><b&

23、gt;　　編寫設(shè)計(jì)說明書；</b></p><p><b>　　答辯。</b></p><p>　　第二章 離合器方案的確定</p><p><b>　　2.1 車型分析</b></p><p>　　軒逸是東風(fēng)日產(chǎn)中高級(jí)系列轎車之一，東風(fēng)日產(chǎn)軒逸是一款注重家庭用車需求的車型，較大的乘坐空

24、間滿足了載物的需求。外形很漂亮，不僅是造型設(shè)計(jì)時(shí)尚，做工精致也讓軒逸看起來舒服順眼。作為一款家用車，軒逸的動(dòng)力并不算強(qiáng)，駕駛起來感覺溫和，車內(nèi)也是淺色溫馨的設(shè)計(jì)。（本次設(shè)計(jì)的是軒逸2009款2.0L T科技天窗版轎車的離合器，該車具體車型參數(shù)如下： </p><p>　　車型名稱：軒逸 2009款 2.0L 科技天窗版 </p><p><b>　　車身：</b>&l

25、t;/p><p><b>　　發(fā)動(dòng)機(jī)：</b></p><p><b>　　底盤：</b></p><p><b>　　車輪：</b></p><p><b>　　2.2 方案選擇</b></p><p>　　2.2.1從動(dòng)盤數(shù)的選擇：

26、單片離合器</p><p>　　單片離合器：對(duì)乘用車和最大質(zhì)量小于6t的商用車而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤。</p><p>　　單片離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤可保證結(jié)合平順。</p><p>　　圖2-1 單片離合器

27、 圖2-2 雙片離合器</p><p>　　2.2.2壓緊彈簧和布置形式的選擇：推式膜片彈簧離合器</p><p>　　周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞扭矩的能力降低，另外，彈簧壓到它定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，會(huì)出現(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。</p><p>　　圖2-3 離合器總成圖</p>

28、;<p>　　中央彈簧此結(jié)構(gòu)軸向尺寸大。</p><p>　　膜片彈簧是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。</p><p>　　(1)膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，</p><p><b>　　有如下優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　膜片彈簧具有較理想的非線

29、性彈性特性，彈簧壓力在摩擦片的允許磨損</p><p>　　范圍內(nèi)基本保持不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變；相對(duì)圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降，離合器分離時(shí)，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力。對(duì)于圓柱螺旋彈簧，其壓力則大大增加。</p><p>　　膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，軸向尺寸</p><p>　　小，零件數(shù)目少，質(zhì)量

30、小。</p><p>　　高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺栓彈簧壓緊力</p><p><b>　　則明顯下降。</b></p><p>　　膜片彈簧以整個(gè)圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，</p><p><b>　　磨損均勻。</b></p><

31、;p>　　易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。</p><p>　　近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設(shè)計(jì)方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此，膜片彈簧離合器不僅在乘用車上被大量采用，而且在各種形式的商用車上也被廣泛采用。</p><p>　　(2)推式膜片彈簧離合器是目前汽車離合器

32、中比較流行的新結(jié)構(gòu)。它克服了拉式膜片彈簧離合器分離軸承的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和拆裝較困難的缺點(diǎn)。</p><p>　　推式膜片彈簧是一種傳統(tǒng)的膜片彈簧離合器，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小。它是以中部與壓盤相壓，在同樣壓盤尺寸下可采用直徑較小的膜片彈簧，從而可以減小離合器的總體尺寸。而并不增加踏板力，在接合和分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，故分離效果更高，拉式杠桿比大于推式杠桿比，傳動(dòng)效率更高，使用壽命長(zhǎng)

33、，它的分離與分離軸承套筒總成裝在一起，需專門分離軸承，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。</p><p>　　推式摸片彈簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸較簡(jiǎn)單，分離行程比拉式小。故選擇推式膜片彈簧。</p><p>　　2.2.3膜片彈簧的支撐形式選擇：雙支承環(huán)形式</p><p>　　推式膜片彈簧的支承形式有三種——雙支承環(huán)形式，用臺(tái)階式鉚釘將膜片彈簧、兩個(gè)支撐環(huán)與離合器蓋定位鉚合在一起；單支撐環(huán)形

34、式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋中的支承環(huán)上；無支承環(huán)形式，將膜片彈簧的大端直接支承在離合器蓋沖出的環(huán)形凸臺(tái)上。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用雙支承環(huán)形式。</p><p>　　綜上所述，本次課程設(shè)計(jì)采用單片推式膜片彈簧離合器。膜片彈簧離合總成由膜片彈簧、離合器蓋、壓盤、傳動(dòng)片和分離軸承總成等部分組成。</p><p>　　圖2-4 雙支撐環(huán)式</p&g

35、t;<p>　　圖2-5 單支撐環(huán)式</p><p>　　圖2-6 無支撐環(huán)式</p><p>　　2.2.4 壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇：傳動(dòng)片式</p><p>　　壓盤驅(qū)動(dòng)形式共有——凸塊-窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳動(dòng)片式等多種。前幾種的缺點(diǎn)是在聯(lián)接件間有間隙，在驅(qū)動(dòng)中將產(chǎn)生沖擊噪聲，而且零件相對(duì)滑動(dòng)中有摩擦和磨損，降低離合器傳動(dòng)效率。</

36、p><p>　　彈性傳動(dòng)片式是近年來此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對(duì)中性好，使用平衡性好，簡(jiǎn)單可靠，壽命長(zhǎng)。</p><p>　　故選擇彈性傳動(dòng)片式。</p><p>　　2.2.5 扭轉(zhuǎn)減振器</p><p>　　它能降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率，增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振，控

37、制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器的扭振與噪聲，緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。</p><p><b>　　故要有扭轉(zhuǎn)減振器。</b></p><p>　　2.2.6膜片彈簧離合器的工作原理</p><p>　　由下圖可知，離合器蓋與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪用螺栓緊固在一起，當(dāng)膜片彈簧被預(yù)加壓緊，離合器處于接合位置時(shí)，由于膜

38、片彈簧大端對(duì)壓盤的壓緊力，使得壓盤與從動(dòng)摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)離合器蓋總成隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(構(gòu)成離合器主動(dòng)部分)，就通過摩擦片上的摩擦轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)從動(dòng)盤總成和變速器一起轉(zhuǎn)動(dòng)以傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力</p><p>　　要分離離合器時(shí)，將離合器踏板踏下，通過操縱機(jī)構(gòu)，使分離軸承總成前移推動(dòng)膜片彈簧分離指，使膜片彈簧呈反錐形變形，其大端離開壓盤，壓盤在傳動(dòng)片的彈力作用下離開摩擦片，使從動(dòng)盤總成處于分離位置，切斷了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞&

39、lt;/p><p>　　圖2-7 膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)</p><p>　　第三章 離合器基本參數(shù)的確定</p><p>　　摩擦離合器是靠存在于主、從動(dòng)部分摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。離合器的靜摩擦力矩 為： </p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中，f為

40、摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，計(jì)算式一般取0.25-0.30；F為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力； 為摩擦片的平均摩擦半徑；Z為摩擦面數(shù)，單片離合器的Z=2，雙片離合器的Z=4。</p><p>　　為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>

41、　　式中， 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；β為離合器的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，β必須大于1</p><p><b>　　3.1 后備系數(shù)β</b></p><p>　　后備系數(shù)β是離合器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇β時(shí)，考慮到摩擦片在使用中磨損后仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時(shí)間

42、過長(zhǎng)、防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載以及操縱輕便等因素。因此，在選擇β時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，β不宜選取太??；</p><p>　　為減少傳動(dòng)系過載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；</p><p>　　當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β可選取小些；</p><p>　　當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離

43、合器滑磨，β應(yīng)選取大些；</p><p>　　汽車總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；</p><p>　　柴油機(jī)工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取小些；</p><p>　　膜片彈簧離合器選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；</p><p>　　雙

44、片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。 </p><p>　　各類汽車離合器β的取值范圍見表3-1。</p><p>　　表3-1 離合器后備系數(shù)β的取值范圍</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的對(duì)象為東風(fēng)日產(chǎn)汽車，屬于乘用車，故本次課程設(shè)計(jì)的后備系數(shù)β范圍為1.20-1.75，</p><p><b>　　初取取β=1.3。</b&

45、gt;</p><p>　　3.2 單位壓力P0</p><p>　　單位壓力P0決定了摩擦表面的耐磨性，對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。</p><p>　　離合器使用頻繁，發(fā)動(dòng)機(jī)后備系數(shù)較小時(shí)， P0應(yīng)取小些；當(dāng)摩擦片外徑較大時(shí)，為了降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷， P

46、0應(yīng)取小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增大P0 </p><p>　　當(dāng)摩擦片采用不用的材料時(shí)，P0取值范圍見表3-2。</p><p>　　表3-2 摩擦片單位壓力P0的取值范圍</p><p>　　本次設(shè)計(jì)摩擦片為石棉基材料，P0選擇：0.10≤P0≤1.50MPa, </p><p>　　初取P0=0.25MPa。</p>&

47、lt;p>　　3.3 摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b</p><p>　　摩擦片外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。</p><p>　　當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 已知，適當(dāng)選取后備系數(shù)β和單位壓力P0，可估算出摩擦片的外徑，即：</p><p><b>　?。?-3）</b>

48、;</p><p>　　摩擦片外徑D（mm）也可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 （N﹒m）按如下經(jīng)驗(yàn)公式選用：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中， 為直徑系數(shù)，取值范圍見表3-3。</p><p>　　表3-3 直徑系數(shù) 的取值范圍</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的對(duì)象是

49、東風(fēng)日產(chǎn)汽車，屬于乘用車，故</p><p><b>　　=14.6，</b></p><p>　　由車型分析可知改車型的發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩：189Nm/4400rpm。故可算出摩擦片外徑D=200.7mm 。</p><p>　　按 初選以后，還需盡量注意摩擦片尺寸的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)《汽車用離合器面片》表3-4為我國(guó)摩擦片尺寸

50、的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　表3-4 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)</p><p>　　故，選取摩擦片的尺寸為</p><p>　　D=250mm，d=155mm,b=3.5mm,c=0.620,單位面積 =302 。</p><p>　　為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)T應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，靜摩擦因數(shù)f取0

51、.3，校核p0即</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　得p0=0.25Mpa.故合格，即用石棉基材料合理。</p><p>　　3.4 摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙△t</p><p>　　摩擦片的摩擦因數(shù)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

52、摩擦因數(shù)f的取值范圍見表3-5</p><p>　　表3-5 摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍</p><p>　　本次設(shè)計(jì)取f=0.30。</p><p>　　在前面的設(shè)計(jì)分析中已經(jīng)陳述了本次設(shè)計(jì)選用的是單片推式膜片彈簧離合器，故Z=2。</p><p>　　離合器間隙△t是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證

53、摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完成接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。本次設(shè)計(jì)取△t=3mm。</p><p>　　第四章 離合器基本參數(shù)的優(yōu)化</p><p>　　設(shè)計(jì)離合器要確定離合器的性能和參數(shù)和尺寸參數(shù)，這些參數(shù)的變化直接影響離合器的工作性能和結(jié)構(gòu)尺寸。這些參數(shù)的確定在前面是采用先初選、后校核的方法。下面采用優(yōu)化的方法來確定這些參數(shù)。</p><p&g

54、t;　　4.1 摩擦片外徑D（mm）</p><p>　　摩擦片尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB5764--86《汽車用離合器面蓋片》，所選的D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過65～70m／s，以免摩擦片發(fā)生飛離。 </p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　=π X 5200 X 0.250 /60=68.07

55、 m／s 70m／s</p><p>　　因此D的選取符合條件。 根據(jù)離合器摩擦片尺寸和系列參數(shù)表，且D=250mm</p><p>　　得d=155mm，c=0.62.</p><p>　　=0.0302 （4-2）=101.25mm （4-3）</p><p>　　式中， 為

56、摩擦片最大圓周速度（m/s）； 為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速（r/min）.</p><p>　　4.2 摩擦片的內(nèi)、外徑比c</p><p>　　摩擦片的內(nèi)、外徑比c應(yīng)在0.53-0.70范圍內(nèi)，即：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　由此可見，滿足要求。</p><p>

57、<b>　　4.3 后備系數(shù)β</b></p><p>　　為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過載，不同車型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為1.2-4.0。</p><p>　　根據(jù)東風(fēng)日產(chǎn)的車型情況，已經(jīng)選取后備系數(shù)</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>

58、　　4.4 摩擦片內(nèi)徑d</p><p>　　為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑d必須大于減振器彈簧位置直徑 約50mm，即：</p><p><b>　　（4-5）</b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　4.5單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩Tco</p>&

59、lt;p>　　為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即：</p><p>　?。?-6） </p><p>　　式中， 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩（N﹒m/ ）； 為其許用值（N﹒m/ ），按下表4-1選取。</p><p>　　表4-1 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值</p><p>

60、;　　在本次設(shè)計(jì)中，我們選取的D=250mm，則根據(jù)表4-1可知 =0.35 N﹒m/ 。</p><p>　　根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和公式可以算得 =0.406 N﹒m/ ，不滿足要求。</p><p>　　重新選取摩擦片參數(shù)如下：</p><p>　　D=250mm，d=132.5mm，b=3.5mm，代入以上優(yōu)化式子中均滿足條件：</p><p

61、>　　(1) = 68.0765～70m／s ，A=353.3cm2，Rc=95.625mm， </p><p>　　(2)C =0.53,滿足條件0.53≤C≤0.70.</p><p>　　(3)β=1.30,滿足條件1.2≤β≤4.0。</p><p>　　(4)d>2R0+50,取R0<41.25mm</p><p>

62、;　　(5)選?。篬 TC0]=0.0035MPa</p><p>　　得Tc0=0.00348 Mpa ≤0.0035Mpa</p><p><b>　　4.6單位壓力P0</b></p><p>　　為降低離合器滑磨是的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對(duì)于不同車型，單位壓力P0根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，P0的最大范圍為0.10-1.50M

63、Pa。</p><p>　　前面選取的P0=0.25MPa（f=0.30）滿足要求</p><p><b>　　（4-7）</b></p><p>　　4.7離合器單位摩擦面積滑磨功</p><p>　　為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每一次接合的單位面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，

64、即</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中，為單位面積滑磨功()；為其許用值()；對(duì)于乘用車：=0.4，對(duì)于最大總質(zhì)量小于6.0t的商用車：=0.33，對(duì)于最大總質(zhì)量大于6.0t的商用車：=0.25；為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，可根據(jù)下式計(jì)算</p><p><b>　?。?-9）&l

65、t;/b></p><p>　　式中，為汽車總質(zhì)量；為輪胎滾動(dòng)半徑；為汽車起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比；為主減速器傳動(dòng)比；為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；計(jì)算時(shí)乘用車取，商用車取。</p><p>　　ma=mo+65n+αn，行李系數(shù)α=10，mo=1280（kg）得出ma=1655（kg）；</p><p>　　rr=0.225（m）；io=4.388；ig=3.454&l

66、t;/p><p>　　算得，= 8000（）,ω= 0.1133 () ，滿足要求。</p><p>　　第五章 離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1 從動(dòng)盤總成的結(jié)構(gòu)型式的選擇</p><p>　　從動(dòng)盤總成主要由摩擦片、從動(dòng)片、減振器和從動(dòng)盤轂等組

67、成。從動(dòng)盤對(duì)離合器工作性能影響很大，應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求： </p><p>　　轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡量小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。 </p><p>　　應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均</p><p><b>　　勻，減小磨損。 </b></p><p>　　應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共

68、振，并緩和沖擊。</p><p>　　摩擦面片采用有機(jī)材料。</p><p>　　選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤，從動(dòng)片通常用1.3～2.0mm厚的鋼板沖壓而成。將其外緣的盤形部分磨薄至0.65～1.0mm，以減小其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。整體式彈性從動(dòng)片一般用高碳鋼（如50）或65Mn鋼板，熱處理硬度38～48HRC。</p><p>　　圖5-1 汽車膜片彈簧離合器壓盤總成<

69、/p><p>　　1.摩擦片 2.從動(dòng)盤本體 3.從動(dòng)盤鉚釘 4.減振彈簧 5.減振器</p><p>　　6.阻尼彈簧鉚釘 7.從動(dòng)盤轂 8.摩擦片鉚釘 </p><p>　　5.1.2 從動(dòng)片結(jié)構(gòu)型式的選擇</p><p>　　從動(dòng)片設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量減輕其重量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡可能地靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。為了使離合器結(jié)合平順，

70、保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都做成具有軸向結(jié)構(gòu)，這樣的從動(dòng)片有3種結(jié)構(gòu)型式：1、整體式彈性從動(dòng)片；2、分開式彈性從動(dòng)片；3、組合式彈性從動(dòng)片。</p><p>　　選擇整體式彈性從動(dòng)片，它能滿足達(dá)到軸向彈性的要求，生產(chǎn)率高。</p><p>　　5.1.3 從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)</p><p>　　從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它裝在變速器輸入軸前端的

71、花鍵上，一般采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵軸與孔采用動(dòng)配合。 </p><p>　　從動(dòng)盤轂軸向長(zhǎng)度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取1.0～1.4倍的花鍵軸直徑。從動(dòng)盤轂一般采用鍛鋼(如45，40Cr等)，表面和心部硬度一般在26～32HRC。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝，對(duì)減振彈簧窗口及與從動(dòng)片配合處應(yīng)進(jìn)行高頻處理。</p><p>　　減振彈

72、簧常采用60Si2MnA、50CrVA、65Mn等彈簧鋼絲。</p><p>　　花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動(dòng)盤外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩按國(guó)標(biāo)GB1144—1974選取。</p><p>　　表5-1 花鍵軸規(guī)格表</p><p>　　根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為Temax=189Nm ，選取</p><p>　　表5-2 所選從動(dòng)盤轂花鍵參數(shù)</p>

73、;<p>　　花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計(jì)算，當(dāng)應(yīng)力偏大時(shí)可適當(dāng)增加花鍵轂的軸向長(zhǎng)度。</p><p>　　擠壓應(yīng)力計(jì)算公式： 擠壓= （5-1） </p><p>　　式中，P為花鍵的齒側(cè)面壓力()

74、。它由下式確定：</p><p>　　花鍵的齒側(cè)面壓力： （5-2） </p><p>　　式中，，分別為花鍵的內(nèi)外徑； </p><p>　　Z為從動(dòng)盤轂的數(shù)目,Z=1；</p><p><b>　　為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；</b></

75、p><p><b>　　為花鍵齒數(shù)；</b></p><p>　　為花鍵齒工作高度； </p><p><b>　　為花鍵有效長(zhǎng)度。</b></p><p><b>　　則</b></p><p><

76、;b>　　故</b></p><p>　　5.2 離合器蓋總成設(shè)計(jì)</p><p>　　離合器蓋總成除了壓緊彈簧外還有離合器蓋、壓盤、傳動(dòng)片、分離杠桿裝置及支承環(huán)等。</p><p>　　5.2.1 離合器蓋設(shè)計(jì)</p><p>　　為了減輕重量和增加剛度，轎車的離合器蓋常用厚度約為3～5mm的低碳鋼板（如08鋼板）沖壓成比

77、較復(fù)雜的形狀。在設(shè)計(jì)中要特別注意的是剛度、對(duì)中、通風(fēng)散熱等問題。離合器蓋的剛度不夠，會(huì)產(chǎn)生較大變形，這不僅會(huì)影響操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)效率，還可能導(dǎo)致分離不徹底、引起摩擦片早期磨損，甚至使變速器換擋困難。離合器蓋內(nèi)裝有壓盤、分離杠桿、壓緊彈簧等，因此，應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響總成的平衡和正常的工作。</p><p>　　對(duì)中方式采用定位銷或定位螺栓，也可采用止口對(duì)中。離合器蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。為

78、了加強(qiáng)離合器的通風(fēng)散熱和清除摩擦片的磨損粉末，防止摩擦表面溫度過高，在保證剛度的前提下，可在離合器蓋上設(shè)置循環(huán)氣流的入口和出口，甚至可將蓋設(shè)計(jì)成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)離合器蓋要求離合器蓋內(nèi)徑大于離合器摩擦片外徑，能將其他離合器上的部件包括在其中即可。</p><p>　　5.2.2 壓盤設(shè)計(jì)</p><p><b>　　對(duì)壓盤設(shè)

79、計(jì)的要求：</b></p><p>　　壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量，以增大熱容量，減小溫升，防止其產(chǎn)生裂紋和</p><p>　　破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。</p><p>　　壓盤應(yīng)具有較大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受</p><p

80、>　　熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及離合器的徹底分離，厚度約為15~25mm。</p><p>　　與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)補(bǔ)</p><p>　　低于15~20g.cm。</p><p>　　壓盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小。</p><p>　　初步確定壓盤厚度為15mm，外

81、徑250mm，內(nèi)徑132.5mm。材料為灰鑄鐵HT200鑄成，密度為。C=481.4J/(kg.℃)</p><p>　　壓盤的厚度初步確定后，應(yīng)根據(jù)下式來校核離合器一次接合的溫升</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中，t為壓盤溫升（℃），不超過8~10℃；c為壓盤的比熱容，鑄鐵的比熱容為℃)； 為傳到壓盤的

82、熱量所占的比例，對(duì)單片離合器，γ=0.5；</p><p>　　可算得壓盤質(zhì)量m=3.816kg。</p><p>　　溫升t=2.177℃，滿足要求。</p><p>　　5.3離合器分離裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　5.3.1 分離軸承</p><p>　　分離軸承在工作中主要承受軸向分離力，同時(shí)還承受在告訴旋轉(zhuǎn)時(shí)

83、離心力作用下的徑向力。以前主要采用推力球軸承或向心球軸承，但其潤(rùn)滑條件差，磨損嚴(yán)重、噪聲大、可靠性差、使用壽命低。目前國(guó)外已采用角接觸推力球軸承，采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鋰基潤(rùn)滑脂，其端部形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平時(shí)采用球形端面，舌尖部為弧形面時(shí)采用平端面或凹弧形端面。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用角接觸推力球軸承 </p><p>　　5.3.2 分離套筒</p>

84、<p>　　本設(shè)計(jì)使用的是適合拉式離合器的自動(dòng)調(diào)心式分離軸承裝置。軸承外圈與分離套筒外凸緣和外罩之間以及內(nèi)圈與分離套筒內(nèi)凸緣之間都留有徑向間隙，這些間隙保證了分離軸承相對(duì)于分離套筒可徑向移動(dòng)1mm左右。在外圈軸承不工作時(shí)不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。當(dāng)膜片彈簧旋轉(zhuǎn)軸線與軸承不同心時(shí)，分離軸承便會(huì)自動(dòng)徑向浮動(dòng)到與其同心的位置，以保證分離軸承能均勻壓緊各分離指舌尖部。這樣可以減小振動(dòng)和噪聲，減小分離指與分離軸承斷面的磨損，是軸承不會(huì)出現(xiàn)過熱而

85、造成潤(rùn)滑脂流失分解。延長(zhǎng)軸承壽命。另外，分離軸承由傳統(tǒng)的外圈轉(zhuǎn)動(dòng)改為內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)、外圈固定不轉(zhuǎn)，由內(nèi)圈來推動(dòng)分離指的結(jié)構(gòu)，適當(dāng)?shù)卦龃罅四て瑥椈傻母軛U比，且由于內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，潤(rùn)滑脂在內(nèi)、外圈間的循環(huán)得到改善，提高了軸承使用壽命。這種拉式分離軸承室將膜片彈簧分離指舌尖直接壓緊在碟形彈簧與檔環(huán)之間，再用彈性鎖環(huán)卡緊，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。</p><p>　　5.4 膜片彈簧的設(shè)計(jì)</p><p>

86、;　　5.4.1 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇</p><p>　　（1）比值H/h和h的選擇</p><p>　　比值H/h對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響極大。當(dāng)H/h< 時(shí)， 為增函數(shù)；當(dāng)H/h= 時(shí)， 有一極值，該極值點(diǎn)恰為拐點(diǎn)；當(dāng)H/h> 時(shí)， 有一極大值和一極小值；當(dāng)H/h=2 時(shí)， 的極小值落在橫坐標(biāo)上。為保證離合器壓緊力變化不打和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的H/h一般為1

87、.5~2.0，板厚h為2~4mm。</p><p>　　初取h=3mm, H/h =1.6，H=4.8mm</p><p>　　1. 2. 3. </p><p>　　4. 5. </p><p>　　圖5-2 膜片彈簧的彈性特性曲線</p><p>　?。?）R/r比值和R、r

88、的選擇</p><p>　　研究表明，R/r越大，彈簧材料利用率越低，彈簧越硬，彈性特性曲線受直徑誤差的影響越大，且應(yīng)力越高。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，R/r一般為1.20~1.35。為使摩擦片上的壓力分布較均勻，推式膜片彈簧的R值宜取為大于或等于摩擦片的平均半徑=95.625mm。</p><p>　　則可初取r=102mm，R=125mm。</p><p>&

89、lt;b>　　（3）α的選擇</b></p><p>　　膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角α與內(nèi)截高度H關(guān)系密切， 一般在9°~15°范圍內(nèi)。</p><p><b>　　可算得α=12°</b></p><p>　?。?）膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇</p><p>　　設(shè)通過支承

90、環(huán)和壓盤加載膜片彈簧上地載荷F1(N)集中在支承點(diǎn)處，加載點(diǎn)間的相對(duì)軸向變形為λ1(mm),則膜片彈簧的彈性特性如下式表示：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中： ——膜片彈簧在離合器壓盤支承處的載荷（N）</p><p>　　——膜片彈簧在壓盤支承處的變形量，也即壓盤的行程（mm）</p>

91、<p>　　——彈性模量 對(duì)鋼取MPa</p><p>　　——材料的泊松比 對(duì)鋼取</p><p>　　膜片彈簧工作點(diǎn)位置如圖5.4.2所示，該曲線的拐點(diǎn)H對(duì)應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而且 。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)B一般取在凸點(diǎn)M和拐點(diǎn)H之間，且靠近或在H點(diǎn)處，一般 ，以保證摩擦片在最大磨損限度 范圍內(nèi)的壓緊力從 到 變化不打。當(dāng)分離時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)從B

92、變到C。為最大限度的減小踏板力，C點(diǎn)應(yīng)盡量靠近N點(diǎn)。</p><p>　　圖5-3 膜片彈簧工作點(diǎn)位置</p><p>　　（5）分離指數(shù)目n的選擇</p><p>　　分離指數(shù)目n常取為18，大尺寸膜片彈簧可取24，小膜片彈簧可取12。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)取n=18。</p><p>　?。?）膜片彈簧小端

93、內(nèi)徑 及分離軸承作用半徑 的確定</p><p>　　由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑， 應(yīng)大于 。</p><p>　　取 =35.5mm， =38mm</p><p>　?。?）切槽寬度 、 及半徑 的確定</p><p>　　=3.2~3.5mm， =9~10mm, 的取值應(yīng)滿足r- 。</p>&

94、lt;p>　　本次設(shè)計(jì)取 =3.4mm, =9mm， =93mm，滿足r- </p><p>　?。?）壓盤加載點(diǎn)半徑 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 的確定</p><p>　　的取值將影響膜片彈簧的剛度。 應(yīng)略大于r且盡量接近r， 應(yīng)略小于R且盡量接近R。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)，取 =104mm， =124mm。</p><p>　　5

95、.4.2膜片彈簧基本參數(shù)約束條件的檢驗(yàn)</p><p>　?。?）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍</p><p><b>　　（5-5）</b></p><p>　　R/r=1.23;2R/h=83.3;R/ro=3.52</p><p>　　這些尺寸的比值都符合規(guī)定的范圍。</p><p&

96、gt;　　(2)為使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻,推式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間。即</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　(3)根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求, 與,與,與之差應(yīng)在一定范圍內(nèi),即</p>&l

97、t;p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　R-R1=1;r1-r=2;rf-ro=2.5 都符合要求。</p><p>　　(4)膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用,因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)先取, </p><p><b>　　（5-8）</b></p><p><

98、;b>　　符合要求。</b></p><p>　　圖5-4 膜片彈簧自由狀態(tài)</p><p>　　5.4.3 膜片彈簧材料及制造工藝</p><p>　　國(guó)內(nèi)膜片彈簧一般采用60Si2MnA或50CrVA等優(yōu)質(zhì)高精度鋼板材料。為了保證其硬度、幾何形狀、金相組織、載荷特性和表面質(zhì)量等要求，需進(jìn)行一系列處理。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)

99、行強(qiáng)壓處理，即沿其分離狀態(tài)的工作方向，超過徹底分離點(diǎn)后繼續(xù)施加過量的位移，使其分離3~8次，以產(chǎn)生一定的塑性變形，從而使膜片彈簧的表面產(chǎn)生與其使用狀態(tài)反向的殘余應(yīng)力而達(dá)到強(qiáng)化的目的。一般來說，經(jīng)強(qiáng)壓處理后，在同樣的工作條件下，可提高膜片彈簧的疲勞壽命5%~30%。另外，對(duì)膜片彈簧的凹面或雙面進(jìn)行噴丸處理，即以高速?gòu)椡枇鲊姷侥て瑥椈杀砻?，使其表層產(chǎn)生塑性變形，從而形成一定厚度的表面強(qiáng)化層，起到冷作硬化的作用，同樣也可提高承載能力和疲勞壽命

100、。</p><p>　　為了提高分離指的耐磨性，可對(duì)其端部進(jìn)行高頻淬火。在膜片彈簧與壓盤接觸圓形處，為了防止由于拉應(yīng)力的作用而產(chǎn)生裂紋，可對(duì)該處進(jìn)行擠壓處理，以消除應(yīng)力源。</p><p>　　膜片彈簧表面不得有毛刺、裂紋、劃痕、銹蝕等缺陷。碟簧部分的硬度一般為45~50HRC，分離指端硬度為55~62HRC，在同一片上同一范圍內(nèi)的硬度差不大于3個(gè)單位。碟簧部分應(yīng)為均勻的回火屈氏體和少量的

101、索氏體。單面脫碳層的深度一般不得超過厚度的3%。膜片彈簧的內(nèi)、外半徑公差一般為H11和h11，厚度公差為±0.025mm，初始底錐角公差為±10′。膜片彈簧上下表面的表面粗糙度為1.6μm，底面的平面度一般要求小于0.1mm。膜片彈簧處于接合狀態(tài)時(shí)，其分離指端的相互高度差一般都要求小于0.8~1.0mm</p><p><b>　　5.5 扭轉(zhuǎn)減振器</b></p&

102、gt;<p>　　扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件（減振彈簧或橡膠）和阻尼元件（阻尼片）等組成。彈性元件的主要作用是降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階（通常為三階）固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動(dòng)能量。</p><p>　　5.5.1 扭轉(zhuǎn)減振器的功用</p><p>　　降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲

103、軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率；</p><p>　　增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振影響振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬間扭振；</p><p>　　控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振和噪聲；</p><p>　　緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。</p&

104、gt;<p>　　5.5.2 扭轉(zhuǎn)減振器組成</p><p>　　用圓柱螺旋彈簧和摩擦元件的扭轉(zhuǎn)減振器得到了最廣泛的應(yīng)用。在這種結(jié)構(gòu)中，從動(dòng)片和從動(dòng)盤毅上都開有7個(gè)窗口，在每個(gè)窗口中裝有一個(gè)減振彈簧，因而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩由從動(dòng)片傳給從動(dòng)盤毅時(shí)必須通過沿從動(dòng)片圓周切向布置的彈簧，這樣即將從動(dòng)片和從動(dòng)盤毅彈性地連接在一起，從而改變了傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。當(dāng)6個(gè)彈簧屬同一規(guī)格并同時(shí)起作用時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性為線性

105、的。這種具有線性特性的扭轉(zhuǎn)減振器，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，廣泛用于汽油機(jī)汽車中。當(dāng)7個(gè)彈簧屬于兩種或三種規(guī)格且剛度由小變大并按先后次序進(jìn)人工作時(shí)，則稱為兩級(jí)或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器。這種非線性扭轉(zhuǎn)減振器，廣泛為現(xiàn)代汽車尤其是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車所采用。柴油機(jī)的怠速旋轉(zhuǎn)不均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪輪齒問的敲擊。為此，可使扭轉(zhuǎn)減振器具有兩級(jí)或三級(jí)非線性彈性特性。第一級(jí)剛度很小，稱怠速級(jí)，對(duì)降低變速器怠速噪聲效果顯著。線性扭轉(zhuǎn)減振器只能在一種載荷工況(通

106、常為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩)下有效地工作，而三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性則擴(kuò)大了適于其有效工作的載荷工況范圍，這有利于避免傳動(dòng)系共振，降低汽車在行駛和怠速時(shí)傳動(dòng)系的扭振和噪聲。</p><p>　　圖5-5 扭轉(zhuǎn)減振器</p><p>　　5.5.3 減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　(1)極限轉(zhuǎn)矩 </b></p>&l

107、t;p>　　極限轉(zhuǎn)矩是指減振器在消除了限位銷與從動(dòng)盤轂缺口之間的間隙 時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中，2.0適用乘用車，1.5適用商用車，本設(shè)計(jì)為乘用車，選取2.0。</p><p>　　代

108、入數(shù)據(jù)可得， 378 N·m。</p><p><b>　　(2)扭轉(zhuǎn)角剛度 </b></p><p>　　為了避免引起傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)角剛度 ，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。 決定于減振彈簧的線剛度及結(jié)構(gòu)布置尺寸。</p><p>　　可按下列公式初選角剛度：</p><p&

109、gt;<b>　?。?-10）</b></p><p>　　可算得， 4914N·m/rad，本設(shè)計(jì)初選=4500N·m/rad。</p><p>　　(3) 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度 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

110、的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩。一般可按下式初選為：</p><p>　?。?-11） </p><p><b>　　本設(shè)計(jì)取 ，可算得</b></p><p><b>　　(4) 預(yù)緊力矩 </b></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

111、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。一般選取: </p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)取 18.9 N·m。</p><p>　　(5) 減振彈簧位置半徑</p><p>　　減振彈

112、簧位置半徑 的尺寸應(yīng)盡可能大一些，一般?。?lt;/p><p>　　（5-13） </p><p>　　其中d為摩擦片內(nèi)徑，本設(shè)計(jì)取系數(shù)0.6，代入數(shù)值，得Ro=39.75mm</p><p>　　(6)減振彈簧個(gè)數(shù) </p><p><b>　　參照表5-3選取。</b></p&

113、gt;<p>　　表5-3 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取</p><p>　　本設(shè)計(jì)D=250mm，故選取Zj=7。</p><p>　　(7)減振彈簧總壓力F</p><p>　　當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大此時(shí)，減振彈簧受到的壓力F為：</p><p><b>　　（5-14）</b&g

114、t;</p><p>　　可算得，F(xiàn)=9509.43N。</p><p><b>　　(8)極限轉(zhuǎn)角</b></p><p>　　減振器從預(yù)緊轉(zhuǎn)矩增加到極限轉(zhuǎn)矩時(shí)從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂的最大轉(zhuǎn)角為</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　式中：為減振

115、彈簧的工作變形量。</p><p>　　通常取3°～12°，本設(shè)計(jì)取8°。</p><p>　　(9) 限位銷與從動(dòng)盤缺口側(cè)邊的間隙</p><p><b>　　（5-16）</b></p><p>　　式中：R2為限位銷的安裝半徑，λ一般為2.5～4mm。本設(shè)計(jì)取λ=3mm。</p&

116、gt;<p>　　(10) 限位銷直徑</p><p>　　限位銷直徑按結(jié)構(gòu)布置選定，一般=9.5～12mm，本設(shè)計(jì)取=11mm。</p><p>　　(11) 從動(dòng)盤轂缺口寬度及安裝窗口尺寸</p><p>　　為充分利用減振器的緩沖作用，將從動(dòng)片上的部分窗口尺寸做的比從動(dòng)盤轂上的窗口尺寸稍大一些。</p><p>　　圖5-

117、5 從動(dòng)盤窗口尺寸簡(jiǎn)圖</p><p>　　一般推薦A1-A=a=1.4～1.6mm。這樣，當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)鱽頉_擊時(shí)，開始只有部分彈簧參加工作，剛度較小，有利于緩和沖擊。本設(shè)計(jì)取a=1.5mm，A=26mm，A1=27.5。</p><p>　?。?2）減振彈簧設(shè)計(jì)</p><p>　　在初步選定減振器的主要尺寸后，即可根據(jù)布置上的可能來確定和減振彈簧設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸。&l

118、t;/p><p>　　1、彈簧的平均直徑：一般由結(jié)構(gòu)布置決定，通常選取=11～15mm左右。本設(shè)計(jì)選取=11mm。</p><p><b>　　2、彈簧鋼絲直徑：</b></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　P=F∑/Zj=9509.43/7=1358.49N，<

119、/p><p>　　式中：扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力=550～600MPa,故取為600 MPa ；d1算出后應(yīng)該圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，一般3~4mm左右。代入數(shù)值，取=4.0mm，符合上述要求。</p><p>　　3、減振彈簧剛度： </p><p><b>　　（5-18）</b></p><p>　　代入數(shù)值得k=407N/m