離合器畢業(yè)設(shè)計(jì)---乘用車(chē)膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　題目：乘用車(chē)膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　汽車(chē)從啟動(dòng)到行駛的整個(gè)過(guò)程中，經(jīng)常需要使用離合器，而膜片彈簧離合器在現(xiàn)今社會(huì)應(yīng)用的更是廣泛。所以本次設(shè)計(jì)膜片彈簧離合器，在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間能逐漸接合，從而

2、保證汽車(chē)能更加平穩(wěn)起步的前提下，設(shè)計(jì)新式的拉式膜片彈簧離合器，使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，最初列出設(shè)計(jì)方案，然后對(duì)膜片彈簧離合器的主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確定膜片彈簧、離合器蓋、從動(dòng)盤(pán)、壓盤(pán)、扭轉(zhuǎn)減震器等的結(jié)構(gòu)尺寸，最后參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，運(yùn)用CAD繪圖軟件畫(huà)出相應(yīng)的離合器裝配圖以及零件圖。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)包括膜片彈簧離合器主要參數(shù)選取，扭轉(zhuǎn)減震器、從動(dòng)盤(pán)總

3、成、離合器蓋總成和膜片彈簧的結(jié)構(gòu)確定，尺寸計(jì)算和強(qiáng)度校核。畫(huà)出CAD零件圖和裝配圖。</p><p>　　在本次離合器設(shè)計(jì)中，最終設(shè)計(jì)出了膜片彈簧離合器，比傳統(tǒng)的離合器性能更好，另外還設(shè)計(jì)了扭轉(zhuǎn)彈簧，可以防止離合器發(fā)生共振。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 乘用車(chē)： 膜片彈簧離合器： 扭轉(zhuǎn)減震器</p><p><b>　　Abstract</b>

4、;</p><p>　　Car from the start to the whole process of traveling, often need to use the clutch, while the diaphragm spring clutch applications in today's society is more extensive. Therefore, the design o

5、f the diaphragm spring clutch between the engine and transmission can be gradually bonding, thus ensuring the car more stable and start the premise, to design the new pull-type diaphragm spring clutch, its structure is m

6、ore simple. In the design process, the beginning column program, prepare a draft ref</p><p>　　Key words: Passenger cars: The diaphragm spring clutch: To reverse the shock absorber</p><p&

7、gt;<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 離合器簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.2 離合器發(fā)展歷史1</p><p>　　1.3 離合器的功用2</p><p>　　1.4 離合器的組成3</

8、p><p>　　1.5 現(xiàn)代汽車(chē)離合器應(yīng)滿足的要求3</p><p>　　1.6 離合器工作原理4</p><p>　　1.7 膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)4</p><p>　　1.8 拉式膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)4</p><p>　　2 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1 離合器結(jié)構(gòu)

9、選擇6</p><p>　　2.1.1 摩擦片的選擇6</p><p>　　2.1.2 從動(dòng)盤(pán)總成6</p><p>　　2.1.3 分離杠桿7</p><p>　　2.1.4 壓緊彈簧布置形式的選擇7</p><p>　　2.1.5 壓盤(pán)傳力方式的選擇8</p><p>　　2.2

10、 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)8</p><p>　　2.3 離合器主要零件的設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.3.1 壓盤(pán)9</p><p>　　2.3.2離合器蓋9</p><p>　　2.3.3 從動(dòng)盤(pán)9</p><p>　　2.3.4 摩擦片10</p><p>　　2.3.5 膜片彈

11、簧10</p><p>　　3 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明11</p><p>　　3.1 離合器設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)11</p><p>　　3.2 摩擦片主要參數(shù)的選擇11</p><p>　　3.2.1 后備系數(shù)β11</p><p>　　3.2.2 摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b11</p>&l

12、t;p>　　3.2.3 壓盤(pán)工作壓力、摩擦因數(shù)f和離合器間隙12</p><p>　　3.3 膜片彈簧設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.3.1 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇14</p><p>　　3.3.2確定膜片彈簧的工作點(diǎn)位置16</p><p>　　3.4 扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.

13、4.1 減振彈簧的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.5 從動(dòng)軸的計(jì)算21</p><p>　　3.6 從動(dòng)盤(pán)轂21</p><p><b>　　4 結(jié)束語(yǔ)23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p><b>　　致謝25

14、</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 離合器簡(jiǎn)介</b></p><p>　　能按工作需要隨時(shí)將主動(dòng)軸與從動(dòng)軸接合或分離的機(jī)械零件。可用來(lái)操縱機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、停止、變速及換向等。離合器種類(lèi)繁多，根據(jù)工作性質(zhì)可分為：①操縱式離合器。其操縱方法有機(jī)械的、電磁

15、的、氣動(dòng)的和液力的等，如嵌入離合器（通過(guò)牙、齒或鍵的嵌合傳遞扭矩）、摩擦離合器（利用摩擦力傳遞扭矩）、空氣柔性離合器（用壓縮空氣胎脹縮以操縱摩擦件接合或分離的離合器）、電磁轉(zhuǎn)差離合器（用激磁電流產(chǎn)生磁力來(lái)傳遞扭矩）、磁粉離合器（用激磁線圈使磁粉磁化，形成磁粉鏈以傳遞扭矩）。②自動(dòng)式離合器。用簡(jiǎn)單的機(jī)械方法自動(dòng)完成接合或分開(kāi)動(dòng)作，又分為安全離合器（當(dāng)傳遞扭矩達(dá)到一定值時(shí)傳動(dòng)軸能自動(dòng)分離，從而防止過(guò)載 ，避免機(jī)器中重要零件損壞）、離心離合器

16、（當(dāng)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，由于離心力的作用能使傳動(dòng)軸間自行聯(lián)接或超過(guò)某一轉(zhuǎn)速后能自行分離）、定向離合器（又叫超越離合器，利用棘輪-棘爪的嚙合或滾柱、楔塊的楔緊作用單向傳遞運(yùn)動(dòng)或扭矩，當(dāng)主動(dòng)軸反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速低于從動(dòng)軸時(shí)，離合器就自動(dòng)分開(kāi)）。</p><p>　　1.2 離合器發(fā)展歷史</p><p>　　在采用離合器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié)果形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的

17、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(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時(shí)也不夠柔和，容易卡住。 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。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。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(diǎn)是由于接觸面數(shù)多，故接合平順柔和，保證了汽車(chē)的

18、平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多，從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱不良，易引起過(guò)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點(diǎn)。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。 如今，單片干式摩擦離

19、合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也相當(dāng)完善：采</p><p>　　1.3 離合器的功用</p><p>　　1.保證汽車(chē)平穩(wěn)起步</p><p>　　起步前汽車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱是剛性連接的，一旦掛上檔，汽車(chē)將由于突然接上動(dòng)力突然前沖，不但會(huì)造成機(jī)件的損傷，而且驅(qū)動(dòng)力也不足以克服汽車(chē)前沖產(chǎn)生的巨大慣性力，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降而熄火。如果在起步時(shí)利用離合器暫時(shí)將發(fā)動(dòng)

20、機(jī)和變速箱分離，然后離合器逐漸接合，由于離合器的主動(dòng)部分與從動(dòng)部分之間存在著滑磨的現(xiàn)象，可以使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大，而汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力也逐漸增大，從而讓汽車(chē)平穩(wěn)地起步。 </p><p><b>　　2.便于換檔</b></p><p>　　汽車(chē)行駛過(guò)程中，經(jīng)常換用不同的變速箱檔位，以適應(yīng)不斷變化的行駛條件。如果沒(méi)有離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離，那么變速箱中嚙合

21、的傳力齒輪會(huì)因載荷沒(méi)有卸除，其嚙合齒面間的壓力很大而難于分開(kāi)。另一對(duì)待嚙合齒輪會(huì)因二者圓周速度不等而難于嚙合。即使強(qiáng)行進(jìn)入嚙合也會(huì)產(chǎn)生很大的齒端沖擊，容易損壞機(jī)件。利用離合器使發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱暫時(shí)分離后進(jìn)行換檔，則原來(lái)嚙合的一對(duì)齒輪因載荷卸除，嚙合面間的壓力大大減小，就容易分開(kāi)。而待嚙合的另一對(duì)齒輪，由于主動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)分開(kāi)后轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，采用合適的換檔動(dòng)作就能使待嚙合的齒輪圓周速度相等或接近相等，從而避免或減輕齒輪間的沖擊。 </

22、p><p>　　3.防止傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載</p><p>　　汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪突然急劇降速，而與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的傳動(dòng)系由于旋轉(zhuǎn)的慣性，仍保持原有轉(zhuǎn)速，這往往會(huì)在傳動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的慣性矩，使傳動(dòng)系的零件容易損壞。由于離合器是靠摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的，所以當(dāng)傳動(dòng)系內(nèi)載荷超過(guò)摩擦力所能傳遞的轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器的主、從動(dòng)部分就會(huì)自動(dòng)打滑，因而起到了防止傳動(dòng)系過(guò)載的作用。</p><

23、;p>　　1.4 離合器的組成</p><p>　　如圖1-1所示，離合器由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊裝置、分離機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)五部分組成。</p><p>　　圖1-1 離合器的基本組成和工作原理示意圖</p><p>　　1-曲軸；2-從動(dòng)軸；3-從動(dòng)盤(pán)；4-飛輪；5-壓盤(pán)；6-離合器蓋；7-分離杠桿；8-彈簧；9-分離軸承；10、15-回位彈簧；11-分離

24、叉；12-踏板；13-拉桿；14-拉桿調(diào)節(jié)叉；16-壓緊彈簧；17-從動(dòng)盤(pán)摩擦片；18-軸承</p><p>　　1.5 現(xiàn)代汽車(chē)離合器應(yīng)滿足的要求</p><p>　　(1)保證能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩，并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力。 </p><p>　　(2)能作到分離時(shí)，徹底分離，接合時(shí)柔和，并具有良好的散熱能力。 </p><p>

25、　　(3)從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些。這樣，在分離離合器換檔時(shí)，與變速器輸入軸相連部分的轉(zhuǎn)速就比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊。 </p><p>　　(4)具有緩和轉(zhuǎn)動(dòng)方向沖擊，衰減該方向振動(dòng)的能力，且噪音小。 </p><p>　　(5)壓盤(pán)壓力和摩擦片的摩擦系數(shù)變化小，工作穩(wěn)定。 </p><p>　　(6)操縱省力，維修保養(yǎng)方便。</p>&

26、lt;p>　　1.6 離合器工作原理</p><p>　　當(dāng)車(chē)輛在正常行駛時(shí)，壓盤(pán)是緊緊擠靠在飛輪的摩擦片上的，此時(shí)壓盤(pán)與摩擦片之間的摩擦力最大，輸入軸和輸出軸之間保持相對(duì)靜摩擦，二者轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)車(chē)輛起步時(shí)，司機(jī)踩下離合器，離合器踏板的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)壓盤(pán)向后靠，也就是壓盤(pán)與摩擦片分離，此時(shí)壓盤(pán)與飛輪完全不接觸，也就不存在相對(duì)摩擦。離合器的半連動(dòng)狀態(tài)時(shí)，壓盤(pán)與摩擦片的摩擦力小于全連動(dòng)狀態(tài)。離合器壓盤(pán)與飛輪上的摩擦片

27、之間是滑動(dòng)摩擦狀態(tài)。飛輪的轉(zhuǎn)速大于輸出軸的轉(zhuǎn)速，從飛輪傳輸出來(lái)的動(dòng)力部分傳遞給變速箱。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間相當(dāng)于一種軟連接狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，離合器是在車(chē)輛起步和換擋的時(shí)候發(fā)揮作用，此時(shí)變速箱的一軸和二軸之間存在轉(zhuǎn)速差，必須將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力與一軸切開(kāi)以后，同步器才能很好的將一軸的轉(zhuǎn)速保持與二軸同步，擋位掛進(jìn)以后，再通過(guò)離合器將一軸與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力結(jié)合，使動(dòng)力繼續(xù)得以傳輸。在離合器中，還有一個(gè)不可或缺的緩沖裝置，它由兩個(gè)類(lèi)似于飛輪的圓盤(pán)對(duì)在一起，

28、在圓盤(pán)上打有矩形凹槽，在凹槽內(nèi)布置彈簧，在遇到激烈的沖擊時(shí)，兩個(gè)圓盤(pán)之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用，緩沖外界刺激。有效的保護(hù)了發(fā)動(dòng)機(jī)和離合器。在離合器的各個(gè)配件中，壓盤(pán)彈簧的強(qiáng)度，摩擦片的摩擦系數(shù)，離合器直徑，摩</p><p>　　1.7 膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　膜片彈簧離合器是用膜片彈簧代替了一般螺旋彈簧及分離桿機(jī)構(gòu)而做成的離合器，因?yàn)樗贾迷谥醒耄砸部梢运阒醒霃椈呻x

29、合器。在離合器中采用膜片彈簧做壓簧有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離桿的作用，使零件數(shù)目減少，重量減輕；其次，離合器結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化并顯著的縮短了離合器的軸間尺寸；再者，膜片彈簧具有良好的非線性特性，設(shè)計(jì)合適，可使摩擦片磨損到極限，壓緊力仍能維持很少改變，且可減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便。此外，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器的旋轉(zhuǎn)軸線是完全對(duì)稱(chēng)的，因此，它的壓緊力不會(huì)受離心力的影響，很適于高速旋轉(zhuǎn)。</p>

30、<p>　　1.8 拉式膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　拉式的分離軸承與膜片彈簧的分離指總是要連在一起才能實(shí)施離合器動(dòng)作。離合器作分離時(shí)，向外拉分離軸承，分離指繞支撐環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使膜片彈簧與壓盤(pán)凸塊不再接觸。由此可知，在支撐環(huán)處，無(wú)論離合器是在分離狀態(tài)還是在結(jié)合狀態(tài)，它對(duì)膜片彈簧作用力的方向永不改變。因此，在該支撐處不可能出現(xiàn)間隙。即使支撐環(huán)有磨損，它也能自動(dòng)補(bǔ)償，這是拉式膜片彈簧離合器的一大優(yōu)點(diǎn)

31、。</p><p>　　此外拉式膜片彈簧離合器一般不會(huì)產(chǎn)生沖擊和噪聲，使壽命更長(zhǎng)。</p><p>　　2 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 離合器結(jié)構(gòu)選擇</p><p>　　2.1.1 摩擦片的選擇</p><p>　　摩擦片關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。因?yàn)?/p>

32、單片離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在使用時(shí)能保證分離徹底接合平順，一般用在轎車(chē)和中、小型貨車(chē)，因此本次設(shè)計(jì)選擇摩擦片數(shù)為2的單片離合器。</p><p>　　2.1.2 從動(dòng)盤(pán)總成</p><p>　　從動(dòng)盤(pán)雖然對(duì)離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從動(dòng)盤(pán)總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：</p><p>　?。?）為了減小變速器換檔時(shí)輪

33、齒簡(jiǎn)單沖擊，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能的??；</p><p>　　（2）為了保證汽車(chē)平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布更加均勻等，從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有軸向彈性。</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)裝扭轉(zhuǎn)減振器。</p><p>　?。?）要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。</p><p>　　從動(dòng)盤(pán)總成包括摩擦片，從動(dòng)片，減

34、震器和從動(dòng)盤(pán)穀等，各零件要求如下：</p><p>　　從動(dòng)片。要盡量減輕從動(dòng)片的重量，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。慣性力大小與從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以減輕變速器換擋時(shí)的沖擊，從動(dòng)片一般都做的比較薄，通常是用1.3-2.0mm厚的鋼板沖制而成。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)形部分磨薄至0.65-1.0mm，使其質(zhì)量分布更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。

35、此外，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)片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。這樣，在離合器的結(jié)合過(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。</p><p>　　摩擦片。摩擦系數(shù)穩(wěn)定、工作溫度、單位壓力的變化對(duì)其影響要小，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性；熱穩(wěn)定性好，磨合性好，密度?。挥欣诮Y(jié)合平順，長(zhǎng)期停放離合器摩擦片不會(huì)粘著現(xiàn)象的。綜上所述，選擇石棉基材料。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑

36、（樹(shù)脂或硅膠）和特種添加劑熱壓制成，其摩擦系數(shù)為0.25～0.3，密度小，價(jià)格便宜，多年來(lái)在汽車(chē)離合器上使用效果良好。同時(shí)，摩擦片從動(dòng)鋼片用鉚釘連接，連接可靠，更換摩擦片方便，而且適宜在從動(dòng)鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。</p><p>　　扭轉(zhuǎn)減震器。扭轉(zhuǎn)減震器幾乎是現(xiàn)代汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)上必備的部件，主要由彈性元件和阻尼元件組成。彈性元件可降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，改變

37、系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避免由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振。但是,這種共振往往難以避免。汽車(chē)行駛在不平的道路上行駛阻力也會(huì)時(shí)刻變化。當(dāng)由于路面不平引起的激力頻率與傳動(dòng)系的某階自振頻率重合時(shí)，也會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。阻尼元件則可有效的耗散此時(shí)的振動(dòng)能量，因而扭轉(zhuǎn)減震器可有效地降低傳動(dòng)系共振載荷與噪聲。</p><p>　　扭轉(zhuǎn)減震器的彈性特性，又線性和非線性?xún)煞N。彈性元件采用圓柱螺旋彈簧的減震器，其彈性特點(diǎn)為線性。阻

38、尼元件采用摩擦片通過(guò)碟形彈簧建立阻尼默片的正應(yīng)力，其阻尼力矩比較穩(wěn)定。因此發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩實(shí)際上是通過(guò)一些彈性元件傳遞到傳動(dòng)系的。</p><p>　　摩擦式扭轉(zhuǎn)減震器工作原理：離合器工作時(shí)，扭矩從摩擦片傳給從動(dòng)鋼片再傳給從動(dòng)盤(pán)轂，此時(shí)彈簧被壓縮，從動(dòng)鋼片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂前移（從動(dòng)轂邊緣上的缺口控制著鋼片與轂的最大位移）。</p><p>　　從動(dòng)片。從動(dòng)片要求質(zhì)量輕，具有軸向彈性，硬度和平面度要

39、求高。本次設(shè)計(jì)材料用50鋼板，厚度為1.3-2.5mm，表面硬度為35-40HRC。</p><p>　　2.1.3 分離杠桿</p><p>　　分離桿設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題：</p><p>　　分離桿要有足夠的剛度。在分離離合器時(shí)，分離桿要承受很大的力，如果剛度不夠，會(huì)引起較大的變形，這不僅要降低離合器操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，甚至還可能出現(xiàn)離合器分離不徹底。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)

40、計(jì)時(shí)，一定要設(shè)法增加分離桿的剛度，提高其抗彎曲的能力，以減少在受力時(shí)的變形。</p><p>　　分離桿的鉸接處應(yīng)避免運(yùn)動(dòng)上的干涉。分離離合器時(shí)，壓盤(pán)沿其軸線做平行移動(dòng)，分離桿與壓盤(pán)的鉸接點(diǎn)也跟著壓盤(pán)一起平移。為了避免這種運(yùn)動(dòng)干涉，保證離合器能順利的分離，在分離桿鉸接處的結(jié)構(gòu)上必須采取相應(yīng)的措施。</p><p>　　分離桿內(nèi)端的高度應(yīng)可以調(diào)整。</p><p>　

41、　分離桿的鉸接處應(yīng)采用刀口支撐</p><p>　　分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過(guò)分離軸承克服離合器彈簧的力并拉動(dòng)壓盤(pán)移動(dòng)，從而使壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)與飛輪相互分離，截?cái)鄤?dòng)力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受反復(fù)作用在其上面的彎曲應(yīng)力，分離軸承的作用是通過(guò)分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動(dòng)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸

42、承，它可以將潤(rùn)滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤(rùn)滑，相比供油式軸承則需增加。</p><p>　　2.1.4 壓緊彈簧布置形式的選擇</p><p>　　離合器壓緊裝置可分為周布彈簧式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式等。其中膜片彈簧的主要特點(diǎn)是用一個(gè)膜片彈簧代替螺旋彈簧和分離杠桿。膜片彈簧與其他幾類(lèi)相比又有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）由于膜片彈

43、簧有理想的非線性特征,彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi)能保證大致不變，從而使離合器在使用中能保持其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力不變。當(dāng)離合器分離時(shí)，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力；</p><p>　?。?）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量?。?lt;/p><p>　?。?）高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降；

44、</p><p>　?。?）由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤(pán)接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命；</p><p>　　（5）易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)；</p><p><b>　　（6）平衡性好；</b></p><p>　?。?）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。</p><

45、p>　　但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對(duì)材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開(kāi)口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。近年來(lái)，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，本次設(shè)計(jì)選用膜片彈簧式離合器。</p><p>　　2.1.5 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)

46、盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它必須和飛輪有一定的聯(lián)系，但這種聯(lián)系又應(yīng)允許壓盤(pán)在離合器分離過(guò)程中能自由地做軸向移動(dòng)，使壓盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)脫離接觸。壓盤(pán)和飛輪常用的連接方式有幾種。</p><p>　　在過(guò)去的單片離合器中，離合器蓋用螺栓固定在分輪上，在蓋上開(kāi)有長(zhǎng)方形的窗口，壓盤(pán)上則鑄有相應(yīng)的凸臺(tái)，凸臺(tái)伸進(jìn)蓋上的窗口，由離合器蓋帶動(dòng)壓盤(pán)。考慮到摩擦片磨損后壓盤(pán)將向前移，因此在本次設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有使用凸臺(tái)。

47、 </p><p>　　2.2 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)</p><p>　　在進(jìn)行離合器的具體設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為前提，然后滿足下列條件:</p><p>　　（1）如前所述，扇形波狀彈簧對(duì)置分布鉚接在從動(dòng)鋼片上，并在從動(dòng)盤(pán)上設(shè)置扭轉(zhuǎn)減震器保證離合器接合柔和，摩擦片制成一定錐度（從動(dòng)盤(pán)錐

48、形量約為0.5mm）使其大端面向飛輪，這樣從動(dòng)盤(pán)轂在從動(dòng)軸（即變速器第一軸）花鍵上易于滑動(dòng)，有利于離合器徹底分離。</p><p>　　（2）離合器主動(dòng)部分與從動(dòng)部分的連接和支撐形式，離合器的主動(dòng)部分包括飛輪，離合器蓋與他們一起轉(zhuǎn)動(dòng)并能軸向移動(dòng)的壓盤(pán)，壓盤(pán)通過(guò)鋼片與離合器蓋相連，離合器從動(dòng)部分有從動(dòng)盤(pán)、從動(dòng)軸，從動(dòng)盤(pán)裝在飛輪與壓盤(pán)之間，可在從動(dòng)軸花鍵上滑動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)把離合器從動(dòng)軸的前軸承安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的中心孔內(nèi)。

49、</p><p>　?。?）離合器從動(dòng)軸的軸向定位及軸承潤(rùn)滑，離合器從動(dòng)軸在安裝后應(yīng)保持軸向定位，在拆卸時(shí)便于離合器中抽出來(lái)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)使從動(dòng)軸前軸承外圓與飛輪為過(guò)渡配合，而前軸承內(nèi)圈與從動(dòng)軸為間隙配合，離合器的從動(dòng)軸軸向定位是靠從動(dòng)軸后軸承來(lái)保證的。離合器分離軸承靠注入黃油潤(rùn)滑的，而從動(dòng)軸前軸承靠油杯定期注入潤(rùn)滑。 為防止?jié)櫥土鞯侥Σ烈r面，造成離合器打滑，除在軸承處安有自緊油封外，還在飛輪上開(kāi)泄油孔。<

50、;/p><p>　?。?）離合器運(yùn)動(dòng)零件的限位，離合器處于接合時(shí)為使壓盤(pán)與摩擦片很好接合，應(yīng)使分離彈簧與分離軸承之間保持一定間隙，這是分離軸承回位彈簧加以保證。分離時(shí)，應(yīng)對(duì)踏板的最大行程加以限制。</p><p>　　2.3 離合器主要零件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.3.1 壓盤(pán)</b></p><p>　　壓盤(pán)

51、形狀一般都比較復(fù)雜，而且還要求耐磨、傳熱性好和具有較理想的摩擦性能，通常由灰鑄鐵鑄成，所以壓盤(pán)的材料選用HB170-227鑄造制成，而且添加少量合金元素。它要有一定的質(zhì)量和剛度，以保證足夠的熱容量和防止溫度升高而產(chǎn)生的彎曲變形。壓盤(pán)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。壓盤(pán)的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于0.8。壓盤(pán)殼用M8×12mm螺栓將其一端固定在飛輪端面上，另一端固定在壓盤(pán)端面上。</p><

52、p><b>　　2.3.2離合器蓋</b></p><p>　　為了減輕重量和增加剛度，本次設(shè)計(jì)的離合器蓋用厚度約為3-5mm的低碳鋼板沖壓成比較復(fù)雜的形狀。其次為了加強(qiáng)離合器的冷卻，本次設(shè)計(jì)在離合器蓋上開(kāi)一些通風(fēng)窗口。離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤(pán)高度（叢承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好，膜片彈簧的支撐形式采

53、用鉚釘作支承時(shí)，如果分離軸承與曲軸中心線不同心，可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度磨損。提高鉚釘硬度的套筒和支承與曲軸中心線不同心，亦可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的結(jié)構(gòu)措施，采用10鋼材材料、HRc40-50。 </p><p><b>　　2.3.3 從動(dòng)盤(pán)</b></p><p>　　在本次從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)中，從動(dòng)盤(pán)本體采用45號(hào)鋼沖壓加工得到，摩擦片分別用兩

54、個(gè)鉚釘鉚在彈簧片上，而彈簧又和從動(dòng)片鉚在一起，從動(dòng)片用限位銷(xiāo)和減震盤(pán)鉚在一起。這樣，摩擦片、從動(dòng)片和減震盤(pán)就被連在一起了。在從動(dòng)片和減震盤(pán)上，沿圓周切線方向開(kāi)有6個(gè)均布的長(zhǎng)方形窗孔，裝在從動(dòng)片和減震盤(pán)之間的從動(dòng)盤(pán)轂上也開(kāi)有同樣數(shù)目的窗孔中裝有減震彈簧，以便將從動(dòng)片、減震盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)轂在圓周方向彈性的連接起來(lái)。</p><p><b>　　2.3.4 摩擦片</b></p><

55、;p>　　在本次設(shè)計(jì)中，摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為。石棉基摩擦材料密度小，工作溫度小于180℃，價(jià)格便宜，使用效果良好，在汽車(chē)離合器中廣泛使用。</p><p>　　2.3.5 膜片彈簧</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料為60SiMnA。為了保證其硬度、

56、幾何形狀、載荷特性和表面質(zhì)量等要求，需進(jìn)行一系列熱處理。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得具有高抗疲勞能力的回火索氏體。要防止膜片內(nèi)緣離開(kāi)，同時(shí)對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持小時(shí)），使其高壓力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對(duì)膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，噴丸是φ0.8的白口鐵小丸， 可提高彈簧的疲勞壽命。同時(shí)，為提高分離指的耐磨性，對(duì)其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍鉻。在膜片彈簧與壓盤(pán)接觸圓形處，為了防止由于拉

57、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>　　3 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明</p><p>　　3.1 離合器設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及轉(zhuǎn)速： 86Kw/6000rpm</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速： 150 N.m/3800rpm</p><p>　

58、　整備質(zhì)量： 1.360 噸</p><p><b>　　主減速比： 3.6</b></p><p>　　變速器低檔傳動(dòng)比： 5.48</p><p>　　輪胎型號(hào)： 205/65 R15</p><p>　　3.2 摩擦片主要參數(shù)的選擇</p><p>　　離合器的基本參數(shù)主要有性能參數(shù)和，尺寸

59、參數(shù)D、d和摩擦片厚度b以及結(jié)構(gòu)參數(shù)Z和離合器間隙，最后還有摩擦因數(shù)f。</p><p>　　采用單片摩擦離合器是利用摩擦來(lái)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦力矩應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩</p><p><b>　　摩擦片的靜壓力：</b></p><p>　?。?.1） </p><

60、p>　　式中：離合器后備系數(shù)（） </p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩: </p><p>　　3.2.1 后備系數(shù)β</p><p>　　后備系數(shù)β是保證了離合器能可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，還有助于減少汽車(chē)起步時(shí)的滑磨，提高離合器的使用壽命。通常轎車(chē)和輕型貨車(chē)β=1.2～1.75。結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，</p><p>　　則有

61、β可有表3.2查得 β＝1.5。</p><p>　　表3.1　離合器后備系數(shù)的取值范圍</p><p>　　3.2.2 摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b</p><p>　　摩擦片外徑D是離合器基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。顯然，傳遞大的轉(zhuǎn)矩，就需要有大的尺寸。</p><p>　　摩

62、擦片的外徑可有式: （3.2） 求得 </p><p>　　為直徑系數(shù)，取值見(jiàn)表3.2 取 得D=178.6mm，再結(jié)合表3.3可取D=225mm。</p><p>　　表3.2　直徑系數(shù)的取值范圍</p><p>　　摩擦片的尺寸已系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)如下表(部分):</p><p>　　表3.3　離合器摩擦片尺寸系列

63、和參數(shù)</p><p>　　按初選D以后，還需要注意摩擦片尺寸的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。表3-3為我國(guó)摩擦片尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　所以D=225mm,d=150mm,b=3.5mm,單面面積221。</p><p>　　3.2.3 壓盤(pán)工作壓力、摩擦因數(shù)f和離合器間隙</p><p><b>　　壓盤(pán)工作壓力確定</b&g

64、t;</p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　摩擦片的摩擦因數(shù)取決于摩擦片所用的材料及基工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素?？捎杀?.4查得：</p><p>　　摩擦面數(shù)Z為離合器從動(dòng)盤(pán)數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此Z=2。離合器間隙Δt是指離合器處于正常接合狀態(tài)、

65、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過(guò)程中離合</p><p>　　器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。該間隙Δt一般為3～4mm。取Δt=4mm。</p><p>　　表3.4　摩擦材料的摩擦因數(shù)的取值范圍</p><p>　　3.3 膜片彈簧設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-1 膜片彈簧尺寸符號(hào)示

66、意圖 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)作跌黃部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其跌黃部分。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)度圓角半徑大于4.5mm,以減小分離指根部的應(yīng)力集中，長(zhǎng)方孔又可用來(lái)安置銷(xiāo)釘固定膜片彈簧。 通過(guò)支撐環(huán)和壓盤(pán)加在膜片彈簧上的載荷

67、集中在支撐點(diǎn)處，加載點(diǎn)間的相對(duì)軸向變形(圖4-1)，則膜片彈簧的彈性特性如下式表示： (3-1)</p><p>　　式中 E—材料的彈性模量(Mpa),對(duì)于鋼：Mpa —材料的泊松比，對(duì)于鋼： H—膜片彈簧自由狀態(tài)下跌黃部分的內(nèi)截錐高度(mm) h—膜片彈簧鋼板厚度(mm) R、r—自由狀態(tài)下碟簧部分大、小端半徑(mm) 、—壓盤(pán)加載點(diǎn)和支

68、撐環(huán)加載點(diǎn)半徑(mm)</p><p>　　3.3.1 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇</p><p>　　1. 比較H/h的選擇</p><p>　　此值對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析式（3.10）中載荷與變形1之間的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)2為增函數(shù)；時(shí)，F(xiàn)1有一極值，而該極值點(diǎn)又恰為拐點(diǎn)；時(shí)，F(xiàn)1有一極大值和極小值；當(dāng)時(shí)，F(xiàn)1極小值在橫坐標(biāo)上，見(jiàn)圖3.1。</

69、p><p>　　1- 2- 3-</p><p><b>　　4- 5-</b></p><p>　　圖3.2 膜片彈簧的彈性特性曲線</p><p>　　設(shè)計(jì)膜片彈簧時(shí)，要利用其非線性的彈性變化規(guī)律，因此要正確選擇其特性曲線的形狀，以獲得最佳的使用性能。一般汽車(chē)膜片彈簧的H/h通常在1.5～2范圍內(nèi)選取。本設(shè)計(jì) ，

70、h=3mm ，則H=6mm 。</p><p><b>　　2. R/r選擇</b></p><p>　　比值 R/r對(duì)彈簧的載荷及應(yīng)力特性都有影響。對(duì)于汽車(chē)離合器膜片彈簧，設(shè)計(jì)上并不要求儲(chǔ)存大量的彈性能，而是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置與分離力的需要來(lái)決定。R/r常在1.2～1.3 的范圍內(nèi)取值。本設(shè)計(jì)中取，摩擦片的平均半徑mm， 取mm則mm取整mm 則。</p>

71、<p><b>　　3.圓錐底角</b></p><p>　　汽車(chē)膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí)，圓錐底角α一般在°范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)中 得°在°之間，合格。分離指數(shù)常取為18，大尺寸膜片彈簧有取24的，對(duì)于小尺寸膜片彈簧，也有取12的，本設(shè)計(jì)所取分離指數(shù)為18。</p><p><b>　　4.切槽寬度</b><

72、/p><p>　　mm，mm，取mm，mm，應(yīng)滿足的要求。</p><p>　　5.壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定</p><p>　　應(yīng)略大于且盡量接近r，應(yīng)略小于R且盡量接近R。本設(shè)計(jì)取mm，mm。膜片彈簧應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高精度鋼板制成，其碟簧部分的尺寸精度要高。國(guó)內(nèi)常用的碟簧材料的為60SizMnA，當(dāng)量應(yīng)力可取為1600～1700N/mm2。</p>

73、<p>　　6.膜片彈簧小端半徑及分離軸承作用半徑</p><p>　　值主要由結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑以便安裝。分離軸承作用半徑大于。</p><p><b>　　7.公差與精度</b></p><p>　　離合器蓋的膜片彈簧支承處，要具有大的剛度和高的尺寸精度，壓力盤(pán)高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小

74、，支承環(huán)和支承鉚釘安裝尺寸精度要高，耐磨性要好。</p><p>　　3.3.2確定膜片彈簧的工作點(diǎn)位置</p><p>　　將表3-1中參數(shù)帶入式3-1可得</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　對(duì)（3-2）式求一次導(dǎo)數(shù)，可解出=F1的凹凸點(diǎn)，求二次導(dǎo)數(shù)可得拐點(diǎn)。</p>&

75、lt;p><b>　　凸點(diǎn)：mm時(shí)，N</b></p><p><b>　　凹點(diǎn)：mm時(shí)，N</b></p><p><b>　　拐點(diǎn)：mm時(shí)，N</b></p><p>　　當(dāng)離合器分離時(shí)，膜片彈簧加載點(diǎn)發(fā)生變化。設(shè)分離軸承對(duì)膜片彈簧指所加的載荷為F2，對(duì)應(yīng)此載荷作用點(diǎn)的變形λ2。由

76、</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　列出表3-5</b></p><p>　　表3-5　膜片彈簧工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)</p><p>　　從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出（

77、見(jiàn)圖3-3），該曲線的拐點(diǎn)H對(duì)應(yīng)著膜片彈簧壓平位置，而。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Δλ范圍內(nèi)壓緊力從F1B到F1A變化不大。當(dāng)分離時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)從B變到C ，為最大限度地減小踏板力，C點(diǎn)應(yīng)盡量靠近N點(diǎn)。</p><p>　　圖3-3 膜片彈簧彈性特性曲線圖</p><p>　　3.4 扭轉(zhuǎn)減振

78、器設(shè)計(jì)</p><p>　　扭轉(zhuǎn)減振器的計(jì)算主要包括性能參數(shù)和減振彈簧。 減振器的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼元件間阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩是兩個(gè)主要參數(shù)，決定了減振器的減振效果。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩和極限轉(zhuǎn)角等。 1.極限轉(zhuǎn)矩 極限轉(zhuǎn)矩受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取1.5，所以 2.扭轉(zhuǎn)角剛度 為了使共振現(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)。設(shè)計(jì)時(shí)，

79、可按經(jīng)驗(yàn)初選=，滿足。 3.阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 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)數(shù)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。一般按下式初選為:，取 4.預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明，增加，共振頻率將向減少頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。但是不應(yīng)大于，否則在反向工作時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取，取 </p>

80、<p>　　5.極限轉(zhuǎn)角 ° </p><p>　　3.4.1 減振彈簧的設(shè)計(jì)</p><p>　　1．減振彈簧的安裝位置，的尺寸應(yīng)盡可能大一些，一般取</p><p><b>　　，</b></p><p>

81、　　結(jié)合mm，得取49mm，則。 </p><p>　　2．全部減振彈簧總的工作負(fù)荷</p><p>　　3．單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷</p><p><b>　　N</b></p><p>　　式中Z為減振彈簧的個(gè)數(shù)，按表3.6選擇：</p><

82、p><b>　　取Z=6</b></p><p>　　表3.6　減振彈簧個(gè)數(shù)的選取 </p><p>　　圖3.4 扭轉(zhuǎn)減振器</p><p><b>　　4．減振彈簧尺寸</b></p><p>　　（1）選擇材料，計(jì)算許用應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械原理與

83、設(shè)計(jì)》采用65Mn彈簧鋼絲，設(shè)彈簧絲直徑mm,MPa,MPa。</p><p>　?。?）選擇旋繞比，計(jì)算曲度系數(shù)</p><p><b>　　根據(jù)下表選擇旋繞比</b></p><p>　　表3.7　旋繞比的薦用范圍</p><p>　　確定旋繞比，曲度系數(shù)</p><p><b>　

84、?。?）強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　mm，與原來(lái)的d接近，合格。</p><p>　　中徑 mm；外徑 mm</p><p>　?。?）極限轉(zhuǎn)角°取 °，則mm</p><p><b>　　（5）剛度計(jì)算</b></p><p>　　彈簧剛度

85、mm</p><p>　　其中，為最小工作力，</p><p>　　彈簧的切變模量MPa，則彈簧的工作圈數(shù)</p><p><b>　　取，總?cè)?shù)為</b></p><p>　　（6）彈簧的最小高度</p><p><b>　　mm</b></p><p&

86、gt;　?。?）減振彈簧的總變形量</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　（8）減振彈簧的自由高度</p><p><b>　　mm</b></p><p>　?。?）減振彈簧預(yù)緊變形量</p><p><b>　　mm</b>&

87、lt;/p><p>　?。?0）減振彈簧的安裝高度</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　（11）定位鉚釘?shù)陌惭b位置</p><p>　　取mm，則°，mm，mm，，合格。</p><p>　　3.5 從動(dòng)軸的計(jì)算</p><p><b&

88、gt;　　1．選材</b></p><p>　　因?yàn)閺膭?dòng)軸載荷較大而無(wú)很大沖擊，所以可以選40Cr調(diào)質(zhì)為材料。 </p><p><b>　　2．確定軸的直徑</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中，A為由材料與受載情況決定的系數(shù)，見(jiàn)表3.8:&

89、lt;/p><p>　　表3.8　軸常用幾種材料的及A值</p><p>　　取，n 為軸的轉(zhuǎn)速，r/min，則</p><p><b>　　mm，取mm。</b></p><p><b>　　3.6 從動(dòng)盤(pán)轂</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)經(jīng)從動(dòng)盤(pán)轂的花鍵孔輸出，變速

90、器第一軸花鍵軸就插在該花鍵孔內(nèi)。這樣，在離合器分離和結(jié)合過(guò)程中，從動(dòng)盤(pán)轂就能在花鍵軸上自由滑動(dòng)。花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選?。?lt;/p><p>　　為了保證從動(dòng)盤(pán)轂在變速器第一軸上滑動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生歪斜，影響離合器的分離徹底，從動(dòng)盤(pán)轂的軸向長(zhǎng)度不宜過(guò)小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對(duì)在艱難情況小工作的離合器，其盤(pán)轂的長(zhǎng)度可達(dá)花鍵外徑的1.4倍。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用碳鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理

91、，表面和心部硬度一般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。取，mm，mm，mm，mm，MPa。</p><p>　　驗(yàn)證：擠壓應(yīng)力的計(jì)算公式為： （3-6）</p><p>　　式中，P為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定：</p><p><b>　　

92、（3-7） </b></p><p>　　，分別為花鍵的內(nèi)外徑；</p><p>　　Z為從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目；取Z=1</p><p>　　h為花鍵齒工作高度；</p><p><b>　　n為花鍵齒數(shù)；</b></p><p><b>　　為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；</b>

93、;</p><p>　　為花鍵有效長(zhǎng)度，m。</p><p><b>　　4 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，首先對(duì)膜片彈簧離合器的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括從動(dòng)盤(pán)，壓盤(pán)及離合器蓋，膜片彈簧，以及參照教材對(duì)各零件進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x材，能滿足各種條件下的強(qiáng)度要求。然后對(duì)離合器總成主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算膜片彈簧、扭轉(zhuǎn)減震器等結(jié)構(gòu)的具體尺

94、寸。</p><p>　　相比傳統(tǒng)的離合器，本次設(shè)計(jì)的離合器選擇了優(yōu)點(diǎn)更多的膜片彈簧和拉式離合器。使用拉式離合器后，取消了中間支承各零件，只需一個(gè)支承環(huán)，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小。但是，拉式膜片彈簧的分離指是與分離軸承套筒總成嵌裝在一起的，需采用專(zhuān)門(mén)的分離軸承，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝拆卸較困難。其次，選擇的膜片彈簧較其他的彈簧也有許多優(yōu)點(diǎn)，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離桿的作用，使零件數(shù)目減少，重量減

95、輕；離合器結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化并顯著的縮短了離合器的軸間尺寸；再者，膜片彈簧具有良好的非線性特性，設(shè)計(jì)合理，可使摩擦片磨損到極限，壓緊力仍能維持很少改變，且可減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便。最后，在本次設(shè)計(jì)中，還針對(duì)從動(dòng)部分設(shè)計(jì)了扭轉(zhuǎn)減振器，這樣可以避免傳動(dòng)系發(fā)生扭轉(zhuǎn)共振，還可以利用扭轉(zhuǎn)減振器的彈性裝置來(lái)緩和傳動(dòng)系轉(zhuǎn)速急劇變化時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷。</p><p>　　本次離合器設(shè)計(jì)基本可以滿足設(shè)計(jì)要求：分離徹底；結(jié)合柔

96、和；操縱輕便，工作穩(wěn)定，而且尺寸合適，能正確安裝，完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　但是，在本次設(shè)計(jì)中也存在諸多不完善的地方，比如說(shuō)分離軸承及分離套筒與從動(dòng)軸的配合不是很合適等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐石安,江發(fā)潮.汽車(chē)離合器[M].清華大學(xué)出版社.2005. </p>

97、;<p>　　[2]劉惟信主編.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社,2001,7.</p><p>　　[3]王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社.2006.</p><p>　　[4]徐少軍，云中.工程制圖[M].長(zhǎng)沙.中南大學(xué)出版社，2007,9.</p><p>　　[5]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì),中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì).中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典[M].江西科學(xué)

98、技術(shù)出版社.2002. </p><p>　　[6]汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)匯編(2000～2004) [M].中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)研究所,2005.</p><p>　　[7]浦定真.膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)與研究[J].汽車(chē)技術(shù),2006,6. </p><p>　　[8]張金柱,韓玉敏,石美玉.汽車(chē)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2005.</p><

99、p>　　[9]王志明,胡樹(shù)根,王兆軍.汽車(chē)離合器蓋成形工藝和模具設(shè)計(jì)[J].實(shí)用技術(shù).2005（12）. </p><p>　　[10]王三民,諸文俊.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2002 .</p><p>　　[11]張鐵山,高翔,夏長(zhǎng)高,朱茂桃.汽車(chē)離合器傳動(dòng)片設(shè)計(jì)研究[J].江蘇理工學(xué)報(bào).2001（11）. </p><p

100、>　　[12]王寶璽.汽車(chē)拖拉機(jī)制造工藝學(xué) [M].機(jī)械工業(yè)出版社.2005. </p><p>　　[13]A. C. Rao. Trans. On the Performance of Kinematic Chains. CSME [J] 12 No. 2 ,1998.</p><p>　　[14]Ahern,Kathy,Manathung,Catherine.Clutch-S

101、taring Stalled Research StuDets. Innovative Higher Education,2004.</p><p>　　[15]KugimiyaT,YoshimuraN,Mitsui J (1998)Tribology of automatic transmission fluid. Tribol Lett 5(1):49–56.</p><p><

102、b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成除了自己付出的汗水外，還有指導(dǎo)老師的辛勤教誨。在這里我要特別感謝趙顯新老師，謝謝他們?cè)诎倜χ袑?duì)我的指正和教導(dǎo)，也因此使我在設(shè)計(jì)后的學(xué)習(xí)與人生的道路上向著更高更深層次地方向前進(jìn)！</p><p>　　趙顯新老師知識(shí)淵博、平易近人經(jīng)常利用休息時(shí)間為我指導(dǎo)。我在畫(huà)圖方面基礎(chǔ)很差，趙老師仔細(xì)審閱我的CAD圖紙，指出一系