離合器課程設(shè)計(jì)3

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言…………………………………………………………………………………………2</p><p>　　一、離合器概述……………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1離合器設(shè)計(jì)的基本要求……………………………………………………………3<

2、;/p><p>　　1.2膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)………………………………………………………………3</p><p>　　1.3膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)……………………………………………………………4</p><p>　　二、離合器摩擦片參數(shù)的確定……………………………………………………………4</p><p>　　2.1摩擦片參數(shù)的選擇………………………

3、…………………………………………4</p><p>　　2.2摩擦片基本參數(shù)的約束條件………………………………………………………8</p><p>　　三、膜片彈簧的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………10</p><p>　　3.1膜片彈簧基本參數(shù)的選擇…………………………………………………………10</p><p>

4、　　3.2膜片彈簧的彈性特性曲線…………………………………………………………11</p><p>　　3.3膜片彈簧基本參數(shù)的約束條件……………………………………………………13</p><p>　　3.4膜片彈簧強(qiáng)度計(jì)算與校核…………………………………………………………14</p><p>　　四、扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………

5、…15</p><p>　　4.1扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)………………………………………………………………15</p><p>　　4.2減振彈簧的計(jì)算……………………………………………………………………17</p><p>　　五、離合器其他主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………19</p><p>　　5.1從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)…

6、…………………………………………………………………20</p><p>　　5.2從動(dòng)片的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………20</p><p>　　5.3離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………20</p><p>　　5.4壓盤的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………21</p>

7、<p>　　六、離合器的操縱機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………22</p><p>　　6.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的要求……………………………………………………………22</p><p>　　6.2操縱機(jī)構(gòu)型式的選擇………………………………………………………………22</p><p>　　七、設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………

8、………………………………22</p><p>　　八、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………23</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　對(duì)于以內(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，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一

9、種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。主、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)是使離合器主、從動(dòng)部分分離的裝置。</p><p>　　隨著我國(guó)自動(dòng)檔轎車的增加，我國(guó)傳統(tǒng)離合器行業(yè)的發(fā)展前景日益擔(dān)憂，不少企業(yè)都在尋求新的持續(xù)發(fā)展的途徑。  DCT技術(shù)在中國(guó)良好的發(fā)展前景，將使我國(guó)摩擦

10、片汽車離合器行業(yè)獲得新的發(fā)展機(jī)遇。但是，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也很激烈，長(zhǎng)春一東是國(guó)內(nèi)汽車離合器制造行業(yè)龍頭企業(yè)，已形成75萬(wàn)套的生產(chǎn)力，是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大，系列最寬的離合器生產(chǎn)廠家，行業(yè)地位較高。公司在主機(jī)配套市場(chǎng)處于龍頭地位，面向全國(guó)64家主機(jī)廠供貨，占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)中重型商用車市場(chǎng)的半壁江山。  雙質(zhì)量飛輪是我國(guó)傳統(tǒng)汽車離合器發(fā)展的一種方向，目前我國(guó)已經(jīng)有Luk、Excedy等外資企業(yè)在中國(guó)組裝生產(chǎn)雙質(zhì)量飛輪，吉林大華、湖北三環(huán)的雙

11、質(zhì)量飛輪也進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，但雙質(zhì)量飛輪在我國(guó)發(fā)展前景依然有待市場(chǎng)進(jìn)一步驗(yàn)證。  液力變矩器需求隨著我國(guó)汽車自動(dòng)檔比重的增加而加大，國(guó)內(nèi)除上海薩克斯早已量產(chǎn)液力變矩器產(chǎn)品外，廣州優(yōu)達(dá)佳、上海Excedy、南京Valeo等外資企業(yè)已經(jīng)相繼開始組裝生產(chǎn)液力變矩器。由于我國(guó)AT技術(shù)的本土化存在很大困難，發(fā)展液力變矩器對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)仍存在較高的風(fēng)險(xiǎn)。</p><p><b>　　離合器概述</b&

12、gt;</p><p>　　1.1離合器設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止過載。</p><p>　　接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證起初起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊。</p><p>　　分離時(shí)要迅速、徹底。</p><p>　　從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要

13、小，以減輕換檔時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。</p><p>　　應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)效果，以保證工作溫度不致過高，延長(zhǎng)壽命。</p><p>　　操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。</p><p>　　具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　在本次離合器設(shè)計(jì)中，采用膜

14、片彈簧離合器。</p><p>　　1.2膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)</p><p>　　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><b>　　離合器蓋</b></p><p>　　離合器蓋一般為120°或90°旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的板殼沖壓結(jié)構(gòu)，通過螺栓與飛輪聯(lián)結(jié)在一

15、起。離合器蓋是離合器中結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的承載構(gòu)件，壓緊彈簧的壓緊力最終都要由它來(lái)承受。</p><p><b>　　膜片彈簧</b></p><p>　　膜片彈簧是離合器中重要的壓緊元件，在其內(nèi)孔圓周表面上開有許多均布的長(zhǎng)徑向槽，在槽的根部制成較大的長(zhǎng)圓形或矩形窗孔，可以穿過支承鉚釘，這部分稱之為分離指；從窗孔底部至彈簧外圓周的部分形狀像一個(gè)無(wú)底寬邊碟子，其截面為截圓

16、錐形，稱之為碟簧部分。</p><p><b>　　壓盤</b></p><p>　　壓盤的結(jié)構(gòu)一般是環(huán)形盤狀鑄件，離合器通過壓盤與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密相連。壓盤靠近外圓周處有斷續(xù)的環(huán)狀支承凸臺(tái)，最外緣均布有三個(gè)或四個(gè)傳力凸耳。</p><p><b>　　傳動(dòng)片</b></p><p>　　離合器接合時(shí)，飛

17、輪驅(qū)動(dòng)離合器蓋帶動(dòng)壓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過壓盤與從動(dòng)盤摩擦片之間的摩擦力使從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)；在離合器分離時(shí)，壓盤相對(duì)于離合器蓋作自由軸向移動(dòng)，使從動(dòng)盤松開。這些動(dòng)作均由傳動(dòng)片完成。傳動(dòng)片的兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)接，一般采用周向布置。在離合器接合時(shí)，離合器蓋通過它來(lái)驅(qū)動(dòng)壓盤共同旋轉(zhuǎn)；在離合器分離時(shí)，可利用它的彈性恢復(fù)力來(lái)牽動(dòng)壓盤軸向分離并使操縱力減小。</p><p><b>　　分離軸承總成<

18、;/b></p><p>　　分離軸承總成由分離軸承、分離套筒等組成。分離軸承在工作時(shí)主要承受軸向分離力，同時(shí)還承受在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用下的徑向力。目前國(guó)產(chǎn)的汽車中多使用角接觸推力球軸承，采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鏗基潤(rùn)滑脂，其端面形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平面時(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>　　1.3膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)</p

19、><p>　　膜片彈簧離合器與其他形式離合器相比，具有一系列優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　膜片彈簧離合器具有較理想的非線性彈性特性；</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，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小；</p><p>　　高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；</p><p>　

20、　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，磨損均勻；</p><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>　　離合器摩擦片參數(shù)的確定</p><p>　　2.1 摩擦片參數(shù)的選擇</p><p>　　2.1.1 初

21、選摩擦片外徑D、內(nèi)徑d、厚度b</p><p>　　摩擦片外徑是離合器基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和壽命，它和離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。</p><p>　　在確定外徑D時(shí)，有下列經(jīng)驗(yàn)公式可供初選時(shí)使用：</p><p><b>　　D=</b></p><p>　　式中，為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩,本設(shè)計(jì)中=247

22、N·m</p><p>　　為直徑系數(shù)，對(duì)于乘用車取=14.6。</p><p>　　所以，D=14.6=229.46mm</p><p>　　離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)表</p><p>　　摩擦片標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸，取D=250mm d=155mm b=3.5mm c=0.620 1-</p><p&

23、gt;　　2.1.2 離合器后備系數(shù)β的確定</p><p>　　后備系數(shù)β保證了離合器能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)，它有助于減少汽車起步時(shí)的滑磨，提高離合器的使用壽命。</p><p>　　為可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大，β不宜選取太??；但是為了使離合器尺寸不致過大，減少傳動(dòng)系的過載，使操縱更輕便等，后備系數(shù)不宜過大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β取小些；當(dāng)使

24、用條件惡劣，需要拖帶掛車時(shí)，為了提高起步能力，減少離合器滑磨，β取大些；貨車總質(zhì)量較大，β也應(yīng)該選取大些；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取β應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β也應(yīng)選取小些。</p><p>　　在開始設(shè)計(jì)離合器時(shí)，一般是參照統(tǒng)計(jì)資料，并根據(jù)汽車的使用條件，離合器結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，初步選定后備系數(shù)β。</p><p>　　汽車離合器后背系數(shù)β的取

25、值范圍</p><p>　　由于所設(shè)計(jì)的是轎車的離合器，所以選擇β=1.3</p><p>　　2.1.3 離合器傳遞的最大靜摩擦力矩TC</p><p>　　=1.3247=321.1N·m</p><p>　　2.1.4 單位壓力</p><p>　　摩擦面上的單位壓力P的值和離合器本身的工作條件,摩擦

26、片的直徑大小,后備系數(shù),摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān)。</p><p>　　離合器使用頻繁,工作條件比較惡劣單位壓力P較小為好。當(dāng)摩擦片的外徑較大時(shí)也要適當(dāng)降低摩擦片摩擦面上的單位壓力P。因?yàn)樵谄渌鼦l件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線速度大，滑磨時(shí)發(fā)熱厲害，再加上因整個(gè)零件較大，零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻，為了避免這些不利因素，單位壓力P應(yīng)隨摩擦片外徑的增加而降低。選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件

27、、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>　　式中，為摩擦因數(shù)取0.3；</p><p><b>　　為單位壓力（）</b></p><p><b>　　為摩擦面數(shù)取2；</b></p><p>　　為摩擦片外徑取250；</p><

28、p>　　為摩擦片內(nèi)徑取155；</p><p>　　摩擦片材料選擇石棉基材料，為單位壓力0.17，為摩擦因數(shù)取0.3。</p><p>　　當(dāng)摩擦片采用不同的材料時(shí)，取值范圍如下表</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>　　

29、⑴應(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>　?、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>　?、葻岱€(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>　?、赡ズ闲阅芤?，不致刮傷飛輪

30、及壓盤等零件的表面</p><p>　　⑹油水對(duì)摩擦性能的影響應(yīng)最小</p><p>　?、私Y(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無(wú)“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象</p><p>　　由以上的要求,目前車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,在該設(shè)計(jì)中選取的是石棉合成物制成的摩擦片。</p>

31、<p>　　2.2 離合器基本參數(shù)的約束條件</p><p><b>　?、?最大圓周速度</b></p><p>　　摩擦片外徑D（mm）的選取應(yīng)使最大圓周速度不超過,即</p><p>　　式中， 為摩擦片最大圓周速度（m/s）；</p><p>　　為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速取4000；</p>&

32、lt;p>　　為摩擦片外徑徑取250；</p><p><b>　　故符合約束條件。</b></p><p>　?、?摩擦片的內(nèi)、外徑比c應(yīng)在內(nèi)</p><p><b>　　故符合約束條件</b></p><p>　?、菫榱吮ＷC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

33、一定范圍內(nèi)，最大范圍為，即</p><p><b>　　1.2≤β≤4.0</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中所選β=1.3，故符合約束條件。</p><p>　　⑷ 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>　　本設(shè)計(jì)中d=155mm，（見后面扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì)），故

34、符合約束條件。</p><p>　?、蓡挝荒Σ撩娣e傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　式中，為離合器傳遞的最大靜摩擦力矩；</p><p>　　單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 ()</p><p><b>　　故符合約束要求。</b></p><p><b>　?、?單位壓力<

35、;/b></p><p>　　為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對(duì)于不同車型，單位壓力根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取， 的最大范圍為0.10～1.50Mpa，</p><p>　　由于已確定單位壓力＝0.17Mpa，在規(guī)定范圍內(nèi)，故滿足要求</p><p>　?、藛挝荒Σ撩娣e滑磨功</p><p>　　為了減少汽車起步過程

36、中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功w應(yīng)小于其許用值[w]。</p><p>　　汽車起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為：</p><p>　　式中，W為汽車起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)</p><p>　　m 為汽車總質(zhì)量取1479kg；</p><p>　　rr 為

37、輪胎滾動(dòng)半徑0.3262m；</p><p>　　i為汽車起步時(shí)所用變速器檔位的傳動(dòng)比3.5；</p><p>　　i為主減速器傳動(dòng)比4.4；</p><p>　　n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min),乘用車n取2000 r/min;</p><p>　　式中，W為汽車起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功取14539J</p><

38、p>　　對(duì)于乘用車：，則，符合約束條件。</p><p>　　摩擦片的相關(guān)參數(shù)如下表</p><p><b>　　膜片彈簧的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 膜片彈簧的基本參數(shù)的選擇</p><p>　　3.1.1 截錐高度H與板厚h比值和板厚h的選擇</p><p>　　為了保證

39、離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的一般為1.5～2.0，板厚h為2～4</p><p>　　故初選h=3, =1.8則H=1.8h=5.4.</p><p>　　3.1.2自由狀態(tài)下碟簧部分大端R、小端r的選擇和比值</p><p>　　當(dāng)時(shí)，摩擦片平均半徑</p><p>　　對(duì)于拉式膜片彈簧的r值宜取為大于或等于，即r

40、</p><p>　　取，，則，為了計(jì)算方便，R取整數(shù)，則</p><p>　　3.1.3膜片彈簧起始圓錐底角的選擇</p><p>　　，滿足9°～15°的范圍。</p><p>　　3.1.4 分離指數(shù)目n的選取</p><p><b>　　取為n=18。</b></

41、p><p>　　3.1.5 膜片彈簧小端內(nèi)半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><b>　　取，</b></p><p>　　3.1.6 切槽寬度δ1、δ2及半徑</p><p><b>　　取

42、滿足,則</b></p><p><b>　　故取</b></p><p>　　3.1.7 壓盤加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定</p><p><b>　　和需滿足下列條件：</b></p><p><b>　　故選擇</b></p><p&

43、gt;　　3.1.8膜片彈簧材料</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鋼60Si2MnA或50CrVA。</p><p>　　3.2 膜片彈簧的彈性特性曲線</p><p>　　假設(shè)膜片彈簧在承載過程中，其子午線剛性地繞上

44、地某中性點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　設(shè)通過支承環(huán)和壓盤加載膜片彈簧上地載荷(N)集中在支承點(diǎn)處，加載點(diǎn)間的相對(duì)軸向變形為x1(mm),則膜片彈簧的彈性特性如下式表示：</p><p>　　式中，E:彈性模量，鋼材料取E=2.06×Mpa；</p><p>　　:泊松比，鋼材料取=0.3；</p><p>　　R:自由狀態(tài)下碟簧部分

45、大端半徑，mm；</p><p>　　r:自由狀態(tài)下碟簧部分小端半徑，mm；</p><p>　　R1:壓盤加載點(diǎn)半徑，mm；</p><p>　　r1:支承環(huán)加載點(diǎn)半徑，mm；</p><p>　　H:自由狀態(tài)下碟簧部分內(nèi)截錐高度，mm；</p><p>　　h:膜片彈簧鋼板厚度，mm</p><

46、p>　　膜片彈簧特性曲線圖如下圖所示</p><p>　　3.3 膜片彈簧基本參數(shù)的約束條件</p><p>　　3.3.1為保證各工作點(diǎn)A、B、C有較合適的位置，應(yīng)使即</p><p><b>　　由上圖可知，</b></p><p><b>　　符合設(shè)計(jì)要求。</b></p>

47、<p>　　3.3.2 為滿足離合器的使用性能的要求，應(yīng)該滿足：</p><p>　　1.6≤H/h≤2.2</p><p>　　9O≤α≈H/（R-r）≤15O</p><p>　　本設(shè)計(jì)中H/h=5.4/3=1.8和α≈11.7O都符合離合器的使用性能的要求。</p><p>　　3.3.3 彈簧各部分有關(guān)尺寸比值符合一定的范

48、圍，即</p><p>　　1.2≤R/r≤1.35</p><p>　　70≤2R/h≤100</p><p>　　3.5≤R/rO≤5.0</p><p>　　根據(jù)所確定的參數(shù)可得R/r=128/102=1.255、2R/h=2×128/3=85.33、R/rO =128/34=3.76都符合上述要求。</p>&

49、lt;p>　　3.3.4 為使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，應(yīng)滿足：</p><p><b>　　推式：</b></p><p><b>　　拉式：</b></p><p>　　根據(jù)所確定的參數(shù)可得（D+d）/4=101.25，D/2=125，。符合上述要求。</p><p>　　3.3.5

50、根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求，應(yīng)滿足：</p><p><b>　??； ； </b></p><p>　　根據(jù)所確定的參數(shù)可知都符合彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求。</p><p>　　3.3.6 膜片彈簧的分離指起分離杠桿作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即：</p><p>　　根據(jù)所確定的參數(shù)可得符合設(shè)計(jì)要求。</p>

51、;<p>　　3.4膜片彈簧強(qiáng)度計(jì)算與校核</p><p>　　分析表明，B點(diǎn)的應(yīng)力值最高，通常只計(jì)算B點(diǎn)的應(yīng)力來(lái)校核膜片彈簧碟簧的強(qiáng)度。B點(diǎn)的應(yīng)力為</p><p>　　令,可求出達(dá)到極大值時(shí)的轉(zhuǎn)角φP</p><p>　　自由狀態(tài)時(shí)碟簧部分的圓錐底角α=11.7O =0.2rad</p><p>　　中性點(diǎn)半徑e=(R-r)

52、/ln(R/r)=114.5mm。此時(shí)</p><p>　　φP=0.2+3/(114.5-102)/2=0.32rad</p><p>　　離合器徹底分離時(shí),膜片彈簧子午斷面的實(shí)際轉(zhuǎn)角為,計(jì)算時(shí)，應(yīng)??；如果，則取。</p><p>　　在分離軸承推力F2（N）的作用下，B點(diǎn)還受彎曲應(yīng)力，其值為</p><p>　　式中，n為分離指數(shù)目（n=

53、18）；br為一個(gè)分離指根部的寬度（br=21mm）。</p><p>　　考慮到彎曲應(yīng)力是與切向壓應(yīng)力相互垂直的拉應(yīng)力，根據(jù)最大切應(yīng)力強(qiáng)度理論，B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中，膜片彈簧材料采用60Si2MnA，通常應(yīng)使不大于1500-1700MPa。本次設(shè)計(jì)中符合應(yīng)力要求</p><p>　　膜片彈簧的相關(guān)參數(shù)如表</p><

54、;p><b>　　扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)</p><p>　　由于現(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)方法通過不斷篩選獲得,且越來(lái)越趨向采用單級(jí)的減振器。</p><p><b>　　4.1.1極限轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　

55、　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，</p><p>　　Tj=(1.5～2.0) </p><p>　　對(duì)于乘用車，系數(shù)取2.0。</p><p>　　則Tj=2.0×＝2.0×247＝494（N·m）</p><p>　　4.1.2 扭轉(zhuǎn)剛度k</p><p&

56、gt;<b>　　由經(jīng)驗(yàn)公式初選</b></p><p><b>　　k Tj</b></p><p>　　即k＝Tj＝13×494＝6422（N·m/rad）</p><p>　　4.1.3 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩Tμ</p><p><b>　　可按公式初選Tμ</b&

57、gt;</p><p>　　Tμ＝（0.06～0.17）</p><p>　　取Tμ=0.1 =0.1×247=24.7(N·m)</p><p>　　4.1.4 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn</p><p>　　減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。</p><p><b>　　Tn滿足以下關(guān)系：</b

58、></p><p>　　Tn＝（0.05～0.15）且TnTμ＝24.7 N·m</p><p>　　而Tn＝（0.05～0.15）＝12.35～16.2 N·m</p><p>　　則初選Tn＝20N·m</p><p>　　4.1.5 減振彈簧的位置半徑</p><p>　　R0

59、的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取</p><p><b>　　則取</b></p><p>　　4.1.6 減振彈簧個(gè)數(shù)Zj</p><p>　　當(dāng)摩擦片外徑D250mm時(shí)，</p><p><b>　　Zj=4～6</b></p><p><b>　　故取Zj=6<

60、;/b></p><p>　　4.1.7 減振彈簧總壓力F</p><p>　　當(dāng)減振彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值Tj時(shí)，減振彈簧受到的壓力為</p><p>　　4.2 減振彈簧的計(jì)算</p><p>　　在初步選定減振器的主要參數(shù)以后，即可根據(jù)布置上的可能來(lái)確定和減振器設(shè)計(jì)相關(guān)的尺寸。</p><p>　　4.2

61、.1 減振彈簧的分布半徑R1</p><p>　　R1的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取</p><p>　　R1=(0.60～0.75)d/2</p><p>　　式中，d為離合器摩擦片內(nèi)徑</p><p><b>　　故</b></p><p>　　4.2.2單個(gè)減振器的工作壓力P</p>

62、<p>　　4.2.3 減振彈簧尺寸</p><p><b>　　1）彈簧中徑Dc</b></p><p>　　其一般由布置結(jié)構(gòu)來(lái)決定，通常</p><p>　　Dc=11～15mm</p><p><b>　　故取Dc=14mm</b></p><p><

63、;b>　　2）彈簧鋼絲直徑d</b></p><p>　　式中，扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力]可取550～600Mpa,故取為580Mpa</p><p><b>　　d取4.5 mm</b></p><p><b>　　3）減振彈簧剛度k</b></p><p>　　應(yīng)根據(jù)已選定的減振器扭轉(zhuǎn)剛度

64、值k及其布置尺寸R1確定，即</p><p>　　4）減振彈簧有效圈數(shù)</p><p>　　5）減振彈簧總?cè)?shù)n</p><p>　　其一般在6圈左右，與有效圈數(shù)之間的關(guān)系為</p><p>　　n=+(1.5～2)=6</p><p><b>　　減振彈簧最小高度</b></p>

65、<p><b>　　=29.7mm</b></p><p><b>　　彈簧總變形量</b></p><p><b>　　減振彈簧總變形量</b></p><p>　　==29.7+3.85=33.55mm</p><p><b>　　減振彈簧預(yù)變形量<

66、;/b></p><p>　　減振彈簧安裝工作高度</p><p>　　=33.55-0.156=33.394mm</p><p>　　6）從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂的最大轉(zhuǎn)角</p><p>　　最大轉(zhuǎn)角和減振彈簧的工作變形量有關(guān)，其值為</p><p><b>　　=4.234°</b>

67、;</p><p>　　7）限位銷與從動(dòng)盤轂缺口側(cè)邊的間隙</p><p>　　式中，為限位銷的安裝尺寸。值一般為2.5～4mm。</p><p>　　所以可取為4mm, 為54mm.</p><p><b>　　8）限位銷直徑</b></p><p>　　按結(jié)構(gòu)布置選定，一般</p>

68、<p>　?。?.5～12mm。</p><p><b>　　可取為10mm</b></p><p>　　扭轉(zhuǎn)減振器相關(guān)參數(shù)表</p><p>　　離合器其它主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1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，它幾乎

69、承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的遲鈍可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩T</p><p><b>　　花鍵尺寸表</b></p><p><b>　　表5</b></p><p><b>　　5.2從動(dòng)片的設(shè)計(jì)</b></p>&

70、lt;p>　　從動(dòng)盤對(duì)離合器工作性能影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下要求：</p><p>　　1)從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。</p><p>　　2) 從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈性，使離合器結(jié)合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，以減小磨損。</p><p>　　3)應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。</p>

71、<p>　　本次設(shè)計(jì)初選從動(dòng)片厚度為2mm</p><p>　　5.3離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p>　　1)應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時(shí)的分離行程，減小壓盤升程，嚴(yán)重時(shí)使摩擦面不能徹底分離。</p><p>　　2)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>　　3)蓋

72、的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。</p><p>　　4)為了便于通風(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過高，可在離合器蓋上開較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。</p><p>　　乘用車離合器蓋一般用08、10鋼等低碳鋼板。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)初選08鋼板厚度為3mm</p><p><b>　　5.4壓盤的設(shè)計(jì)</

73、b></p><p>　　5.4.1壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求:</p><p>　　1)壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量,以增大熱容量，減小溫，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，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，也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。</p><p>　　2)壓盤應(yīng)具有較大剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以

74、免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為15～25 mm 。</p><p>　　3)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)不低于15～20 g·cm 。</p><p>　　4)壓盤高度(從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離)公差要小。</p><p>　　壓盤形狀較復(fù)雜，要求傳熱性好，具有較高的摩擦因數(shù)，通常采用灰鑄鐵，一般采用HT

75、200、HT250、HT300，硬度為170～227HBS。</p><p>　　5.4.2壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇</p><p>　　t = (1)</p><p>　　m = = (2)</p><p>　　式中，W

76、為汽車起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，取W=14539J</p><p>　　γ為傳到壓盤的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤. γ=0.5；</p><p>　　m為壓盤質(zhì)量(kg)</p><p><b>　　V為壓盤估算面積；</b></p><p>　　c為壓盤的比熱容，鑄鐵：c=481.4 J/(kg

77、83;)；</p><p>　　為鑄鐵密度，取7800 kg/m；</p><p>　　為摩擦片外徑取250；</p><p>　　為摩擦片內(nèi)徑取155；</p><p>　　h為壓盤厚度，取=15 mm； </p><p><b>　　t為壓盤溫升（）</b></p><p&

78、gt;　　滿足壓盤溫升不超過8~10要求。</p><p>　　六、離合器的操縱機(jī)構(gòu)</p><p>　　6.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的要求</p><p>　　1.踏板力要盡可能小，乘用車一般在80-150N范圍內(nèi)，商用車不大于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180mm。</p&g

79、t;<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.應(yīng)有踏板行程限位裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件因受力過大而損壞。</p><p>　　5.應(yīng)有足夠的剛度。</p><p><b>　　6傳動(dòng)效率要高。</b></p><p>　　7.發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及

80、車架和駕駛室的變形不會(huì)影響其正常工作。</p><p>　　8工作可靠、壽命長(zhǎng)，維修保養(yǎng)方便。</p><p>　　6.2操縱機(jī)構(gòu)型式的選擇</p><p>　　常用的離合器操縱機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械式、液壓式等。</p><p>　　液壓式操縱機(jī)構(gòu)主要由主缸、工作缸和管路等部分組成，具有傳動(dòng)效率高、質(zhì)量小、布置方便、便于采用吊掛踏板、駕駛室容易密封

81、、駕駛室和車架變形不會(huì)影響其正常工作、離合器接合較柔和等優(yōu)點(diǎn)。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)我們選擇液壓式操縱機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　七、 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)《汽車設(shè)計(jì)》這門課掌握程度以及鍛煉同學(xué)們親自設(shè)計(jì)制作的能力。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過程中雖遇到了很多困難，但通過同學(xué)們間相互探討、查閱書籍以及指導(dǎo)老師的幫助得到了解決。</p>

82、<p>　　課程設(shè)計(jì)時(shí)間雖然短暫，但卻讓我們學(xué)到了很多知識(shí)，對(duì)于書本上了理論有了一個(gè)很好的延伸和應(yīng)用。為今后在工作崗位上打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　對(duì)于指導(dǎo)老師認(rèn)真細(xì)致的指導(dǎo)以及同學(xué)的幫助，我表示最真摯的感謝。</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器