畢業(yè)設(shè)計(jì)----汽車(chē)摩擦離合器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)已知車(chē)型所給的離合器參數(shù)進(jìn)行分析和計(jì)算，找出離合器摩擦片燒傷的原因，是因?yàn)檠b載機(jī)在最大坡道起步時(shí)單位摩擦面積滑摩功小于其許用值。通過(guò)比較選擇離合器的改進(jìn)方案。對(duì)離合器摩擦片參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，增大離合器的摩擦面積，使裝載機(jī)在最大坡道起步時(shí)單位摩擦面積滑摩功大于其許用值，從根本上解決了離合器燒傷的問(wèn)題。扭轉(zhuǎn)減振器采用14個(gè)減振彈

2、簧，有效的起到了減振作用。壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式采用傳力片式，使制造變的簡(jiǎn)單。壓緊彈簧采用膜片彈簧形式使裝載機(jī)起步更加平穩(wěn)。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The models are known to clutch the parameters for analysis and calculations, the clutch fr

3、iction-burn identify the reasons is because most loader in the ramp area of friction units start at power sliding friction is less than its allowable value. By comparing select clutch of improvement programmes. Friction

4、parameters of the film to optimize and increase the friction clutch size, the largest vehicle in the ramp area of friction units start at the Mount Gong big slide in its value-use, and funda</p><p><b>

5、　　第1章　緒論</b></p><p>　　隨著裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率的不斷提高和裝載機(jī)電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)離合器的要求也越來(lái)越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的圓柱彈簧與膜片彈簧再結(jié)構(gòu)反面都在不斷的得到優(yōu)化創(chuàng)新，而傳統(tǒng)的操縱形式也正向自動(dòng)操縱形式發(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

6、><p>　　本文以載貨裝載機(jī)離合器為例，介紹了離合器的不同分類(lèi)及基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并設(shè)計(jì)了單片、周置圓柱螺旋彈簧離合器的主要參數(shù)及尺寸。另外還設(shè)計(jì)了壓緊彈簧，扭轉(zhuǎn)減振器以及離合器的操縱機(jī)構(gòu)和主要零部件，并根據(jù)約束條件確定了離合器的各參數(shù)及尺寸是否符合要求，同時(shí)還對(duì)個(gè)別零部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。最后，對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行了Pro/E三維建模。本次設(shè)計(jì)的離合器采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新與改進(jìn)，其特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

7、方便、輕巧、耐用其易于制造。</p><p><b>　　第2章　離合器簡(jiǎn)介</b></p><p>　　2.1 離合器的功用</p><p>　　1、保證裝載機(jī)平穩(wěn)起步這是離合器的首要功能。在裝載機(jī)起步前，自然要先起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。而裝載機(jī)起步時(shí)，裝載機(jī)是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳動(dòng)系（它聯(lián)系著整個(gè)裝載機(jī)）與發(fā)動(dòng)機(jī)剛性地聯(lián)系，則變速器

8、一掛上檔，裝載機(jī)將突然向前沖一下，但并不能起步。這是因?yàn)檠b載機(jī)從靜止到前沖時(shí)，產(chǎn)生很大慣性力，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成很大地阻力矩。在這慣性阻力矩作用下，發(fā)動(dòng)機(jī)在瞬時(shí)間轉(zhuǎn)速急劇下降到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（一般300-500RPM）以下，發(fā)動(dòng)機(jī)即熄火而不能工作，當(dāng)然裝載機(jī)也不能起步。</p><p>　　2、保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平順</p><p>　　在裝載機(jī)行駛過(guò)程中，為適應(yīng)不斷變化的行駛條件，傳動(dòng)系經(jīng)常要

9、更換不同檔位工作。實(shí)現(xiàn)齒輪式變速器的換檔，一般是撥動(dòng)齒輪或其他掛檔機(jī)構(gòu)，使原用檔位的某一齒輪副推出傳動(dòng)，再使另一檔位的齒輪副進(jìn)入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板，中斷動(dòng)力傳動(dòng)，便于使原檔位的嚙合副脫開(kāi)，同時(shí)使新檔位嚙合副的嚙合部位的速度逐步趨向同步，這樣進(jìn)入嚙合時(shí)的沖擊可以大大的減小，實(shí)現(xiàn)平順的換檔。 3、防止傳動(dòng)系過(guò)載當(dāng)裝載機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，若沒(méi)有離合器，則發(fā)動(dòng)機(jī)將因和傳動(dòng)系剛性連接而急劇降低轉(zhuǎn)速，因而其中所有運(yùn)動(dòng)件將產(chǎn)

10、生很大的慣性力矩（其數(shù)值可能大大超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)所發(fā)出的最大扭距），對(duì)傳動(dòng)系造成超過(guò)其承載能力的載荷，而使機(jī)件損壞。有了離合器，便可以依靠離合器主動(dòng)部分和從動(dòng)部分之間可能產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以消除這一危險(xiǎn)。因此，我們需要離合器來(lái)限制傳動(dòng)系所承受的最大扭距，保證安全。</p><p>　　2.2 離合器的分類(lèi)</p><p>　　裝載機(jī)離合器常用的可分為機(jī)械離合器和牙嵌離合器兩大類(lèi)，另外還有安

11、全離合器以及具有特殊功用的定向離合器、離心離合器、電磁粉末離合器等。</p><p>　　2.3 離合器設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　1）在任何行駛條件下，能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　2）接合時(shí)平順柔和，保證裝載機(jī)起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。</p><p>　　3）分離時(shí)要迅速、徹底。</p><

12、p>　　4）從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊。</p><p>　　5）有良好的吸熱能力和通風(fēng)散熱效果，保證離合器的使用</p><p><b>　　壽命。</b></p><p>　　6）避免傳動(dòng)系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振，具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊的</p><p><b>　　能力。</b&g

13、t;</p><p>　　7）操縱輕便、準(zhǔn)確。</p><p>　　8）作用在從動(dòng)盤(pán)上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過(guò)</p><p>　　程中變化要盡可能小，保證有穩(wěn)定的工作性能。</p><p>　　9）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡。</p><p>　　10）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊，制造工藝性好，維修、調(diào)整方便等。&

14、lt;/p><p>　　2.4 離合器的工作原理 </p><p>　　離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)(液力偶合器)，或是用磁力傳動(dòng)(電磁離合器)來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合，在傳動(dòng)過(guò)程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)。 目前在裝載機(jī)上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡(jiǎn)稱為摩擦離合器)。 </p><p>　　2.5

15、 摩擦離合器結(jié)構(gòu)方案分析</p><p>　　2.5.1 摩擦離合器主要組成及工作原理</p><p>　　摩擦離合器主要由主動(dòng)部分（發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪、離合器蓋和壓盤(pán)等）、從動(dòng)部分（從動(dòng)盤(pán)）、壓緊機(jī)構(gòu)（壓緊彈簧）和操縱機(jī)構(gòu)（分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動(dòng)部件等）四部分組成。</p><p>　　摩擦離合器利用摩擦力傳遞扭矩。接合時(shí)，主、從摩擦片在一定壓力下壓緊。主動(dòng)軸

16、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，接合面間產(chǎn)生足夠大的摩擦力，帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。分離時(shí)壓緊力消失，接合面分離，摩擦力隨之消失，從動(dòng)軸不動(dòng)。摩擦離合器的工作可分為接合正常工作和分離3個(gè)階段。在接合和分離階段，從動(dòng)摩擦片的轉(zhuǎn)速低于主動(dòng)摩擦件，會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，導(dǎo)致工作面發(fā)熱和磨損。如要求接合平穩(wěn)，應(yīng)盡量在空載下接合。摩擦離合器離合迅速，允許主、從動(dòng)軸在任意轉(zhuǎn)速下離合；接合時(shí)沖擊與振動(dòng)均較小，有過(guò)載保護(hù)作用。 2.5.2 摩擦離合器的分類(lèi)</p>

17、<p>　　現(xiàn)代各類(lèi)裝載機(jī)上應(yīng)用最廣泛的離合器是干式盤(pán)形摩擦離合器，可按從動(dòng)盤(pán)數(shù)目不同、壓緊彈簧布置形式不同、壓緊彈簧結(jié)構(gòu)形式不同和分離時(shí)作用力方向不同分類(lèi)如下：</p><p>　　表2-1 摩擦離合器的分類(lèi)[1]</p><p>　　2.5.3 壓緊彈簧和布置形式的選擇</p><p>　　周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

18、制造容易，因此應(yīng)用較為廣泛。此結(jié)構(gòu)中彈簧壓力直接作用于壓盤(pán)上。為了保證摩擦片上壓力均勻，壓緊彈簧的數(shù)目不應(yīng)太少，要隨摩擦片直徑的增大而增多，而且應(yīng)當(dāng)是分離杠桿的倍數(shù)。在某些重型裝載機(jī)上，由于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩較大，所需壓緊彈簧數(shù)目較多，可將壓緊彈簧布置在兩個(gè)同心圓周上。壓緊彈簧直接與壓盤(pán)接觸，易受熱退火，且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速很高時(shí)，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，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力隨之降低。此外，彈簧靠到它的定位面上，

19、造成接觸部位嚴(yán)重磨損，甚至?xí)霈F(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。</p><p>　　中央彈簧離合器采用一至兩個(gè)圓柱螺旋彈簧或用一個(gè)圓錐彈簧作為壓緊彈簧，并且布置在離合器的中心，此結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大。由于可選較大的杠桿比，因此可得到足夠的壓緊力，且有利于減小踏板力，</p><p>　　使操縱輕便。此外，壓緊彈簧不與壓盤(pán)直接接觸

20、 </p><p>　　2-1 膜片彈簧離合器</p><p>　　不會(huì)使彈簧受熱退火，通過(guò)調(diào)整墊片或螺紋容易實(shí)現(xiàn)對(duì)壓緊力的調(diào)整。這種結(jié)構(gòu)多用于重型裝載機(jī)上。</p><p>　　斜置彈簧離合器的彈簧壓力斜向作用在傳力盤(pán)上，并通過(guò)壓桿作用在壓盤(pán)上。這種結(jié)構(gòu)的顯著優(yōu)點(diǎn)是在摩擦片磨損或

21、分離離合器時(shí)，壓盤(pán)所受的壓緊力幾乎保持不變。與上述兩種離合器相比，具有工作性能穩(wěn)定、踏板力較小的突出優(yōu)點(diǎn)。此結(jié)構(gòu)在重型裝載機(jī)上已有采用。</p><p>　　膜片彈簧離合器(圖2—1)中的膜片彈簧圖</p><p>　　2-2 拉式膜片彈簧離合器</p><p>　　是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指組成，它與其它形式的離合器相比具有如下一系列優(yōu)

22、點(diǎn)：</p><p>　　1)膜片彈簧具有較理想的非線性特性，彈簧壓力在摩擦片允許磨損范圍內(nèi)基本不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變；對(duì)于圓柱螺旋彈簧，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，壓力則大大增加。</p><p>　　2)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)量小。</p>

23、;<p>　　3)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降。</p><p>　　4)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&

24、gt;<p>　　7)有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。</p><p>　　但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對(duì)材質(zhì)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，膜片彈簧離合器不僅在轎車(chē)上被大量采用，而且在輕、中、重型貨車(chē)以及客車(chē)上也被廣泛采用。</p><p&

25、gt;　　拉式膜片彈簧離合器(圖2—2)中，其膜片彈簧的安裝方向與推式相反。在接合時(shí)，膜片彈簧的大端支承在離合器蓋上，而以中部壓緊在壓盤(pán)上。將分離軸承向外拉離飛輪，即可實(shí)現(xiàn)分離。 </p><p>　　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，需專(zhuān)門(mén)的分離軸承，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝和拆卸較困難，且分離行程略比推式大些。由于拉式膜片彈簧離合器綜合性能優(yōu)越，它已在一些裝載機(jī)中得以應(yīng)用

26、日趨廣泛。</p><p>　　3．膜片彈簧支承形式 </p><p>　　推式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)按支承環(huán)數(shù)目不同分為三種。圖2—3為雙支承環(huán)形式，其中圖2—3a用臺(tái)肩式鉚釘將膜片彈簧、兩個(gè)支承 圖2-2 拉式膜片彈簧離合器環(huán)與離合器蓋定位鉚合在一起，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是早已采用的傳統(tǒng)形式；圖2—3b在鉚釘上裝硬化襯套和剛性擋環(huán)，可提高耐磨性和使用壽命

27、，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；圖2—3c取消了鉚釘，在離合器蓋內(nèi)邊緣上伸出許多舌片，將膜片彈簧、兩個(gè)支承環(huán)與離合器蓋彎合在一起，使結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)化、耐久性良好，因此其應(yīng)用日益廣泛。</p><p>　　圖 </p><p>　　圖2-3推式膜片彈簧雙支承環(huán)形式 圖2-4 推式膜片彈簧單

28、支承環(huán)形</p><p>　　圖2—4為單支承環(huán)形式。在沖壓離合器蓋上沖出一個(gè)環(huán)圖形凸臺(tái)來(lái)代替后支承環(huán)(圖2—4a)使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)(圖2—4b)，以消除膜片彈簧與支承環(huán)之間的軸向間隙。</p><p>　　圖2—5為無(wú)支承環(huán)形式，利用斜頭鉚釘?shù)念^部與沖壓離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺(tái)將膜片彈簧鉚合在一起而取消前、后支承環(huán)(圖2—5a)；或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前

29、支承環(huán)，離合器蓋上環(huán)形凸臺(tái)代替后支承環(huán)(圖2—5b)，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化；或取消鉚釘，離合器蓋內(nèi)邊緣處伸出的許多舌片將膜片彈簧與彈性擋環(huán)和離合器蓋上的環(huán)形凸臺(tái)彎合在一起(圖2—5c)，結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單。</p><p>　　圖2—6為拉式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)形式，其中圖2—6a為無(wú)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；圖2—6b為單支承環(huán)形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋中的支承環(huán)上。這兩種支承形式常

30、用于轎車(chē)和貨車(chē)上。</p><p>　　圖2-5 推式膜片彈簧無(wú)支承環(huán)形式 圖2-6 拉式膜片彈簧支承形式</p><p>　　2.5.4 從動(dòng)盤(pán)數(shù)的選擇</p><p>　　對(duì)轎車(chē)和輕型、微型貨車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大。在布置尺寸允許的條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤(pán)。單片離合器(圖2—7)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，用時(shí)能保證分離徹

31、底、接合平順。</p><p>　　雙片離合器(圖2—8)與單片離合器相比，由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較小，另外接合較為平順但中間壓盤(pán)通風(fēng)散熱不良，兩片起步負(fù)載不均，因而容易燒壞摩擦片，分離也不夠徹底設(shè)計(jì)時(shí)在結(jié)構(gòu)上必須采取相應(yīng)的措施。這種結(jié)構(gòu)一般用傳遞轉(zhuǎn)矩較大且徑向尺寸受到限制的場(chǎng)合。</p><p>　　圖2-7 單片離合

32、器 圖2-8 雙片離合器</p><p>　　多片離合器多為濕式，它有分離不徹底、軸向尺寸和質(zhì)量大等缺點(diǎn)，以往主要用于行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。但它具有接合平順柔和、摩擦表面溫度較低、磨損較小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于重型牽引車(chē)和自卸車(chē)上。</p><p>　　2.5.5 對(duì)摩擦離合器的基本性能要求</p><p

33、>　　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>　　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>　　從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些，這樣，在分離離合器換擋時(shí)，與變速器輸 出軸相連部分的轉(zhuǎn)速比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊；</p><p>　　具有緩和轉(zhuǎn)動(dòng)方向沖擊，衰減該方向

34、振動(dòng)的能力，且噪音??；</p><p>　　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>　　操縱省力，維修保養(yǎng)方便。</p><p>　　雙片、推式、膜片彈簧離合器</p><p>　　第3章 離合器主要參數(shù)及尺寸的選擇</p><p>　　摩擦離合器是靠存在于主從動(dòng)部分摩擦表面尖的摩擦力矩來(lái)傳遞發(fā)動(dòng)

35、機(jī)扭矩的.</p><p>　　離合器的靜摩擦力矩根據(jù)摩擦定律可表示為</p><p>　　[1] (3-1)</p><p>　　式中f為摩擦面間的摩擦因數(shù)；F為壓盤(pán)施加在摩擦面上的工作壓力；Rc為摩擦片的平均摩擦半徑；Z為摩擦面數(shù)；單片摩擦離合器Z=2，雙片摩擦離合器Z=4。</p><p&

36、gt;　　假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有</p><p><b>　　(3-2) </b></p><p>　　式中p0為單位壓力；D為摩擦片外徑；d為摩擦片內(nèi)徑。 </p><p>　　摩擦片的平均摩擦半徑RC根據(jù)壓力均勻的假設(shè)，可表示為</p&g

37、t;<p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　當(dāng)d/D≥0.6時(shí)，RC可相當(dāng)準(zhǔn)確地由下式計(jì)算</p><p><b>　　(3-4)</b></p><p><b>　　則有：</b></p><p><b>　　(3-5)</b

38、></p><p>　　式中，c為摩擦片內(nèi)外徑之比，c=d/D，一般在0.53～0.70之間。</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)TC應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即</p><p>　　TC=β[2] (3-6)</p><p>　　式中，為

39、發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　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>　　離合器基本參數(shù)的選擇 </p><p>　　基本參數(shù)主要有性能參數(shù)β和ρ0，尺寸參數(shù)D和d及摩擦片厚度b。以及結(jié)構(gòu)參數(shù)摩擦面數(shù)Z和離合器間隙△t，最后還有摩擦因數(shù)f。</p><p>　　3

40、.1 摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b的確定</p><p>　　摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b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，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。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是重要的參數(shù)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N·m）來(lái)選定D時(shí)，有</p><p>　　D=100 [3] (3-7)

41、</p><p>　　式中，系數(shù)A反映了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對(duì)D的影響，可參考下列范圍：</p><p><b>　　小轎車(chē)A=47</b></p><p>　　一般載貨車(chē)A=36（單片）或A=50（雙片）；</p><p>　　自卸車(chē)或使用條件惡劣的載貨車(chē)A=19。</p><p>　　本離合器選

42、取A=54</p><p>　　所以求得D=436mm 取D=430mm</p><p>　　根據(jù)我國(guó)摩擦片尺寸的標(biāo)準(zhǔn)并查表得</p><p>　　D=430mm d=230mm b=4mm C=0.535 </p><p><b>　　3.2 后備系數(shù)β</b></p><p>

43、;　　后備系數(shù)β是離合器一個(gè)重要設(shè)計(jì)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)，應(yīng)保證離合器應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、要防止離合器滑磨過(guò)大、要能防止傳動(dòng)系過(guò)載。因此，在選擇β時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1）為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，β不宜選取太?。?lt;/p><p>　　2）為減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；</p><p

44、>　　3）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>　　4）當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；</p><p>　　5）裝載機(jī)總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；</p><p>　　6）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>　　7）發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，

45、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取小些；</p><p>　　8）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>　　9）雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。 </p><p>　　表3-1 離合器后備系數(shù)β的取值范圍[3]</p><p>　　本離合器β取值為2.2</p><p>　　3.3 單位壓力ρ0&l

46、t;/p><p>　　單位壓力ρ0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)， ρ0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， ρ0應(yīng)取小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增大ρ0 。</p><p>　　表3-2

47、 摩擦片單位壓力ρ0的取值范圍[3]</p><p>　　本離合器摩擦片單位壓力ρ0取值0.2MPa,摩擦片采用石棉基材料。</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>　　表3-3 摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍[1]</p><p>　　本離合器選取摩擦因數(shù)f為0.3</p><

48、;p><b>　　摩擦面數(shù)Z=2</b></p><p>　　離合器間隙△t是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回拉彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過(guò)程中離合器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿之間留有的間隙。</p><p>　　該間隙△t一般為3-4mm。</p><p>　　第4章 膜片彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

49、;<p>　　膜片彈簧尺寸初定后，需要計(jì)算出其載荷—變形特性并做出分析，以便確認(rèn)其彈簧的工作特性曲線的形狀是否合理，能定出合適的工作點(diǎn)位置，然后還需要確定膜片彈簧的分離載荷及分離行程大小，對(duì)膜片彈簧的強(qiáng)度作出分析，判斷其能否可靠工作，最終選出膜片彈簧的尺寸。</p><p>　　參考一定的樣品參數(shù)，并本次設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)的具體情況，初步選定膜片彈簧的尺寸：</p><p>　　H/

50、h=1.54, R/r=1.25, a=H/（R-r）= , H=8.0mm, h=5.2mm, D=430mm, d=230mm, L=195mm, l=161mm, R=200mm,r=160mm =27mm, =50mm, n=18</p><p>　　4.1 畫(huà)出【1】P110 （4—6—1）P1——λ1特性曲線</p><p><b&g

51、t;　　設(shè)： </b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　因此公式 【1】P110 （4—6—1）就成為</p><p>　　把相關(guān)數(shù)據(jù)代入上述各式，得</p><p>　　= 25437 </p><p>　　由不同的，計(jì)算出的及和，結(jié)果列表如

52、下：</p><p><b>　　畫(huà)出——特性曲線</b></p><p>　　4.2確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為，有特性曲線圖可查得膜片彈簧的壓緊力：</p><p><b>　　==17422N</b></p><p>

53、;<b>　　校核后備系數(shù)：</b></p><p>　　離合器徹底分離時(shí)，膜片彈簧大端的變形量為：</p><p>　　壓盤(pán)的行程為=2.4mm，故</p><p>　　離合器剛開(kāi)始分離時(shí)，壓盤(pán)的行程=1.5mm，此時(shí)膜片彈簧大端的變形量為</p><p>　　摩擦片磨損后，其最大磨損量，故</p>&l

54、t;p>　　4.3求離合器徹底分離時(shí)分離軸承作用的載荷</p><p>　　由公式【1】P114(4-6-4),取則得</p><p>　　4.4求分離軸承的行程</p><p>　　由公式[1]P113（4-6-2）取，則</p><p>　　由公式[1]P114（4-6-8）</p><p>　　由公式[1]

55、P114（4-6-7）得</p><p><b>　　帶入有關(guān)數(shù)據(jù)，得</b></p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　4.5強(qiáng)度校核</b></p><p>　　膜片彈簧大端的最大變形（離合器徹底分離時(shí)）</p><

56、p>　　第5章 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 扭轉(zhuǎn)減振器簡(jiǎn)介</p><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(kāi)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。所以，扭轉(zhuǎn)減

57、振器具有如下功能：</p><p>　　1)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。</p><p>　　2)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。</p><p>　　3)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與噪聲。</p><

58、p>　　4)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。扭轉(zhuǎn)減振器具有線性和非線性特性兩種。單級(jí)線性減振器其彈性元件一般采用圓柱螺旋彈簧，廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)裝載機(jī)中。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)時(shí)，由于怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)不均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪齒間的敲擊，從而產(chǎn)生令人厭煩的變速器怠速噪聲。在扭轉(zhuǎn)減振器中另設(shè)置一組剛度較小的彈簧，使其在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下起作用，以消除變速器怠速噪聲，此時(shí)可得到兩級(jí)非線性特性，第一級(jí)的剛度

59、很小，稱為怠速級(jí)，第二級(jí)的剛度較大。目前，在柴油機(jī)裝載機(jī)中廣泛采用具有怠速級(jí)的兩級(jí)或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器。</p><p>　　在扭轉(zhuǎn)減振器中，也有采用橡膠代替螺旋彈簧作為彈性元件，以液體阻尼器代替干摩擦阻尼的新結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖5-1 單級(jí)線性減速器的扭轉(zhuǎn)特性</p><p><b>　　圖5-2 從動(dòng)盤(pán)</b></p&g

60、t;<p>　　圖5-3 扭轉(zhuǎn)減振器示意圖(1)</p><p>　　圖5-4扭轉(zhuǎn)減振器示意圖(2)</p><p><b>　　5.2 參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　減振器的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼摩擦元件間的摩擦轉(zhuǎn)矩是兩個(gè)主要參數(shù)。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。</p><p><

61、;b>　　極限轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　極限轉(zhuǎn)矩為減振器在消除限位銷(xiāo)與從動(dòng)盤(pán)轂缺口之間的間隙△1時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷(xiāo)起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 </p><p>　　[7] （5-1）</p><p>　　式中，貨車(chē)

62、：系數(shù)取1．5，轎車(chē)：系數(shù)取2．0。</p><p>　　本離合器設(shè)計(jì)中T=1.5=1.5x1028=1542N·m</p><p>　　圖5-5 減速器尺寸簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)剛度</b></p><p>　　為了避免引起系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用

63、工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。</p><p>　　決定于減振彈簧的線剛度及其結(jié)構(gòu)布置尺寸。</p><p>　　設(shè)減振彈簧分布在半徑為Ro的圓周上，當(dāng)從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂轉(zhuǎn)過(guò)弧度時(shí)，彈簧相應(yīng)變形量為Ro。此時(shí)所需加在從動(dòng)片上的轉(zhuǎn)矩為</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中，T為使從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂轉(zhuǎn)過(guò)

64、弧度所需加的轉(zhuǎn)矩(N·m)；K為每個(gè)減振彈簧的線剛度(N／mm)；為減振彈簧個(gè)數(shù)；Ro為減振彈簧位置半徑(m)。</p><p>　　根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度的定義，則</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中，為減振器扭轉(zhuǎn)剛度(N·m／rad)。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)可按經(jīng)

65、驗(yàn)來(lái)初選是</p><p>　　≤13 （5-4）</p><p>　　本離合器設(shè)計(jì)中=10=15420 N·m </p><p><b>　　阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度是，受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大

66、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</p><p><b>　　（5-5）</b></p><p>　　本離合器設(shè)計(jì)中113N·m </p><p><b>　　預(yù)緊轉(zhuǎn)矩</b>&l

67、t;/p><p>　　減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明，增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動(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</p><p><b>　　（5-6）</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)中 = =102.8N·m <

68、/p><p>　　5.3 減振彈簧設(shè)計(jì)</p><p>　　減振彈簧的位置半徑Ro</p><p>　　Ro的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中 =74.75 取75mm </p><p><b>　　減振彈簧個(gè)數(shù)</b>

69、;</p><p><b>　　參照表5—1選取。</b></p><p>　　表5—1 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取[3]</p><p><b>　　根據(jù)上表=14</b></p><p><b>　　減振彈簧總壓力</b></p><p>　　當(dāng)限位銷(xiāo)與從動(dòng)

70、盤(pán)轂之間的間隙△1或△2被消除，減振彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值時(shí)，減振彈簧受到的壓力為</p><p>　　=20560N （5-7）</p><p><b>　　單個(gè)彈簧所受壓力</b></p><p>　　F= /Z=1468.5N （5-8）</

71、p><p><b>　　減振彈簧尺寸</b></p><p>　　d= （5-9）</p><p>　　式中Dc為彈簧中徑 一般取11-15mm 取600MPa Dc取13mm </p><p><b>　　算得d=3mm </b></p

72、><p><b>　　減振彈簧剛度k </b></p><p>　　K==195N/mm （5-10）</p><p><b>　　減振彈簧有效圈數(shù)</b></p><p>　　I==1.96 （5-11）</p&

73、gt;<p><b>　　減振彈簧總?cè)?shù)</b></p><p>　　N=i+（1.5-2.0） （5-12）</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中n=2.0+2.0=4</p><p><b>　　減振彈簧最小高度</b></p><p>　　=n

74、(d+)=13.2mm （5-13）</p><p><b>　　減振彈簧變形量△L</b></p><p>　　△L=F/k=1231.5/228=7.5mm （5-14）</p><p><b>　　減振彈簧自由高度</b></p>

75、<p>　　Lo= +△L=30.8+5.4=20.7mm （5-15）</p><p><b>　　減振彈簧頂預(yù)變形量</b></p><p>　　=0.5mm （5-16）</p><p>　　減振彈簧安裝工作高度 </p><p&

76、gt;　　L= Lo-=20.7-0.5=20.2mm （5-17）</p><p><b>　　極限轉(zhuǎn)角針 </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(pán)轂的極限轉(zhuǎn)角為</p><p><b>　?。?-18）</b></p><p

77、>　　式中，為減振彈簧的工作變形量(=△L-=4.86mm)。</p><p><b>　　求得=6°</b></p><p>　　通常取3O～12O，對(duì)平順性要求高或?qū)ぷ鞑痪鶆虻陌l(fā)動(dòng)機(jī)，取上限。</p><p>　　5.4 雙質(zhì)量飛輪減振器</p><p>　　目前通用的從動(dòng)盤(pán)減振器在特性上存在如下局

78、限性：</p><p>　　它不能使發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率降低到怠速轉(zhuǎn)速以下，因此不能避免怠速轉(zhuǎn)速時(shí)的共振。研究表明，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率一般為40～70Hz，相當(dāng)于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1200～2100r／min，或六缸發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速800～1400r／min，一般均高于怠速轉(zhuǎn)速。</p><p>　　圖5—6 雙質(zhì)量—飛輪減振器[8]</p><p>

79、;　　1一第一飛輪 2一第二飛輪 3一離合器蓋總成 4一從動(dòng)盤(pán) 5一球軸承 6一短軸 7一滾針軸承 8一曲軸凸緣 9一聯(lián)結(jié)盤(pán) 10一螺釘 11一扭轉(zhuǎn)減振器</p><p>　　2)它在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用轉(zhuǎn)速1000—2000r／rain范圍內(nèi)，難以通過(guò)降低減振彈簧剛度得到更大的減振效果。因?yàn)樵趶膭?dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)中，減振彈簧位置半徑較小，其轉(zhuǎn)角又受到限制，如降低減振彈簧剛度，就會(huì)增大轉(zhuǎn)角并難于確保允許傳遞轉(zhuǎn)矩的

80、能力。</p><p>　　近年來(lái)出現(xiàn)了一種稱為雙質(zhì)量飛輪的減振器。它主要由第一飛輪1、第二飛輪2與扭轉(zhuǎn)減振器11組成。第一飛輪1與聯(lián)結(jié)盤(pán)9以螺釘10緊固在曲軸凸緣8上，并以滾針軸承7和球軸承5支承在與離合器蓋總成3緊固的同軸線的第二飛輪2的短軸6上。在從動(dòng)盤(pán)4中沒(méi)有減振器。</p><p>　　雙質(zhì)量飛輪減振器具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1)可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)

81、、變速器振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，以避免在怠速轉(zhuǎn)速時(shí)的共振。 </p><p>　　2)增大減振彈簧的位置半徑，降低減振彈簧剛度K，并允許增大轉(zhuǎn)角。</p><p>　　3)由于雙質(zhì)量飛輪減振器的減振效果較好，在變速器中可采用粘度較低的齒輪油而不致產(chǎn)生齒輪沖擊噪聲，并可改善冬季的換擋過(guò)程。而且由于從動(dòng)盤(pán)沒(méi)有減振器，可以減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣

82、量，這也有利于換擋。</p><p>　　但是它也存在一定的缺點(diǎn)，如由于減振彈簧位置半徑較大，高速時(shí)受到較大離心力的作用，使減振彈簧中段橫向翹曲而鼓出，與彈簧座接觸產(chǎn)生摩擦，使彈簧磨損嚴(yán)重，甚至引起早期損壞。</p><p>　　雙質(zhì)量飛輪減振器主要適用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩變化大的柴車(chē)中。</p><p><b>　　第6章 約束條件</b&g

83、t;</p><p>　　6.1 摩擦片外徑的D（mm）選取</p><p>　　摩擦片外徑的D（mm）選取應(yīng)是最大圓周速度VD不超過(guò)65~70m/s，即</p><p>　　VD=D65~70m/s[7] （6-1）</p><p><b>　　符合要求</b></p><p

84、>　　式中，VD為摩擦片的最大圓周速度（m/s）；為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速（r/min）。</p><p>　　6.2 摩擦片的內(nèi)、外徑比C的選取</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>　　0.530.70 C=0.535 符合要求</p><p><b>　　6.3后

85、備系數(shù)</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(guò)載，不同車(chē)型的值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為1.2~4.0,即</p><p>　　1.24.0 =1.9 符合要求</p><p><b>　　6.4 摩擦片內(nèi)徑</b></p><p>　　為了保證

86、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2R0約50mm,即</p><p><b>　　（6-2）</b></p><p>　　d>2x75+50 符合要求 </p><p>　　6.5 摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值</p><p>　　為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過(guò)載的能力,單位摩擦面積傳遞的

87、轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值,即</p><p>　　Tc0 （6-3）</p><p>　　式中, Tc0 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩(N·m/)；[Tc0]為其允許值(N·m/)，按下表選取。</p><p>　　表6-1單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值(N·m/)[2]</p>

88、<p>　　求得Tc0=0.25 < Tc0 =0.4 符合要求 </p><p>　　6.6 單位壓力P0 </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(chē)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0.10~1.50MPa,即</p><p>　　0.10 MPa P01

89、.50 MPa </p><p>　　P0=0.30 MPa 符合要求</p><p>　　第7章 離合器操縱機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　7.1 對(duì)離合器操縱機(jī)構(gòu)的要求</p><p>　?、盘ぐ辶σM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>　?、?/p>

90、踏板行程一般在80~150mm范圍內(nèi)，最大不應(yīng)超過(guò)180mm。</p><p>　?、菓?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>　?、葢?yīng)有踏板行程限位裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件因?yàn)槭芰^(guò)大而損壞。</p><p>　　⑸應(yīng)具有足夠的剛度。</p><p><b>　?、蕚鲃?dòng)效率要高。<

91、;/b></p><p>　　⑺發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及車(chē)架和駕駛室的變形不會(huì) 影響其正常工作。</p><p>　?、坦ぷ骺煽?、壽命長(zhǎng)，維修保養(yǎng)方便。</p><p>　　圖7-1 離合器操縱機(jī)構(gòu)</p><p>　　1- 離合器分離踏板 2-偏心彈簧 3-支承A 4-離合器拉線自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu) 5-傳動(dòng)器殼體上的支承B 6-離合器操縱臂 7-離合器

92、分離臂 8-離合器分離軸承 9-離合器分離推桿</p><p>　　7.2 操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　常用的離合器操縱機(jī)構(gòu)，主要有機(jī)械式、液壓式、機(jī)械式和液壓式操作機(jī)構(gòu)的助力器、氣壓式和自動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有桿系和繩索兩種形式。桿系操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，廣泛應(yīng)用于各種裝載機(jī)中。但其質(zhì)量大，傳動(dòng)效率低，發(fā)動(dòng)機(jī)的振

93、動(dòng)和車(chē)架或駕駛室的變形會(huì)影響其正常工作， 在遠(yuǎn)距離操縱時(shí)，布置較困難。繩索操縱機(jī)構(gòu)可克服上述缺點(diǎn)，而且可采用適宜駕駛員操縱的吊掛式踏板結(jié)構(gòu)；但其壽命較短，機(jī)械效率仍不高，多用于發(fā)動(dòng)機(jī)排量小于1.6L的乘用車(chē)中。</p><p>　　液壓式操縱機(jī)構(gòu)主要由吊掛式離合器踏板、主缸、工作缸、管路系統(tǒng)和回位彈簧等部分組成，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、發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和駕駛室或車(chē)架變形不會(huì)

94、影響其正常工作、離合器接合較柔和等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于各種形式的裝載機(jī)中。</p><p>　　本離合器的操縱機(jī)構(gòu)采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。</p><p>　　離合器液壓式操縱機(jī)構(gòu)示意圖如下</p><p>　　S0f為分離軸承的自由行程，一般為1.5~3.0mm,d1、d2分別為主缸和工作缸的直徑；S為踏板行程</p><p>　　圖7-2 離

95、合器操縱機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　7.3 液壓式操縱機(jī)構(gòu)的工作原理</p><p>　　踩下離合器踏板時(shí)，推桿右移，密封了主缸與儲(chǔ)液室之間的通孔，繼續(xù)踩下離合器踏板，則主缸內(nèi)的油液就在活塞的作用下，壓力上升，并通過(guò)管路輸向工作缸。工作缸內(nèi)壓力升高，推動(dòng)缸內(nèi)活塞及推桿右移，使分離桿工作。</p><p>　　當(dāng)抬起離合器踏板時(shí)，回位彈簧使推桿左移，打開(kāi)儲(chǔ)液室與主

96、缸通孔，并使儲(chǔ)液室通過(guò)管路與工作缸相通，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)壓力。示意圖如下：</p><p>　　第8章 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　8.1 從動(dòng)盤(pán)總成</b></p><p>　　從動(dòng)盤(pán)總成主要由從動(dòng)盤(pán)轂、摩擦片、從動(dòng)片、扭轉(zhuǎn)減振器等組成。從動(dòng)盤(pán)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><

97、;p>　　1．從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡量小，以減小變速器換檔時(shí)輪齒間的沖擊。</p><p>　　2．從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量軸向彈性，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)共振，并緩和沖擊。</p><p>　　軸向彈性從動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　為了使從

98、動(dòng)盤(pán)具有軸向彈性，常有的方法有：</p><p>　　1．在從動(dòng)片外緣開(kāi)6-12個(gè)“T”形槽，形成許多扇形，并將扇形部分沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。兩側(cè)的摩擦片則分別鉚在每相隔一個(gè)的扇形上。“T”形槽還可以減小由于摩擦發(fā)熱而引起的從動(dòng)片翹曲變形。這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在商用車(chē)上。</p><p>　　2．將扇形波形片的左、右凸起段分別與左、右側(cè)摩擦片鉚接，由于波形片（厚度小于1.0mm）比

99、從動(dòng)片（厚1.5~2.5mm）薄，這種結(jié)構(gòu)的軸向彈性較好，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，適宜于高速旋轉(zhuǎn)，主要應(yīng)用于乘用車(chē)和最大總質(zhì)量小于6t的商用車(chē)上</p><p>　　3．利用階梯形鉚釘桿的細(xì)段將成對(duì)波形片的做片鉚接在左側(cè)摩擦片上，并交替地把右片鉚接在右側(cè)摩擦片上。這種結(jié)構(gòu)的彈性行程大，彈性特性較理想，可使裝載機(jī)起步極為平順。這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)排量大于2.5L的乘用車(chē)上。</p><p>　　4

100、．將靠近飛輪的左側(cè)摩擦片直接鉚合在從動(dòng)片上,只在靠近壓盤(pán)側(cè)的從動(dòng)片鉚有波形片，右側(cè)摩擦片用鉚釘與波形片鉚合。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，但強(qiáng)度較高，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大，主要應(yīng)用于商用車(chē)上。</p><p><b>　　8.2 從動(dòng)盤(pán)轂</b></p><p>　　從動(dòng)盤(pán)轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安置在變速器的

101、第一軸上，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Temax由表8—1選取。</p><p>　　從動(dòng)盤(pán)轂軸向長(zhǎng)度不宜過(guò)小，以免在花鍵候上滑動(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(pán)轂一般采用鍛鋼（如35，45，40Cr等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般都在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)減振彈簧窗口及從動(dòng)片配合處，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。<

102、;/p><p>　　表8-1 從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的尺寸[11]</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的尺寸為: n=10 D`=45 d`=36 t=5 l=65 =13.5MPa</p><p><b>　　8.3 摩擦片</b></p><p>　　離合器摩擦片在性能上應(yīng)滿足如下要求:</p><p

103、>　　1．摩擦因數(shù)較高且較穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對(duì)其影響要小。</p><p>　　2．具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性。</p><p>　　3．密度要小，以減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。</p><p>　　4．熱穩(wěn)定性好，在高溫下分離出的黏合劑少，無(wú)味，不易燒焦。</p><p>　　5．磨合性能好，不致刮傷飛輪和壓盤(pán)表面。&

104、lt;/p><p>　　6．接合時(shí)應(yīng)平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動(dòng)”現(xiàn)象。</p><p>　　7．長(zhǎng)期停放后，摩擦面間不發(fā)生“粘著”現(xiàn)象。</p><p>　　離合器摩擦片所用的材料主要有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金屬陶瓷摩擦材料。石棉基材料具有摩擦因數(shù)較高（大約0.3~0.45）、密度較小、制造容易、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。但它性能不夠穩(wěn)定，摩擦因數(shù)受工作溫度、單位壓

105、力、滑磨速度的影響大，故目前主要應(yīng)用于中、輕載荷下工作。由于石棉在生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境有污染，對(duì)人體有害，故以玻璃纖維、金屬纖維等來(lái)替代石棉纖維。粉末冶金和金屬陶瓷摩擦材料具有傳熱性好、熱穩(wěn)定性與耐磨性好、摩擦因數(shù)較高且穩(wěn)定、能承受的單位壓力較高以及壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較貴，密度較大，接合平順性較差，主要應(yīng)用于載重質(zhì)量較大的商用車(chē)上。</p><p>　　摩擦片與從動(dòng)片的連接方式有鉚接和粘接兩種。鉚接方式連接

106、可靠，更換摩擦片方便，適宜在從動(dòng)片上安裝波形片，但其摩擦面積利用率小，使用壽命短。粘接方式可增大實(shí)際摩擦面積，摩擦片厚度利用率高，具有較高的抗離心力和切向力的能力；但更換摩擦片困難，且使從動(dòng)盤(pán)難以安裝波形片，無(wú)軸向彈性，可靠性低。</p><p><b>　　8.4 從動(dòng)片</b></p><p>　　從動(dòng)片要求質(zhì)量輕，具有軸向彈性，硬度和平面度要求高。材料常用中碳鋼

107、板（如50號(hào)）或低碳鋼板（如10號(hào)）。一般厚度為1.3-2.5mm，表面硬度為35-40HRC。</p><p><b>　　波形片和減振彈簧</b></p><p>　　波形片一般采用65Mn，厚度小于1mm，硬度為40-46HRC，并經(jīng)過(guò)表面發(fā)藍(lán)處理。減振彈簧常用60Si2MnA、50CrVA、65Mn等彈簧鋼絲。</p><p><

108、b>　　離合器蓋總成</b></p><p>　　離合器蓋總成除了壓緊彈簧外，還有離合器蓋、壓盤(pán)、傳動(dòng)片、分離杠桿裝置及支承環(huán)等。</p><p><b>　　8.5 離合器蓋</b></p><p>　　對(duì)離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：</p><p>　　應(yīng)具有足夠的剛度，否則將影響離合器的工作特性，增大

109、操縱時(shí)的分離行程，減小壓盤(pán)行程，嚴(yán)重時(shí)使摩擦面不能徹底分離。為此可采取如下措施：適當(dāng)增大蓋的板厚，一般為2.5-4.0mm；在蓋上沖制加強(qiáng)肋或在蓋內(nèi)圓周處翻邊；尺寸大的離合器蓋可改用鑄鐵鑄造。</p><p>　　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。對(duì)中方式采用定位銷(xiāo)或定位螺栓，也可采用止口對(duì)中。</p><p>　　蓋的默片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。</p&

110、gt;<p>　　為了便于通風(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過(guò)高，可在離合器蓋上開(kāi)較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)風(fēng)扇片等。</p><p>　　乘用車(chē)和載質(zhì)量較小的商用車(chē)的離合器蓋一般用08、10剛等低碳鋼板，載質(zhì)量大的商用車(chē)則常用鑄鐵件或鋁合金壓鑄件。</p><p><b>　　8.6 壓盤(pán)</b></p><p>　　對(duì)壓盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)

111、計(jì)的要求：</p><p>　　1．壓盤(pán)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(pán)可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤(pán)。</p><p>　　2．壓盤(pán)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熱后的翹曲變形，以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15-25mm。<

112、;/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(pán)單件的平衡精度應(yīng)不底于15-20g·cm。</p><p>　　4．壓盤(pán)高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小。</p><p>　　壓盤(pán)的厚度初步確定后，應(yīng)根據(jù)下式來(lái)校核離合器一次接合的溫升</p><p>　　[6]

113、（8-1）</p><p>　　式中，t為壓盤(pán)溫升，不超過(guò)8-10OC；c為壓盤(pán)的比熱容，鑄鐵：c=481.5J/(kg· OC);m為壓盤(pán)質(zhì)量(kg); 為傳到壓盤(pán)的熱量所占的比例,對(duì)單片離合器壓盤(pán)：=0.5，對(duì)雙片離合器壓盤(pán)=0.25，中間壓盤(pán)=0.5。</p><p>　　壓盤(pán)的形狀較復(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HT200、HT250、H

114、T300，硬度為170-227HBS。也有少數(shù)采用合金壓鑄件。</p><p><b>　　8.7 傳動(dòng)片</b></p><p>　　傳動(dòng)片的作用是在離合器接合時(shí)，離合器蓋通過(guò)它來(lái)驅(qū)動(dòng)壓盤(pán)共同旋轉(zhuǎn)，分離時(shí)，有可利用它的彈性來(lái)牽動(dòng)壓盤(pán)軸向分離并使操縱力減小。由于各傳動(dòng)片沿圓周均勻分布，它們的變形不會(huì)影響到壓盤(pán)的對(duì)中性和離合器的平衡。</p><p&

115、gt;　　傳動(dòng)片常用3-4組，每組2-3片，每片厚度為0.5-1.0mm，一般由彈簧剛帶65Mn制成。</p><p>　　8.8 分離杠桿裝置</p><p>　　1．分離杠桿應(yīng)具有較大的彎曲剛度，以免分離時(shí)桿件彎曲變形過(guò)大，減小了壓盤(pán)行程，使分離不徹底。</p><p>　　2．應(yīng)使分離杠桿支承機(jī)構(gòu)與壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)上不發(fā)生干涉。</p>&l

116、t;p>　　3．分離杠桿內(nèi)端高度應(yīng)能調(diào)整，使各內(nèi)端位于平行與壓盤(pán)的同一平面，其高度差不大于0.2mm。</p><p>　　4．分離杠桿的支撐處應(yīng)采用滾針軸承、滾銷(xiāo)或刀口支撐，以減小摩擦和磨損。</p><p>　　5．應(yīng)避免在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因分離杠桿的離心力作用而降低壓緊力。</p><p>　　6．為了提高通風(fēng)散熱能力，可將分離杠桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)

117、。</p><p>　　分離杠桿主要由08低碳鋼板沖壓和35等中碳鋼鍛造成型（鍛件硬度為131-156HBS）而成。</p><p><b>　　8.9 支承環(huán)</b></p><p>　　支承環(huán)和支承鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性要好。支承環(huán)一般采用3.0-4.0mm的。</p><p>　　8.10 分離軸承總成&l

118、t;/p><p>　　分離軸承總成由分離軸承、分離套筒等組成。分離軸承在工作中主要承受軸向分離力，同時(shí)還承受在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用下的頸向力。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、使用壽命底。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)潤(rùn)滑脂，其端部形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平面時(shí)采用球形端面，舌尖部為弧形面采用平端面或凹弧形端面。</p>