【正文】 ”與“反裝”的區(qū)別，另外，離合器蓋對它們力的支點和壓盤對它們的作用力的位置也是互換的的。推式是支點在里，力點在外，而拉式相反，正因為力點和支點的位置不同，故分離時，一個要拉，一個要推。膜片工作狀態(tài)可分為以下三種： 1）自由狀態(tài)離合器蓋還沒有和飛輪裝配的時候，膜片彈簧沒有受壓，在自由狀態(tài)，膜片彈簧與飛輪之間有很小的距離，推式膜片彈簧大端朝前，拉式則小端朝前。2） 結(jié)合狀態(tài) 裝配后，離合器蓋壓向膜片彈簧。這樣，離合器蓋通過支撐環(huán)的作用，就會在膜片彈簧上作用載荷,膜片彈簧慢慢變形，最后離合器蓋完全裝好，這樣膜片彈簧處于受壓，就從原來的自由狀態(tài)變成了接近平面的形狀。膜片彈簧壓向壓盤，壓盤上也產(chǎn)生一個載荷的作用，就是膜片彈簧工作時候支撐圈上作用的載荷。支點和壓盤處之間的高度變化就是膜片彈簧的大端變形（結(jié)合狀態(tài)也即工作變形）；此時，膜片彈簧小端處也有變形，稱為小端變形。3）分離狀態(tài)當分離軸承以力作用與膜片彈簧小端分離指時，膜片彈簧的力點逐漸轉(zhuǎn)移直到徹底分離為止。分離時，膜片彈簧分離指相當于分離桿繞支點轉(zhuǎn)動。要注意的是，支點對于拉式來說沒有變動，仍由原支撐環(huán)承擔，但對于推式來說，改由下支撐環(huán)承擔。分離時，膜片彈簧大端處及小端處將產(chǎn)生附加變形和。大端變形為=+。 膜片彈簧離合器的特點 膜片彈簧離合器相對于其它離合器，在膜片彈簧的特性曲線上有自己的特點圖28 螺旋彈簧與膜片彈簧特性曲線螺旋彈簧特性曲線為1，膜片彈簧特性曲線為2圖28為螺旋彈簧與膜片彈簧特性曲線比較，和螺旋彈簧相比，膜片彈簧有如下有點： （1）膜片彈簧離合器轉(zhuǎn)矩容量大且較穩(wěn)定 如圖28所示，螺旋彈簧特性曲線為1，膜片彈簧特性曲線為2，如果說兩種離合器壓緊彈簧的壓緊力最開始是一樣的，那么它們的壓縮變形量都是、而壓緊力都是。離合器工作后摩擦片會有磨損，當他的磨損量假設都為大小時，那么兩種離合器彈簧壓縮變形量都變?yōu)?。這樣螺旋彈簧壓緊力就會變成。小于最開始的,兩個有很大差別，那么離合器中壓緊力就會減小太大，離合器會產(chǎn)生滑動，與此同時膜片彈簧壓緊力只變?yōu)?，與相差不大，這樣離合器仍然可以有效的工作，不至于產(chǎn)生滑磨。 （2）操縱輕便 當分離離合器時，分離軸承進一步壓緊兩種彈簧，由圖28看出，兩種彈簧都被壓縮，壓縮的大小都為，使膜片彈簧壓縮這么多，需要的力的大小為，比螺旋彈簧要求的力的大小減少25%30%。另外，在膜片彈簧離合器中因為有傳動片這種結(jié)構(gòu)，它們產(chǎn)生的彈性變形的抵抗力與離合器壓盤的分離的力的方向是一樣的，而且在膜片彈簧離合器中，還因無分離杠桿，減少了這部分杠桿的摩擦損失。 （3）高速時平衡性好膜片彈簧由于設圓形旋轉(zhuǎn)對稱零件，平衡性好，在高速壓緊力降低很少，而周置的螺旋彈簧在高速下因離心力會產(chǎn)生橫向撓曲。本章首先主要介紹了離合器的功能以及基本性能要求，然后介紹了膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理，最后說明了膜片彈簧離合器的三種工作狀態(tài)和特點。膜片彈簧尺寸選擇與三維建模 （1）H/h比值的選擇：設計膜片彈簧時，要利用其非線性彈性變形規(guī)律，以獲得最佳的使用性能。汽車用膜片彈簧H/，板厚h在24之間。 （2）R以及R/r的確定：比值R/r關(guān)系到蝶形材料的利用，通常取值R/r,。 （3）膜片彈簧起始圓錐底角α：汽車膜片彈簧一般起始底角α在之間。αH/（Rr）。 （4）膜片彈簧小端半徑及分離軸承作用半徑：主要由結(jié)構(gòu)決定，其最小值應大于變速器第一軸花鍵外經(jīng)以便安裝，分離軸承作用半徑應大于。 （5）分離指數(shù)目和切槽寬度、及半徑：汽車膜片彈簧分離指數(shù)目n12,一般為18左右，10mm，半徑與有關(guān)，一般來說，r。 （6）支撐環(huán)平均半徑l和壓盤與膜片彈簧作用力的半徑L：l和L大小將對膜片彈簧的剛度產(chǎn)生影響，一般來說，l差不多接近r，但要比r略大，L應接近于R，但比R略小。根據(jù)以上標準，本論文研究的膜片彈簧實際尺寸參考了南京農(nóng)業(yè)大學吳志輝同志的論文，實際尺寸如下： ，，彈簧片厚，碟簧部分外半徑，碟簧部分內(nèi)半徑，支撐環(huán)平均半徑，碟片彈簧與壓盤的接觸半徑，膜片彈簧小端半徑，分離軸承作用半徑，分離指數(shù)目，切槽寬度。在CATIA中建立膜片彈簧的三維模型，步驟如下： （1）草繪膜片彈簧旋轉(zhuǎn)體的截面圖圖31 膜片彈簧草繪截面圖 （2）旋轉(zhuǎn)得到膜片彈簧大體圓盤結(jié)構(gòu)圖32 膜片彈簧旋轉(zhuǎn)體 （3）草繪切槽的形狀，如下：圖33 切槽草繪圖 （4）陣列切槽，得到膜片彈簧模型，如下：圖34 膜片彈簧實體圖 本章主要介紹了膜片彈簧三維參數(shù)的選擇以及在CATIA中如何建立膜片彈簧的三維模型。第四章 汽車膜片彈簧特性曲線計算AL法 彈簧計算的主要是碟簧部分，碟簧的精確計算很困難，所以作出了以下假設：(1) 碟簧在受到軸向載荷P時，沿其軸向的剖面不發(fā)生變形（仍保持其原剖面形狀），而是其軸向剖面繞剖面上某一中性點O轉(zhuǎn)動，如圖41所示；(2) 作用在膜片彈簧上的載荷均勻分布在內(nèi)外圓周上；(3) 彈簧變形時，膜片彈簧和各支撐面之間的滑動摩擦不計。圖41從圖41中可以看到，在變形前，剖面上任意A點所處的圓周長度為，變形后（角變形），A點轉(zhuǎn)到點，點所處的圓周長為，故A點發(fā)生了切向應變： （41）在軸向剖面上取一坐標系，并令坐標系的原點O在剖面的中性點上。令A點的坐標為（x，y），那么有圖41可知： （42） （43）式中，為中性點O的半徑。把公式（42）和（43）帶入到（41）中可得 （44）因為和都很小，一般都在左右，因此可取sin=，cos=1sin（）=（），cos（）=1最后化簡得 （45）由公式（45）還不能直接得到膜片彈簧的應力。因為，其碟簧部分剖面上任意點的應力都處于兩向應力狀態(tài)（由于剖面沿軸向不發(fā)生變形）。根據(jù)材料力學的廣義胡可定律，有 （46）式中，切向應力； 和切向應力相垂直的徑向應力； E材料的彈性模量； 材料的泊松比。又知 根據(jù)先前的假定，由于 =0故 得 （47）把式（47）帶入（46），即得應力和應變之間的關(guān)系式： 把式（45）帶入上式，就可以找到任意A點的切向應力公式： (48)為了找到中性點0的位置，需要確定的大小。假想把膜片彈簧（碟簧部分）沿其軸向剖開一半，如圖42所示。圖42 碟簧軸向剖面坐標位置示意圖 由于外力作用的方向和剖面相平行，因此，在垂直于剖面上的內(nèi)力d之和必為零。 因為d=,故 由于切向應力分布在整個斷面上，d=dxdy，因此上面的積分公式可寫成如下形式： 把公式（48）帶入并取積分限，得從圖43中可以看出，圖43膜片彈簧碟簧部分軸向剖面上內(nèi)力和外力示意圖故，積分結(jié)果為即 因此，中性點O的位置，其半徑為 （49)由圖42知，作用在半個膜片彈簧（碟簧部分）上的外力和內(nèi)力對軸線之矩應該平衡。沿半徑L的半圓周上作用的外力對軸線之矩為積分后得 沿半徑的半圓周上作用的外力對軸線之矩為積分后得 由于和的方向相反，故總的外力矩為 == （410）全部內(nèi)力對軸線之矩為把有關(guān)公式帶入并取積分限，近似得積分后得 (411)根據(jù)平衡條件 =故得 （412）鑒于彈簧受載后沿大端受載方向的變形和角變形有一定的關(guān)系，近似地可認為 = （413）膜片彈簧的起始底角可近似認為