【正文】 ”與“反裝”的區(qū)別，另外，離合器蓋對它們力的支點(diǎn)和壓盤對它們的作用力的位置也是互換的的。推式是支點(diǎn)在里，力點(diǎn)在外，而拉式相反，正因?yàn)榱c(diǎn)和支點(diǎn)的位置不同，故分離時(shí)，一個(gè)要拉，一個(gè)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(shí)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(gè)載荷的作用，就是膜片彈簧工作時(shí)候支撐圈上作用的載荷。支點(diǎn)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(shí)，膜片彈簧小端處也有變形，稱為小端變形。3）分離狀態(tài)當(dāng)分離軸承以力作用與膜片彈簧小端分離指時(shí)，膜片彈簧的力點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移直到徹底分離為止。分離時(shí)，膜片彈簧分離指相當(dāng)于分離桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動。要注意的是，支點(diǎn)對于拉式來說沒有變動，仍由原支撐環(huán)承擔(dān)，但對于推式來說，改由下支撐環(huán)承擔(dān)。分離時(shí)，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(diǎn) 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(diǎn)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(diǎn)： （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(dāng)他的磨損量假設(shè)都為大小時(shí)，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(gè)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(shí)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(dāng)分離離合器時(shí)，分離軸承進(jìn)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?yàn)橛袀鲃悠@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(shí)平衡性好膜片彈簧由于設(shè)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(diǎn)。膜片彈簧尺寸選擇與三維建模 （1）H/h比值的選擇：設(shè)計(jì)膜片彈簧時(shí)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)接近于R，但比R略小。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，本論文研究的膜片彈簧實(shí)際尺寸參考了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)吳志輝同志的論文，實(shí)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(shí)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(jì)算AL法 彈簧計(jì)算的主要是碟簧部分，碟簧的精確計(jì)算很困難，所以作出了以下假設(shè)：(1) 碟簧在受到軸向載荷P時(shí)，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(diǎn)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(shí)，膜片彈簧和各支撐面之間的滑動摩擦不計(jì)。圖41從圖41中可以看到，在變形前，剖面上任意A點(diǎn)所處的圓周長度為，變形后（角變形），A點(diǎn)轉(zhuǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)所處的圓周長為，故A點(diǎn)發(fā)生了切向應(yīng)變： （41）在軸向剖面上取一坐標(biāo)系，并令坐標(biāo)系的原點(diǎn)O在剖面的中性點(diǎn)上。令A(yù)點(diǎn)的坐標(biāo)為（x，y），那么有圖41可知： （42） （43）式中，為中性點(diǎn)O的半徑。把公式（42）和（43）帶入到（41）中可得 （44）因?yàn)楹投己苄?，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(yīng)力。因?yàn)?，其碟簧部分剖面上任意點(diǎn)的應(yīng)力都處于兩向應(yīng)力狀態(tài)（由于剖面沿軸向不發(fā)生變形）。根據(jù)材料力學(xué)的廣義胡可定律，有 （46）式中，切向應(yīng)力； 和切向應(yīng)力相垂直的徑向應(yīng)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(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系式： 把式（45）帶入上式，就可以找到任意A點(diǎn)的切向應(yīng)力公式： (48)為了找到中性點(diǎn)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(biāo)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?yàn)閐=,故 由于切向應(yīng)力分布在整個(gè)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(diǎn)O的位置，其半徑為 （49)由圖42知，作用在半個(gè)膜片彈簧（碟簧部分）上的外力和內(nèi)力對軸線之矩應(yīng)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(rèn)為 = （413）膜片彈簧的起始底角可近似認(rèn)為