【正文】 拉式膜片彈簧離合器是一種具有特殊結(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)點(diǎn)： 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。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。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。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)。如要求接合平穩(wěn)，應(yīng)盡量在空載下接合。主動(dòng)軸轉(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)。 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(chēng)為摩擦離合器)。 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) 程中變化要盡可能小，保證有穩(wěn)定的工作性能。 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。 離合器的分類(lèi)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。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。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。第2章　離合器簡(jiǎn)介 離合器的功用保證裝載機(jī)平穩(wěn)起步這是離合器的首要功能。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。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）離合器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理畢業(yè)論文第1章　緒論隨著裝載機(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。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。在裝載機(jī)起步前，自然要先起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。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300500RPM）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。 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)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。 離合器設(shè)計(jì)的基本要求 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。 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 壽命。 9）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡。 摩擦離合器結(jié)構(gòu)方案分析 摩擦離合器主要組成及工作原理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。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。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。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，使操縱輕便。這種結(jié)構(gòu)的顯著優(yōu)點(diǎn)是在摩擦片磨損或分離離合器時(shí)，壓盤(pán)所受的壓緊力幾乎保持不變。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。 5)易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)。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。將分離軸承向外拉離飛輪，即可實(shí)現(xiàn)分離。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22 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，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。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。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)能保證分離徹底、接合平順。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。 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 (33)當(dāng)d/D≥，RC可相當(dāng)準(zhǔn)確地由下式計(jì)算 (34) 則有： (35)式中，c為摩擦片內(nèi)外徑之比，c=d/D，～。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。m）來(lái)選定D時(shí)，有 D=100 [3] (37)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：小轎車(chē)A=47一般載貨車(chē)A=36（單片）或A=50（雙片）；自卸車(chē)或使用條件惡劣的載貨車(chē)A=19。 表31 離合器后備系數(shù)β的取值范圍[3]車(chē) 型后備系數(shù)β重型履帶工程機(jī)械輕型履帶工程機(jī)械輪胎式工程機(jī)械 單位壓力ρ0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。該間隙△t一般為34mm。所以，扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能：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。扭轉(zhuǎn)減振器具有線性和非線性特性?xún)煞N。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。極限轉(zhuǎn)矩極限轉(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。 決定于減振彈簧的線剛度及其結(jié)構(gòu)布置尺寸。根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度的定義，則 （53）式中，為減振器扭轉(zhuǎn)剛度(Nm 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。表5—1 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取[3]摩擦片外徑D／mm225250250325325350350彈簧個(gè)數(shù)46688～1010根據(jù)上表=14減振彈簧總壓力當(dāng)限位銷(xiāo)與從動(dòng)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 =20560N （57）單個(gè)彈簧所受壓力 F= /Z= （58）減振彈簧尺寸 d= （59）式中Dc為彈簧中徑 一般取1115mm 取600MPa Dc取13mm 算得d=3mm 減振彈簧剛度k K==195N/mm （510）減振彈簧有效圈數(shù) I== （511）減振彈簧總?cè)?shù) N=i+（） （512）本次設(shè)計(jì)中n=+=4減振彈簧最小高度 =n(d+)= （513）減振彈簧變形量△L △L=F/k=（514）減振彈簧自由高度 Lo= +△L=+= （515）減振彈簧頂預(yù)變形量 = （516）減振彈簧安裝工作高度 L= Lo== （517）極限轉(zhuǎn)角針 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 （518）式中，為減振彈簧的工作變形量(=△L=)。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。它主要由第一飛輪第二飛輪2與扭轉(zhuǎn)減振器11組成。 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。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。m/)，按下表選取。⑶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。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。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。本離合器的操縱機(jī)構(gòu)采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。示意圖如下：分 離 叉工 作 缸踏 板推 桿儲(chǔ) 液 室分 離 杠 桿推 桿分 離 軸 承 第8章 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)總成從動(dòng)盤(pán)總成主要由