【正文】 ） . [14] 嚴(yán)正峰 ,盛學(xué)斌 .Φ 35 膜片彈簧離合器校核設(shè)計(jì) [J]. 設(shè)計(jì) .計(jì) 算 .研究 .2021（ 5） . [15] 王寶璽 .汽車拖拉機(jī)制造工藝學(xué) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .2021. [16] A. C. Rao. Trans. On the Performance of Kinematic Chains. CSME [J] 12 No. 28 2 ,1998. [17] 夏華 ,胡亞民 ,黎勇 等 .汽車離合器蓋成形工藝和模具設(shè)計(jì) [J]. 鍛壓技術(shù) .2021,2. 。 但是，我 們 的設(shè)計(jì)中仍存在大量的錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，如加工精度問(wèn)題等等。設(shè)計(jì)所得尺寸既符合工作機(jī)理的需求又滿足安裝的要求。 本章所用原始數(shù)據(jù)為 CA1040 貨車的數(shù)據(jù)。 dDh ?? 得 ? N， ? ? MPa ? MPa，合 格。 max?? 從動(dòng)盤轂軸向長(zhǎng)度不宜過(guò)小，以免在花鍵軸上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底， 39。 ?D mm ， 2839。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 maxeT 由表 選?。? 一般取 ～ 倍的花鍵軸直徑。 3000F ? N， ??i ，80?? %；則 ? N 合格。 c1c2S 0fb1b2d2d1a1a2S 圖 液壓操縱機(jī)構(gòu)示意圖 踏板力為 sf FiFF ?? ??39。 本次設(shè)計(jì)的 普通輪型 離合器操縱機(jī)構(gòu)，采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。輕便性包括兩個(gè)方面，一是加在離合器踏板上的力不應(yīng)過(guò)大，另一方面是應(yīng)有踏板形成的校正機(jī)構(gòu)。 減振 阻尼 片設(shè)計(jì) 由前邊零 件裝配關(guān)系及參照同類車型，可以確定減振 阻尼 片內(nèi)經(jīng)為 d=50mm，外徑D=80mm，厚度 h=2mm。取 ?j? 176。 減振彈簧的設(shè)計(jì) 1． 減振彈簧的安裝位置 2)~(0 dR ? ， 結(jié) 合 502 0 ?? Rd mm，得 0R 取 50mm， 則 0 2Rd ?。m 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 m a ??N由此可知，碟簧部分內(nèi)緣點(diǎn) B 處切向壓應(yīng)力最大， A 處切向拉應(yīng)力最大，分析表明， B 點(diǎn)的切向應(yīng)力最大，計(jì)算膜片彈簧的應(yīng)力只需校核 B 處應(yīng)力就可以了，將 B 點(diǎn)的坐標(biāo) X=（ er）和 Y=h/2 代入（ ）式有： ? ? 22 { ( ) }221tBE e r herr? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ????? ?? （ ） 令 0d Bd t ???可以求出切向壓應(yīng)力達(dá)極大值的轉(zhuǎn)角 ? ?re2 hP ????? 由于 ： 1 1 8 9 4 1 1 4 .5 1l n ( ) l n (1 1 8 / 9 4 )Rre Rr??? ? ?mm 所以 ： ? ? ， ? ? N/mm2 B 點(diǎn)作為分離指根部的一點(diǎn)，在分離軸承推力 F2作用下還受有彎曲應(yīng)力： ? ? 2r2frB hbn Frr6 ????? （ ） 式中 n—— 分離指數(shù)目 n=18 br—— 單個(gè)分離指的根部寬 20 02 2 3 6 1 2 .5 71 8 1 8r rb ? ???? ? ?mm 由于 σrB是與切向壓應(yīng)力 σtB垂直的拉應(yīng)力，所以根據(jù)最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論， B 點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為： [ ] 1 7 0 0B j rB tB B j? ? ? ?? ? ? ?N/mm2 膜片彈簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力一般都稍高于材料的局限，為提高膜片彈簧的承載能力，一般要經(jīng)過(guò)以下工藝：先對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得到具有較高抗疲 勞能力的回火索氏體，對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持 12～ 14h），使其高應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對(duì)膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，提高彈簧疲勞壽命，對(duì)分離指進(jìn)行局部高頻淬火或鍍鋁，以提高其耐磨性。 當(dāng) 0t ?? 時(shí) X)2(Y ???? ， 因?yàn)?)2( ??? 的 值很小 ，我 們可以 將 )2( ??? 看成)2(tg ??? ，由上式可寫成 X)2(tgY ???? 。 膜片彈簧的應(yīng)力計(jì)算 假定膜片彈簧在承載過(guò)程中其子午斷面剛性地繞此斷面上的某中性點(diǎn) O 轉(zhuǎn)動(dòng)（圖 ）。從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出，該曲線的拐點(diǎn) H 對(duì)應(yīng)著膜片彈簧壓平位置，而 ? ? 2111 NMH ??? ?? 。 通過(guò)支承環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的沿圓周分布的載荷，假象集中在支承點(diǎn)處，用 F1 表示，加載點(diǎn)間的相對(duì)變形（軸向）為λ 1，則壓緊力 F1 與變形λ 1之間的關(guān)系式為 : ? ? ? ?? ? ?????? ????????? ?????????????? ???????? ??? 2111111211211 hrR rR2HrR rRHrR r/RIn16 EhF （ ） 式中： E—— 彈性模量，對(duì)于鋼， aMPE ?? μ —— 泊松比，對(duì)于鋼，μ = H—— 膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí)，其碟簧部分的內(nèi)錐高度 h—— 彈簧鋼板厚度 R—— 彈簧自由狀態(tài)時(shí)碟簧部分的大端半徑 r—— 彈簧自由狀態(tài)時(shí)碟簧部分的小端半徑 R1—— 壓盤加載點(diǎn)半徑 r1—— 支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 17 圖 膜 片彈簧的尺寸簡(jiǎn)圖 表 膜片彈簧彈性特性所用到的系數(shù) R r R1 r1 H h 128 102 126 104 6 3 代入（ ） 得 ? ? 321 1 1 1 111 6. 55 17 77 .9 2 75 33 .5 8Ff ? ? ? ?? ? ? ? （ ） 對(duì)（ ）式求一次導(dǎo)數(shù)，可解出λ 1=F1的凹凸點(diǎn)，求二次導(dǎo)數(shù)可得拐點(diǎn)。 膜片彈簧的載荷與 變形 關(guān)系 碟形彈簧的形狀如以錐型墊片， 見(jiàn)圖 ， 它具有獨(dú)特的彈性特征，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中。 膜片彈簧應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高精度鋼板制成 ，其碟簧部分的尺寸精度要高。 分離指數(shù)常取為 18，大尺寸膜片彈簧有取 24的，對(duì)于小尺寸膜片彈簧，也有取 12的，本設(shè)計(jì)所取 分離指數(shù)為 18。 汽車膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí) ，圓錐底角α一般在 15~9 176。常用的膜片彈簧板厚為 2～ 4mm，本設(shè)計(jì) 2?hH ， h=3mm ，則 H=6mm 。C)；γ為傳到壓盤的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤； ?? ， m 為壓盤的質(zhì)量 ?m Kg 代入， ?t 176。 其中： ?i ?gi ?rr m 4325?am Kg 代入式（ ）得?W J，代入式（ ）得 ][ ?? ??? ， 合格。C 應(yīng)在 ～ ，即 39。 表 摩擦材料的摩擦因 數(shù)的取值范圍 摩擦材料 摩擦因數(shù)f 石棉基材料 模壓 ～ 編織 ～ 粉末冶金材料 銅基 ～ 鐵基 ～ 金屬陶瓷材料 離合器的靜摩擦力矩為： cc fFZRT ? （ ） 與式 （ ） 聯(lián)立得： ? ?339。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。 表 直徑系數(shù)的取值范圍 車型 直徑系數(shù) DK 乘用車 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車 ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車 ～ 摩擦片的尺寸已系 列化和標(biāo)準(zhǔn)化 ,標(biāo)準(zhǔn)如下表 (部分 ): 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D\mm 160 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 d\mm 110 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /mm DdC ?39。 α在 ～ ， 取 α=，則 max 184eT ? （ 1） 后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大 扭矩的可靠程度，選擇 β時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過(guò)大； c. 要求能夠防止傳動(dòng)系過(guò)載。提高鉚釘硬度的套筒和支承與曲軸中心線不同心，亦可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度。壓盤應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。同時(shí)，為提高分離指的耐磨性，對(duì)其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍鉻。 膜片彈簧 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。 離合器主要零件的設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤 扇形波狀彈簧兩兩對(duì)置鉚接與從動(dòng)鋼片上，兩側(cè)在鉚接摩擦片，鉚釘都采用鋁制埋頭鉚釘，摩擦襯面在鉚接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度誤差小于 ，從動(dòng)盤本體采用 45號(hào)鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動(dòng)盤本體上設(shè)徑向切口。離合器分離軸承靠注入黃油潤(rùn)滑的，而從動(dòng)軸前軸承靠油杯定期注入潤(rùn)滑。 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的 要點(diǎn) 在進(jìn)行離合器的具體設(shè)計(jì)時(shí)， 首先應(yīng)保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為前提，然后滿足下列條件 [15]: （ 1） 如前所述，扇形波狀彈簧對(duì)置分布鉚接在從動(dòng)鋼片上，并在從動(dòng)盤上設(shè)置扭轉(zhuǎn)減震器保證離合器接合柔和，摩擦片制成一定錐度（從動(dòng)盤錐形量約為 ）使其大端面向飛輪，這樣從動(dòng)盤轂在從動(dòng)軸（即變速器第一軸）花鍵上易于滑動(dòng)，有利于離合器徹底分離。彈性元件采用圓柱螺旋彈簧的減震器，其彈性特點(diǎn)為線性。汽車行駛在不平的道路上行駛阻力也會(huì)時(shí)刻變化。因此設(shè)計(jì)中選用此類彈簧。同時(shí)，摩擦片從動(dòng)鋼片用鉚釘連接，連接可靠，更換摩擦片方便，而且適宜在從動(dòng)鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。 （ 3） 應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱效果，故不需作另外設(shè)置。在特別頻繁的使用下， 壓盤表面的瞬時(shí)溫度有可能達(dá)到 C?1000 。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸承，它可以將潤(rùn)滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤(rùn)滑，相比供油式軸承則需增加。 （ 2） 徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起，此 7 傳動(dòng)的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)部分，因而不存在磨損，同時(shí)踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時(shí)壓盤和離合器蓋徑向相對(duì)位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪 聲。 但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對(duì)材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，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。 壓 緊彈簧 布置形式的 選擇 離合器壓緊裝置可分為 周布彈簧 式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式等。 圖紙有：扭轉(zhuǎn)減振器 各零件圖 、摩擦片、膜片彈簧、從動(dòng) 片 、 軸、壓盤、 離合器總成 。當(dāng)放開(kāi)踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。尤其是對(duì)城市行駛的轎車和公共汽車，非常重要 ； （