【正文】 （ 4）為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器振器彈簧位置直徑 17 02R 約 50mm，即 502 0 ?? Rd mm 表 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 離合器規(guī)格 210? 250~210? 325~250? 325? ? ? 20 10/ ??cT 0． 28 0． 30 0． 35 0． 40 （ 5）為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對(duì)于不同車型，單位壓力 0p的最大范圍為 ～ ,即 00 .1 0 .1 3 7 1 .5m p a p m p a m p a? ? ? （ 6）為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷 ,離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值 ,即 ? ? ? ???? ??? 224 dDZ W （ ） 式中 , ? 為單位摩擦面積 滑磨 (J/mm2)； ??? 為其許用值 (J/mm2)，對(duì)于 乘用車：][ ?? J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量小于 的商用車： ][ ?? J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量大于 商用車： ][ ?? J/mm2： W為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（ J），可根據(jù)下式計(jì)算 ????????? 2202221800 grae ii rmnW ? （ ） 式中， am 為汽車總質(zhì)量 (Kg)； r 為輪胎滾動(dòng)半徑（ m）； g i 為汽車起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比； 0i 為主減速器傳動(dòng)比； en 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min，計(jì)算時(shí)乘用車取 20xxr/min，商用車取 1500r/min。 16 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： 32 4 4 . 6 1 . 8 1 8 1 04 2 . 7 5CTFNfZ R C? ? ? （ ） 代入數(shù)據(jù)得：單位壓力 0 0 .1 3 7P m pa? 表 摩擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力0p /MPa 石棉基材料 模壓 ~ 編織 ~ 粉末冶金材料 模壓 ~ 編織 金屬陶瓷材料 ~ 摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化 （ 1）摩擦片外徑 D（ mm） 的選取應(yīng)使最大圓周速度 0v 不超過 65～ 70m/s，即 3m a x 1 0 4 9 7 0 /60Dev n D m s?? ? ? ? ? ? （ ） 式中， 0v 為摩擦片最大圓周速度（ m/s） ； maxen 為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 (r/min)。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。1 C? DdC?39。汽車的驅(qū)動(dòng)形式 42 汽車最大加載質(zhì)量 20xx kg 汽車的質(zhì)量 1640 kg 發(fā)動(dòng)機(jī)位置 前置 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 74KW 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 5200r/min 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 離合器形 式 機(jī)械、干式、單片、膜片彈簧（壓式） 操縱形式 液壓人力操縱 摩擦片最大外徑 f=180mm 踏板行程 145— 155mm i0= ig1= ig2= ig3= ig4= 汽車最大時(shí)速 ≥1 65 km/h 15 通常轎車和輕型貨車 β= ～ 。 14 第 3 章 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 表 離合器原始數(shù)據(jù) 摩擦片主要參數(shù)的選擇 采用單片摩擦離合器是利用摩擦來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦 力矩cT 應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 maxeT 。要防止膜片內(nèi)緣離開，同時(shí)對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持 14~12小時(shí)），使其高壓力區(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，噴丸是 的白口鐵小丸， 可提高彈簧的疲勞壽命。石棉基摩擦材料密度小，工作溫度小于 180℃ ，價(jià)格便宜，使用效果良好，在汽車離合器中廣泛使用。分離時(shí)，應(yīng)對(duì)踏板的最大行程加以限制。因此，設(shè)計(jì)時(shí)使從動(dòng)軸前軸承外圓與飛輪為過渡配合，而前軸承內(nèi)圈與從動(dòng)軸為間隙配合，離合器的從動(dòng)軸軸向定位是靠從動(dòng)軸后軸承來保證的。 摩擦式扭轉(zhuǎn)減震器工作原理：離合器工作時(shí)，扭矩從摩擦片傳給從動(dòng)鋼片再傳給從動(dòng)盤轂，此時(shí)彈簧被壓縮，從動(dòng)鋼片相對(duì)從動(dòng)盤轂前移（從動(dòng)轂邊緣上的缺口控制著鋼 片與轂的最大位移）。 扭轉(zhuǎn)減震器的彈性特性，又線性和非線性兩種。但是 ,這種共振往往難以避免。波狀彈簧可用比鋼片輕薄的材料制造，軸向彈性較好，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適宜高速旋轉(zhuǎn)，且彈簧對(duì)置分布，彈性好。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑（樹脂或硅膠）和特種添加劑熱壓制成，其摩擦系數(shù)為 ～ ，密度小，價(jià)格便宜，多年來在汽車離合器上使用效果良好。從動(dòng)盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求： （ a） 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減小變速器換檔時(shí)輪齒簡單沖擊； 11 （ b） 應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，減小磨損。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。C 以下。 分離杠桿、分離軸承 分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動(dòng)壓盤移動(dòng)，從而使壓盤與從動(dòng)盤和從動(dòng)盤與飛輪相互分離，截?cái)鄤?dòng)力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受反復(fù)作用在其上面的彎曲應(yīng)力，分離 軸承的作用是通過分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動(dòng)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。 壓盤的驅(qū)動(dòng)方式 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳 遞到壓盤的方法有三種 [3]： （ 1） 凸臺(tái) — 窗孔式：它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過 10 二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上，此方式結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較多；缺點(diǎn)：壓盤上凸臺(tái)在傳動(dòng)過程中存在滑動(dòng)摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。當(dāng)離合器分離時(shí)，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力； （ 2） 膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??； （ 3） 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力 明顯下降； （ 4） 由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命； （ 5） 易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長； （ 6） 平衡性好； （ 7） 有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。摩擦片數(shù)為 2。 1軸承 2飛輪 3從動(dòng)盤 4壓盤 5離合器蓋螺栓 6離合器蓋 7膜片彈簧 8分離軸承 9軸 圖 離合器總成 設(shè)計(jì)的預(yù)期成果 本次設(shè)計(jì)，我將取得如下成果： 設(shè)計(jì)說明書：（ 1）離合器各零件的結(jié)構(gòu)；（ 2）離合器主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化；（ 3）膜片彈簧的計(jì)算與優(yōu)化；（ 4）扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)；（ 5）離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 離合器在接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自曲軸傳出，通過飛輪 2和壓盤借摩擦作用傳給從動(dòng)盤 3，在通過從動(dòng)軸傳給變速器。離合器分離時(shí)，和變速器主動(dòng)齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動(dòng)盤。 現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求： （ 1） 能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。 汽車行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒 輪副要經(jīng)常脫開嚙合和進(jìn)入嚙合。 雖然利用變速器的空檔，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的分離。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng)，它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)，然后再逐漸加載。從國外的發(fā)展動(dòng)向來看，近年來汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，載重汽車趨向大型化，國內(nèi)也有類似的情況。例如，汽車以高檔低速上坡時(shí)，離合器往往容易打滑。采用自動(dòng)離合器時(shí)可以省去離合器踏板，實(shí)現(xiàn)汽車的 “ 雙踏板 ” 操縱。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低（不超過 93℃ ）。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。另外，中間壓盤的通風(fēng)散熱不良，易引起過熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。我國自1953 年創(chuàng)建第一汽車制造廠至今，已有 130多家汽車制造廠， 700 多家汽車改裝廠。隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的不斷提高、汽車 電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)離合器的要求越來越高。為了滿足汽車各種行使的需求，在汽車上要需要有一套復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)。 目 錄 2 摘要 ................................................................................................................................................. 1 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................................... 4 汽車離合器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .................................................................................................................................4 離合器的功用 ..........................................................................................................................................................................5 現(xiàn) 代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 ........................................................................................................................................6 離合器工作原理 .....................................................................................................................................................................7 設(shè)計(jì)的預(yù)期成果 .....................................................................................................................................................................7 第 2 章 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 8 離合器結(jié)構(gòu)選擇與論證 ........................................................................................................................................................9 摩擦片的選擇 ..............................................................................................................................................................9 壓緊彈簧布置形式的選擇 ..................................................................................................