【正文】 （ ） 式中 ， p? =400MP 為材料的許用拉力，代入數(shù)值，得 ? =14MP。此種布置形式的分缸將通過分離推桿間接推動(dòng)分離軸承移動(dòng)。特別是當(dāng)摩擦片磨損后，要隨時(shí)注意調(diào)整，以免因壓盤壓緊力不夠造 成的從動(dòng)盤打滑燒損。 拉力 ? ?2 2 62 104F D d p? ?? ? ? （ ） 代入數(shù)值，得 2F =1099。 系統(tǒng)的介紹了操縱機(jī)構(gòu)的工作原理。花鍵之間為動(dòng)配合，這樣在離合器分離和接合過程中，從動(dòng)盤轂就能在花鍵軸上自由滑動(dòng)。 （ 1） 計(jì)算擠壓應(yīng)力 計(jì)算擠壓應(yīng)力可參考 pnhl? ?擠 壓 （ ） 式中 ， p 為花鍵的齒側(cè)應(yīng)力， z 為單盤， z =1 max114()eTp D d z? ? （ ） = 103 N 花鍵的高度 1 ()2h D d?? （ ） =4 代入數(shù)值，得 ?擠 壓 =10 4， ?擠 壓 ≤ 210 5N/m2， （ 2） 花鍵的剪切應(yīng)力的計(jì)算 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 花鍵剪切應(yīng)力可參考 Flbn? ?剪 切 （ ） 式中 ， F 為作用在從動(dòng)盤上的圓周力 max4()eTF n D d? ? （ ） =2072N 代如有關(guān)數(shù)值，得 ?剪 切 =，剪切應(yīng)力低，故認(rèn)為花鍵抗剪切能力足夠強(qiáng)。 離合器在接合的過程中，由于滑磨功的存在，每接合一次的過程中都要產(chǎn)生大量的熱，而每次接合的時(shí)間。壓盤和飛輪見常見的連接方式 有凸臺式、鍵式、銷式。它一般采用齒側(cè)對中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，尺寸根據(jù)摩擦片外徑選取。 第 6章 離合器其它零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 從動(dòng)盤轂花鍵的設(shè)計(jì)計(jì) 算 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是經(jīng)從動(dòng)盤轂的花鍵孔輸出，變速器第 1 軸花鍵就插在該花鍵孔內(nèi)。故認(rèn)為本設(shè)計(jì)強(qiáng)度合適。 強(qiáng)度校核時(shí)，參考公式（ ），得 P =。為了放出滲入管路中的空氣，在分缸中裝有放氣螺釘。 分缸的工作原理及計(jì)算 （ 1）分缸的工作原理和結(jié)構(gòu) 離合器分缸的功能是接受主缸輸送過來的液流及油壓，直接或間接地推動(dòng)分離軸承，使離合器分離?；钊麠U直徑 ? ?0. 5dD? ～ =8，取標(biāo)準(zhǔn)值d=8mm，活塞寬度 ? ? ? ～ =。分離離合器時(shí)，踩下踏板，通過推桿使油缸活塞向左移，當(dāng)皮碗將補(bǔ)償孔關(guān)閉后，油管中的油壓開始上升，油液進(jìn)入管路流進(jìn)分缸。 主缸和工作缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 主缸的工作原理及計(jì)算 （ 1）主缸的工作原理 離合器的主缸的油缸和儲油室在結(jié)構(gòu)上做成一體（如圖 所示），主缸有 圖 離合器工作缸結(jié)構(gòu)圖 1— 通氣孔； 2— 螺塞； 3— 擋板； 4— 蓋； 5— 螺釘； 6— 儲油室； 7— 總泵推桿； 8— 防護(hù)罩； 9— 端蓋； 10— 密封圈； 11— 活塞 ； 12— 彈性墊片 13— 皮碗； 14— 復(fù)位彈簧； 15— 管接頭 補(bǔ)償孔和進(jìn)油孔與儲油室相通，主缸的油缸內(nèi)裝有鋁合金活塞。 操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比計(jì)算 在設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)時(shí)，為滿足前述對踏板力和踏板行程的要求，需要根據(jù)具體離合器的分離裝置的傳動(dòng)比，最終合理地確定出操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比。踏板力大小直接影響到離合器操縱的輕便性。 踏板行程 踏板行程是指從踏板最高點(diǎn)至其最低點(diǎn)所劃過的距離。綜合起來，設(shè)計(jì)離合器操縱系統(tǒng)需要考慮如下一些因素： （ 1） 操縱系統(tǒng)的輸出對輸入的放大比率； （ 2） 周邊工作環(huán)境對系統(tǒng)的影響； （ 3） 時(shí)間因素對系統(tǒng)性能的綜合影響。在眾多的操縱機(jī)構(gòu)中，氣壓助力液壓式操縱機(jī)構(gòu)具有操縱輕便，布置簡單而被中重型汽車黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 廣泛采用。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機(jī)構(gòu)首先要求操作輕便。本設(shè)計(jì)取 a =， A =， A1 =28mm。d =12。 限位銷直徑 39。 減振彈簧在最大工作壓力 P時(shí)最小長度 ? ?min 1L n d ??? （ ） ? = 式中 ， ?? = 為彈簧圈之間的間隙。 彈簧鋼絲直徑： 231 8PDd ??? （ ） 式中，扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力 ? =550～ 600Mpa , d1算出后應(yīng)該圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，一般為 3～ 4mm 左右。 表 離合器摩擦片外徑 D 減振彈簧數(shù)目 Z 225～ 250 4～ 6 250～ 325 6～ 8 325～ 355 8～ 10 350 10以上 減振彈簧的總壓力 當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大 Tj。 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 預(yù)緊力矩 減振彈簧安裝時(shí)應(yīng)有一定的預(yù)緊。圖中反映了扭轉(zhuǎn)減振器特性的一些參黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 轉(zhuǎn)矩角度滑行驅(qū)動(dòng)級扭轉(zhuǎn)剛度彈簧預(yù)緊花鍵有間隙4級 阻尼數(shù)，其中斜線表示扭轉(zhuǎn)力 矩 Td，朝上方共有 4段斜線，表示有 4級剛度；垂直線表示從一級進(jìn)入另一級需要克服的預(yù)緊力矩 TN；兩斜線間的間隔反映了減振器工作時(shí)的摩擦；離合器減振器特性曲線在水平坐標(biāo)上的距離表示離合器從動(dòng)盤轂花鍵中的間隙 圖 扭轉(zhuǎn)減振器的角剛度 減振器 扭轉(zhuǎn) 角剛度 Ca決定于減振彈簧的線剛度及結(jié)構(gòu)布置尺寸，按下列公式初選角剛度 Ca≤ 13Tj （ ） 式中 ， Tj 為極限轉(zhuǎn)矩 ； 按下式計(jì)算 Tj =（ ～ ） Temax （ ） 式中 ， 適用 乘 用車， 商 用車，本設(shè)計(jì)為商用車，選取 ， maxeT 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，代入數(shù)值得 Tj =， Ca ≤ 本設(shè)計(jì)初選 Ca=7000N 汽車行駛中，傳動(dòng)系傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，由于內(nèi)燃機(jī)工作不均衡，轉(zhuǎn)矩周期性地變化會(huì)引起傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。 本章小結(jié) 本章 對離合器主要參數(shù)（后備系數(shù)、單位壓力和摩擦片的主要尺寸）進(jìn)行了選擇，主要計(jì)算了 膜片彈簧離合器的主要參數(shù)，和對膜片彈簧尺寸的合理選擇，并且對膜片彈簧進(jìn)行了詳細(xì)認(rèn)真的校核，使其能更好的與實(shí)際相結(jié)合。2? =，故 39。2? 由分離指受力 2P 引起 2 22 2239。 1211r rff Rr? ??? ? 代入數(shù)值，得 2? =。摩擦片磨損后，最大磨損量 0czs?? ? ? （ ） 其中 0s? 在 ～ 之間，本設(shè)計(jì)取 0s? =，代入數(shù)值得 ?? =。 膜片彈簧的強(qiáng)度校核 由上述分析可知 H =， h =， R =135， r =108， R1 =130， r1 =110， rf=40， n =18，r0 =55。 滑磨功的校核 為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值。本次設(shè)計(jì)選取 r1=110， R1=130。 窗孔的內(nèi)半徑 er 的取值應(yīng)滿足 2err??? 。第一軸花鍵外徑為： max3 ed K T? （ ） 式中 ， K — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為 ～ ，本次設(shè)計(jì)選取 K=； maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 。 ? ?a r c ta n ( )H H R rRr? ? ? ?? （ ） 式中 ， H — 內(nèi)截錐高度； h — 膜片彈簧厚度 。 對于 R，膜片彈簧大端外徑 R 應(yīng)滿 足結(jié)構(gòu)上的要求而和摩擦片的外徑尺寸相適應(yīng)，大于摩擦片內(nèi)徑，近于摩擦片外徑。 圖 膜片彈簧內(nèi)截錐示意圖 大端外徑和小端外徑的選擇 比值 rR 對彈簧的載荷及應(yīng)力特性都有影響。一般為 3～ 4 mm， 取 Δt=4mm 。本設(shè)考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性選取了粉末冶金材料的摩擦片。 (3) 摩擦片厚 b 主要有 、 、 三種尺寸， 取值范圍見表 ， 本次設(shè)計(jì)取 b=。摩擦片的主要尺寸有外徑 D、內(nèi)徑 d、厚度 b。 單位壓力 單位壓力 P0決定了摩擦表面的耐磨性，對離合器的使用壽命有很大的壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素，對于離合器使用頻繁、發(fā)動(dòng)機(jī)后備系數(shù)較小、載質(zhì)量大或經(jīng)常在壞路面上行駛的汽車 P0應(yīng)取小一些；當(dāng)摩擦片外徑較大時(shí)，為了降低摩擦外緣處的熱負(fù)荷， P0應(yīng)取大一些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增加 P0。通過本章節(jié)可以 清楚的了解離合器的工作原理和結(jié)構(gòu)，為后面的設(shè)計(jì)提供一定的理論基礎(chǔ)。這意味著在使用中要注意保養(yǎng)，其耗費(fèi)的勞動(dòng)量也要盡量小。 （ 8）作用在從動(dòng)盤上的總壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作工程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 （ 4）從動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。 離合器的設(shè)計(jì)原則 離合器的 主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零部件因過載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。當(dāng)然，負(fù)荷剛度過大也不適宜，以免彈簧工作位置略微變動(dòng)造成彈簧壓緊力變化過大。此種彈簧叫做零剛度彈簧。 2Hh? 如圖 hH ＜ 2 的曲線，載荷 P 增加時(shí)。 膜片彈簧起彈性作用的部分是其碟簧部分。 離合器的工作原理： 離合器蓋與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪用螺栓緊固在一起 ,當(dāng)膜片彈簧被預(yù)加壓緊 ,離合器處于接合位置時(shí) ,由于膜片彈簧大端對壓盤的壓緊力 ,使得與從動(dòng)盤摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力 。飛輪和壓盤為主動(dòng)件，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩通 過這兩個(gè)主動(dòng)件輸入。按照分離離合器的操縱能源不同，離合器操縱機(jī)構(gòu)可分為人力式和氣壓式兩類。此外在不分離離合器的情況下進(jìn)行緊急制動(dòng)或猛烈接合時(shí)，瞬間將造成對傳動(dòng)系統(tǒng)極大的沖擊載荷，從而縮短零件的使用壽命。為了使單盤離合器結(jié)合柔和，起步平穩(wěn)，從動(dòng)盤一般具有軸向彈性。壓緊彈簧將從動(dòng)盤壓緊在飛輪端面。⑹膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。⑵膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小。膜片彈簧離合器是用膜片彈簧代替了壓緊彈簧及分離桿機(jī)構(gòu)而作成的離合器，因?yàn)樗贾迷谥醒耄砸部伤阒醒霃椈呻x合器：雙片離合器，單片離合器由于受到壓緊彈簧結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)的限制，其轉(zhuǎn)矩容量也受到限制。 摩擦離合器的類型很多，主要有周置式離合器 、中央彈簧離合器、斜置彈簧離合器、膜片彈簧離合器。 多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)以及材料的日新月異，使人們逐漸趨向于首選單片干式摩擦離合器因?yàn)樗哂袕膭?dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、散熱性好、機(jī)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點(diǎn)，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，已能做到結(jié)合平順，因此現(xiàn)在廣泛用于大、中、小各類車型中 [1]。這表明產(chǎn)品中的纖維的分布是各向同性，所以收縮一致，抑制了翹曲。以往主動(dòng)缸和從動(dòng)缸組件都必須使用金屬，近年來，美國一汽車產(chǎn)品公司向各大洲的車商提供用塑料制的離合器執(zhí)行系統(tǒng)，該商品的商標(biāo)為 CSC，是用 LFRT，即用 50%的長纖維增強(qiáng)的黑色尼龍，該材料的硬度大、重量輕、比模量超過鋁合金。 石棉基材料的引入和改進(jìn)，使得盤式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更高的溫度。 在油中的盤式離合器， 摩擦片 直徑不能太大，以避免在高速時(shí)把油給甩掉。它的材料曾用過駝毛帶、皮革帶等。 汽車離合器的發(fā)展 在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中，錐形離合器最為成功。但受到其它客觀因素的影響，實(shí)際效果要比理論值低一些