【正文】 影響離合器的正常工作。 （ 3） 控制動力傳動系總成怠速時離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振及噪聲。m 預緊轉(zhuǎn)矩 : m a x ?? en TT N 表 減振彈簧個數(shù)的選取 摩擦片的外徑 D/mm 225～ 250 250～ 325 325～ 350 〉 350 Z 4～ 6 6～ 8 8～ 10 〉 10 減振彈簧尺寸 （ 1） 選擇材料，計算許用應力 根據(jù)《機械原理與設計》 (機械工業(yè)出版社 )采用 65Mn 彈簧鋼絲， 設彈簧絲直徑4?d mm, 1620?b? MPa,? ? ?? b?? MPa。取 823.?j? 176。 ??? kPl mm （ 8）減振彈簧的自由高度 39。 確定軸的直徑 3 nPAd? （ ） 式中： A—— 由材料與受載情況決定的系數(shù)。本章中最初的原始數(shù)據(jù)與比亞迪 F0 的數(shù)據(jù)類似，故設計中參 24 考實際車型相比較，驗證數(shù)據(jù)的有效性。 圖 膜片彈簧 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。同時，為提高分離指的耐磨性，對其進行局部高頻淬火式鍍鉻。 2. R/r 選擇 通過分析表明， R/r 越小，應力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。范圍內(nèi)，本設計中 ? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? （ ） 得 ?? 176。 41?? mm ， 12 ~ ?? ）（? mm ，取 41?? mm ， 122?? mm ， er 應滿足2???err 的要求。國內(nèi)常用的碟簧材料的為 60Si2MnA，當量應力可取為 1600～ 1700N/mm2。膜片彈簧是具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，在碟簧的小端伸出許多由徑向槽隔開的掛狀部分 —— 分離指。 表 膜片彈簧彈性特性所用到的系數(shù) R r R1 r1 H h 95 76 93 78 5 代入上式（ ）得 ? ? 1213111 6 6 1 1 ???? ???? fF （ ） 對式（ ）求一次導數(shù)，可解出λ 1=F1的凹凸點，求二次導數(shù)可得拐點。從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出，該曲線的拐點 H 對應著膜片彈簧壓平位置，而 ? ? 2111 NMH ??? ?? 。斷面在 O 點沿圓周方向的切向應變?yōu)榱悖试擖c的切向應力為零， O 點以外的點均存在切向應變和切向應力。此式表明，對于一定的零應力分布在中性點 O 而與 X軸承 )2( ???角的直線上。 n=18 Br—— 單個分離指的根部寬 。 第 5 章 離合器操縱系統(tǒng)的設計 操縱機構(gòu) 汽車離合器操縱機構(gòu)是駕駛員用來控制離合器分離又使之柔和接合的一套機構(gòu)。離合器操 縱機構(gòu)按分離時所需的能源不同可分為機械式、液壓式、彈簧助力式、氣壓助力機械式、氣壓助力液壓式等等。液壓操縱機構(gòu)有如下優(yōu)點： （ 1） 液壓式操縱，機構(gòu)傳動效率高，質(zhì)量小，布置方便；便于采用吊掛踏板，從而容易密封，不會因駕駛室和車架的變形及發(fā)動機的振動而產(chǎn)生運動干涉； （ 2） 可使離合 器接合柔和，可以降低因猛踩踏板而在傳動系產(chǎn)生的動載荷，正由 于液壓式操縱有以上的優(yōu)點，故應用日益廣泛，離合器液壓操縱機構(gòu)由主缸、工作缸、管路系統(tǒng)等部分組成。 34 c1c2S 0fb1b2d2d1a1a 2S 圖 液壓操縱機構(gòu)示意圖 踏板力的計算 踏板力為 sf FiFF ?? ??39。 ?F N， ??i ， 80?? %；則 ?fF N 合格。 離合器的分離裝置 分離杠桿、分離軸承 分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔，其作用是通過分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動壓盤移動，從而使壓盤與從動盤 和從動盤與飛輪相互分離，截斷動力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強度和剛度，以承受反復作用在其上面的彎曲應力，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向套作軸向移動，推動旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。在膜片彈簧離合器中，為了保證在分離離合器時分離軸承均勻地壓緊 膜片彈簧內(nèi)端，采用可以自位（自動調(diào)準中心）的分離裝置，可以補償因幾何上偏移造成的強烈震動。 36 本章小結(jié) 離合器操縱系統(tǒng)的功能是，把駕駛員對離合器踏板的輸入變成分離軸承上的輸出，來控制離合器的分離與接合，從而完成對汽車傳動系統(tǒng)的動力切斷或傳遞。 結(jié)構(gòu)方面：根據(jù)任務書中的要求結(jié)合比亞迪轎車的技術(shù)特點，選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的單片拉式膜片彈簧離合器。 計算方面：根據(jù)任務書中主要數(shù)據(jù)確定車型，定位比亞迪 f0 轎車。 選材方面：從動片選用中碳鋼版（ 50 號 85號）或 65Mn 鋼板，厚度一般為 ～，表面硬度為 38～ 48HRC，在本次設計中選用 62Mn 鋼板沖壓制成，厚度為。離合器蓋選用 10 鋼鋼板，并在離合器蓋上設有通氣孔。在這里我要特別感謝石美玉老師，謝謝她在百忙之中對我的指正和教導，也因此使我在設計后的學習與人生的道路上向著更高更深層次地方向前進！ 石美玉老師知識淵博、平易近人經(jīng)常利用休息時間為我指導。 實驗室免費開放，為我的畢業(yè)設計提供實物和 模型。正確使用離合器，掌握離合器的原理以在特殊情況下利用離合器來解決問題，是每個駕駛手動擋車型的車友應該掌握的。 離合器分為三個工作狀態(tài)，即不踩下離合器的全連動，部分踩下離合器的半連動，以及踩下離合器的不連動。此時，壓盤與摩擦片的摩擦力小于全連動狀態(tài)。 一般來說，離合器是在車輛起步和換擋的時候發(fā)揮作用，此時變速箱的一軸和二軸之間存在轉(zhuǎn)速差，必須將發(fā)動機的動力與一軸切開以后，同步器才能很好的將一軸的轉(zhuǎn)速保 持與二軸同步，擋位掛進以后，再通過離合器將一軸與發(fā)動機動力結(jié)合，使動力繼續(xù)得以傳輸。 41 起步時需要有一 定的半聯(lián)動時間，以保證起步的平順。 這樣的轉(zhuǎn)速差必須由半聯(lián)動來消化，也就是動力開始的時候部分傳遞給一軸，使車輛 能以較平穩(wěn)的姿態(tài)起步，一旦車輛行駛起來，轉(zhuǎn)速差就會變得很小，此時將離合器完全抬起，就不會有沖擊了。而車輛向后滑行的重力是由發(fā)動機提供的動力來抗衡的，而離合器則負責消除這里存在的轉(zhuǎn)速差。 新手駕駛的時候會存在一些離合器使用上的錯誤操作。此時對于半聯(lián)動的技巧要求較高，如果半聯(lián)動力度太弱，就可能在松開手剎時車輛向后滑動，容易造成新手的驚慌失措，如果半聯(lián)動力度過強則容易是車輛加速過猛而撞到前車。半聯(lián)動可以消化發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車輪之間的轉(zhuǎn)速差，也就是說可以有在動力已經(jīng)傳遞到車輪上，但車輪并不運轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)，這種情況常常發(fā)生在坡道。汽車在起步的時候，變速箱的二軸是靜止的，當我們掛一擋以前，需要踩下離合器，此時變速箱的一軸與動力分開，通過同步器掛上一擋以后，一軸也同樣變?yōu)殪o止。有效的保護了發(fā)動機和離合器。飛輪的轉(zhuǎn)速大于輸出軸的轉(zhuǎn)速，從飛輪傳輸出來的動力部分傳遞給變速箱。當車輛起步 時，司機踩下離合器，離合器踏板的運動拉動壓盤向后靠，也就是壓盤與摩擦片分離，此時壓盤與飛輪完全不接觸，也就不存在相對摩擦。離合器由摩擦片，彈簧片，壓 盤以及動力輸出軸組成，布置在發(fā)動機與變速箱之間，用來將發(fā)動機飛輪上儲存的力矩傳遞給變速箱，保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅(qū)動輪適量的驅(qū)動力和扭矩，屬于動力總成的范疇。 40 附錄 A 對于手動擋的車型而言，離合器是汽車動力系統(tǒng)的重要部件，它擔負著將動力與發(fā)動機之間進行切斷與連接的工作。 同學們?yōu)槲抑赋鲈S多關于 CAD 錯誤。 在設計中基本達到離合器的設計要求，能夠滿足離合器功用，但是由于自己的知識能力有限，在設計的過程中仍有很多問題出現(xiàn)，并努力克服了很多設計毛病，但有些地方人不盡如人意，希望各位老師批評指正。摩擦片選用石棉基材料，保證其具有足夠的強度和耐磨性。之后選取膜片彈簧參數(shù)、從動盤轂參數(shù)并對選取的參數(shù)進行校核計算，保證剛度強度一操縱輕便等要求。分離軸承采用自動調(diào)心式分離軸承才。本章簡述了離合器操縱系統(tǒng)的設計計算、分離軸承的設計 與校核。 分離軸承壽命計算 一般軸承壽命計算公式為 3*610 6010 ?????????? PCnL h （ ） 式中， n為轉(zhuǎn)速， r/min； *C 為額定動載荷， N； P當量動載荷， N。 分離軸承在工作中主要承擔軸向力。1? （ ） 式中 ： 1F —— 離合器拉接合狀態(tài)下壓緊彈簧的總壓緊力 。F —— 離合器分離時，壓緊彈簧對壓盤的總壓力； ?i —— 操縱機構(gòu)總傳動比， 2111122222dcba dcbai ??； ?—— 機械效率，液壓式： 90~80?? %，機械式： 80~70?? %； sF —— 克服回位彈簧 2 的拉力所需的踏板力，在初步設計時，可忽略之。 2111222212021 dba dbaccSZSSSS f ???????? ????? （ ） 式中， fS0 —— 分離軸承的自由行程，一般為 ~ mm，取 ?fS mm； 反映到踏板上的自由行程 1S 一般為 30~20 mm； 1d 、 2d —— 主缸和工作缸的直徑； Z—— 摩擦片面數(shù)； S? —— 離合器分離時對偶摩擦面間的間隙，單片： ~??S mm 取 ??S mm； 1a 、 2a 、 1b 、 2b 、 1c 、 2c —— 杠桿尺寸。 33 機械式操縱機構(gòu)有杠系傳動和繩索系兩種傳動形式，杠傳動結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但是機械效率低，質(zhì)量大，車架和駕駛室的形變可影響其正常工作，遠距離操縱桿系，布置困難，而繩索傳動可消除上述缺點，但壽命短，機構(gòu)效率不高。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機構(gòu)首先要求操作輕便。 本章小結(jié) 膜片彈簧的設 計比較復雜，按照參考樣件或先期的經(jīng)驗初步選定膜片彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸，然后對其工作彈性、應力強度等作出分析，最終經(jīng)過優(yōu)選定出其合理的結(jié)構(gòu)尺寸。顯然，零應力直線為 K 點與 O 點的連線，在零應力直線內(nèi)側(cè)為壓應力區(qū)，外側(cè)位拉應力區(qū)，等應力直線離應力直線越遠，其應力越高。令 X 軸平行于子午斷面的上下邊，其方向如上圖所示，則斷面上任意點的切向應力為： ? ?xe y2/x1 E 2t ? ??????????? （ ） 30 圖 膜片彈簧工作點位置 式中： φ —— 碟簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角（從自由狀態(tài)算起）； α —— 碟簧部分子有狀態(tài)時的圓錐底角； e —— 碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點的半徑； e=（ Rr） /In(R/r) （ ） 為了分析斷面中斷向應力的分布規(guī)律，將上式寫成 Y 與 X 軸的 關系式 ： ? ? ? ????????????????? ?????????? ???? E e1XE12Y t2t2t （ ） 圖 切向應力在子午斷面的 分布 由式 （ ） 可知，當膜片彈簧變形位置 φ 一定時，一定的切向應力 αt 在 XY 坐標系里呈線性分布。當分離時，膜片彈簧工作點從 B變到 C ，為最大限度地減小踏板力， C點應盡量靠近 N 點。設分離軸承對膜片彈簧指所加 的載荷為F2，對應此載荷作用點的變形為λ 2。因此，碟形彈簧有關設計公式對膜片彈簧也適用。 圖 膜片彈簧尺寸符號示意圖 27 膜片彈簧的優(yōu)化設計 （ 1）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH 與初始錐角 ? ?rRH ?? a rc ta n? 應在一定范圍內(nèi)，即 ??? hH ? ? r c t a n9 ????? rRH? （ 2）彈簧各部分有關尺寸的比值應 符合一定的范圍，即 ??? rR 10076270 ??? hR （ 3） 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，推式膜片彈簧的壓盤加載點半徑1R （或拉式膜片彈簧的壓盤加載點半徑 1r ）應位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 拉式： 902/)( 1 ?????? DrdD （ 4） 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， fr 與 0r 之差應在一定范圍內(nèi)選取，即 621 1 ???? RR 620 1 ???? rr 40 0 ??? rrf （ 5） 膜片彈簧的分離指起分離