【正文】 疲勞壽命。它要有一定的質(zhì)量和剛度，以保證足夠的熱容量和防止溫度升高而產(chǎn)生的彎曲變形。 離合器蓋 10 離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤(pán)高度（叢承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好，膜片彈簧的支撐形式采用鉚釘作支承時(shí)，如果分離軸承與曲軸中心線(xiàn)不同心，可引起鉚釘 的過(guò)度磨損。 第 3 章 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 表 離合器原始數(shù)據(jù) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式 42 汽車(chē)最大 加載質(zhì)量 2021 kg 汽車(chē)的 總 質(zhì)量 4325 kg 發(fā)動(dòng)機(jī)位置 前置 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 75KW 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 4500r/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=250mm 踏板行程 150~80 mm i0= ig1= ig2= ig3= ig4= 汽車(chē)最大時(shí)速 ≥110 km/h 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(lái)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 摩擦片 的靜壓力： maxeC TT ??? （ ） （ 式中 ： ? 離合器后備系數(shù)（ 1?? ） 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩可由式 : pee nPT m axm ax 9549 ?? （ ） 求得 11 式中 ： 75max ?eP Kw, 4500?pn r/min。 表 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車(chē)型 后備系數(shù) β 乘用車(chē)及最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車(chē) ～ 最大總質(zhì)量為 6～ 14t 的商用車(chē) ～ 掛車(chē) ～ 摩擦片的外徑可有式 : maxeD TKD ? （ ） 求得 DK 為直徑系數(shù)，取值見(jiàn) 表 ， 取 17DK ? ， 得 D=。可由表 查得 ： f= 摩擦面數(shù) Z 為離合器從動(dòng)盤(pán)數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。取Δt=4mm。 （ 2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 39。 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 （ 6） 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(chē)型，單位壓力 0p 的最大范圍為 ～ ,即 MPa 0 ?? MPa ? MPa （ 7） 為了減少汽車(chē)起步過(guò)程中離合器 的滑磨 ， 防止摩擦片表面溫度過(guò)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(chē) ：][ ?? J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量小于 的商用車(chē)： ][ ?? J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量大于 商用車(chē)： ][ ?? J/mm2： W 為汽車(chē)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(chē)總質(zhì)量 (Kg)； r 為輪胎滾動(dòng)半徑（ m）； g i 為汽車(chē)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(chē)取 2021 r/min，商用車(chē)取 14 1500 r/min。176。 1 2/ ?hH 2 2/ ?hH 3 22/2 ?? hH 4 22/ ?hH 5 22/ ?hH 圖 膜片彈簧的彈性特性曲線(xiàn) 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車(chē)離合器用膜片彈簧的 H/h 通常在 ～ 2 范圍內(nèi)選取。本設(shè)計(jì)中取?rR ，摩擦片的平均半徑 1 0 1 .2 54c DdR ???mm ， cRr? 取 102r? mm 則 15 ? mm 取整 128R? mm 則 ?rR 。之間，合格。本設(shè)計(jì)取 1 126R? mm，1 104r? mm。 膜 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) （ 1） 為了滿(mǎn)足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH 與初始錐角 ? ?rRH ??? 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ??? hH ? ?9 12 .9 9 15H R r?? ? ? ? ? （ 2） 彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即 ??? rR 70 2 85. 33 100Rh? ? ? （ 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(pán)加載點(diǎn)半徑 1R （或拉式膜片彈簧的壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑 1r ）應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 推式： 24/)( 1 DRdD ??? 16 拉式： 1( ) / 4 1 0 1 .2 5 1 0 4 / 2 1 2 5D d r D? ? ? ? ? ? （ 4） 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， fr 與 0r 之差應(yīng)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杠桿的作用，因此 杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 推式： 111 ???? rR rr f 拉式： 111 ???? rR rR f 由（ 4）和（ 5）得 38fr ? mm， 0 36r? mm。因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計(jì)公式對(duì)膜片彈簧也適用。由 112 1 11 0 .3 3fRrF F Frr?? ? ?? （ ） 12111 3frrRr?????? （ ） 列出表 : 表 膜片彈簧工作點(diǎn)的數(shù)據(jù) 1? 2? 1F 18 2F 膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇。 為了保證摩擦片磨損后仍能可靠的傳遞傳矩，并考慮摩擦因數(shù)的下降，摩擦片磨損后彈簧工 作壓緊 力 AF1 應(yīng)大于或等于新摩擦片時(shí)的壓緊力 BF1 ，見(jiàn)圖 3.3。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(diǎn)的切向應(yīng)力為： ? ?xe y2/x1 E 2t ? ??????????? （ ） 圖 膜片彈簧工作點(diǎn)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(shí)的圓錐底角 e —— 碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點(diǎn)的半徑 e=（ Rr） /In(R/r) （ ） 為了分析斷面中斷向應(yīng)力的分布規(guī)律，將（ ）式寫(xiě)成 Y與 X軸的 關(guān)系式 ： ? ? ? ????????????????? ?????????? ???? E e1XE12Y t2t2t （ ） 19 圖 切向應(yīng)力在子午斷面 的分布 由上式可知，當(dāng)膜片彈簧變形位置 φ 一定時(shí)，一定的切向應(yīng)力 αt 在 XY 坐標(biāo)系里呈線(xiàn)性分布。顯然，零應(yīng)力直線(xiàn)為 K 點(diǎn)與 O 點(diǎn)的連線(xiàn)，在零應(yīng)力直線(xiàn)內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力區(qū)，外側(cè)位拉應(yīng)力區(qū)，等應(yīng)力直線(xiàn)離應(yīng)力直線(xiàn)越遠(yuǎn)，其應(yīng)力越高。m 摩擦轉(zhuǎn)矩 m a 6ueTT??N m/rad 詳細(xì)見(jiàn)圖 。 中徑 162 ??CdD mm；外徑 202 ??? dDD mm 22 （ 4） 極限轉(zhuǎn)角 12~32a rc s in2 0 ??? Rlj?176。m in0 ???? lll mm （ 9） 減振彈簧預(yù)緊變形量 1 0 kZR???mm （ 10） 減振彈簧的安裝高度 01 7l l l? ? ? mm 減振盤(pán)設(shè)計(jì) 由前邊零件裝配關(guān)系及參照同類(lèi)車(chē)型，可以確定減振盤(pán)內(nèi)經(jīng)為 d=50mm，外徑 D=145mm，厚度 h=4mm。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。 機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有杠系傳動(dòng)和繩索系兩種傳動(dòng)形式，杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，工作可靠，但是機(jī)械效率低，質(zhì)量大，車(chē)架和駕駛室的形變可影響其正常工作，遠(yuǎn)距離操縱桿系，布置困難，而繩索傳動(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但壽命短，機(jī)構(gòu)效率不高。 得： 131?S mm， ?S mm，合格。 39。 從動(dòng)盤(pán)轂 從動(dòng)盤(pán)轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。取 10?n ， 3539。39。39。d /mm 齒厚 t /mm 有效齒長(zhǎng) l /mm 160 49 10 23 18 3 20 9． 8 180 69 10 26 21 3 20 11． 6 200 108 10 29 23 4 25 11． 1 225 147 10 32 26 4 30 11． 3 250 196 10 35 28 4 35 10． 2 280 275 10 35 32 4 40 12． 5 300 304 10 40 32 5 40 10． 5 325 373 10 40 32 5 45 11． 4 350 471 10 40 32 5 50 13． 0 本章小結(jié) 本章講述了離合器的計(jì)算，包括摩擦片主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化、膜片彈簧主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化、通過(guò)膜片彈簧載荷與變形的關(guān)系計(jì)算離合器的壓緊力與膜片彈簧的應(yīng)力 、扭 轉(zhuǎn)減振器與減振彈簧的計(jì)算、操縱機(jī)構(gòu)與輸出軸的計(jì)算、選取從動(dòng)盤(pán)轂。操縱機(jī)構(gòu)自由行程符合規(guī)格，總行程 131mm180mm 符合標(biāo)準(zhǔn)條件，在此前提下同時(shí)也保證了機(jī)件具有足夠的剛度，在有外部壓力的情 況下不會(huì)輕易變形。 綜上所述，本次設(shè)計(jì)遵從了 ：（ 1） 分離徹底； （ 2） 接合柔和； （ 3） 操縱輕便，工作特征穩(wěn)定； （ 4） 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，數(shù)據(jù)全部通過(guò)約束條件檢驗(yàn)，原件所使用的材料基本上 符合耐磨，耐壓和耐高溫的要求，而且離合器尺寸合適，適宜安裝，能最高效率傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，完全符合計(jì)劃書(shū)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)