【正文】 ............................ 3 第 2 章 離合器結(jié)構(gòu)原理分析 .................................................................................. 4 離合器機(jī)構(gòu)類型的分析 ............................................................................................ 4 膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ........................................................................ 4 膜片彈簧離合器的特性 ............................................................................................ 6 離合器的設(shè)計(jì)原則 .................................................................................................... 7 本章小結(jié) .................................................................................................................... 8 第 3 章 膜片彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .............................................................................. 9 離合器主要參數(shù)的選擇 ............................................................................................ 9 后備系數(shù) .......................................................................................................... 9 單位壓力 .......................................................................................................... 9 摩擦片的主要尺寸 .......................................................................................... 9 摩擦因素、摩擦片數(shù)、離合器間隙的選取 ................................................ 10 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 ................................................................................... 10 內(nèi)截錐高度和厚度的確定 ............................................................................ 10 大端外徑和小端外徑的選擇 ........................................................................ 11 自由狀態(tài)下圓錐底角的選擇 ........................................................................ 11 分離指數(shù)的選擇 ............................................................................................ 11 膜片彈簧的小端內(nèi)徑及分離軸承作用半徑的確定 .................................... 11 切槽寬度及分離半徑的確定 ........................................................................ 12 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 12如需要圖紙等資料，聯(lián)系 1961660126 研究成果的嚴(yán)肅態(tài)度以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應(yīng)列出參考文獻(xiàn)表引文應(yīng)以原始文獻(xiàn)和第一手資料為原則。對已有學(xué)術(shù)成果的介紹、評論、引用和注釋，應(yīng)力求客觀、公允、準(zhǔn)確。 4) 著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。學(xué)士學(xué)位論文既 如需要圖紙等資料，聯(lián)系 1961660126 是學(xué)位論文又是畢業(yè)論文 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) VDC 、 CB 771387號文件給學(xué)術(shù)論文的定義為： 學(xué)術(shù)論文是某一學(xué)術(shù)課題在實(shí)驗(yàn)性、理論性或觀測性上具有新的科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見解的知識和科現(xiàn)象、制定新理論的一種手段，舊的科學(xué)理論就必然會不斷地為新理論推翻。一般來說，學(xué)術(shù)論文具有論證色彩，或具有論辯色彩。 。國家級期刊主管單位是國家部門或直屬部門。 現(xiàn)代汽車摩擦離合器在設(shè)計(jì)中根據(jù)車型的類別，使用要求，與發(fā)動機(jī)的匹配要求，制造條件以及標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化要求等，合理地設(shè)計(jì)離合器總成的結(jié)構(gòu)顯的尤為重要。 本設(shè)計(jì)得到了以粉末冶金材料作為離合器摩擦片摩擦材料的單片推式膜片彈簧離合器，滿足了較高性能的標(biāo)準(zhǔn)，取代了對環(huán)境有污染的石棉基摩擦材料。可以說，從目前 到將來離合器這一部件將會伴隨著內(nèi)燃機(jī)一起存在，不可能在汽車上消失。 近年來，出現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)減振特性和性能價(jià)格比較為理想的雙質(zhì)量飛輪結(jié)構(gòu)，這種飛輪由初級飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器和次級飛輪組成，采用徑向布置減振彈簧，在有限的空間可以獲得相當(dāng)好的減振效果。此外，離合器的使用條件也日酷一日。從理論上講，在相同的徑向尺寸下，雙片離合器黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 的扭轉(zhuǎn)能力和使用壽命是單片 1 倍。據(jù)報(bào)道，這種離合器有著良好的起步能力，其使用壽命可達(dá)干式的 5~6 倍。采用錐形離合器的方案一直延續(xù)到 20 世紀(jì) 20 年代中葉，對當(dāng)時(shí)來說，錐形離合器修復(fù)比較簡單，摩擦面容易修復(fù)。采用純粹的金屬對金屬的摩擦副，把它 們置于油中工作，能達(dá)到更為滿意的性能。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)，許多離合器還在探索原創(chuàng)階段，性能很不穩(wěn)定。 離合器執(zhí)行系 統(tǒng)的使用環(huán)境非常惡劣，長時(shí)間的經(jīng)受高溫，而且又暴露在壓力油和潤滑劑中。 50%的長纖維，使熱膨脹系統(tǒng)幾乎與金屬相同，該公司認(rèn)為，如果仔細(xì)地將注塑件的尼龍 成份燒掉，留下的骨架部分（纖維）幾乎仍保留制品的形狀。通過注塑成型生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件與鑄鋁相比，節(jié)約了成本。 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第 2 章 離合器結(jié)構(gòu)原理分析 離合器機(jī)構(gòu)類型的分析 汽車離合器有摩擦式、液力式和電磁式三種類型，但摩擦式離合器用得最為廣泛。中央彈簧的壓緊力通過杠桿系統(tǒng)作用于壓盤，并按杠桿比放大，因此可用較小的彈簧力得到足夠大的壓盤壓緊力。對于圓柱螺旋彈簧，其壓力則大大增加。⑸易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長。 膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 離合器的結(jié)構(gòu)：發(fā)動機(jī)的飛輪是離合器的主動部件（如圖 所示），帶有摩 擦片的從動盤和從動盤轂借滑動花鍵與變速器第一軸（離合器從動軸）相連。 從動盤：主要由從動片、摩擦片、從動盤轂等三個(gè)基本部件組成。如果其振動的頻率與傳動系統(tǒng)的固有頻率相一致，就會發(fā)生共振，這對傳動系統(tǒng)零件壽命有很大影響。它起始于離合器踏板，終止于離合器殼（飛輪殼）內(nèi)的分離軸承。蓋總成通過螺栓安裝到發(fā)動機(jī)的飛輪上。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作帶動飛輪和壓盤一道旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過壓盤上壓緊彈簧產(chǎn)生的工作壓力所形成的摩擦力，帶動從動盤總成旋轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)矩的輸出。 （ 4）膜片彈簧 的安裝位置對離合器的旋轉(zhuǎn)軸線是完全對稱的，因此它的壓緊力不會受離心力的影響，很適合高速旋轉(zhuǎn)。一般分成下列四種情況。 圖 H/h 對膜片彈簧彈性特性的影響 2Hh? 如圖 中 hH = 2 的曲線，彈簧的特性曲線在中間有一段很平直，變形增加時(shí)載荷 P 幾乎維持不變。因?yàn)榭衫闷湄?fù)剛度區(qū)，達(dá)到分離離合器時(shí)載荷下降、操縱省力的目的。這種彈簧適合于汽車液力傳動中的鎖止機(jī)構(gòu) [4]。 （ 3）分離時(shí)要迅速、徹底。 （ 7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 所謂使用可靠，指的是離合器機(jī)構(gòu)或零部件在預(yù)定期內(nèi)一直能正常工作。 本章小結(jié) 本章著重介紹了離合器的類型 分析， 膜片彈簧離合器的 結(jié)構(gòu)和 工作原理， H/h 對膜片彈簧彈性特性的影響以及離合器的設(shè)計(jì)原則， 并分析了本文所選類型的特性。 小轎車：β=～ ；載貨車： β=～ ， 本次設(shè)計(jì)選取 β=。 摩擦片的主要尺寸 本設(shè)計(jì)是以 CA1091 中 型 載貨汽車 為參考而進(jìn)行設(shè)計(jì)的， CA1091 有關(guān)參數(shù)如下所示： 最大總質(zhì)量 9545kg；發(fā)動機(jī)最大扭矩 Temax=； 最高車速 90km/h； CA6102發(fā)動機(jī)的最大功率 Pemax=99KW；發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速 3000r/min；變速器主減速比 i0=；傳動比 ig=。代入數(shù)值 d=190。石棉基材料的摩擦因素 f 受工作溫度、單位壓力和滑磨速度影響較大， 并且它的粉塵對環(huán)境有污染， 而粉末冶金材料和金屬陶瓷材料的 摩擦因素 f 較大且穩(wěn)定。 離合器間隙 Δt是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過程中仍能完全接合，在分離軸承和分離桿內(nèi)斷之間留有的間隙。由上述分析得 hH 比黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 值為 故 H=。對于汽車離合器膜片彈簧，設(shè)計(jì)上并不要求儲存大量的彈性能，而是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置與分離力的需要來決定，一般 rR 取值為 ～ 。 自由狀態(tài)下圓錐底角的選擇 膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角 ? 與內(nèi)截錐高度 H 關(guān)系密切。本次設(shè)計(jì)選取 n=18 膜片彈簧的小端內(nèi)徑及分離軸承作用半徑的確定 r0 由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值大于變速器第一軸花鍵外徑。窗孔槽寬 2? =9～ 10，本設(shè)計(jì)選取 2? =10。 r1應(yīng)略大于 r且接近 r ， R1應(yīng)略小于 R 且接近 R 。 代入數(shù)值得 DV =，故認(rèn)為摩擦片外徑 D 選取合適。 故認(rèn)為該離合器單位面積滑磨功符合要求。離合器剛開始分離時(shí)，大端的變形量為 11dbf??? ?? （ ） 式中 ， f? = 1f? ， 1f? 為壓盤升程 1f? = csz?? （ ） 式中 ， 2cz? ，每對摩擦片間隙 s? = ，代入數(shù)值，得 1f? =， 1d? =。 12111r rfRr???? ? （ ） 取 1 f??? = 則 39。39。39。2 2 2? ? ???= ⑷ 強(qiáng)度校核 膜片彈簧大端的最大變形量為離合器徹底分離時(shí)的變形量 ： 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 2 1 1 1222 1 1 1 1 1 131 [ ( 1 ) ( ) ]1 2 2lnfB Rrrr P d d dE R r H hr h u R r R r R r r R rr? ? ?? ??? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ ） 把有關(guān)數(shù)值代入上式，得 B? =1207MP? ，通常強(qiáng)度不大于 1500～ 1700MP? ，故認(rèn)為強(qiáng)度條件適合。本設(shè)計(jì)采用第一類。 扭轉(zhuǎn)減振器的特性及主要參數(shù)的選取 圖 為離合器扭轉(zhuǎn)減振器特性曲線圖例。一般可按下式初選為 T? =（ ～ ） Temax （ ） 取 T? = ，本設(shè)計(jì)按其選取 T? =。 減振彈簧數(shù)目 可參考表 選取，本設(shè)計(jì) D=325，故選取 Z=6。本設(shè)計(jì)選取 2D =12。 減振彈簧的總?cè)?shù) ? ? 2ni?? ～ =。本設(shè)計(jì)取 λ=3。d =～ 12mm，本設(shè)計(jì)取 39。這樣，當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)鱽頉_擊時(shí)，開始只有部分彈簧參加工作，剛度較小，有利于緩和沖擊。它始于離合器殼體內(nèi)的分離軸承。本設(shè)計(jì)選取操縱形式為液力操縱式。因此，離合器踏板的布置位置、相關(guān)尺寸、作用力以及行程大小都要符合人體工程學(xué)的要求。具體布置應(yīng)該以人體左右對稱為準(zhǔn)向左偏移80～ 100mm，作為離合器踏板中心線的位置。 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 踏板力 對于一定的離合器總成，離合器踏板力取決于離合器分離軸承的輸出力及操縱系統(tǒng)的傳動比，加大傳動比會使踏 板力減小但行程增加。 若離合器踏板離地較 近 且行程短，操縱時(shí)腳跟可不離開地板，腳完全依靠在坐椅上，此時(shí)，踏板只需支撐腳的部分重量，