【正文】 栓 6離合器蓋 7膜片彈簧 8分離軸承 9軸 圖 離合器總成 由于膜片彈簧離合器有上述一系列的優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧 的工藝水平在不斷提高，因而這種離合器在汽車上用得越來越廣。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。 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。 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。 離合器的工作原理 如圖 11 所示，摩擦離合器一 般是有主動(dòng)部分、從動(dòng)部分組成、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。此時(shí)壓緊彈簧就推動(dòng)壓盤向右，仍將從動(dòng)盤 3 壓緊在飛輪上2，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩又傳入變速器。 但是，拉式膜片彈簧的分離指是與分離軸承套筒總成嵌裝在一起的，需采用專門的分離軸承如圖 15 所示。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。 m) 主減速器傳動(dòng)比 一檔傳動(dòng)比 離合器的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤數(shù)的選擇 1. 單片離合器 對乘用車和最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一遍從動(dòng)盤。 本次設(shè)計(jì)為單片離合器。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)量小； （ 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。 膜片彈簧的支撐形式 拉式膜片彈簧的支承結(jié)構(gòu)形式分為無支承環(huán)形式，將膜片彈簧的大端直接支承在離合器蓋中沖出的環(huán)形凸臺(tái)上；單支承環(huán)形式如圖 21 所示，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋中的支承環(huán)上。 m)來選定 D 時(shí)，有公式 ATD e /100 m a x? () A=47，小轎車。 = ， a=132mm2 。 11 對于采用有機(jī)材料為基礎(chǔ)的摩擦面 F 列數(shù)據(jù)可做參考。因此在設(shè)計(jì)離合器時(shí)，不僅要求它在任何情況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，而且還應(yīng)使它有足夠的使用壽命，本章提供了為以后設(shè)計(jì)離合器時(shí)重要的結(jié)構(gòu)尺寸和設(shè)計(jì)參數(shù)。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。分離時(shí)，應(yīng)對踏板的最大行程加以限制。它雖然對離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。 （ 4）要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。因此設(shè)計(jì)中選用此類彈簧。對于單片離合器的乘用車而言，通常只設(shè)有一個(gè)從動(dòng)盤。 表 從動(dòng)盤轂花鍵尺寸系列 摩擦片 外徑 D/mm 發(fā)動(dòng)機(jī)的 最大轉(zhuǎn)矩 Temax/N 摩擦片要求：摩擦系數(shù)穩(wěn)定、工作溫度、單位壓力的變化對其影響要小，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性；熱穩(wěn)定性好，磨合性好，密度??；有利于結(jié)合平順，長期停放離合器摩擦 片不會(huì)粘著現(xiàn)象的。同時(shí)，摩擦片從動(dòng)鋼片用鉚釘連接，連接可靠，更換摩擦片方便，而且適宜在從動(dòng)鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。 （ 3）保證離合器可靠性地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過載， β應(yīng)在 之間。 ? ? ? ? 22 ????? ??? dDZ W （ ） 經(jīng)過校核可知，摩擦片的設(shè)計(jì)符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求 （ 5）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 02R 約 50mm，即 502 0 ?? Rd mm （ 6）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 ? ? ? ?0220 2 1 ccc TdDZ TT ???? ? （ ） 17 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 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 ()，可查表選取經(jīng)檢查 ,合格。176。C ，合格。 經(jīng)比較，我選擇徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。根據(jù)對傳力片的功能要求，決定了他的一端用鉚釘固定在壓盤上，另一端用螺釘與離合器蓋相連，它們沿圓周切向分布，一遍布置有 3～ 4 組，而每組由 3～ 4 個(gè)彈性薄片組成。壓盤應(yīng)與飛輪保持良好的對中，并進(jìn)行靜平衡。 壓盤一般做的比較厚（一般不小于 10mm）而且在內(nèi)緣做成一定錐度以彌補(bǔ)壓盤因受熱變形后內(nèi)緣的凸起。 帶 入（ ）中得， 4 4 0 2 1 ????? cmL?? ℃ 合格。 離合器蓋設(shè)計(jì) 離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤，此外它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿 的支承殼體。C 時(shí)摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時(shí)溫度一般在 180 176。為使摩擦表面溫度不高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。 扭轉(zhuǎn)減振器 扭轉(zhuǎn)減振器的概述 扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件和阻尼元件等組成，彈性元件的主要作用是降低傳 20 動(dòng)系的首段扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地散振動(dòng)能量。 （ 4） 緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。m 極限轉(zhuǎn)角 : 12~3?j? 176。 （ 2） 選擇旋繞比，計(jì)算 曲度系數(shù) 根據(jù)下表 34 選擇旋繞比 表 旋繞比的薦用范圍 d/mm ~ 1~ ~ 6~ 16~7 42~18 C 14~7 12~5 10~5 9~4 8~4 6~4 確定旋繞比 4?C ，曲度系數(shù) )44()14( ????? CCCK （ 3） 強(qiáng)度計(jì)算 ? ? 2 ?? ?? CKFd j mm （ ） 22 與原來的 d 接近，合格。則 ??l mm （ 5）剛度計(jì)算 彈簧剛度 5 2)( 21 ???? lFFk mm （ ） 其中， 2F 為最小工作力， 12 FF ? 。m in0 ???? lll mm （ 9）減振彈簧預(yù)緊 變形量 ?? kZRTl ? mm （ 10）減振彈簧的安裝高度 2210 ??? lll mm （ 11）定位鉚釘?shù)陌惭b位置 取 522?R mm ，則 8 5 9 3 6 4 4 7 ?j? 176。 表 軸常用幾種材料的 ??? 及 A 值 軸的材料 Q235A， 20 Q275， 35 （ 1Cr18Ni9Ti） 45 40Cr,35SiMn 38SiMnMo,3Cr13 ?? aMP/? 15～ 25 20～ 35 25～ 45 35～ 56 A 149～ 126 135～ 112 126～ 103 112～ 97 取 100?A ， n 為軸的轉(zhuǎn)速， 3500?n r/min，則 ?d mm，取 26?d mm。 第 4 章 膜片彈簧的設(shè)計(jì) 膜片彈簧的概述 從圖 41 中可以看出，膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分，一部分在膜片彈簧大端處，為一個(gè)完整的截錐體，膜片彈簧的另一部分就是 它的徑向開槽部分，像一圈伸出的手指，其作用是作為分離桿。其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料為 25 60SiMnA。采用乳白鍍鉻，若膜片彈簧許用應(yīng)力可取為 1500～ 1700N/mm2。汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求， R/r 常在 ～ 的范圍內(nèi)取值。在 15~9 176。 5. 壓盤加載點(diǎn)半徑 1R 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 1r 的確定 1r 應(yīng)略大于且盡量接近 r， 1R 應(yīng)略小于 R 且盡量接近 R。 6. 公差與精度 離合器蓋的膜片彈 簧支承處，要具有大的剛度和高的尺寸精度，壓力盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支承環(huán)和支承鉚釘安裝尺寸精度要高，耐磨性要好。膜片彈簧的彈性特性與尺寸如其碟簧部分的碟形彈簧完全相同（當(dāng)加載點(diǎn)相同時(shí)）。 凸點(diǎn)： ?? mm 時(shí)， ?F N 凹點(diǎn)： ?? mm 時(shí)， ?F N 拐點(diǎn)： ?? mm 時(shí)， ?F N 當(dāng)離合器分離時(shí)，膜片彈簧加載點(diǎn)發(fā)生變化。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn) B 一般取在凸點(diǎn) M 和拐點(diǎn) H 之間，且靠近或在 H 點(diǎn)處，一般? ? H1B1 ~ ??? ,以保證摩擦片在最大磨損限度Δλ范圍內(nèi)壓緊力從 F1B到 F1A 變化不大?，F(xiàn)選定坐標(biāo)于子午斷面，使坐標(biāo)原點(diǎn)位于中性點(diǎn) O?？梢钥闯霎?dāng) eX ?? 時(shí)無論取任何值，都有 e)2(Y ?????。 322182 0 ????? ??rb r mm （ ） 因此 ?rB? N/mm2 由于 σrB 是與切向壓應(yīng)力 σtB 垂直的拉應(yīng)力，所以根據(jù)最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論， B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為： 7 7 0 1 ?????? ）（tBrBBj ??? N/mm () 1700][ ?? BjBj ?? N/mm2 膜片彈簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力一般都稍高于材料的局限，為提高膜片彈簧的承載能力，一般要經(jīng)過以下工藝：先對其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得到具有較高抗疲勞能力的回火索氏體， 32 對膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持 12～ 14h），使其高應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，提高彈簧疲勞壽命，對分離指進(jìn)行局部高頻淬火或鍍鋁，以提高其耐磨性。它始于離合器踏板，終止于離合器殼內(nèi)的分離軸承。 離合器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足的要求是 [3]： （ 1）踏板力要小，轎車一般在 80～ 150N 范圍內(nèi)，貨車不大于 150～ 200N； （ 2）踏板行程對轎車一般在 150~80 mm 范圍內(nèi)，對貨車最大不超過 180mm； （ 3）踏板行程應(yīng)能調(diào)整，以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可復(fù)原 ； （ 4）應(yīng)有對踏板行程進(jìn)行限位的裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)因受力過大而損壞 ； （ 5）應(yīng)具有足夠的剛度 ； （ 6）傳動(dòng)效率 要高 ； （ 7） 發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及車架和駕駛室的變形不會(huì)影響其正常工作。 1502?a mm， 301?a mm， 352 ?d mm， 301?d mm 502?c mm， ?c mm， 901?b mm， ?b mm 離合器踏板行程計(jì)算 踏板行程 S 由自由行程 1S 和工作行程 2S 組成。 （ ） 式中 ： 39。 分離離合器所作的功 SZFFW L ??? )( 39。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸承，它可以將潤滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤滑，相比供油式軸承則需增加。如圖 15 所示，自動(dòng)調(diào)心式分離軸承，是角接觸式球軸承，它有角接觸式軸承體和軸承套筒座組成。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。壓盤驅(qū)動(dòng)方式為傳力片傳動(dòng)。選取單片摩擦片參數(shù)，確定離合器的主要參 數(shù)摩擦片外徑 D、后備系數(shù)β、單位壓力 P。從動(dòng)盤轂一般采用鍛鋼（如 3 4 40Cr 等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面硬度一般在 26～ 32HRC，為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用 鍍絡(luò)工藝。扭轉(zhuǎn)減振器中的扭轉(zhuǎn)彈簧選用 65Mn 材料。我在畫圖方面基礎(chǔ)很差，石老師仔細(xì)審閱我的 CAD 圖紙，指出一系列的問題，使我的圖紙得到完善，再次向石老師表示衷心的感謝。在此，向?qū)嶒?yàn)室老師表示感謝。 所謂離合器，顧名思義就是說利用“離”與“合”來傳遞適量的動(dòng)力。當(dāng)車輛在正常行駛時(shí)，壓盤是緊緊擠靠在飛輪的摩擦片上的，此時(shí)壓盤與摩擦片之間的摩擦力最大，輸入軸和輸出軸之間保持相對靜摩擦，二者轉(zhuǎn)速相同。離合器壓盤與飛輪上的摩擦片之間是滑動(dòng)摩擦狀態(tài)。 在離合器中，還有一個(gè)不可或缺的緩沖裝置，它由兩個(gè)類似于飛輪的圓盤對在一起，在圓盤上打有矩形凹槽，在凹槽內(nèi)布置彈簧，在遇到激烈的沖擊時(shí)，兩個(gè)圓盤之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用，緩沖外界刺激。坐新手開的車都有這樣的體會(huì)，要么起步時(shí)熄火，要么是一顫一顫出去的，這些都是半聯(lián)動(dòng)技巧沒有掌握好的表現(xiàn)。 坡道起步需要較高的半聯(lián)動(dòng)技巧。 車輛處于這種情況下，駕駛員就能很輕 松的起步了，繼續(xù)踩下油門踏板讓轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提升獲得足夠的扭力，車輛就順利坡起了。作為新