【正文】 所需要的踏板力。因此，它得到了極為廣泛的應(yīng)用。如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。所以它又被干式所取代。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換擋困難。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘住（尤其是在冷天油液變濃時(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。另外，中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱不良，易引起過(guò)熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。膜片彈簧和壓盤(pán)的環(huán)行接觸，可保證壓盤(pán)上的壓力均勻。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低 （不超過(guò) 93℃ ）。采用自動(dòng)離合器時(shí)可以省去離合器踏板，實(shí)現(xiàn)汽車的 “雙踏板 ”操縱。例如，汽車以高檔低速上坡時(shí)，離合器往往容易 打滑。從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看，近年來(lái)汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高， 輕型 汽車趨向大型化，國(guó)內(nèi)也有類似的情況。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(kāi)嚙合和進(jìn)入嚙合。 離合器的工作原理 如圖 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(pán)向右，仍將從動(dòng)盤(pán) 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。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動(dòng)盤(pán)摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。 作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無(wú)底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開(kāi)有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。當(dāng)離合器分離時(shí)，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點(diǎn)發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過(guò)分離鉤拉動(dòng)壓盤(pán)后移使離合器分離。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時(shí)膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。 與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個(gè)支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更少；拉式膜片彈簧是中部與壓盤(pán)相壓在同樣壓盤(pán)尺寸的條件下可采用直徑較大的膜片彈簧，提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，且并不增大踏板力，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，可采用尺寸較小的結(jié)構(gòu)；在接合或分離狀態(tài)下，離 合器蓋的變形量小，剛度大，分離效率更高；拉式的杠桿比大于推式的杠桿比，且中間支承減少了摩擦損失，傳動(dòng)效率較高，踏板操縱更輕便，拉式的踏板力比推式的一般可減少約 %30~%25 ；無(wú)論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，拉式結(jié)構(gòu)的膜片彈簧大端與離合器蓋支承始終保持接觸，在支承環(huán)磨損后不會(huì)形成間隙而增大踏板自由行程，不會(huì)產(chǎn)生沖擊和哭聲；使用壽命更長(zhǎng)。為此，離合器的摩擦力矩 cT 應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 maxeT ； （ 2） 接合平順、柔和。減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，換檔時(shí)的沖擊即降低； （ 5） 具有吸收振動(dòng)、噪聲和沖擊的能力； （ 6） 散熱良好，以免摩擦零件因溫度過(guò)高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑； （ 7） 操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。摩擦片數(shù)為 2。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(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量?。? （ 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 端 面環(huán)形與壓盤(pán)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(zhǎng)； （ 6） 平衡性好； （ 7） 有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤(pán)的方法有三種： （ 1） 凸臺(tái) — 窗孔式：它是將壓盤(pán)的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過(guò)二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤(pán)上，此方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多；缺點(diǎn)：壓盤(pán)上凸臺(tái)在傳動(dòng)過(guò)程中存在滑動(dòng)摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。 離合器主要零件的材料選擇 從動(dòng)盤(pán)的材料選擇 從動(dòng)盤(pán)本體采用 45 號(hào)鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動(dòng)盤(pán)本體上設(shè)徑向切口。 膜片彈簧的材料選擇 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。同時(shí)，為提高分離指的耐磨性，對(duì)其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍鉻。壓盤(pán)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的結(jié)構(gòu)措施，采用 10鋼材材料、HRc4050。在特別頻繁的使用下，壓盤(pán)表面的瞬時(shí)溫度有可能達(dá)到 C?1000 。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱效果，故不需作另外設(shè)置。通常轎車和輕型貨車 β=～ 。 表 直徑系數(shù)的取值范圍 車型 直徑系數(shù)DK 乘用車 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車 ～ (單 片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車 ～ 摩擦片的尺寸已系列化和標(biāo)準(zhǔn)化 ,標(biāo)準(zhǔn)如下表 (部分 ): 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D\mm 160 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 d\mm 110 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /mm 339。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。 表 摩擦材料的摩擦因 數(shù)的取值范圍 摩擦材料 摩擦因數(shù) f 石棉基材料 模壓 ～ 編織 ～ 粉末冶金材料 銅 基 ～ 鐵基 ～ 金屬陶瓷材料 離合器的靜摩擦力矩為： cc fFZRT ? （ ） 與式（ ）聯(lián)立得： ? ?339。C 應(yīng)在 ～ 范圍內(nèi)，即 39。其中： ?i ?gi ?rr m 895?am Kg 代入式（ ）得 ?W J，代入式（ ）得 ][ ?? ??? ，合格。C)；γ為傳到壓盤(pán)的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤(pán)； ?? ， m 為壓盤(pán)的質(zhì)量 ?m Kg 代入， ?t 176。而膜片彈簧離合器分推式和拉式，在本設(shè)計(jì)中采用拉式結(jié)構(gòu)。可以說(shuō)膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結(jié)構(gòu)形式。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長(zhǎng)方 圓形孔 。 R/r 選擇 通過(guò)分析表明， R/r 越小，應(yīng)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(shè)計(jì)中? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? 得 ?? 176。 切槽寬度 ~ ?? mm， 10~92 ?? mm，取 31 ?? mm， 102?? mm， er 應(yīng)滿足 2??? err的要求。國(guó)內(nèi)常用的碟簧材料的為 60SizMnA，當(dāng)量應(yīng)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(kāi)的掛狀部分 —— 分離指。 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。斷面在 O 點(diǎn)沿圓周方向的切向應(yīng)變?yōu)榱?，故該點(diǎn)的切向應(yīng)力為零， O 點(diǎn)以外的點(diǎn)均存在切向應(yīng)變和切向應(yīng)力。此式表明，對(duì)于一定的零應(yīng)力分布在中性點(diǎn) O 而與 X 軸承 )2( ??? 角的直線上。從動(dòng)盤(pán)主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤(pán)轂，摩擦片等組成，由下圖 可以看出， 摩擦片 1， 13分別用鉚釘 14， 15鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動(dòng)片鉚在一起。在從動(dòng)片和減振盤(pán)的窗孔上都制有翻邊，這樣可 以防止彈簧滑脫出來(lái)。它雖然對(duì)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)。慣性力的大小與 從 動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了 減小 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片都做的比較薄，通常是用 ~ ㎜厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進(jìn)一步減小從動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ,有時(shí)將從動(dòng)片外緣的盤(pán)形部分磨至～ ㎜ ,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。 24 在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是 哈飛路寶 微型轎車的離合器 ，故采可以用整體式彈性從動(dòng)片， 離合器從動(dòng)片采用 2 ㎜厚 的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取 200 ㎜，內(nèi)徑由從動(dòng)盤(pán)轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計(jì)中取得。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用碳鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般 26～ 32HRC。 ?d mm， 4?t mm， 25?l mm， ?c? MPa。 39。 dDh ?? 得 ?P N， ?c? MPa ? MPa，合 格。 （ 2）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時(shí)應(yīng)耐磨。 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì) 1 減振彈簧的設(shè)計(jì) 減振彈簧的安裝位置 2)~(0 dR ? ， 26 結(jié) 合 502 0 ?? Rd mm，得 0R 取 70mm， 則 20 ?dR。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點(diǎn)。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。 c1c2S 0fb1b2d2d1a1a2S 圖 液壓操縱機(jī)構(gòu)示意圖 踏板力的計(jì)算 踏板力為 30 sf FiFF ?? ??39。 ?F N，??i ， 80?? %；則 ?fF N 合格。在傳統(tǒng)離合器中采用的分離軸承主 要有徑向止推軸承和止推軸承。當(dāng)膜片彈簧旋轉(zhuǎn)軸線與軸承不同心時(shí)，分離軸承便會(huì)自動(dòng)徑向浮動(dòng)到 與其同心的位置，以保證分離軸承能均勻壓緊各分離指舌尖部。 分離軸承的參數(shù) 表 分離軸承參數(shù)表 型號(hào) Cr pf ε n 7014C 3 4500r/min 則由下式： )(6010 6 PCnLh ? rpFfP? 得： 32 49113?hL h 本章小結(jié) 本章主要介紹了操縱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及分離軸承的選擇，選擇自動(dòng)調(diào)心軸承，有效的改變了原有軸承分離效率低等問(wèn)題。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，取消了原有的分離鉤，轉(zhuǎn)而在壓板與摩擦片之間安裝了一個(gè)壓緊彈簧，使離合器分離過(guò)程徑向力減少，分離的更徹 底。在這里我要特別感謝臧杰老師 ，謝謝她 在百忙之中對(duì)我的指正和教導(dǎo)，也因此使我在設(shè)計(jì) 后的學(xué)習(xí)與人生的道路上向著更高更深層次 的 方向前進(jìn)！ 臧杰老師知識(shí)淵博、平易近人 、 經(jīng)常利用休息時(shí)間為