【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，其最大的缺點是從動部分的轉(zhuǎn)動慣量太大，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?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。另外，中間壓盤的通風(fēng)散熱不良，易引起過熱，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。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。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 93℃ ）。采用自動離合器時可以省去離合器踏板，實現(xiàn)汽車的 “雙踏板 ”操縱。例如，汽車以高檔低速上坡時，離合器往往容易 打滑。從國外的發(fā)展動向來看，近年來汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高， 輕型 汽車趨向大型化，國內(nèi)也有類似的情況。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動機(jī)不能 帶負(fù)荷啟動，它必須先在空負(fù)荷下啟動，然后再逐漸加載。 雖然利用變速器的空檔，也可以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)與傳動系的分離。 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 所示，摩擦離合器一般是有主動部分、從動部分組成、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。此時壓緊彈簧就推動壓盤向右，仍將從動盤 3 壓緊在飛輪上 2，這樣發(fā)動機(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，故能在從動盤摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動機(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“無底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽，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，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過分離鉤拉動壓盤后移使離合器分離。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：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡單、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相壓在同樣壓盤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，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)磨損后不會形成間隙而增大踏板自由行程，不會產(chǎn)生沖擊和哭聲；使用壽命更長。為此，離合器的摩擦力矩 cT 應(yīng)大于發(fā)動機(jī)最大扭矩 maxeT ； （ 2） 接合平順、柔和。減小從動盤的轉(zhuǎn)動慣量，換檔時的沖擊即降低； （ 5） 具有吸收振動、噪聲和沖擊的能力； （ 6） 散熱良好，以免摩擦零件因溫度過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，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?。? （ 3） 高速旋轉(zhuǎn)時，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。 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤的方法有三種： （ 1） 凸臺 — 窗孔式：它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上，此方式結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較多；缺點：壓盤上凸臺在傳動過程中存在滑動摩擦，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 從動盤的材料選擇 從動盤本體采用 45 號鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動盤本體上設(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，為提高分離指的耐磨性，對其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍鉻。壓盤應(yīng)與飛輪保持良好的對中，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，壓盤表面的瞬時溫度有可能達(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為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤； ?? ， m 為壓盤的質(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)計中采用拉式結(jié)構(gòu)?？梢哉f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方 圓形孔 。 R/r 選擇 通過分析表明， 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的掛狀部分 —— 分離指。 凸點： ?? mm 時， ?F N 凹點： ?? mm 時， ?F N 拐點： ?? mm 時， ?F N 當(dāng)離合器分離時，膜片彈簧加載點發(fā)生變化。新離合器在接合狀態(tài)時，膜片彈簧工作點 B一般取在凸點 M 和拐點 H 之間，且靠近或在 H點處，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 點沿圓周方向的切向應(yīng)變?yōu)榱?，故該點的切向應(yīng)力為零， O 點以外的點均存在切向應(yīng)變和切向應(yīng)力。此式表明，對于一定的零應(yīng)力分布在中性點 O 而與 X 軸承 )2( ??? 角的直線上。從動盤主要由從動片，從動盤轂，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，而后者又和從動片鉚在一起。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊，這樣可 以防止彈簧滑脫出來。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)計的重點。慣性力的大小與 從 動盤的轉(zhuǎn)動慣量成正比，因此為了 減小 轉(zhuǎn)動慣量，從動片都做的比較薄，通常是用 ~ ㎜厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進(jìn)一步減小從動片的轉(zhuǎn)動慣量 ,有時將從動片外緣的盤形部分磨至～ ㎜ ,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。 24 在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是 哈飛路寶 微型轎車的離合器 ，故采可以用整體式彈性從動片， 離合器從動片采用 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)徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計中取得。從動盤轂一般采用碳鋼，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，尤其在高溫時應(yīng)耐磨。 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計 1 減振彈簧的設(shè)計 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。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(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，而繩索傳動可消除上述缺點，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，分離軸承便會自動徑向浮動到 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 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，以及分離軸承的選擇，選擇自動調(diào)心軸承，有效的改變了原有軸承分離效率低等問題。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，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壓緊彈簧，使離合器分離過程徑向力減少，分離的更徹 底。在這里我要特別感謝臧杰老師 ，謝謝她 在百忙之中對我的指正和教導(dǎo)，也因此使我在設(shè)計 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)！ 臧杰老師知識淵博、平易近人 、 經(jīng)常利用休息時間為