【正文】 體鉚接在一起的減振器盤轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼片的周圍用鉚釘固裝著波浪形曲面的扇形彈簧片 ,在波浪形彈簧片兩側(cè)分別鉚著摩擦片 ,在其摩擦面上開有許多槽 ,以防止真空吸附作用 ,也有助于分離徹底。因此 ,離合器蓋必須具有良好的旋轉(zhuǎn)平衡性和散熱性能。 5 第 2 章 離合器 方案設(shè)計(jì) 膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)方式 膜片彈簧離合器的主要特點(diǎn)是用一個(gè)膜片彈簧代替?zhèn)鹘y(tǒng)的螺旋彈簧和分離杠桿。采用若干個(gè)螺旋彈簧作壓緊彈簧，并沿摩擦盤圓周分布的離合器稱為周布彈簧離合器。目前此技術(shù)尚不夠完善。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程 [2]。甚至某些總質(zhì)量達(dá) 28~32t 的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。離合器分離時(shí)，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 國(guó)內(nèi)外 研究現(xiàn)狀 膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型載貨汽車上廣泛采用的一種離合器[2]。 此外，還要求離合器散熱良好。 （ 4）操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便 。在摩擦離合器中，為產(chǎn)生摩擦所需的壓緊力，可以是彈簧力、液壓作用或電磁吸力。當(dāng)貨車進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，若沒有離合器，則發(fā)動(dòng)機(jī)將因和傳動(dòng)系剛性相連而急劇降低轉(zhuǎn)速，因此其中傳動(dòng)件會(huì)產(chǎn)生很大的慣性力矩（數(shù)值可能大大超過發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)所發(fā)出大最大轉(zhuǎn)矩），對(duì)傳動(dòng)系造成超過其承載能力的載荷 ,而是其機(jī)件損壞。在貨車行使過程中，為了適應(yīng)不斷變化的行使條件，傳動(dòng)系經(jīng)常要換用不同檔位工作。在傳動(dòng)系中裝設(shè)了離合器后，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，貨車起步之前，駕駛員先踩 下離合器踏板，將離合器逐漸接合，在離合器逐漸接合過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)所受阻力矩也逐漸增加，故應(yīng)同時(shí)逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以上，不致熄火。這是因?yàn)樨涇噺撵o止到前沖時(shí)，產(chǎn)生很大慣性力。在貨車起步前，先要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，這時(shí)應(yīng)使變速器處于空擋位置，將發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間聯(lián)系斷開，以卸除發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。現(xiàn)今貨車不管是國(guó)民經(jīng)濟(jì)，還是人們的日常生活中都是一種不可缺少的交通工具。 Control agencies。 確保所設(shè)計(jì)的離合器能最大限度傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。 目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。在汽車行駛過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與 變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力 。根據(jù)各零部件的工作條件，并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)校核 。 Friction Disc。由于社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，也推動(dòng)了貨車設(shè)計(jì)日臻精巧，并且其運(yùn)輸能力和各項(xiàng)性能也得到不斷提高。離合器是貨車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)系的部件。如果傳動(dòng)系（它聯(lián)系著整個(gè)貨車）與發(fā)動(dòng)機(jī)剛性地聯(lián)系，則變速器一掛上檔，貨車將突然向前沖動(dòng)一下，但并未能起步。 離合器的首要功用是保證貨車平穩(wěn)起步。 離合器的另一項(xiàng)功用是保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平穩(wěn)。 離合器的第三功用是防止傳動(dòng)系過載。所以，離合器的主動(dòng)件與從動(dòng)件之間不可采用剛性聯(lián)系，而是借二者接觸面之間的摩擦作用來傳遞轉(zhuǎn)矩（摩擦離合器），或是利用液體作為傳動(dòng)的介質(zhì)（液力耦合器），或是利用磁力傳動(dòng)（電磁離合器）。 （ 3）接合元件耐磨性高，使用壽命長(zhǎng)，散熱條件好。如果與變速器主動(dòng)軸相連的離合器從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，當(dāng)換檔時(shí)，雖然由于分離了離合器，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間聯(lián)系脫 開，但離合器從動(dòng)部分較大的慣性力矩仍然輸入給變速器，其效果相當(dāng)于分離不徹底，就不能很好的起到減輕齒輪間沖擊的作用。這些熱量如不及時(shí)地散發(fā)，對(duì)離合器的工作將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動(dòng)盤摩擦片磨損后，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。 由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車及微型、輕型客車上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車和重型汽車上，國(guó)外已經(jīng)設(shè)計(jì)出了傳遞轉(zhuǎn)矩為80~、最大摩擦片外徑達(dá) 420 的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車上 [1]。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。查閱國(guó)內(nèi)外資料獲知，這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的 56倍，但濕式離合器優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)的，超過這一溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。 摩擦離合器根據(jù)從動(dòng)盤的數(shù)目可分為單盤離合器、雙盤離合 器和多盤離合器。 主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容如下： （ 1） 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì) ，包括從動(dòng)片、從動(dòng)盤轂； （ 2） 壓盤設(shè)計(jì) ，包括傳動(dòng)片、壓盤； （ 3） 分離裝置設(shè)計(jì) ，包括分離套筒、分離軸承； （ 4） 膜片彈簧設(shè)計(jì) ； （ 5） 扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì) ，包括減振片、減振彈簧； （ 6） 離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ，包括主缸、 分缸。離合器蓋由螺栓固定在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上 ,與發(fā)動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)。 (2)從動(dòng)部分 它由鋼片總成、摩擦片和扭轉(zhuǎn)減振器組成?？偙貌捎弥苿?dòng)液 ,其液壓是由活塞在泵體內(nèi)的滑動(dòng)而產(chǎn)生的 ,離合器分泵主要由泵體、彈簧、活塞、防塵套、推桿、溢流孔塞等組成。傳動(dòng)系中的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)會(huì)使從動(dòng)盤轂相對(duì)于動(dòng)盤本體和 減振器盤來回轉(zhuǎn)動(dòng)，夾在它們之間的阻尼片靠摩擦消耗扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能量，將扭轉(zhuǎn)振動(dòng)衰減下來。離合器在起步過程中 的滑磨比換檔時(shí)嚴(yán)重得多，而離合器滑磨的嚴(yán)重程度常用滑磨功來衡量 . 膜片彈簧離合器性能構(gòu)造 膜片彈簧離合器所用的壓緊彈簧是一個(gè)用薄彈簧鋼板制成的帶有一定錐度，中心 部分開有許多均布徑向槽的圓錐形彈簧片。 壓緊裝置：壓緊裝置由壓盤、離合器蓋、膜片彈簧、支承圈、定位鉚釘、分離鉤、傳動(dòng)片組成。 膜片彈簧離合器工作原理 由圖 可知，離合器蓋 1 與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪用螺栓緊固在一起，當(dāng)膜片彈簧 3被預(yù)加壓緊，離合器處于接合位置時(shí)，由于膜片彈簧大端對(duì)壓盤 5 的壓緊力，使得壓盤與從動(dòng)盤 6摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力。 本章小結(jié) 本章主要介紹了膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)方式 及其組成和工作原理，通過 8 對(duì)膜片彈簧離合器的類型 對(duì)比 ，確定本設(shè)計(jì) 的 離合器 為拉式膜片彈簧離合器。 Z摩擦面數(shù)目 。 d摩擦片內(nèi)徑 ， mm。為了可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大 , 不可過?。粸槭闺x合器尺寸不致過大，防止傳動(dòng)系嚴(yán)重過載，保證操縱輕便， 又 不可過大。 摩擦片尺寸主要外徑 Ｄ 和內(nèi)徑 d． Ｄ 可根據(jù)已知參數(shù)按式 3－ 5 估算． 摩擦片尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)ＪＢ 145774。 查資料選取 ?=， Z=2， P0= MPa， C=， =2 由公式 11 D = = 取 D= 250mm 則 d=155mm 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤總成主要由從動(dòng)盤轂、摩擦片、從動(dòng)片、扭轉(zhuǎn)減震器等組成。這是因?yàn)樵谄囆旭傊羞M(jìn)行換擋時(shí)，首先要 切斷動(dòng)力分離離合器，而在變速器掛擋的過程中，與變速器第一軸相連的離合器從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速一定要發(fā)生變化，或者是增速，或者是減速。 從動(dòng)盤轂設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤毅的花鍵孔與變速器第一軸前端的花鍵軸以齒側(cè)定心矩形花鍵的動(dòng)配合相聯(lián)接，以便從動(dòng)盤毅能作軸向移動(dòng)。 表 GB114474 從 動(dòng) 盤外 徑D/mm 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn)矩 maxeT /N 花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。D 39。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。 （ 4） 壓盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面得距離）公差要小 [18]。壓盤的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于 。本設(shè)計(jì)初選壓盤厚為 24mm。對(duì)單片離合器， ? =； 壓m — 壓盤的質(zhì)量， kg。 L = （ ） 式中 ： 0W — 離合器開始滑磨時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)角速度； 0W =； aJ — 汽車整車質(zhì)量轉(zhuǎn)化為相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)慣量。 傳動(dòng)片設(shè)計(jì) 傳動(dòng)片在膜片彈簧離合器中要承擔(dān)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，還有依靠傳動(dòng)片的彈性作用使壓盤分離。這里取長(zhǎng)為 65mm，寬為 20mm， 片厚為 1mm 保證其既有足夠的軸向彈性使壓盤容易分離，又有足夠的強(qiáng)度不至于因彎曲拉壓而斷裂。 傳動(dòng)片有效長(zhǎng)度為 1l ，則 16 dll ?? （ d 為螺釘孔直徑） （ ） 1l = 20=35mm 每組傳動(dòng)片總剛度 Kn = 12Ejxn/l13 （ ） 全部 i 組傳動(dòng)片合成的總剛度為 = = 12Ejxni/l13 （ ） 式中： E— 為傳動(dòng)片的彈性模量， 為 aMPE 5102?? 代入公式（ ）得： =12 2 105 1/12 20 4 3/353 1/1000=壓盤與飛輪通過彈性傳動(dòng)片連接時(shí)，則傳動(dòng)片應(yīng)進(jìn)行拉伸應(yīng)力的強(qiáng)度校核；若通過凸塊一窗孔、傳力銷或鍵連接時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力的強(qiáng)度校核： ? ?R ZFTe /m a xj ?? ? () 式中 ： ? — 考慮發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 maxeT 分配到壓盤上的比例系數(shù)，單片離合器取 ?? ； R — 力的作用半徑， ； Z — 工作元件 (例凸塊一窗孔、傳動(dòng)銷、鍵 )的數(shù)目 ，這里取 3 組每組 4 片； F — 接觸面積， mm2，這里取長(zhǎng)為 65mm，寬為 20mm，所以 F=1300 mm2 。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， 一般采用厚 2. 5～ 5mm 的低碳鋼鋼板沖壓制造。離合器蓋內(nèi)裝有壓盤、分離杠桿、壓緊彈簧等，因此，其對(duì)于飛輪軸線的對(duì)中十分重要。 離合器分離裝置的設(shè)計(jì) 分離軸承及分離套筒 分離軸承在工作中主要承受軸向力。除此之外。 由于現(xiàn)今大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過了 6000r/min，離心力造成的徑向力很大，因此，汽車離合器分離軸承廣泛采用了角接 觸式的徑向推力球軸承，并把它做成完全密封，充滿耐高溫的鋰基潤(rùn)滑脂的軸承，而且把傳統(tǒng)的由軸承外圈轉(zhuǎn)動(dòng)變成為由軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，這些結(jié)構(gòu)措施使軸承的使用壽命更加長(zhǎng)并免維護(hù)。 膜片彈簧的設(shè)計(jì) 膜片彈簧的大端處為一完整的截錐，類似無底的碟子，和一般機(jī)械上用的碟形彈簧一樣，故稱作碟簧部分。 膜片彈簧結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn) 膜片彈簧是由彈簧鋼板沖制而成的。 19 膜片彈簧的變形特性 膜片彈簧的彈性特性是由其碟簧部分所決定，是非線性的，與自由狀態(tài)下碟簧部分的內(nèi)錐高 H 及彈簧的鋼板厚 h 有關(guān)。當(dāng) 2 H/h)2 2 ，則特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域，即變形增加而載荷反而減小。為兼顧操縱輕便及壓緊力變化不大，汽車離合器膜片彈簧通常取 (H/h)2。一般汽車的膜片彈簧離合器多?。? ?? hH 鋼板厚度 h為 2～ 4 之間。 膜片彈簧的大端半徑 R應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求和摩擦片的尺寸來確定。碟形彈簧儲(chǔ)存彈性能的能力在 R/r=～ 為最大，用于緩和沖擊、吸收振動(dòng)等需要儲(chǔ)存大量彈性能的碟簧最佳。 ～ 12176。 膜片彈簧小端半徑 fr 及分離軸承作用半徑 pr 膜片彈簧小端半徑 fr 由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸的花鍵外徑。 切槽寬度 1? 、窗孔槽寬 2? 及半徑 er 的確定 1? =4mm 2? =12mm er = 支承圈作用半徑 L 和膜片彈簧與壓盤的接觸半徑 l 支承圈平均半徑 L 與膜片彈簧與壓盤的接觸半徑 l 的取值將影響膜片彈簧的剛度。 ? ? ? ?wdDz Ww ??? 224? ? ?222 / mmJw ??? ?? ?????????????222221800 mmr ?? ?????????? 220 2221800 grae ii rmnW ? 3m ax 1060 ??? DnV eD ? 22 膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算 已選定 H=, h=3mm ， R=125mm ， r=104mm ， L =124mm ， l =， n=18， fr =30mm， pr =， 1? =4mm， 2? =12mm， er =。 ?? ，此時(shí)膜片彈簧大端的變形量為mmfc 39。本設(shè)計(jì)選裝在從動(dòng)盤總成中的扭轉(zhuǎn)減振器。 扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)類型的選擇 圖 給出了幾種扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)圖，它們之間的差異在于采用了不同的彈性元件和阻尼裝置。這種具有線性特性的扭轉(zhuǎn)減振器，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，廣泛用于汽油機(jī)汽車中。為此，可使扭轉(zhuǎn)減振器具有兩級(jí)或三級(jí)非線性彈性特性。雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橡膠變形時(shí)具有較大的內(nèi)摩擦，因而不需另加阻尼裝置，但由于它會(huì)使從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量顯著增大，且在離合器熱狀態(tài)下工作需用專門的橡膠制造，因此尚未得到廣泛采