【正文】 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)間為我指導(dǎo)。 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題。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。 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。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。 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。 dDh ?? 得 ?P N， ?c? MPa ? MPa，合 格。 ?d mm， 4?t mm， 25?l mm， ?c? MPa。 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)盤轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計(jì)中取得。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)。從動(dòng)盤主要由從動(dòng)片，從動(dòng)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(dòng)片鉚在一起。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。 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。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。范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)中? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? 得 ?? 176。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長方 圓形孔 。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)。其中： ?i ?gi ?rr m 895?am Kg 代入式（ ）得 ?W J，代入式（ ）得 ][ ?? ??? ，合格。 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。 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。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。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。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。 離合器主要零件的材料選擇 從動(dòng)盤的材料選擇 從動(dòng)盤本體采用 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)盤本體上設(shè)徑向切口。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??； （ 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。減小從動(dòng)盤的轉(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。 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(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。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，并通過分離鉤拉動(dòng)壓盤后移使離合器分離。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。 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。 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。從國外的發(fā)展動(dòng)向來看，近年來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，國內(nèi)也有類似的情況。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。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。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。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。所以它又被干式所取代。因此，它得到了極為廣泛的應(yīng)用。因此，允許起步時(shí)長時(shí)間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步能力。因此必須提前換如低檔以防止摩擦片的早期磨損以至燒壞。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為 300～ 500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī)，要帶一個(gè)靜止的傳動(dòng)系，是不能突然剛性接合的。如在脫檔時(shí)，由于原來嚙合的齒面壓力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時(shí)分離傳動(dòng)系，即能便利脫檔。 4 圖 離 合器總成 1軸承 2飛輪 3從動(dòng)盤 4壓盤 5離合器蓋螺栓 6離合器蓋 7膜片彈簧 8分離軸承 9軸 膜片彈簧離合器 的特點(diǎn) 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。 膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來安裝定位。當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車起步?jīng)_撞或抖動(dòng)； （ 3） 分離迅速、徹底。 壓緊彈簧布置形式的 選擇 離合器壓緊裝置可分為周布彈簧式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式等。 （ 2） 徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起，此傳動(dòng)的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒有相對(duì)滑動(dòng)部分，因而不存在磨損，同時(shí)踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外， 工作時(shí)壓盤和離合器 8 蓋徑向相對(duì)位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲。其碟簧部分的尺寸精度要求高， 碟簧材料為60SiMnA。壓盤的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于 。過高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋 和碎裂。結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況， 初 選擇 β=。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離合 器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。 ??? C （ 3）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過載，不同車型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 ～ 。C ，合格。所不同的是，在膜片彈簧上還包括有徑向開槽部分。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。 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。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)）。當(dāng)分離時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)從 B 變 到 C ，為最大限度地減小踏板力， C 點(diǎn)應(yīng)盡量靠近 N點(diǎn)。從式（ ）可以看出當(dāng) eX ?? 時(shí)無論取任何值，都有 e)2(Y ????? 。在從動(dòng)片和從動(dòng)盤轂之間還裝有減振摩擦片 6， 9。 為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都作成具有軸向彈性的 結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合過程中，主動(dòng)盤和從動(dòng)盤之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長的。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工 藝；對(duì)減振彈簧窗口及與從動(dòng)片配合處，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。D ， 39。 （ 3）要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，尤其在高溫時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好 （ 4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時(shí)分離出的粘合劑較少，無味，不易燒焦 （ 5）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面 （ 6）油水對(duì)摩擦性能的影響應(yīng)最小 （ 7）結(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象 由以上的要求 ,目前車用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在 左右。 本章小結(jié) 本章主要介紹了從動(dòng)盤的設(shè)計(jì)，具體介紹了減震彈簧等的尺寸設(shè)計(jì)，并沒有涉及到優(yōu)化條件的限制。 本次設(shè)計(jì)的普通輪型離合器操縱機(jī)構(gòu)，采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。 分離離合器所作的功為 SZFFW L ??? )( 39。這樣可減小振動(dòng)和噪聲，減小分離指與分離軸承端面的磨損，使軸承不會(huì)出現(xiàn)過