【正文】 雖然其結構簡單、橡膠變形時具有較大的內(nèi)摩擦，因而不需另加阻尼裝置，但由于它會使從動盤的轉動慣量顯著增大，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用。這種具有線性特性的扭轉減振器，結構較簡單，廣泛用于汽油機汽車中。本設計選裝在從動盤總成中的扭轉減振器。 ? ? ? ?wdDz Ww ??? 224? ? ?222 / mmJw ??? ?? ?????????????222221800 mmr ?? ?????????? 220 2221800 grae ii rmnW ? 3m ax 1060 ??? DnV eD ? 22 膜片彈簧的強度計算 已選定 H=, h=3mm ， R=125mm ， r=104mm ， L =124mm ， l =， n=18， fr =30mm， pr =， 1? =4mm， 2? =12mm， er =。 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 由離合器的結構決定，其最小值應大于變速器第一軸的花鍵外徑。碟形彈簧儲存彈性能的能力在 R/r=～ 為最大，用于緩和沖擊、吸收振動等需要儲存大量彈性能的碟簧最佳。一般汽車的膜片彈簧離合器多?。? ?? hH 鋼板厚度 h為 2～ 4 之間。當 2 H/h)2 2 ，則特性曲線中有一段負剛度區(qū)域，即變形增加而載荷反而減小。 膜片彈簧結構形狀的特點 膜片彈簧是由彈簧鋼板沖制而成的。 由于現(xiàn)今大多數(shù)發(fā)動機轉速超過了 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滑脂的軸承，而且把傳統(tǒng)的由軸承外圈轉動變成為由軸承內(nèi)圈轉動，這些結構措施使軸承的使用壽命更加長并免維護。 離合器分離裝置的設計 分離軸承及分離套筒 分離軸承在工作中主要承受軸向力。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的結構措施， 一般采用厚 2. 5～ 5mm 的低碳鋼鋼板沖壓制造。這里取長為 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，又有足夠的強度不至于因彎曲拉壓而斷裂。 L = （ ） 式中 ： 0W — 離合器開始滑磨時發(fā)動機角速度； 0W =； aJ — 汽車整車質量轉化為相當?shù)霓D動慣量。本設計初選壓盤厚為 24mm。 （ 4） 壓盤高度（從承壓點到摩擦面得距離）公差要小 [18]。D 39。 表 GB114474 從 動 盤外 徑D/mm 發(fā) 動 機 轉矩 maxeT /N這是因為在汽車行駛中進行換擋時，首先要 切斷動力分離離合器，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盤的轉速一定要發(fā)生變化，或者是增速，或者是減速。 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． 摩擦片尺寸應符合尺寸系列標準ＪＢ 145774。 d摩擦片內(nèi)徑 ， mm。 本章小結 本章主要介紹了膜片彈簧離合器的結構 運動方式 及其組成和工作原理，通過 8 對膜片彈簧離合器的類型 對比 ，確定本設計 的 離合器 為拉式膜片彈簧離合器。 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、傳動片組成。傳動系中的扭轉振動會使從動盤轂相對于動盤本體和 減振器盤來回轉動，夾在它們之間的阻尼片靠摩擦消耗扭轉振動的能量，將扭轉振動衰減下來。 (2)從動部分 它由鋼片總成、摩擦片和扭轉減振器組成。 主要設計的內(nèi)容如下： （ 1） 從動盤總成設計 ，包括從動片、從動盤轂； （ 2） 壓盤設計 ，包括傳動片、壓盤； （ 3） 分離裝置設計 ，包括分離套筒、分離軸承； （ 4） 膜片彈簧設計 ； （ 5） 扭轉減振器設計 ，包括減振片、減振彈簧； （ 6） 離合器操縱機構設計 ，包括主缸、 分缸。查閱國內(nèi)外資料獲知，這種離合器的使用壽命可達干式離合器的 56倍，但濕式離合器優(yōu)點的發(fā)揮是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實現(xiàn)的，超過這一溫度范圍將起負面效應。 由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點，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用，而且正大力擴展到載貨汽車和重型汽車上，國外已經(jīng)設計出了傳遞轉矩為80~、最大摩擦片外徑達 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]。這些熱量如不及時地散發(fā)，對離合器的工作將產(chǎn)生嚴重影響。 （ 3）接合元件耐磨性高，使用壽命長，散熱條件好。 離合器的第三功用是防止傳動系過載。 離合器的首要功用是保證貨車平穩(wěn)起步。離合器是貨車傳動系中直接與發(fā)動機相聯(lián)系的部件。 Friction Disc。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)動機與 變速箱暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向變速器輸入的動力 。 確保所設計的離合器能最大限度傳遞發(fā)動機的輸出轉矩?，F(xiàn)今貨車不管是國民經(jīng)濟，還是人們的日常生活中都是一種不可缺少的交通工具。這是因為貨車從靜止到前沖時，產(chǎn)生很大慣性力。在貨車行使過程中，為了適應不斷變化的行使條件，傳動系經(jīng)常要換用不同檔位工作。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。 此外，還要求離合器散熱良好。離合器分離時，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動強度。而在壓式結構中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程 [2]。采用若干個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。因此 ,離合器蓋必須具有良好的旋轉平衡性和散熱性能。 離合器接合時，發(fā)動機發(fā)出的轉矩經(jīng)飛輪和壓盤傳給了動盤兩側的摩擦片，帶動從動盤本體和與從動盤本體鉚接在一起的減振器盤轉動。膜片彈簧是碟形彈簧的一種，它可以看成由碟簧部分和分離指部分所組成。當離合器蓋總成隨飛輪轉動時 (構成離合器主動部分 )，就通過摩擦片上的 摩擦轉矩帶動從動盤總成和變速器一起轉動以傳遞發(fā)動機動力要分離離合器時，將離合器踏板 8 踏下，通過操縱機構，使分離軸承總成 7前移推動膜片彈簧分離指，使膜片彈簧呈反錐形變形，其大端離開壓盤，壓盤在傳動片的彈力作用下離開摩擦片，使從動盤總成處于分離位置，切斷了發(fā)動機動力的傳遞。 ? 摩擦系數(shù) ,計算時一般取 。當發(fā)動機后備功率較大，當使用條件較好，離合器壓緊彈簧壓力在使用過程中可以調(diào)整或變化不大時， 應選小些。 扇形波狀彈簧兩兩對置鉚接與從動鋼片上，兩側在鉚接摩擦片，鉚釘都采用鋁制埋頭鉚釘，摩擦襯面在鉚接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度誤差小于 ，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徑向切口。花鍵的結構尺寸可根據(jù)從動盤外徑和發(fā)動機轉矩按 GB114474 選取 (見表 )。由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而破壞，所以花鍵要進行擠壓應力計算， 擠壓應力的計算公式： nhlP?擠壓? （ MPa） （ ） 式中： P— 花鍵的齒側面壓力， N。 （ 2） 壓盤應具有較大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為15～ 25mm。壓盤殼用 14 M8 12mm 螺栓將其一端固定在飛輪端面上，另一端固定在壓盤端面上。 ???? hdhDm 22 22 ??????????????壓 （ ） 式中： ? — 鑄鐵密度為 33 / mkg? 。利用傳動片來分離壓盤，在離合器結構設計上要簡單些，但傳動片受力 狀況要復雜得多，傳動片的負荷也更嚴重，故必須仔細地對它進行強度校核。 計算得 j? = 符合標準。對中方式可采用定位銷或定位螺栓以及止口對中。在某些輕 型汽車上還采用由浸油的碳和石墨混合壓制而成的滑動推軸承。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧 部分。不同的 H/h 值有不同的彈性特性 (見圖 )。當 (H/h)= 2 則特性曲線的極小點落在橫坐標軸上；當 (H/h)2 2 ，則特性曲線具有更大的負剛度區(qū)且具有載荷為負值的區(qū)域。大于摩擦片內(nèi)徑，近于摩擦片外徑 。 范圍內(nèi)選擇。 l 應略大于 r且盡量接近 r； L 應略小于 R且盡量接近于 R。11 ???? ?? ，摩擦片磨損后，最大，磨損量 ??? 。采用圓柱螺旋彈簧和摩擦元件的扭轉減振器見圖 (ad)得到了最廣泛的應用。第一級剛度很小，稱怠速級，對降低變速器怠速噪聲效果顯著。為了保證正 壓力從而阻尼力矩的穩(wěn)定，可。柴油機的怠速旋 26 轉不均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪輪齒問的敲擊。因此，扭轉減振器具有如下功能： （ 1）降低發(fā)動機曲軸與傳動系接合部分的扭轉剛度，諧調(diào)傳動系扭振固有頻率； （ 2）增加傳動系扭振阻尼，抑制扭轉共振響應振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振； （ 3）控制動力傳動系總成怠速時離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振及噪聲； （ 4）緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。 校核后備系數(shù) ： m axeCCT ZRP?? ?? () 23 其中 ?????223331 dD dDR C CZ =2 把數(shù)值代入得 1 9 0 0 0 0 0 4 6 5 ?????? 符合 ～ 之間 離合器徹底分離時，大端的變形量為 d1? fd ??? 11 ?? () 式中： f? — 1f? 1f? — 壓盤升 程 1f? = mmd ???? 離合器剛開始分離時，壓盤的行程 mmf 39。按花鍵外徑選用 pr =。 膜片彈簧在自由狀態(tài)下的圓錐底角 膜片彈簧在自由狀態(tài)下的圓錐底角 與膜片彈簧內(nèi)截錐高 H 關系密切，一般在10176。 r 為膜片彈簧分離指半徑。當然，負剛度也不宜過大，以免彈簧工作位置略微變動就引起彈簧壓緊力過大的變 化。這就是碟形彈簧的彈性作用所反映出來的彈性表現(xiàn)現(xiàn)象。 P = 額定壽命 L= 410 h 分離軸承在離合器徹底分離時 的載荷 2P 2P =≤ 分離軸承靜強度計算 000 PSC ? （ ） 式中： 0S 為靜載荷安全系數(shù)， 選取 0S =4 代入公式 （ 317）得： 000 PSC ? = aC0 = 150kN≥ 0C 故所選分離軸承符合設計要求。徑向推力類適用于高速、低軸向負荷的情況；推力類則使用低速、高軸向負荷的情況。 17 離合器蓋的剛度不夠，會產(chǎn)生較大變形，這不僅會影響操縱系統(tǒng)的傳動效率，還可能導致分離不徹底、引起摩擦片早期磨損，甚至使變速器換檔困難。按照這一設計思路，當離合器在結合狀態(tài)并傳遞轉矩時，傳動片將在彎、拉聯(lián)合作用下工作 [20]。 代入公式（ ） 進行校核計算， ?????? ℃ ? =℃ ＜ 8℃ 符合要求，壓盤厚度選擇的合理。 壓盤的厚度初步確定后，應校核離合器一次接合的溫升不應超過 8℃ ～ 10℃溫升 τ 的校核按式為： 壓cmL??? （ ） 式中： ? — 溫升，℃； ? — 傳到壓盤的熱量所占的比率。壓盤應與飛輪保持良好的對中，并進行靜平衡。 壓盤設計 對壓盤結構設 計的要求： （ 1） 壓盤應具有較大的質量，以增大熱容量，減小溫升，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時可設置各種形狀的散熱筋或鼓風筋，以幫助散熱通風。d =28mm； 鍵齒寬 b=4mm； 有效齒長 l =35mm； 擠壓應力 擠壓? =。從動片的材料與其結構型式有關，本設計選用整體式從動片，整體式即不帶波形彈簧片的從動片，用高碳鋼 (50 或 85 號鋼 )或 65Mn 鋼板，熱處理 硬度 38～ 48HRC，厚度選取為 。 根據(jù)設計要求，查資料可知 Temax=165N m（ 35000r/min ）； Pemax=100kw（ 10000r/min）。 后備系數(shù) 是離合器的重要參數(shù)，它能反映離合器傳遞發(fā)動機最大轉矩的可靠程度．在選擇 時，應從以下考慮出發(fā)，摩擦片在使用中磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動機的最大轉