【正文】 在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是 05 款捷達(dá) GDF 微型轎車(chē)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 ㎜厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取 250 ㎜，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。 （ 4）要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度 。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)。 查 GB/T 29771997 載重汽車(chē)輪胎系列 表 “55” 系列轎車(chē)子午線輪胎知： 輪胎類(lèi)型與規(guī)格 新胎外直徑 負(fù)載下靜半徑 滾動(dòng)半徑 185/60 R15 603 277 293 Ma=m0+65n+an=1480kg 2 2 2220()1800e a rgn m rW ii??=（ J） ??=(J/mm2) 2[ ] 0 /J mm? ? 滿(mǎn)足要求 。） =12β maxeT 得 ： P= 單位壓力 0p 在容許范圍 ～ 之內(nèi)，認(rèn)為所選離合器的尺寸、基本參數(shù)合適。當(dāng)摩擦片的外徑較大時(shí)也要適當(dāng)降低摩擦片摩擦面上的單位壓力 P。當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 已知，適當(dāng)選取后備系數(shù)β和單位壓力 P0， 可估算出摩擦片外徑。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 1000 C。 （ 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(pán)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(méi)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(pán)和離合器蓋徑向相對(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。 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。 （ 7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。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 。同時(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤(pán)產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。其次，由于膜片彈簧與壓盤(pán)以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻。 離合器所能傳遞的最大扭矩是 有一定限制的，在汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)荷，此時(shí)由于離合器自動(dòng)打滑，可避免傳動(dòng)系零件超載損壞，起保護(hù)作用。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸地柔和地接合在一武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 起，使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時(shí)，汽車(chē)便由靜止開(kāi)始緩慢地平穩(wěn)起步了。離合器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其功用是能夠在必要時(shí)中斷動(dòng)力的傳遞，保證汽車(chē)平穩(wěn)地起步；保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平穩(wěn)；限制傳動(dòng)系所能承受的最大扭矩，防止傳動(dòng)系過(guò)載。 隨著人們對(duì)汽車(chē)舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷改進(jìn)，乘用車(chē)上愈來(lái)愈多地采用具有雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減振器，能更好地降低傳動(dòng)系的噪聲。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用較小的摩擦面積，因而可以減少摩擦片數(shù)，這是由多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。多片離合器最主要的優(yōu)點(diǎn)是，汽車(chē)起步時(shí)離合器的接合比較平順，無(wú)沖擊。它的原型設(shè)計(jì)曾裝在1889 年德國(guó)戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼制車(chē)輪的小汽車(chē)上。目前 ,汽車(chē)上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。離合器類(lèi)似開(kāi)關(guān)，接合或斷離動(dòng)力傳遞作用，因此，任何形式的汽車(chē)都有離合裝置，只是形式不同而已。根據(jù)拉式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求，采用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法，把離合器分為主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、操縱機(jī)構(gòu)。確保汽車(chē)平穩(wěn)起步，在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊 ..在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí) ..能限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零部件因過(guò)載而損壞，有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。它的摩擦材料曾用過(guò)駱毛帶、皮革帶等。 浸在油中的盤(pán)片式離合器，盤(pán)子直徑不能太大，以避免在高速時(shí)把油甩掉。但在那時(shí)相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，由于技術(shù) 設(shè)計(jì)上的缺陷，造成了單片離合器在接合時(shí)不夠平順的問(wèn)題。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(guò)這一武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性合理，同時(shí)其性能良好，使用可靠性高壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）結(jié)合時(shí)平順、柔和，使汽車(chē)起步時(shí)不震動(dòng)、沖擊； （ 2）離合器分離徹底； （ 3）從動(dòng)部分慣量小，以減輕換檔時(shí)齒輪副的沖擊； （ 4）散熱性能好； （ 5）高速回 轉(zhuǎn)時(shí)只有可靠強(qiáng)度； （ 6）避免汽車(chē)傳動(dòng)系共振，具有吸收震動(dòng)、沖擊和減小噪聲能力； （ 7）操縱輕便； （ 8）工作性能（最大摩擦力矩 maxeT 和后備系數(shù) 保持穩(wěn)定）； （ 9）使用壽命長(zhǎng)。尤其在寒冷季節(jié)，如沒(méi)有離合器來(lái)分離發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是很困難的。當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，通過(guò)拉桿，分離叉、分離套筒和分離軸承 8，將分離杠桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋 5 上的支柱為支點(diǎn)，而外端與壓盤(pán)連接，所以能克服壓緊彈簧的力 量拉動(dòng)壓盤(pán)向左，這樣，從動(dòng)盤(pán) 3 兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。此外，因膜片是一種對(duì)稱(chēng)零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時(shí)，因受離心力作用會(huì)產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對(duì)壓盤(pán)的壓緊力，從而 引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降。 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(chē)及微型、輕型客車(chē)上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車(chē)和重型汽車(chē)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(chē)、客車(chē)、輕型和中型貨車(chē)上。 （ 2）接合時(shí)要完 全、平順、柔和，保證汽車(chē)起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 （ 10）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便。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）由于膜片彈簧大斷面環(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； 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 （ 7）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。 分離軸承的類(lèi)型 分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過(guò)分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動(dòng)壓盤(pán)移動(dòng)，從而使壓盤(pán)與 從動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)與飛輪相互分離，截?cái)鄤?dòng)力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受反復(fù)作用在其上面的彎曲應(yīng)力，分離軸承的作用是通過(guò)分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動(dòng)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤(pán)上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤(pán)內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。 m， DK =， 則將各參數(shù)值代入式后計(jì)算得 D=163mm 表 31 直徑系數(shù) DK 的取值范圍 車(chē) 型 直徑系數(shù) DK 乘用車(chē) 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車(chē) ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車(chē) ～ 根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，根據(jù)下表 32 表 32 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)（即 GB1457— 74） 外徑 D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 內(nèi)徑 d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度 h/ 4 C? =d/D 7 4 0 7 9 3 5 7 0 1－ 3C? 單位面積F/ 3cm 106 132 160 221 302 402 466 546 678 可 ?。耗Σ疗嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 外徑 D=200mm 內(nèi)徑 d=140mm 厚度 h= 內(nèi)徑與外徑比值 C′ = 1－ 3C? = 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 離合器后備系數(shù)β的確定 后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的可靠程度，選擇 β 時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： a. 摩擦片在使用中有 一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過(guò)大； c. 要求能夠防止傳動(dòng)系過(guò)載。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。 （ 3） 后備系數(shù)β 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(guò)載，不同車(chē)型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 。 第 4章 離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)介紹 在現(xiàn)代汽車(chē)上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤(pán) ,用以避免汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命 ,改善汽車(chē)行使的舒適性 ,并使汽車(chē)平穩(wěn)起步。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán) 1， 13— 摩擦片； 2， 14， 15— 鉚釘； 3— 波形彈簧片； 4— 平衡塊； 5— 從動(dòng)片； 6， 9— 減振摩擦； 7— 限位銷(xiāo)； 8— 從動(dòng)盤(pán)轂； 10— 調(diào)整墊片； 11— 減振彈簧； 12— 減振盤(pán) 從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)總成由摩擦片，從動(dòng)片，減震器和從動(dòng)盤(pán)穀等組成。離合器的從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。它一般采用齒側(cè)對(duì)的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑 D與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax 按國(guó)標(biāo) GB1144－ 74選取。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(wú)味，不易燒焦 （ 5）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤(pán)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(wú)“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象 由以上的要求 ,目前車(chē)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?？紤]了其各方面的要求及特征，改進(jìn)了原零件的一些設(shè)計(jì)方案和材料，使整體效果更好一些。它不僅會(huì)引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P(pán)的損壞。此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。這些部件總成都是符合標(biāo)準(zhǔn)的部件，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的校核計(jì)算，可以符合使用的標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足使用的需要。在外圈 2 與分離套筒 5 的端面之間裝有以波形彈簧片 4，用以將外圈緊緊頂在分離套 筒凸緣的端面上，使軸承在不工作時(shí)不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。 膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長(zhǎng)方 圓形孔。支承環(huán) 4 和膜片彈簧壓盤(pán)接觸處之間的高度變化稱(chēng)作大端變形 1? ，膜片彈簧分離軸承相對(duì)于壓盤(pán)高度的變化稱(chēng)之為小端變形 2? 。 ⑵ hH = 2 如圖 中 H/h=≈ 2 的曲線 ,彈性特性曲線在中間有一段 很平直 ,變形的增加 ,載荷 P 幾乎不變 .這種彈簧叫做零剛度彈簧 . ⑶ 2 ＜ hH ＜ 2 2 如圖 中 hH = 者 ,彈簧的特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域 ,即當(dāng)變形增加時(shí) ,載荷反而減少具有這種特性的膜片彈簧很適合用于作為離合器的壓緊彈簧 ,因?yàn)榭衫闷湄?fù)剛度區(qū) ,達(dá)到分離離合器時(shí)載荷下降 ,操縱省力的目的 ,當(dāng)然負(fù)剛度過(guò)大也不適宜 ,以免彈簧工作位置略微變動(dòng)造成彈簧壓 緊力過(guò)大 . ⑷ hH ＞ 2 如下圖 ,這種彈簧的的特性曲線中具有更大的負(fù)剛度不穩(wěn)定工作區(qū) ,而且有載荷為負(fù)值的區(qū)域 .這種彈簧適合于汽車(chē)液力傳動(dòng)中的鎖止機(jī)構(gòu)。 范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)中 ? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? 得 ?? 176。因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計(jì)公式對(duì)膜片彈簧也適用。 分離指數(shù)目 n、切槽寬 1? 、窗孔槽寬 2? 、及半徑 re 汽車(chē)離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目 n＞ 12，一般在 18左右，采用偶數(shù)，便于制造時(shí)模具分度切槽 寬 1? ≈ 3 ㎜， 2? ≈ 10㎜，窗孔半徑 re 一般情況下由 （ r－ re ）≈ (～ ) 2? ,所以取 r－ re =1 2? =10 ㎜ 可取得 n=18, 1? ≈ 3㎜， 2? ≈ 10 ㎜ 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) （ 1）為了滿(mǎn)足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH 與初始錐角 ? ?rRH ??? 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ： ??? hH