【正文】 在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是 05 款捷達(dá) GDF 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)徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計中取得。 （ 4）要有足夠的抗爆裂強度 。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。 查 GB/T 29771997 載重汽車輪胎系列 表 “55” 系列轎車子午線輪胎知： 輪胎類型與規(guī)格 新胎外直徑 負(fù)載下靜半徑 滾動半徑 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)動機最大轉(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，壓盤表面的瞬時溫度有可能達(dá)到 1000 C。 （ 2）徑向傳動驅(qū)動式：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，但它沒有相對滑動部分，因而不存在磨損，同時踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時壓盤和離合器蓋徑向相對位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會失去平衡而產(chǎn)生異常振動和噪聲。 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)中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程 。同時在膜片彈簧的大端對壓盤產(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以整個圓周接觸，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，在汽車緊急制動時，傳動系受到很大的慣性負(fù)荷，此時由于離合器自動打滑，可避免傳動系零件超載損壞，起保護作用。所以離合器可使發(fā)動機與傳動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)計說明書 4 起，使發(fā)動機加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。離合器是設(shè)置在發(fā)動機與變速器之間的動力傳遞機構(gòu)，其功用是能夠在必要時中斷動力的傳遞，保證汽車平穩(wěn)地起步；保證傳動系換檔時工作平穩(wěn)；限制傳動系所能承受的最大扭矩，防止傳動系過載。 隨著人們對汽車舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷改進(jìn)，乘用車上愈來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)點是，汽車起步時離合器的接合比較平順，無沖擊。它的原型設(shè)計曾裝在1889 年德國戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼制車輪的小汽車上。目前 ,汽車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、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。離合器類似開關(guān)，接合或斷離動力傳遞作用，因此，任何形式的汽車都有離合裝置，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)計方法，把離合器分為主動部分、從動部分、操縱機構(gòu)。確保汽車平穩(wěn)起步，在換擋時將發(fā)動機與傳動系統(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載荷時 ..能限制傳動系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動系各零部件因過載而損壞，有效地降低傳動系中的振動和噪聲。它的摩擦材料曾用過駱毛帶、皮革帶等。 浸在油中的盤片式離合器，盤子直徑不能太大，以避免在高速時把油甩掉。但在那時相當(dāng)一段時間內(nèi)，由于技術(shù) 設(shè)計上的缺陷，造成了單片離合器在接合時不夠平順的問題。查閱國內(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，超過這一武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計說明書 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)濟性合理，同時其性能良好，使用可靠性高壽命長，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動機最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點： （ 1）結(jié)合時平順、柔和，使汽車起步時不震動、沖擊； （ 2）離合器分離徹底； （ 3）從動部分慣量小，以減輕換檔時齒輪副的沖擊； （ 4）散熱性能好； （ 5）高速回 轉(zhuǎn)時只有可靠強度； （ 6）避免汽車傳動系共振，具有吸收震動、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。尤其在寒冷季節(jié)，如沒有離合器來分離發(fā)動機和傳動系，發(fā)動機起動是很困難的。當(dāng)駕駛員踩下踏板時，通過拉桿，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，而外端與壓盤連接，所以能克服壓緊彈簧的力 量拉動壓盤向左，這樣，從動盤 3 兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動機的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。此外，因膜片是一種對稱零件，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，因受離心力作用會產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力，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，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(shè)計出了傳遞轉(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。 （ 2）接合時要完 全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計說明書 8 （ 10）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、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，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)量小； （ 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）由于膜片彈簧大斷面環(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； 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計說明書 9 （ 7）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。 分離軸承的類型 分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動壓盤移動，從而使壓盤與 從動盤和從動盤與飛輪相互分離，截斷動力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強度和剛度，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，推動旋轉(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：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(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)值代入式后計算得 D=163mm 表 31 直徑系數(shù) DK 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 ～ 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)計說明書 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)動機最大扭矩的可靠程度，選擇 β 時，應(yīng)從以下幾個方面考慮： 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)動機最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動系過載。本題目設(shè)計單片離合器，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)動機的轉(zhuǎn)矩 ，并防止傳動系過載，不同車型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 。 第 4章 離合器從動盤設(shè)計 從動盤結(jié)構(gòu)介紹 在現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動盤 ,用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動系統(tǒng)零件的壽命 ,改善汽車行使的舒適性 ,并使汽車平穩(wěn)起步。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計說明書 17 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤 1， 13— 摩擦片； 2， 14， 15— 鉚釘； 3— 波形彈簧片； 4— 平衡塊； 5— 從動片； 6， 9— 減振摩擦； 7— 限位銷； 8— 從動盤轂； 10— 調(diào)整墊片； 11— 減振彈簧； 12— 減振盤 從動盤設(shè)計 從動盤總成由摩擦片，從動片，減震器和從動盤穀等組成。離合器的從動盤轉(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)動機的最大轉(zhuǎn)矩 Temax 按國標(biāo) GB1144－ 74選取。D ， 39。 （ 3）要有足夠的機械強度，尤其在高溫時的機械強度應(yīng)較好 （ 4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時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）油水對摩擦性能的影響應(yīng)最小 （ 7）結(jié)合時應(yīng)平順而無“咬住”和“抖動”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?？紤]了其各方面的要求及特征，改進(jìn)了原零件的一些設(shè)計方案和材料，使整體效果更好一些。它不僅會引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P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)過嚴(yán)格的校核計算，可以符合使用的標(biāo)準(zhǔn)，滿足使用的需要。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，使軸承在不工作時不會發(fā)生晃動。 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方 圓形孔。支承環(huán) 4 和膜片彈簧壓盤接觸處之間的高度變化稱作大端變形 1? ，膜片彈簧分離軸承相對于壓盤高度的變化稱之為小端變形 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 ,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 ,因為可利用其負(fù)剛度區(qū) ,達(dá)到分離離合器時載荷下降 ,操縱省力的目的 ,當(dāng)然負(fù)剛度過大也不適宜 ,以免彈簧工作位置略微變動造成彈簧壓 緊力過大 . 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液力傳動中的鎖止機構(gòu)。 范圍內(nèi)，本設(shè)計中 ? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? 得 ?? 176。因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計公式對膜片彈簧也適用。 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)計說明書 29 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 （ 1）為了滿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