【正文】 考價(jià)值。 在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。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，結(jié)構(gòu)簡單、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) [2]： （ 1） 結(jié)合時(shí)平順、柔和，使汽車起步時(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(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是很困 3 難的。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。當(dāng)放開踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力， 使踏板返回原位。 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(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲。在特別頻繁的使用下， 壓盤表面的瞬時(shí)溫度有可能達(dá)到C?1000 。 （ 3） 應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。因此設(shè)計(jì)中選用此類彈簧。彈性元件采用圓柱螺旋彈簧的減震器，其彈性特點(diǎn)為線性 。離合器分離軸承靠注入黃油潤滑的，而從動(dòng)軸前軸承靠油杯定期注入潤滑。 膜片彈簧 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。壓盤應(yīng)與飛輪保持良好的對中，并進(jìn)行靜平衡。 為下章離合器的計(jì)算打下基礎(chǔ)。 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 ～ ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 ～ 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。 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。 其中： ?i ?gi ?rr m 4325?am Kg 代入式（ ）得 ?W J ，代入式（ ）得][ ?? ??? ， 合格。常用的膜片彈簧板厚為 2～ 4mm，本設(shè)計(jì) 2?hH ， h=3mm ，則 H=6mm 。 分離指數(shù)常取為 18，大尺寸膜片彈簧有取 24 的，對于小尺寸膜片彈簧，也有取 12 的，本設(shè)計(jì)所取 分離指數(shù)為 18。 膜片彈簧的載荷與 變形 關(guān)系 碟形彈 簧的形狀如以錐型墊片， 見圖 ， 它具有獨(dú)特的彈性特征，廣泛應(yīng)用于 18 機(jī)械制造業(yè)中。從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出，該曲線的拐點(diǎn) H對應(yīng)著膜片彈簧壓平位置，而 ? ? 2111 NMH ??? ?? 。 21 當(dāng) 0t ?? 時(shí) X)2(Y ???? ，因?yàn)?)2( ??? 的值很小，我們可以將 )2( ??? 看成)2(tg ??? ，由上式可寫成 X)2(tgY ???? 。 減震器極 限 轉(zhuǎn)矩 m a x ?? ej TT N 中徑 162 ??CdD mm；外徑 202 ??? dDD mm 24 （ 4） 極限轉(zhuǎn)角 12~32a r c s in2 0 ??? Rlj?176。從動(dòng)盤轂一般采用碳鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般 26～ 32HRC。D ， 39。 分 離軸承的壽命計(jì)算 分離軸承的參數(shù) 表 分離軸承參數(shù)表 型號 Cr pf ε n 7014C 3 4500r/min 則由下式： )(6010 6 PCnLh ? rpFfP? 得： 49113?hL h 本章小結(jié) 本章重點(diǎn)闡述了膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)過程，根據(jù)所選車型的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)各零部件尺寸大小及其組成部分，并進(jìn)行參數(shù)校核。d /mm 齒厚 t /mm 有效齒長 l /mm 160 49 10 23 18 3 20 9． 8 180 69 10 26 21 3 20 11． 6 200 108 10 29 23 4 25 11． 1 225 147 10 32 26 4 30 11． 3 250 196 10 35 28 4 35 10． 2 280 275 10 35 32 4 40 12． 5 300 304 10 40 32 5 40 10． 5 325 373 10 40 32 5 45 11． 4 350 471 10 40 32 5 50 13． 0 26 從動(dòng)軸的計(jì)算 1．選材 40Cr 調(diào)質(zhì)鋼可用于載荷較大而無很大沖擊的重要軸，初選 40Cr 調(diào)質(zhì) 。39。 從動(dòng)盤轂 從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。 2．全部減振彈簧總的工作負(fù)荷 ZP 60001 ?? RTP jZ N 3．單個(gè)減振彈簧 的工作負(fù)荷 P 1000?? ZPP Z N 式中 Z為減振彈簧的個(gè)數(shù)，按表 選擇： 取 Z=6 23 表 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取 摩擦片的外徑 D/mm 225～ 250 250～ 325 325～ 350 〉 350 Z 4～ 6 6～ 8 8～ 10 〉 10 4．減振彈簧尺寸 （ 1） 選擇材料，計(jì)算許用應(yīng)力 根據(jù)《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》 (機(jī)械工業(yè)出版社 )采用 65Mn 彈簧鋼絲， 設(shè)彈簧絲直徑4?d mm, 1620?b? MPa,? ? ?? b?? MPa。 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì) 扭轉(zhuǎn)減震器主要由彈性元件和阻尼元件等組成?，F(xiàn)選定坐標(biāo)于子午斷面，使坐標(biāo)原點(diǎn)位于中性點(diǎn) O。設(shè)分離軸承對膜片彈簧指所加的載荷為 F2，對應(yīng)此載荷作用點(diǎn)的變形為λ 2。 . 公差與精度 離合器蓋的膜片彈簧支承處，要具有大的剛度和高的尺寸精度，壓力盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支承環(huán)和支承鉚釘安裝尺寸精度要高，耐磨性要好。 在 15~9 176。 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 . 比較 H/h 的選擇 此值對膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析式 （ ） 中載荷與變形 1 之間的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng) 2?hH 時(shí)， F2 為增函數(shù)； 2?hH 時(shí)， F1 有 一 極值，而該極值點(diǎn)又恰為拐點(diǎn)； 2?hH 時(shí)， F1 有一極大值和極小值；當(dāng) 2?hH 時(shí)， F1 極小值在橫坐標(biāo)上 ，見圖 。 （ 4） 為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器振器彈簧位置直徑 02R 約 50mm，即 502 0 ?? Rd mm （ 5）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 ? ? ? ?0220 21 ccc TdDZ TT ???? ? （ ）式中， 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 ()， 可按表 選取 經(jīng)檢查 ,合格。該間隙 Δt 一般為3～ 4mm。 則有 β 可有表 查 得 β ＝ 。 本章小 結(jié) 本章系統(tǒng)介紹了膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu) 以及選擇的理由 ，并講述了離合器各零件的結(jié)構(gòu)和材料 ，以及各部分的連接關(guān)系， 主要零件有摩擦片、膜片彈簧、壓盤、離合器蓋。 壓盤 壓盤的材料選用 HT2040 鑄造制成。 （ 4） 摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為 ~ 。 （ 3） 離合器從動(dòng)軸的軸向定位及軸承潤滑，離合器從動(dòng)軸在安裝后應(yīng)保持軸向定位，在 拆卸時(shí)便于離合器中抽出來。阻尼元件則可有效的耗散此時(shí)的振動(dòng)能量，因而扭轉(zhuǎn)減震器可有效地降低傳動(dòng)系共振載荷與噪聲。為使從動(dòng)盤有軸向彈性，單獨(dú)制造扇形波狀彈簧與從動(dòng)鋼片鉚接。它雖然對離合器工作 8 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)。C 時(shí)摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時(shí)溫度一般在 180176。因此，我選用膜片彈簧式離合器 。 離合器結(jié) 構(gòu)選擇 與論證 摩擦片的選擇 單片離合器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車和中、小型貨車，因此該設(shè)計(jì)選擇單片離合器。 離合器在接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自曲軸傳出，通過飛輪 2 和壓盤借摩擦作用傳給從動(dòng)盤 3，在通過從動(dòng)軸傳給變速器。 現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求： （ 1） 能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。 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。為使離合器起到以上幾個(gè)作用，目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器， 摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。 隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對離合器的要求越來越高。 對于內(nèi)燃機(jī)汽車來說，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在，它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接 的 總成 。 31 本章小結(jié) 16 切槽寬度 10 離合 器蓋 9 膜片彈簧 Friction disc。摩擦離合器作為一種典型離合器為現(xiàn)代各類型汽車廣泛采用，實(shí)際上是一種依靠主、從動(dòng)部件間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)和方式選