【正文】 計參數還包括極限轉矩 j? 、預緊轉矩 n? 和極限轉角 j? 等。 本設計要設計的是乘用車，故系數選取 ，故而計算得 m a x ??????? ej 試驗表明，當減振器傳遞的極限轉矩 j? 與汽車后驅動輪的最大附著力矩max?? 相等時，傳動系的動載荷為最小；若 max????j ，系統(tǒng)將會產生沖擊載荷；若 max????j ，則會增大減振器的角剛度，使傳動系動載荷有所增大。它受限于減振彈簧的許用應力等因素，與發(fā)動機最大轉矩有關，一般可取 ? ? m ~ ej ??? 當發(fā)動機為柴油機時，由于怠速時發(fā)動機旋轉不均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪間的敲擊，從而產生令 人厭煩的變速器怠速噪聲。 畢業(yè)設計（論文） 25 第 8章 扭轉減震器設計 扭轉減震器概述 扭轉減震器主要由彈性元件（減震彈簧或橡膠）和阻尼元件（阻尼片）等組成。 12）在離合器裝配誤差范圍內引起的彈簧壓緊力的相對偏差，也不得超過某畢業(yè)設計（論文） 24 一范圍，即 11 ??BBFF max tAtA ?? ? 或 ? ?tAtA ?? ?max 11）彈簧在制造過程中，由于其主要尺寸參數 H、 h、 R和 r都存在加工誤差，對彈簧的壓緊力有一定的影響。（ 7－ 4） 3）為了保證摩擦片磨損后離合器仍能可靠地傳遞轉矩，并考慮到摩擦因數的下降，摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力 AF1 應大于或等于新摩擦片時的壓緊力BF1 ，即 ?AF1 BF1 4）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH/ 與初始底錐角? ?rRH ?? /? 應在一定范圍內，即 ?? hH ? ? ?? ???? 15/9 rRH? 畢業(yè)設計（論文） 23 5）彈簧各部分 有關尺寸的比值應符合一定的范圍，即 ?? rR 100/270 ?? hR ?? rR 為了既保證離合器使用過程中傳遞轉矩的穩(wěn)定性，又不致嚴重過載，且能保證操縱省力，選取 5）作為目標函數，通過兩個目標函數分配不同的權重來協調它們之間的矛盾，并 用轉換函數將兩個目標合成一個目標，構成統(tǒng)一的總目標函數，則 ? ? ? ? ? ?XfXfXf 2211 ?? ?? 國內常 用的碟簧材料為 MnASi260 ，當量應力可取為2/1700~1600 mmN 。 因為花鍵外徑 mmD 3239。因此設計用來緩和沖擊，吸收振動等需要儲存大量彈性能時的碟簧時選用。當 2P 力達到一定值時，膜片彈簧被壓翻。 膜片彈簧的變形特性和加載方式 由于膜片彈簧采用拉式結構，故其正裝。在膜片彈簧的大端處為一完整的截錐體，它的形狀像一個無底的碟片和一般機械上 用的碟形彈簧完全一樣，故稱作碟簧部分。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。 ④ 離合器傳扭時，分正向驅動（發(fā)動機向車輪）和反向驅動（車輪向發(fā)動機），maxf 出現在離合器摩擦片磨損到極限狀況時，通過尺寸鏈計算可知 mmf 5max ? 。 2） 離合器的通風散熱 為了加強離合器的冷卻離合器蓋必須開有許多通風窗口，通常在離合器壓緊彈簧座處開有通風窗口。 在該設計中，初步確定該離合器的壓盤的厚度為 mm10 。 壓盤外徑 mmD 230? 壓盤內徑 mmd 150? 壓盤的厚度確定主要依據以下兩點： 1) 壓盤應有足夠的質量。所以目前正在研制具有傳熱性好、強度高、耐高熱、耐磨和較高摩擦系數（可達 ）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等 [13]。 2) 要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應耐磨。（ 4－ 2） 式中： z 從動盤轂的數目 其余參數見表 。從動盤轂一般采用鍛鋼（如 3 4 40Cr等），并經調質處理。 為了使離合器結合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器 的從動片一般都做成具有軸向彈性的結構，這樣，在離合器的結合過程中，主動盤和從動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。從動盤總成應滿足如下 設計要求： 1) 為了減少變速器換擋時齒輪間沖擊，從動盤的轉動慣量應盡可能小。 從動盤主要由從動片，從動盤轂，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，而后者又和從動片鉚在一起。 計算時乘用車取 min2021r ，商用車取 min1500r 。 許用值可按表 選取。 本設計要設計的是 噸微型轎車離合器，參看有關 統(tǒng)計資料“離合器后備系數的取值范圍”（見下表 ） [9]，并根據最大質量不超過 6 噸的載貨汽車~?? ，結合設計實際情況，故選擇 ?? 。但是摩擦片是安裝在離合器內的，很難及時處理或更換已磨損了的摩擦片。 離合器的散熱通風 試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當壓盤工作表面超過 180～ 200C? 時摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器壓盤工作表面的瞬時溫度一般在 180C? 以下。 壓盤的驅動方式 壓盤的驅動形式主要有凸塊－窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳 動片式等多種。 因此本設計選擇單片離合器。 4) 從動部分轉動慣量要小，以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。膜片彈簧離合器的操縱內端的分離指處是承受壓力。 作為壓緊彈簧的所有膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而且其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。當放開踏板，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。所以離合器的第二個功能就是暫時分開發(fā)動機和傳動系的聯系，以便于發(fā)動機起動。 離合器的功用 離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。The pressure plate。 離合器在機械傳動系統(tǒng)中是作為一個獨立的總成而存在的，它是汽車傳動系統(tǒng)中直接與發(fā)動機相連的總成。根據拉式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求，采用傳統(tǒng)化設計方法，把離合器分為主動部分、從動部分、操縱機構，通過對各個部分設計方案的原理闡釋和優(yōu)缺點的比較，確定了相關部分的基本結構及其零部件的制造材料。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。因為如果是突然的剛性連接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發(fā)動機熄火。同時在掛檔時，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時又需要離合器暫時分開傳動系，以便使與離合器主動齒輪聯結的質量減小，這樣即可以減小掛檔沖擊以便于換檔。因其作為壓簧，可 以同時兼起分離杠桿的作用，使離合器的結構大為簡化，質量減小，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。同 時在膜片彈簧的大端對壓盤產生壓緊力使離合器處于結合狀態(tài)。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。 7) 操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。膜片彈簧與其他幾類相比又有以下幾個優(yōu)點： 1) 由于膜片彈簧有理想的非線性特征，彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內能保證大致不變。當發(fā)畢業(yè)設計（論文） 3 動機驅動時，傳動片受拉，當拖動發(fā)動機時，傳動片受壓。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質量以保證足夠的熱容量外，還要散熱通風好。 摩擦片厚度報警器的工作原理很簡單，當摩擦片被磨薄到一定程度的時候，壓盤會向飛輪方向移動，在壓盤上安裝的傳動片會隨著壓盤向飛輪方向移動，進而與報警器上的鉤子擠壓，鉤子與感應觸手 23 接合在一起，當 鉤子被擠壓時，感應觸手會因拉緊彈簧 25的原因被拉起，與傳感器 24 接觸，進而實施報警，使駕駛員及時更換摩擦片。C =d/D 1 339。當摩擦片的外徑較大時也要適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓力 ? 。 得 ?? ）～（ ? 符合下表 [10]： 表 摩擦因數 ? 與許用單位壓力 ??? 摩 擦 材 料 ? ??? 石棉基材料 模壓 ～ 編織 ～ 粉末冶金材料 銅基 鐵基 金屬陶瓷 ～ 無石棉有機摩 擦材料 ～ ～ 摩擦片基本參數的優(yōu)化 1． 摩擦片外徑 D（ mm）的選取應使最大圓周速度 D? 不超過 65～ 70 sm ，即 sDeD m706510n60 3m a x ～＝ ???? 2． 摩擦片的內、外徑比 39。在從動片 5 和減振盤 12上圓周切線方向開有 6個均布的長方形窗孔，在從動片和減振盤之間的從動盤轂 8法蘭上也開有同樣數目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧 11，以便三者彈性的連接起來。 4) 要有足夠的抗爆裂強度。 在本設計中，因為設計的是微型轎車的離合器，故可以采用分開式彈性從動片，離合器從動片采用 厚的薄鋼板沖壓而 成，其外徑由摩擦面外徑決定，在這里取 mm225 ，內徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設計中取得。 齒厚 mmb/ 有效齒長 mml/ 擠壓應力MPaj /? 160 50 10 23 18 3 20 10 180 70 10 26 21 3 20 200 110 10 29 23 4 25 225 150 10 32 26 4 30 250 200 10 35 28 4 35 280 280 10 35 32 4 40 300 310 10 40 32 5 40 325 380 10 40 32 5 45 350 480 10 40 32 5 50 380 600 10 40 32 5 55 畢業(yè)設計（論文） 12 410 720 10 45 36 5 60 430 800 10 45 36 5 65 450 950 10 52 41 6 65 根據摩擦片的外徑 mmD 225? 與發(fā)動機的最大轉矩 ??e mN? ， 由表 查得 10?n ， mmD 3239。 5) 磨合性能 要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面。這種鉚接法還有緊固可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點。它不僅會引起摩擦片摩擦系數的下降，磨損加劇，嚴重時甚至會引起摩擦片和壓盤的損壞。 在本設計中材料為 HT200，工作表面光潔度取為 。 傳力片的設計及強度校核 初定離合器壓盤傳力片的設計參數： 設 3 組傳力片（ 3?i ），每組 3片（ 3?n ），傳力片的幾何尺寸為：寬度mmb 15? ；厚度 mmh 1? ；傳力片上兩孔之間距離 mml 54? ；孔的直徑 mmd 5? ；傳力片切向布置，圓周半徑 mmR 128? ；傳力片材料的彈性模量 MPa5102??＝ 。 畢業(yè)設計（論文） 16 第 6章 離合器分離裝置設計 分離桿的設計 本設計采用的是膜片彈簧的壓緊機構，分離桿的作用由膜片彈簧中的分離指來完成。另外，分離軸承由傳動的外圈轉動改為內圈轉動、外圈固定不轉，由內圈來推動分離指結構，適當地增 大了膜片彈簧的杠桿比，且由于內圈轉動，在離心力作用下，潤滑脂在內、外圈間的循環(huán)得到改善，提高了軸承使用壽命?？梢哉f膜片彈簧的碟形彈簧的一種特殊結構形式。因此，離合器蓋通過支承環(huán) 4 對膜片施加載荷 1P ，膜片彈簧幾乎變平。 畢業(yè)設計（論文） 19 膜片彈簧的參數尺寸確定 在設計膜片彈簧時，一般初步選定其全部尺寸然后進行一系列的驗算，最后優(yōu)選最合適的尺寸。此外，當 H ， h 及 rR/ 等不變時，增加 R 有利于膜片彈簧應力的下降。 分離指數目 n 、切槽寬 1? 、窗孔槽寬 2? 及半徑 ?r 汽車離合器膜片彈簧的分離指數目 12?n ，一般在 18左右，采用偶數；制造時模具分離指切槽寬 ~ ?? ，窗孔槽寬 mm1092 ～?? ；窗孔半徑 ?r 一般情況下由 ? ? ? ? ~ ?? ?? rr ，所以取 ? ? mmrr 2 ??? ?? ，參考下表 。 1． 目標函數 目前，國內關于膜片彈簧優(yōu)化設計的目標函數主要有以下幾種： 1) 彈簧工作時的最大應力為最小。（ 7－ 2） 畢業(yè)設計（論文） 22 可以看出，應選取 H 、 h 、 R 、 r 、 1R 、 1r 這六個尺寸參數以及在接合工作點相應于彈簧工作壓緊力 BF1 的大端變形量 B1? （圖 ）為優(yōu)化設計變量，即 ? ? ? ??? ?? BrH h R r RxxxxxxxX 1117654321 ? 2) 增加傳動系扭振阻尼，抑制扭轉共振響應振幅，并衰減因沖擊而產生的瞬態(tài)扭振。在柴油機汽車中，目前廣泛采用具有怠速級的二級或三級非線性扭轉減振器。（ 8－ 2） 式中： 2G 滿載汽車后驅動橋靜載荷； ? 附著系數，計算時取 ?? ；