【正文】 （ 1） 凸臺(tái) — 窗孔式：它是將壓盤(pán)的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過(guò)二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤(pán)上，此方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多；缺點(diǎn)：壓盤(pán)上凸臺(tái)在傳動(dòng)過(guò)程中存在滑動(dòng)摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。 （ 7）離合器的接合升溫 ????? mcWt ? 176。 1） 摩擦片基本尺寸的確定 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 16 D=180mm ， d=125mm ， h=。 m 花鍵尺寸 擠壓應(yīng)力 σ j/Mpa 齒數(shù) N 外徑 D′ /mm 內(nèi)徑 d′ /mm 齒厚 b/mm 有效齒長(zhǎng) l/mm 160 50 10 23 18 3 20 10 180 70 10 26 21 3 20 200 110 10 29 23 4 25 15 花鍵選取后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力σ j（ MPa）及剪切應(yīng)力τ j（ MPa）的強(qiáng)度校核： nhlP?? （ ） P花鍵的齒面?zhèn)让鎵毫? ZdDTP e )( 4 max???? （ ） ? ? M P aM P adDZ n h lT e m a x ??????? ? （ ） 式中， dD?? 分別為花鍵內(nèi)外徑； h花鍵的工作高度；ZdD /)( ???? Z從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目 從動(dòng)盤(pán)轂一般由中碳鋼鍛造而成，并經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，其擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)20MPa 合格。 從動(dòng)片 （ 1）設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)， 要盡量減輕其質(zhì)量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡 可能地靠近旋轉(zhuǎn)中心，已獲得最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。從動(dòng)盤(pán)總成應(yīng)滿(mǎn)足如下設(shè)計(jì)要求： （ 1） 為了減少變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小。離合器分離軸承靠注入黃油潤(rùn)滑的，而從動(dòng)軸前軸承靠油杯定期注入潤(rùn)滑。 小轎車(chē) D≤ 230mm 時(shí)， P約為 cT = β maxeT =πμ ZPD3（ 1C3） （ ） 其中 β=， μ =。 10 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。 但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對(duì)材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開(kāi)口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。單片離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸緊湊，散熱性良好，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，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤(pán)可保證接合平順。結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，安裝拆卸較困難。 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(guò)飛輪 2 和壓盤(pán)借摩擦作用傳給從動(dòng)盤(pán) 3，在通過(guò)從動(dòng)軸傳給變速器。但變速器在空檔位置時(shí)，變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)還是連接的，要轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，就必須和變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪一起拖轉(zhuǎn)，而變速器內(nèi)的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中，拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的。但膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求比周置螺旋彈簧離合器高，如設(shè)計(jì)、制造不當(dāng)，其使用性能可能還不如普通螺旋離合器。其工作特性見(jiàn)圖 14。汽車(chē)零部件產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)離合器行業(yè)的發(fā)展，根據(jù)我們對(duì)主要汽車(chē)離合器企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)汽車(chē)離合器行業(yè)主要企業(yè)去年銷(xiāo)售收 入總體增長(zhǎng)幅度達(dá)到%，一些企業(yè)如長(zhǎng)安離合器、桂林福達(dá)、寧波宏協(xié)、榮成黃海、南京法雷奧等還投資擴(kuò)大生產(chǎn)能力以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)主機(jī)廠商不斷增長(zhǎng)的要求。 在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功。 作用在從 動(dòng)盤(pán)的總壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過(guò)程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。操縱輕便，準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞 。目前，各種汽車(chē)廣泛采用的摩擦式離 合器主要依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)振興政策帶動(dòng)了我國(guó)汽車(chē)零部件產(chǎn)業(yè)，從 20xx 年 9 月美國(guó)爆發(fā)的金融危機(jī)迅速轉(zhuǎn)化為一場(chǎng)全球性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。首先，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離桿的作用，使零件數(shù)目減少，重量減輕；其次，離合器結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化并顯著地縮短了離合器的軸間尺寸；再者，膜片彈簧具有良好的非線性特性，設(shè)計(jì)合適，可使摩擦片磨損到極限，壓緊力仍能維持很少改變，且可減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便。 1軸承 2飛輪 3從動(dòng)盤(pán) 4壓盤(pán) 5離合器蓋螺栓 6離合器蓋 7膜片彈簧 8分離軸承 9軸 圖 離合器總成 由于膜片彈簧離合器有上述一系列的優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧 的工藝水平在不斷提高，因而這種離合器在汽車(chē)上用得越來(lái)越廣。 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。 離合器的工作原理 如圖 11 所示，摩擦離合器一 般是有主動(dòng)部分、從動(dòng)部分組成、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。 但是，拉式膜片彈簧的分離指是與分離軸承套筒總成嵌裝在一起的，需采用專(zhuān)門(mén)的分離軸承如圖 15 所示。 m) 主減速器傳動(dòng)比 一檔傳動(dòng)比 離合器的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)數(shù)的選擇 1. 單片離合器 對(duì)乘用車(chē)和最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一遍從動(dòng)盤(pán)。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； （ 7） 有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。 m)來(lái)選定 D 時(shí)，有公式 ATD e /100 m a x? () A=47，小轎車(chē)。 11 對(duì)于采用有機(jī)材料為基礎(chǔ)的摩擦面 F 列數(shù)據(jù)可做參考。因此，設(shè)計(jì)時(shí)使從動(dòng)軸前軸承外圓與飛輪為過(guò)渡配合，而前軸承內(nèi)圈與從動(dòng)軸為間隙配合，離合器的從動(dòng)軸軸向定位是靠從動(dòng)軸后軸承來(lái)保證的。它雖然對(duì)離合器工作性能影響很大的構(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)。因此設(shè)計(jì)中選用此類(lèi)彈簧。 表 從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸系列 摩擦片 外徑 D/mm 發(fā)動(dòng)機(jī)的 最大轉(zhuǎn)矩 Temax/N同時(shí)，摩擦片從動(dòng)鋼片用鉚釘連接，連接可靠，更換摩擦片方便，而且適宜在從動(dòng)鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。 ? ? ? ? 22 ????? ??? dDZ W （ ） 經(jīng)過(guò)校核可知，摩擦片的設(shè)計(jì)符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求 （ 5）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 （ 6）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過(guò)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 2 1 ccc TdDZ TT ???? ? （ ） 17 表 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 離合器規(guī)格 210? 250~210? 325~250? 325? ? ? 20 10/ ??cT 0． 28 0． 30 0． 35 0． 40 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 ()，可查表選取經(jīng)檢查 ,合格。C ，合格。根據(jù)對(duì)傳力片的功能要求，決定了他的一端用鉚釘固定在壓盤(pán)上，另一端用螺釘與離合器蓋相連，它們沿圓周切向分布，一遍布置有 3～ 4 組，而每組由 3～ 4 個(gè)彈性薄片組成。 壓盤(pán)一般做的比較厚（一般不小于 10mm）而且在內(nèi)緣做成一定錐度以彌補(bǔ)壓盤(pán)因受熱變形后內(nèi)緣的凸起。 離合器蓋設(shè)計(jì) 離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過(guò)它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤(pán)，此外它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿 的支承殼體。為使摩擦表面溫度不高，除要求壓盤(pán)有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。 （ 4） 緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。 （ 2） 選擇旋繞比，計(jì)算 曲度系數(shù) 根據(jù)下表 34 選擇旋繞比 表 旋繞比的薦用范圍 d/mm ~ 1~ ~ 6~ 16~7 42~18 C 14~7 12~5 10~5 9~4 8~4 6~4 確定旋繞比 4?C ，曲度系數(shù) )44()14( ????? CCCK （ 3） 強(qiáng)度計(jì)算 ? ? 2 ?? ?? CKFd j mm （ ） 22 與原來(lái)的 d 接近，合格。m in0 ???? lll mm （ 9）減振彈簧預(yù)緊 變形量 ?? kZRTl ? mm （ 10）減振彈簧的安裝高度 2210 ??? lll mm （ 11）定位鉚釘?shù)陌惭b位置 取 522?R mm ，則 8 5 9 3 6 4 4 7 ?j? 176。 第 4 章 膜片彈簧的設(shè)計(jì) 膜片彈簧的概述 從圖 41 中可以看出，膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分，一部分在膜片彈簧大端處，為一個(gè)完整的截錐體，膜片彈簧的另一部分就是 它的徑向開(kāi)槽部分，像一圈伸出的手指，其作用是作為分離桿。采用乳白鍍鉻，若膜片彈簧許用應(yīng)力可取為 1500～ 1700N/mm2。在 15~9 176。 6. 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(pán)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。 凸點(diǎn)： ?? mm 時(shí)， ?F N 凹點(diǎn)： ?? mm 時(shí)， ?F N 拐點(diǎn)： ?? mm 時(shí)， ?F N 當(dāng)離合器分離時(shí)，膜片彈簧加載點(diǎn)發(fā)生變化?，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。 322182 0 ????? ??rb r mm （ ） 因此 ?rB? N/mm2 由于 σrB 是與切向壓應(yīng)力 σtB 垂直的拉應(yīng)力，所以根據(jù)最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論， B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為： 7 7 0 1 ?????? ）（tBrBBj ??? N/mm () 1700][ ?? BjBj ?? N/mm2 膜片彈簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力一般都稍高于材料的局限，為提高膜片彈簧的承載能力，一般要經(jīng)過(guò)以下工藝：先對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得到具有較高抗疲勞能力的回火索氏體， 32 對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持 12～ 14h），使其高應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對(duì)膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，提高彈簧疲勞壽命，對(duì)分離指進(jìn)行局部高頻淬火或鍍鋁，以提高其耐磨性。 離合器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足的要求是 [3]： （ 1）踏板力要小，轎車(chē)一般在 80～ 150N 范圍內(nèi)，貨車(chē)不大于 150～ 200N； （ 2）踏板行程對(duì)轎車(chē)一般在 150~80 mm 范圍內(nèi)，對(duì)貨車(chē)最大不超過(guò) 180mm； （ 3）踏板行程應(yīng)能調(diào)整，以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可復(fù)原 ； （ 4）應(yīng)有對(duì)踏板行程進(jìn)行限位的裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)因受力過(guò)大而損壞 ； （ 5）應(yīng)具有足夠的剛度 ； （ 6）傳動(dòng)效率 要高 ； （ 7） 發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及車(chē)架和駕駛室的變形不會(huì)影響其正常工作。 （ ） 式中 ： 39。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸承，它可以將潤(rùn)滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤(rùn)滑，相比供油式軸承則需增加。因此，離合器踏板的布置位置、相關(guān)尺寸、作用力以及行程大小都要符合人體工程學(xué)的要求。選取單片摩擦片參數(shù)，確定離合器的主要參 數(shù)摩擦片外徑 D、后備系數(shù)β、單位壓力 P。扭轉(zhuǎn)減振器中的扭轉(zhuǎn)彈簧選用 65Mn 材料。在此，向?qū)嶒?yàn)室老師表示感謝。當(dāng)車(chē)輛在正常行駛時(shí)，壓盤(pán)是緊緊擠靠在飛輪的摩擦片上的，此時(shí)壓盤(pán)與摩擦片之間的摩擦力最大，輸入軸和輸出軸之間保持相對(duì)靜摩擦，二者轉(zhuǎn)速相同。 在離合器中，還有一個(gè)不可或缺的緩沖裝置，它由兩個(gè)類(lèi)似于飛輪的圓盤(pán)對(duì)在一起，在圓盤(pán)上打有矩形凹槽，在凹槽內(nèi)布置彈簧，在遇到激烈的沖擊時(shí)，兩個(gè)圓盤(pán)之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用，緩沖外界刺激。 坡道起步需要較高的半聯(lián)動(dòng)技巧。作為新