【正文】 34 [14] 嚴(yán)正峰 ,盛學(xué)斌 .Φ 35 膜片彈簧離合器校核設(shè)計(jì) [J]. 設(shè)計(jì) .計(jì)算 .研究 .20xx（ 5） . [15] 王寶璽 .汽車(chē)拖拉機(jī)制造工藝學(xué) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .20xx. [16] A. C. Rao. Trans. On the Performance of Kinematic Chains. CSME [J] 12 No. 2 ,1998. [17] 夏華 ,胡亞民 ,黎勇 等 .汽車(chē)離合器蓋成形工藝和模具 設(shè)計(jì) [J]. 鍛壓技術(shù) .20xx,2. [18] D. G. Chetwynd and P. H. Phiuipsonx, An ivestigation of reference criteria used undness measurement,:Sciinstrum.[J] 1980,13(5):530 538. 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成除了自己付出的汗水外，還有指導(dǎo)老師的辛勤教誨。我在畫(huà)圖方面基礎(chǔ)很差， 經(jīng)常想不明白視圖的正確 表達(dá)方式，為此經(jīng)常占用臧老師的課余時(shí)間，在底盤(pán)實(shí)驗(yàn)室，老師根據(jù)實(shí)物與 CAD 圖的對(duì)比關(guān)系為我講述怎么才能正確的將左視圖與主視圖的關(guān)系連接起來(lái)， 臧老師仔細(xì)審閱我的 CAD 圖紙，指出一系列的問(wèn)題，使我的圖紙得到完善。 結(jié) 論 通過(guò)以上對(duì)膜片彈簧離合器及液壓操縱機(jī)構(gòu)的工作 原理的闡述及各構(gòu)件的計(jì)算說(shuō)明，可以看出離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要從選材，尺寸約束，傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，駕駛員操作等各方面的綜合考慮。而在現(xiàn)代汽車(chē)離合器中主要采用了角接觸式的徑向推力球軸承，并由軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ ） 式中， 39。輕便性包括兩個(gè)方面，一是加在離合器踏板上的力不應(yīng)過(guò)大，另一方面是應(yīng)有踏板形成的校正機(jī)構(gòu)。 Z為減振彈簧的個(gè)數(shù)，按表 選擇： 取 Z=6 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 圖 扭轉(zhuǎn)減振器 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。 表 花健的的選取 摩擦片的外徑 D /mm maxeT / 花健尺寸 擠壓應(yīng)力 c? /MPa 齒數(shù) n 外徑 39。 驗(yàn)證 ： 擠壓應(yīng)力的計(jì)算公式為： nltPc?? 式中， P為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定： ZdD TP e )( 4 39。為了防止由于工作溫度升高后使從動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動(dòng)剛片上沿徑向開(kāi)有幾條切口。從動(dòng)盤(pán)總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：（ 1）為了減少變速器換檔時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小 ； （ 2）為了保證汽車(chē)平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有軸向彈性 ； （ 3）為了避免傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤(pán)中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器 ； （ 4）要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度 從動(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)要盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。從動(dòng)片5用限位銷(xiāo) 7和減振 12 鉚在一起?，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(duì)膜片彈簧指所加 的載荷為 F2，對(duì)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(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。在 15~9 176。 H/h 的選擇 此值對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析載荷與變形 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(jiàn)圖。 膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分。 （ 8）離合器接合的溫升 mcWt ?? 式中 ,t 為壓盤(pán)溫升 ,不超過(guò) 10~8 176。3 max112 CfzD Te?? ? （ ） 代入數(shù)據(jù)得：?jiǎn)挝粔毫? ?p MPa。1C? DdC ?39。 本章小結(jié) 本章介紹了膜片彈簧離合器主要零件的結(jié)構(gòu)，材料選取，為下一章節(jié)的計(jì)算打下基礎(chǔ) 。 離合器的通風(fēng)散熱 試驗(yàn)表明，摩擦片的磨損是隨壓盤(pán)溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤(pán)工作表面超過(guò)200~180 176。采用乳白鍍鉻，若膜片彈簧許用應(yīng)力可取為 1500～ 1700N/mm2。 摩擦片的材料選擇 摩擦片在性能上要滿足如 下要求： （ 1） 摩擦系數(shù)穩(wěn)定，工作溫度，滑磨速度，單位壓力的變化對(duì)其影響； （ 2） 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，熱穩(wěn)定性好； （ 3） 有利于接合平順； （ 4） 長(zhǎng)期停放離合器摩擦面會(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象。 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。尤其是對(duì)城市行駛的轎車(chē)和公共汽車(chē)，非常重要； （ 8） 摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨損，襯面 磨損在一定范圍內(nèi)，要能通過(guò)調(diào)整，使離合器正常工作。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：膜片彈簧的尺寸計(jì)算 、 摩擦片的尺寸計(jì)算 、壓盤(pán)、離合器蓋的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)、扭轉(zhuǎn)減震器、分離裝置、操縱系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計(jì)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾 乎不變，且可以減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)稱(chēng)的，因此其壓緊力實(shí)際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤(pán)是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱等。離合器分離時(shí)，使離 合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 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。此外，對(duì)離合器的使用要求也越來(lái)越高。與其他自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)（如液力傳動(dòng)）相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉及傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。由于膜片彈簧本身的特性，當(dāng)摩擦片磨損時(shí)，彈簧的壓力幾乎沒(méi)有改變，且可減輕分離離合器時(shí)所需要的踏板力。如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換擋困難。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低 （不超過(guò) 93℃ ）。例如，汽車(chē)以高檔低速上坡時(shí)，離合器往往容易 打滑。如前所述，現(xiàn)代車(chē)用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能 帶負(fù)荷啟動(dòng)，它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)，然后再逐漸加載。 汽車(chē)行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開(kāi)嚙合和進(jìn)入嚙合。此時(shí)壓緊彈簧就推動(dòng)壓盤(pán)向右，仍將從動(dòng)盤(pán) 3 壓緊在飛輪上 2，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩又傳入變速器。 作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無(wú)底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開(kāi)有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時(shí)膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。為此，離合器的摩擦力矩 cT 應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 maxeT ； （ 2） 接合平順、柔和。摩擦片數(shù)為 2。 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤(pán)的方法有三種： （ 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。 膜片彈簧的材料選擇 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。壓盤(pán)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。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 C?1000 。通常轎車(chē)和輕型貨車(chē) β=～ 。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。C 應(yīng)在 ～ 范圍內(nèi)，即 39。C)；γ為傳到壓盤(pán)的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤(pán)； ?? ， m 為壓盤(pán)的質(zhì)量 ?m Kg 代入， ?t 176?？梢哉f(shuō)膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結(jié)構(gòu)形式。 R/r 選擇 通過(guò)分析表明， R/r 越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。 切槽寬度 ~ ?? mm， 10~92 ?? mm，取 31 ?? mm， 102?? mm， er 應(yīng)滿足 2??? err的要求。膜片 彈簧是具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，在碟簧的小端伸出許多由徑向槽隔開(kāi)的掛狀部分 —— 分離指。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn) B一般取在凸點(diǎn) M 和拐點(diǎn) H 之間，且靠近或在 H點(diǎn)處，一般 ? ? H1B1 ~ ??? ,以保證摩擦片在最大磨損限度Δλ范圍內(nèi)壓緊力從 F1B到 F1A變化不大。此式表明，對(duì)于一定的零應(yīng)力分布在中性點(diǎn) O 而與 X 軸承 )2( ??? 角的直線上。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)。慣性力的大小與 從 動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了 減小 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片都做的比較薄，通常是用 ~ ㎜厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進(jìn)一步減小從動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ,有時(shí)將從動(dòng)片外緣的盤(pán)形部分磨至～ ㎜ ,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。從動(dòng)盤(pán)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。 39。 （ 2）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時(shí)應(yīng)耐磨。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點(diǎn)。 機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有杠系傳動(dòng)和繩索系兩種傳動(dòng)形式，杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但是機(jī)械效率低，質(zhì)量大，車(chē)架和駕駛室的 形變可影響其正常工作，遠(yuǎn)距離操縱桿系，布置困難，而繩索傳動(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但壽命短，機(jī)構(gòu)效率不高。 ?F N，??i ， 80?? %；則 ?fF N 合格。當(dāng)膜片彈簧旋轉(zhuǎn)軸線與軸承不同心時(shí)，分離軸承便會(huì)自動(dòng)徑向浮動(dòng)到 與其同心的位置，以保證分離軸承能均勻壓緊各分離指舌尖部。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，取消了原有的分離鉤，轉(zhuǎn)而在壓板與摩擦片之間安裝了一個(gè)壓緊彈簧，使離合器分離過(guò)程徑向力減少，分離的更