【正文】 因此為了減輕重量和增加剛度，該離合器蓋采用厚度約為5 ㎜的低碳鋼板（如 08 鋼板）沖壓成帶加強(qiáng)筋和卷邊的復(fù)雜形狀?！?10176。 27 第 5 章 離合器蓋總成的設(shè)計 壓盤和離合器蓋式離合器的主動部分，要有足夠的強(qiáng)度來傳遞動力。 表 減振彈簧數(shù)量選取表 離合器摩擦片外徑 /㎜ 減振彈簧數(shù)量 Z 225～ 250 4～ 6 250～ 325 6～ 8 325～ 350 8～ 10 ＞ 350 10 以上 25 查上表 可得： Z=6 ⑶ 全部減振彈簧總的工作負(fù)荷 Pz ： 指限位銷在從動盤轂法蘭上缺口中的間隙 ? 消除時減震彈簧壓縮到極限時的工作負(fù)荷 Pz =Tj ／ R1 () 式中： Tj 為極限轉(zhuǎn)矩，乘用車取 Tj = T maxe Tj 代入上式得： Pz = Tj ／ R1 = T maxe ／ R1=6889N ⑷ 單個減振彈簧的工作負(fù)荷 P /ZP P Z? () 代入數(shù)據(jù)得 :P= Pz ／ Z=6889N／ 6=1148N ⑸ 減振彈簧尺寸 減震彈簧的各尺寸在圖 [1]中已經(jīng)標(biāo)出。在這種結(jié)構(gòu)中，從動片和從動盤毅上都開有 6 個窗口，在每個窗口中裝有一個減振彈簧，因而發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩由從動片傳給從動盤毅時必須通過沿從動片圓周切向布置的彈簧，這樣即將從動片和從動盤毅彈性地連接在一起，從而改變了傳動系統(tǒng)的剛度。 則 m a x4 4 1 5 5 11923( 39。 固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用這種方法后，當(dāng)在高溫條件下工作時，黃銅鉚接有較高的強(qiáng)度，同時，當(dāng)釘頭直接與主動盤表面接觸時，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會加劇主動盤工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對摩擦系數(shù)的影響也較小。從動盤對離合器的工作性能有著很重要的作用，是離合器不能 17 缺少的一部分。 將數(shù)據(jù)： T maxe =，轎車單片摩擦離合器 A=47,代入式 （ ） ，則得：D=。為此，可在壓盤上設(shè)置散熱筋或鼓風(fēng)筋；在雙片離合器中間壓盤體內(nèi)鑄出足夠多的導(dǎo)風(fēng)槽，這種結(jié)構(gòu)措施在單片離合器壓盤上也開始應(yīng)用；將離合器蓋和壓盤設(shè)計成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)；在保證有足夠剛度的前提下在離合器蓋上開出較多或較大 的通風(fēng)口，以加強(qiáng)離合器表面的通風(fēng)散熱和清除摩擦產(chǎn)生的材料粉末，在離合器殼上設(shè)置離合器冷卻氣流的入口和出口等所謂通風(fēng)窗，在離合器殼內(nèi)裝設(shè)冷卻氣流的導(dǎo)罩，以實現(xiàn)對摩擦表面有較強(qiáng)定向氣流通過的通風(fēng)散熱等。反裝應(yīng)用于拉式操縱機(jī)構(gòu)，將支承圈在膜片彈簧的大端附近，原理如圖 [2]b,使結(jié)構(gòu)簡化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響 。m Tn =3100 r/min 主減速器傳動比 0i = 變速器最大傳動比 gi = 輪胎 型號 195/60R1486H 滾動半徑 R= 整備質(zhì)量 m=1220Kg 8 在設(shè)計離合器時，應(yīng)根據(jù)車型的類別，使用要求制造條件以及 “ 三化 ” （系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化）要求等，合理選擇離合器的結(jié)構(gòu)。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，超過這一溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。在離合器設(shè)計中，合理地選擇 離合器 的結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計參數(shù)不僅保證了其在任何情況下都能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，還使其有足夠的使用壽 命。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。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 [2]。 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)整方便等。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對稱的，因此其壓緊力實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是以整個圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片 的接觸良好，摩擦均勻，也易于實現(xiàn)良 9 好的通風(fēng)散熱等。在特別嚴(yán)酷的使用條件下，該溫度有可能達(dá)到 1000℃。 12 1— 軸承內(nèi)圈； 2— 州城外圈； 3— 外罩殼； 4— 波形彈簧； 5— 分離套筒； 6— 蝶形彈簧； 7— 擋環(huán)； 8— 彈性鎖環(huán) 圖 拉式自動調(diào)心式分離軸承裝置 本章小結(jié) 本章根據(jù)選定車型的參數(shù)，為滿足汽車要求，對離合器的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行選擇，包括從動盤干濕的選擇，壓緊彈簧的類型選擇，壓盤的驅(qū)動方式分離軸承的類型，離合器通風(fēng)散熱措施等。后備系數(shù)的選擇是根據(jù)車型的不同選擇出一個范圍，在選定范圍內(nèi)，根據(jù)車的使用情況，車的配置等選擇出合適的后備系數(shù)。這種摩擦片的缺點是材料的性能不穩(wěn)定，溫度，滑磨速度及單位壓力的增加都將摩擦系數(shù)的下降和磨損的加劇。 39。其彈性元件用來降低傳動系前端的扭轉(zhuǎn)剛度，降低傳動系扭振系統(tǒng)三節(jié)點振型的固有頻率，以便將較為嚴(yán)重的扭振車速移出常用車速范圍；其阻尼元件用來消耗扭振能量，從而可有效地降低傳動系的共振載荷。為了保證正壓力從而阻尼力矩的穩(wěn)定，可加進(jìn)碟形彈簧，同時采用不同剛度的碟形彈簧和圓柱螺旋壓簧分別對兩組摩擦片建立不同的正壓力，就可實現(xiàn)阻尼力矩的非線性變化 [5]。 本章小結(jié) 本章先對從動盤進(jìn)行了介紹，對其結(jié)構(gòu)、作用、連接做了詳細(xì)的解釋。 鑒于以上兩個原因壓盤一般都做得比較厚（載重汽車上一般不小于 15 ㎜），但一般不小于 10 ㎜ 。 根據(jù)以上公式計算離合器三種狀態(tài)時的最大應(yīng)力 [1]： （ 1）徹底分離時， 0, 0efT??，由式（ ）（ ）可知 max 0? ? ； （ 2）壓盤和離合器蓋總成時， max 0eT ? ，通過計算分析可知 max ? ， F=0，公 30 式（ ）可以化簡為 m axm ax 213 f Ehl? ?，代入相關(guān)數(shù)據(jù)求得 max 1311? ? Mpa； （ 3）離合器傳遞轉(zhuǎn)矩時，分為正向轉(zhuǎn)動（發(fā)動機(jī)到車輪）和反向轉(zhuǎn)動（車輪到發(fā)動機(jī)），maxf 出現(xiàn)在離合器摩擦片磨損到極限狀況，分析計算可知 maxf =。 支撐環(huán)的設(shè)計 支撐環(huán)的安裝尺寸精度要高，耐磨性要好，支撐環(huán)一 般 采用 ~ 31 簧鋼絲 。K)； m壓 —— 壓盤質(zhì)量，㎏ 。如前面所述采用采用傳動片式的傳力方式。 扭轉(zhuǎn)剛度： 02310jK KZ R? ?? () 式中 K— 每個減震彈簧的線性剛度（ N/mm） jZ — 減震彈簧個數(shù) 0R — 減震彈簧分布半徑 設(shè)計時可按經(jīng)驗初選 K? K? ?13 jT =4030 N當(dāng) 6 個彈簧屬于兩種或三種規(guī)格且剛度由小變大并按先后次序進(jìn)人工作時，則稱為兩級或三級非線性扭轉(zhuǎn)減振器 。 21 表 從動盤轂花鍵尺寸系列 從動盤外徑 D/㎜ 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩 eT / 花鍵齒數(shù)n 花鍵外徑D? /㎜ 花鍵內(nèi)徑d? /㎜ 齒厚 /㎜ 有效齒 長 l/㎜ 擠壓應(yīng)力? /M aP 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 410 430 450 50 70 110 150 200 280 310 380 480 600 720 800 950 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 23 26 29 32 35 35 40 40 40 40 45 45 52 18 21 23 26 28 32 32 32 32 32 36 36 41 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 20 20 25 30 35 40 40 45 50 55 60 65 65 10 10． 8 11． 3 11． 5 10． 4 12． 7 10． 7 11． 6 13． 2 15． 2 13． 1 13． 5 12． 5 從動片的設(shè)計 設(shè)計從動片時要盡量減輕質(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)動慣量。詳細(xì)尺寸見設(shè)計圖紙。從動片 3 用限位銷 5 和減振盤 9 鉚在一起。但為了離合器的尺寸不致過大，減少傳遞系的過載，使操縱輕便等，后備系數(shù)又不宜過大。 分離軸承的類型 分離軸承在工作中主要承受軸向力，在分離離合器時由于分離軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，形成其徑向力。 壓盤與飛輪的連接方式或驅(qū)動方 式有：凸塊 — 窗孔式、傳力銷式、鍵式以及彈性傳動片式等如圖 [2],近年來廣泛采用彈性傳動片式。 3. 離合器軸的軸向定位和軸承潤滑 。首 先通過查閱文獻(xiàn)、上網(wǎng)查閱資料，了解 汽車離合器 的 基本工作原理，結(jié)構(gòu)組成及功能；通過自己動手拆裝桑塔納 Vista 志俊 轎車 膜片 彈簧離合器 ，對其有進(jìn)一步的了解，并在指導(dǎo)老師的幫助下完成 膜片 彈簧離合器 設(shè)計。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。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生充分地認(rèn)識到設(shè)計一個工程項目所需經(jīng)歷的步驟，以及身為一個工程技術(shù)人員所需具備的素質(zhì)和所應(yīng)當(dāng)完成的工作，為即將進(jìn)入社會提供了一個良好的學(xué)習(xí)機(jī)會，對于由學(xué)生向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變有著重大的實際意義。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。 7)操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來安裝定位。 11 a— 凸塊窗孔式； b— 傳力銷式； c— 鍵槽 — 指銷式； d— 鍵齒式； e— 彈性傳動片式 圖 壓盤的驅(qū)動方式 離合器的通風(fēng)散熱措施 提高離合器工作性能的有效措施是借助于其通風(fēng)散熱系統(tǒng)降低其摩擦表面的溫度。此間隙使踏板有段自由行程。 又初選 ? = 運(yùn)用公式 （ ） 可以校核 單位壓力 [4]P： βTemax=12? fZp0D3(1－ c3) （ ） 155=12? 2p0 則 p0= 式中： ZC 對單片離合器取 2 f 為摩擦系數(shù)，可取 f= 又由表 [1]中的查得：石棉基材料（在后面設(shè)計中，摩擦片材料選擇石棉基材料）單位壓力 [p]=~，也即是摩擦面上的單位壓力 P＜ [P],沒有超出允許范圍 .因此上述各基本結(jié)構(gòu)參數(shù)合適。 鑒于以上各點，近年來，摩擦材料的種類增長極快。由于花鍵的損壞形式主 要是表面受力過大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力校核，如果應(yīng)力偏大可以適當(dāng)增加花鍵轂的軸向長度。 在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是 桑塔納 轎車的離合器，故可以采用 分開式 彈性從動片，圖 說明了 分開 式從動片的結(jié)構(gòu) [3]，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 D=200 ㎜，內(nèi)徑由從動盤轂的尺寸決定，由以后的設(shè)計取得 d=40。雖然其結(jié)構(gòu)簡單、橡膠變形時具有較大的內(nèi)摩擦，因而不需另加阻尼裝置，但由于它會使從動盤的轉(zhuǎn)動慣量顯著增大，且在離合器熱狀態(tài)下工作需用專門的橡膠制造，因此尚未得到廣泛采用。 數(shù)據(jù)代入公式（ ）得： l?? = ㎜ 。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。 3112 /nxK K E J ni l? ??? （總剛度 ?K ） () 式中： E 為傳動片材料彈性模量； xJ 為每一片傳動片截