【正文】 然后再逐漸加載。離合器分離時，和變速器主動齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動盤。膜片彈簧與其他幾類相比又有以下幾個優(yōu)點 [9]： （ 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(nèi)能保證大致不變，從而使離合器在使用中能保持其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力不變。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。彈性元件可降低傳動系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避免由發(fā)動機轉(zhuǎn)矩主諧量激勵引起的共振。 （ 4） 離合器運動零件 的限位，離合器處于接合時為使壓盤與摩擦片很好接合，應(yīng)使分離彈簧與分離軸承之間保持一定間隙，這是分離軸承回位彈簧加以保證。壓盤殼用 M8 12mm 螺栓將其一端固定在飛輪端面上，另一端固定在壓盤端面上。該間隙 Δt 一般為 3～ 4mm。 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 1. 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 2?hH 時， F2 為增函數(shù)； 2?hH 時， F1 有 一 極值，而該極值點又恰為拐點；2?hH 時， F1有一極大值和極小值；當 2?hH 時， F1極小值在橫坐標上 ，見圖 。 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，壓力盤高度（從承壓點到摩擦面的距離）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?，F(xiàn)選定坐標于子午斷面，使坐標原點位于中性點 O。 （ 2） 選擇旋 繞 比，計算曲度系數(shù) 根據(jù)下表選擇旋 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） 強度計算 ? ? 48 2 ?? ?? CKFd j mm，與原來的 d 接近，合格。 1202 ?a mm， 501?a mm， 1352 ?d mm， 671?d mm 502?c mm， ?c mm， 501?b mm， 952?b mm 離合器踏板行程計算 踏板行程 S 由自由行程 1S 和工作行程 2S 組成： 2111222212021 dba dbaccSZSSSS f ???????? ????? （ ） 式中， fS0 為分離軸承的自由行程，一般為 ~ mm，取 ?fS mm；反映到踏板上的自由行程 1S 一般為 30~20 mm； 1d 、 2d 分別為主缸和工作缸的直徑； Z 為摩擦片面數(shù)； S? 24 為離合器分離時對偶摩擦面間的間隙，單片： ~??S mm，取 ??S mm； 1a 、2a 、 1b 、 2b 、 1c 、 2c 為杠桿尺寸。 驗證 ： 擠壓應(yīng)力的計算公式為：c pnlt? ? 式中， P為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定： ZdD TP e )( 4 39。扭轉(zhuǎn)減振器中的扭轉(zhuǎn)彈簧選用 65Si2MnA，其中所含硅成分提高了機件的彈 27 性，所含錳，加強了耐高溫性；設(shè)計后的離合器順利通過溫升校 核，目的是防止摩擦元件過快地磨損和溫度過高。 本章所用原始數(shù)據(jù)為 CA1040 貨車的數(shù)據(jù)。它一般采用齒側(cè)對中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑 D 與發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 由表 選?。? 一般取 ～ 倍的花鍵軸直徑。輕便性包括兩個方面，一是加在離合器踏板上的力不應(yīng)過大，另一方面是應(yīng)有踏板形成的校正機構(gòu)。m 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 m a ??N從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出，該曲線的拐點 H 對應(yīng)著膜片彈簧壓平位置，而 ? ? 2111 NMH ??? ?? 。 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)計所取 分離指數(shù)為 18。 其中： ?i ?gi ?rr m 4325?am Kg 代入式（ ）得?W J，代入式（ ）得 ][ ?? ??? ， 合格。 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 ～ 的商用車 ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車 ～ 摩擦片的尺寸已系 列化和標準化 ,標準如下表 (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 DdC ?39。同時，為提高分離指的耐磨性，對其進行局部高頻淬火式鍍鉻。 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計 的 要點 在進行離合器的具體設(shè)計時， 首先應(yīng)保證傳遞發(fā)動機最大扭矩為前提，然后滿足下列條件 [15]: （ 1） 如前所述，扇形波狀彈簧對置分布鉚接在從動鋼片上，并在從動盤上設(shè)置扭轉(zhuǎn)減震器保證離合器接合柔和，摩擦片制成一定錐度（從動盤錐形量約為 ）使其大端面向飛輪，這樣從動盤轂在從動軸（即變速器第一軸）花鍵上易于滑動，有利于離合器徹底分離。同時，摩擦片從動鋼片用鉚釘連接，連接可靠，更換摩擦片方便，而且適宜在從動鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。分離本次設(shè)計選用的是油封軸承，它可以將潤滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤滑，相比供油式軸承則需增加。 圖紙有：扭轉(zhuǎn)減振器 各零件圖 、摩擦片、膜片彈簧、從動 片 、 軸、壓盤、 離合器總成 。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(lián)結(jié)的質(zhì)量減小，這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。發(fā)動機啟動后， 得以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為 300～ 500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個運轉(zhuǎn)著的發(fā)動機，要帶一個靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。減小從動盤的轉(zhuǎn)動慣量，換檔時的沖擊即降低 ； （ 5） 具有吸收振動、噪聲和沖擊的能力 ； （ 6） 散熱良好，以免摩擦零件因溫度過高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑 ； （ 7） 操縱輕便， 以減少駕駛員的疲勞。當離合器分離時，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)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小 ； （ 3） 高速旋轉(zhuǎn)時，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） 易于實現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長 ； （ 6） 平衡性好 ； （ 7） 有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。但是 ,這種共振往往難以避免。分離時，應(yīng)對踏板的最大行程加以限制。 離合器蓋 10 離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤高度（叢承壓點到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好，膜片彈簧的支撐形式采用鉚釘作支承時，如果分離軸承與曲軸中心線不同心，可引起鉚釘 的過度磨損。取Δt=4mm。 1 2/ ?hH 2 2/ ?hH 3 22/2 ?? hH 4 22/ ?hH 5 22/ ?hH 圖 膜片彈簧的彈性特性曲線 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車離合器用膜片彈簧的 H/h 通常在 ～ 2 范圍內(nèi)選取。 膜 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 （ 1） 為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH 與初始錐角 ? ?rRH ??? 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ??? hH ? ?9 12 .9 9 15H R r?? ? ? ? ? （ 2） 彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即 ??? rR 70 2 85. 33 100Rh? ? ? （ 3） 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，推式膜片彈簧的壓盤加載點半徑 1R （或拉式膜片彈簧的壓盤加載點半徑 1r ）應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 推式： 24/)( 1 DRdD ??? 16 拉式： 1( ) / 4 1 0 1 .2 5 1 0 4 / 2 1 2 5D d r D? ? ? ? ? ? （ 4） 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， fr 與 0r 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 621 1 ???? RR 620 1 ???? rr 40 0 ??? rrf （ 5） 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此 杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 推式： 111 ???? rR rr f 拉式： 111 ???? rR rR f 由（ 4）和（ 5）得 38fr ? mm， 0 36r? mm。令 X 軸平行于子午斷面的上下邊，其方向如上圖所示，則斷面上任意點的切向應(yīng)力為： ? ?xe y2/x1 E 2t ? ??????????? （ ） 圖 膜片彈簧工作點位置 式中 φ —— 碟簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角（從自由狀態(tài)算起） α —— 碟簧部分子有狀態(tài)時的圓錐底角 e —— 碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點的半徑 e=（ Rr） /In(R/r) （ ） 為了分析斷面中斷向應(yīng)力的分布規(guī)律，將（ ）式寫成 Y與 X軸的 關(guān)系式 ： ? ? ? ????????????????? ?????????? ???? E e1XE12Y t2t2t （ ） 19 圖 切向應(yīng)力在子午斷面 的分布 由上式可知，當膜片彈簧變形位置 φ 一定時，一定的切向應(yīng)力 αt 在 XY 坐標系里呈線性分布。 中徑 162 ??CdD mm；外徑 202 ??? dDD mm 22 （ 4） 極限轉(zhuǎn)角 12~32a rc s in2 0 ??? Rlj?176。 得： 131?S mm， ?S mm，合格。39。 綜上所述，本次設(shè)計遵從了 ：（ 1） 分離徹底； （ 2） 接合柔和； （ 3） 操縱輕便，工作特征穩(wěn)定； （ 4） 從動部分轉(zhuǎn)動慣量小的設(shè)計要點