【正文】 圖31 離合器的工作原理和構(gòu)造示意圖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軸由圖31可知，離合器蓋6與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪用螺栓5緊固在一起，當(dāng)膜片彈簧7被預(yù)加壓緊，離合器處于接合位置時(shí)，由于膜片彈簧大端對(duì)壓盤(pán)4的壓緊力，使得壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)3互相壓緊，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪及壓盤(pán)通過(guò)摩擦面的摩擦力矩傳至從動(dòng)盤(pán)。第3章 離合器初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 離合器功用原理及設(shè)計(jì)要求（一） 離合器的功用 離合器是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)系的部件。用來(lái)描述汽車(chē)轉(zhuǎn)向的機(jī)動(dòng)性，是汽車(chē)轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 根據(jù)表24，直接檔最大動(dòng)力因數(shù)=，一擋最大動(dòng)力因數(shù)=。后懸尺寸對(duì)汽車(chē)通過(guò)性、汽車(chē)追尾時(shí)的安全性、貨箱長(zhǎng)度或行李箱長(zhǎng)度、汽車(chē)造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。GB15891989汽車(chē)外廓尺寸限界規(guī)定如下：貨車(chē)總長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)6m；包括后視鏡，；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車(chē)高不超過(guò)4m；具體選擇何種外廓尺寸，應(yīng)根據(jù)汽車(chē)的用途。不同形式的汽車(chē)，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式以及布置形式上有區(qū)別。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的結(jié)構(gòu)，摩擦表面溫度較低(不超過(guò)93℃)，因此，起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)間打滑也不致燒損摩擦片。石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn)，使得盤(pán)式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更高的溫度。因此，提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適合發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱，已成為離合器發(fā)展趨勢(shì)。但無(wú)論錐形離合器、還是蹄鼓式離合器，都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主、從動(dòng)件根本無(wú)法分離的自鎖現(xiàn)象。采用具有軸向彈性的從動(dòng)盤(pán)，提高了離合器的結(jié)合平順性。同時(shí)在技術(shù)消化、技術(shù)積蓄、技術(shù)發(fā)展等方面未作大的人力，物力投入，缺乏獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)能力，不能形成系列化產(chǎn)品。增加驅(qū)動(dòng)輪數(shù)能夠提高汽車(chē)的通過(guò)能力，驅(qū)動(dòng)輪數(shù)越多，汽車(chē)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，整備質(zhì)量和制造成本也隨之增加，同時(shí)也使汽車(chē)的總體布置工作變得困難。原則上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車(chē)、載質(zhì)量或載客多的貨車(chē)或客車(chē)，軸距取得長(zhǎng)。該系數(shù)反映了汽車(chē)的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，值越大，說(shuō)明該汽車(chē)的結(jié)構(gòu)和制造工藝越先進(jìn)。汽車(chē)的比功率隨著總質(zhì)量的增加而減小。）β/（176。在換擋前也必須踩下離合器踏板，中斷動(dòng)力傳遞，便于是原有擋位的嚙合副脫開(kāi)，同時(shí)有可能使新?lián)跷粐Ш细钡膰Ш喜课坏乃俣戎饾u趨向相等，這樣，進(jìn)入嚙合時(shí)的沖擊可以大為減輕，使換擋時(shí)工作平順。6)應(yīng)能避免和衰減傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和降低噪聲的能力。5)易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)。 (一) 后備系數(shù) 后備系數(shù)是離合器設(shè)計(jì)中一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。取=3mm。2). 將扇形波片的左、右凸起段分別與左、右側(cè)摩擦片鉚接，由于波形片比從動(dòng)片薄，這種結(jié)構(gòu)的軸向彈性較好，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，適宜于高速旋轉(zhuǎn)，主用應(yīng)用于乘用車(chē)和總質(zhì)量小于6t的商用車(chē)上。3）密度要小，以減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。取 減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。當(dāng)然，負(fù)剛度也不宜過(guò)大，以免彈簧工作位置略微變動(dòng)就引起彈簧壓緊力過(guò)大的變化。 所以根據(jù)以上分析取：H= h= R=96mm r=80mm=94mm =81mm 膜片彈簧的工作點(diǎn)位置確定及強(qiáng)度校核（一）確定膜片彈簧的工作點(diǎn)位置 根據(jù)公式()通過(guò)matlab畫(huà)出彈性特性曲線(xiàn)圖53。變形x/mm39。 由于用石棉材料制成的摩擦片導(dǎo)熱性很差，在滑磨過(guò)程中所產(chǎn)生的熱主要由飛輪和壓盤(pán)等零件吸收，為了使每次結(jié)合時(shí)的溫升不致過(guò)高，故要求壓盤(pán)具有足夠大的質(zhì)量來(lái)吸收熱量。由于離合器不傳遞轉(zhuǎn)矩，此時(shí)F=0,最大應(yīng)力由下式?jīng)Q定： (63)3)離合器傳遞轉(zhuǎn)矩且摩擦片磨損到極限。以前主要采用推力球軸承或向心球軸承，但其潤(rùn)滑條件差，磨損嚴(yán)重、噪聲大、可靠性差、使用壽命低。 機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有桿系和繩索兩種形式。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。6）傳動(dòng)效率高。3)對(duì)中問(wèn)題 離合器蓋內(nèi)裝有壓盤(pán)、壓緊彈簧等零件，因此它相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪曲軸中心線(xiàn)必須有良好的定心對(duì)中，否則會(huì)破環(huán)系統(tǒng)整體的平衡，嚴(yán)重影響離合器的正常工作。1)離合器徹底分離位置。所以壓盤(pán)外徑，內(nèi)徑。xTick39。5）切槽寬度、及半徑的確定：，的取值應(yīng)滿(mǎn)足的要求。不同的值有不同的彈性特性(圖52)，當(dāng)時(shí)，為增函數(shù)，這種彈簧的剛度適于承受大載并用做緩沖裝置中的行程限制。 極限轉(zhuǎn)矩是指減振器消除了限位銷(xiāo)與從動(dòng)盤(pán)轂缺口之間的間隙時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷(xiāo)起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。 擠壓應(yīng)力的計(jì)算公式如下： (41)式中 P—花鍵的齒側(cè)面壓力，N。（二） 軸向彈性從動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)選擇為了使從動(dòng)盤(pán)具有軸向彈性，常用的方法有：1). 在從動(dòng)片外緣開(kāi)個(gè)“T”形槽，形成許多扇形，并將扇形部分沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。所以D=200mm,d=140mm,h=,單面面積當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)片受拉，當(dāng)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，傳動(dòng)片受壓。對(duì)于圓柱螺旋彈簧，其壓力則大大增加(從b點(diǎn)變化點(diǎn))。2)接合時(shí)要完全、平順、柔和、保證汽車(chē)起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。由于離合器的結(jié)合緊密程度逐漸增大，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)矩便逐漸地增加，到驅(qū)動(dòng)力足以克服起步阻力時(shí)，汽車(chē)即從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并逐步加速。其范圍見(jiàn)表26。因乘用車(chē)、貨車(chē)、越野汽車(chē)的使用條件不同，對(duì)他們的上坡能力要求也不一樣，通常要求轎車(chē)車(chē)能克服40%坡度。(二)汽車(chē)質(zhì)量參數(shù)的確定數(shù)包括整車(chē)整備質(zhì)量、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車(chē)總質(zhì)量、軸荷分配等。在保證汽車(chē)主要性能條件下應(yīng)力求減小外廓尺寸，以便減輕汽車(chē)的質(zhì)量，降低成本和改善經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)有關(guān)部門(mén)規(guī)定：公路允許車(chē)輛的單后軸負(fù)荷為130kN，雙后軸負(fù)荷為240kN，雙軸汽車(chē)前后軸總負(fù)荷一般不大于190kN，而三軸式汽車(chē)前后軸總負(fù)荷不超320kN。這些企業(yè)引進(jìn)工作有力地促進(jìn)國(guó)內(nèi)汽車(chē)離合器行業(yè)的發(fā)展，為今后工作打下了一定的基礎(chǔ)，但由于技術(shù)與資金的有限，缺乏長(zhǎng)期高額投資的能力，形式不容樂(lè)觀，與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)家相比仍有相當(dāng)大的差距。實(shí)際上早在1920年就出現(xiàn)了單片式離合器，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)上的缺陷，造成了單片離合器在結(jié)合時(shí)不夠平順等問(wèn)題。它是將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動(dòng)件。對(duì)當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)錐形離合器的制造比較容易，摩擦面容易修復(fù)。但是，單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱良好，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)經(jīng)常采用它，尤其是成功地開(kāi)發(fā)了價(jià)格便宜的沖壓件離合器蓋以后更是如此。l 生產(chǎn)規(guī)模 由于受汽車(chē)市場(chǎng)，制造工藝和裝備的制約，我國(guó)的生產(chǎn)規(guī)模與國(guó)外先進(jìn)廠家相差甚遠(yuǎn)。所以根據(jù)給定的汽車(chē)裝載質(zhì)量選擇汽車(chē)的軸數(shù)為：兩軸。所以，確定汽車(chē)的外廓尺寸為：4845mm 1830mm 1460mm2. 軸距L 軸距對(duì)整備質(zhì)量、汽車(chē)總長(zhǎng)、汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、縱向通過(guò)半徑等有影響。5. 汽車(chē)的載質(zhì)量 汽車(chē)載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好的路面上行駛時(shí)所允許的額定載質(zhì)量。有設(shè)計(jì)參數(shù)要求給出，=(5)汽車(chē)比功率和比轉(zhuǎn)矩 比功率是汽車(chē)所裝發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定最大功率與汽車(chē)最大總質(zhì)量之比，即=/。取：l 最小離地間隙=122mml 接近角≤25176。因此保證了汽車(chē)能平穩(wěn)起步。3)分離時(shí)要迅速、徹底。2)膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小。彈性從動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓盤(pán)與飛輪對(duì)中性能好，使用平衡性好，工作可靠，壽命長(zhǎng)。表32 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑D/mm160180200225250280300內(nèi)徑d/mm110125140150155165175厚度h/mm單位面積/106132160221302402466(四) 壓盤(pán)工作壓力、摩擦因數(shù)和離合器間隙 1)壓盤(pán)工作壓力確定 (32) ≤2) 摩擦系數(shù)確定與校核根據(jù)摩擦定律，離合器的靜摩擦力矩為 (33)式中 Z—摩擦面數(shù)，單片離合器的Z=2 —摩擦片的平均摩擦半徑由式求得，在之間，所以設(shè)計(jì)符號(hào)要求。兩側(cè)的摩擦片則分別鉚在每相隔一個(gè)的扇形上。它由下式確定： —分別為花鍵的內(nèi)外徑 Z—從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目 —發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 n—花鍵齒數(shù) h—花鍵齒工作高度， l—花鍵有效長(zhǎng)度由公式 所以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取，所以 為了避免引起傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)角剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。當(dāng)時(shí)，有一極值，該極值點(diǎn)恰為拐點(diǎn)；當(dāng)時(shí)，則特性曲線(xiàn)中有一段負(fù)剛度區(qū)域，即變形增加而載荷反而減小。6）分離指數(shù)目n選?。浩?chē)離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目，一般在18左右，采用偶數(shù)，便于制造時(shí)模具分度。,[0::7]),set(gca,39。壓盤(pán)厚度的確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)：1)壓盤(pán)應(yīng)具有足夠的質(zhì)量 在離合器的接合過(guò)程中，由于滑磨的存在，每接合一次的過(guò)程中都要產(chǎn)生大量的熱，而每次結(jié)合的時(shí)間又短(大約3s左右)，因此熱量根本來(lái)不及全部傳到周?chē)諝庵腥ィ厝粚?dǎo)致摩擦副的溫升。按照設(shè)計(jì)要求，在離合器徹底分離時(shí)，傳動(dòng)片軸向變形量,作用于傳動(dòng)片軸向的力P=0,此時(shí)也不傳遞轉(zhuǎn)矩，故傳遞轉(zhuǎn)矩引起的拉力F=0,所以傳動(dòng)片中應(yīng)力2)壓盤(pán)、膜片彈簧和離合器蓋組裝成總成。 該輕型汽車(chē)采用6個(gè)直徑為螺栓定位。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。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解XX大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。(二)操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式選擇 常用離合器操縱機(jī)構(gòu)，主要機(jī)械式、液壓式、機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)的助力器、氣壓式和自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)等。分離軸承在工作中主要承受軸向分離力，同時(shí)還承受在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用下的徑向力。此時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)布置的尺寸鏈可初步得到。它不僅會(huì)引起摩擦片摩擦系數(shù)下降、加劇磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P(pán)的燒損。,[0:200:6000]),xlabel(39。應(yīng)略大于r且盡量接近r，應(yīng)略小于