【正文】 40Cr。 壓盤的幾何尺寸的確定由于摩擦片的尺寸在前面已經確定，故壓盤的內外徑也可因此而確定。根據(jù)對傳動片的功能要求，將其一段用鉚釘固定在壓盤上，另一端用鉚釘與離合器蓋相連，它們沿圓周切向布置，一般布置有3～4組彈性撥片組成。在傳統(tǒng)離合器中采用的分離軸承主要有徑向止推軸承和止推軸承。我們把P稱作壓緊力。膜片彈簧的設計應力一般可稍高于材料的屈服極限，為了提高其承載能力應進行強壓處理（將彈簧壓平并保持12～14h），使其高應力區(qū)產生塑性變形以得到殘余反向應力。L應接近R略小于R。離合器分離時，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動強度。結構方面：根據(jù)設計要求，考慮到使用條件和其顯著的優(yōu)點，選用帶扭轉減振器的單片拉式膜片彈簧離合器，壓盤驅動方式采用傳動片傳動，分離軸承采用自動調心式分離軸承，操縱機構采用液壓式。[7] 吳宗澤、 第2版[M]，北京：高等教育出版社出版，1999。[3] 第4版[M]，北京: 機械工業(yè)出版社, 2004。當前膜片彈簧離合器的操縱機構已經為拉式操縱機構所取代。⑺限位銷與從動盤轂缺口間隙(參看圖83)=Rsin式中R為限位銷的安裝尺寸，取R=40㎜ 所以=,⑻限位銷直徑d′d′按結構布置選定，一般d′=～12㎜,所以取d′=10㎜ 技術經濟分析膜片彈簧離合器是近年來在汽車上廣泛采用的一種離合器?！?4176。此式表明，max發(fā)生在將碟簧壓平（轉角為α）后使其子午截面再多轉這樣一個角度時。7 離合器膜片彈簧的設計 膜片彈簧的彈性特性和加載方式離合器在分離和接合時，膜片彈簧的加載情況不一樣，相應的有兩種加載方式和變形情況：⑴接合時離合器接合時，膜片彈簧起壓緊彈簧之用，在壓盤——離合器蓋總成未與飛輪裝合以前，膜片彈簧近似處于自由狀態(tài)，如圖71a所示，膜片彈簧對壓盤無壓緊作用。6 離合器分離裝置的設計離合器的分離裝置包括分離桿，分離軸承和分離套筒。為了增加機械剛度，可另外添加少量合金元素（如鎳、鐵錳合金等）。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。 圖 42整體式彈性從動片1—從動片；2—摩擦片；3—鉚釘從動盤轂在變速器第一軸前端的花鍵上，目前一般都采用齒側定心的矩形花鍵，如圖43所示，花鍵之間為動配合，以便在離合器分離和結合時從動盤轂能夠在軸上自由移動。在從動片5和減振盤12上圓周切線方向開有6個均布的長方形窗孔，在從動片 和減振盤之間的從動盤轂8法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧11，以便三者彈性的連接起來。在開始設計離合器時一般是參照統(tǒng)計質料，并根據(jù)汽車的使用條件，離合器結構形式等特點，初步選定后備系數(shù) 。有的轎車采用無此間隙的內圈恒轉式結構，用輕微的油壓或彈簧力使分離軸承與杠桿端（多為膜片彈簧）經常貼合，以減輕磨損和減少踏板行程。另外，在離合器分離時，由于零件間的摩擦將降低離合器操縱部分的傳動效率。當離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平（）。3) 分離要迅速、徹底。但是，由內燃機的扭矩—轉速特性曲線可知，在其整個工作轉速范圍內扭矩變化小，最低穩(wěn)定轉速較高，不能適應汽車可能遇到的各種行駛條件：如起步、爬坡、通過各種路面和無路地區(qū)等。其功用為：（1）使汽車平穩(wěn)起步；（2）中斷給傳動系的動力，配合換檔；（3）防止傳動系過載。其基本功用有三：第一：在汽車起步時，通過離合器主動部分（和發(fā)動機曲軸相連）和從動部分（與變速器第一軸相接）之間的滑磨、轉速的逐漸接近，使旋轉著的發(fā)動機和原來靜止的傳動系平穩(wěn)地聯(lián)接起來，以保證汽車平穩(wěn)起步。8) 作用在從動盤上的總壓力和摩擦離合器和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。甚至某些總質量達28~32t的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。故離合器的分離軸承主要有徑向止推軸承和止推軸承兩種。在高溫下壓盤會翹曲變形甚至產生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會燒裂和破壞。當摩擦片的外徑較大時也要適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓力P。 設計從動片時要盡量減輕質量，并使質量的分布盡可能靠近旋轉中心，以獲得小的轉動慣量。為了保證從動盤轂在變速器第一軸上滑動時不產生偏斜，而影響離合器的徹底分離，從動盤轂的軸向尺寸不應過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對在嚴重情況下工作的離合器，其長度更大。取壓盤外徑D=165㎜ 壓盤內徑d=105㎜ 那么壓盤的尺寸歸結為確定其厚度。片厚一般為1～，保證其既有足夠的軸向彈性使壓盤容易分離，又有足夠的強度不至于彎曲拉壓而斷裂。而在現(xiàn)代汽車離合器中主要采用了角接觸式的徑向推力球軸承，并由軸承內圈轉動。支承環(huán)4和膜片彈簧壓盤接觸處之間的高度變化稱作大端變形，膜片彈簧分離軸承相對于壓盤高度的變化稱之為小端變形。對膜片彈簧的內錐面進行噴丸處理，可提高其疲勞壽命。一些汽車膜片彈簧離合器的L和l見下表74表74一些車型的膜片彈簧支承環(huán)平均半徑l、接觸班級L車型膜片彈簧大端半徑R（㎜）壓盤接觸半徑L（㎜）碟簧部分半徑r（㎜）支承環(huán)平均半徑l(㎜)豐田10310181北京BJ75110510383．584上海SH771126120103．6105雪佛蘭1141149397參看表74可選擇：l=82㎜，L=100㎜ 膜片彈簧材料制造膜片彈簧用的材料，應具有高的彈性極限和屈服極限，高的靜力強度及疲勞強度，高的沖擊強度，同時應具有足夠大的塑性變形性能。此外，因膜片是一種對稱零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時，因受離心力作用會產生橫向撓曲，彈簧嚴重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉矩能力下降。計算方面：確定了離合器的主要參數(shù)β，P0，D，d，結果按照基本公式運算得出并通過約束條件，檢驗合格。[8] 徐石安、上海：?？茖W技術出版社，1984。[2] 第2版[M]， 北京： 黑龍江人民出版社出版，1994。膜片彈簧離合器的操縱曾經都采用壓式機構，即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內端的分離指處是承受壓力。彈簧剛度K：K==65N／㎜減振彈簧的有效圈數(shù)i：i=式中，G為材料的剪切模量，對碳鋼可取G=10Mpa代入相關數(shù)據(jù)i=減振彈簧的總圈數(shù)n,一般在6圈左右，所以取n=6減振彈簧的最小高度l: l=n(d+)≈= 36=㎜減振彈簧總變形量： =P／k=／65=㎜減振彈簧自由高度l= l+=+=㎜減振彈簧預變形量：=T=T=所以=㎜減振彈簧安裝工作高度l= l－=㎜⑹從動片相對從動盤轂的最大轉角:=2arcsin(／2R)因為==㎜,所以==6176。表 車型外徑（㎜）內徑（㎜）膜片彈簧大端半徑2R（㎜）R/r豐田225160206103/81=北京BJ751228150210105/=上海SH771280165252126/= 膜片彈簧起始圓錐底角汽車膜片彈簧一般起始圓錐底角在10176。將B點的坐標和y=h/2帶入式（71），得B點的切向應力為 （72）令，得達極大值max時的轉角。在本設計中由于充分考慮到分離軸承的工作條件比較理想，以及每次分離的時間也不太長，因而對該項校核工作不予考慮，也即認為所選取的軸承型號能適應各個方面的要求。離合器蓋的對中方式有兩種，一種是用止口對中，另有種是用定位銷或定位螺栓對中，由于本設計選用的是傳動片傳動方式，因而離合器蓋通過一外圓與飛輪上的內圓止口對中。壓盤形狀一般都比較復雜，而且還要求耐磨、傳熱性好和具有較理想的摩擦性能，通常由灰鑄鐵鑄成（注意：不能用低碳鋼代替鑄鐵，因為低碳鋼表面容易引起擦痕），其金相組織呈珠光體結構，硬度為HB170～227。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，當在高溫條件下工作時，黃銅鉚接有較高的強度，同時，當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。從動片材料一般采用高碳鋼或彈簧鋼板沖壓而成，經熱處理后達到所要求的硬度,相關尺寸見零件圖。這樣，摩擦片，從動片和減振盤三者就被連在一起了。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。此間隙使踏板有段自由行程。這樣在傳動時將產生沖擊和噪聲，甚至可能導致凸塊根部產生裂紋而造成零件的早期破壞。膜片彈簧的兩側有支承圈，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。2) 接合時要完全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。 對于汽車來說，由于它要求具有自重輕、行駛速度高、加速性好、適于各種路面上甚至無路地區(qū)行駛及機動靈活等特點，長期以來，它的發(fā)動機都采用內燃機。膜片彈簧離合器是近年來在汽車上廣泛采用的一種離合器，它的轉矩容量大而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產，對于它的研究已經變得越來越重要。第二：當變速器換檔時，通過離合器主從動部分的迅速分離來切斷動力傳遞，以減輕換檔時齒輪間的沖擊，便于換檔。9) 具有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長。膜片彈簧離合器的操縱曾經都采用壓式機構，即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內端的分離指處是承受壓力。前者適合于高速低軸向負荷。為防止摩擦表面的溫度過高，除壓盤應具有足夠的質量以保證有足夠的熱容量外，還應使其散熱通風良好。因為在其它條件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線速度大，滑磨時發(fā)熱厲害，再加上因整個零件較大，零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻，為了避免這些不利因素，單位壓力P應隨摩擦片外徑的增加而降低。這是因為汽車在行駛中進行換檔時，首先要分離離合器，從動盤的轉速必然要在離合器換檔的過程中發(fā)生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或是降速（由低檔換為高檔）。綜合考慮，本設計取為30 花鍵的尺寸選定后應進行強度校核，由于花鍵的損壞形式主要是表面受力過大而破壞，所以花鍵要進行擠壓應力校核，如果應力偏大可以適當增加花鍵轂的軸向長度擠壓應力計算公式如下：=（） （41）式中，P花鍵的齒側面應力（N），由下式確定P= （42） 發(fā)動機的扭矩；。壓盤的厚度確定主要依據(jù)以下兩點：（1） 壓盤應有足夠的質量在離合器的結合過程中，由于滑磨功的存在，每結合一次都要產生大量的熱，而每次結合的時間又短（大約在3秒鐘左右），因此熱量根本來不及全部傳到空氣中去，這樣必然導致摩擦副的溫升。初選3組傳動片，每組2片，每片厚度h=1mm，寬b=18mm，兩孔間距l(xiāng)=80mm,孔徑d=8mm，圓周切向布置，圓周半徑R=180mm，彈性模量E= MPa。本設計是膜片彈簧離合器，為了保證在分離離合器時分離軸承能均勻地壓緊膜片彈簧內端，采用可以自位（自動調準中心）的分離裝置，其結構示意圖見圖61，可以彌補因幾何上偏移造成的強烈振動。⑵分離時當分離軸承以P力作用在膜片彈簧的小端時，支承環(huán)4逐漸不起作用，而支承環(huán)5開始起作用。分離指內端部可進行高頻淬火或鍍鉻以提高 其耐磨性。按上述要求，國內常用的膜片彈簧材料為硅錳鋼