【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 我選用膜片彈簧式離合器 。 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式 2021 級(jí)工程機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì) 11 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 [9]： （ 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。 （ 2） 徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤(pán)連接在一起，此傳動(dòng)的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯 復(fù)雜一些，但它沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)部分，因而不存在磨損，同時(shí)踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時(shí)壓盤(pán)和離合器蓋徑向相對(duì)位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲。 （ 3） 徑向傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式：它用彈簧鋼制的傳動(dòng)片將壓盤(pán)與離合器蓋連接在一起，除傳動(dòng)片的布置方向是沿壓盤(pán)的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式相同。經(jīng)比較，我選擇徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。 第 3 章 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。 當(dāng)離合器 結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 已知，適當(dāng)選取后備系數(shù)β和單位壓力 P0， 可估算出摩擦片外徑。 摩擦片外徑 D（ mm）也可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT （ ）按如下經(jīng)驗(yàn)公式選用 m axeD TKD ? （ ） 式中， DK 為直徑系數(shù)，取值范圍見(jiàn)表 31。 由選車型得 maxeT = 123N m， DK =， 則將各參數(shù)值代入式后計(jì)算得 D=161mm 表 31 直徑系數(shù) DK 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 ～ 2021 級(jí)工程機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì) 12 根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，根據(jù)下表 32 表 32 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)（即 GB1457— 74） 外徑 D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 內(nèi)徑 d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度 h/ 4 C? =d/D 1－ 3C? 單位面積 F/ 3cm 106 132 160 221 302 402 466 546 678 可 ?。耗Σ疗嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 外徑 D=225mm 內(nèi)徑 d=150mm 厚度 h= 內(nèi)徑與外徑比值 C′ = 1－ 3C? = 第 4 章 離合器后備系數(shù)β的確定 后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的可靠程度，選擇 β 時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過(guò)大； c. 要求能夠防止傳動(dòng)系過(guò)載。通常轎車和輕型貨車 β= ～ 。 本設(shè)計(jì)的是 噸微型轎車離合器，參看有關(guān)統(tǒng)計(jì)質(zhì)料“離合器后備系數(shù)的取 值范圍”（見(jiàn)下表 41），并根據(jù)最大總質(zhì)量不超過(guò) 6噸的載貨汽車 ? =— ， 結(jié) 合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，故選擇 β= 。 則有 β 可有表 查得 β ＝ 。 表 41 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車 型 后備系數(shù) β 乘用車及最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車 ～ 最大總質(zhì)量為 6～ 14t 的商用車 ～ 掛車 ～ 2021 級(jí)工程機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì) 13 第 5 章 單位壓力 P 的確定 摩擦面上的單位壓力 P 的值和離合器本身的工作條件 ,摩擦片的直徑大小 ,后備系數(shù) ,摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān) . 離合器使用頻繁 ,工作條件比較惡劣 (如城市用的公共汽車和礦用載重車 ),單位壓力 P 較小為好。當(dāng)摩 擦片的外徑較大時(shí)也要適當(dāng)降低摩擦片摩擦面上的單位壓力 P。因?yàn)樵谄渌鼦l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(shí)發(fā)熱厲害，再加上因整個(gè)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(yīng)隨摩擦片外徑的增加而降低。 前面已經(jīng)初步確定了摩擦片的基本尺寸； 外徑 D=225 ㎜ 內(nèi)徑 d=150 ㎜ 厚度 h= ㎜ 內(nèi)徑與外徑比值 C′ = 1－ 3C? = 由公式 D 179。π fZP（ 1c 179。） =12β maxeT 得 P= 第 6 章 離合器膜片彈簧設(shè)計(jì) 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 由前面可以知道，本設(shè)計(jì)中的壓緊彈簧是膜片彈簧。而膜片彈簧離合器分推式和拉式，在本設(shè)計(jì)中采用拉式結(jié)構(gòu)。 膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分。在膜片彈簧的大端處為一完整的截錐體，它的形狀像一個(gè)無(wú)底的碟子和一般機(jī)械上用的碟形彈簧完全一樣，故稱作碟簧部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。碟形彈簧的彈性作用是這樣：沿其軸線方向加載，碟簧受壓變平，卸載后又恢復(fù)原形所?？梢哉f(shuō)膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結(jié)構(gòu)形式。所不同的是，在膜片彈簧上還包括有徑向開(kāi)槽部分。膜片彈簧上的徑向開(kāi)槽部分像一圈瓣片，它的作用是，當(dāng)離合器分離時(shí)作為分離杠桿。故它又稱分離爪。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長(zhǎng)方圓形孔。這樣做，一方面可 以減少分離爪根部應(yīng)力集中，一方面又可用來(lái)安置銷釘固定膜片彈簧，分離爪根部的過(guò)渡圓角 R＞。 膜片彈簧的變形特性和加載方式 2021 級(jí)工程機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì) 14 由于膜片彈簧采用推式結(jié)構(gòu)，故其正裝。離合器在分離和接合時(shí)，膜片彈簧的加載情況不一樣，相應(yīng)的有兩種加載方式和變形情況： （ 1）接合時(shí)：離合器接合時(shí)，膜片彈簧起壓緊彈簧之用，在壓盤(pán) —— 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)，膜片彈簧對(duì)壓盤(pán)無(wú)壓緊作用。當(dāng)壓盤(pán) —— 離合器蓋總成與飛輪裝合時(shí)，離合器蓋前端面向飛輪前端面靠攏。因此，離合器蓋通過(guò)支承環(huán) 4對(duì)膜片彈簧施加載荷 P1 ，膜片彈簧幾乎變平。同時(shí)在壓盤(pán)處也作用有載荷 P1 。我們把 P1 稱作壓緊力。支承環(huán) 4 和膜片彈簧壓盤(pán)接觸處之間的高度變化稱作大端變形 1? ，膜片彈簧分離軸承相對(duì)于壓盤(pán)高度的變化稱之為小端變形 2? 。 （ 2）分離時(shí)：當(dāng)分離軸承以 P2 力作用在膜片彈簧的小端時(shí)，支承環(huán) 4 逐漸不 起作用，而支承環(huán) 5 開(kāi)始起作用。當(dāng) P2 力達(dá)到一定值時(shí)，膜片彈簧被壓翻。分離時(shí)在膜片彈簧的大端處及小端處將進(jìn)一步產(chǎn)生附加變形 f1? 和 f2? 。此時(shí)膜片彈簧大端處的變形 1? = f1? + b1? 。 膜片彈簧的彈性變形特性 前面說(shuō)過(guò)膜片彈簧起彈性作用的部分是其碟簧部分，碟簧部分的彈 性變形特性和螺旋彈簧是不一樣的，它是一中非線性的彈簧，其特性和碟簧部分的原始內(nèi)截錐高 H及彈簧片厚 h 的比值 H/h 有關(guān)。不同的 H/h 值可以得到不同的特性變形特性。一般可以分成下列四中情況： ⑴ hH ＜ 2 如下圖 中 H/h= 的曲線 ,其曲線形狀表現(xiàn)為 :載荷 P 的增加 ,變形 ? 總是不斷增加 .這種彈簧的剛度很大 ,可以承受很大的載荷 ,適合與作為緩沖裝置中的行程限制器。 ⑵ hH = 2 如圖 中 H/h=≈ 2 的曲線 ,彈性特性曲線在中間有一段很平直 ,變形的增加 ,載荷 P幾乎不變 .這種彈簧叫做零剛度彈簧 . ⑶ 2 ＜ hH ＜ 2 2 2021 級(jí)工程機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì) 15 如圖 hH = ,彈簧的特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域 ,即當(dāng)變形增加時(shí) ,載荷反而減少 具有這種特性的膜片彈簧很適合用于作為離合器的壓緊彈簧 ,因?yàn)榭衫闷湄?fù)剛度區(qū) ,達(dá)到分離離合器時(shí)載荷下降 ,操縱省力的目的 ,當(dāng)然負(fù)剛度過(guò)大也不適宜 ,以免彈簧工作位置略微變動(dòng)造成彈簧壓緊力過(guò)大 . ⑷ hH ＞ 2 如下圖 ,這種彈簧的的特性曲線中具有更大的負(fù)剛度不穩(wěn)定工作區(qū) ,而且有載荷為負(fù)值的區(qū)域 .這種彈簧適合于汽車液力傳動(dòng)中的鎖止機(jī)構(gòu)。 圖 三種不同 H/h值時(shí)的無(wú)因次特曲線 圖 各種不同 H/h值時(shí)的無(wú)因次彈性變形特性