【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在農(nóng)用拖拉機(jī)中，離合器大多選用摩擦式離合器，該種離合器歷史悠久，技術(shù)成熟度高，雖然外廓尺寸較大，略顯笨重，但結(jié)構(gòu)較其他類型的離合器簡(jiǎn)單，維護(hù)較為簡(jiǎn)單 方便，非常適合廣大的農(nóng)村地區(qū)實(shí)際的使用和維護(hù)水平。因此在 某 拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì)過程中，選用摩擦式離合器。 摩擦式離合器按摩擦表面工作條件分為干式和濕式。濕式離合器一般用油泵泵油以冷卻摩擦表面。故散熱好、磨損小，能適應(yīng)惡劣的工作條件而不致燒損。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ，在廣大的農(nóng)村地區(qū)維護(hù)保養(yǎng)能力低下的情況下，不黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 利于保障拖拉機(jī)持久正常地使用，因此濕式離合器多用于工業(yè)拖拉 機(jī)，在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的干式離合器。在 某型 農(nóng)用拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì)上，也采用易于維護(hù)的干式離合器。 摩擦離合器按片數(shù)可分為單片、雙片和多片。其中單片離合器由于從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、分離徹底、散熱良好等原因使用得最多。雙片和多片離合器接合雖然較平順，但中間片散熱不良，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，分離不易徹底，因而只用在尺寸受限、采用單片式時(shí)摩擦扭矩不夠的場(chǎng)合?？紤]到農(nóng)村的實(shí)際使用情況， 某型 拖拉機(jī)采用具 有散熱良好等優(yōu)點(diǎn)的單片離合器。 在現(xiàn)有輪式拖拉機(jī)和部分履帶拖拉機(jī)上都采用彈簧緊壓式離合器。杠桿壓緊式用手操縱，一般只用于履帶式拖拉機(jī)，操縱方便、省力和安全，且可以較長(zhǎng)時(shí)間地處于分離狀態(tài)。在 某型 拖拉機(jī)離合器壓緊方式的選擇上，選用輪式拖拉機(jī)常用的彈簧 常 壓緊式離合器。 某型 拖拉機(jī)的壓緊式離合器采用周布彈簧離合器模式， 摩擦離合器按作用方式可分為單作用式和雙作用式。雙作用離合器是將兩個(gè)離合器裝在一起，其中一個(gè)離合器將動(dòng)力傳給變速箱，稱為主離合器；另一個(gè)將動(dòng)力傳給動(dòng)力輸出軸，稱為副離合器。 某型 離合器采用雙作用式。對(duì)雙作 用離合器，主副離合器的位置決定于變速箱的結(jié)構(gòu)。當(dāng)變速箱Ⅰ、Ⅱ軸同心，主離合器在前副離合器在后；當(dāng)Ⅰ、Ⅱ軸不同心，則主離合器在后副離合器在前。在 某型 拖拉機(jī)中，變速箱Ⅰ、Ⅱ軸同心，故主離合器在前副離合器在后。 綜合上述， 某型 離合器設(shè)計(jì)方案的選擇上采用技術(shù)成熟的 單片 摩擦離合器，摩擦表面工作條件采用干式，壓緊方式采用彈簧壓緊式，作用方式采用黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 雙作用式。 、溫升的驗(yàn)算 摩擦離合器的主要參數(shù)是：離合器儲(chǔ)備系 數(shù) β、摩擦面所受壓緊力 Q、摩擦面外徑 D2 和內(nèi)徑 D摩擦面對(duì)數(shù) i。 離合器的儲(chǔ)備系數(shù) β 儲(chǔ)備系數(shù) ? 是離合器的最大摩擦轉(zhuǎn)矩 maxLM 與發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)矩 eNM 之比，可寫成： ? = maxLM / eNM （ 31） 儲(chǔ)備系數(shù) β 的大小對(duì)離合器的工作性能影響很大 : β 太小 ,在壓緊力或摩擦系數(shù)降低時(shí) ,就會(huì)出現(xiàn)傳遞扭矩能力不夠的情況， 使離合器不能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)全部轉(zhuǎn)矩 ,并會(huì)使滑磨功增加 。增大 β 可減少滑磨功，減輕發(fā)熱和磨損， 但卻使瞬時(shí)發(fā)熱量增大，并 離合器尺寸變大，傳動(dòng)系過載保護(hù)減弱，操縱功增加。對(duì)于彈簧壓緊式和帶有補(bǔ)償彈簧的杠桿式 干式 離合器，一般 β=。對(duì)于 剛性杠桿壓緊式離合器 β=3~； 對(duì)于 干式、彈簧壓緊式、主離合器，β=~； 濕式離合器 β=~。 雙作用離合器中的副離合器的儲(chǔ)備系數(shù)因結(jié)合次數(shù)少， β 稍小 ，但不宜小于 。 在工作繁重、離合頻繁或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)， β 應(yīng)取較大些 。 如果摩擦系數(shù)和壓緊力 能保持 穩(wěn)定 而很少變化 ，則 β 可取小些。 另外。當(dāng)實(shí)際有效壓緊力和名義壓緊力的差值增大時(shí)，應(yīng)取較大的 β。 為 了 符合 某型 拖拉機(jī) 的實(shí)際 工作 情況，選擇 主 離合器的儲(chǔ)備系數(shù)為黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 12 β=，副離合器的儲(chǔ)備系數(shù) β=。其中查手冊(cè)有發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)矩eNM =m，從而得到 主 離 合器的最大摩擦轉(zhuǎn)矩 eNL MM ?? ?m ax = Nm，副離合器 的最大摩擦轉(zhuǎn)矩 eNL MM ?? ?m ax = Nm。 摩擦襯面外徑 D2 和內(nèi)徑 D1 摩擦件是摩擦離合器的主要組成元件 ， 其工作表面材料的物理性質(zhì)和機(jī)械性能直接影響離合器的工作性能。對(duì)材料的主要要求是 ： 摩擦系數(shù)大而且穩(wěn)定 ， 動(dòng)摩擦系數(shù)應(yīng)盡量與靜摩擦系數(shù)相近 ； 強(qiáng)度高 ， 能承受沖擊 ， 高速時(shí)不易破裂和剝落 ； 耐磨﹑耐高溫﹑耐腐蝕和導(dǎo)熱性能好 ，熱變形小 ； 長(zhǎng)期靜置時(shí)應(yīng)不致黏連。此外﹐還要求使用 壽命長(zhǎng) ， 容易加工和價(jià)廉等。常用的摩擦面材料有粉末冶金材料﹑石棉基材料和紙基材料。粉末冶金材料 ： 表面許用溫度﹑許用壓力﹑高溫下摩擦系數(shù)和壽 命都較高。銅基粉末冶金材料主要用于濕式摩擦面 ， 鐵基粉末冶金材料摩擦系數(shù)和許用壓力都較銅基為高 ， 但耐磨性較低 ， 多用于干式摩擦面。石棉基材料 ： 用石棉 加黏結(jié)劑和填料模壓而成 ， 固結(jié)在鋼或鐵底板上 ， 許用工作溫度較低 ,石棉襯片有較高的摩擦系數(shù)、比重小、能保證必要的機(jī)械強(qiáng)度、價(jià)格低、制造容易，石棉襯片是目前使用最為廣泛的摩擦件 。紙基材料 ： 用石棉﹑植物纖維或兩者的混合物相互交織﹐再加填 料后由樹脂等黏結(jié)而成。這種材料具有多孔性 ， 摩擦性能好 ， 動(dòng)﹑靜摩擦系數(shù)相近 ， 而且成本較低。 對(duì)于 某型 拖拉機(jī)離合器，選用性能較好，成本較低的 石棉基材料 作為摩擦件。 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 對(duì)于采用石棉襯面的單片干式離合器，摩擦襯面外徑 D2 （ mm）可參考經(jīng)驗(yàn)公式 : D2= 3eND MK （ 32） 式中 DK ——— 直徑系數(shù)。 查手冊(cè)可得到 某 拖拉機(jī)的 DK 值為 53。所以有： D2= 3eND MK ?336 當(dāng)摩擦片外徑 D2 確定后，摩擦片內(nèi)徑 D1 可根據(jù) D1/ D2 在 ～ 之間來確定當(dāng) D1/ D2= 時(shí)，求得 D1=，根據(jù)離合器內(nèi)部和壓盤的內(nèi)徑大小，我們?nèi)?D1=216mm 。 以上計(jì)算確定的是 某 拖拉機(jī)主離合器的內(nèi)外徑。 對(duì)于副離合器，由于后壓板上端 的通孔有分離拉桿 穿過下端的通孔有前壓板彈簧通過，摩擦片被限制在分離拉桿和前壓板彈簧之間的空間，因此外徑 D2 比主離合器的外徑略小，結(jié)合分離拉桿孔和主前壓板彈簧孔的尺寸，取副離合器外徑 D2 =316mm。取 副離合器的 D1/ D2 =，則副離合器內(nèi)徑D1 =216mm。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)矩 eNM 較大，按上式初選的 D2 受到飛輪結(jié)構(gòu)尺寸的限制難以實(shí)現(xiàn)時(shí)，可考慮采用雙片結(jié)構(gòu)，以發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)矩之半 即 21 eNM 代 入上式 ， DK 值可取較大值以初選 D2。 壓緊力 0Q （ N）的確定 iRMQ peN???0 （ N ） （ 33） 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 式中 pR ——— 摩擦合力作用半徑（ mm） 。 可取 pR = ???????? ??2122313231 DD DD? 4 12 DD? 。 代入 主離合器 數(shù)據(jù) : D2 =336mm , D1=216mm,可得 RP≈ 138mm i—— 摩擦面對(duì)數(shù)，單片 i=2，雙片 i=4； ? —— 摩擦系數(shù)， 通常干式石棉摩擦襯面取 ? = 見下表 1 將以上數(shù)據(jù)代入上式有主離合器壓緊力iRMQ peN???0=8120 N。 對(duì)于副離合器： D2 =316mm , D1=216mm。 可得 RP≈ 133mm。 將以上數(shù)據(jù)代入有副離合器壓緊力iRMQ peN???0=4584 N。 表 1 摩擦系數(shù) ? 和許用