【文章內容簡介】 要求壓盤有足夠大的質量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風好。改善離合器散熱通風結構的措施有：在壓盤上設散熱筋，或鼓風筋；在離合器中間壓盤內鑄通風槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風；在離合器外殼內裝導流罩。膜片彈簧式離合器本身構造能良好實現(xiàn)通風散熱效果，故不需作另外設 7 置 . 3 離合器基本結構參數(shù)的確定 摩擦片主要參數(shù)的選擇 摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù) ，它對離合器的輪廓尺寸、質量和使用壽命有決定性的影響。 當離合器結構形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動機最大轉矩 maxeT 已知，適當選取后備系數(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)動機最大轉矩 maxeT （ ）按如下經(jīng)驗公式選用 m axeD TKD ? （ ） 式中， DK 為直徑系數(shù)，取值范圍見表 31。 由選車型得 maxeT = 315N m， DK =， 則將各參數(shù)值代入式后計算得 D=280mm 表 31 直徑系數(shù) DK 的取值范圍 車 型 直徑系數(shù) DK 微型客車 最大總質量為 ～ 的商用車 ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質量大于 的商用車 ～ 根 據(jù)離合器摩擦片的標準化，系列化原則，根據(jù)下表 32 ；結合后面的表 41 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 內徑 d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度 h/ 4 C? =d/D 1－ 3C? 8 單位面積 F/ 3cm 106 132 160 221 302 402 466 546 678 應取：摩擦片相關標準尺寸： 外 徑 D=280mm 內徑 d=165mm 厚度 h= 內徑與外徑比值 C′ = 1－ 3C? = 摩擦片的校核 D（ mm)的選取應使最大圓周速度不能超過 65～ 70m/s,即 1060 m ax ?? DeD nv ? 3 ?65～ 70m/s 10280280060Dv ???? ? 3=，單位摩擦面積傳遞的轉矩應小于其許有值，即 ? ?cocc TdDZ T ??? )22(0 4T ? ? ?c0T 按下表選取 表 25 單位摩擦面積傳遞轉矩的許用值 離合器規(guī)格D/mm ? 210 210～ 250 250～ 325 325 ? ?c0T /?102 0 0 0 )1 6 52 8 0(2 3 1 22c0 ??? ??? ? 滿足要求 離合器單位摩擦面積滑磨功 ? 為了減少汽車起步 的的時候 離合器的滑磨，防止摩擦片表面 的 溫度過高 從而 發(fā)生燒傷 現(xiàn)象 ，離合器每一次接合的單位面積滑磨功應小于其許用值，即 224 []()WZ D d?????? （ 46） 式中， ? — 單位面積滑磨功 ( 2mm/J )； [ω ]— 其許用值 ( 2mm/J )；對于乘用車： [ω ]= 2mm/J ，對于最大總質量小于 的商用車： [ω ]= 2mm/J ，對于最大總質量大于 的商用車： [ω ]=； W 為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，可根據(jù)下式計算 9 2 2 2220()1800 e a rgn m rWii?? （ 47） 式中， am — 汽車總質量 ()kg ； r — 輪胎滾動半徑 ()m ； gi — 汽車起步時所用變速器擋位的傳動比 即一擋傳動比 ； 0i — 主減速器傳動 比 ； en — 發(fā)動機轉速 ( /min)r ；計算時乘用車取 2021 / minr ，商用車取 1500 /minr ；滾動半徑 rr 為 。 整備質量查得 2105kg。 算得 W= ω =!未找到引用源。 [ω ] J/錯誤 !未找到引用源。 mm2，不能 滿足要求 ，但不超過 15%，為了避免離合器過大，所以可以對主減速和一檔的傳動比進行調整而達到使用要求。 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)動機最大扭矩的可靠程度，選擇 β 時，應從以下幾個方面考慮： 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)動機最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動系過載。通常轎車和輕型貨車 β= ～ 。 本設計的是轎車離合器，參看有關統(tǒng)計質料“離合器后備系數(shù)的取 值范圍”（見下表 33），并根據(jù)最大總質量不超過 6 噸的載貨汽車 ? =— ， 結合設計實際情況，故選擇 β= 。 則有 β 可有表 查得 β ＝ 。 表 33 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車 型 后備系數(shù) β 乘用車及最大總質量小于 6t的商用車 ～ 最 大總質量為 6～ 14t 的商用車 ～ 掛車 ～ 單位壓力 P 的確定 壓力對表面耐磨性的確定單元，和離合器的性能及使用壽命大大降低，因此選擇離合器的工作條件時，應考慮保留的大小，使發(fā)動機的摩擦，材料，尺寸，質量和數(shù)量的備用部門，以及其他因素。離合器使用頻繁時，當發(fā)動機的后備系數(shù)比較小的時候， P0應取得小一些；如果摩擦片的外徑比較大時候，為了能夠降低摩擦片外緣處的熱負荷， P0應取得小一些；如果后備系數(shù)比較大的時時，可適當?shù)脑龃?P0 。當摩擦片采用不同材料的時候， P0取值范 圍見表34。 表 34 摩擦片單位的壓力 P0的取值范圍 摩擦片的材料 單位的壓力 P0/MPa 10 石棉基材料 模壓 編織 粉末的冶金材料 銅基 鐵基 金屬的陶瓷材料 本次設計摩擦片 為石棉基材料 ， P0選擇： ≤ P0≤ , 初次的選取為 P0=。 4 離合器從動盤設計 從動盤結構介紹 在現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉減振的從動盤 ,用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振 ,緩和 沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動系統(tǒng)零件的壽命 ,改善汽車行使的舒適性 ,并使汽車平穩(wěn) 起步。從動盤主要由從動片，從動盤轂，摩擦片等組成，由下圖 可以看出， 摩擦片 1， 13分別用鉚釘 14， 15 鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動片鉚在一起。從動片 5用限位銷 7 和減振 12鉚在一起。這樣，摩擦片，從動片和減振盤三者就被連在一起了。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。在從動片和減振 盤的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動片和從動盤轂之間還裝有減振摩擦片 6， 9。當系統(tǒng)發(fā)生扭轉振動時，從動片及減振盤相對從動盤轂發(fā)生來回轉動，系統(tǒng)的扭轉能量會很快被減振摩擦片的摩擦所吸收。 11 圖 帶扭轉減振器的從動盤 1， 13— 摩擦片； 2， 14， 15— 鉚釘； 3— 波形彈簧片； 4— 平衡塊；5— 從動片； 6， 9— 減振摩擦； 7— 限位銷； 8— 從動盤轂； 10— 調整墊片； 11— 減振彈簧； 12— 減振盤 從動盤設計 從動盤總成由摩擦片，從動片，減震器和從動盤穀等組成。它雖 然對離合器工作性能影響很大的構件，但是其工作壽命薄弱，因此在結構和材料上的選擇是設計的重點。從動盤總成應滿足如下設計要求： （ 1）為了減少變速器換檔時齒輪間的沖擊，從動盤的轉動慣量應盡可能小 （ 2）為了保證汽車平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動盤應具有軸向彈性 （ 3）為了避免傳動系的扭轉共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應裝有扭轉減振器 （ 4）要有足夠的抗爆裂強度 從動片的選擇和設計 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。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）。離合器的從動盤轉速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與沖動盤的轉 12 動慣量成正比，因此為了見效轉動慣量，從動片都做的比較薄，通常是用 ~㎜厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進一步減小從動片的轉動慣量 ,有時將從動片外緣的盤形部分磨至 ～ ㎜ ,使其質量更加靠近旋轉中心。 為了使離合器結合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離 合器的從動片一般都作成具有軸向彈性的結構，這樣，在離合器的結合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長的。此外，彈性從動片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。 具有軸向彈性的的傳動片有以下三種形式：整體式的彈性從動片，分開式的彈性從動片、及組合式彈性從動片。， 在本設計中，因為設計的是轎車的離合器 ，故采可以用整體式彈性從動片，離合器從動片采用 2 ㎜厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取280 ㎜，內徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在 以后的設計中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動盤產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動剛片上沿徑向開有幾條切口。 從動盤轂的設計 從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受發(fā)動機傳來的全部轉矩。它一般采用齒側對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)動機的最大轉矩 Temax 按國標 GB1144－ 74 選取。 從動盤的軸向長度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取 倍的花鍵軸直徑。從動盤轂一般采用鍛鋼（如 3 4 40Cr等），并經(jīng)調質處理。為提高花鍵內孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝：對減振彈簧窗口及從動片配合，應進行高頻處理。 花鍵選取后應進行動連接強度校核： ? ?cec ZnldD ??? ??? )39。39。 T4 22 m a x（ （ ） 式中， N為從動盤轂的數(shù)目；其余參數(shù)見表（ 41） 。 表 41 離合器從動盤轂花鍵尺寸系列 摩擦片 外徑 D/mm 發(fā)動機的 最大轉矩 Temax/N m 花鍵尺寸 擠壓應力 σ c/Mpa 齒數(shù) N 外徑 D′ /mm 內 徑 d′ /mm 齒厚 b/mm 有效齒長 l/mm 160 49 10 23 18 3 20 180 69 10 26 21 3 20 200 108 10 29 23 4 25 225 147 10 32 26 4 30 250 196 10 35 28 4 35 280 275 10 35 28 4 40 13 根據(jù)摩擦片的外徑 D=280mm 與發(fā)動機的最大轉矩 Temax=315 N m， 由表 41查得 N=10， D′ =35mm， d′ =28mm， b=4mm， l=40mm， c? =，則由公式校核得： c? =[σ j]=。 所以，所選花鍵尺寸能滿足使用要求。 摩檫片的材料選取及與從動片的固緊方式 摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長期穩(wěn)定的工作，根據(jù)汽車的的使用條件，摩擦片的性能應滿足以下幾個方面的要求： （ 1）應具有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對摩擦系數(shù)的影響小。 （ 2）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應耐磨。 （ 3）要有足夠的機械強度，尤其在高溫時的機械強度應較好 （ 4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時分離出的粘合劑較少，無味，不易燒