型膜片式離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維仿真-本科畢業(yè)論(編輯修改稿)
2025-07-11 13:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 單片 ～ 貨車 雙片 ～ 重型貨車 ～ 取 Dk = maxe ? 代入數(shù)據(jù) D=√ 199= 由表 可取，外徑 D=225 ㎜，徑 d=150mm 厚度 h= 內(nèi)徑與外徑比值C′ =。 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D/㎜ 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 405 430 內(nèi)徑 d/㎜ 110 125 140 150 155 165 175 190 195 205 220 230 厚度 /㎜ 4 4 4 4 C? =d/D 87 94 00 67 89 83 85 57 40 43 35 32 1－ 3C? 76 67 57 03 62 96 02 00 27 43 40 47 單位面積 / 3cm 106 132 160 221 302 402 466 546 678 729 908 1037 離合器后備系數(shù)的 ? 確定 1. 考慮以下因素，β不宜選取過大。 （ 1）防止傳動(dòng)系過載； 緊急接合離合器， T傳≥（ 2~3） Temax 不松開離合器、緊急制動(dòng)， T傳 =（ 15~20） Temax (2) 為確保那小離合器的大小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 (3) 減少踏板力，能使光的操縱。 (4) 發(fā)動(dòng)機(jī)是越多的 缸數(shù)，β可取小的，可以順利使轉(zhuǎn)矩。 (5) 一個(gè)穩(wěn)定的壓緊力 ，膜片彈簧離合器可以是小的。 。 (1) 為防止離合器滑磨過量的導(dǎo)到壽命下降 ； (2) 后襯片的磨損，仍然可以可靠地傳輸， Temax，β以采取更大。 (3) 有拖掛， 使用條件惡劣、開始提高起步能力 ； （ 4）柴油機(jī)因工作粗暴，轉(zhuǎn)矩不平穩(wěn)，β宜取大些。 表 離合器后備系數(shù) β 的取值范圍 本設(shè)計(jì)的是轎車用離合器，因?yàn)樵谑褂眠^程中 離合器摩擦片的磨損工作壓力不會(huì)變小，所以小轎車的離合器都采用膜片彈簧離合器，故使用條件取小值為好，由表 可選定其后備系數(shù) ? =。 單位壓力 P 的確定 表 影響 p0取值的因素 要求 p0 備注 工作 條件 離合器使用頻率時(shí) 取小 如農(nóng)村、市區(qū) 發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率小 取小 外徑襯片 D大時(shí) 取小 線速度提高、磨損增加 后備系數(shù) β 較大 取大 滑磨功小、磨損速度下降 表 初選 ? =。已經(jīng)確定摩擦片的基本尺寸： 車型 β 轎車、微、輕型貨車 ～ 中 、重型貨車 ～ 越 、牽引車 ～ 外徑 D=225mm 內(nèi)徑 d=150mm，厚度 h=，內(nèi)徑與外徑比值 C′ = 。 運(yùn)用公式（ ）可以校核單位壓力 P： )c－(1DfZ P 330?emT? （ ） 200=12? 2 p0 則 p0= 式中： ZC 為摩擦面數(shù)，對(duì)單片離合器取 2 f為摩擦系數(shù)， ~；可取 f= 又由表 中的查得：即是摩擦面上的單位壓力 P＜ [P].石棉基材料單位壓力 [p]=~，也因此上述各基本結(jié)構(gòu)參數(shù)合適。 表 摩擦片單位壓力 0p 的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力 0p /Mpa 石棉基材料 模壓 ~ 編織 ~ 粉末冶金材料 銅基 ~ 鐵基 金屬陶瓷 ~ 摩擦片的 Pro/E 繪圖過程 首先畫出一個(gè)環(huán)形的盤體，先建立一個(gè)平面的俯視圖樣，再將其拉伸 ,然后在盤體上剪切出孔并進(jìn)行陣列如圖 所示。 圖 摩擦片的 Pro/E 圖 離合器主要部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 膜片彈簧的設(shè)計(jì) 膜片彈簧基本參數(shù)選擇 膜片彈簧結(jié)構(gòu)示意圖見 圖 。 圖 膜片彈簧示意簡(jiǎn)圖 H/h 比在原始的碟形彈簧及彈簧板厚度比的 h 截的錐高度 h。所以不同的 H/h 比可以得到不同的特性曲線。載荷 F 與變形的λ的的關(guān)系如圖 所示： ①當(dāng) 2?hH 時(shí)，變形λ隨著載荷 F 增加也不斷增加； ②當(dāng) 2?hH 時(shí)，彈簧特性曲線在直道時(shí)變形增大，負(fù)載保持不變 ； ③ 當(dāng) 2 2 2Hh??時(shí)，負(fù)荷隨著變形增大的降低，所以曲線 有一段負(fù)剛度區(qū)域。 ④當(dāng) 22Hh? 時(shí)，有更大的負(fù)剛度區(qū)域； ⑤當(dāng) 22Hh? 時(shí)，在那個(gè)時(shí)候，會(huì)有負(fù)面的負(fù)載的地區(qū)。 H/h=~。 常用的膜片彈簧板厚為 2～ 4mm，本設(shè)計(jì)取 2?hH ， h=3mm ，則 H=6mm 。 1. 2/ ?hH 2. 2/ ?hH 3. 22/2 ?? hH 4. 22/ ?hH 5. 22/ ?hH 圖 膜片彈簧的彈性特性曲線 2 R/r 選擇 夾緊力和離合器膜片彈簧基于結(jié)構(gòu)布局要求，范圍值 R/r 經(jīng)常在 ～ 。 經(jīng)過的分析， R/r，規(guī)模較小、 較高的壓力、 更多硬彈簧、 彈性曲線受直徑較大的誤差。本設(shè)計(jì)中取 ?rR ， 摩 擦 片 的 平 均 半 徑 ??? dDRc mm，對(duì)于拉式， cRr? 取 94?r mm 則 ?R mm 取整118?R mm 則 ?rR 。 3 圓錐底角α 汽車膜片彈簧處于自由狀態(tài)時(shí)，圓錐底角α一般在 15~9 176。范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)中 ? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? 得 ?? 176。在 15~9 176。之間，合格。 4 膜片彈簧小端半徑 rf 及分離軸承的作用半徑 rp rp ＞ rf ,由表 可知花鍵外徑 D=32 ㎜，如果要使 2 rf ＞ D，必須要取 rf =25 ㎜， rp =28 ㎜ 表 離合器從動(dòng)盤轂花鍵尺寸系列 5 分離指數(shù)目 n、切槽寬 1? 、窗孔槽寬 2? 、及半徑 re 汽車離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目必須 n＞ 12，一般在 18 左右，大多采用偶數(shù)，本設(shè)計(jì)所取分離指數(shù)為 18。 ~ ?? mm， 10~92 ?? mm， er 應(yīng)滿足 2??? err 的要求。 參考表 ， 便于制造時(shí)模具分度切槽寬 1? ≈ 3㎜， 2? ≈ 10 ㎜，窗孔半徑re 一般情況下由 （ r－ re ）≈ (～ ) 2? ,所以取 r－ re =1 2? =10 ㎜ 可取 n=18, 1? ≈ 3 ㎜， 2? ≈ 10㎜ , re =84 表 一些車型膜片彈簧的分離爪數(shù) n、切槽寬 1? 、 2? 及半徑 er 車型 n 1? （㎜） 2? （㎜） r－ er （㎜） 摩擦片 外徑 D/mm 花鍵尺寸 擠壓應(yīng)力 σ j/Mpa 齒數(shù) N 外徑 D′ /mm 內(nèi)徑 d′ /mm 齒厚 b/mm 有效齒長(zhǎng) l/mm 160 10 23 18 3 20 10 180 10 26 21 3 20 200 10 29 23 4 25 225 10 32 26 4 30 250 10 35 28 4 35 280 10 35 32 4 40 300 10 40 32 5 40 325 10 40 32 5 45 350 10 40 32 5 50 豐田 18 9 11 北京 BJ751 18 11 13 上海 SH771 18 11 雪佛蘭 18 10 10 綜合上面的，膜片彈簧的基本參數(shù)可列出表 ： 表 膜片彈簧的系列參數(shù) H=6mm h=3mm R=118mm r=94mm er =84mm 18n? 1? =3mm 2 10mm? ? fr =25mm pr =28mm 繪制膜片彈簧的特性曲線 根據(jù)工作壓力 F1和膜片彈簧在壓盤接觸點(diǎn)處的軸向變形λ 1關(guān)系式 ? ? ? ? 21111 22 261RInEh R r R rrF H H hL l L lLl? ? ??? ????????? ? ? ? ??? ????? ?? ????? （ ） 引用自 汽車設(shè)計(jì) (張炳力 ) 畫出 F1—— λ 1特性曲線。 設(shè) 211 46 (1 )( )LlFF Eh????? ?， 11 h???? 則 11 1 1 12R H R r H R rF I n r h L l h L l????????????? ? ???? ? ? ??????????? （ ） 已知 10 aE Mp?? ， ?? ，把數(shù)值代入得， 1111413FF?? ???? 231 1 1 10 .7 7 2 0 .6 2 0 .1 5 8F ? ? ?? ? ? ?? ? ? 由不同的 1?? 計(jì)算出的 1F? 及 1F 和 1? ，結(jié)果列表如下： 表 載荷 F與變形λ之間的關(guān)系 1?? 6 6 1F? 1 1 0 4 2 0 7 9 5 2 8 1? /mm 1F /N 812 1494 2508 31
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