【文章內(nèi)容簡介】 允許磨損范圍內(nèi)基本不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變； 離合器分離時，彈簧壓力有所下降 ，從而降低了踏板力； 圖 1 膜片彈簧工作點位置圖 2) 膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??； 3) 高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降； 4) 由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命； 5) 易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長； 6) 平衡性好； 7) 有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。 考慮到車型 和微型客商兩用長安之星 JL465Q4，以及其技術(shù)已近成熟的情況下，我們選擇推式膜片彈簧離合器。 膜片彈簧的支撐形式 推式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)按支承環(huán)數(shù)目不同分為三種。 浙江科技學院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 a) b) 圖 2 推式膜片彈簧雙支撐環(huán)形式 圖 2 為雙支承環(huán)形式，其中圖 2a）用臺肩式鉚釘將膜片彈簧、兩個支承環(huán)與離合器蓋定位鉚合在一起，結(jié)構(gòu)簡單，是早已采用的傳統(tǒng)形式；圖 2b)在鉚釘上裝硬化襯套和剛性擋環(huán)，可提高耐磨性和使用壽命，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；圖 2c)取消了鉚釘，在離合器蓋內(nèi)邊緣上伸出許多舌片，將膜片彈簧、兩個支承環(huán)與離合器蓋彎合在一起，使結(jié)構(gòu)緊湊、簡化、耐久性良好，因此其應(yīng)用日益廣泛。 下圖 3 為單支承環(huán)形式。在沖壓離合器蓋上沖出一個環(huán)形凸臺來代替后支承環(huán) (圖 3a）使結(jié)構(gòu)簡化，或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán) (圖 3b)，以消除膜片彈簧與支承環(huán)之間的軸向間隙。 a) b） 圖 3 推式膜片彈簧單支撐環(huán)形式 圖 4 為無支承環(huán)形式，利用斜頭鉚釘?shù)念^部與沖壓離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺將膜片彈簧鉚合在一起而取消前、后支承環(huán) (圖 4a）；或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)，離合器蓋上環(huán)形凸臺代替后支承環(huán) (圖 4b），使結(jié)構(gòu)更簡化或取消鉚釘，離合器蓋內(nèi)邊緣處伸出的許多舌片將膜片彈簧與彈性擋環(huán)和離合蓋上的環(huán)形凸臺彎合在一起(圖 4c），結(jié)構(gòu)最為簡單。 浙江科技學院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 圖 4 推式膜片彈簧單無支撐環(huán)形式 比較以上三種膜片彈簧的支撐形式，再根據(jù)題目內(nèi)容，我們選擇膜片彈簧雙支撐環(huán)形式。 壓盤的驅(qū)動方式 壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊一窗孔式、銷釘式、鍵塊式和傳動片式多種。前三種的共同缺點是在聯(lián)接件之間都有間隙，在驅(qū)動中將產(chǎn)生沖擊和噪聲，而且在零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低 了離合器傳動效率。傳動片式是近年來廣泛采用的結(jié)構(gòu)，沿周向布置的三組或四組鋼帶傳動片兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)接，傳動片的彈性允許其作軸向移動。當發(fā)動機驅(qū)動時，鋼帶受拉；當拖動發(fā)動機時，鋼帶受壓。此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對中性能好，使用平衡性好，使用可靠，壽命長。但反向承載能力差，汽車反拖時易折斷傳動片，故對材料要求較高，一般采用高碳鋼。 結(jié)合各種壓盤驅(qū)動方式的優(yōu)缺點和本次專項設(shè)計的題目，我們選擇壓盤傳動片式的驅(qū)動方式。 第三章 從動盤總成的設(shè)計 離合器從動盤總成設(shè)計要求 設(shè)計從動盤總成時應(yīng)注意滿足以下幾個方面的要求： （ 1）為了減少變速器換擋時輪齒間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)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更均勻，從動盤應(yīng)具有軸向彈性； （ 3）為了避免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器； （ 4）要有足夠的抗爆裂強度。 浙江科技學院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 離合器主要參數(shù)的選擇 后備系數(shù) β 的確定 后備系數(shù)保證了離合器能可靠地傳遞發(fā)動機扭矩，同時它有助于減少汽車起步時的滑磨，提高了離合器的使用壽命。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。由于所設(shè)計的離合器為膜片彈簧離合器，在使用過程中其摩擦片的磨損工作壓力幾乎不會變小（開始時還有些增加），再加此款車用于載人和載貨，所以其后備系數(shù)不能取太小也不能取太大，參照表 2，我們選取后備系數(shù) β= 。 摩擦片外徑的確定 使用壽命，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定聯(lián)系。根據(jù)條件發(fā)動機傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為 Temax=85（ ）離合器的外徑（ D）（以下公式由文獻 [1]P58可得） （ 31） 系數(shù) A 反映了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對 D 的影響，可參考下列范圍： 小轎車 A=47； 一般載貨汽車 A=36（單片）或 A=50（雙片）； 自卸車或使用條件惡劣的載貨車 A=19。 由于長安之星 JL465Q4是客貨兩用的 汽車，所以可按兩種不同的用途進行計算： (1) 按乘用車 可取 A=47 根據(jù)計算 D= (2) 按商用車 可取 A=36 根據(jù)計算 按 Temax初選 D 以后，可根據(jù)摩擦片尺寸的系列化和標準化進行對比和選取，如下表 3 所示。按照兩種不同的用途，應(yīng)該選取數(shù)據(jù) 1，但是為了同時滿足后面從動盤轂花鍵的尺寸如表 4 所示，我們選取表 3 中的數(shù)據(jù) 2。 浙江科技學院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 單位壓力的確定 的單位壓力 (由文獻 [2]P59可得如下計算公式 （ 32） β —— 離合器后備系數(shù)，轎車取 β= Temax —— 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 f—— 摩擦系數(shù)，取 Z—— 離合器摩擦工作面數(shù)，單片離合器為 2 D—— 摩擦片外徑 d—— 摩擦片內(nèi)徑 根據(jù)計算得單位壓力 P 約取 浙江科技學院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 從動盤摩擦材料的選取 離合器摩擦片在離合器結(jié)合過程中將遭到嚴重的滑磨，在相對很短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，因此，要求摩擦片應(yīng)有下列一些綜合性能： （ 1）在工作是有相對較高的摩擦系數(shù)； （ 2）在整個工作壽命期內(nèi)應(yīng)維持其摩擦特性，不希望出現(xiàn)摩擦系數(shù)衰退的現(xiàn)象； （ 3）在短時間內(nèi)能吸收相對較高的熱量，且有好的耐磨性能； （ 4）能承受較高的壓盤作用載荷，在離合器結(jié)合過程 中表現(xiàn)出良好的性能（不 易出現(xiàn)顫抖）； （ 5）能抵抗高轉(zhuǎn)速下大的離心力載荷而不破壞； （ 6）在傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時，有足夠的剪切強度； （ 7）具有小的轉(zhuǎn)動慣量，材料加工性能良好； （ 8）摩擦副對偶面有高度的容污性能，不易影響它們的摩擦作用； （ 9）具有優(yōu)良的性價比，不會污染環(huán)境。 基本原則是：滿足較高性能的標準、成本最小、代替石棉。 1）石棉具有良好的耐熱性能，因為參雜了銅絲和鋅絲其性能有得到了加強，可以說是性價比良好的材料，但是它的粉塵對環(huán)境有污染 ； 2）有機摩擦材料在正常工作壓力和溫度范圍內(nèi)有較高的耐磨性能。重量上比石棉材料輕，可以減小轉(zhuǎn)動慣量，使變速換擋更容易，有良好的接合性能。具有較高的抗拉強度，是鋼的 5 倍。有較強的抗離心強度，可以有效的抵抗摩擦面片的飛裂，在高的工作溫度下有穩(wěn)定的摩擦性能； 3）金屬陶瓷摩擦材料作為汽車離合器金屬陶瓷材料，除了應(yīng)有對一般有機摩擦材料的綜合性能外，鑒于此材料的特殊性，還應(yīng)著重考慮對偶件的耐磨性，以及離合器接合時工作的粗暴性。采用金屬陶瓷材料作為摩擦面片的離合器，它的從動盤總成不能和有機材料面的從動盤總 成互換，以免影響使用性能。 綜上所述：石棉摩擦材料對環(huán)境有污染，而金屬陶瓷摩擦材料對離合器的要求較高，而且價格較昂貴，所以選用有機摩擦材料作為從動片的摩擦材料。選擇材料為銅基的有機摩擦材料，摩擦系數(shù)為 。 浙江科技學院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 從動片結(jié)構(gòu)的設(shè)計及材料的選取 從動片結(jié)構(gòu)的設(shè)計 具有軸向彈 性的從動片有三種結(jié)構(gòu)形式：整體式、分開始和組合式彈性從動片，本次設(shè)計采用分開式彈性從動片。 從動片材料的選取 從動片通常用 ～ 。有時將其外緣的盤形部分磨薄至～ ，以減小其轉(zhuǎn)動慣量。從動片的材料與其結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，整體式即不帶波形彈簧片的從動片，一般用高碳鋼 (50或 85號鋼 )或 65Mn鋼板，熱處理硬度 HRC38～ 48；采用波形彈簧片的分開式 (或組合式 )從動片，從動片采用 08鋼板，氰化表面硬度 HRC45，層深 ～ ；波形彈簧片采用 65Mn 鋼板，熱處理硬度 HRC43～ 51。 本次設(shè)計采用分開式從動片，厚度為 ，材料為 08鋼板；波形彈簧片，厚度為 ，材料為65Mn鋼板，其均為沖壓成型。 從動盤轂的設(shè)計 鍵孔內(nèi)。從動盤轂和變速器第一軸的花鍵結(jié)合方式一般都采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，機構(gòu)形狀如圖 31 所示?；ㄦI之間一般為動配合，這樣在離合器分離和結(jié)合過程中，從動盤轂就能在花鍵軸上自由滑動。從動盤轂分的結(jié)構(gòu)有兩部分組成：盤轂和法蘭。如圖 5 所示 圖 5 從動盤轂 花鍵的設(shè)計 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(zhuǎn)矩 T 確定，前面已經(jīng)選好，如表 5 所示。 浙江科技學院 2021屆車輛工程專業(yè)汽車零部件專項設(shè)計說明書 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計 扭轉(zhuǎn)減振器的概述 扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件 (減振彈簧或橡膠 )和 阻尼元件 (阻尼片 )等組成。彈性元件的主要作用是降低傳動系的首段扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動系扭轉(zhuǎn)系的固有頻率，使之盡可能避開由發(fā)動機轉(zhuǎn)矩主諧量激勵引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地