【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)系過載。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”（見下表 33），并根據(jù)最大總質(zhì)量不超過 6噸的載貨汽車 ? =— ，******大學(xué) ****專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 13 結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，故選擇 β=1. 3。 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(zhì)量小于 6t的商用車 ～ 最大總質(zhì)量為 6～ 14t 的商用車 ～ 掛車 ～ 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。 摩擦面數(shù) Z為離合器從動(dòng)盤數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺 寸。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。 前面已經(jīng)初步確定了摩擦片的基本尺寸； 外徑 D=250㎜ 內(nèi)徑 d=155㎜ 厚度 h= ㎜ 摩擦因素 f= 內(nèi)徑與外徑比值 C′ = 1－ 3C? = 由公式 D 179。π fZP（ 1c 179。） =12β maxeT 得 P= （ 1）摩擦片外徑 D（ mm） 的選取應(yīng)使最大圓周速度 0v 不 超過 65～ 70m/s，即 0010250601060 33max ??????? ?? ?? Dnv eD m/s 70~65? m/s 式中， 0v 為摩擦片最大圓周速度（ m/s） ； maxen 為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 (r/min)。 （ 5）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 （ ） 式中， 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 ()，可 按表 ? ?? ?0220 ccc TdDZ TT ???? ?******大學(xué) ****專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 14 表 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 離合器規(guī)格 210? 250~210? 325~250? 325? ? ? 20 10/ ??cT 0． 28 0． 30 0． 35 0． 40 4 離合器從動(dòng)盤設(shè)計(jì) 在現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤 ,用以避免汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動(dòng)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(dòng)盤主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤轂，摩擦片等組成，由下圖 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(dòng)片鉚在一起。從動(dòng)片 5用限位銷 7和減振 12鉚在一起。這樣，摩擦片，從動(dòng)片和減振盤三者就被連在一起了。在從動(dòng)片 5和減振盤 12上圓周切線方向開有 6個(gè)均布的長(zhǎng)方形窗孔，在在從動(dòng)片 和減振盤之間的從動(dòng)盤轂 8法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動(dòng)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(dòng) 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(dòng)片和從動(dòng)盤轂之間還裝有減振摩擦片 6， 9。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，從動(dòng)片及減振盤相對(duì)從動(dòng)盤轂發(fā)生來回轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)能量會(huì)很快被減振摩擦片的摩擦所吸收。 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤 ******大學(xué) ****專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 15 1， 13— 摩擦片； 2， 14， 15— 鉚釘； 3— 波形彈簧片； 4— 平衡塊； 5— 從動(dòng)片； 6， 9— 減振摩擦； 7— 限位銷； 8— 從動(dòng)盤轂； 10— 調(diào)整墊片； 11— 減振彈簧； 12— 減振盤 從動(dòng)盤設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤總成由摩擦片，從動(dòng)片，減震器和從動(dòng)盤穀等 組成。它雖然對(duì)離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從動(dòng)盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求： （ 1）為了減少變速器換檔時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)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均勻等從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈性 （ 3）為了避免傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減 振器 （ 4）要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度 從動(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)要盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這是因 為汽車在行駛中進(jìn)行換檔時(shí)，首先要分離離合器，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)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(dòng)盤轉(zhuǎn)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(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了見效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片都做的比較薄，通常是用 ~㎜厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進(jìn)一步減小從動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ,有時(shí)將從動(dòng)片外緣的盤形部分磨至 ～ ㎜ ,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。 為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車平 穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都作成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合過程中，主動(dòng)盤和從動(dòng)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(zhǎng)的。此外，彈性從動(dòng)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(dòng)片有以下三種形式：整體式的彈性從動(dòng)片，分開式的彈性從動(dòng)片、及組合式彈性從動(dòng)片。， 在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是 05款捷達(dá) CIF 微型轎車的離合器 ，故采可以用整體式彈性從動(dòng)片，離合器從動(dòng)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 250 ㎜，內(nèi)徑由從動(dòng)盤轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計(jì)中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動(dòng)盤產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動(dòng)剛片上沿徑向開有幾條切口。 ******大學(xué) ****專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 16 從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最 大 的零件，它幾乎承受發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)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(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax按國(guó)標(biāo) GB1144－ 74選取。 從動(dòng)盤的軸向長(zhǎng)度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取 倍的花鍵軸直徑。從動(dòng)盤轂一般采用鍛鋼（如 3 4 40Cr等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝：對(duì)減振彈簧窗口及從動(dòng)片配合，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。 表 41 離合器從動(dòng)盤轂花鍵尺寸系列 根據(jù)摩擦片的外徑 D=250mm 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax=140 N m，由表 41查得 n=10， D′ =35mm， d′ =28mm， t=4mm， l=35mm，σ j=，則由公式校核得： 驗(yàn)證：擠壓應(yīng)力的計(jì)算公式為： nltRc ?? （ ） 式中， P為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定： ZdD TP e )( 4 39。39。 max?? （ ） 從動(dòng)盤轂軸向長(zhǎng)度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn) 生偏斜而使分離不徹底， 39。D ， 39。d 分別為花鍵的內(nèi)外徑； Z為從動(dòng)盤轂的數(shù)目；取 Z=1 h為花鍵齒工作高度； 2/)( 39。39。 dDh ?? （ ） 得 ?P N， ?c? MPa ? MPa，合 格。 摩擦片 外徑 D/mm 發(fā)動(dòng)機(jī)的 最大轉(zhuǎn)矩 Temax/N m 花鍵尺寸 擠壓應(yīng)力 σ c/Mpa 齒數(shù) N 外徑 D′ /mm 內(nèi)徑 d′ /mm 齒厚 t/mm 有效齒長(zhǎng) 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 32 4 40 300 304 10 40 32 5 40 325 373 10 40 32 5 45 350 471 10 40 32 5 50 ******大學(xué) ****專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 17 所以，所選花鍵尺寸能滿足使用要求 摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長(zhǎng)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(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求： （ 1）應(yīng)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(duì)摩擦系數(shù)的影響小。 （ 2）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時(shí)應(yīng)耐磨。 （ 3）要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，尤其在高溫時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好 （ 4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時(shí)分離出的粘合劑較少，無味，不易燒焦 （ 5）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面 （ 6）油水對(duì)摩擦性能的影響應(yīng)最 小 （ 7）結(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象 由以上的要求 ,目前車用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在 左右。這種摩擦片的缺點(diǎn)是材料的性能不穩(wěn)定，溫度，滑磨速度及單位壓力的增加都將摩擦系數(shù)的下降和磨損的加劇。 所以目前正在研制具有傳熱性好、強(qiáng)度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數(shù)（可達(dá) ）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。 在該設(shè)計(jì)中選取的是石棉合成物制成的摩擦材料。固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用 這種方法后，當(dāng)在高溫條件下工作時(shí)，黃銅鉚接有較高的強(qiáng)度，同時(shí)，當(dāng)釘頭直接與主動(dòng)盤表面接觸時(shí)，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會(huì)加劇主動(dòng)盤工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對(duì)摩擦系數(shù)的影響也較小。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點(diǎn)。 5 離合器壓盤設(shè)計(jì) 壓盤是離合器的主動(dòng)部分，在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應(yīng)允許壓盤在離合器的分離過程中能自由的沿軸向移動(dòng)。如前面所述采用采用傳動(dòng)片式的傳力方式。由彈簧鋼帶 制成的傳動(dòng)片一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，為了改善傳動(dòng)片的受力情況，它一般都是沿圓周布置。 由于摩擦片的 尺寸在前面已經(jīng)確定，故壓盤的內(nèi)外徑也可因此而確定。 ******大學(xué) ****專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 18 壓盤外徑 D=255 ㎜ 壓盤內(nèi)徑 d=150㎜ 壓盤的厚度確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)： （ 1）壓盤應(yīng)有足夠的質(zhì)量 在離合器的結(jié)合過程中，由于滑磨功的存在，每結(jié)合一次都要產(chǎn)生大量的熱，而每次結(jié)合的時(shí)間又短（大約在 3秒鐘左右），因此熱量根本來不及全部傳到空氣中去，這樣必然導(dǎo)致摩擦副的溫升。在頻繁使用和困難條件下工作的離 合器，這種溫升更為嚴(yán)重。它不僅會(huì)引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至