【文章內(nèi)容簡介】 15 α＝ arctan H／ (Rr) ≈ H／ (Rr), 一般在 9176?！?15176。范圍內(nèi)。 α＝ arctan ／ () ≈ 176。 4 . 膜片彈簧工作點位置的選擇 膜片彈簧的彈性特性曲線，如（圖 33）所示。該曲線的拐點 H 對應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而且λ 1H= (λ 1M +λ 1N)／ 2。新離合器在接合狀態(tài)時，膜片彈簧工作點 B 一般取在凸點 M 和拐點 H 之間，且靠近或在 H 點處，一般λ 1B =(～ ) λ 1H，以保證摩擦片在最大磨損限度△λ范圍內(nèi)壓緊力從 F1B 到 F1A 變化不大。當(dāng)分離時， 膜片彈簧工作點從 B 變到 C，為最大限度地減小踏板力， C 點應(yīng)盡量靠近 N 點。 圖 34 膜片彈簧的彈性特性曲線 5 . 分離指數(shù)目 n 取為 18 6. 切槽寬度 1? =4mm，窗孔槽寬 2? =10mm，半徑 1r =108mm 7. 支承環(huán)作用半徑 1R =152mm,與壓盤接觸半徑 1r =131mm 167。 膜片彈簧的優(yōu)化 設(shè)計 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計就是要確定一組彈簧的基本參數(shù)，使其彈性特性滿足離合器的使用性能要求，而且彈簧強度也滿足設(shè)計要求，以達到最佳的綜合效果。 一、 目標(biāo)函數(shù) 目前，國內(nèi)關(guān)于膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)主要有以下幾種； 彈簧工作時的最大應(yīng)力為最小。 在從動盤摩擦片磨損前后，彈簧壓緊力之差的絕對值為最小。 在分離過程中，駕駛員作用在分離軸承上的分離操縱力的 平均值為最車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 16 小。 在摩擦片磨損極限范圍內(nèi)，彈簧壓緊力變化的絕對值的平均值為最小。 選 3）和 4）兩個目標(biāo)函數(shù)為雙目標(biāo)。 為了即保證離合器使用過程中傳遞轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定 性，又不致嚴(yán)重過載，且能保證操縱省力，選取 5）作為目標(biāo)函數(shù)，通過兩個目標(biāo)函數(shù)分配不同的權(quán)重來協(xié)調(diào)它們之間的矛盾，并用轉(zhuǎn)換函數(shù)將兩個目標(biāo)合成一個目標(biāo)，構(gòu)成統(tǒng)一的總目標(biāo)函數(shù)，則 f(x)= 1w 1f (x)+ 2w 2f (x) 式中， 1w 和 2w 分別為兩個目標(biāo)函數(shù) 1f (x)和 2f (x)的加權(quán)因子，視設(shè)計要求選定。 二、 設(shè)計變量 圖 35 子午斷面繞中性點的轉(zhuǎn)動 圖 36 膜片彈簧在不同狀態(tài)時的變形 a)自由狀態(tài) b)壓緊狀態(tài) c）分離狀態(tài) 假設(shè)膜片彈簧在承載過程中，其子午斷面剛性地繞此斷面上的某中性點O 轉(zhuǎn)動，如圖 35。 通過支承環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的載荷 F1 集中在支承點處，加載點間的相對軸向變形為λ l，如圖 36，則有關(guān)系式 （ 314） ? ? ? ? ? ?? ? 2111 1 122 1 1 1 111l n / 261 RrEh R rRrF f H H hR r R rRr? ? ??????? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ? ? ???車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 從膜片彈 簧載荷變形特性公式可以看出，應(yīng)選取 H、 h、 R、 r、 Rr1這六個尺寸參數(shù)以及在接合工作點相應(yīng)于彈簧工作壓緊力 F1B 的大端變形量λ 1B 為優(yōu)化設(shè)計變量，即 X = [ x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 ]T= [ H h R r R1 r1 λ 1B ]T 三、 約束條件 1) 應(yīng)保證所設(shè)計的彈簧工作壓緊力 1BF 與要求壓緊力 YF 相等，即 1BF = YF （ 315） 要求壓緊力 YF ＝ c cTfZR ＝ 612 ??? 2) 為了保證各工作點 A、 B、 C 有較合適的位置 (A 點在凸點 M 左邊， B點在拐點 H 附近， C 點在凹點 N 附近，如圖 211 所示 )，應(yīng)正確選擇λ 1B 相對于拐點λ 1H 的位置，一般λ 1B／λ 1H=～ ，則有 111 RrH R r? ??? ?????? 符合要求 。 3) 保證摩擦片磨損后仍能可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩，摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力 F1A 應(yīng)大于或等于新摩擦片時的壓緊力 F1B，即 F1A≥ F1B （ 316） 114 8 1 3 3 6 9 7ABFF? ? ? 符合要求 。 4) 為了滿足離合器使用性能的要求 ，彈簧的 H／ h 與初始底錐角 α = ? ?Harctg Rr? 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ： ≤ H／ h≤ 9176?！堞痢?15176。 ? ?Harctg Rr? = )( ??a rctg 176。 符合要求 。 5) 彈簧各部分有關(guān)尺寸比值應(yīng)符合一定的范圍，即 ≤ R／ r≤ ≤ R／ r0≤ （ 317） R/r=符合要求 。 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 18 6) 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻， 拉 式膜片彈簧的壓盤加載點半徑 r1 應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 (D+d)／ 4≤ r1≤ D／ 2 （ 318） (D+d)/4= 1r =131mm D/2= 符合要求 7) 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求， R1 與 R、 r1 與 r、 rf 與 r0 之差應(yīng)在一定范圍，即 1≤ R1R≤ 7 0≤ r1r≤ 6 0≤ rfr0≤ 4 （ 319） mmRR ???? mmrr 61251311 ???? mmrr f 329320 ???? ，符合要求 8) 膜片彈簧的杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 拉式： ≤ 111 rR rR f?? ≤ 32152111 ?????? rR rR f 符合要求 四、強度校核 分析表明， B 點的應(yīng)力最高，通常只計算 B 點應(yīng)力來校核碟簧的強度。 1. 膜片彈簧工作位置 B 點的最大壓應(yīng)力 tb? 為： tb? = ?????? ?????? ????? pp rbrbrE ????? 2)(21( 2)2 （ 320） 2 rRRb ??? cos? （ 321） )(2 rbp ??? ??? （ 322） 式中 b 是膜片彈簧圓心點到子午斷面上的中性點的距離（ mm） p? 是 tb? 達到極大值是的轉(zhuǎn)角（176。） 其它參數(shù)已知。 把已知數(shù)據(jù)代入（ 321）和（ 322），得 p? = 然后把所有有關(guān)的數(shù)據(jù)代入（ 320）式中，得 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 19 tb? = 2. 膜片彈簧工作位置 B 點還受彎曲應(yīng)力 rB? ，其值為 rB? =2 2)(6 ?rpnb Frr? （ 323） 式中 rb 是分離指根部寬度；其它參數(shù)已知。 代入已知參數(shù)，得 rB? = 3. 根據(jù)最大切應(yīng)力理論 ,一般不大于 1500~1700N。 工作位置 B 點的當(dāng)量應(yīng)力為： ??? 22 tBrBjB ??? 以上計算表明，所設(shè)計的膜片彈簧符合強度要求。 167。 扭轉(zhuǎn)減震器計算 一、極限轉(zhuǎn)矩 jT 極限轉(zhuǎn)矩為減震器在消除限位銷與從動盤轂缺口間的間隙時所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 。 mNTT ej .5 1 03 4 m a x ???? 二、減震彈簧的位置半徑 R1 R1=（ ~） d/2 因為 R70mm,由 d=190mm 所以 R1=57~,且 R70mm. 三、減震彈簧個數(shù) Z 摩擦片外徑 D=325mm，根據(jù)推薦選取減震彈簧個數(shù) Z=6 。 四、減震彈簧總壓力 ?P 當(dāng)限位銷與從動盤轂之間的間隙被消除，減震彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩達最大值 jT時，減震彈簧受到的壓力 ?P 為： NRTP j 6 1 8 20 5 ???? 單個減震彈簧壓力： NPP 1 0 3 06/6 1 8 24 ??? ? 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 20 167。 離合器操縱機構(gòu) 設(shè)計 一、 踏板位置 離合器踏板位置以人體左右對稱中心外準(zhǔn)向左移 80100mm，作為離合器踏板中心線的位置 。 二、踏板行程 離合器踏板最大行程是指從踏板最高點所劃過的距離。踏板 一般行程在80~150mm 范圍內(nèi)，最大不應(yīng)超過 180mm。 三、踏板力 對于一定的離合器總成，離合器踏板力取決于離合器分離軸承的輸出力及操縱系統(tǒng)的傳動比，加大傳動比會使踏板力減小但行程增加。踏板力大小直接影響到對離合器操縱的輕便性。一般來說， 轎車在 80~130N，載貨汽車 四、離合器操縱傳動 不應(yīng)超過 150~200N。 常用的離合器操縱傳動由 機械式和液壓式。本次設(shè)計采用液壓式 傳動。 五、離合器操縱機構(gòu)的主要計算 液壓式操縱機構(gòu)示意圖 圖 37 液壓操縱機構(gòu) 踏板行程 踏板行程 S 由自由行程 1S 和工作行程 2S 兩部分組成，即 S= 1S + 2S =2111222221 dba dbaccSZS f ???????? ?? （ 324） 式中， fS —— 分離軸承自由行程（一般為 自由行程 1S 一般 2030mm） 。 車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 21 21 dd、 —— 分別為主缸和工作缸的直徑（ mm） 。 S? —— 為離合器分離時對偶摩擦面之間的間隙（單片： S? =,雙片： S? =） 。 212121 ccbbaa 、、 —— 杠桿尺寸。 參數(shù)選擇： mmcmmcmmbmmbmmamma 9921705028050 212121 ?????? 、、 mmdmmd 2026 21 ?? 、 、 fS =25mm S? =. 則操縱機構(gòu)總傳動比 ?i 和踏板自由行程 1S 為： 209970 2221112222 ??? ????? dcb dcbi