【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 05250（254）155（150）405220280165(180)430230摩擦片的摩擦因素f取決于摩擦片所用的材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。摩擦片的材料主要有石棉基材料、粉末冶金材料和金屬陶瓷材料等。石棉基材料的摩擦因素f 受工作溫度、單位壓力和滑磨速度影響較大，并且它的粉塵對(duì)環(huán)境有污染，而粉末冶金材料和金屬陶瓷材料的摩擦因素f較大且穩(wěn)定。本設(shè)考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性選取了粉末冶金材料的摩擦片。摩擦因素f=～，取f=。摩擦面數(shù)z為離合器從動(dòng)盤數(shù)目的兩倍，本設(shè)計(jì)為單盤故摩擦面數(shù)z=2。離合器間隙t 是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過程中仍能完全接合，在分離軸承和分離桿內(nèi)斷之間留有的間隙。一般為3～4mm,取t=4mm。 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇及確定膜片彈簧尺寸計(jì)算可參考圖 中所示去設(shè)計(jì)計(jì)算。圖 膜片彈簧的尺寸簡(jiǎn)圖內(nèi)截錐高度H和厚度h 所示，為保證離合器壓緊力變化不大，操縱輕便，一般H/～，厚度h為2～4之間，選取h=。由上述分析得H/ 故H=。圖 膜片彈簧內(nèi)截錐示意圖比值R/ r對(duì)彈簧的載荷及應(yīng)力特性都有影響。從材料利用率的角度，～ 時(shí)，碟形彈簧儲(chǔ)存彈性的能力為最大，就是說彈簧重量的利用率好。因此在設(shè)計(jì)用來緩和沖擊、吸收振動(dòng)等需儲(chǔ)存大量彈性能的碟簧時(shí)選用。對(duì)于汽車離合器膜片彈簧，設(shè)計(jì)上并不要求儲(chǔ)存大量的彈性能，而是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置與分離力的需要來決定，一般R/～。對(duì)于R，膜片彈簧大端外徑R應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)上的要求而和摩擦片的外徑尺寸相適應(yīng)，大于摩擦片內(nèi)徑，近于摩擦片外徑。此外，當(dāng)H，h及R/r等不變時(shí)，增加R將有利于膜片彈簧應(yīng)力的下降。結(jié)合同類車型，取R=135，取R/r =，故r=108。膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角a與內(nèi)截錐高度H關(guān)系密切。 （） 式中， H—內(nèi)截錐高度；h—膜片彈簧厚度。代入數(shù)值得a =，本次設(shè)計(jì)取a =13。分立指數(shù)目n通常取為18，大尺寸膜片彈簧可取24，小尺寸膜片彈簧可取12。本次設(shè)計(jì)選取n=18r 0由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值大于變速器第一軸花鍵外徑。第一軸花鍵外徑為： d=K3 （）式中， K—～，本次設(shè)計(jì)選取K=；Temax最大轉(zhuǎn)矩。代入數(shù)值得d = ，本次設(shè)計(jì)選取r 0 =30 ，rf應(yīng)大于r 0 ，選取r0 = 44?！?，本次設(shè)計(jì)選取d1 =。窗孔槽寬d2 =9～10，本設(shè)計(jì)選取d2=10。窗孔的內(nèi)半徑re 的取值應(yīng)滿足rre ≤δ2。本次設(shè)計(jì)選取re=12。壓盤的加載點(diǎn)半徑R1和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑r1影響膜片彈簧的剛度。r1應(yīng)略大于r且接近r ， R1應(yīng)略小于R且接近R 。本次設(shè)計(jì)選取r1 =110， R1=130。 膜片彈簧的校核摩擦片外徑 D的選取應(yīng)使最大圓周速度D V 不超過65～70m/s。VD=D （）式中，—發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速；V D—摩擦片最大圓周速度。代入數(shù)值得VD =，故認(rèn)為摩擦片外徑D選取合適。為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值。 （）式中， w— 單位摩擦面積滑磨功；[w]—許用值，本次設(shè)計(jì)車型[w]=； W—汽車起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功； 總滑磨功可根據(jù)下式計(jì)算： () 式中， rr—為輪胎的滾動(dòng)半徑； ma—汽車總質(zhì)量， ma=9545kg； ig—汽車起步時(shí)所用變速器擋位傳動(dòng)比， ig =； io—主減速器傳動(dòng)比， io =； ne —發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速， ne=3000r/min； 車論的滾動(dòng)半徑為 （） 式中， F—計(jì)算常數(shù)，子午線胎F = ；d—車輪半徑，本設(shè)計(jì)中d =750 mm；綜上所述并代入數(shù)值，得W=， 。所以]。 故認(rèn)為該離合器單位面積滑磨功符合要求。由上述分析可知 H =，h =，R =135，r =108，R1=130，r1 =110，rf =40，n =18，r 0 =55。 膜片彈簧特性曲線圖，設(shè) () ()式中， P1 — 工作壓力；E — 彈性模數(shù)，鋼材取E =105MPa ；m — 泊松比，鋼材取m =；H — 碟簧部分內(nèi)截錐高； —大端變形；整理上面兩式得： ln () 把有關(guān)數(shù)值代入上式，得 () () ()1 確定彈簧工作點(diǎn)的位置取離合器接合時(shí)大端變形量 l1=，H= 由式（）、（）算得膜片彈簧壓緊力：P1 =5304校核后備系數(shù)： ()式中， 把數(shù)值帶入上式，得b =，～ 之間。離合器剛開始分離時(shí)，大端的變形量為 ()式中，Df =λf 1，λf 1 為壓盤升程s ()式中， Zc=2,每對(duì)摩擦片間隙s = ，代入數(shù)值，得。摩擦片磨損后，最大磨損量 Dλ= z cDs0 ()其中 Dso 在 ～ 之間，本設(shè)計(jì)取 Dso =，代入數(shù)值得Dλ=。故λ=λDλ==2 求離合器徹底分離時(shí)分離軸承的載荷 P2膜片彈簧小斷分離軸承處有分離軸承力與膜片彈簧壓盤接觸處的變形 l1 和P2 的關(guān)系式： ()取λ1d =λ1=，代入數(shù)值得 P2=。3 求分離軸承行程軸向變形和小端分離軸承的軸向變形的關(guān)系式 ()代入數(shù)值，得=。寬度系數(shù)β1，β2為 () () 代入數(shù)值b1 =,b2=。彎曲附加變形λ2由分離指受力P2 引起 ()代入有關(guān)數(shù)值，得=，故 4 強(qiáng)度校核膜片彈簧大端的最大變形量為離合器徹底分離時(shí)的變形量： ()把有關(guān)數(shù)值代入上式，得1207MPa ，通常強(qiáng)度不大于1500～1700MPa ，故認(rèn)為強(qiáng)度條件適合。 本章小結(jié)本章對(duì)離合器主要參數(shù)（后備系數(shù)、單位壓力和摩擦片的主要尺寸）進(jìn)行了選擇，主要計(jì)算了膜片彈簧離合器的主要參數(shù)，和對(duì)膜片彈簧尺寸的合理選擇，并且對(duì)膜片彈簧進(jìn)行了詳細(xì)認(rèn)真的校核，使其能更好的與實(shí)際相結(jié)合。4 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)計(jì)算汽車傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)減振器，按其所在位置可分為兩類：一類裝在從動(dòng)盤總成中，另一類裝在飛輪處。兩者都和離合器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。本設(shè)計(jì)采用第一類。汽車行駛中，傳動(dòng)系傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，由于內(nèi)燃機(jī)工作不均衡，轉(zhuǎn)矩周期性地變化會(huì)引起傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。如果傳動(dòng)系發(fā)生扭轉(zhuǎn)共振，將會(huì)使傳動(dòng)系零件的應(yīng)力成倍增加，而這種應(yīng)力具有交變的性質(zhì)，會(huì)使傳動(dòng)系零件的疲勞壽命大大下降。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)還是引起齒輪噪聲的重要原因，尤引人注目。 扭轉(zhuǎn)減振器的特性及主要參數(shù)的選取圖 為離合器扭轉(zhuǎn)減振器特性曲線圖例。圖中反映了扭轉(zhuǎn)減振器特性的一些參數(shù)，其中斜線表示扭轉(zhuǎn)力矩Td，朝上方共有4 段斜線，表示有4 級(jí)剛度；垂直線表示從一級(jí)進(jìn)入另一級(jí)需要克服的預(yù)緊力矩TN；兩斜線間的間隔反映了減振器工作時(shí)的摩擦；離合器減振器特性曲線在水平坐標(biāo)上的距離表示離合器從動(dòng)盤轂花鍵中的間隙。圖 扭轉(zhuǎn)減振器特性曲線示例減振器扭轉(zhuǎn)角剛度Ca 決定于減振彈簧的線剛度及結(jié)構(gòu)布置尺寸，按下列公式初選角剛度 （）式中，T j 為極限轉(zhuǎn)矩；按下式計(jì)算 （）式中，，本設(shè)計(jì)為商用車，Temax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，代入數(shù)值得TJ=，Ca= 本設(shè)計(jì)初選Ca=7000Nm/rad。由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度Ca受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩Tm 。一般可按下式初選為 （）取Tm = ，本設(shè)計(jì)按其選取Tm =。減振彈簧安裝時(shí)應(yīng)有一定的預(yù)緊。這樣，在傳遞同樣大小的極限轉(zhuǎn)矩它將降低減振器的剛度，這是有利的，但預(yù)緊力值一般不應(yīng)該大于摩擦力矩否則在反向工作時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將停止工作。一般選取T預(yù)=（～）Temax =減振彈簧的分布尺寸 R1的尺寸應(yīng)盡可能大一些，一般取 （）其中d為摩擦片內(nèi)徑，代入數(shù)值，得R1 =66?？蓞⒖急? 選取，本設(shè)計(jì)D=325，故選取Z=6。表 減振彈簧的選取離合器摩擦片外徑D減震彈簧數(shù)目Z225～2504～6250～3256～8325～3558～1035010 以上當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤轂之間的間隙被消除時(shí)