【文章內(nèi)容簡介】 向尺寸較大，結構復雜；從動部分的轉動慣量較大。這種結構一般用在傳遞轉矩較大且徑向尺寸受到限制的場合。 多片離合器多為濕式，具有接合更加平順、柔和、摩擦表面溫度較低，磨損較小，使用壽命長等優(yōu)點。但分離形成大，分離不徹底，軸向尺寸和從動部分轉動慣量大，主要應用與最大總質(zhì)量大于14t的商用車的行星齒輪變速器換擋機構中。 因此，該輕型貨車選用單片式離合器。（二） 膜片彈簧離合器優(yōu)點 該輕型貨車采用推式膜片彈簧離合器。膜片彈簧是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結構的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，具有一系列的優(yōu)點：1)膜片彈簧具有較理想的非線性彈性特性(圖32),彈簧壓力在摩擦片的允許磨損范圍內(nèi)基本保持不變(從安裝時的工作點b變化到a點),因而離合器工作中能保持傳遞的轉矩大致不變；相對圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降(從b點變化到),離合器分離時，彈簧壓力有所下降(從b點變化到c點),從而降低了踏板力。對于圓柱螺旋彈簧，其壓力則大大增加(從b點變化點)。2)膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結構簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小。3)高速旋轉時，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)膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。5)易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長。6)膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡型好。圖32 膜片彈簧與螺旋彈簧彈性特性(三) 膜片彈簧支撐形式 本輕型貨車膜片彈簧的支撐形式選擇無支撐環(huán)形式。無支撐環(huán)形式又分為DBR型，D/DR型，CP型。 1)DBR型（圖33a） 利用斜頭鉚釘?shù)念^部與沖壓離合器蓋上沖出來的環(huán)形凸臺將膜片彈簧鉚合在一起而取消前、后支撐環(huán)，用于輕、中型貨車上。 2)D/DR型(圖33b) 以離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺代替后支撐環(huán)，使結構簡單，用于中型貨車上。 3)CP型(圖33c) 將D/DR型中的鉚釘取消，在離合器蓋內(nèi)邊緣上伸出許多舌片，將膜片彈簧與和離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺彎合在一起，結構最簡單。用于轎車上。 根據(jù)以上分析，選擇DBR型作為此貨車離合器支撐方式。圖33 推式膜片彈簧無支撐環(huán)形式(四) 壓盤驅(qū)動方式壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊—窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳動片時等多種。前三種的共同缺點是在連接件之間都有間隙，在傳動中將產(chǎn)生沖擊和噪聲，而且在零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動效率。彈性傳動片式是近年來廣泛采用的驅(qū)動方式，沿圓周切向布置惡三組或四組薄彈簧鋼帶傳動片兩端分別與離合器和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)結，傳動片的彈性允許其做軸向移動。當發(fā)動機驅(qū)動時，傳動片受拉，當拖動發(fā)動機時，傳動片受壓。彈性從動片驅(qū)動方式的結構簡單，壓盤與飛輪對中性能好，使用平衡性好，工作可靠，壽命長。因此，此貨車選擇傳動片進行傳力。 離合器主要參數(shù)的選擇 離合器的基本參數(shù)主要有性能參數(shù)和，尺寸參數(shù)D、d和摩擦片厚度b以及結構參數(shù)Z和離合器間隙，最后還有摩擦因數(shù)。 (一) 后備系數(shù) 后備系數(shù)是離合器設計中一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉矩的可靠程度。為了可靠傳遞發(fā)動機最大轉矩和防止離合器滑磨時間過長，不宜選得太?。粸槭闺x合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便，又不宜選得太大；各類汽車離合器的取值范圍見表31。由表中數(shù)據(jù)取= 表31 離合器后備系數(shù)的取值范圍車型后備系數(shù)乘用車及最大總質(zhì)量小于6t的商用車最大總質(zhì)量為t的商用車掛車(二)單位壓力 單位壓力決定了摩擦表面的耐磨性，對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時應考慮離合器的工作條件、發(fā)動機后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。當摩擦片的外徑比較大時，要適當降低摩擦面的單位壓力。因為，在其他條件不變時，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外援的線速度大，滑磨時發(fā)熱嚴重，再加上尺寸交大，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 隨摩擦片的外景增加而降低。對于載貨車，D=230時。（三）摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b 摩擦片外徑D是離合器基本尺寸，它關系到離合器的結構重量和使用壽命，它和離合器所需傳遞的轉矩大小有一定關系。顯然，傳遞大的轉矩，就需要有大的尺寸。發(fā)動機轉矩是重要參數(shù)，當按發(fā)動機最大轉矩來選定D時，有下列公式，可作參考： (31)式中 系數(shù)A反映了不同結構和使用條件對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汽車A=19。由式， D≤200mm 按初選D以后，還需要注意摩擦片尺寸的系列化和標準化。表32為我國摩擦片尺寸的標準。所以D=200mm,d=140mm,h=,單面面積表32 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑D/mm160180200225250280300內(nèi)徑d/mm110125140150155165175厚度h/mm單位面積/106132160221302402466(四) 壓盤工作壓力、摩擦因數(shù)和離合器間隙 1)壓盤工作壓力確定 (32) ≤2) 摩擦系數(shù)確定與校核根據(jù)摩擦定律，離合器的靜摩擦力矩為 (33)式中 Z—摩擦面數(shù)，單片離合器的Z=2 —摩擦片的平均摩擦半徑由式求得，在之間，所以設計符號要求。3）離合器間隙離合器間隙是指離合器處于正常結合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時，為保證摩擦片正常模式過程中離合器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有間隙。該間隙一般為mm。取=3mm。第4章 離合器從動盤總成設計從動盤總成主要由從動盤轂、摩擦片、從動片、扭轉減振器等組成。從動盤對離合器工作性能影響很大，設計時應滿足如下要求：1) 從動盤的轉動慣量應盡可能小，以減小變速器換擋時輪齒間的沖擊。2) 從動盤應具有軸向彈性，使離合器結合平順，便于起步，而且使摩擦片壓力均勻，以減少磨損。3) 應安裝扭轉減振器，以避免傳動系共振，并緩和沖擊。 從動片設計（一） 從動片選材及厚度設計 設計從動片時，要盡量減輕其重量，并應使其質(zhì)量的分布盡可能地靠近旋轉中心，以獲得最小的轉動慣量。這是因為在汽車行駛中進行換擋時，首先要切斷動力分離離合器，而在變速器掛擋過程中，與變速器第一軸相連的離合器從動盤的轉速一定要發(fā)生變化，或是增速，或是減速。離合器從動盤轉速的變化將引起慣性力，慣性使變速器換擋齒輪的輪齒間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步器裝置加速磨損。慣性力的大小與從動盤的轉動慣量成正比，因此為了減少轉動慣量以減輕變速器換擋時的沖擊，從動片要求質(zhì)量輕，具有軸向彈性，硬度和平面度高。選用mm50號中炭鋼板沖制而成。為了進一步減小從動片的轉動慣量，有時將從動片外援的盤形部分磨薄至mm，使其質(zhì)量分布更加靠近旋轉中心。取其厚度mm，外緣厚度mm。（二） 軸向彈性從動盤的結構選擇為了使從動盤具有軸向彈性，常用的方法有：1). 在從動片外緣開個“T”形槽，形成許多扇形，并將扇形部分沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。兩側的摩擦片則分別鉚在每相隔一個的扇形上?！癟”形槽還可以減小由于摩擦發(fā)熱而引起的從動片翹曲變形。這種結構主要應用在商用車上。2). 將扇形波片的左、右凸起段分別與左、右側摩擦片鉚接，由于波形片比從動片薄，這種結構的軸向彈性較好，轉動慣量較小，適宜于高速旋轉，主用應用于乘用車和總質(zhì)量小于6t的商用車上。3). 利用階梯形鉚釘桿的細段將成對波形片的左片鉚在左側摩擦片上，并交替地把右片鉚在右側摩擦片上。這種結構的彈性行程大，彈性特性較理想，可使汽車起步極為平順。4). 將靠近飛輪的左側摩擦片直接鉚合在從動片上，只在靠近壓盤側的從動片鉚有波形片，右側摩擦片用鉚釘與波形片鉚合。這種結構轉動慣量大，但強度較高，傳遞轉矩的能力大,主要應用于商用車。 貨車總質(zhì)量kg，所以選擇分開式彈性從動盤。其優(yōu)點：波形彈簧片是由同一模具沖制而成的，故其剛度比較一致；由于從動盤外緣厚度比較薄，可以得到更小的轉動慣量。 從動盤轂設計 從動片轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動機傳來的全部轉矩。它一般采用齒側對中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)摩擦片的外徑與發(fā)動機的最大轉矩由表41選取。 選取，齒數(shù)n=10,外徑D=32mm，內(nèi)徑d=28mm，齒厚b=4mm，有效長度l=35mm 表41 從動盤轂花鍵的尺寸從動盤外徑D/mm發(fā)動機轉矩/Nm花鍵齒數(shù)n花鍵外徑D/mm花鍵內(nèi)徑d/mm鍵齒寬b/mm有效齒長l/mm擠壓應力/MPa160501023183201018070102621320200110102923425225150103226430250200103528435280280103532440300310104032540325380104032545350480104032550從動盤轂的軸向尺寸不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底。從動盤轂一般采用鍛鋼(如35，45，40等) ，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，可采用鍍鉻工藝，對減振彈簧窗口及與從動片配合處，應進行高頻處理。花鍵強度校核：由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而破環(huán)，所以花鍵要進行擠壓應力計算，當應力偏大時可適當增加花鍵轂的軸向長度。 擠壓應力的計算公式如下： (41)式中 P—花鍵的齒側面壓力，N。它由下式確定： —分別為花鍵的內(nèi)外徑 Z—從動盤轂的數(shù)目 —發(fā)動機最大轉矩 n—花鍵齒數(shù) h—花鍵齒工作高度， l—花鍵有效長度由公式 所以滿足設計要求。 摩擦片設計離合器摩擦片在性能上應滿足如下要求：1) 摩擦因數(shù)較高且較穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對其影響要小。2) 具有足夠的機械強度與耐磨性。3）密度要小，以減小從動盤的轉動慣量。4）熱穩(wěn)定性好，在高溫下分離出的粘合劑少，無味，不易燒焦。5）磨合性能好，不致刮傷飛輪和壓盤表面。6）結合時應平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動”現(xiàn)象。7）長期停放后，摩擦面賤不發(fā)生“