【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大時(shí)，為了降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷，應(yīng)取小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增大。當(dāng)摩擦片采用不同的材料時(shí)，取值范圍見(jiàn)表32表32 摩擦片單位壓力的取值范圍摩擦片材料單位壓力∕Mpa石棉基材料模壓～編織～粉末冶金材料銅基～鐵基金屬陶瓷材料～選取=、內(nèi)徑和厚度摩擦片外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩已知，適當(dāng)選擇后備系數(shù)和單位壓力，可估算出離合器片的外徑，為摩擦片內(nèi)、外徑之比，～，即 （32）摩擦片外徑（）也可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（Nm）按如下經(jīng)驗(yàn)公式選用 （33）式中，為直徑系數(shù)，取值范圍見(jiàn)表33。 表33 直徑系數(shù)的取值范圍車(chē)型直徑系數(shù)乘用車(chē)～～(單片離合器)～（雙片離合器）～根據(jù)所選車(chē)型及離合器的要求，選取=18所以由式33，有mm 按初選D以后，還需注意摩擦片尺寸的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，表34為我國(guó)摩擦片尺寸標(biāo)準(zhǔn)。表34 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑內(nèi)徑厚度內(nèi)外徑之比單位面積1601101060018012513200200140160002251502210025015530200280165402003001754660032519054600350195467800380205472900查表34即可得到摩擦片的具體參數(shù)，如下：摩擦片外徑D=250摩擦片內(nèi)徑d=155摩擦片厚度h=摩擦片內(nèi)外徑比c=d/D=單面面積F=302002摩擦外徑D的選取應(yīng)使最大圓周速度不超過(guò)65～70m/s,即 （34）式中，為摩擦片最大圓周速度（m/s）；為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速（r/min）。 由發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大扭矩可知=（r/min） 所以根據(jù)式（34），得= m/s沒(méi)超過(guò)65～70m/s，合適為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過(guò)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［］ （35）式中，為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩（）；［］為其允許值（），按表35選取。 表35 單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩的允許值 （）離合器規(guī)格D/mm≤210210～250250～325325［］/由式31和式35得 =［］= 合適為了減少汽車(chē)起步過(guò)程中離合器的滑磨，防止摩擦片便面溫度過(guò)高而發(fā)生燒壞，離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即［］ （36）式中，為單位摩擦面積滑磨功()；［］為其許用值()，：［］=，為汽車(chē)起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（J），可根據(jù)下列公式計(jì)算 （37）式中，為汽車(chē)總質(zhì)量（kg）；為輪胎滾動(dòng)半徑（m）；為汽車(chē)起步時(shí)所用變速器檔位的傳動(dòng)比；為主減速器傳動(dòng)比；為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算時(shí)商用車(chē)取1500r/min。根據(jù)汽車(chē)總質(zhì)量、各擋傳動(dòng)比、輪胎型號(hào)等，結(jié)合式36和式37，得 =［］在許用范圍內(nèi)，合適通過(guò)本節(jié)膜片彈簧的彈性特性設(shè)計(jì)，得出如下數(shù)據(jù)：摩擦片外徑D=250；摩擦片內(nèi)徑d=155摩擦片厚度h=；摩擦片內(nèi)外徑比c= 單面面積F=302002第四章 離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)計(jì)算 從動(dòng)盤(pán)總成 從動(dòng)盤(pán)總成主要由從動(dòng)盤(pán)轂、摩擦片、從動(dòng)片、扭轉(zhuǎn)減震器等組成。從動(dòng)盤(pán)對(duì)離合器工作性能影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下條件： 1）從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能的小，以減少變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。 2）從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，以減小磨損。 3）應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減震器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。離合器摩擦片在離合器接合過(guò)程中將遭到嚴(yán)重的滑磨，在相對(duì)很短的時(shí)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：在工作時(shí)有相對(duì)較高的摩擦系數(shù)；在整個(gè)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)衰退現(xiàn)象；在短時(shí)間內(nèi)能吸收相對(duì)高的能量，且有好的耐磨性能；能承受較高的壓盤(pán)作用載荷，在離合器接合過(guò)程中表現(xiàn)出良好的性能，接合應(yīng)平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動(dòng)”現(xiàn)象；能抵抗高轉(zhuǎn)速下大的離心力載荷而不破壞；在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，有足夠的剪切強(qiáng)度；具有小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，材料加工性能良好；在整個(gè)正常工作溫度范圍內(nèi)，和對(duì)偶材料壓盤(pán)、飛輪等有良好的兼容摩擦性能；摩擦副對(duì)偶面有高度的溶污性能，不易影響它們的摩擦作用；具有良好的性能/價(jià)格比，不會(huì)污染環(huán)境。鑒于以上各點(diǎn)，近年來(lái)，摩擦材料的種類(lèi)增長(zhǎng)極快。挑選摩擦材料的基本原則是：滿足較高性能標(biāo)準(zhǔn)；成本最??；考慮代替石棉。本設(shè)計(jì)離合器摩擦片選用有機(jī)摩擦材料代替石棉，美國(guó)杜邦公司曾開(kāi)發(fā)出一種由芳香族聚酰胺纖維派生出來(lái)的摩擦材料，屬于高分子尼龍家族，商業(yè)名稱為芳綸它相對(duì)石棉基的面片有如下一些工作特性：1． 在正常工作壓力和溫度范圍內(nèi)有較高的耐磨性能。2． 重量比石棉材料輕，這樣可減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。3． 有良好的結(jié)合性能，特別是那種容易“咬住”的汽車(chē)。4． 就芳綸的重量而言，其抗拉強(qiáng)度是鋼的5倍。用有機(jī)材料代替石棉材料時(shí)，離合器的結(jié)構(gòu)等完全相同。摩擦片的尺寸參數(shù)在第三章中已經(jīng)查表得出，不再敘述。從動(dòng)盤(pán)轂的花鍵孔與變速器第一軸前端的花鍵軸以齒側(cè)定心矩形花鍵的動(dòng)配合相聯(lián)接，以便從動(dòng)盤(pán)轂?zāi)茏鬏S向移動(dòng)。花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動(dòng)盤(pán)外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩按GB114474選取(見(jiàn)表41)。從動(dòng)盤(pán)轂花鍵孔鍵齒的有效長(zhǎng)度約為花鍵外徑尺寸的(～1. 4)倍(上限用于工作條件惡劣的離合器)，以保證從動(dòng)盤(pán)轂沿軸向移動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生偏斜。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用鍛鋼（如35,45,40Cr等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般在26～32HRC。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)減震彈簧窗口及與從動(dòng)片配合處，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。表41 GB114474從動(dòng)盤(pán)外徑D/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩/Nm花鍵齒數(shù)n花鍵外徑D/花鍵內(nèi)徑d/鍵齒寬b/有效齒長(zhǎng)l/擠壓應(yīng)力/MPa160501023183201018070102621320200110102923425225150103226430250200103528435280280103532440300310104032540325380104032545花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力 ( MPa)及剪切應(yīng)力τj ( MPa)的強(qiáng)度校核： （41） （42）式中： ，—分別為花鍵外徑及內(nèi)徑，；n—花鍵齒數(shù)；， b—分別為花鍵的有效齒長(zhǎng)及鍵齒寬，；z—從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目；—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Nmm。由表41選取得：花鍵齒數(shù)n=10；花鍵外徑D=35；花鍵內(nèi)徑D=28；鍵齒寬b=4；有效齒長(zhǎng)l=35；擠壓應(yīng)力=；校核=； = 符合強(qiáng)度得要求。～。～，以減小其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。從動(dòng)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(dòng)片，一般用高碳鋼(50或85號(hào)鋼)或65Mn鋼板，熱處理硬度HRC38～48；采用波形彈簧片的分開(kāi)式(或組合式)從動(dòng)片，從動(dòng)片采用08鋼板，氰化表面硬度HRC45，～；波形彈簧片采用65Mn鋼板，熱處理硬度 HRC43～51。 壓盤(pán)和離合器蓋 ①壓盤(pán)應(yīng)具有較大的質(zhì)量,以增大熱容量,減少溫升,防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤(pán)可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合壓盤(pán)。②壓盤(pán)應(yīng)具有較大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減少受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及離合器的徹底分離，厚度約為15～25mm。③與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤(pán)單件的平衡精度應(yīng)不低于15～20gcm。④壓盤(pán)的高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小。⑤故通常由灰鑄鐵HT200（10179。kg/m179。）鑄成，金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度HB170～227。另外可添加少量金屬元素(如鎳、鐵、錳合金等)以增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度。壓盤(pán)的外徑可根據(jù)摩擦片的外徑由結(jié)構(gòu)確定。為了使每次接合的溫升不致過(guò)高，壓盤(pán)應(yīng)具有足夠大的質(zhì)量以吸收熱量；壓盤(pán)的厚度初步確定后，應(yīng)校核離合器一次接合的溫升不應(yīng)超過(guò)8℃～10℃溫升τ的校核按式為： τ=γW/mc