【文章內(nèi)容簡介】 大時，為了降低摩擦片外緣處的熱負荷，應取小些；后備系數(shù)較大時，可適當增大。當摩擦片采用不同的材料時，取值范圍見表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)，它對離合器的輪廓尺寸、質量和使用壽命有決定性的影響。當離合器結構形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動機最大轉矩已知，適當選擇后備系數(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)動機最大轉矩（Nm）按如下經(jīng)驗公式選用 （33）式中，為直徑系數(shù)，取值范圍見表33。 表33 直徑系數(shù)的取值范圍車型直徑系數(shù)乘用車～～(單片離合器)～（雙片離合器）～根據(jù)所選車型及離合器的要求，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準化，表34為我國摩擦片尺寸標準。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的選取應使最大圓周速度不超過65～70m/s,即 （34）式中，為摩擦片最大圓周速度（m/s）；為發(fā)動機最高轉速（r/min）。 由發(fā)動機最大功率和最大扭矩可知=（r/min） 所以根據(jù)式（34），得= m/s沒超過65～70m/s，合適為反映離合器傳遞的轉矩并保護過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉矩應小于其許用值，即［］ （35）式中，為單位摩擦面積傳遞的轉矩（）；［］為其允許值（），按表35選取。 表35 單位摩擦面積傳遞的轉矩的允許值 （）離合器規(guī)格D/mm≤210210～250250～325325［］/由式31和式35得 =［］= 合適為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片便面溫度過高而發(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()，：［］=，為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（J），可根據(jù)下列公式計算 （37）式中，為汽車總質量（kg）；為輪胎滾動半徑（m）；為汽車起步時所用變速器檔位的傳動比；為主減速器傳動比；為發(fā)動機轉速，計算時商用車取1500r/min。根據(jù)汽車總質量、各擋傳動比、輪胎型號等，結合式36和式37，得 =［］在許用范圍內(nèi)，合適通過本節(jié)膜片彈簧的彈性特性設計，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 離合器零件的結構選型及設計計算 從動盤總成 從動盤總成主要由從動盤轂、摩擦片、從動片、扭轉減震器等組成。從動盤對離合器工作性能影響很大，設計時應滿足如下條件： 1）從動盤的轉動慣量應盡可能的小，以減少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）應安裝扭轉減震器，以避免傳動系共振，并緩和沖擊。離合器摩擦片在離合器接合過程中將遭到嚴重的滑磨，在相對很短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，因此，要求摩擦片應有下列一些綜合性能：在工作時有相對較高的摩擦系數(shù)；在整個工作壽命期內(nèi)應維持其摩擦特性，不希望出現(xiàn)摩擦系數(shù)衰退現(xiàn)象；在短時間內(nèi)能吸收相對高的能量，且有好的耐磨性能；能承受較高的壓盤作用載荷，在離合器接合過程中表現(xiàn)出良好的性能，接合應平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動”現(xiàn)象；能抵抗高轉速下大的離心力載荷而不破壞；在傳遞發(fā)動機轉矩時，有足夠的剪切強度；具有小的轉動慣量，材料加工性能良好；在整個正常工作溫度范圍內(nèi)，和對偶材料壓盤、飛輪等有良好的兼容摩擦性能；摩擦副對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/價格比，不會污染環(huán)境。鑒于以上各點，近年來，摩擦材料的種類增長極快。挑選摩擦材料的基本原則是：滿足較高性能標準；成本最小；考慮代替石棉。本設計離合器摩擦片選用有機摩擦材料代替石棉，美國杜邦公司曾開發(fā)出一種由芳香族聚酰胺纖維派生出來的摩擦材料，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，這樣可減小從動盤的轉動慣量。3． 有良好的結合性能，特別是那種容易“咬住”的汽車。4． 就芳綸的重量而言，其抗拉強度是鋼的5倍。用有機材料代替石棉材料時，離合器的結構等完全相同。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。從動盤轂的花鍵孔與變速器第一軸前端的花鍵軸以齒側定心矩形花鍵的動配合相聯(lián)接，以便從動盤轂能作軸向移動?；ㄦI的結構尺寸可根據(jù)從動盤外徑和發(fā)動機轉矩按GB114474選取(見表41)。從動盤轂花鍵孔鍵齒的有效長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)，以保證從動盤轂沿軸向移動時不產(chǎn)生偏斜。從動盤轂一般采用鍛鋼（如35,45,40Cr等），并經(jīng)調(diào)質處理，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；對減震彈簧窗口及與從動片配合處，應進行高頻處理。表41 GB114474從動盤外徑D/發(fā)動機轉矩/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l/擠壓應力/MPa160501023183201018070102621320200110102923425225150103226430250200103528435280280103532440300310104032540325380104032545花鍵尺寸選定后應進行擠壓應力 ( MPa)及剪切應力τj ( MPa)的強度校核： （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及鍵齒寬，；z—從動盤轂的數(shù)目；—發(fā)動機最大轉矩，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l=35；擠壓應力=；校核=； = 符合強度得要求?！??！?，以減小其轉動慣量。從動片的材料與其結構型式有關，整體式即不帶波形彈簧片的從動片，一般用高碳鋼(50或85號鋼)或65Mn鋼板，熱處理硬度HRC38～48；采用波形彈簧片的分開式(或組合式)從動片，從動片采用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。 壓盤和離合器蓋 ①壓盤應具有較大的質量,以增大熱容量,減少溫升,防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時可設置各種形狀的散熱筋或鼓風筋，以幫助散熱通風。中間壓盤可鑄出通風槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合壓盤。②壓盤應具有較大的剛度，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與飛輪應保持良好的對中，并要進行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應不低于15～20gcm。④壓盤的高度（從承壓點到摩擦面的距離）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構，硬度HB170～227。另外可添加少量金屬元素(如鎳、鐵、錳合金等)以增強其機械強度。壓盤的外徑可根據(jù)摩擦片的外徑由結構確定。為了使每次接合的溫升不致過高，壓盤應具有足夠大的質量以吸收熱量；壓盤的厚度初步確定后，應校核離合器一次接合的溫升不應超過8℃～10℃溫升τ的校核按式為： τ=γW/mc