【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 盤(pán)之間，可在從動(dòng)軸花鍵上滑動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)把離合器從動(dòng)軸的前軸承安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的中心孔內(nèi)。 （ 3） 離合器從動(dòng)軸的軸向定位及軸承潤(rùn)滑，離合器從動(dòng)軸在安裝后應(yīng)保持軸向定位，在拆卸時(shí)便于離合器中抽出來(lái)。因此，設(shè)計(jì)時(shí) 使從動(dòng)軸前軸承外圓與飛輪為過(guò)渡配合，而前軸承內(nèi)圈與從動(dòng)軸為間隙配合，離合器的從動(dòng)軸軸向定位是靠從動(dòng)軸后軸承來(lái)保證的。離合器分離軸承靠注入黃油潤(rùn)滑的，而從動(dòng)軸前軸承靠油杯定期注入潤(rùn)滑。 為防止?jié)櫥土鞯侥Σ烈r面，造成離合器打滑，除在軸承處安有自緊油封外，還在飛輪上開(kāi)泄油孔。 （ 4） 離合器運(yùn)動(dòng)零件的限位，離合器處于接合時(shí)為使壓盤(pán)與摩擦片很好接合，應(yīng)使分離彈簧與分離軸承之間保持一定間隙，這是分離軸承回位彈簧加以保證。分離時(shí)，應(yīng)對(duì)踏板的最大行程加以限制。 離合器主要零件的設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán) 扇形波狀 彈簧兩兩對(duì)置鉚接與從動(dòng)鋼片上，兩側(cè)在鉚接摩擦片，鉚釘都采用鋁制埋頭鉚釘，摩擦襯面在鉚接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度誤差小于 ，從動(dòng)盤(pán)本體采用 45 號(hào)鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動(dòng)盤(pán)本體上設(shè)徑向切口。 摩擦片 摩擦片在性能上要滿(mǎn)足如下要求： （ 1） 摩擦系數(shù)穩(wěn)定，工作溫度，滑磨速度，單位壓力的變化對(duì)其影響 ； （ 2） 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，熱穩(wěn)定性好； （ 3） 有利于接合平順； 。 （ 4） 摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它 是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為 ~ 。石棉基摩擦材料密度小，工作溫度小于 180℃ ，價(jià)格便宜，使用效果良好，在汽車(chē)離合器中廣泛使用。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 膜片彈簧 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料為60SiMnA。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得具有高抗疲勞能力的回火索氏體。要防止膜片內(nèi)緣離開(kāi)，同時(shí)對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持 14~12 小時(shí)），使 其高壓力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對(duì)膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，噴丸是 的白口鐵小丸， 可提高彈簧的疲勞壽命。同時(shí)，為提高分離指的耐磨性，對(duì)其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍 鉻。 采用乳白鍍 鉻 ，若膜片彈簧許用應(yīng)力可取為 1500～ 1700N/mm2。 壓盤(pán) 壓盤(pán)的材料選用 HT2040 鑄造制成。它要有一定的質(zhì)量和剛度，以保證足夠的熱容量和防止溫度升高而產(chǎn)生的彎曲變形。壓盤(pán)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。壓盤(pán)的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于 。壓盤(pán)殼用 M8 12mm螺栓將其一端 固定在飛輪端面上，另一端固定在壓盤(pán)端面上。 離合器蓋 離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤(pán)高度（叢承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好，膜片彈簧的支撐形式采用鉚釘作支承時(shí)，如果分離軸承與曲軸中心線(xiàn)不同心，可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度磨損。提高鉚釘硬度的套筒和支承與曲軸中心線(xiàn)不同心，亦可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的結(jié)構(gòu)措施，采用 10 鋼材材料、 HRc4050。 本章小 結(jié) 本章系統(tǒng)介紹了膜片彈簧離合器的結(jié) 構(gòu)，并講述了離合器各零件的結(jié)構(gòu)和材料 ，以及各部分的連接關(guān)系， 為下章離合器的計(jì)算打下基礎(chǔ)。 第 3 章 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 表 離合器原始數(shù)據(jù) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式 42 汽車(chē)最大加載質(zhì)量 2021 kg 汽車(chē)的質(zhì)量 4325 kg 發(fā)動(dòng)機(jī)位置 前置 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 75KW 發(fā)動(dòng)機(jī)最大 轉(zhuǎn)速 4500r/min 發(fā)動(dòng)機(jī) 最大扭矩 ≥ 離合器形式 機(jī)械、干式、單片、膜片彈簧（壓式） 操縱形式 液壓人力操縱 摩擦片最大外徑 f=225mm 踏板 行程 150~80 mm i0= ig1= ig2= ig3= ig4= 汽車(chē)最大時(shí)速 ≥110 km/h 摩擦片 主要參數(shù)的選擇 采用單片摩擦離合器是利用摩擦來(lái)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦 力矩 cT 應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 maxeT 摩擦片 的靜壓力： maxeC TT ??? （ ） （ 式中 ： ? 離合器后備系數(shù)（ 1?? ） 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩可由式 : pee nPT m a xm a x 9549?? （ ） 求得 式中 ： 75max ?eP Kw, 4500?pn r/min。 α 在 ～ 之間 ， 取 α=，則196max ?eT （ 1） 后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的可靠程度，選擇 β 時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過(guò)大； c. 要求能夠防止傳動(dòng)系過(guò)載。通常轎車(chē)和輕型貨車(chē) β=～ 。結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，故選擇 β=。 則有 β可有表 查 得 β＝ 。 表 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車(chē)型 后備系數(shù) β 乘用車(chē)及最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車(chē) ～ 最大總質(zhì)量為 6～ 14t 的商用車(chē) ～ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 掛車(chē) ～ 摩擦片的外徑可有式 : maxeD TKD ? （ ） 求得 DK 為直徑系數(shù)，取值見(jiàn) 表 取 16?DK 得 D=。 表 直徑系數(shù)的取值范圍 車(chē)型 直徑系數(shù)DK 乘用車(chē) 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車(chē) ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車(chē) ～ 摩擦片的尺寸已系列化和標(biāo)準(zhǔn)化 ,標(biāo)準(zhǔn)如下表 (部分 ): 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D\mm 160 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 d\mm 110 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /mm 339。1C? DdC ?39。 單面面積 cm2 106 132 160 221 302 402 466 546 摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及 基工作溫度、單位壓力和 滑 磨速度等因素。 可由表 查得 ： 摩擦面數(shù) Z 為離合器從動(dòng)盤(pán)數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。離合器間隙 Δt 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(guò)程中離合 器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。該間隙 Δt 一般為3～ 4mm。取 Δt=4mm。 表 摩擦材料的摩擦因 數(shù)的取值范圍 摩擦材料 摩擦因數(shù) f 石棉基材料 模 壓 ～ 編織 ～ 粉末冶金材料 銅基 ～ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 鐵基 ～ 金屬陶瓷材料 離合器的靜摩擦力矩為： cc fFZRT ? （ ） 與式 （ ） 聯(lián)立得： ? ?339。3 max112 CfzD Te?? ? （ ） 代入數(shù)據(jù)得： 單位 壓力 ?p MPa。 表 摩擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力0p /MPa 石棉基材料 模壓 ~ 編織 ~ 粉末冶金材料 模壓 ~ 編織 金屬陶瓷材料 ~ 摩擦片 基本參數(shù)的優(yōu)化 （ 1） 摩擦片外徑 D（ mm） 的選取應(yīng)使最大圓周速度 0v 不超過(guò) 65～ 70m/s，即 33m a x ?????? ?? ?? Dnv eD m/s 70~65? m/s （ ） 式中， 0v 為摩擦片最大圓周速度（ m/s） ； maxen 為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 (r/min)。 （ 2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 39。C 應(yīng)在 ～ 范圍內(nèi)，即 39。 ??? C （ 3） 為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過(guò)載，不同車(chē)型的β值應(yīng)在一定范圍 內(nèi)，最大范圍為 ～ 。 （ 4） 為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器振器彈簧位置直徑 02R 約 50mm，即 502 0 ?? Rd mm （ 5）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 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ? ? ? ?0220 ccc TdDZ TT ???? ? （ ）式中， 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 ()， 可按表 選 取 經(jīng)檢查 ,合格。 表 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 離合器規(guī)格 210? 250~210? 325~250? 325? ? ? 20 10/ ??cT 0． 28 0． 30 0． 35 0． 40 （ 6） 為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對(duì)于不同車(chē)型，單位壓力 0p 的最大范圍為 ～ ,即 MPa ?? p MPa ? MPa （ 7） 為了減少汽車(chē)起步過(guò)程中離合器的滑磨 ， 防止摩擦片表面溫度過(guò)高而發(fā)生燒傷 ,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 ? ? ? ???? ??? 224 dDZ W （ ） 式中 ,? 為單位摩擦面 積滑磨 (J/mm2)； ??? 為其許用值 (J/mm2)， 對(duì)于乘用車(chē)：][ ?? J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量小于 的商用車(chē)： ][ ?? J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量大于 商用車(chē)： ][ ?? J/mm2： W 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)下式計(jì)算 ????????? 2202221800 grae ii rmnW ? （ ） 式中， am 為汽車(chē)總質(zhì)量 (Kg)； r 為輪胎滾動(dòng)半徑（ m）； g i 為汽車(chē)起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比； 0i 為主減速器傳動(dòng)比； en 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min，計(jì)算時(shí)乘用車(chē)取2021 r/min ，商用車(chē)取 1500 r/min 。 其中： ?i ?gi ?rr m 4325?am Kg 代 入 式 （ ）得 ?W J ， 代 入 式 （ ）得][ ?? ??? ， 合格。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 （ 8） 離合器接合的溫升 mcWt ?? 式中 ,t 為壓盤(pán)溫升 ,不超過(guò) 10~8 176。C ； c 為壓盤(pán)的比熱 容， ?c J/(Kg176。C)；γ為傳到壓盤(pán)的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤(pán)； ?? ， m 為壓盤(pán)的質(zhì)量?m Kg 代入， ?t 176。C ，合格。 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 1. 比較 H/h 的選擇 此值對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析式 （ ） 中載荷與變形 1 之間的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng) 2?hH 時(shí)， F2 為增函數(shù)； 2?hH 時(shí)， F1 有 一 極值，而該極值點(diǎn)又恰為拐點(diǎn)； 2?hH 時(shí)， F1 有一極大值和極小值；當(dāng) 2?hH 時(shí)， F1 極小值在橫坐標(biāo)上 ，見(jiàn)圖 。 1 2/ ?hH 2 2/ ?hH 3 22/2 ?? hH 4 22/ ?hH 5 22/ ?hH 圖 膜片彈簧的彈性特性曲線(xiàn) 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車(chē)離合器用膜片彈簧的 H/h 通常在～ 2 范圍內(nèi)選取。常用的膜片彈簧板厚為 2～ 4mm，本設(shè)計(jì) 2?hH ， h=3mm ，則 H=6mm 。 2. R/r 選擇 通過(guò)分析表明， R/r 越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線(xiàn)受直徑誤差影響越大。汽車(chē)離合器膜片彈簧根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求， R/r 常在 ～ 的范圍內(nèi)取值。 本設(shè)計(jì)中取 ?rR ，摩擦片的平均半徑 ??? dDRcmm， cRr? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 取 94?r mm 則 ?R mm 取整 118?R mm 則 ?rR 。 汽車(chē)膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí) ，圓錐底角α一般在 15~9 176。范圍內(nèi) ， 本設(shè)計(jì)中? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a