【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 P 的確定 摩擦面上的單位壓力 P的值和離合器本身的工作條件 ,摩擦片的直徑大小 ,后備系數(shù) ,摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān) . 離合器使用頻繁 ,工作條件比較惡劣 (如城市用的公共汽車(chē)和礦用載重車(chē) ),單位壓力 P 較小為好。當(dāng)摩擦片的外徑較大時(shí)也要適當(dāng)降低摩擦片摩擦面上的單位壓力 P。因?yàn)樵谄渌鼦l件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線(xiàn)速度大，滑磨時(shí)發(fā)熱厲害，再加上因整個(gè)零件較大，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 P應(yīng)隨摩擦片外徑的增加而降低。 前面已經(jīng)初步確定了摩擦片的基本尺寸； 外徑 D=250 ㎜ 內(nèi)徑 d=155 ㎜ 厚度 h= ㎜ 內(nèi)徑與外徑比值 C′ =， 1－ 3C? = 由公式 D 179。π fZP（ 1c 179。） =12β maxeT 得 (β = f=) P= 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 4 離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì) 在現(xiàn)代汽車(chē)上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的 從動(dòng)盤(pán) ,用以避免汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命 ,改善汽車(chē)行使的舒適性 ,并使汽車(chē)平穩(wěn) 起步。從動(dòng)盤(pán)主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤(pán)轂，摩擦片等組成 從動(dòng)盤(pán)根據(jù)是否具有減震功能，分為帶減震從動(dòng)盤(pán)和不帶減震從動(dòng)盤(pán)。 不帶扭轉(zhuǎn)減震器的從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕。帶扭矩減震器的從動(dòng)盤(pán)，用以避免汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，緩和沖擊，較少噪聲，提高系統(tǒng)傳動(dòng)系的壽命。 為了降低生產(chǎn)成本，采用不帶減震的從動(dòng)盤(pán)。采用彈性較好的材料，沖壓制成從動(dòng)片，具有較好的減震作用，同時(shí)大大降低了生產(chǎn)維護(hù)成本 。 從動(dòng)盤(pán)裝配 圖 從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)總成由摩擦片，從動(dòng)片，減震器和從動(dòng)盤(pán)穀等組成。它雖然對(duì)離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從動(dòng)盤(pán)總成應(yīng)滿(mǎn)足如下設(shè)計(jì)要求： （ 1）為了減少變速器換檔時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 （ 2）為了保證汽車(chē)平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有軸向彈性 （ 3）為了避免傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤(pán)中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器 （ 4）要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度 從動(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)要 盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這是因?yàn)槠?chē)在行駛中進(jìn)行換檔時(shí)，首先要分離離合器，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)速必然要在離合器換檔的過(guò)程中發(fā)生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或是降速（由低檔換為高檔）。離合器的從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與沖動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了見(jiàn)效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片都做的比較薄，通常是用 ~ ㎜厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進(jìn)一步減小從動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ,有時(shí)將從動(dòng)片外緣的盤(pán)形部分磨至 ～ ㎜ ,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。 為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都作成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合過(guò)程中，主動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長(zhǎng)的。此外，彈性從動(dòng)片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。 具有軸向彈性的的傳動(dòng)片有以下三種形式：整體式的彈性從動(dòng)片，分開(kāi)式的彈性從動(dòng)片、及組合式彈性從動(dòng)片。， 在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是小轎車(chē)的離合器 ，考慮各種因素，采用不帶減震彈簧的從動(dòng)片，離合器從 動(dòng)片采用 2 ㎜厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取 250，內(nèi)徑由從動(dòng)盤(pán)轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計(jì)中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動(dòng)剛片上沿徑向開(kāi)有幾條切口。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)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 D 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax 按國(guó)標(biāo) GB1144－ 74 選取。 從動(dòng)盤(pán)的軸向長(zhǎng)度不宜過(guò)小，以免 在花鍵軸上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取 倍的花鍵軸直徑。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用鍛鋼（如 3 440Cr 等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。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)減振彈簧窗口及從動(dòng)片配合，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。 花鍵選取后應(yīng)進(jìn)行動(dòng)連接強(qiáng)度校核： ? ?cmec hlnr ??? ?? m axT ~?? 4r dDm ?? （ ） 式中， N 為從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目；其余參數(shù)見(jiàn)表（ 41） 。 表 41 離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸系列 根據(jù)摩擦片的外徑 D=250mm 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax=220 N m，由表41 查得 N=10， D′ =35mm， d′ =28mm， b=4mm， l=3500mm， c? =，則由公式校核得： c? =[? j]=。 所以，所選花鍵尺寸能滿(mǎn)足使用要求。 摩擦片 外徑 D/mm 發(fā)動(dòng)機(jī)的 最大轉(zhuǎn)矩 Temax/N m 花鍵尺寸 擠壓應(yīng)力 ? c/Mpa 齒數(shù) N 外徑 D′ /mm 內(nèi)徑 d′ /mm 齒厚 b/mm 有效齒長(zhǎng) l/mm 160 49 10 23 18 3 20 180 69 10 26 21 3 20 200 108 10 29 23 4 25 225 147 10 32 26 4 30 250 200 10 35 28 4 35 280 275 10 35 28 4 40 300 304 10 40 32 5 40 325 373 10 40 32 5 45 350 471 10 40 32 5 50 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 摩檫片的材料選取及與從動(dòng)片的固緊方式 摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，根據(jù)汽車(chē)的的使用條件，摩擦片 的性能應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的要求： （ 1）應(yīng)具有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對(duì)摩擦系數(shù)的影響小。 （ 2）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時(shí)應(yīng)耐磨。 （ 3）要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，尤其在高溫時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好 （ 4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時(shí)分離出的粘合劑較少，無(wú)味，不易燒焦 （ 5）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤(pán)等零件的表面 （ 6）油水對(duì)摩擦性能的影響應(yīng)最小 （ 7）結(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無(wú)“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象 由以上的要求 ,目前車(chē)用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合 劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在 左右。這種摩擦片的缺點(diǎn)是材料的性能不穩(wěn)定，溫度，滑磨速度及單位壓力的增加都將摩擦系數(shù)的下降和磨損的加劇。 所以目前正在研制具有傳熱性好、強(qiáng)度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數(shù)（可達(dá) 左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。 在該設(shè)計(jì)中選取的是石棉合成物制成的摩擦材料。固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用這種方法后，當(dāng)在高溫條件下工作時(shí)，黃銅鉚接有較高的強(qiáng)度，同時(shí)，當(dāng)釘頭直接與主動(dòng)盤(pán)表面接觸時(shí)，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會(huì)加劇主動(dòng)盤(pán)工作表面的局部磨 損，磨損后的生成物附在工作表面上對(duì)摩擦系數(shù)的影響也較小。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 5 離合器壓盤(pán)設(shè)計(jì) 壓盤(pán)是離合器的主動(dòng)部分，在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應(yīng)允許壓盤(pán)在離合器的分離過(guò)程中能自由的沿軸向移動(dòng)。如前面所述采用采用傳動(dòng)片式的傳力方式。由彈簧鋼帶制成的傳動(dòng)片一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤(pán)上，為了改善傳動(dòng)片的受力情況，它一般都是沿圓周布置。這種傳力片的連接方式還簡(jiǎn) 化了壓盤(pán)的結(jié)構(gòu)，降低了對(duì)裝配精度的要求，并且有利于壓盤(pán)的定中。 由于摩擦片的的尺寸在前面已經(jīng)確定，故壓盤(pán)的內(nèi)外徑也可因此而確定。 壓盤(pán)外徑 D=250 ㎜ 壓盤(pán)內(nèi)徑 d=155 ㎜ 壓盤(pán)的厚度確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)： （ 1）壓盤(pán)應(yīng)有足夠的質(zhì)量 在離合器的結(jié)合過(guò)程中，由于滑磨功的存在，每結(jié)合一次都要產(chǎn)生大量的熱，而每次結(jié)合的時(shí)間又短（大約在 3 秒鐘左右），因此熱量根本來(lái)不及全部傳到空氣中去，這樣必然導(dǎo)致摩擦副的溫升。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴(yán)重。它不僅會(huì)引起摩擦片 摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P(pán)的損壞。 由于用石棉材料制成的摩擦片導(dǎo)熱性很差，在滑磨過(guò)程中產(chǎn)生的熱主要由飛輪和壓盤(pán)等零件吸收，為了使每次接合時(shí)的溫升不致過(guò)高，故要求壓盤(pán)有足夠大的質(zhì)量以吸收熱量。 （ 2）壓盤(pán)應(yīng)具有較大的剛度 壓盤(pán)應(yīng)具有足夠大的剛度，以保證在受熱的情況下不致產(chǎn)生翹曲變形，而影響離合器的徹底分離和摩擦片的均勻壓緊。 鑒于以上兩個(gè)原因壓盤(pán)一般都做得比較厚（載重汽車(chē)上一般不小于 15㎜），但一般不小于 10 ㎜ 在該設(shè)計(jì)中，初步確定該離合器的壓盤(pán) 的厚度為 15㎜ 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 22 壓盤(pán) 壓盤(pán)形狀一般比較復(fù)雜，而且還需要耐磨，傳熱性好和具有較高的摩擦系數(shù)，故通常用灰鑄鐵鑄造而成，其金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度為 HB170～ 227，其摩擦表面的光潔度不低與 。為了增加機(jī)械強(qiáng)度，還可以另外添加少量合金元素。在本設(shè)計(jì)中用材料為 HT250，工作表面光潔度取為 。 離合器蓋一般都與飛輪固定在一起，通過(guò)它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩。此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： （ 1）離合器的剛度 離合器分離杠桿 支承在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，即當(dāng)離合器分離時(shí)，可能會(huì)使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會(huì)降低離合器操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率， 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 嚴(yán)重時(shí)還可能造成離合器分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會(huì)造成變速器的換檔困難。因此為了減輕重量和增加剛度，該離合器蓋采用厚度約為 4㎜的低碳鋼板（如 08鋼板）沖壓成帶加強(qiáng)筋和卷邊的復(fù)雜形狀。 （ 2）離合器的通風(fēng)散熱 為了加強(qiáng)離合器的冷卻離合器蓋必須開(kāi)有許多通風(fēng)窗口，通常在離合器壓緊彈簧座處開(kāi)有通風(fēng)窗口。 （ 3）離合器的對(duì)中問(wèn)題 離合器蓋內(nèi)裝有分離杠桿、壓盤(pán)、壓緊彈簧等重要零件，因此它相對(duì)與 飛輪必須有良好的對(duì)中，否則會(huì)破壞離合器的平衡，嚴(yán)重影響離合器的工作。 離合器蓋的對(duì)中方式有兩種，一種是用止口對(duì)中，另有種是用定位銷(xiāo)或定位螺栓對(duì)中，由于本設(shè)計(jì)選用的是傳動(dòng)片傳動(dòng)方式，因而離合器蓋通過(guò)一外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口對(duì)中 . 殼體 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 24 6 離合器分離裝置設(shè)計(jì) 分離桿的設(shè)計(jì) 在離合器分離和結(jié)合的過(guò)程中，踏板與壓盤(pán)之間運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的最后環(huán)節(jié)為分離彈簧。本設(shè)計(jì)才用的是膜片彈簧的壓緊機(jī)構(gòu)，分離桿的作用由膜片彈簧中的分離指來(lái)完成。其結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)在后續(xù)設(shè)計(jì)中確定。 在設(shè)計(jì)分離桿時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： （ 1）分離桿要有足夠的剛度 在分流離合器時(shí)，分離桿要受很大的力，如果剛度不夠，會(huì)引起較大的變形，這不僅要降低離合器操作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，甚至出現(xiàn)離合器分離不徹底，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要設(shè)法增加分離桿的剛度，提高其抗彎曲的能力，以減少受力時(shí) 的變形。 （ 2）分離桿的鉸接處應(yīng)避免運(yùn)動(dòng)上的干涉 分離離合器時(shí)，壓盤(pán)沿其軸線(xiàn)做平行移動(dòng)，分離桿與壓盤(pán)的交接點(diǎn)也隨壓盤(pán)一起平移。同時(shí)，這個(gè)點(diǎn)必須繞分離桿的 支點(diǎn)做圓弧運(yùn)動(dòng)。顯然，同一個(gè)點(diǎn)同時(shí)要做兩種不同的運(yùn)動(dòng)是不可能的，這就是所說(shuō)的運(yùn)動(dòng)干涉。為了避免這種運(yùn)動(dòng)干涉，保證離 合器能夠順利分離