【文章內容簡介】 齒的有效長度約為花鍵外徑尺寸的 (～ 14 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生偏斜。 花鍵擠壓應力校核公式如下： ? =nhlP（ MPa） （ ） 式中 ： P—— 花鍵的齒側面壓力， N。它有下式確定： P=ZdDTe )( 4 max??? （ ） D′,d′—— 分別為花鍵的外徑，內徑， m。 Z—— 從動盤轂的數目 。 T maxe —— 發(fā)動機最大轉矩， 。 N—— 花鍵齒數 。 h—— 花鍵齒工 作高度， m； 39。39。( ) / 2h D d?? ； l—— 花鍵有效長度， m。 代入相關數據可得： P=11724N， ? =，該花鍵轂花鍵的 ? =﹤[? ]=20MP，所以該 花鍵轂花鍵的尺寸合適 。 從動盤轂通常由 40Cr， 45 號鋼、 35號鋼鍛造，并經調質處理， HRC28～ 32。 根據從動盤外徑和發(fā)動機扭矩來選取從動盤花鍵轂花鍵的有 關尺寸， 表 闡述了摩擦片外徑、發(fā)動機轉矩與從動盤轂尺寸之間的關系，可以根據表 確定花鍵轂的尺寸： 花鍵齒數 n=10 花鍵外徑 D′=32 ㎜ 花鍵內徑 d′=26 ㎜ 齒厚 b=4 ㎜ 有效齒長 L=30 ㎜ 圖 15 表 從動盤轂花鍵尺寸系列 從動盤外徑 D/㎜ 發(fā)動機轉矩 eT / 花鍵齒數n 花鍵外徑D? /㎜ 花鍵內徑d? /㎜ 齒厚 /㎜ 有效齒 長 l/㎜ 擠壓應力? /M aP 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 410 430 450 50 70 110 150 200 280 310 380 480 600 720 800 950 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 23 26 29 32 35 35 40 40 40 40 45 45 52 18 21 23 26 28 32 32 32 32 32 36 36 41 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 20 20 25 30 35 40 40 45 50 55 60 65 65 10 10． 8 11． 3 11． 5 10． 4 12． 7 10． 7 11． 6 13． 2 15． 2 13． 1 13． 5 12． 5 摩擦片的材料選取 摩擦片是離合器的主要零件，它的性能對離合器有很大影響。 摩擦片的性能應滿足以下幾個方面的要 求 ： （ 1） 應具有較穩(wěn)定的摩擦系數，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對摩擦系數的影響小 ； （ 2） 要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應耐磨 ； （ 3） 要有足夠的機械強度，尤其在高溫時的機械強度應較好 ； （ 4） 熱穩(wěn) 定性要好，要求在高溫時分離出的粘合劑 較少，無味，不易燒焦 ； （ 5） 磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面 ； （ 6） 油水對摩擦性能的影響應最小 ； （ 7） 結合時應平順而無“咬住”和“抖動”現象 。 由以上的要求 ,目前車用離合器上廣泛采用石棉 纖維 摩擦片，是由耐熱和化學穩(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，其摩擦系數大約在 左右。這種摩擦片的缺點是材料的性能不穩(wěn)定，溫度，滑磨速度及單位壓力的增加都將摩擦系數 16 的下降和磨損的加劇。 所以目前正在研制具有傳熱性好、強度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數（可達 左右）的粉末冶金摩擦片 和陶瓷摩擦 材料等。在該設計中 汽車使用條件良好，所以仍 選取的是石棉合成物制成的摩擦材料。 扭轉減振器的 設計 扭轉減振器 是從動盤的主要零件之一，其具有以下功能： （ 1）降低發(fā)動機曲軸與傳動系接合部分的扭轉剛度，調諧傳動系扭振固有頻率； （ 2）增加傳動系扭振阻尼買一只扭轉共振響應振幅，并衰減因沖擊而產生的瞬態(tài)扭振； （ 3）控制動力傳動系總成怠速時離合器與變速器的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振及噪聲； （ 4）緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。 扭轉減 振器的 介紹 扭轉減 振 器主要由彈性元件 （ 減 振 彈簧或橡膠 ） 和阻尼元件 （ 阻尼片 ） 等組成 ，其主要功用是 為了降低汽車傳動 系的振動，通常在傳動系中串聯(lián)一個彈性 阻尼裝置，它就是裝在離合器從動盤上的扭轉減振器。其彈性元件用來降低傳動系前端的扭轉剛度，降低傳動系扭振系統(tǒng)三節(jié)點振型的固有頻率，以便將較為嚴重的扭振車速 移出常用車速范圍 (當然，在實際中要做到這一點是非常困難的 )；其阻尼元件用來消耗扭振能量，從而可有效地降低傳動系的共振載荷、非共振載荷及噪聲。 扭轉減震器具有線性和非線性兩種特性，單級線性減震器的特性，其彈性元件一般采用圓柱螺旋彈簧，在汽油機車中 ,且越來越趨向采用單級的減振器。 減振器結構尺寸簡圖如圖 所示。 圖 17 減振 彈簧 的 參數設計 根據《機械原理與設計》手冊， 選取 減 振 彈簧的材料 為 65 號彈簧鋼絲， 彈簧絲直徑 d=4mm,即根據布置上的可能性來確定減振器 彈簧設計相關尺寸。 （ 1） 減振彈簧的分布半徑 R1 ： R1的尺寸應盡可能取大些，一般取 R1=（ ～ ） d／ 2= 取 53(式中 d 為離合器摩擦片內徑 )。 （ 2） 減振彈簧數量 Z： 參看下表 ，表對摩擦片的外徑與減震彈簧的關系做了相關描述。 表 減振彈簧數量選取表 離合器摩擦片外徑 /㎜ 減振彈簧數量 Z 225～ 250 4～ 6 250～ 325 6～ 8 325～ 350 8～ 10 ＞ 350 10 以上 因為摩擦片外徑為 225mm，根據 表 取減震彈簧數： Z=6。 （ 3） 全部減振彈簧總的工作負荷 Pz ： Pz =T j ／ R1 （ ） 式中： Tj 為極限轉矩，乘用車取 Tj = T maxe 。 Tj 代入上式得： Pz = Tj ／ R1 = T maxe ／ R1=5965N。 （ 4） 單個減振彈簧的工作負荷 P： /ZP P Z? （ ） 代入數據得 :P= Pz ／ Z=5965N／ 6=994N （ 5） 減振彈簧尺寸 ： 減震彈簧的各尺寸在圖 中已經標出。 彈簧中徑 Dc :一般由結構布置來決定 ,取 Dc =16 ㎜ 。 彈簧鋼絲直徑 d: 通常 d 取 3～ 4 ㎜，所以取 d=4 ㎜ 。 18 圖 減振彈簧計算簡圖 扭轉剛度： 10djKT? =10Tj =／ rad （ ） 彈簧剛度 K： 211000 dKK RZ? = 211000dkRz=／㎜ （ ） 減振彈簧的有效圈數 i： i=kDGdc348 （ ） 式中 ： G 為材料的剪切模量，對碳鋼可取 G=104 Mpa。 代入相關數據 得： i= 減振彈簧的總圈數 n,一般在 6 圈左右 n=i+（ ～ 2） =+=6。 減振彈簧的最小高度 lmin : lmin =n(d+? )≈=16 ㎜ 。 減振彈簧總變形量： l? =P／ R= ㎜ 。 減振彈簧自由高度 l? = lmin + l? = ㎜ 。 減振彈簧預變形量 39。l? ： l?? =1kZRTn （ ） 式中： nT 是預緊力矩， ? =。 數據代入公式（ ）得： l?? = ㎜ 。 減振彈簧安裝工作高度 l： l= l? － l?? =22 ㎜ 。 彈簧校核： 彈簧絲截面上的最大切應力 τ： 28 0 .51FCdC? ? ???????? （ ） 19 式中： C 為纏繞比： cDCd?， C=4； F 為所受載荷， F=。 將數據代入式（ ）中得： τ=， 65 號彈簧鋼絲的許用切應力 ??? =, ????? ,所以滿足剛度要求。 （ 6） 從動片相對從動盤轂的最大轉角 : ? =2 arcsin( l?? ／ 2R1 ) （ ） 式中 l?? = l? l?? =6 ㎜ ,代入上式得 ? =176。 （ 7） 限位銷直徑 d′:d′按結構布置選定，一般 d′=～ 12 ㎜ ,取 d′=10㎜ 。 本章小結 本章 主要是 對 從 動盤進行 設計 ， 對從動片的尺寸設計、從動盤轂的尺寸選擇，從動盤轂的強度校核，最后對各部分的緊固方式、材料做出的選擇。 對 扭轉減震器的 周置 彈簧進行 計算，最后校核彈簧的剛度。 20 第 5章 離合器膜片彈簧的設計 膜片彈簧有眾多優(yōu)其他彈簧的優(yōu)點，廣泛的被采用， 它具有較理想的非 線性彈性特性，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，零件數目少，質量小等優(yōu)點，是離合器重要結構之一。 膜片彈簧的結構特點 膜片彈簧是膜片彈簧離合器中最重要的零件，它由碟簧部分和分離指部組成，兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用， 膜片彈簧的結構如下圖 ， 從圖中可以看出，膜片彈簧在結構形狀上分為兩部分。在膜片彈簧的大端處為一完整的截錐體，像圖 （ b） 的樣子，它的形狀像一個無底的碟子和一般機械上用的碟形彈簧完全一樣，故稱作碟簧部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。碟形彈簧的彈性作用 是這樣：沿其軸線方向加載，碟簧受壓變平，卸載后又恢復原形如圖 （ b） 所示?？梢哉f膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結構形式。所不同的是，在膜片彈簧上還包括有徑向開槽部分。膜片彈簧上的徑向開槽部分像一圈瓣片，它的作用是，當離合器分離時作為分離杠桿。故它又稱分離爪。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長方圓形孔。這樣做，一方面可以減少分離爪根部應力集中，一方面又可用來安置銷釘固定膜片彈簧，分離爪根部的過渡圓角 R＞ 。綜合來說，膜片彈簧是由碟簧和分離 爪 組合在一起的一種特殊碟形彈簧。 （ a）膜片彈簧 （ b）碟形彈簧 圖 膜片彈簧和碟形彈簧 膜片彈簧分正裝、反裝兩種，因為本設計采用的 推式 模式 ， 所以選擇 正裝。離合器在分離和接合時，膜片彈簧的加載情況不一樣，相應的有兩種加載方式和變形情況： ⑴ 當離合器 分離時 當分離軸承以 P2 力作用在膜片彈簧的小端時，支承環(huán) 4 逐漸不起作用，而支承環(huán) 5 21 開始起作用。當 P2 力達到一定值時，膜片彈簧被壓翻。分離時在膜片彈簧 的大端處及小端處將進一步產生附加變形 f1? 和 f2? 。見圖 (c)此時膜片