【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 齒的有效長(zhǎng)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(dòng)盤(pán)轂沿軸向移動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生偏斜。 花鍵擠壓應(yīng)力校核公式如下： ? =nhlP（ MPa） （ ） 式中 ： P—— 花鍵的齒側(cè)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(nèi)徑， m。 Z—— 從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目 。 T maxe —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 。 N—— 花鍵齒數(shù) 。 h—— 花鍵齒工 作高度， m； 39。39。( ) / 2h D d?? ； l—— 花鍵有效長(zhǎng)度， m。 代入相關(guān)數(shù)據(jù)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(dòng)盤(pán)轂通常由 40Cr， 45 號(hào)鋼、 35號(hào)鋼鍛造，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理， HRC28～ 32。 根據(jù)從動(dòng)盤(pán)外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來(lái)選取從動(dòng)盤(pán)花鍵轂花鍵的有 關(guān)尺寸， 表 闡述了摩擦片外徑、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與從動(dòng)盤(pán)轂尺寸之間的關(guān)系，可以根據(jù)表 確定花鍵轂的尺寸： 花鍵齒數(shù) n=10 花鍵外徑 D′=32 ㎜ 花鍵內(nèi)徑 d′=26 ㎜ 齒厚 b=4 ㎜ 有效齒長(zhǎng) L=30 ㎜ 圖 15 表 從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸系列 從動(dòng)盤(pán)外徑 D/㎜ 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 eT / 花鍵齒數(shù)n 花鍵外徑D? /㎜ 花鍵內(nèi)徑d? /㎜ 齒厚 /㎜ 有效齒 長(zhǎng) l/㎜ 擠壓應(yīng)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(duì)離合器有很大影響。 摩擦片的性能應(yīng)滿足以下幾個(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 纖維 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) 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(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 汽車(chē)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(zhuǎn)減振器的 設(shè)計(jì) 扭轉(zhuǎn)減振器 是從動(dòng)盤(pán)的主要零件之一，其具有以下功能： （ 1）降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率； （ 2）增加傳動(dòng)系扭振阻尼買(mǎi)一只扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振； （ 3）控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)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(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。 扭轉(zhuǎn)減 振器的 介紹 扭轉(zhuǎn)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(chē)傳動(dòng) 系的振動(dòng)，通常在傳動(dòng)系中串聯(lián)一個(gè)彈性 阻尼裝置，它就是裝在離合器從動(dòng)盤(pán)上的扭轉(zhuǎn)減振器。其彈性元件用來(lái)降低傳動(dòng)系前端的扭轉(zhuǎn)剛度，降低傳動(dòng)系扭振系統(tǒng)三節(jié)點(diǎn)振型的固有頻率，以便將較為嚴(yán)重的扭振車(chē)速 移出常用車(chē)速范圍 (當(dāng)然，在實(shí)際中要做到這一點(diǎn)是非常困難的 )；其阻尼元件用來(lái)消耗扭振能量，從而可有效地降低傳動(dòng)系的共振載荷、非共振載荷及噪聲。 扭轉(zhuǎn)減震器具有線性和非線性兩種特性，單級(jí)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(jī)車(chē)中 ,且越來(lái)越趨向采用單級(jí)的減振器。 減振器結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖如圖 所示。 圖 17 減振 彈簧 的 參數(shù)設(shè)計(jì) 根據(jù)《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》手冊(cè)， 選取 減 振 彈簧的材料 為 65 號(hào)彈簧鋼絲， 彈簧絲直徑 d=4mm,即根據(jù)布置上的可能性來(lái)確定減振器 彈簧設(shè)計(jì)相關(guān)尺寸。 （ 1） 減振彈簧的分布半徑 R1 ： R1的尺寸應(yīng)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(nèi)徑 )。 （ 2） 減振彈簧數(shù)量 Z： 參看下表 ，表對(duì)摩擦片的外徑與減震彈簧的關(guān)系做了相關(guān)描述。 表 減振彈簧數(shù)量選取表 離合器摩擦片外徑 /㎜ 減振彈簧數(shù)量 Z 225～ 250 4～ 6 250～ 325 6～ 8 325～ 350 8～ 10 ＞ 350 10 以上 因?yàn)槟Σ疗鈴綖?225mm，根據(jù) 表 取減震彈簧數(shù)： Z=6。 （ 3） 全部減振彈簧總的工作負(fù)荷 Pz ： Pz =T j ／ R1 （ ） 式中： Tj 為極限轉(zhuǎn)矩，乘用車(chē)取 Tj = T maxe 。 Tj 代入上式得： Pz = Tj ／ R1 = T maxe ／ R1=5965N。 （ 4） 單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷 P： /ZP P Z? （ ） 代入數(shù)據(jù)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(jīng)標(biāo)出。 彈簧中徑 Dc :一般由結(jié)構(gòu)布置來(lái)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(jì)算簡(jiǎn)圖 扭轉(zhuǎn)剛度： 10djKT? =10Tj =／ rad （ ） 彈簧剛度 K： 211000 dKK RZ? = 211000dkRz=／㎜ （ ） 減振彈簧的有效圈數(shù) i： i=kDGdc348 （ ） 式中 ： G 為材料的剪切模量，對(duì)碳鋼可取 G=104 Mpa。 代入相關(guān)數(shù)據(jù) 得： i= 減振彈簧的總?cè)?shù) 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(yù)變形量 39。l? ： l?? =1kZRTn （ ） 式中： nT 是預(yù)緊力矩， ? =。 數(shù)據(jù)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(yīng)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(shù)據(jù)代入式（ ）中得： τ=， 65 號(hào)彈簧鋼絲的許用切應(yīng)力 ??? =, ????? ,所以滿足剛度要求。 （ 6） 從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂的最大轉(zhuǎn)角 : ? =2 arcsin( l?? ／ 2R1 ) （ ） 式中 l?? = l? l?? =6 ㎜ ,代入上式得 ? =176。 （ 7） 限位銷(xiāo)直徑 d′:d′按結(jié)構(gòu)布置選定，一般 d′=～ 12 ㎜ ,取 d′=10㎜ 。 本章小結(jié) 本章 主要是 對(duì) 從 動(dòng)盤(pán)進(jìn)行 設(shè)計(jì) ， 對(duì)從動(dòng)片的尺寸設(shè)計(jì)、從動(dòng)盤(pán)轂的尺寸選擇，從動(dòng)盤(pán)轂的強(qiáng)度校核，最后對(duì)各部分的緊固方式、材料做出的選擇。 對(duì) 扭轉(zhuǎn)減震器的 周置 彈簧進(jìn)行 計(jì)算，最后校核彈簧的剛度。 20 第 5章 離合器膜片彈簧的設(shè)計(jì) 膜片彈簧有眾多優(yōu)其他彈簧的優(yōu)點(diǎn)，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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)，是離合器重要結(jié)構(gòu)之一。 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 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(jié)構(gòu)如下圖 ， 從圖中可以看出，膜片彈簧在結(jié)構(gòu)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(gè)無(wú)底的碟子和一般機(jī)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(fù)原形如圖 （ b） 所示。可以說(shuō)膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結(jié)構(gòu)形式。所不同的是，在膜片彈簧上還包括有徑向開(kāi)槽部分。膜片彈簧上的徑向開(kāi)槽部分像一圈瓣片，它的作用是，當(dāng)離合器分離時(shí)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(zhǎng)方圓形孔。這樣做，一方面可以減少分離爪根部應(yīng)力集中，一方面又可用來(lái)安置銷(xiāo)釘固定膜片彈簧，分離爪根部的過(guò)渡圓角 R＞ 。綜合來(lái)說(shuō)，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?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的 推式 模式 ， 所以選擇 正裝。離合器在分離和接合時(shí)，膜片彈簧的加載情況不一樣，相應(yīng)的有兩種加載方式和變形情況： ⑴ 當(dāng)離合器 分離時(shí) 當(dāng)分離軸承以 P2 力作用在膜片彈簧的小端時(shí)，支承環(huán) 4 逐漸不起作用，而支承環(huán) 5 21 開(kāi)始起作用。當(dāng) P2 力達(dá)到一定值時(shí)，膜片彈簧被壓翻。分離時(shí)在膜片彈簧 的大端處及小端處將進(jìn)一步產(chǎn)生附加變形 f1? 和 f2? 。見(jiàn)圖 (c)此時(shí)膜片