【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?? ? （ ） 17 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 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 ()，可查表選取經(jīng)檢查 ,合格。 （ 7）離合器的接合升溫 ????? mcWt ? 176。C （ ） 式（ ）中 ,t—— 壓盤(pán)溫升 ,不 超過(guò) 10~8 176。C ； c—— 壓盤(pán)的比熱容， ?c J/(Kg176。C)； γ —— 傳到壓盤(pán)的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤(pán)； ?? 。 m —— 壓盤(pán)的質(zhì)量； 3?m Kg 。 將數(shù)據(jù)帶入（ ）中得 ?t 176。C ，合格。 壓盤(pán)設(shè)計(jì) 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤(pán)的方法有三種： （ 1） 凸臺(tái) — 窗孔式：它是將壓盤(pán)的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過(guò)二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤(pán)上，此方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多；缺點(diǎn)：壓盤(pán)上凸臺(tái)在傳動(dòng)過(guò)程中存在滑動(dòng)摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。 （ 2） 徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤(pán)連接在一起，此傳動(dòng)的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它 沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)部分，因而不存在磨損，同時(shí)踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時(shí)壓盤(pán)和離合器蓋徑向相對(duì)位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲。 （ 3） 徑向傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式：它用彈簧鋼制的傳動(dòng)片將壓盤(pán)與離合器蓋連接在一起，除傳動(dòng)片的布置方向是沿壓盤(pán)的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式相同。 經(jīng)比較，我選擇徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。 傳力片在不同的離合器結(jié)構(gòu)中，起的作用不完全相同。在膜片彈簧離合器中的壓 18 盤(pán)傳力片，除了要承擔(dān)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩之外，還要依靠傳力片的彈性作用使 壓盤(pán)分離。壓盤(pán)通過(guò)傳力片和離合器蓋相連而被驅(qū)動(dòng)。根據(jù)對(duì)傳力片的功能要求，決定了他的一端用鉚釘固定在壓盤(pán)上，另一端用螺釘與離合器蓋相連，它們沿圓周切向分布，一遍布置有 3～ 4 組，而每組由 3～ 4 個(gè)彈性薄片組成。片厚一般為 1～ ，保證其既有足夠的軸向彈性使壓盤(pán)容易分離，又有足夠的強(qiáng)度不至于因彎曲拉壓而斷裂。 壓盤(pán)的選材 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 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。 壓盤(pán)是離合器的主要部分，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)片轉(zhuǎn)動(dòng)，在單片離合器中的壓盤(pán)常采用凸臺(tái)式連接方式。 壓盤(pán)一般做的比較厚（一般不小于 10mm）而且在內(nèi)緣做成一定錐度以彌補(bǔ)壓盤(pán)因受熱變形后內(nèi)緣的凸起。 壓盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)，在初步確定壓盤(pán)厚度以后，應(yīng)校核離合器接合一次時(shí)的溫升，它不應(yīng)超過(guò) 8— 10℃。 cmL??? （ ） 式中， ? —— 溫升； L—— 滑磨功； c—— 壓盤(pán)比熱容 c=； ? — 分配到壓盤(pán)上的滑磨功所占百分比； 單片離合器 ? =。 m— 壓盤(pán)質(zhì)量 取 3Kg。 帶 入（ ）中得， 4 4 0 2 1 ????? cmL?? ℃ 合格。 壓盤(pán)形狀一般比較復(fù)雜而且還要求耐磨、傳熱性好，通常要灰鑄鐵鑄成硬度為HB170— 227。 凸臺(tái)強(qiáng)度校核 AF?? （ ） 式中， F— 作用在每個(gè)凸臺(tái)的力 A— 離合器蓋魚(yú)凸臺(tái)的接觸面積 19 凸ZRZZTF ce 3m a x1? （ ） 單片離合器 Z=1， cZ =2。 )(m a x3 M P aATZR ZZec凸擠 ?? （ ） 凸臺(tái)擠壓應(yīng)力 10— 15MPa。 離合器蓋設(shè)計(jì) 離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過(guò)它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤(pán)，此外它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿 的支承殼體。 離合器分離杠桿支承在離合器蓋上，如果蓋剛度不夠，則當(dāng)離合器分離時(shí)，可能會(huì)使蓋產(chǎn)生較大的變形。為了減輕重量和增加剛度，轎車(chē)的離合器蓋常用厚度約為3～ 5mm 的低碳鋼板（如 08 鋼板）沖壓成比較復(fù)雜的形狀。 試驗(yàn)表明，摩擦片的磨損是隨壓盤(pán)溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤(pán)工作表面超過(guò)200~180 176。C 時(shí)摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤(pán)，工作表面的瞬時(shí)溫度一般在 180 176。C 以下。在特別頻繁 的使用下，壓盤(pán)表面的瞬時(shí)溫度有可能達(dá)到1000℃。過(guò)高的溫度能使壓盤(pán)受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不高，除要求壓盤(pán)有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤(pán)上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤(pán)內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱效果，故不需作另外設(shè)置。 離合器蓋內(nèi)裝有壓盤(pán)、分離桿、壓緊彈簧等零件，因此它相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪曲軸中心線必須要有良好 的定心對(duì)中，否則會(huì)破壞系統(tǒng)整體的平衡，嚴(yán)重影響離合器的正常工作。 扭轉(zhuǎn)減振器 扭轉(zhuǎn)減振器的概述 扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件和阻尼元件等組成，彈性元件的主要作用是降低傳 20 動(dòng)系的首段扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地散振動(dòng)能量。因此，扭轉(zhuǎn)減振器具有一下功能： （ 1） 見(jiàn)底發(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， 抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊產(chǎn)生的瞬間扭振。 （ 3） 控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，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)減振器主要參數(shù)的選擇 減 振 器極轉(zhuǎn)矩 : m a x ?? ej TT Nm 摩擦轉(zhuǎn)矩 : m a x ?? eTT? Nm 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 : m a x ?? en TT Nm 極限轉(zhuǎn)角 : 12~3?j? 176。 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán) 21 減振彈簧的安裝位置 2)~(0 dR ? （ ） 結(jié) 合 502 0 ?? Rd mm，得 0R 取 40mm， 則 20 ?dR。 全部減振彈簧總的工作負(fù)荷 ZP 33001 ?? RTP jZ N （ ） 單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷 P 500?? ZPP Z N （ ） 式中： Z—— 減振彈簧的個(gè)數(shù) 根據(jù)表 33選擇：取 Z=6。 表 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取 摩擦片的外徑 D/mm 225～ 250 250～ 325 325～ 350 〉 350 Z 4～ 6 6～ 8 8～ 10 〉 10 減振彈簧尺寸 （ 1） 選擇材料，計(jì)算許用應(yīng)力 根據(jù)《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》 (機(jī)械工業(yè)出版社 )采用 65Mn 彈簧鋼絲， 設(shè)彈簧絲直徑4?d mm, 1620?b? MPa,? ? ?? b?? MPa。 （ 2） 選擇旋繞比，計(jì)算 曲度系數(shù) 根據(jù)下表 34 選擇旋繞比 表 旋繞比的薦用范圍 d/mm ~ 1~ ~ 6~ 16~7 42~18 C 14~7 12~5 10~5 9~4 8~4 6~4 確定旋繞比 4?C ，曲度系數(shù) )44()14( ????? CCCK （ 3） 強(qiáng)度計(jì)算 ? ? 2 ?? ?? CKFd j mm （ ） 22 與原來(lái)的 d 接近，合格。 中徑 ： 162 ??CdD mm；外徑 ： 202 ??? dDD mm。 （ 4） 極限轉(zhuǎn)角 12~32a r c s in2 0 ??? Rlj?176。取 823.?j? 176。，則 ??l mm （ 5）剛度計(jì)算 彈簧剛度 5 2)( 21 ???? lFFk mm （ ） 其中， 2F 為最小工作力， 12 FF ? 。 彈簧的切變模量 80000?G MPa，則彈簧的工作圈數(shù) 0 331 ???? kCGdCF dGn l （ ） 取 4?n ，總?cè)?shù)為 61?n 。 （ 6）彈簧的最小高度 16min ??dnl mm （ 7）減振彈簧的總變形量 39。 ??? kPl mm （ 8）減振彈簧的自由高度 39。m in0 ???? lll mm （ 9）減振彈簧預(yù)緊 變形量 ?? kZRTl ? mm （ 10）減振彈簧的安裝高度 2210 ??? lll mm （ 11）定位鉚釘?shù)陌惭b位置 取 522?R mm ，則 8 5 9 3 6 4 4 7 ?j? 176。， ??l mm ， ?k mm ，?n ，合格。 23 從動(dòng)軸的計(jì)算 選材 40Cr 調(diào)質(zhì)鋼可用于載荷較大而無(wú)很 大沖擊的重要軸，初選 40Cr 調(diào)質(zhì) 。 確定軸的直徑 3 nPAd? （ ） 式中： A—— 由材料與受載情況決定的系數(shù)。 表 軸常用幾種材料的 ??? 及 A 值 軸的材料 Q235A， 20 Q275， 35 （ 1Cr18Ni9Ti） 45 40Cr,35SiMn 38SiMnMo,3Cr13 ?? aMP/? 15～ 25 20～ 35 25～ 45 35～ 56 A 149～ 126 135～ 112 126～ 103 112～ 97 取 100?A ， n 為軸的轉(zhuǎn)速， 3500?n r/min，則 ?d mm，取 26?d mm。 本章小結(jié) 離合器是汽車(chē)傳動(dòng)系中的重要部件，他的構(gòu)造特性與發(fā)展和傳動(dòng)系緊密相關(guān)，因此首先必須了解汽車(chē)傳動(dòng)系的概貌以及離合器的主要結(jié)構(gòu)。 汽車(chē)離合器雖然有摩擦式、液力式、電磁式三種類(lèi)型，但摩擦式較為廣泛，所以本章系統(tǒng)介紹了膜片彈簧離合器的主要組成部件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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，并根據(jù)任務(wù)書(shū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，主要有：離合器主要零部件的計(jì)算，包括從動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算；摩擦片主要參數(shù)的選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算以及優(yōu)化；扭轉(zhuǎn)減振器與減震彈簧的計(jì)算。本章中最初的原始數(shù)據(jù)與比亞迪 F0 的數(shù)據(jù)類(lèi)似，故設(shè)計(jì)中參 24 考實(shí)際車(chē)型相比較，驗(yàn)證數(shù)據(jù)的有效性。 第 4 章 膜片彈簧的設(shè)計(jì) 膜片彈簧的概述 從圖 41 中可以看出，膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分，一部分在膜片彈簧大端處，為一個(gè)完整的截錐體，膜片彈簧的另一部分就是 它的徑向開(kāi)槽部分，像一圈伸出的手指，其作用是作為分離桿。離合器的分離正是利用這些徑向開(kāi)槽部分作為“杠桿”，使其碟簧部分脫開(kāi)與壓盤(pán)的接觸，故又稱(chēng)它為分離指。分離指與碟簧部分交界處的徑向槽較寬，呈長(zhǎng)方形圓孔。 圖 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 25 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。 膜片