【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，形狀為碟形，開(kāi)有徑向切槽，切槽內(nèi)端連通，外端為圓孔。兩個(gè)切槽之間鋼板形成一個(gè)彈性杠桿，即是壓緊彈簧又是分離杠桿。 壓緊裝置：壓緊裝置由壓盤、離合器蓋、膜片彈簧、支承圈、定位鉚釘、分離鉤、傳動(dòng)片組成。 接合狀態(tài)：彈簧將壓盤、飛輪及從動(dòng)盤互相壓緊，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪及壓盤通過(guò)摩擦面的摩擦力矩傳至從動(dòng)盤。 分離過(guò)程：踩下踏板，套在從動(dòng)盤轂滑槽中的撥叉，便推動(dòng)從動(dòng)盤克服壓緊彈簧的壓 力右移而與飛輪分離，摩擦力消失，從而中斷了動(dòng)力傳動(dòng)。 接合過(guò)程：緩慢地抬起離合器踏板，使從動(dòng)盤在壓緊彈簧壓力作用下左移與飛輪恢復(fù)接觸，二者接觸面間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩逐漸增加，離合器從完全打滑、部分打滑，直至完全接合。 膜片彈簧離合器工作原理 由圖 可知，離合器蓋 1 與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪用螺栓緊固在一起，當(dāng)膜片彈簧 3被預(yù)加壓緊，離合器處于接合位置時(shí)，由于膜片彈簧大端對(duì)壓盤 5 的壓緊力，使得壓盤與從動(dòng)盤 6摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)離合器蓋總成隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) (構(gòu)成離合器主動(dòng)部分 )，就通過(guò)摩擦片上的 摩擦轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)從動(dòng)盤總成和變速器一起轉(zhuǎn)動(dòng)以傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力要分離離合器時(shí)，將離合器踏板 8 踏下，通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)，使分離軸承總成 7前移推動(dòng)膜片彈簧分離指，使膜片彈簧呈反錐形變形，其大端離開(kāi)壓盤，壓盤在傳動(dòng)片的彈力作用下離開(kāi)摩擦片，使從動(dòng)盤總成處于分離位置，切斷了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞。 膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn) 膜片彈簧離合器與其他形式離合器相比，具有一系列優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 膜片彈簧離合器具有較理想的非線性彈性特性； （ 2） 膜片彈簧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 7 小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小； （ 3） 高速旋 轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定； （ 4） 膜片彈簧以整個(gè)圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻； （ 5） 易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)； （ 6） 膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好 [12]。 （ a）接合位置 （ b）分離位置 1離合器蓋 2鉚釘 3膜片彈簧 4支撐環(huán) 5壓盤 6摩擦片 7分離軸承總成 8離合器踏板 9輸出軸 圖 膜片彈簧離合器的工作原理圖 膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)基本要求 膜片彈簧設(shè)計(jì)的基本要求如下： （ 1） 能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩； （ 2） 接合過(guò)程要平衡、柔和，使汽車起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊； （ 3） 分離時(shí)要迅速、徹底； （ 4） 離合器從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換擋時(shí)變速器齒輪輪齒間的沖擊并方便換擋； （ 5） 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)具有可靠的強(qiáng)度，應(yīng)注意平衡并免受離心力的影響； （ 6） 應(yīng)使汽車傳動(dòng)系避免共振，具有吸收共振、沖擊和減小噪聲的能力； （ 7） 操縱輕便，工作性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng) [22]。 本章小結(jié) 本章主要介紹了膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)方式 及其組成和工作原理，通過(guò) 8 對(duì)膜片彈簧離合器的類型 對(duì)比 ，確定本設(shè)計(jì) 的 離合器 為拉式膜片彈簧離合器。還介紹了膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)及其設(shè)計(jì)的基本要求。 9 第 3 章 膜片彈簧離合器 零部件 的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 摩擦片基本結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的選擇 為了可靠地利用離合器中的摩擦傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 ,離合器靜摩擦力矩 (實(shí)為力偶矩 )T應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 T,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 : = （ ） 式中 ： β 離合器的后備系數(shù) ,必須大于 1。 根據(jù)摩擦定律 , 靜摩擦力矩可寫為 : =? ZRc （ ） 式中 ： 壓盤加于摩擦片的工作壓力 ， N。 Z摩擦面數(shù)目 。 ? 摩擦系數(shù) ,計(jì)算時(shí)一般取 。 Rc摩擦片平均半徑 ， mm。 假定摩擦片上的壓力均勻分布 ,則 : = （ ） 式中 ： D摩擦片外徑 ， mm。 d摩擦片內(nèi)徑 ， mm。 當(dāng) d/D? 時(shí) , Rc可相當(dāng)準(zhǔn)確地由下式計(jì)算 : Rc= （ ） 壓盤工作壓力 為摩擦面單位壓力 與一個(gè)摩擦面的面積 A之積 = = 將上式與式 代入式 可得 : 10 Tc= Temax= D3(1C3) （ ） 式中 : C摩擦片內(nèi)、外半徑之比， Ｃ＝ d/Ｄ 。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Temax已知，離合器結(jié)構(gòu)型式和摩擦片材料已定， Ｚ 和 f 便已定，根據(jù)式 、單位壓力和摩擦片尺寸應(yīng)滿足的關(guān)系式，例如， 選好 和 ，則摩擦片尺寸即可確定 。 后備系數(shù) 是離合器的重要參數(shù)，它能反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度．在選擇 時(shí)，應(yīng)從以下考慮出發(fā)，摩擦片在使用中磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩；要能防止離合器 自 身滑磨過(guò)大；要防止傳動(dòng)系過(guò)載。為了可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過(guò)大 , 不可過(guò)??；為使離合器尺寸不致過(guò)大，防止傳動(dòng)系嚴(yán)重過(guò)載，保證操縱輕便， 又 不可過(guò)大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大，當(dāng)使用條件較好，離合器壓緊彈簧壓力在使用過(guò)程中可以調(diào)整或變化不大時(shí)， 應(yīng)選小些。使用條件惡劣，需要拖帶掛車時(shí)，為提高起步能力，減少離合器滑磨， 應(yīng)選大些為宜．通常 值，對(duì)于中型貨車為 ～ 。 單位壓力 的選擇應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備系數(shù)的大小、摩擦片外徑、摩擦片材料以及質(zhì)量等因素．若離合器使用頻繁，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較小，則 應(yīng)取小些，反之 則 可取大些．當(dāng)摩擦外徑較大時(shí)，為降低摩擦片外援的熱負(fù)荷， 應(yīng)降低．當(dāng)采用摩擦材料時(shí)， 在 (N/mm2)范圍內(nèi)選取 。 摩擦片尺寸主要外徑 Ｄ 和內(nèi)徑 d． Ｄ 可根據(jù)已知參數(shù)按式 3－ 5 估算． 摩擦片尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)ＪＢ 145774。所選的 D 應(yīng)使 最大圓周速度不超過(guò)6570m/s。內(nèi)、外徑之比 C 在 之間。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，查資料可知 Temax=165N m（ 35000r/min ）； Pemax=100kw（ 10000r/min）。 查資料選取 ?=， Z=2， P0= MPa， C=， =2 由公式 11 D = = 取 D= 250mm 則 d=155mm 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤總成主要由從動(dòng)盤轂、摩擦片、從動(dòng)片、扭轉(zhuǎn)減震器等組成。 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)盤本體上設(shè)徑向切口。 設(shè)計(jì)從動(dòng)盤時(shí)應(yīng)該注意滿足以下幾個(gè)方面的要求： （ 1） 為了減少變速器換擋時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小； （ 2） 為了保 證汽車平穩(wěn)起步摩擦面上的壓力分布均勻，從動(dòng)盤應(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)盤應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減震器； （ 4） 要有足夠的抗爆裂力 [17]。 從動(dòng)片設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)，要盡量減輕其重量，并應(yīng)該使其質(zhì)量的分布盡可能的靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這是因?yàn)樵谄囆旭傊羞M(jìn)行換擋時(shí)，首先要 切斷動(dòng)力分離離合器，而在變速器掛擋的過(guò)程中，與變速器第一軸相連的離合器從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速一定要發(fā)生變化，或者是增速，或者是減速。離合器從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，慣性使變速器換擋齒輪的輪齒間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步器裝置加速磨損。慣性力的大小與從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以減輕變速器換擋時(shí)的沖擊，從動(dòng)片一般都做得比較薄，通常用 ～ 厚的鋼板沖壓而成。從動(dòng)片的材料與其結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，本設(shè)計(jì)選用整體式從動(dòng)片，整體式即不帶波形彈簧片的從動(dòng)片，用高碳鋼 (50 或 85 號(hào)鋼 )或 65Mn 鋼板，熱處理 硬度 38～ 48HRC，厚度選取為 。 從動(dòng)盤轂設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤毅的花鍵孔與變速器第一軸前端的花鍵軸以齒側(cè)定心矩形花鍵的動(dòng)配合相聯(lián)接，以便從動(dòng)盤毅能作軸向移動(dòng)?；ㄦI的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動(dòng)盤外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩按 GB114474 選取 (見(jiàn)表 )。從動(dòng)盤 轂 花鍵孔鍵齒的有效長(zhǎng)度約為花鍵外徑尺寸的 (～ )倍 (上限用于工作條件惡劣的離合器 )，以保證從動(dòng)盤毅沿 12 軸向移動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生偏斜。從動(dòng)盤毅通常由 40Cr、 45 號(hào)鋼、 35 號(hào)鋼鍛造，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度在 28～ 32HRC，本設(shè)計(jì)選 45 號(hào)鋼。 表 GB114474 從 動(dòng) 盤外 徑D/mm 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn)矩 maxeT /Nm 花 鍵 齒 數(shù) n 花 鍵 外 徑 D/mm 花 鍵 內(nèi) 徑 d/mm 鍵 齒寬 b/mm 有 效 齒 長(zhǎng) l/mm 擠 壓 應(yīng) 力 ? /MPa 160 50 10 23 18 3 20 10 180 70 10 26 21 3 20 200 110 10 29 23 4 25 225 150 10 32 26 4 30 250 200 10 35 28 4 35 280 280 10 35 32 4 40 300 310 10 40 32 5 40 325 380 10 40 32 5 45 350 480 10 40 32 5 50 380 600 10 40 32 5 55 410 720 10 45 36 5 60 由于 本次設(shè)計(jì)從動(dòng)盤外徑為 D=250mm 由表 選取得： 花鍵齒數(shù) n=10； 花鍵外徑 39。D =35mm； 花鍵內(nèi)徑 39。d =28mm； 鍵齒寬 b=4mm； 有效齒長(zhǎng) l =35mm； 擠壓應(yīng)力 擠壓? =。 花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過(guò)大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計(jì)算， 擠壓應(yīng)力的計(jì)算公式： nhlP?擠壓? （ MPa） （ ） 式中： P— 花鍵的齒側(cè)面壓力， N。它由下式確定： 13 ZdD TP e )( 4 m ax???? （ ） 式中： D? ， d? — 分別為花鍵外徑及內(nèi)徑， mm； Z — 從動(dòng)盤轂的數(shù)目； maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， Nm； n — 花鍵齒數(shù)； h — 花鍵齒工作高度， m； h=( 39。D 39。d )/2； l — 花鍵有效長(zhǎng)度， m。 代入 公式（ ） 得： NP 33 1)2835( 1 9 04 ??????? 代入公式（ ）得： M P aM P a 63 ????? ?? ?擠壓? 經(jīng)校核所選尺寸符合強(qiáng)度要求。 壓盤設(shè)計(jì) 對(duì)壓盤結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的要求： （ 1） 壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量，以增大熱容量，減小溫升，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。 （ 2） 壓盤應(yīng)具有較大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為15～ 25mm。 （ 3） 與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于 15～ 20gcm。 （ 4） 壓盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面得距離）公差要小 [18]。 壓盤參數(shù)的選擇和校核 壓盤的材料選用 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。壓盤應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。壓盤的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于 。壓盤殼用 14 M8 12mm 螺栓將其一端固定在飛輪端面上，另一端固定在壓盤端面上。 壓盤的外徑可根據(jù)摩擦片的外徑由結(jié)構(gòu)確定。為了使每次接合的溫升不致過(guò)高，壓盤應(yīng)具有足夠大的質(zhì)量以吸收熱量；為了保證在受熱情況下不致翹曲變形，壓盤應(yīng)具有足夠大的剛度且一般都較厚 (載貨汽車的離合器壓盤， 其厚度一般不小于 15mm)。本設(shè)計(jì)初選壓盤厚為 24mm。壓盤的外徑略大于摩擦片外徑 D，取壓盤外徑為 272mm，內(nèi)徑略小于摩擦片內(nèi)徑 d，取壓盤內(nèi)徑為 150mm。此外，壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)注意其通風(fēng)冷卻要好，例如在壓盤體內(nèi)鑄出導(dǎo)風(fēng)槽。 壓盤的厚度初步