【正文】 膜片彈簧在自由狀態(tài)下的圓錐底角α在10176?！?2176。范圍內(nèi)選擇。取α=10176。膜片彈簧小端半徑及分離軸承作用半徑膜片彈簧小端半徑由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸的花鍵外徑。 分離軸承作用半徑為標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)大于。按華健外徑選用=，也應(yīng)大于華健外徑35mm，取=20mm。分離指的數(shù)目和切槽寬及半徑分離指的數(shù)目n多取為18；切槽寬=～；=9～l0mm；半徑的取值應(yīng)滿足(r) δ2的要求。選取=，=9mm；=90mm，其滿足(r)的要求。支承圈平均半徑和膜片彈簧與壓盤的接觸半徑支承圈平均半徑與膜片彈簧與壓盤的接觸半徑的取值將影響膜片彈簧的剛度。應(yīng)略大于r且盡量接近r；應(yīng)略小于R且盡量接近于R。通過(guò)以上數(shù)據(jù)，可以用CATIA畫(huà)出膜片彈簧（） 膜片彈簧7 離合器操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 離合器踏板位置、行程和踏板力離合器踏板位置、行程和踏板力，對(duì)于駕駛員操作舒適性至關(guān)重要，應(yīng)從人體工程學(xué)進(jìn)行考慮。 踏板位置離合器踏板的操縱通常設(shè)計(jì)為由左腳控制，因此，踏板的最佳位置應(yīng)和左腳保持處在同一條直線上最為舒服，為此，離合器踏板在車內(nèi)的位置就要更偏左（對(duì)右側(cè)行車的汽車而言），它給車內(nèi)左側(cè)留下的橫向剩余空間就要小一些。在不操作離合器踏板時(shí)，左腳擱在在離合器踏板的左側(cè)，這樣左側(cè)空間會(huì)顯得更小；此外，腳和腿也要向左歪一些，不能正對(duì)前方。考慮到這些因素，大部分離合器踏板實(shí)際布置位置還需適當(dāng)靠右，即靠向人體中間部分。具體布置應(yīng)以人體左右對(duì)稱中心為準(zhǔn)向左移80~100，作為離合器踏板中心線的位置。踏板的最小高度是指，當(dāng)用腳趾在踏板中央處踩踏板到底時(shí)，允許左腳跟剛接觸及地板。對(duì)于面積7575的踏板，布置踏板高度時(shí)，若從其下邊沿起，距地板不小于150，這對(duì)于5%分位的女性的腳（從腳趾到腳跟，光腳為160）和95%分位的男性的腳（210）都可以包容。 踏板行程離合器踏板最大行程是指從踏板最高點(diǎn)至最低點(diǎn)所劃過(guò)的距離。踏板最大行程應(yīng)175mm；現(xiàn)今小轎車的踏板最大行程一般約為150mm。本次設(shè)計(jì)SUV選取踏板行程為150mm。踏板行程有若干臨界區(qū)影響離合器的接合品質(zhì)，可以看到其臨界區(qū)（點(diǎn)）是一下3個(gè)方面：（a）離合器踏板儲(chǔ)備行程。指從離合器完全分離時(shí)起到踏板行程終了間的距離，它至少應(yīng)留25的踏板行程以確保離合器在所有情況下都能徹底分離。因?yàn)楫?dāng)離合器系統(tǒng)因外界影響因素而表面升高時(shí)，若它的儲(chǔ)備行程過(guò)小，這就可能影響離合器徹底分離。因?yàn)楫?dāng)離合器系統(tǒng)因外界影響因素而溫度升高時(shí)，若它的儲(chǔ)備行程過(guò)小，就有可能影響離合器的徹底分離，造成變速器換檔時(shí)的齒輪撞擊，換檔力增加并加快同步器的磨損。（b）接合開(kāi)始點(diǎn)。它出現(xiàn)在離合器踏板往上抬的離合器接合過(guò)程中，位于儲(chǔ)備點(diǎn)或徹底分離點(diǎn)之上，若它距離儲(chǔ)備點(diǎn)超過(guò)50以上，就難以從腳感上確定踏板的位置，因?yàn)轷钻P(guān)節(jié)部位只能在50~60范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（c）接合調(diào)節(jié)區(qū)。它起于接合開(kāi)始而終于離合器的摩擦力矩等于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩之時(shí)，因?yàn)樵陔x合器的接合過(guò)程中，轉(zhuǎn)矩容量是從“0”到最大（已靠近踏板最高行程位置），故接合終了的的區(qū)域是變動(dòng)的。當(dāng)離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器的完全接合發(fā)生在踏板行程靠近終了頂部，而在部分負(fù)荷小轉(zhuǎn)矩時(shí)，則靠近于開(kāi)始接合點(diǎn)不遠(yuǎn)離合器就接合了。在正常行駛范圍內(nèi)，大部分離合器的接合發(fā)生在很窄的踏板行程之內(nèi)即可完成。 踏板力對(duì)于一定離合器總成，離合器踏板力取決于離合器分離軸承的輸出力及操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比（或杠桿比），加大傳動(dòng)比會(huì)使踏板力減小但行程增加。踏板力大小直接影響到對(duì)離合器操縱的輕便性。對(duì)于轎車和輕型卡車，其踏板力可?。狠^輕的踏板力：100較重的踏板力：130決定踏板力大小的主要因素是車輛的使用情況。例如商用汽車滿載越野行駛在邊緣地區(qū)，95%分位的男性駕駛員穿戴著厚的衣服和靴子，這就需要有較重的踏板力，這樣可供足夠的腳感反饋給駕駛員去適當(dāng)操作離合器。而與此完全相反的情況，輕巧的不帶負(fù)荷的小轎車，由5%分位的女性的穿著輕薄的衣服，下面光腳穿著涼鞋來(lái)駕駛，而行駛在平坦干燥的路面上，此時(shí)需要踏板力要在較輕的范圍，因?yàn)橐延凶銐虻母杏X(jué)反饋給駕駛員來(lái)控制離合器踏板，操作起來(lái)也很舒服。這類汽車如果踏板力過(guò)大反而不恰當(dāng)，難以接受。離合器踏板位置高度及其行程對(duì)踏板力的影響也需考慮，因踏板離地板高且行程大的車輛，操作離合器踏板時(shí)，腳要完全離開(kāi)地板，大腿也要抬離座椅。這種情況下踏板就要能支持腳和腿的重量，過(guò)小的踏板力就會(huì)使踏板輕易地移動(dòng)使離合器動(dòng)作，而且由于腳和腿沒(méi)有支撐，輕的離合器踏板力反而使離合器的控制更為困難。若有較大的踏板力，可以部分支撐腳和腿的重量，就能更為安全，舒適的操作。商用汽車的踏板力一般可取較為合適：=150重了一點(diǎn)：200若離合器踏板離地板較近且行程較短，操縱時(shí)腳跟可不離地板，腿完全依靠在座椅上，此時(shí)，踏板只需支撐腳的部分重量，采用輕的踏板力是適當(dāng)?shù)?，操作離合器也很舒適。 操縱系統(tǒng)周邊工作環(huán)境和時(shí)間因素的影響操作系統(tǒng)周邊工作環(huán)境對(duì)操作系統(tǒng)的功能，使用和安裝都有影響。在設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)時(shí)應(yīng)予以考慮，這將有助于改善系統(tǒng)使用的可靠性和維修性能提高顧客對(duì)產(chǎn)品的滿意程度。下面是要考慮的一些因素：元件安裝在支承面。要考慮到系統(tǒng)中各元件（如踏板、主油缸、只承銷等）在安裝支承處的剛度；靜態(tài)和動(dòng)態(tài)狀況。靜止不動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)與各不動(dòng)零件間有足夠間隙，運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)和相鄰的轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)零件有足夠間隙；維修空間。便于手和工具能容易地接近、安裝和拆修零件；污染。對(duì)容易進(jìn)水、進(jìn)塵、進(jìn)土、進(jìn)油的和易氧化的零件作必要的防護(hù)；熱。對(duì)離合器系統(tǒng)內(nèi)部和周圍的發(fā)熱器件（如壓盤、排氣管、催化變速器等），要注意隔熱，防止過(guò)高的溫度對(duì)操縱系統(tǒng)的影響。操縱系統(tǒng)元器件在污染、熱的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，就會(huì)使它們老化，失去原有的性能。系統(tǒng)中的零件若用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，大多很容易沾上塵土從而降低系統(tǒng)的效率，因此在操縱系統(tǒng)的元器件選擇材料時(shí)，要充分考慮到污染、溫度、潤(rùn)滑等因素在時(shí)間上的影響，以保證操縱系統(tǒng)工作的可靠性并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的性能。 離合器操縱系統(tǒng)常用的離合器操縱傳動(dòng)有機(jī)械式和液壓式。為了降低踏板力，在操縱傳動(dòng)中可引入助力裝置。 機(jī)械式傳動(dòng) 離合器操縱的機(jī)械式傳動(dòng)有兩類：桿系傳動(dòng)和拉索傳動(dòng)。（1）桿系傳動(dòng)圖 離合器制動(dòng)裝置1離合器踏板；2踏板臂；3控制閥；4制動(dòng)閥；5活塞；6制動(dòng)齒輪桿系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠，廣泛用與各種類型的汽車上。但摩擦和損耗都比較大；傳動(dòng)效率低；不能采用宜于司機(jī)操作的吊掛式踏板結(jié)構(gòu)，踏板處的地板密封困難；由于發(fā)動(dòng)機(jī)是經(jīng)彈性支承安裝在車架或車身上，而后者又剛性地支承著踏板軸，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的較大振動(dòng)以及車架和車身的變形都會(huì)影響其正常工作，為此，操作機(jī)構(gòu)的中間、連接件之一必須采用球型支座以避免運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干涉。當(dāng)離合器遠(yuǎn)距離操縱時(shí)，則桿系的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布置困難，踏板的自由行程將加大，剛度和可靠性也會(huì)變差。鋼索傳動(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但其壽命較短，傳動(dòng)效率也不高，僅用于一些輕型轎車中。 現(xiàn)在一般不采用桿系傳動(dòng)。（2）拉索傳動(dòng)當(dāng)駕駛員踏下離合器踏板時(shí)，拉線（鋼絲繩索）拉動(dòng)離合器分離杠桿，進(jìn)行分離操縱。a. 離合器接合時(shí)，調(diào)整機(jī)構(gòu)處于未被鎖止?fàn)顟B(tài)；b. 離合器分離時(shí)，拉線被收緊，拉線護(hù)套壓縮拉線彈簧，并帶動(dòng)其下端的鎖止推塊下移。鎖止推塊的錐面將鎖球向外緊壓在缸筒壁上，調(diào)整機(jī)構(gòu)被鎖止。這時(shí)，拉線護(hù)套下端被鎖止推塊和鎖球固定在缸筒壁上。接著踩下離合器踏板，拉線下端將上移，帶動(dòng)分離杠桿，使離合器分離；c. 當(dāng)放松離合器踏板回位時(shí)，拉線下端受拉力作用下移，夾持塊被拉到鎖球保持架的底面，與鎖球保持架一同向下運(yùn)動(dòng)，鎖球脫離鎖止推塊的錐面，自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)被松開(kāi)，恢復(fù)到離合器接合狀態(tài)；d. 離合器摩擦片磨損后，在離合器接合狀態(tài)下，拉線下端向下移動(dòng)一段距離，夾持塊帶動(dòng)保持架也下移動(dòng)一段距離，保持架通過(guò)其內(nèi)部的彈簧帶動(dòng)鎖止推塊向下移動(dòng)。波頓拉線彈簧和波形護(hù)套被壓縮，調(diào)整機(jī)構(gòu)處于新的平衡位置。圖 傳動(dòng)式操縱系統(tǒng)1離合器踏板；2助力彈簧；5拉索兩端固定點(diǎn)；4繩索自動(dòng)調(diào)整裝置；6–離合器操縱臂；7離合器分離臂；8離合器分離軸承；9離合器分離桿 液壓式傳動(dòng)液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)具有摩擦阻力小，傳遞效率高，接合平順等優(yōu)點(diǎn)。它結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，便于布置，不受車身和車架的變形的影響，是比較普遍采用的一種操縱型式。液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)由離合器踏板、離合器主缸、貯液室、離合器工作缸、進(jìn)油管和高壓油管等組成。液壓傳動(dòng)具有摩擦阻力小、傳動(dòng)效率高、動(dòng)作柔和及布置方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合遠(yuǎn)距離操縱離合器的分離和接合。由于油管的柔性，車架車身的變形對(duì)它的工作沒(méi)有任何影響。液壓式操縱系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)單：采下踏板，由主缸產(chǎn)生的油壓經(jīng)管路傳輸至工作缸——分缸，由分離缸中的活塞推桿推動(dòng)分離叉移動(dòng)離合器分離。離合器主缸主要由油缸、活塞及儲(chǔ)油室等零件組成。儲(chǔ)油室可以和油室做成一整體，也可以單獨(dú)設(shè)置。選擇單獨(dú)設(shè)置。目前通行的方法是把主缸安裝在駕駛室前圍板上，采用吊掛式踏板，也可以把主缸布置安裝在車架上。采用吊掛式踏板的布置方式，可不用在駕駛室地板上開(kāi)大孔，和拉索傳動(dòng)一樣，便于駕駛室的密封改善駕駛員的工作環(huán)境。選擇安裝在駕駛室前圍板上，采用吊掛式踏板。離合器分缸的功能是接受主缸輸送過(guò)來(lái)的液流和油壓，直接或間接的推動(dòng)分離軸承，使離合器分離。分缸一般裝在飛輪殼外，這種布置形式的分缸將通過(guò)分離叉推桿間接推動(dòng)分離軸承移動(dòng)。分缸中活塞的左右極限位置由限位塊和擋環(huán)限制。為了放出滲進(jìn)管路中的空氣，在分缸上裝有放氣螺釘分離叉推桿的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，以保證分離軸承和離合器分離桿之間有合適的間隙。特別是當(dāng)摩擦片磨損后，要隨時(shí)注意調(diào)整，以免因壓盤壓緊力不夠造成從動(dòng)盤打滑燒損。由于液壓式操縱機(jī)構(gòu)有許多優(yōu)點(diǎn)，而機(jī)械式操縱系統(tǒng)傳動(dòng)效率低，摩擦和損耗大，故選擇液壓式操縱系統(tǒng)。 助力器在機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)中，為了降低踏板力，改善駕駛員操作條件，常用各種助力器，用得較多的是機(jī)械式和液壓式，由于本操縱系統(tǒng)不用助力器，這里不作介紹。分離軸承間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，本系統(tǒng)不帶此機(jī)構(gòu)，不作介紹。 操作系統(tǒng)傳動(dòng)比的計(jì)算踏板總行程由自由行程和工作行程兩部分組成，前面章節(jié)已經(jīng)根據(jù)人體工程學(xué)要求所確定的踏板行程值=150，分離桿傳動(dòng)比，按下式初定操作系統(tǒng)的傳動(dòng)比：式中，是考慮傳動(dòng)中由于變形等原因造成的行程損失所取修正的系數(shù)，取；一般為2~4 ，取=3；為摩擦面數(shù)目，由于是單片式，；摩擦片與壓盤、飛輪之間的間隙；由前面章節(jié)計(jì)算知：。所以：由該校驗(yàn)離合器踏板力是否合適：式中，為壓盤的分離載荷，為為壓緊彈簧的總工作壓力==4050；為總的系統(tǒng)效率，~，這里取。所以：因?yàn)樵撥囆蜑檩p型卡車，踏板力在130N左右，無(wú)需助力裝置。：表 離合器操縱傳動(dòng)比一覽表：壓緊彈簧類型周置螺旋彈簧 ～ 7～12膜片彈簧～ 10～16中央彈簧 7～8 13～15本次設(shè)計(jì)為周置螺旋彈簧離合器，無(wú)需修正。 液壓傳動(dòng)各主要尺寸的確定。根據(jù)以上傳動(dòng)比選擇以及液壓操作系統(tǒng)主缸和分缸的直徑。由前面章節(jié)已經(jīng)知道：設(shè)計(jì)踏板時(shí)初選：設(shè)計(jì)離合器主缸和分缸時(shí)，可以初選：根據(jù)下式計(jì)算： 液壓式操作機(jī)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖結(jié)合離合器尺寸選?。核裕焊鶕?jù)踏板行程計(jì)算主缸行程：選取主缸最大行程：由于主缸和分缸缸徑相同，選取分缸行程： 油管設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在油管設(shè)計(jì)中，布置油壓管路時(shí)，留有足夠的長(zhǎng)度，以免發(fā)動(dòng)機(jī)在晃動(dòng)時(shí)使油管受到附加應(yīng)力；管子要有足夠的柔性，以便于安裝維護(hù)；管路的走向要注意熱源，防止管內(nèi)液油產(chǎn)生氣泡。由以上所有設(shè)計(jì)步驟及數(shù)據(jù)，經(jīng)整理可以畫(huà)出裝配圖（） 裝配圖總結(jié)本設(shè)計(jì)分析了本設(shè)計(jì)所要采用的的膜片彈簧離合器，對(duì)膜片彈簧離合器進(jìn)行了分類，闡述了膜片彈簧離合器的原理和組成，及其特性。通過(guò)詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程積累了大量的數(shù)據(jù)，并成功的繪制出了膜片彈簧離合器的成品圖。主要敘述了離合器的發(fā)展現(xiàn)狀，和它的工作原理，在此過(guò)程中，經(jīng)過(guò)對(duì)比結(jié)合，初步確定了合適的離合器結(jié)構(gòu)形式，選取了拉式膜片彈簧離合器，并且?guī)в信まD(zhuǎn)減振器，為后面的計(jì)算提供了理論基礎(chǔ)。在計(jì)算中，首先確定摩擦片外徑尺寸，然后根據(jù)該尺寸對(duì)其他部件總成進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)計(jì)。通過(guò)計(jì)算校核摩擦片外徑尺寸，計(jì)算選擇出其他部件的外形尺寸，再對(duì)其進(jìn)行校核，確定是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)包括對(duì)從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)校核，對(duì)壓盤的設(shè)計(jì)校核，對(duì)離合器蓋的設(shè)計(jì)校核及離合器蓋的設(shè)計(jì)校核和優(yōu)化。具體設(shè)計(jì)計(jì)算了摩擦片、扭轉(zhuǎn)減振器、膜片彈簧、壓盤、離合器蓋、傳動(dòng)片等多個(gè)部件總成在上述工作完成之后，通過(guò)計(jì)算機(jī)AutoCAD和CATIA軟件的學(xué)習(xí)運(yùn)用，對(duì)離合器總體裝配圖、從動(dòng)盤總成、壓盤、膜片彈簧、摩擦片進(jìn)行了繪制，在繪制的過(guò)程中對(duì)離合器的裝配又有了進(jìn)一步的理解，并且完善了計(jì)算部分的遺漏。這次的設(shè)計(jì)，可以對(duì)原有離合器的設(shè)計(jì)提出修改的建議，對(duì)其以后的設(shè)計(jì)過(guò)程起參考作用。通過(guò)這次設(shè)計(jì)達(dá)到了改進(jìn)原有離合器，提高該型汽車使用性，舒適性，并提高了汽車的工作效率的目的?？傊ㄟ^(guò)這次汽車離合器的設(shè)計(jì)，使我知道了許多離合器的形式，對(duì)離合器的工作原理和構(gòu)造有了清楚的認(rèn)識(shí)，通過(guò)大量的公式計(jì)算、資料的翻閱，豐富了我對(duì)汽車的了解，對(duì)汽車的喜愛(ài)，對(duì)汽車文化的向往。附件： 圖6 減振彈簧 圖7 減振盤圖8 摩擦片 圖9 膜片彈簧圖10 壓盤