【正文】 分離時提供壓盤升力SK5 65Mn壓盤鉚釘壓蓋鉚釘 固定壓盤和傳動片； 固定壓蓋和傳動片SWRM10~12 SWRCH6~10離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤高度（叢承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈的耐磨性，可采用HRc4050的10號鋼。離合器蓋常用厚度約為35mm的低碳鋼板（如08鋼板）沖壓。重型車常用鑄鐵的離合器蓋。為了加強(qiáng)冷卻，蓋上必須開許多通風(fēng)窗口。離合器蓋有壓盤、分離桿、壓緊彈簧等，因此相對發(fā)動機(jī)飛輪曲軸中心線必須要有良好的定心對中，常用方法有：用止口對中，鑄造的離合器蓋以外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口對中；用定位銷或定位螺栓對中。壓盤選用HT2040鑄造制成。它要有一定的質(zhì)量和剛度，壓盤應(yīng)與飛輪保持良好對中，進(jìn)行靜平衡。壓盤的摩擦工作面需平整光滑。壓盤殼用M812mm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。壓盤設(shè)計(jì)包括傳力方式的選擇及其幾何尺寸的確定兩個方面。1)傳力方式的選擇圖圖19傳力方式壓盤是離合器的主動部分，它和飛輪一起帶動從動盤轉(zhuǎn)動，單片常用的傳力方式有：凸臺式、鍵式、銷式。2）幾何尺寸的確定壓盤工作面的外徑要比摩擦片外徑大2~5mm，內(nèi)徑要比摩擦片內(nèi)徑小1~4mm。故本設(shè)計(jì)取外徑DY為230mm，內(nèi)徑dY為142mm。壓盤幾何尺寸歸納為如何確定它的厚度。壓盤一般可以做的比較厚，約為1525mm。設(shè)計(jì)取壓盤厚度為hy =20mm。3）壓盤應(yīng)有較大的質(zhì)量以增大熱容量，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)。中間盤可鑄出通風(fēng)槽或采用熱系數(shù)大的鋁合金壓盤。而且在內(nèi)緣做成一定錐度以彌補(bǔ)壓盤因受熱變形后內(nèi)緣凸起。壓盤設(shè)計(jì)時應(yīng)校核離合器接合一次時的溫升，不應(yīng)超過℃。溫升過高可以適當(dāng)增加壓盤厚度。校核公式如下： (71),式中，—溫升，℃ ；L—滑磨功，；—分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比，單片離合器=；c—壓盤的比熱容，對鑄鐵壓盤c=()。 —壓盤質(zhì)量，kg。 (72)離合器器起步時，其摩擦力矩就等于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，良好的平坦路面上道路阻力矩又很小，則,式中，—主動件的轉(zhuǎn)動慣量；—汽車整車質(zhì)量轉(zhuǎn)化為相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動慣量；—離合器滑磨時的發(fā)動機(jī)的角速度。 (73)—汽車總質(zhì)量；—車輪滾動半徑；—主傳動比；—變速器傳動比。通過計(jì)算，℃，雖然不是很理想，但是符合要求。（塊）的材料壓盤通常由灰鑄鐵鑄成，其金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度為HB170227。為了增加其機(jī)械強(qiáng)度，可另外 增添少量合金元素（如鎳、鐵鈦合金等）。傳力銷可采用中碳鐵（35號鋼），為了提高表面的耐磨性能，可進(jìn)行了滲碳處理。 傳動片常用3～4組，每組2～3片，～，一般由65Mn制成。根據(jù)相關(guān)條件綜合考慮后，選取傳動片為4組，每組2片，長為52mm，寬為12mm，；傳動片由65Mn制成。兩鉚釘孔的中心距離l為40mm，并根據(jù)壓盤的結(jié)構(gòu)尺寸，選取傳動片的安裝距離壓盤中心為155mm。選取傳動片安裝鉚釘型號為GB/T1091986 523，材料為15號鋼。 圖20傳動片的受力分析傳動片校核如下：1） 則平均每顆鉚釘切向力為： （74）α=arcsin（）=（75）。2）根據(jù)鉚釘所受的，校核鉚釘?shù)目辜魪?qiáng)度τ和傳動片的抗壓強(qiáng)度σ：根據(jù)相關(guān)已知參數(shù)，可得：δ=，m=2；d0=，[τ]=115MPa，[σ]=430MPa。則將各項(xiàng)數(shù)值代入公式得：； （76）。 （77） 因此，所選傳動片及鉚釘能滿足使用要求。8 螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算螺旋彈簧的兩端拼緊并磨平，螺旋彈簧的數(shù)目一般不得少于6個，而且應(yīng)該隨摩擦片外徑的增大而增加彈簧的數(shù)目。彈簧的數(shù)目Z應(yīng)該是分離桿數(shù)n的倍數(shù)，即Z=mn 式中：m為任意正整數(shù)。根據(jù)摩擦片的外徑D選定彈簧的數(shù)目Z（參考表12）,并根據(jù)離合器工作的總壓力，確定每一個彈簧的工作壓力。每一個彈簧的工作壓力不得超過1000N。表12周置圓柱螺旋彈簧的數(shù)目摩擦片外徑彈簧數(shù)目（個）摩擦片外徑彈簧數(shù)目（個）2006280~38012~18200~2809~12380~45018~30由前面計(jì)算可得摩擦片外徑為225mm，這里選取彈簧數(shù)目Z=16。則每一個彈簧的工作壓力=1000N。1）彈簧絲的直徑 （81） 式中為工作負(fù)荷，N。為許用應(yīng)力，MPa；C為彈簧指數(shù)（螺旋比），這里取C=；為曲度系數(shù)， (82)。 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：，取為5mm 。2）彈簧中經(jīng) （83） 帶入數(shù)據(jù)得彈簧中經(jīng)。 3）彈簧剛度 （84）式中，為離合器徹底分離時的彈簧最大負(fù)荷，一般規(guī)定 ，這里??；為離合器間隙。 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：。4)彈簧工作圈數(shù) （85） 式中為材料的剪切彈性模數(shù)。對于碳鋼：；帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：i=，取i=9圈；取整后K=。5）彈簧總?cè)?shù) n=i+（） （86） 汽車離合器上一般采用n=i+，即每端有3/4圈拼緊，并把端部鋼絲磨薄至直徑的1/4。所以n=。 6）工作負(fù)荷下的變形 f=F/K （87） 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：f≈。7）彈簧實(shí)際最大負(fù)荷 （88） 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： 8） 彈簧的最大應(yīng)力 （89）帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： 9）彈簧的自由高度 （810）式中，為彈簧最大負(fù)荷時的間隙。帶入數(shù)據(jù)得：。10）彈簧工作高度 （811） 帶入數(shù)據(jù)得：H≈經(jīng)計(jì)算均符合要求，所以設(shè)計(jì)合格。9 從動軸的計(jì)算1．選材40Cr調(diào)質(zhì)鋼可用于載荷較大而無很大沖擊的重要軸，初選40Cr調(diào)質(zhì) 。 2．確定軸的直徑 (91)式中，A為由材料與受載情況決定的系數(shù)，見表13表13軸常用幾種材料的及A值軸的材料Q235A，20Q275，35（1Cr18Ni9Ti）4540Cr,35SiMn38SiMnMo,3Cr1315～2520～3525～4535～56A149～126135～112126～103112～97取，n 為軸的轉(zhuǎn)速，r/min，則mm，取mm。10 操縱機(jī)構(gòu) 操縱機(jī)構(gòu)公用和設(shè)計(jì)要求汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員用來控制離合器分離又使之柔和接合的一套機(jī)構(gòu)。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機(jī)構(gòu)首先要求操作輕便。離合器操縱機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械式、液壓式、彈簧助力式、氣壓助力機(jī)械式等等。離合器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足的要求是：（1）踏板力要小，轎車一般在80150N范圍內(nèi)，貨車不大于150200N；（2）踏板行程對轎車一般在80150 mm范圍內(nèi)，對貨車最大不超過180mm；（3）踏板行程應(yīng)能調(diào)整，以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可復(fù)原；（4）應(yīng)有對踏板行程進(jìn)行限位的裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)因受力過大而損壞；（5）應(yīng)具有足夠的剛度；（6）傳動效率要高；（7）發(fā)動機(jī)振動及車架和駕駛室的變形不會影響其正常工作。本次設(shè)計(jì)的普通輪型離合器操縱機(jī)構(gòu)，采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。mm，mm，mm，mmmm，mm，mm，mm 離合器踏板行程計(jì)算踏板行程由自由行程和工作行程組成： （101）式中，為分離軸承的自由行程，一般為mm，取mm；反映到踏板上的自由行程一般為mm；、分別為主缸和工作缸的直徑；Z為摩擦片面數(shù)；為離合器分離時對偶摩擦面間的間隙，單片：mm，取mm；、、為杠桿尺寸。得：mm，mm，合格。圖21 液壓操縱機(jī)構(gòu)示意圖 踏板力的計(jì)算踏板力為　　　　　　?。?02）式中，為離合器分離時，壓緊彈簧對壓盤的總壓力；為操縱機(jī)構(gòu)總傳動比，；為機(jī)械效率，液壓式：%；為克服回位彈簧2的拉力所需的踏板力，在初步設(shè)計(jì)時，可忽略之。N，%；則N ，合格。分離離合器所作的功為 (103)式中，為離合器拉接合狀態(tài)下壓緊彈簧的總壓緊力，則 ，合格。結(jié) 論通過以上對膜片彈簧離合器總成機(jī)構(gòu)的工作原理的闡述及各構(gòu)件的計(jì)算說明，可以看出離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要從選材，尺寸約束，傳遞發(fā)動機(jī)扭矩，駕駛員操作等各方面的綜合考慮。計(jì)算方面：離合器的主要參數(shù)β，P0,D,d，結(jié)果按照基本公式運(yùn)算得出并通過約束條件，檢驗(yàn)合格。操縱機(jī)構(gòu)自由行程符合規(guī)格，總行程131mm180mm符合標(biāo)準(zhǔn)條件，在此前提下同時也保證了機(jī)件具有足夠的剛度，在有外部壓力的情況下不會輕易變形。設(shè)計(jì)所得尺寸既符合工作機(jī)理的需求又滿足安裝的要求。選材方面：摩擦片選用石棉基材料，保證其有足夠的強(qiáng)度和耐磨性、熱穩(wěn)定性、磨合性，不會發(fā)生粘著現(xiàn)象。扭轉(zhuǎn)減振器中的扭轉(zhuǎn)彈簧選用65Si2MnA，其中所含硅成分提高了機(jī)件的彈性，所含錳，加強(qiáng)了耐高溫性；設(shè)計(jì)后的離合器順利通過溫升校核，目的是防止摩擦元件過快地磨損和溫度過高。綜上所述，本次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)全部通過約束條件檢驗(yàn)，原件所使用的材料基本上符合耐磨，耐壓和耐高溫的要求，而且離合器尺寸合適，適宜安裝，能最高效率傳遞發(fā)動機(jī)扭矩，完全符合計(jì)劃書及國家標(biāo)準(zhǔn)。但是，我的設(shè)計(jì)中仍存在大量的錯誤和缺點(diǎn)，如加工精度問題等等。對于我在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯誤，希望老師和讀者批評指正。參考文獻(xiàn)[1] [M].. [2] [M]. . [3] [M]. .[4]濮良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì)[M].. [5] 余仁義,[J].. [6] 董麗霞,[M].. [7] 張金柱,韓玉敏,[M]..[8] [J].重慶工學(xué)院學(xué)報 .2002. [9] 王志明,胡樹根,[J].（12）. [10]羅頌榮,胡浩,[J].（3）[11] 張鐵山,高翔,夏長高,[J].（11）. [12] [M].. [13] A. C. Rao. Trans. On the Performance of Kinematic Chains. CSME [J] 12 No. 2 ,1998.[14] 夏華,胡亞民,[J]. ,2.致謝在這次設(shè)計(jì)中，我雖然做的不是很完善，也遇到了不少困難，不過在老師和同學(xué)的幫助下，我能夠得以完成本次設(shè)計(jì)，而且在這個過程中我也學(xué)到了不少東西。特別要指出的是，我非常榮幸能夠在陳佩江老師的指導(dǎo)下順利完成本項(xiàng)設(shè)計(jì)。陳老師嚴(yán)格要求，悉心關(guān)懷，從初始課題的選擇到課題的確定及設(shè)計(jì)具體項(xiàng)目的計(jì)劃過程，陳老師付出了很多心血和汗水。陳老師對待工作的一絲不茍和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)給了我莫大的鼓勵。尤其是在準(zhǔn)備考研期間，陳老師多次通過電話給予我真誠的指導(dǎo)，并且為我細(xì)心解答種種疑惑，還提出一些寶貴建議，給了我莫大的安慰和幫助，使我能夠很好的在緊張的時間內(nèi)全心投入的研究生考試的復(fù)習(xí)之中。沒有陳老師這樣的幫助和關(guān)懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，也更不會在考研復(fù)習(xí)中取得好的效果。在此再次向文老師表示深深的感謝和崇高的敬意。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這四年中給予我們幫助和指導(dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。從進(jìn)了大學(xué)開始，我從一個少不更事的懵懂的少年，逐漸融入到這個活力開放的校園中。這期間發(fā)生的一切不僅使我更好的認(rèn)識了世界，學(xué)到了寶貴的知識；更為重要的是，我有了更多的機(jī)會去認(rèn)識自己，鍛煉自己。眼界得以開闊，思想得以自由，相信在以后的生活中，有了這筆寶貴的精神財富可以指引我人生的正確方向。曾經(jīng)給予我教誨、鼓勵和認(rèn)可的老師們不僅教會了我大學(xué)里的東西，也教會了我以后踏入社會的必修課程。因此，在這個過程中每一位老師都是我人生的啟蒙，都是我進(jìn)步和進(jìn)取的不可缺少的動力和榜樣。我也要感謝一起生活了四年的同學(xué)，所有的給予我?guī)椭驼J(rèn)可的同學(xué)，在這四年里他們同樣教會了我很多，我也從他們身上學(xué)到了很多，這種溫暖和友誼將陪伴我一生，是我人生的寶貴財富。在設(shè)計(jì)期間我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。同時也對在這期間，對所有可能麻煩到的或是給予我?guī)椭椭С值娜吮硎旧钌畹母兄x。