【正文】 （） 膜片彈簧工作點(diǎn)位置式中 φ——碟簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角（從自由狀態(tài)算起）α——碟簧部分子有狀態(tài)時(shí)的圓錐底角e ——碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點(diǎn)的半徑e=（Rr）/In(R/r) （）為了分析斷面中斷向應(yīng)力的分布規(guī)律，將（）式寫成Y與X軸的關(guān)系式： （） 切向應(yīng)力在子午斷面的分布由上式可知，當(dāng)膜片彈簧變形位置φ一定時(shí)，一定的切向應(yīng)力αt在XY坐標(biāo)系里呈線性分布。當(dāng)時(shí)，因?yàn)榈闹岛苄?，我們可以將看成，由上式可寫成。此式表明，對于一定的零?yīng)力分布在中性點(diǎn)O而與X軸承角的直線上。從式（）可以看出當(dāng)時(shí)無論取任何值，都有。顯然，零應(yīng)力直線為K點(diǎn)與O點(diǎn)的連線，在零應(yīng)力直線內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力區(qū)，外側(cè)位拉應(yīng)力區(qū)，等應(yīng)力直線離應(yīng)力直線越遠(yuǎn)，其應(yīng)力越高。由此可知，碟簧部分內(nèi)緣點(diǎn)B處切向壓應(yīng)力最大，A處切向拉應(yīng)力最大，分析表明，B點(diǎn)的切向應(yīng)力最大，計(jì)算膜片彈簧的應(yīng)力只需校核B處應(yīng)力就可以了，將B點(diǎn)的坐標(biāo)X=（er）和Y=h/2 代入（）式有： （）令可以求出切向壓應(yīng)力達(dá)極大值的轉(zhuǎn)角由于： mm所以： ，N/mm2B點(diǎn)作為分離指根部的一點(diǎn)，在分離軸承推力F2作用下還受有彎曲應(yīng)力： （）式中 n——分離指數(shù)目 n=18 br——單個(gè)分離指的根部寬mm因此： N/mm2由于σrB是與切向壓應(yīng)力σtB垂直的拉應(yīng)力，所以根據(jù)最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論，B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為：N/mm2N/mm2膜片彈簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力一般都稍高于材料的局限，為提高膜片彈簧的承載能力，一般要經(jīng)過以下工藝：先對其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得到具有較高抗疲勞能力的回火索氏體，對膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持12～14h），使其高應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，提高彈簧疲勞壽命，對分離指進(jìn)行局部高頻淬火或鍍鋁，以提高其耐磨性。故膜片彈簧和當(dāng)量應(yīng)力不超出允許應(yīng)力范圍，所以用設(shè)數(shù)據(jù)合適。8 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì) 扭轉(zhuǎn)減振器的功用(1)降低了發(fā)動機(jī)曲軸與傳動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧了傳動系扭振固有率；(2)增加了傳動系的扭振阻尼，抑制了扭轉(zhuǎn)共振影響振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬間扭振；(3)控制動力傳動系總成怠速時(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和噪聲；(4)緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。(1)極限轉(zhuǎn)矩極限轉(zhuǎn)矩是指減振器在消除了限位銷與從動盤轂缺口之間的間隙時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可?。? （）式中，，本設(shè)計(jì)為乘用車。代入數(shù)據(jù)可得，m。(2)扭轉(zhuǎn)角剛度為了能夠避免引起傳動系統(tǒng)的共振，需要合理的選擇減振器的扭轉(zhuǎn)角剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動機(jī)常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。決定于減振彈簧的線剛度及結(jié)構(gòu)布置尺寸。可按下列公式初選角剛度： （）可算得，m/rad，本設(shè)計(jì)初選=6100Nm/rad。(3) 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度受結(jié)構(gòu)及發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，所以為了在發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩。一般可按下式初選為： （） 本設(shè)計(jì)取，可算得(4) 預(yù)緊力矩減振彈簧安裝的時(shí)候應(yīng)該有一定的預(yù)緊。這樣的話，在傳遞同樣大小的極限轉(zhuǎn)矩時(shí)它將降低減振器的剛度，這種現(xiàn)象是有利的，但預(yù)緊力的值一般不應(yīng)該大于摩擦力矩，否則在反向工作的時(shí)候，扭轉(zhuǎn)減振器將停止工作。一般選取: （）m。(5) 減振彈簧位置半徑減振彈簧位置半徑的尺寸應(yīng)盡可能大一些，一般?。? （） 其中d為摩擦片內(nèi)徑，代入數(shù)值，得Ro=，本設(shè)計(jì)取50mm。(6)減振彈簧個(gè)數(shù) 參照表61選取。表61 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取摩擦片外D/mm225～250250～325325～350350Zj4～66～88～1010本設(shè)計(jì)D=280mm，故選取Zj=6。(7)減振彈簧總壓力F當(dāng)限位彈簧與從動盤轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大此時(shí)，減振彈簧受到的壓力F為： （）可算得，F(xiàn)=9450N。(8)極限轉(zhuǎn)角減振器從預(yù)緊轉(zhuǎn)矩增加到極限轉(zhuǎn)矩的時(shí)候從動片相對從動盤轂的最大轉(zhuǎn)角為 （）式中：為減振彈簧的工作變形量。通常取3176。～12176。，本設(shè)計(jì)取8176。減振彈簧常采用60Si2MnA、50CrVA、65Mn等彈簧鋼絲。9 離合器殼設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中,由于不知道發(fā)動機(jī)曲軸,飛輪等零件的尺寸,因而只有本設(shè)計(jì)計(jì)算出的壓盤以及該離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和以往經(jīng)驗(yàn)來確定。該離合器殼采用灰鑄鐵鑄造而成，離合器外殼底蓋的尺寸的確定也是根據(jù)壓盤的尺寸來確定的，該零件的工作圖參見設(shè)計(jì)圖。該離合器蓋外殼底蓋采用厚為5㎜的08鋼板材料沖壓而成,再在表面圖防銹漆。結(jié)　　 論本次課程設(shè)計(jì)根據(jù)給出的設(shè)計(jì)要求和原始設(shè)計(jì)參數(shù)，以及拉式膜片彈簧離合器及其操縱機(jī)構(gòu)的工作原理和使用要求，通過對其工作原理的闡述、結(jié)構(gòu)方案的比較和選擇、相關(guān)零件參數(shù)的計(jì)算，大致確定了離合器及其操縱機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和主要尺寸以及制造相關(guān)零部件所用的材料。結(jié)構(gòu)方面：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，考慮到使用條件和其顯著的優(yōu)點(diǎn)，選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的單片拉式膜片彈簧離合器，壓盤驅(qū)動方式采用傳動片傳動，分離軸承采用自動調(diào)心式分離軸承，操縱機(jī)構(gòu)采用液壓式。計(jì)算方面：確定了離合器的主要參數(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。根據(jù)膜片彈簧基本參數(shù)之間的約束關(guān)系，初步確定了膜片彈簧的尺寸參數(shù)，并通過優(yōu)化程序得出了膜片彈簧尺寸的優(yōu)化值，并進(jìn)一步確定了膜片彈簧的工作點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行了強(qiáng)度校核。選材方面：摩擦片選用編織石棉基材料，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。膜片彈簧采用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；傳動片采用80剛，滿足其強(qiáng)度需要；壓盤采用HT200，提高了耐磨性；離合器蓋從用鑄鐵，提高了散熱能力；設(shè)計(jì)后的離合器溫升校核合格。綜上所述，本次設(shè)計(jì)遵從了：（1）分離徹底；（2）接合柔和；（3）操縱輕便，工作特征穩(wěn)定；（4）從動部分轉(zhuǎn)動慣量小的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，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，符合計(jì)劃書及國家標(biāo)準(zhǔn)。由于自己的水平有限，本次設(shè)計(jì)中可能有很多錯(cuò)誤和遺漏，希望各位老師批評指正。參 考 文 獻(xiàn)[1] 徐石安,[M].. [2] [M]. . [3] [M]. .[4] [M]..[5][M]..[6]張毅，潘可耕，[M]..[7] （第二版）[M].清華大學(xué)出版社，1994.[8] 余仁義,[J].. [9] [J]..[10]譚慶昌，[M]..………………………………………………………………… 專業(yè)整理分享