【正文】 為兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)和的加權(quán)因子，視設(shè)計(jì)要求選定。2. 設(shè)計(jì)變量 從膜片彈簧彈性特性計(jì)算式（7－2）可以看出，應(yīng)選取、、這六個(gè)尺寸參數(shù)以及在接合工作點(diǎn)相應(yīng)于彈簧工作壓緊力的大端變形量（）為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，即（7－3） 膜片彈簧工作點(diǎn)位置圖3. 約束條件1）應(yīng)保證所設(shè)計(jì)的彈簧工作壓緊力與要求的壓緊力相等，即＝2）為了保證各工作點(diǎn)A、B、C有較合適的位置（A點(diǎn)在凸點(diǎn)M左邊，B點(diǎn)在拐點(diǎn)H附近，C點(diǎn)在凹點(diǎn)N附近，如圖7－4所示），應(yīng)正確選擇相對(duì)于拐點(diǎn)的位置，一般，即（7－4）3）為了保證摩擦片磨損后離合器仍能可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩，并考慮到摩擦因數(shù)的下降，摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力應(yīng)大于或等于新摩擦片時(shí)的壓緊力，即4）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的與初始底錐角應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即5）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即（7－5）6）為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外徑之間，即7）根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求，與，與，與之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即8）膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即9）彈簧在工作過(guò)程中，B點(diǎn)的最大壓應(yīng)力應(yīng)不超過(guò)其許用值，即10)彈簧在工作過(guò)程中，點(diǎn)（或A點(diǎn)）的最大拉應(yīng)力（或）應(yīng)不超過(guò)其相應(yīng)的許用值，即 或11）彈簧在制造過(guò)程中，由于其主要尺寸參數(shù)H、h、R和r都存在加工誤差，對(duì)彈簧的壓緊力有一定的影響。因此，為了保證在加工精度范圍內(nèi)彈簧的工作性能，必須使由制造誤差引起的彈簧壓緊力的相對(duì)偏差不超過(guò)某一范圍，即（7－6）式中： H的制造誤差引起的彈簧壓緊力的偏差值； h的制造誤差引起的彈簧壓緊力的偏差值； R的制造誤差引起的彈簧壓緊力的偏差值； r的制造誤差引起的彈簧壓緊力的偏差值。12）在離合器裝配誤差范圍內(nèi)引起的彈簧壓緊力的相對(duì)偏差，也不得超過(guò)某一范圍，即（7－6）式中： 離合器裝配誤差引起的彈簧壓緊力的偏差值。第8章 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì) 扭轉(zhuǎn)減震器概述扭轉(zhuǎn)減震器主要由彈性元件（減震彈簧或橡膠）和阻尼元件（阻尼片）等組成。彈性元件的主要作用是降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階（通常為三階）固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開(kāi)由發(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耗散振動(dòng)能量[1。因此，扭轉(zhuǎn)減震器具有如下功能：1) 降低發(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，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)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)減振器具有線性和非線性兩種特性。單級(jí)線性減振器的扭轉(zhuǎn)特性，其彈性元件一般采用圓柱螺旋彈簧，廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)汽車中。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)時(shí)，由于怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)不均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪間的敲擊，從而產(chǎn)生令人厭煩的變速器怠速噪聲。在扭轉(zhuǎn)減振器中，另設(shè)置一組剛度較小的彈簧，使其在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下起作用，以消除變速器怠速噪聲。此時(shí)可得到兩級(jí)非線性特性，第一級(jí)的剛度很小，稱為怠速級(jí)；第二級(jí)的剛度較大。在柴油機(jī)汽車中，目前廣泛采用具有怠速級(jí)的二級(jí)或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器。在扭轉(zhuǎn)減震器中，也有采用橡膠代替螺旋彈簧作為彈性元件，以液體阻尼器代替干摩擦阻尼的新結(jié)構(gòu)[18]。 扭轉(zhuǎn)減震器參數(shù)減振器的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼摩擦元件間的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩是兩個(gè)主要參數(shù)，決定了減振器的減振效果。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩和極限轉(zhuǎn)角等。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(dòng)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，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取（8－1）式中，商用車：；乘用車：。本設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)的是乘用車，故而計(jì)算得試驗(yàn)表明，當(dāng)減振器傳遞的極限轉(zhuǎn)矩與汽車后驅(qū)動(dòng)輪的最大附著力矩相等時(shí)，傳動(dòng)系的動(dòng)載荷為最?。蝗?，系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生沖擊載荷；若，則會(huì)增大減振器的角剛度，使傳動(dòng)系動(dòng)載荷有所增大。因此，也可按下式選取（8－2）式中： 滿載汽車后驅(qū)動(dòng)橋靜載荷； 附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)?。? 車輪滾動(dòng)半徑； 主減速比； 變速器一檔傳動(dòng)比。2． 扭轉(zhuǎn)角剛度為了避免引起傳動(dòng)系的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)角剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。決定于減震彈簧的線性剛度及其結(jié)構(gòu)布置尺寸。設(shè)減震彈簧分布在半徑為的圓周上，當(dāng)從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，彈簧相應(yīng)變形量為。此時(shí)所需加在從動(dòng)片上的轉(zhuǎn)矩為（8－3）式中： 使從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂轉(zhuǎn)過(guò)所需加的轉(zhuǎn)矩； 每個(gè)減震彈簧的線剛度； 減震彈簧個(gè)數(shù)； 減震彈簧位置半徑。根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度的定義，則（8－4）式中： 減振器扭轉(zhuǎn)角剛度。設(shè)計(jì)時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)初選為（8－5）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(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動(dòng)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（8－6）4． 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明，增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。但是不應(yīng)大于，否則在反向工作時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故?。?－7）5． 減震彈簧的安裝位置半徑的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般由（8－8）計(jì)算取得，結(jié)合，得出??；又，合格。6． 減震彈簧個(gè)數(shù)。 減振器彈簧個(gè)數(shù)的選取摩擦片外徑225～250250～325325～3503504～66～88～1010由摩擦片外徑可選取減震彈簧個(gè)數(shù)。7． 減震彈簧尺寸1) 選取材料，計(jì)算許用應(yīng)力 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》采用彈簧鋼絲[19]，設(shè)彈簧鋼絲直徑。2) 選擇旋繞比，計(jì)算曲度系數(shù)根據(jù)下表選擇旋繞比 旋繞比的薦用范圍～～1～～67～1618～427～145～125～104～94～84～6確定旋繞比。 曲度系數(shù)根據(jù)計(jì)算得。3) 強(qiáng)度計(jì)算 由公式計(jì)算得出，與設(shè)的彈簧鋼絲直徑相同，故合格。 彈簧鋼絲中經(jīng)；彈簧鋼絲外徑。4) 極限轉(zhuǎn)角，取，則。5) 剛度計(jì)算 彈簧剛度，其中，為最小工作力。彈簧的切變模量，則彈簧的工作圈數(shù)取，總?cè)?shù)為。6) 彈簧的最小高度7) 減震彈簧的總變形量8) 減震彈簧的自由高度9) 減震彈簧預(yù)緊變形量10) 減震彈簧的安裝高度結(jié) 論本次設(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)，以及帶摩擦片厚度報(bào)警器的離合器及其操縱機(jī)構(gòu)的工作原理和使用要求，通過(guò)對(duì)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)減震器的單片拉式膜片彈簧離合器，壓盤驅(qū)動(dòng)方式采用彈性傳動(dòng)片傳動(dòng)，分離軸承采用自動(dòng)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)、結(jié)果按照基本公式運(yùn)算得出并通過(guò)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(guò)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有機(jī)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(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象。膜片彈簧采用，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(dòng)片采用，滿足其強(qiáng)度需要；壓盤采用，提高了耐磨性；從動(dòng)片采用鋼；減震彈簧采用；離合器蓋采用鋼，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，工作特性穩(wěn)定；（4）從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，數(shù)據(jù)全部通過(guò)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，而且離合器尺寸合格，適宜安裝，能最高效率傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，符合計(jì)劃書(shū)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。致 謝參考文獻(xiàn)[1] 第3版. . [2] .[3] . [4] .[5] .[6] .[7] 《汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料手冊(cè)基礎(chǔ)篇》.[8] （整車底盤卷）..[9] 徐石安，.[10] .[11] .[12] .[13] (德) .[14] .[15] 機(jī)械工程手冊(cè)、 第3卷專用機(jī)械卷 .[16] .[17] （新版）..[18] .[19] 濮良貴、.