【正文】 因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計(jì)公式對(duì)膜片彈簧也適用。 分離指數(shù)目 n、切槽寬 1? 、窗孔槽寬 2? 、及半徑 re 汽車離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目 n＞ 12，一般在 18左右，采用偶數(shù)，便于制造時(shí)模具分度切槽 寬 1? ≈ 3 ㎜， 2? ≈ 10㎜，窗孔半徑 re 一般情況下由 （ r－ re ）≈ (～ ) 2? ,所以取 r－ re =1 2? =10 ㎜ 可取得 n=18, 1? ≈ 3㎜， 2? ≈ 10 ㎜ 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說明書 29 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) （ 1）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH 與初始錐角 ? ?rRH ??? 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ： ??? hH （ ） ? ? ????? rRH? （ ） （ 2）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即 ??? rR （ ） 1 0 ??? hR （ ） （ 3） 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，推式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑 1R （或拉式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑 1r ）應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 ： 推式： 24/)( 1 DRdD ??? （ ） 拉式： mmDrdD 1252/)( 1 ?????? （ ） （ 4） 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， fr 與 0r 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 ： 621 1 ???? RR （ ） 620 1 ???? rr （ ） 40 0 ??? rrf （ ） （ 5） 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 ： 推式： 111 ???? rR rr f （ ） 拉式： 111 ???? rR rR f （ ） 由此可得 34?fr mm， 320?r mm。 范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)中 ? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? 得 ?? 176。 R 及 R/r確定 通過分析表明， R/r 越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。 ⑵ hH = 2 如圖 中 H/h=≈ 2 的曲線 ,彈性特性曲線在中間有一段 很平直 ,變形的增加 ,載荷 P 幾乎不變 .這種彈簧叫做零剛度彈簧 . ⑶ 2 ＜ hH ＜ 2 2 如圖 中 hH = 者 ,彈簧的特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域 ,即當(dāng)變形增加時(shí) ,載荷反而減少具有這種特性的膜片彈簧很適合用于作為離合器的壓緊彈簧 ,因?yàn)榭衫闷湄?fù)剛度區(qū) ,達(dá)到分離離合器時(shí)載荷下降 ,操縱省力的目的 ,當(dāng)然負(fù)剛度過大也不適宜 ,以免彈簧工作位置略微變動(dòng)造成彈簧壓 緊力過大 . ⑷ hH ＞ 2 如下圖 ,這種彈簧的的特性曲線中具有更大的負(fù)剛度不穩(wěn)定工作區(qū) ,而且有載荷為負(fù)值的區(qū)域 .這種彈簧適合于汽車液力傳動(dòng)中的鎖止機(jī)構(gòu)。此時(shí)膜片彈簧大端處的變形 1? = f1? + b1? 。支承環(huán) 4 和膜片彈簧壓盤接觸處之間的高度變化稱作大端變形 1? ，膜片彈簧分離軸承相對(duì)于壓盤高度的變化稱之為小端變形 2? 。當(dāng)壓盤 —— 離合器蓋總成與飛輪裝合時(shí)，離合器蓋前端面向飛輪前端面靠攏。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長(zhǎng)方 圓形孔?？梢哉f膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結(jié)構(gòu)形式。 膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分。這種拉式分離軸承是將膜片彈簧分離指舌尖直接 壓緊在蝶形彈簧 6和擋環(huán) 7之間，再用彈性鎖環(huán) 8卡緊，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。在外圈 2 與分離套筒 5 的端面之間裝有以波形彈簧片 4，用以將外圈緊緊頂在分離套 筒凸緣的端面上，使軸承在不工作時(shí)不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。 離合器分離套筒和分離軸承的設(shè)計(jì) 分離軸承在工作中主要承受軸 向力，在離合器分離時(shí)，由于分離軸承的旋轉(zhuǎn)，在受離心力的作用下，還承受徑向力。這些部件總成都是符合標(biāo)準(zhǔn)的部件，經(jīng)過嚴(yán)格的校核計(jì)算，可以符合使用的標(biāo)準(zhǔn)，滿足使用的需要。 （ 3）離合器的對(duì)中問題 離合器蓋內(nèi)裝有分離杠桿、壓盤、壓緊彈簧等重要零件，因此它相對(duì)與飛輪必須有良好的對(duì)中，否則會(huì)破壞離合器的平衡，嚴(yán)重影響離合器的工作。此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說明書 22 壓盤傳動(dòng)片的材料選擇 壓盤形狀一般比較復(fù)雜，而且還需要耐磨，傳熱性好和具有較高的摩擦系數(shù)，故通常用灰鑄鐵鑄造而成，其金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度為 HB170～227，其摩擦表面的光潔度不低與 。它不僅會(huì)引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P的損壞。由彈簧鋼帶制成的傳動(dòng)片一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，為了改善傳動(dòng)片的受力情況，它一般都是沿圓周布置?？紤]了其各方面的要求及特征，改進(jìn)了原零件的一些設(shè)計(jì)方案和材料，使整體效果更好一些。固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用這種方法后，當(dāng)在高溫條件下工作時(shí)，黃銅鉚接有較高的強(qiáng)度，同時(shí)，當(dāng)釘頭直接與主動(dòng)盤表面接觸時(shí)，黃銅鉚釘不致像 鋁鉚釘那樣會(huì)加劇主動(dòng)盤工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對(duì)摩擦系數(shù)的影響也較小。 （ 3）要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，尤其在高溫時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好 （ 4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時(shí)分離出的粘合劑較少，無(wú)味，不易燒焦 （ 5）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面 （ 6）油水對(duì)摩擦性能的影響應(yīng)最小 （ 7）結(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無(wú)“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象 由以上的要求 ,目前車用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是 由耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在 左右。 所以，所選花鍵尺寸能滿足使用要求 。D ， 39。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說明書 19 表 41 離合器從動(dòng)盤轂花鍵尺寸系列 根據(jù)摩擦片的外徑 D=200mm 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax=125N它一般采用齒側(cè)對(duì)的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑 D與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Temax 按國(guó)標(biāo) GB1144－ 74選取。 具有軸向彈性的的傳動(dòng)片有以下三種形式：整體式的彈性從動(dòng)片，分開式的彈性從動(dòng)片、及組合式彈性從動(dòng)片。離合器的從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。 （ 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)盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器 。 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說明書 17 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤 1， 13— 摩擦片； 2， 14， 15— 鉚釘； 3— 波形彈簧片； 4— 平衡塊； 5— 從動(dòng)片； 6， 9— 減振摩擦； 7— 限位銷； 8— 從動(dòng)盤轂； 10— 調(diào)整墊片； 11— 減振彈簧； 12— 減振盤 從動(dòng)盤設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤總成由摩擦片，從動(dòng)片，減震器和從動(dòng)盤穀等組成。在從動(dòng)片 5 和減振盤 12 上圓周切線方向開有 6個(gè)均布的長(zhǎng)方形窗 孔，在在從動(dòng)片 和減振盤之間的從動(dòng)盤轂 8法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動(dòng)片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧 11，以便三者彈性的連接起來(lái)。 第 4章 離合器從動(dòng)盤設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤結(jié)構(gòu)介紹 在現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤 ,用以避免汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命 ,改善汽車行使的舒適性 ,并使汽車平穩(wěn)起步。 ? ? ? ?0220 ccc TdDZ TT ???? ?武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說明書 15 （ 6） 離合器單位摩擦面積滑磨功 ? 為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，離合器每一次接合的單位面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即 ： 224 []()WZ D d?????? 式中， ?為 單位面積滑磨功 2( / )J mm ； []? 為 其許用值 2( / )J mm ；對(duì)于乘用車： 2[ ] 0 /J mm? ? ，對(duì)于最大總質(zhì)量小于 的商用車：2[ ] 3 /J mm? ? ， 對(duì) 于 最 大 總 質(zhì) 量 大 于 的 商 用 車 ：2[ ] 5 /J mm? ? ； W 為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，可根據(jù)下式計(jì)算 2 2 2220()1800e a rgn m rW ii?? 式中， am 為汽車總質(zhì)量 ()kg ； r 為輪胎滾動(dòng)半徑 ()m ； gi 為汽車起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比； 0i 為主減速器傳動(dòng)比； en 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速( /min)r ；計(jì)算時(shí)乘用車取 2021 / minr ，商用車取 1500 / minr 。 （ 3） 后備系數(shù)β 為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 ，并防止傳動(dòng)系過載，不同車型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 。π fZP（ 1c 179。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。 表 33 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車 型 直徑系數(shù) DK 乘用車 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車 ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車 ～ 單位壓力 P 和摩擦因數(shù) f 的確定 摩擦面上的單位壓力 P 的值和離合器本身的工作條件 ,摩擦片的直徑大小 ,后備系數(shù) ,摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān) . 離合器使用頻繁 ,工作條件比較惡劣 (如城市用的公共汽車和礦用載重車 ),單位壓力 P 較小為好。 m， DK =， 則將各參數(shù)值代入式后計(jì)算得 D=163mm 表 31 直徑系數(shù) DK 的取值范圍 車 型 直徑系數(shù) DK 乘用車 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車 ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車 ～ 根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，根據(jù)下表 32 表 32 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)（即 GB1457— 74） 外徑 D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 內(nèi)徑 d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度 h/ 4 C? =d/D 7 4 0 7 9 3 5 7 0 1－ 3C? 單位面積F/ 3cm 106 132 160 221 302 402 466 546 678 可 取：摩擦片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 外徑 D=200mm 內(nèi)徑 d=140mm 厚度 h= 內(nèi)徑與外徑比值 C′ = 1－ 3C? = 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)說明書 12 離合器后備系數(shù)β的確定 后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的可靠程度，選擇 β 時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： a. 摩擦片在使用中有 一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動(dòng)系過載。 第 3章 離合器基本參數(shù)的確定 摩擦片主要參數(shù)的選擇 本 摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。 C 以下。 分離軸承的類型 分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動(dòng)壓盤移動(dòng)，從而使壓盤與 從動(dòng)盤和從動(dòng)盤與飛輪相互分離，截?cái)鄤?dòng)力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受反復(fù)作用在其上面的彎曲應(yīng)力，分離軸承的作用是通過分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動(dòng)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。 壓盤的驅(qū)動(dòng)方式 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤的方法有三種： （ 1）凸臺(tái) — 窗孔式：它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上，此方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多；缺點(diǎn)：壓盤上凸臺(tái)在傳動(dòng)過程中存在滑動(dòng)摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。當(dāng)離合器分離時(shí)，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力； （ 2）膜片彈 簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量?。? （ 3）高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降； （ 4）由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻