【正文】 我的課題是一個(gè)設(shè)計(jì)研究類的課題，它讓我體會(huì)到做研究的艱難，苦心設(shè)計(jì)出零件，然后又要考慮對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，分析工藝系統(tǒng)中加工因素與之對(duì)應(yīng)關(guān)系等等，這些基礎(chǔ)知識(shí)平時(shí)在課堂沒(méi)學(xué)透的，通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和查閱了大量相關(guān)資料讓我對(duì)這些知識(shí)有了更深的了解。但是，我的設(shè)計(jì)中仍存在大量的錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，如加工精度問(wèn)題等等。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。本設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)的需要，具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。在本設(shè)計(jì)中，執(zhí)行工作的從動(dòng)件能滿足生產(chǎn)工藝提出的運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、功能范圍和運(yùn)動(dòng)性能等諸方面的具體要求。還應(yīng)測(cè)試扭轉(zhuǎn)減振器的極限轉(zhuǎn)矩、預(yù)緊力矩、摩擦力矩、角剛度、極限轉(zhuǎn)角等性能參數(shù)。設(shè)計(jì)完成的離合器應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，除用整車道路試驗(yàn)考核離合器的性能及壽命外，其總成及主要零部件還要進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)。在選擇離合器的后備系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮到這種離合器在摩擦片磨損后壓盤的壓緊力無(wú)法調(diào)整由于離合器的摩擦襯面在工作時(shí)有磨損，故離合器需要進(jìn)行定期調(diào)整?，F(xiàn)代由于轎車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，在高轉(zhuǎn)速離心力的作用下周置彈簧易歪斜甚至嚴(yán)重彎曲鼓出而顯著降低壓緊力；另外，也使彈簧靠到定位座柱上而使接觸部位嚴(yán)重磨損甚至出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。這種拉式分離軸承是將膜片彈簧分離指舌尖直接壓緊在碟形彈簧6與擋環(huán)7之間，再用彈性鎖環(huán)8卡緊，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。在外圈2與套筒5的端面之間裝有一波形彈簧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)。以前主要采用推力球軸承(圖61a)或深溝球軸承，但其潤(rùn)滑條件差，磨損嚴(yán)重，噪聲大，可靠性差，使用壽命低。支承環(huán)和支承鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性要好。4)分離杠桿的支承處應(yīng)采用滾針軸承、滾銷或刀口支承，以減小摩擦和磨損。傳動(dòng)片常用3～4組，每組2～4片，每片厚度為0．5～1．0mm，一般由彈簧鋼帶65Mn制成。C’)； M——為壓盤質(zhì)量(kg)； V——為傳到壓盤的熱量所占的比例，單片離合器壓盤：v=0．50。2)壓盤應(yīng)具有較大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊以及與離合器的徹底分離。4)為了便于通風(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過(guò)高，可在離合器蓋上開較大的通風(fēng)口，將離合器制成特殊的葉輪形狀，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等，用以鼓風(fēng)。為此可采取如下措施：適當(dāng)增大蓋的板厚，一般為2．5～4．0mm；在蓋上沖制加強(qiáng)肋或在蓋內(nèi)圓周處翻邊；尺寸大的離合器蓋可改用鑄鐵鑄造。波形片一般采用65Mn，厚度小于1mm，硬度為40～46HRC，并經(jīng)過(guò)表面發(fā)藍(lán)處理?；ㄦI轂一般采用鍛鋼(如45鋼，40Cr等)，表面和心部硬度一般在26～32HRC。鉚接方式連接可靠，更換摩擦片方便，適宜從動(dòng)片上裝波形片，但其摩擦面積利用率小，使用壽命短。但它性能不夠穩(wěn)定，摩擦因數(shù)受工作溫度、單位壓力、滑磨速度的影響大，目前主要應(yīng)用于中、輕型貨車中。6)接合時(shí)應(yīng)平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動(dòng)”現(xiàn)象。2）有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性。它主要應(yīng)用于中、高級(jí)轎車。2)將扇形波形片的左、右凸起段分別與左、右側(cè)摩擦片鉚接。為了使從動(dòng)盤具有軸向彈性，常用的方法有：1)在從動(dòng)盤上開“T”形槽，外緣形成許多扇形，并將扇形部分沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。6　離合器的結(jié)構(gòu)元件　從動(dòng)盤總成從動(dòng)盤總成主要由摩擦片、從動(dòng)片、減振器和花鍵轂等組成。踏板力可按下式計(jì)算 (52)式中，F(xiàn)——為離合器分離時(shí)，壓緊彈簧對(duì)壓盤的總壓力； ——為操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比，； ——為機(jī)械效率，液壓式：=80％～90％，機(jī)械式：=70％～80％； ——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(shí)，可忽略之。此形式廣泛應(yīng)用于各種形式的汽車中。繩索傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可克服上述缺點(diǎn)，且可采用適宜駕駛員操縱的吊掛式踏板結(jié)構(gòu)?！〔倏v機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式的選擇常用的離合器操縱機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械式、液壓式等。4)應(yīng)有對(duì)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(guò)大而損壞。由于其減震彈簧的安裝半徑較大，高速時(shí)收到較大的離心力，使減震彈簧中段橫向撓曲，鼓出的部分與相接觸的彈簧座產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致彈簧過(guò)早磨損甚至早期損壞。 2)增大減振彈簧 的位置半徑，降低減振彈簧剛度K，并允許增大轉(zhuǎn)角。它主要由第一飛輪第二飛輪2與扭轉(zhuǎn)減振器11組成。研究表明，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率一般為40～70Hz，相當(dāng)于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1200～2100r／min，或六缸發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速800～1400r／min，一般均高于怠速轉(zhuǎn)速。 表41 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取Table 41 the selection of reducing vibration spring number 摩擦片外徑 D／mm 225250 250325 325350 350 減震彈簧 個(gè)數(shù) 46 68 8～10 10摩擦片的外徑為430mm，所以選取減震彈簧的個(gè)數(shù)為12個(gè)。但預(yù)緊力矩值不應(yīng)大于摩擦力矩，一般取 （410）　極限轉(zhuǎn)角即減振器主、從動(dòng)部分的最大相對(duì)轉(zhuǎn)角。但這樣求解會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)的非線性而帶來(lái)極大困難。計(jì)算時(shí)可取。為此，必須合理地選擇阻尼裝置的摩擦力矩，以使系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅為最小?？砂聪率竭x擇： ， （45）由 N設(shè)減震彈簧的中心線與半徑為的圓周相切，當(dāng)從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)，彈簧的相應(yīng)變形量。本次設(shè)計(jì)為貨車的離合器設(shè)計(jì),則　扭轉(zhuǎn)減振器的角剛度扭轉(zhuǎn)減振器的角剛度（）是指離合器從動(dòng)片相對(duì)于其從動(dòng)盤轂轉(zhuǎn)1（或）所需的轉(zhuǎn)矩值（當(dāng)減振器無(wú)阻尼時(shí)）。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)載荷為最小。 7reducing vibration plate。圖 43 扭轉(zhuǎn)減振器1從動(dòng)片；2從動(dòng)盤轂；3摩擦片；4減振彈簧；5碟形彈簧墊圈；6壓緊彈簧；7減振盤；8橡膠彈性元件Figure 43 turn shock absorber1driven slices. 2driven plate hub。雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橡膠變形時(shí)具有較大的內(nèi)摩擦，因而不需另加阻尼裝置，但由于它會(huì)使從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量顯著增大，且在離合器熱狀態(tài)下工作需用專門的橡膠制造，因此尚未得到廣泛應(yīng)用。為此，可使扭轉(zhuǎn)減振器具有兩級(jí)或三級(jí)非線性彈性特性。這種具有線性特性的扭轉(zhuǎn)減振器，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，廣泛用于汽油機(jī)汽車中。　　 　扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)類型圖43給出了幾種扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)圖，它們之間的差異在于采用了不同的彈性元件和阻尼裝置。目前，在柴油機(jī)汽車中廣泛采用具有怠速級(jí)的兩級(jí)或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器。扭轉(zhuǎn)減振器具有線性和非線性特性兩種?！∨まD(zhuǎn)減振器的功能扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能：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。對(duì)于不同車型，根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，最大范圍為0．10—1．50MPa，即0．10MPa≤≤1．50MPa 7)為了減少汽車起步過(guò)程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過(guò)高而發(fā)生燒傷，每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即 (342)式中，ω——為單位摩擦面積滑磨功(J／mm2)； [ω]——為其許用值(J／mm2)， 對(duì)于輕型貨車：[ω]=0． 33J／mm2， 對(duì)于重型貨車：[ω]=0．25J／mm2； W——為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)，可根據(jù)下式計(jì)算 (343)式中，——為汽車總質(zhì)量(kg)； ——為輪胎滾動(dòng)半徑(m)； ——為起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比； ——為主減速器傳動(dòng)比； ——為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r／min)，計(jì)算時(shí)轎車取2000r／min，貨車取1500r／min?？捎墒?31)確定，也取決于F和D及d。為了加強(qiáng)通風(fēng)散熱和清除摩擦片的磨損粉末，在保證剛度的前提下，可在離合器蓋上設(shè)置循環(huán)氣流的入口和出口等通風(fēng)窗，甚至將蓋設(shè)計(jì)成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意的是剛度、對(duì)中、通風(fēng)散熱等問(wèn)題。 2separation among leverage support。為了提高耐磨性，均進(jìn)行表面氰化處理，～，硬度HRC58～63。表32 離合器從動(dòng)盤轂花鍵尺寸系列Table 32 clutch platen hub spline size series從動(dòng)盤外徑發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩花鍵齒數(shù)花鍵外徑花鍵內(nèi)徑鍵齒寬有效齒長(zhǎng)擠壓應(yīng)力380600104032555410720104536560430800104536565450950105241665花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力（MPa）及剪切應(yīng)力（MPa）的強(qiáng)度校核： （332） （333） 式中——危分別為花鍵外徑及內(nèi)徑，； ——花鍵齒數(shù)； ——分別為花鍵的有效齒長(zhǎng)及鍵齒寬，； ——從動(dòng)盤轂的數(shù)目； ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。分開式從動(dòng)片采用08鋼板，氰化表面硬度HRC45，～。因此，還需進(jìn)行拉彎復(fù)合應(yīng)力的強(qiáng)度校核。壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于15—20g此外，壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)注意其通風(fēng)冷卻要好，例如在壓盤體內(nèi)鑄出導(dǎo)風(fēng)槽。由灰鑄鐵HT200鑄成,金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度HB170～227。在確定彈簧數(shù)目對(duì)應(yīng)考慮到對(duì)輕型裝載量的汽車來(lái)說(shuō)，每個(gè)彈簧的壓緊力不應(yīng)超過(guò)600～700N。式中 ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； A——系數(shù)，貨車，雙片離合器取4555，此處取55.初取D=415后，與計(jì)算結(jié)果接近，還需注意摩擦片尺寸系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，并且選取時(shí)選取尺寸應(yīng)略大于計(jì)算尺寸。選擇時(shí)應(yīng)考慮到：為了能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及防止過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的滑磨，應(yīng)取較大值。選好及，則摩擦片尺寸即可確定。圖31 摩擦片上的單元摩擦面積Figure 31 the friction on unit area of friction當(dāng)時(shí)，可足夠精確地由下式求得： （33） 設(shè)為摩擦表面所承受的單位面積上的壓力，則單元摩擦面積上產(chǎn)生的單元摩擦力為 （34） 而單元摩擦力矩為 （35）整個(gè)摩擦片上產(chǎn)生的摩擦力矩則為 （36） 而單位壓力為 （37）對(duì)于具有對(duì)摩擦表面（此處）的離合器，其摩擦力矩則為 （38）再將式（37）帶入上式，得 （39）此式就是式（32）代入式（31）的結(jié)果。為了能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，離合器的靜摩擦力矩應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，而離合器傳遞的摩擦力矩又決定于其摩擦面數(shù)、摩擦系數(shù)、作用在摩擦面上的總壓緊力與摩擦片平均摩擦半徑，即 （31）式中 ——離合器的后備系數(shù)，中、。在特別嚴(yán)酷的使用條件下，該溫度有可能達(dá)到1000，在高溫下壓盤會(huì)翹曲變形甚至?xí)a(chǎn)生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會(huì)燒裂和破壞?！‰x合器的通風(fēng)散熱措施提高離合器工作性能的有效措施是借助于其通風(fēng)散熱系統(tǒng)降低其摩擦表面的溫度。否則將會(huì)引起要大大增加踏板工作行程或是要縮小分離杠桿比而使踏板操縱力增大等不良后果。這種結(jié)構(gòu)在靠近壓盤一側(cè)的從動(dòng)片上鉚著波形彈簧片，摩擦片則鉚在波形彈簧片上，而靠近飛輪一側(cè)的摩擦片則直接鉚在從動(dòng)片上。其缺點(diǎn)是很難保證每片扇形部分的剛度完全一致。最簡(jiǎn)單的方法是從動(dòng)片上開T形槽，外緣形成許多扇形，并將它們沖壓成一次向不同方向彎曲的波浪形。由于其造價(jià)低，密度小且對(duì)大多數(shù)在正常條件下工作的汽車來(lái)說(shuō)能滿足使用要求，使用效