【正文】 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)形狀如上圖39，它是由彈簧鋼板沖壓而成的。在本設(shè)計(jì)中由于充分考慮到分離軸承的工作條件比較理想，以及每次分離的時(shí)間也不太長(zhǎng)，因而對(duì)該項(xiàng)校核工作不予考慮，也即認(rèn)為所選取的軸承型號(hào)能適應(yīng)各個(gè)方面的要求。這個(gè)間隙反映為踏板上的一段自由行程。自位分離軸承和分離套筒通過碟形彈簧裝配在一起成為一體，碟形彈簧小端卡緊在軸承套筒座的外凸臺(tái)部位，其大端壓緊軸承外圈的內(nèi)端面，依靠摩擦把分離軸承與軸承套筒連在一起。其結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)在后續(xù)設(shè)計(jì)中確定。（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。在本設(shè)計(jì)中用材料為3號(hào)灰鑄鐵JS—1。 鑒于以上兩個(gè)原因壓盤一般都做得比較厚（載重汽車上一般不小于15㎜），但一般不小于10㎜。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴(yán)重。如前面所述采用采用傳動(dòng)片式的傳力方式。由于是單片摩擦離合器，所以Z=2。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?。?） 結(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無“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。 花鍵擠壓應(yīng)力校核公式如下式（31）： =（MP） (33)式中：P——花鍵的齒側(cè)面壓力，N。在設(shè)計(jì)從動(dòng)盤轂花鍵時(shí)，可以根據(jù)從動(dòng)盤外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩來選取。為了防止由于工作溫度升高后使從動(dòng)盤產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動(dòng)剛片上沿徑向開有幾條切口。1 波形彈簧片 6摩擦片 3摩擦片鉚釘 4從動(dòng)片 5波形彈簧片鉚釘圖38分開式彈性從動(dòng)片為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都作成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合過程中，主動(dòng)盤和從動(dòng)盤之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長(zhǎng)的。 從動(dòng)片的選擇及設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)要盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。從動(dòng)盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：（1）為了減少變速器換檔時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小。在從動(dòng)片和從動(dòng)盤轂之間還裝有減振摩擦片6，9。從動(dòng)片5用限位銷7和減振12鉚在一起。 離合器的從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)組成與選型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—減振盤圖37 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤從動(dòng)盤有兩種結(jié)構(gòu)形式：不帶扭轉(zhuǎn)減震器的和帶扭轉(zhuǎn)減震器的。根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，即下表33可取：摩擦片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 外徑D=180mm 內(nèi)徑d=125mm 厚度h= 表32離合器尺寸選擇參數(shù)表摩擦片外徑D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Te max/N顯然，傳遞大的轉(zhuǎn)矩，就需要大的尺寸。不需要太大的后備系數(shù)，取=。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。 分離杠桿、分離軸承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。（3）徑向傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式：它用彈簧鋼制的傳動(dòng)片將壓盤與離合器蓋連接在一起，除傳動(dòng)片的布置方向是沿壓盤的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式相同。此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對(duì)中性能好，使用平衡性好，使用可靠，壽命長(zhǎng)。 壓盤的驅(qū)動(dòng)形式 壓盤的驅(qū)動(dòng)方式主要有凸塊一窗孔式、銷釘式、鍵塊式和傳動(dòng)片式多種。圖33 推式膜片彈簧雙支承環(huán)形式 圖34 推式膜片彈簧單支承環(huán)形式圖35為無支承環(huán)形式，利用斜頭鉚釘?shù)念^部與沖壓離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺(tái)將膜片彈簧鉚合在一起而取消前、后支承環(huán)(圖35a)；或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)，離合器蓋上環(huán)形凸臺(tái)代替后支承環(huán)(圖35b)，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化；或取消鉚釘，離合器蓋內(nèi)邊緣處伸出的許多舌片將膜片彈簧與彈性擋環(huán)和離合器蓋上的環(huán)形凸臺(tái)彎合在一起(圖35c)，結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單。 膜片彈簧支撐形式 推式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)按支承環(huán)數(shù)目不同分為三種。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，可提高使用壽命；（5）易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)；（6）平衡性好；（7）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。根據(jù)設(shè)計(jì)車型為經(jīng)濟(jì)型轎車可選擇單片離合器。多片離合器多為濕式，它有分離不徹底、軸向尺寸和質(zhì)量大等缺點(diǎn)，以往主要用于行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。單片離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，用時(shí)能保證分離徹底、接合平順。所以發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩=(N最大功率轉(zhuǎn)速的范圍如下：汽油機(jī)的在4000～5000r／min，因轎車最高值多在4000r／min以上，輕型貨車的值在4000～5000r／min之間，中型貨車更低些。 其中，汽車行駛平順性常用垂直振動(dòng)參數(shù)評(píng)價(jià)，包括頻率和振動(dòng)加速度等，此外懸架動(dòng)撓度也用來作為評(píng)價(jià)參數(shù)之一。h)制動(dòng)距離/mFMDD／(m有關(guān)(GB7258—1997)《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全條件》中規(guī)定的路試檢驗(yàn)行車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)性能要求見表27中。取2176。～3176。縱向通過半徑=，取=。接近角=4060176。各類汽車的通過性參數(shù)視車型和用途而異，其范圍見表27。GB7258一1997《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》中規(guī)定：機(jī)動(dòng)車的最小轉(zhuǎn)彎直徑不得大于24m。影響汽車的因數(shù)有兩類，即與汽車本身有關(guān)的因數(shù)和法規(guī)及使用條件對(duì)的限定。貨車有時(shí)用單位質(zhì)量的百公里消耗量來評(píng)價(jià) (表25)。不同車型的比功率和比轉(zhuǎn)矩范圍見表2—4。為保證路上行駛車輛的動(dòng)力性不低于一定的水平，防止某些性能差的車輛阻礙交通，應(yīng)對(duì)車輛的最小比功率做出規(guī)定。通常要求貨車能克服30％坡度，越野汽車能克服60％坡度。對(duì)于最高車速秒1OOkm／h的汽車，常用加速到100km／h所需的時(shí)間來評(píng)價(jià)，如中、高級(jí)轎車此值一般為8～17s，普通級(jí)轎車為12～25s。t)比轉(zhuǎn)矩T其它車型的最高車速范圍見表2—4 。轎車的最高車速大于貨車、客車的最高車速。從輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個(gè)車輪的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動(dòng)力性和通過性，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)有足夠大的載荷，而從動(dòng)軸載荷可以適當(dāng)減少；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。（3）軸荷分配汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對(duì)支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。(3)質(zhì)量系數(shù)η質(zhì)量系數(shù)η是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即η=／。汽車在碎石路面上行駛時(shí)，裝載質(zhì)量約為好路面的75％～85％。城市大客車的載客量，由等于座位數(shù)的乘客和站立乘客兩部分構(gòu)成。轎車和客車的整備質(zhì)量也可按每人所占整車整備質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)平均值估計(jì)(表22)。車型人均整備質(zhì)量值／(t整車整備質(zhì)量對(duì)汽車的成本和使用經(jīng)濟(jì)性均有影響。要求車箱尺寸在運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時(shí)能裝足額定噸數(shù)。此外，車頭長(zhǎng)度尺寸對(duì)汽車外觀效果、駕駛室居住型、汽車面積利用率和發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性等有影響。對(duì)于三軸汽車，若二、三軸為雙后軸，其軸距應(yīng)按第一軸至雙后軸中心線的距離計(jì)算；若一、二軸為雙轉(zhuǎn)向軸，其軸距按一、三軸的軸距計(jì)算。貨車后懸長(zhǎng)度取決于貨箱、軸距和軸荷分配的要求。從撞車安全性考慮希望前懸長(zhǎng)些，從視野角度考慮又要求前懸短些。各類汽車的輪距可參考表2—1提供的數(shù)據(jù)確定。但是此時(shí)汽車總寬和總質(zhì)量增加，并影響最小轉(zhuǎn)彎直徑變化。～。軸距過短會(huì)使車箱長(zhǎng)度不足或后懸過長(zhǎng)；汽車上坡、制動(dòng)或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動(dòng)增大，對(duì)平順性不利；萬向節(jié)傳動(dòng)軸的夾角增大。根據(jù)給定數(shù)據(jù)及計(jì)算，可以確定轎車的長(zhǎng)寬高分別為500018002200mm。影響轎車總高的因素有軸間底部離地高度，板及下部零件高，室內(nèi)高和車頂造型高度等。式中為比例系數(shù)。（1）外廓尺寸GBl589—1989汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長(zhǎng)規(guī)定如下：貨車、越野車、整體式客車不應(yīng)超過12m，單鉸接式客車不超過18m，全掛汽車列車不超過20m；不包括后視鏡，；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車高不超過4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬度處250mm；頂窗、換氣裝置開啟時(shí)不得超出車高300mm。貨車又可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)位置不同，分為發(fā)動(dòng)機(jī)前置、中置和后置三種布置形式。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外，汽車的布置形式對(duì)使用性能也有重要影響。乘用車和總質(zhì)量小些的商用車，多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的采用42驅(qū)動(dòng)形式。不在公路上行駛的汽車，軸荷不受道路橋梁限制，如礦用自卸車等多數(shù)采用兩軸形式。根據(jù)公路對(duì)汽車軸載質(zhì)量的限制、所設(shè)計(jì)汽車的總質(zhì)量、輪胎的負(fù)荷能力以及使用條件等，可以確定汽車的軸數(shù)。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程。甚至某些總質(zhì)量達(dá)2832t的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。同時(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。那么可以看出，對(duì)于輕型車膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對(duì)于改善汽車離合器各方面的性能具有十分重要的意義。其次，由于膜片彈簧與壓盤以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻。當(dāng)放開踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車緊急制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)荷，此時(shí)由于離合器自動(dòng)打滑，可避免傳動(dòng)系零件超載損壞，起保護(hù)作用。所以離合器的第二個(gè)功用，就是暫時(shí)分開發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的聯(lián)系，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時(shí)，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。 汽車離合器的基本功用和工作原理，保證汽車平穩(wěn)起步。離合器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其功用是能夠在必要時(shí)中斷動(dòng)力的傳遞，保證汽車平穩(wěn)地起步；保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平穩(wěn)；限制傳動(dòng)系所能承受的最大扭矩，防止傳動(dòng)系過載。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，設(shè)計(jì)工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦，包括計(jì)算、性能演示、計(jì)算機(jī)繪圖、制成后的故障統(tǒng)計(jì)等等。因此，提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。 Diaphragm spring；materials for machine building III 目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒 論 1 1 1 汽車離合器的基本功用和工作原理 2 膜片彈簧離合器概述 3第2章 汽車總成設(shè)計(jì) 5 汽車形式的選擇 5 確定軸數(shù) 5 汽車的驅(qū)動(dòng)形式 5 汽車的布置形式 5 汽車主要參數(shù)的選擇 6 汽車主要尺寸的確定 6 8 11 16 16第3章 離合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 17 離合器設(shè)計(jì) 17 離合器的結(jié)構(gòu)形式的選擇 17 從動(dòng)盤數(shù)的選擇 17 壓緊彈簧布置形式的選擇 17 膜片彈簧支撐形式 18 壓盤的驅(qū)動(dòng)形式 19 從動(dòng)盤數(shù)及干濕式的選取 20 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 20 后備系數(shù)的選擇 20 離合器基本性能關(guān)系式 21 摩擦片主要參數(shù)的選擇 21 單位壓力的計(jì)算 23 離合器的從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì) 23 從動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)組成與選型 23 從動(dòng)盤的設(shè)計(jì) 24 從動(dòng)片的選擇及設(shè)計(jì) 24 從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì) 25 從動(dòng)盤摩擦片的設(shè)計(jì) 27 離合器蓋總成設(shè)計(jì) 28 壓盤的傳力方式的選擇 28 28 29 離合器蓋設(shè)計(jì) 29 30 分離桿結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì) 30 離合器分離軸承和分離套筒的設(shè)計(jì) 30 31 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 31 膜片彈簧的變形特性和加載方式 31 膜片彈簧的彈性變形特性 32 膜片彈簧的參數(shù)尺寸確定 33 H/h比值的選取 33 R及R/r確定 33 膜片彈簧起始圓錐底角 33 膜片彈簧小端半徑及分離軸承的作用半徑 34 分離指數(shù)目、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑 34 承環(huán)的作用半徑和膜片與