【正文】 而在現(xiàn)代汽車離合器中主要采用了角接觸式的徑向推力球軸承，并由軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動。 離合器蓋的對中方式有兩種，一種是用止口對中，另有種是用定位銷或定位螺栓對中，由于本設(shè)計選用的是傳動片傳動方式，因而離合器蓋通過一外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口對中。 ①正向驅(qū)動 公式（ ） 變?yōu)椋? m a x m a x m a x1m a x 2 F f FPln iW in W in A? ? ? ? 代入相關(guān)數(shù)值求得 max? ? 800Mpa＜ max[]? =1863Mpa ②反向驅(qū)動 公式（ ）變?yōu)椋? m a x m a x m a x1m a x 2 F f FPln iW in W in A? ? ? ? 代入相關(guān)數(shù)據(jù)求得 max? ? 1821Mpa＜ max[]? =1863Mpa 可知反向傳動式應(yīng)力最大， max? ? 1821Mpa， 60Si2CrVA 鋼可以滿足要求。 3112 /nxK K E J ni l? ??? （總剛度 ?K ） () 式中： E 為傳動片材料彈性模量； xJ 為每一片傳動片截面慣性矩。為了增加機(jī)械強(qiáng)度，還可以另外添加少量合金元素 [3]。 根據(jù)下面公式（ [3]）來進(jìn)行校核： ? =壓cmL? () 式中： ? —— 溫升， ℃ ； L—— 滑磨功， ； ? —— 分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比：單片離合器壓盤 ? =； C—— 壓盤的比熱容，對鑄鐵壓盤， C=(㎏ 在該設(shè)計中，初步確定該離合器的壓盤的 厚度為 15 ㎜。它不僅會引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P的損壞。壓盤的外徑 D=215 ㎜ ， 壓盤內(nèi)徑 d=135 ㎜。 壓盤傳力方式的選擇 壓盤（其結(jié)構(gòu)見零件圖）是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩時，它和飛輪一起帶動從動盤轉(zhuǎn)動，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應(yīng)允許壓盤在離合器的分離過程中能自由的沿軸向移動。然后進(jìn)行零件的設(shè)計，包括從動片的尺寸設(shè)計、從動盤轂的尺寸選擇，從動盤轂的強(qiáng)度校核，最后對各部分的緊固方式、材料做出的選擇。 數(shù)據(jù)代入公式（ ）得： l?? = ㎜ 。 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得： i=4 減振彈簧的總?cè)?shù) n,一般在 6 圈左右 n=i+（ ～ 2） =4+2=6 減振彈簧的最小高度 lmin : lmin =n(d+? )≈=36=㎜ 減振彈簧總變形量： l? =P／ R=1148／ 220= ㎜ 。 彈簧鋼絲直徑 d: 通常 d 取 3～ 4 ㎜，所以取 d=3 ㎜ 。 圖 減振器尺寸簡圖 24 1從動片； 2從動盤轂； 3摩擦片； 4減振彈簧； 5碟形彈簧墊片； 6壓緊彈簧； 7減振盤； 8橡膠彈性元件 圖 減振器結(jié)構(gòu)圖 減振彈簧設(shè)計 減震彈簧的材料采用 65 號彈簧鋼絲，即根據(jù)布置上的可能性來確定減振器彈簧設(shè)計相關(guān)尺寸。雖然其結(jié)構(gòu)簡單、橡膠變形時具有較大的內(nèi)摩擦，因而不需另加阻尼裝置，但由于它會使從動盤的轉(zhuǎn)動慣量顯著增大，且在離合器熱狀態(tài)下工作需用專門的橡膠制造，因此尚未得到廣泛采用。為此，可使扭轉(zhuǎn)減振器具有兩級或三級非線性彈性特性。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)類型的選擇 圖 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 23 元件和阻 尼裝置。 在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是 桑塔納 轎車的離合器，故可以采用 分開式 彈性從動片，圖 說明了 分開 式從動片的結(jié)構(gòu) [3]，離合器從動片采用 2 ㎜厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取 D=200 ㎜，內(nèi)徑由從動盤轂的尺寸決定，由以后的設(shè)計取得 d=40。慣性力的大 小與沖動盤的轉(zhuǎn)動慣量成正比，因此為了 減小 轉(zhuǎn)動慣量，從動片都做的比較薄，通常是用 ~ ㎜厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進(jìn)一步減小從動片的轉(zhuǎn)動慣量 ,有時將從動片外緣的盤形部分磨至 ～ ㎜ ,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心 [3]。) ( 0 . 0 2 9 0 . 0 2 3 ) 1eTPND d Z ?? ? ?? ? ? 故 ? 擠壓 = P 1 1 9 2 3 1 8 . 3 41 0 [ ( 0 . 0 2 9 0 . 0 2 3 ) / 2 ] 0 . 0 2 5nhl ??? ? ?MPa[? 擠壓 ]=20MPa 該花鍵轂花鍵的 ? =﹤ [? ]=20MP，所以該花鍵轂花鍵的尺寸合適 ,花鍵的結(jié)構(gòu)簡圖見圖 [1],從動盤轂見零件圖紙。)eTP dZ? ? 式中， d′， D′分別為花鍵的內(nèi)外徑， m； Z為 從動盤轂的數(shù)目 ； Temax為發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， N由于花鍵的損壞形式主 要是表面受力過大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力校核，如果應(yīng)力偏大可以適當(dāng)增加花鍵轂的軸向長度。在設(shè)計從動盤轂花鍵時，可以根據(jù)從動盤外徑和發(fā)動機(jī)的扭矩來選取。 從動盤轂的設(shè)計 從動盤轂的結(jié)構(gòu)由兩部分組成：盤轂和法蘭，如圖 [1]所描述。 所以目前正在研制具有傳熱性好、強(qiáng)度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數(shù)（可達(dá) 左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。 鑒于以上各點，近年來，摩擦材料的種類增長極快。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊，這樣 可以防止彈簧滑脫出來。圖 [1]說明了離合器從動盤的結(jié)構(gòu)，從動盤主要由從動片，從動盤轂，摩擦片等組成，由下圖 可以看出，摩擦片 1， 10 分別用鉚釘鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動片鉚在一起。單位壓力是 根據(jù)摩擦片的尺寸、后備系數(shù)計算出來的，最后看單位壓力是否在允許范圍內(nèi)，本設(shè)計的數(shù)據(jù) 經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，選擇 的 都比較合適，單位壓力合適。 又初選 ? = 運用公式 （ ） 可以校核 單位壓力 [4]P： βTemax=12? fZp0D3(1－ c3) （ ） 155=12? 2p0 則 p0= 式中： ZC 對單片離合器取 2 f 為摩擦系數(shù)，可取 f= 又由表 [1]中的查得：石棉基材料（在后面設(shè)計中，摩擦片材料選擇石棉基材料）單位壓力 [p]=~，也即是摩擦面上的單位壓力 P＜ [P],沒有超出允許范圍 .因此上述各基本結(jié)構(gòu)參數(shù)合適。 單位壓力 P 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 [2]。 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D/㎜ 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 405 430 內(nèi)徑 d/㎜ 110 125 140 150 155 165 175 190 195 205 220 230 厚度 /㎜ 4 4 4 4 C? =d/D 1－ 3C? 單位面積/ 3cm 106 132 160 221 302 402 466 546 678 729 908 1037 離合器后備系數(shù)的 ? 確定 后 備系數(shù) ? 保證了離合器能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)扭矩，同時它有助于減少汽車起步時的滑磨，提高了離合器的使用壽命。 第 3 章 離合器 主要 參數(shù)的確定 在初 步確定了離合器的結(jié)構(gòu)形式之后，就要根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式確定其需要確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如摩擦片內(nèi)外徑、后備系數(shù)單位工作壓力等。此間隙使踏板有段自由行程。小型車有時采用含油石墨止推滑動軸承。鑒于以上對質(zhì)量和剛度的要求，一般壓盤都設(shè)計得比較厚，一般不小于 10 ㎜。在高溫下壓盤會翹曲變形甚至產(chǎn)生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會燒裂和破壞。 11 a— 凸塊窗孔式； b— 傳力銷式； c— 鍵槽 — 指銷式； d— 鍵齒式； e— 彈性傳動片式 圖 壓盤的驅(qū)動方式 離合器的通風(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。另外，在離合器分離時，由于零件間的摩擦將降低離合器操縱部分的傳動效率。 (a) 一般壓式操縱 (b) 拉式操縱 圖 拉式操縱機(jī)構(gòu)與壓式操縱機(jī)構(gòu)的原理 10 圖 膜片彈簧 離合器結(jié)構(gòu)圖 壓盤的驅(qū)動方式 壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩時它和飛輪一起帶動從動盤轉(zhuǎn)動，在不傳遞扭矩時，又應(yīng)能夠與從動盤脫離接觸，所以這種連接應(yīng)允許壓盤在離合器分離過程中能自由的作軸向移動。 （ a）自由狀態(tài)； （ b）結(jié)合； （ c）分離狀態(tài) 圖 拉式膜片彈簧離合器的工作原理圖 膜片彈簧的安裝有正裝和反裝。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來安裝定位。 壓緊彈簧 和布置形式的選擇 離合器的壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧等。 2. 離合器從動部分和主動部分各自的連接形式和支承 。 7 第 2 章 離合器 結(jié)構(gòu)方案選取 汽車離合器廣泛采用摩擦離合器，本次設(shè)計也是采用摩擦式，要根據(jù)選定車型的參數(shù)進(jìn)行機(jī)構(gòu)方案的選擇。 7)操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 3)分離時要迅速、徹底。 研究 內(nèi)容 通過畢業(yè)設(shè)計，對 轎車 離合器 的結(jié)構(gòu)、 從動盤總成 、 壓盤和 離合器蓋總成 及 膜片彈簧 的 設(shè)計 有比較深入的熟悉并掌握。 近年來濕式離合器在技術(shù)上不斷改進(jìn)，在國外某些重型車上又開始采用多片濕式離合器。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。此外，因膜片彈簧是一種對稱零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈簧離 合器在高速時，因受離心力作用會產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降 [3]。因其作為壓簧，可以同時兼起分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化，質(zhì)量減少，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。因此，提高離合器的可靠性和 延長其 使用壽命，適應(yīng) 發(fā)動機(jī)的 高轉(zhuǎn)速，增加 離合器 傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生充分地認(rèn)識到設(shè)計一個工程項目所需經(jīng)歷的步驟，以及身為一個工程技術(shù)人員所需具備的素質(zhì)和所應(yīng)當(dāng)完成的工作，為即將進(jìn)入社會提供了一個良好的學(xué)習(xí)機(jī)會，對于由學(xué)生向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變有著重大的實際意義。 I 目 錄 摘要 .................................................................................................................................................................... Ⅰ Abstract ............................................................................................................................................................ Ⅱ 第 1 章 緒論 ...................................................................................................................................................4 研究目的 ..............................................................................................................................................4 研究背景 ..............................................................................................................................................4 研究現(xiàn)狀 .......................................................................................................................