【正文】 總之，通過(guò)這次汽車(chē)離合器的設(shè)計(jì)，使我知道了許多離合器的形式，對(duì)離合器的工作原理和構(gòu)造有了清楚的認(rèn)識(shí)，通過(guò)大量的公式計(jì)算、資料的翻閱，豐富了我對(duì)汽車(chē)的了解，對(duì)汽車(chē)的喜愛(ài)，對(duì)汽車(chē)文化的向往。這次的設(shè)計(jì)，可以對(duì)原有離合器的設(shè)計(jì)提出修改的建議，對(duì)其以后的設(shè)計(jì)過(guò)程起參考作用。設(shè)計(jì)包括對(duì)從動(dòng)盤(pán)總成的設(shè)計(jì)校核，對(duì)壓盤(pán)的設(shè)計(jì)校核，對(duì)離合器蓋的設(shè)計(jì)校核及離合器蓋的設(shè)計(jì)校核和優(yōu)化。在計(jì)算中，首先確定摩擦片外徑尺寸，然后根據(jù)該尺寸對(duì)其他部件總成進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)計(jì)。通過(guò)詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程積累了大量的數(shù)據(jù)，并成功的繪制出了膜片彈簧離合器的成品圖。由前面章節(jié)已經(jīng)知道：設(shè)計(jì)踏板時(shí)初選：設(shè)計(jì)離合器主缸和分缸時(shí)，可以初選：根據(jù)下式計(jì)算： 液壓式操作機(jī)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖結(jié)合離合器尺寸選?。核裕焊鶕?jù)踏板行程計(jì)算主缸行程：選取主缸最大行程：由于主缸和分缸缸徑相同，選取分缸行程： 油管設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在油管設(shè)計(jì)中，布置油壓管路時(shí)，留有足夠的長(zhǎng)度，以免發(fā)動(dòng)機(jī)在晃動(dòng)時(shí)使油管受到附加應(yīng)力；管子要有足夠的柔性，以便于安裝維護(hù)；管路的走向要注意熱源，防止管內(nèi)液油產(chǎn)生氣泡。 液壓傳動(dòng)各主要尺寸的確定。所以：因?yàn)樵撥?chē)型為輕型卡車(chē)，踏板力在130N左右，無(wú)需助力裝置。 操作系統(tǒng)傳動(dòng)比的計(jì)算踏板總行程由自由行程和工作行程兩部分組成，前面章節(jié)已經(jīng)根據(jù)人體工程學(xué)要求所確定的踏板行程值=150，分離桿傳動(dòng)比，按下式初定操作系統(tǒng)的傳動(dòng)比：式中，是考慮傳動(dòng)中由于變形等原因造成的行程損失所取修正的系數(shù)，??；一般為2~4 ，取=3；為摩擦面數(shù)目，由于是單片式，；摩擦片與壓盤(pán)、飛輪之間的間隙；由前面章節(jié)計(jì)算知：。 助力器在機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)中，為了降低踏板力，改善駕駛員操作條件，常用各種助力器，用得較多的是機(jī)械式和液壓式，由于本操縱系統(tǒng)不用助力器，這里不作介紹。特別是當(dāng)摩擦片磨損后，要隨時(shí)注意調(diào)整，以免因壓盤(pán)壓緊力不夠造成從動(dòng)盤(pán)打滑燒損。分缸中活塞的左右極限位置由限位塊和擋環(huán)限制。離合器分缸的功能是接受主缸輸送過(guò)來(lái)的液流和油壓，直接或間接的推動(dòng)分離軸承，使離合器分離。采用吊掛式踏板的布置方式，可不用在駕駛室地板上開(kāi)大孔，和拉索傳動(dòng)一樣，便于駕駛室的密封改善駕駛員的工作環(huán)境。選擇單獨(dú)設(shè)置。離合器主缸主要由油缸、活塞及儲(chǔ)油室等零件組成。由于油管的柔性，車(chē)架車(chē)身的變形對(duì)它的工作沒(méi)有任何影響。液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)由離合器踏板、離合器主缸、貯液室、離合器工作缸、進(jìn)油管和高壓油管等組成。它結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，便于布置，不受車(chē)身和車(chē)架的變形的影響，是比較普遍采用的一種操縱型式。波頓拉線彈簧和波形護(hù)套被壓縮，調(diào)整機(jī)構(gòu)處于新的平衡位置。接著踩下離合器踏板，拉線下端將上移，帶動(dòng)分離杠桿，使離合器分離鎖止推塊的錐面將鎖球向外緊壓在缸筒壁上，調(diào)整機(jī)構(gòu)被鎖止。（2）拉索傳動(dòng)當(dāng)駕駛員踏下離合器踏板時(shí)，拉線（鋼絲繩索）拉動(dòng)離合器分離杠桿，進(jìn)行分離操縱。鋼索傳動(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但其壽命較短，傳動(dòng)效率也不高，僅用于一些輕型轎車(chē)中。但摩擦和損耗都比較大；傳動(dòng)效率低；不能采用宜于司機(jī)操作的吊掛式踏板結(jié)構(gòu)，踏板處的地板密封困難；由于發(fā)動(dòng)機(jī)是經(jīng)彈性支承安裝在車(chē)架或車(chē)身上，而后者又剛性地支承著踏板軸，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的較大振動(dòng)以及車(chē)架和車(chē)身的變形都會(huì)影響其正常工作，為此，操作機(jī)構(gòu)的中間、連接件之一必須采用球型支座以避免運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干涉。 機(jī)械式傳動(dòng) 離合器操縱的機(jī)械式傳動(dòng)有兩類(lèi)：桿系傳動(dòng)和拉索傳動(dòng)。 離合器操縱系統(tǒng)常用的離合器操縱傳動(dòng)有機(jī)械式和液壓式。操縱系統(tǒng)元器件在污染、熱的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，就會(huì)使它們老化，失去原有的性能。對(duì)容易進(jìn)水、進(jìn)塵、進(jìn)土、進(jìn)油的和易氧化的零件作必要的防護(hù)；熱。靜止不動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)與各不動(dòng)零件間有足夠間隙，運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)和相鄰的轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)零件有足夠間隙；維修空間。下面是要考慮的一些因素：元件安裝在支承面。 操縱系統(tǒng)周邊工作環(huán)境和時(shí)間因素的影響操作系統(tǒng)周邊工作環(huán)境對(duì)操作系統(tǒng)的功能，使用和安裝都有影響。若有較大的踏板力，可以部分支撐腳和腿的重量，就能更為安全，舒適的操作。離合器踏板位置高度及其行程對(duì)踏板力的影響也需考慮，因踏板離地板高且行程大的車(chē)輛，操作離合器踏板時(shí)，腳要完全離開(kāi)地板，大腿也要抬離座椅。而與此完全相反的情況，輕巧的不帶負(fù)荷的小轎車(chē)，由5%分位的女性的穿著輕薄的衣服，下面光腳穿著涼鞋來(lái)駕駛，而行駛在平坦干燥的路面上，此時(shí)需要踏板力要在較輕的范圍，因?yàn)橐延凶銐虻母杏X(jué)反饋給駕駛員來(lái)控制離合器踏板，操作起來(lái)也很舒服。對(duì)于轎車(chē)和輕型卡車(chē)，其踏板力可?。狠^輕的踏板力：100較重的踏板力：130決定踏板力大小的主要因素是車(chē)輛的使用情況。 踏板力對(duì)于一定離合器總成，離合器踏板力取決于離合器分離軸承的輸出力及操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比（或杠桿比），加大傳動(dòng)比會(huì)使踏板力減小但行程增加。當(dāng)離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器的完全接合發(fā)生在踏板行程靠近終了頂部，而在部分負(fù)荷小轉(zhuǎn)矩時(shí)，則靠近于開(kāi)始接合點(diǎn)不遠(yuǎn)離合器就接合了。（c）接合調(diào)節(jié)區(qū)。（b）接合開(kāi)始點(diǎn)。因?yàn)楫?dāng)離合器系統(tǒng)因外界影響因素而表面升高時(shí)，若它的儲(chǔ)備行程過(guò)小，這就可能影響離合器徹底分離。踏板行程有若干臨界區(qū)影響離合器的接合品質(zhì)，可以看到其臨界區(qū)（點(diǎn)）是一下3個(gè)方面：（a）離合器踏板儲(chǔ)備行程。踏板最大行程應(yīng)175mm；現(xiàn)今小轎車(chē)的踏板最大行程一般約為150mm。對(duì)于面積7575的踏板，布置踏板高度時(shí)，若從其下邊沿起，距地板不小于150，這對(duì)于5%分位的女性的腳（從腳趾到腳跟，光腳為160）和95%分位的男性的腳（210）都可以包容。具體布置應(yīng)以人體左右對(duì)稱(chēng)中心為準(zhǔn)向左移80~100，作為離合器踏板中心線的位置。在不操作離合器踏板時(shí)，左腳擱在在離合器踏板的左側(cè)，這樣左側(cè)空間會(huì)顯得更小；此外，腳和腿也要向左歪一些，不能正對(duì)前方。通過(guò)以上數(shù)據(jù)，可以用CATIA畫(huà)出膜片彈簧（） 膜片彈簧7 離合器操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 離合器踏板位置、行程和踏板力離合器踏板位置、行程和踏板力，對(duì)于駕駛員操作舒適性至關(guān)重要，應(yīng)從人體工程學(xué)進(jìn)行考慮。支承圈平均半徑和膜片彈簧與壓盤(pán)的接觸半徑支承圈平均半徑與膜片彈簧與壓盤(pán)的接觸半徑的取值將影響膜片彈簧的剛度。分離指的數(shù)目和切槽寬及半徑分離指的數(shù)目n多取為18；切槽寬=～；=9～l0mm；半徑的取值應(yīng)滿(mǎn)足(r) δ2的要求。 分離軸承作用半徑為標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)大于。取α=10176?！?2176。而R/r=，所以r=200mm。但對(duì)汽車(chē)離合器膜片彈簧來(lái)說(shuō)，并不要求儲(chǔ)存大量的彈性能，而應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)布置及壓緊力的需要，通常取R/r=～()。R/r愈小，則彈簧材料的利用效率愈好。膜片彈簧大端半徑及大端半徑與分離指半徑比的選擇膜片彈簧的大端半徑R應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求和摩擦片的尺寸來(lái)確定。這里本離合器為單片式離合器，所以=2，該車(chē)型以城市公路為主，再考慮經(jīng)濟(jì)性，故取=lmm。C點(diǎn)為離合器徹底分離時(shí)的工作點(diǎn)。B點(diǎn)為新離合器(摩擦片無(wú)磨損)在接合狀態(tài)時(shí)的工作點(diǎn)，通常取在使其橫坐標(biāo)為=(～)τ的位置，以保證摩擦片在最大磨損后的工作點(diǎn)A處壓緊力變化不大。選擇好曲線上的定工作點(diǎn)的位置很重要。一般汽車(chē)的膜片彈簧離合器多?。? 其中：h為鋼板厚度，取2mm，H/=3mm。經(jīng)計(jì)算=537MPa，不大于1500~1700Mpa，符合適用強(qiáng)度。O點(diǎn)以外的截面上的點(diǎn)，一般均產(chǎn)生切向應(yīng)變，故亦有切向應(yīng)力。將（）與（）代入（）中， （） （）可得到與的關(guān)系式（），式中為分離軸承作用半徑 =25mm （）前述膜片彈簧的載荷與變形之間的關(guān)系式，是在假定膜片彈簧在承載過(guò)程中，其子午截面無(wú)變形而只是剛性地繞該截面上的某一中性點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下推導(dǎo)出的。 ()經(jīng)過(guò)整理式（）可得如下關(guān)系式： （）利用式（）可繪制出膜片彈簧的—特性曲線。碟形彈簧當(dāng)其大、小端部承受壓力時(shí)，載荷P與變形久之間有如下關(guān)系： （）式中：E—彈性模量，對(duì)于鋼：E=21 X 104MPaμ—波桑比，鋼材料取μ=0. 3；h—彈簧鋼板厚度，mm；H—碟簧的內(nèi)截錐高，mm；R—碟簧大端半徑，mm；A—系數(shù)，m—碟簧大、小端半徑之比，m=R/r。當(dāng)(H/h)=則特性曲線的極小點(diǎn)落在橫坐標(biāo)軸上；當(dāng)(H/h)2，則特性曲線具有更大的負(fù)剛度區(qū)且具有載荷為負(fù)值的區(qū)域。當(dāng)然，負(fù)剛度也不宜過(guò)大，以免彈簧工作位置略微變動(dòng)就引起彈簧壓緊力過(guò)大的變化。這種特性很適于作為離合器的壓緊彈簧。當(dāng)(H/h)=，特性曲線上有一拐點(diǎn)，若(H/h)=≈，則特性曲線中段平直，即變形增加但載荷P幾乎不變，故這種彈簧稱(chēng)零剛度彈簧。不同的H/h值有不同的彈性特性()。分離指與碟簧部分小端交接處的徑向槽較寬且呈長(zhǎng)方孔，以減少分離指根部的應(yīng)力集中，長(zhǎng)方孔又可用來(lái)安置銷(xiāo)釘固定膜片彈簧。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。減振彈簧在最大工作壓力P時(shí)最小長(zhǎng)度： （） =式中：=。 減振彈簧剛度： （）= 減振彈簧的有效圈數(shù)： = （）式中：G為材料的扭轉(zhuǎn)彈性模數(shù)，對(duì)鋼=83000N/mm2，代入數(shù)值，得=。彈簧鋼絲直徑： （）式中：扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力=550～600MPa，D1算出后應(yīng)該圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，一般為3～4mm左右。彈簧的平均直徑：一般由結(jié)構(gòu)布置決定，通常選取=11～15左右。本設(shè)計(jì)取a=，A=24mm，A1=。 從動(dòng)盤(pán)窗口尺寸簡(jiǎn)圖一般推薦A1A=a=～16mm。限位銷(xiāo)直徑限位銷(xiāo)直徑按結(jié)構(gòu)布置選定，一般=～12mm，本設(shè)計(jì)取=11。從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂的最大轉(zhuǎn)角 （）= 限位銷(xiāo)與從動(dòng)盤(pán)缺口側(cè)邊的間隙 （）式中：R2為限位銷(xiāo)的安裝半徑，～4mm。 減振彈簧的選取離合器摩擦片外徑減振彈簧數(shù)目Z 225～250 4～6 250～325 6～8 325～355 8～10 350 10以上扭轉(zhuǎn)減振器減振彈簧的總壓力當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤(pán)轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大Tj = （）式中：的計(jì)算應(yīng)按Tj的大者來(lái)進(jìn)行=。扭轉(zhuǎn)減振器的彈簧分布半徑減振彈簧的分布尺寸R1的尺寸應(yīng)盡可能大一些，一般取 R1 =（~）D/2 （） 其中D為摩擦片內(nèi)徑，代入數(shù)值，得R1 =56mm。一般選取== N扭轉(zhuǎn)減振器的預(yù)緊力矩減振彈簧安裝時(shí)應(yīng)有一定的預(yù)緊。一般可按下式初選為 =～ （）取=，本設(shè)計(jì)按其選取=m/rad。 扭轉(zhuǎn)減振器的參數(shù)確定扭轉(zhuǎn)減振器的角剛度減振器扭轉(zhuǎn)角剛度Ca決定于減振彈簧的線剛度及結(jié)構(gòu)布置尺寸，按下列公式初選角剛度 Ca≤13 （）式中：為極限轉(zhuǎn)矩，按下式計(jì)算 =~2 （）式中：，本設(shè)計(jì)為乘用車(chē)，為發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，代入數(shù)值得=388 N其結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但當(dāng)摩擦片磨損后，阻尼力矩便減小甚至消失。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(pán)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(zhuān)門(mén)的橡膠制造，因此尚未得到廣泛采用。線性扭轉(zhuǎn)減振器只能在一種載荷工況(通常為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩)下有效地工作，而三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性則擴(kuò)大了適于其有效工作的載荷工況范圍，這有利于避免傳動(dòng)系共振，降低汽車(chē)在行駛和怠速時(shí)傳動(dòng)系的扭振和噪聲。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。這種非線性扭轉(zhuǎn)減振器，廣泛為現(xiàn)代汽車(chē)尤其是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)所采用。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(chē)中。在這種結(jié)構(gòu)中，從動(dòng)片和從動(dòng)盤(pán)毅上都開(kāi)有6個(gè)窗口，在每個(gè)窗口中裝有一個(gè)減振彈簧，因而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩由從動(dòng)片傳給從動(dòng)盤(pán)毅時(shí)必須通過(guò)沿從動(dòng)片圓周切向布置的彈簧，這樣即將從動(dòng)片和從動(dòng)盤(pán)毅彈性地連接在一起，從而改變了傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。 減振器