【正文】 其次 對離合器的主要零件進行了設(shè)計 ，包括 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化、通過膜片彈簧載荷與 變形的關(guān)系計算離合器的壓緊力與膜片彈簧的應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)減振器與減振彈簧的計算，選取從動盤轂和分離軸承 。 31 結(jié) 論 本設(shè)計根據(jù)給出的設(shè)計要求和原始設(shè)計參數(shù)，以及推式膜片彈簧離合器及其操縱機構(gòu)的工作原理和使用要求，通過對其工作原理的闡述、結(jié)構(gòu)方案的比較和選擇、相關(guān)零件參數(shù)的計算，確定了離合器主要零件的尺寸以及制造相關(guān)零件所用的材料和操縱機構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)。1? （ ） 式中 : 1F 離合器拉接合狀態(tài)下壓緊彈簧的總壓緊力， NF ? ，則 ][ LL WJW ?? 合格。 ?F N，??i ， 80?? %；則 NFf 106? 合格。F — 離合器分離時，壓緊彈簧對壓盤的總壓力； ?i — 操縱機構(gòu)總傳動比， 30 2111122222dcba dcbai ??； ?— 機械效率，液壓式： 90~80?? %，機械式： 80~70?? %； sF —克服回位彈簧 2的拉力所需的踏板力，在初步設(shè)計時，可忽略之。 踏板力計算 踏板力為 sf FiFF ?? ??39。 c1c2S 0fb1b2d2d1a1a 2S 圖 液壓 式 操縱機構(gòu)示意圖 踏板行程計算 踏板行程 S 由自由行程 1S 和工作行程 2S 組成： 2111222212021 dba dbaccSZSSSS f ???????? ????? （ ） 式中 : fS0 — 分離軸承的自由行程，一般為 ~ mm，取 ?fS mm；反映到踏板上的自由行程 1S 一般為 30~20 mm； 1d 、 2d 分別為主缸和工作缸的直徑； Z 為摩擦片面數(shù)； S? 為離合器分離時對偶摩擦面間的間隙，單片： ~??S mm，取??S mm； 1a 、 2a 、 1b 、 2b 、 1c 、 2c 為杠桿尺寸。 操縱機構(gòu)的設(shè)計計算 離合器液壓式操縱機構(gòu)主要由吊掛式離合器踏板主缸工作缸管路系統(tǒng)和回位彈 簧 29 等部分組成。 液壓式操縱機構(gòu)具有傳動效率高 機構(gòu)傳動效率高，質(zhì)量小，布置方便；便于采用吊掛踏板， 駕駛室容 易密封， 發(fā)動機的振動和駕駛室或車架的變形不會影響其正常工作， 離合器接合柔和，可以降低因猛踩踏板而在傳動系產(chǎn)生的動載荷 。 杠 系操縱機構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但是 其傳動效 率 低，質(zhì)量大，車架和駕駛室的形變可影響其正常 工作，遠距離操縱桿 時 ，布置困難 。 操縱機構(gòu)的選擇 常用的 離合器操縱機構(gòu) ，主要有 機械式、液壓式、 機械式和液壓式操縱機構(gòu)的助力器 、氣壓 式 和自動操縱機構(gòu)等 。輕便性包括兩個方面，一是加在離合器踏板上的力不應(yīng)過大，另一方面是應(yīng)有踏板形成的校正機構(gòu)。它始于離合器踏板，終止于離合器殼內(nèi)的分離軸承。 圖 推式自動調(diào)心式分離軸承裝置 本章小結(jié) 本章講述了離合器的計算，包括 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化、通過膜片彈簧載荷與變形的關(guān)系計算離合器的壓緊力與膜片彈簧的應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)減振器與 減振彈簧的計算，選取從動盤轂和分離軸承。目前大多數(shù)已采用角接觸推力球軸承，采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鋰基潤滑脂，其端部形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平面時采用球形端面，舌尖部為弧形面時采用平端面或凹弧形端面 [17]。 分離軸承的選擇 分離軸承在工作中主要承受軸向力，在離合器分離時，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。 分離軸承總成設(shè)計 分離軸承總成由分離軸承和分離套筒等組成 。改善離合器散熱通風結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。過高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。C 以下。 離合器的散熱通風 試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當壓盤工作表面超過200~180 176。 徑向傳動片驅(qū)動方式：它用彈簧鋼制的傳動片將壓盤與離合器蓋連接在一起，除傳動片的布置方向是沿壓盤的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向傳動驅(qū)動方式相同。 壓盤的驅(qū)動方式 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 — 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)簡單，應(yīng)用較多；缺點：壓盤上凸臺在傳動過程中存在滑動摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。C ； c— 壓 盤 的 比 熱 容 ， 鑄 鐵 ：? ?CKgJc ??? / ；γ為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤； ?? ，m 為壓盤的質(zhì)量約為 Kgm ? 代入 公式 中 ， 則 ?t 176。 26 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 。 厚度約為 15mm～ 25mm。 由于用石棉材料制成的摩擦片導(dǎo)熱性很差，在滑磨過程中產(chǎn)生的熱主要由飛輪和壓盤等零件吸收，為了使每次接合時的溫升不致過高，故要求壓盤有足夠 大的質(zhì)量以吸收熱量。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴重。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 。 離合器的通風散熱 為了加強離合器的冷卻離合器蓋須開有許多通風窗口，通常在離合器 壓緊彈簧座處開有通風窗口，但此設(shè)計由于膜片彈簧本身散熱性好，故不需再開通風口。因此，在設(shè)計中應(yīng)注意以下幾個問題： 離合器的剛度 離合器分離杠桿支承在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，即當離合器分離時，可能會使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會降低離合器操縱機構(gòu)的傳動效率，嚴重時還可能造成離合器分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會造成變速器的換檔困難。 離合器蓋總成設(shè)計 離合器蓋設(shè)計 離合器蓋一般都與飛輪固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機的一部 分轉(zhuǎn)矩。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，當在高溫條件下工作時，黃銅鉚接有較高的強度，同時，當釘頭直接與主動盤表面接觸時，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會加劇主動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摩擦系數(shù)的影響也較小。 dDh ?? 得 NP 5731? ， M P aM P ac ??? ，合 格。d 分別為花鍵的內(nèi)外徑； h— 花鍵齒工作高度； 2/)( 39。 m ax?? （ ） 式中： 39。 驗證 ： 擠壓應(yīng)力的計算公式為： nlhpc ?? 式中， P 為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定： ZdD TP e )( 4 39。 ? ， mmd 3239。D /mm 內(nèi)徑 39。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝：對減振彈簧窗口及從動片配合處，應(yīng)進行高頻處理 [14]。 從動盤轂的軸向長度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取 ～ 倍的花鍵軸直徑。 從動盤轂設(shè)計 從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受發(fā)動機傳來的全部轉(zhuǎn)矩。 在本設(shè)計中， 采用整體式彈性從動片，離合器從動片采用 2mm 厚的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取 280mm，內(nèi) 徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計中取得。此外，彈性從動片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。慣性力的大小與從動盤的轉(zhuǎn)動慣量成正比，因此為了見效轉(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 [13]。這是因為汽車在行駛中進行換檔時，首先要分離離合器，從動盤的轉(zhuǎn)速必然要在離合器換檔的過程中發(fā)生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或是降速（由低檔換為高檔）。從動盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計要求： 為了減少變速器換檔時齒輪間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能??； 為了保證汽車平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動盤應(yīng)具有軸向彈性； 為了避免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器。 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的 從動盤 從動盤的設(shè)計要求 從動盤總成由摩擦片，從動片，減震器和從動盤穀等組成。在從動片和從動盤轂之間還裝有減振摩擦片 6， 9。在從動片 5和減振盤 12 上圓周切線方向開有 6個均布的長方形窗孔，在在從動片 和減振盤之間的從動盤轂 8 法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧 11，以便三者彈性的連接起來。從動片 5用限位銷 7和減振 12 鉚在一起。 圖 扭轉(zhuǎn)減震器 22 從動盤總成設(shè)計 現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動盤 ,用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動系統(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。m in0 ???? 減振彈簧預(yù)緊變形量 mmkZRTl ?? ? 減振彈簧的安裝高度 mmlll 2210 ??? 1 定位鉚釘?shù)陌惭b位置 取 mmR 622 ? ，則 ?j? 176。 ，則 mml ?? 剛度計算 彈簧剛度 mmFFk l )( 21 ???? 其中， 2F 為最小工作力， 12 FF ? 彈簧的切變模量 MPaG 80000? ，則彈簧的工作圈數(shù) 0 331 ???? kCGdCF dGn l 21 取 4?n ，總?cè)?shù) 為 61?n 彈簧的最小高度 mmdnl 16m in ?? 減振彈簧的總變形量 mmkPl 8 1 39。 中徑 mmCdD 162 ?? ； 外徑 202 ??? dDD mm 極限轉(zhuǎn)角 12~32a r c s in2 0 ??? Rlj?176。 表 減振彈簧個數(shù)的選取 摩擦片的外徑 D/mm 225～ 250 250～ 325 325～ 350 〉 350 Z 4～ 6 6～ 8 8～ 10 〉 10 減震彈簧的尺寸計算 選擇材料，計算許用應(yīng)力 [11] 根據(jù)《機械原理與設(shè)計》 (機械工業(yè)出版社 )采用 65Mn 彈簧鋼絲， 設(shè)彈簧絲直徑mmd 4? , MPab 1620?? ,? ? MPab ?? ?? 。 扭轉(zhuǎn)減震器基本參數(shù)確定 減震器極轉(zhuǎn)矩 mNTT ej ??? m a x 摩擦轉(zhuǎn)矩 mNTT eu ??? m a x 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 mNTT en ??? m a x 扭轉(zhuǎn)角剛度 radmNTk j /374413 ???? 圖 扭轉(zhuǎn)特性 圖 減震器尺寸簡圖 減震彈簧設(shè)計 減震彈簧的安裝位置 0R 的尺寸盡可能的大一些根據(jù)圖 ，一般取 2)~(0 dR ? 結(jié) 合 mmRd 502 0 ?? ，得 0R 取 54mm。 減振器的扭轉(zhuǎn)剛度 ?k 和阻尼摩擦元件間的摩擦轉(zhuǎn)矩 ?T 是兩個主要參數(shù)。單級線性減震器 的扭轉(zhuǎn)特性，如圖 ，