【正文】 新手駕駛的時(shí)候會(huì)存在一些離合器使用上的錯(cuò)誤操作。此時(shí)對(duì)于半聯(lián)動(dòng)的技巧要求較高，如果半聯(lián)動(dòng)力度太弱，就可能在松開(kāi)手剎時(shí)車輛向后滑動(dòng)，容易造成新手的驚慌失措，如果半聯(lián)動(dòng)力度過(guò)強(qiáng)則容易是車輛加速過(guò)猛而撞到前車。而車輛向后滑行的重力是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力來(lái)抗衡的，而離合器則負(fù)責(zé)消除這里存在的轉(zhuǎn)速差。半聯(lián)動(dòng)可以消化發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪之間的轉(zhuǎn)速差，也就是說(shuō)可以有在動(dòng)力已經(jīng)傳遞到車輪上，但車輪并不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)，這種情況常常發(fā)生在坡道。 這樣的轉(zhuǎn)速差必須由半聯(lián)動(dòng)來(lái)消化，也就是動(dòng)力開(kāi)始的時(shí)候部分傳遞給一軸，使車輛 能以較平穩(wěn)的姿態(tài)起步，一旦車輛行駛起來(lái)，轉(zhuǎn)速差就會(huì)變得很小，此時(shí)將離合器完全抬起，就不會(huì)有沖擊了。汽車在起步的時(shí)候，變速箱的二軸是靜止的，當(dāng)我們掛一擋以前，需要踩下離合器，此時(shí)變速箱的一軸與動(dòng)力分開(kāi)，通過(guò)同步器掛上一擋以后，一軸也同樣變?yōu)殪o止。 41 起步時(shí)需要有一 定的半聯(lián)動(dòng)時(shí)間，以保證起步的平順。有效的保護(hù)了發(fā)動(dòng)機(jī)和離合器。 一般來(lái)說(shuō)，離合器是在車輛起步和換擋的時(shí)候發(fā)揮作用，此時(shí)變速箱的一軸和二軸之間存在轉(zhuǎn)速差，必須將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力與一軸切開(kāi)以后，同步器才能很好的將一軸的轉(zhuǎn)速保 持與二軸同步，擋位掛進(jìn)以后，再通過(guò)離合器將一軸與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力結(jié)合，使動(dòng)力繼續(xù)得以傳輸。飛輪的轉(zhuǎn)速大于輸出軸的轉(zhuǎn)速，從飛輪傳輸出來(lái)的動(dòng)力部分傳遞給變速箱。此時(shí)，壓盤(pán)與摩擦片的摩擦力小于全連動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)車輛起步 時(shí)，司機(jī)踩下離合器，離合器踏板的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)壓盤(pán)向后靠，也就是壓盤(pán)與摩擦片分離，此時(shí)壓盤(pán)與飛輪完全不接觸，也就不存在相對(duì)摩擦。 離合器分為三個(gè)工作狀態(tài)，即不踩下離合器的全連動(dòng)，部分踩下離合器的半連動(dòng)，以及踩下離合器的不連動(dòng)。離合器由摩擦片，彈簧片，壓 盤(pán)以及動(dòng)力輸出軸組成，布置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間，用來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上儲(chǔ)存的力矩傳遞給變速箱，保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅(qū)動(dòng)輪適量的驅(qū)動(dòng)力和扭矩，屬于動(dòng)力總成的范疇。正確使用離合器，掌握離合器的原理以在特殊情況下利用離合器來(lái)解決問(wèn)題，是每個(gè)駕駛手動(dòng)擋車型的車友應(yīng)該掌握的。 40 附錄 A 對(duì)于手動(dòng)擋的車型而言，離合器是汽車動(dòng)力系統(tǒng)的重要部件，它擔(dān)負(fù)著將動(dòng)力與發(fā)動(dòng)機(jī)之間進(jìn)行切斷與連接的工作。 實(shí)驗(yàn)室免費(fèi)開(kāi)放，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供實(shí)物和 模型。 同學(xué)們?yōu)槲抑赋鲈S多關(guān)于 CAD 錯(cuò)誤。在這里我要特別感謝石美玉老師，謝謝她在百忙之中對(duì)我的指正和教導(dǎo)，也因此使我在設(shè)計(jì)后的學(xué)習(xí)與人生的道路上向著更高更深層次地方向前進(jìn)！ 石美玉老師知識(shí)淵博、平易近人經(jīng)常利用休息時(shí)間為我指導(dǎo)。 在設(shè)計(jì)中基本達(dá)到離合器的設(shè)計(jì)要求，能夠滿足離合器功用，但是由于自己的知識(shí)能力有限，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中仍有很多問(wèn)題出現(xiàn)，并努力克服了很多設(shè)計(jì)毛病，但有些地方人不盡如人意，希望各位老師批評(píng)指正。離合器蓋選用 10 鋼鋼板，并在離合器蓋上設(shè)有通氣孔。摩擦片選用石棉基材料，保證其具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。 選材方面：從動(dòng)片選用中碳鋼版（ 50 號(hào) 85號(hào)）或 65Mn 鋼板，厚度一般為 ～，表面硬度為 38～ 48HRC，在本次設(shè)計(jì)中選用 62Mn 鋼板沖壓制成，厚度為。之后選取膜片彈簧參數(shù)、從動(dòng)盤(pán)轂參數(shù)并對(duì)選取的參數(shù)進(jìn)行校核計(jì)算，保證剛度強(qiáng)度一操縱輕便等要求。 計(jì)算方面：根據(jù)任務(wù)書(shū)中主要數(shù)據(jù)確定車型，定位比亞迪 f0 轎車。分離軸承采用自動(dòng)調(diào)心式分離軸承才。 結(jié)構(gòu)方面：根據(jù)任務(wù)書(shū)中的要求結(jié)合比亞迪轎車的技術(shù)特點(diǎn)，選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的單片拉式膜片彈簧離合器。本章簡(jiǎn)述了離合器操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、分離軸承的設(shè)計(jì) 與校核。 36 本章小結(jié) 離合器操縱系統(tǒng)的功能是，把駕駛員對(duì)離合器踏板的輸入變成分離軸承上的輸出，來(lái)控制離合器的分離與接合，從而完成對(duì)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力切斷或傳遞。 分離軸承壽命計(jì)算 一般軸承壽命計(jì)算公式為 3*610 6010 ?????????? PCnL h （ ） 式中， n為轉(zhuǎn)速， r/min； *C 為額定動(dòng)載荷， N； P當(dāng)量動(dòng)載荷， N。在膜片彈簧離合器中，為了保證在分離離合器時(shí)分離軸承均勻地壓緊 膜片彈簧內(nèi)端，采用可以自位（自動(dòng)調(diào)準(zhǔn)中心）的分離裝置，可以補(bǔ)償因幾何上偏移造成的強(qiáng)烈震動(dòng)。 分離軸承在工作中主要承擔(dān)軸向力。 離合器的分離裝置 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(guò)分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動(dòng)壓盤(pán)移動(dòng)，從而使壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán) 和從動(dòng)盤(pán)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(guò)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。1? （ ） 式中 ： 1F —— 離合器拉接合狀態(tài)下壓緊彈簧的總壓緊力 。 ?F N， ??i ， 80?? %；則 ?fF N 合格。F —— 離合器分離時(shí)，壓緊彈簧對(duì)壓盤(pán)的總壓力； ?i —— 操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比， 2111122222dcba dcbai ??； ?—— 機(jī)械效率，液壓式： 90~80?? %，機(jī)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(jì)時(shí)，可忽略之。 34 c1c2S 0fb1b2d2d1a1a 2S 圖 液壓操縱機(jī)構(gòu)示意圖 踏板力的計(jì)算 踏板力為 sf FiFF ?? ??39。 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 —— 主缸和工作缸的直徑； Z—— 摩擦片面數(shù)； S? —— 離合器分離時(shí)對(duì)偶摩擦面間的間隙，單片： ~??S mm 取 ??S mm； 1a 、 2a 、 1b 、 2b 、 1c 、 2c —— 杠桿尺寸。液壓操縱機(jī)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 液壓式操縱，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率高，質(zhì)量小，布置方便；便于采用吊掛踏板，從而容易密封，不會(huì)因駕駛室和車架的變形及發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉； （ 2） 可使離合 器接合柔和，可以降低因猛踩踏板而在傳動(dòng)系產(chǎn)生的動(dòng)載荷，正由 于液壓式操縱有以上的優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用日益廣泛，離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)由主缸、工作缸、管路系統(tǒng)等部分組成。 33 機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有杠系傳動(dòng)和繩索系兩種傳動(dòng)形式，杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但是機(jī)械效率低，質(zhì)量大，車架和駕駛室的形變可影響其正常工作，遠(yuǎn)距離操縱桿系，布置困難，而繩索傳動(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但壽命短，機(jī)構(gòu)效率不高。離合器操 縱機(jī)構(gòu)按分離時(shí)所需的能源不同可分為機(jī)械式、液壓式、彈簧助力式、氣壓助力機(jī)械式、氣壓助力液壓式等等。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機(jī)構(gòu)首先要求操作輕便。 第 5 章 離合器操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 操縱機(jī)構(gòu) 汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員用來(lái)控制離合器分離又使之柔和接合的一套機(jī)構(gòu)。 本章小結(jié) 膜片彈簧的設(shè) 計(jì)比較復(fù)雜，按照參考樣件或先期的經(jīng)驗(yàn)初步選定膜片彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸，然后對(duì)其工作彈性、應(yīng)力強(qiáng)度等作出分析，最終經(jīng)過(guò)優(yōu)選定出其合理的結(jié)構(gòu)尺寸。 n=18 Br—— 單個(gè)分離指的根部寬 。顯然，零應(yīng)力直線為 K 點(diǎn)與 O 點(diǎn)的連線，在零應(yīng)力直線內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力區(qū)，外側(cè)位拉應(yīng)力區(qū)，等應(yīng)力直線離應(yīng)力直線越遠(yuǎn)，其應(yīng)力越高。此式表明，對(duì)于一定的零應(yīng)力分布在中性點(diǎn) O 而與 X軸承 )2( ???角的直線上。令 X 軸平行于子午斷面的上下邊，其方向如上圖所示，則斷面上任意點(diǎn)的切向應(yīng)力為： ? ?xe y2/x1 E 2t ? ??????????? （ ） 30 圖 膜片彈簧工作點(diǎn)位置 式中： φ —— 碟簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角（從自由狀態(tài)算起）； α —— 碟簧部分子有狀態(tài)時(shí)的圓錐底角； e —— 碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點(diǎn)的半徑； e=（ Rr） /In(R/r) （ ） 為了分析斷面中斷向應(yīng)力的分布規(guī)律，將上式寫(xiě)成 Y 與 X 軸的 關(guān)系式 ： ? ? ? ????????????????? ?????????? ???? E e1XE12Y t2t2t （ ） 圖 切向應(yīng)力在子午斷面的 分布 由式 （ ） 可知，當(dāng)膜片彈簧變形位置 φ 一定時(shí)，一定的切向應(yīng)力 αt 在 XY 坐標(biāo)系里呈線性分布。斷面在 O 點(diǎn)沿圓周方向的切向應(yīng)變?yōu)榱悖试擖c(diǎn)的切向應(yīng)力為零， O 點(diǎn)以外的點(diǎn)均存在切向應(yīng)變和切向應(yīng)力。當(dāng)分離時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)從 B變到 C ，為最大限度地減小踏板力， C點(diǎn)應(yīng)盡量靠近 N 點(diǎn)。從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出，該曲線的拐點(diǎn) H 對(duì)應(yīng)著膜片彈簧壓平位置，而 ? ? 2111 NMH ??? ?? 。設(shè)分離軸承對(duì)膜片彈簧指所加 的載荷為F2，對(duì)應(yīng)此載荷作用點(diǎn)的變形為λ 2。 表 膜片彈簧彈性特性所用到的系數(shù) R r R1 r1 H h 95 76 93 78 5 代入上式（ ）得 ? ? 1213111 6 6 1 1 ???? ???? fF （ ） 對(duì)式（ ）求一次導(dǎo)數(shù)，可解出λ 1=F1的凹凸點(diǎn)，求二次導(dǎo)數(shù)可得拐點(diǎn)。因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計(jì)公式對(duì)膜片彈簧也適用。膜片彈簧是具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，在碟簧的小端伸出許多由徑向槽隔開(kāi)的掛狀部分 —— 分離指。 圖 膜片彈簧尺寸符號(hào)示意圖 27 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) （ 1）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH 與初始錐角 ? ?rRH ?? a rc ta n? 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ??? hH ? ? r c t a n9 ????? rRH? （ 2）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng) 符合一定的范圍，即 ??? rR 10076270 ??? hR （ 3） 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，推式膜片彈簧的壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑1R （或拉式膜片彈簧的壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑 1r ）應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 拉式： 902/)( 1 ?????? DrdD （ 4） 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， fr 與 0r 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 621 1 ???? RR 620 1 ???? rr 40 0 ??? rrf （ 5） 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 拉式： 111 ???? rR rR f 由（ 4）和（ 5）得 44?fr mm， 400?r mm。國(guó)內(nèi)常用的碟簧材料的為 60Si2MnA，當(dāng)量應(yīng)力可取為 1600～ 1700N/mm2。本設(shè)計(jì)取 931?R mm，781?r mm。 41?? mm ， 12 ~ ?? ）（? mm ，取 41?? mm ， 122?? mm ， er 應(yīng)滿足2???err 的要求。之間，合格。范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)中 ? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? （ ） 得 ?? 176。 本設(shè)計(jì)中取 ?rR ，摩擦片的平均半徑 1 2 51 8 04 ????? dDR c mm （ ） 26 cRr? 取 76?r mm 則 95?R mm 則 ?rR 。 2. R/r 選擇 通過(guò)分析表明， R/r 越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 膜片彈簧主要參數(shù)的計(jì)算 1. 比較 H/h 的選擇 此值對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析載荷與變形 1 之間的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng) 2?hH 時(shí)， F2 為增函數(shù)； 2?hH 時(shí)， F1 有一極值，而該極值點(diǎn)又恰為拐點(diǎn)；2?hH 時(shí)， F1有一極大值和極小值；當(dāng) 2?hH 時(shí)， F1極小值在橫坐標(biāo)上 圖 膜片彈簧的彈性特性曲線 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車離合器用膜片彈簧的 H/h 通常在～ 2 范圍內(nèi)選取。同時(shí)，為提高分離指的耐磨性，對(duì)其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍鉻。為了提高膜片彈簧的承載能力 ，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得具有高抗疲勞能力的回火索氏體。