【正文】 ???????? ???????? ??? 2111111211211 hrR rR2HrR rRHrR r/RIn16 EhF （ ） 式中： E—— 彈性模量，對于鋼， aMPE ?? μ —— 泊松比，對于鋼，μ = H—— 膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí)，其碟簧部分的內(nèi)錐高度 h—— 彈簧鋼板厚度 R—— 彈簧自由狀態(tài)時(shí)碟簧部分的大端半徑 r—— 彈簧自由狀態(tài)時(shí)碟簧部分的小端半徑 R1—— 壓盤加載點(diǎn)半徑 r1—— 支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 17 圖 膜 片彈簧的尺寸簡圖 表 膜片彈簧彈性特性所用到的系數(shù) R r R1 r1 H h 128 102 126 104 6 3 代入（ ） 得 ? ? 321 1 1 1 111 6. 55 17 77 .9 2 75 33 .5 8Ff ? ? ? ?? ? ? ? （ ） 對（ ）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)。膜片彈簧的彈性特性與尺寸如其碟簧部分的碟形彈簧完全相同（當(dāng)加載點(diǎn)相同時(shí)）。 膜片彈簧的載荷與 變形 關(guān)系 碟形彈簧的形狀如以錐型墊片， 見圖 ， 它具有獨(dú)特的彈性特征，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中。 6. 公差與精度 離合器蓋的膜片彈簧支承處，要具有大的剛度和高的尺寸精度，壓力盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支承環(huán)和支承鉚釘安裝尺寸精度要高，耐磨性要好。 膜片彈簧應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高精度鋼板制成 ，其碟簧部分的尺寸精度要高。 5. 壓盤加載點(diǎn)半徑 1R 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 1r 的確定 1r 應(yīng)略大于且盡量接 近 r， 1R 應(yīng)略小于 R 且盡量接近 R。 分離指數(shù)常取為 18，大尺寸膜片彈簧有取 24的，對于小尺寸膜片彈簧，也有取 12的，本設(shè)計(jì)所取 分離指數(shù)為 18。在 15~9 176。 汽車膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí) ，圓錐底角α一般在 15~9 176。汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求， R/r 常在 ～ 的范圍內(nèi)取值。常用的膜片彈簧板厚為 2～ 4mm，本設(shè)計(jì) 2?hH ， h=3mm ，則 H=6mm 。 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 1. 比較 H/h的選擇 此值對膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析式 （ ） 中載荷與變形 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 ，見圖 。C)；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 ?m Kg 代入， ?t 176。C ； c 為壓盤的比熱容， ?c J/(Kg 其中： ?i ?gi ?rr m 4325?am Kg 代入式（ ）得?W J，代入式（ ）得 ][ ?? ??? ， 合格。 13 （ 4） 為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器振器彈簧位置直徑 02R 約50mm，即 502 0 ?? Rd mm （ 5）為反映離合 器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 ? ? ? ?00224 0 . 0 0 4 7cccTTTZ D d?? ? ?? （ ） 式中， 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 ()， 可按表 選取 ， 經(jīng)檢查 ， 合格。C 應(yīng)在 ～ ，即 39。 表 摩擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力0p /MPa 石棉基材料 模壓 ~ 編織 ~ 粉末冶金材料 模壓 ~ 編織 金屬陶瓷材料 ~ 摩擦片 基本參數(shù)的優(yōu)化 （ 1） 摩擦片外徑 D（ mm） 的選取應(yīng)使最大圓周速度 0v 不超過 65～ 70m/s，即 33m a x 1 0 2 5 0 1 0 4 5 0 0 5 8 . 9 06 0 6 0Dev n D?? ??? ? ? ? ? ? ?m/s 70~65? m/s （ ） 式中， 0v 為摩擦片最大圓周速度（ m/s） ； maxen 為發(fā)動 機(jī)最高轉(zhuǎn)速 (r/min)。 表 摩擦材料的摩擦因 數(shù)的取值范圍 摩擦材料 摩擦因數(shù)f 石棉基材料 模壓 ～ 編織 ～ 粉末冶金材料 銅基 ～ 鐵基 ～ 金屬陶瓷材料 離合器的靜摩擦力矩為： cc fFZRT ? （ ） 與式 （ ） 聯(lián)立得： ? ?339。該間隙 Δt 一般為 3～ 4mm。本題目設(shè)計(jì)單片離合器，因此 Z=2。1C? 單面面積 cm2 106 132 160 221 302 402 466 546 摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及基工作溫度、單位壓力和 滑 磨速度等因素。 表 直徑系數(shù)的取值范圍 車型 直徑系數(shù) DK 乘用車 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車 ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 的商用車 ～ 摩擦片的尺寸已系 列化和標(biāo)準(zhǔn)化 ,標(biāo)準(zhǔn)如下表 (部分 ): 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D\mm 160 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 d\mm 110 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /mm DdC ?39。 則 β可有表 及 結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，故選擇 β=。 α在 ～ ， 取 α=，則 max 184eT ? （ 1） 后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大 扭矩的可靠程度，選擇 β時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動機(jī)最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動系過載。 本章小 結(jié) 本章系統(tǒng)介紹了膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)，并講述了離合器各零件的結(jié)構(gòu)和材料 ，以及各部分的連接關(guān)系， 為下章離合器的計(jì)算打下基礎(chǔ)。提高鉚釘硬度的套筒和支承與曲軸中心線不同心，亦可引起鉚釘?shù)倪^度。壓盤殼用 M8 12mm 螺栓將其一端固定在飛輪端面上，另一端固定在壓盤端面上。壓盤應(yīng)與飛輪保持良好的對中，并進(jìn)行靜平衡。 壓盤 壓盤的材料選用 HT2040 鑄造制成。同時(shí)，為提高分離指的耐磨性，對其進(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。 膜片彈簧 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。 （ 4） 摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為 ~ 。 離合器主要零件的設(shè)計(jì) 從動盤 扇形波狀彈簧兩兩對置鉚接與從動鋼片上，兩側(cè)在鉚接摩擦片，鉚釘都采用鋁制埋頭鉚釘，摩擦襯面在鉚接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度誤差小于 ，從動盤本體采用 45號鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動盤本體上設(shè)徑向切口。 （ 4） 離合器運(yùn)動零件 的限位，離合器處于接合時(shí)為使壓盤與摩擦片很好接合，應(yīng)使分離彈簧與分離軸承之間保持一定間隙，這是分離軸承回位彈簧加以保證。離合器分離軸承靠注入黃油潤滑的，而從動軸前軸承靠油杯定期注入潤滑。 （ 3） 離合器從動軸的軸向定位及軸承潤滑，離合器從動軸在安裝后應(yīng)保持軸向定位，在拆卸時(shí)便于離合器中抽出來。 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的 要點(diǎn) 在進(jìn)行離合器的具體設(shè)計(jì)時(shí)， 首先應(yīng)保證傳遞發(fā)動機(jī)最大扭矩為前提，然后滿足下列條件 [15]: （ 1） 如前所述，扇形波狀彈簧對置分布鉚接在從動鋼片上，并在從動盤上設(shè)置扭轉(zhuǎn)減震器保證離合器接合柔和，摩擦片制成一定錐度（從動盤錐形量約為 ）使其大端面向飛輪，這樣從動盤轂在從動軸（即變速器第一軸）花鍵上易于滑動，有利于離合器徹底分離。因此發(fā)動機(jī)的扭矩實(shí)際上是通過一些彈性元件傳遞到傳動系的。彈性元件采用圓柱螺旋彈簧的減震器，其彈性特點(diǎn)為線性。阻尼元件則可有效的耗散此時(shí) 的振動能量，因而扭轉(zhuǎn)減震器可有效地降低傳動系共振載荷與噪聲。汽車行駛在不平的道路上行駛阻力也會時(shí)刻變化。彈性元件可降低傳動系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避免由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵引起的共振。因此設(shè)計(jì)中選用此類彈簧。為使從動盤有軸向彈性，單獨(dú)制造扇形波狀彈簧與從動鋼片鉚接。同時(shí)，摩擦片從動鋼片用鉚釘連接，連接可靠，更換摩擦片方便，而且適宜在從動鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。綜上所述，選擇石棉基材料。 （ 3） 應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動系共振，并緩和沖擊。它雖然對離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱效果，故不需作另外設(shè)置。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。在特別頻繁的使用下， 壓盤表面的瞬時(shí)溫度有可能達(dá)到 C?1000 。C時(shí)摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時(shí)溫度一般在 180 176。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸承，它可以將潤滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤滑，相比供油式軸承則需增加。 經(jīng)比較，我選擇徑向傳動驅(qū)動方式。 （ 2） 徑向傳動驅(qū)動式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起，此 7 傳動的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒有相對滑動部分，因而不存在磨損，同時(shí)踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時(shí)壓盤和離合器蓋徑向相對位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會失去平衡而產(chǎn)生異常振動和噪 聲。因此，我選用膜片彈簧式離合器 。 但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。膜片彈簧與其他幾類相比又有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) [9]： （ 1） 由于膜片彈簧有理想的非線性特征 ,彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi)能保證大致不變，從而使離合器在使用中能保持其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力不變。 壓 緊彈簧 布置形式的 選擇 離合器壓緊裝置可分為 周布彈簧 式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式等。 離合器結(jié)構(gòu)選擇 與論證 摩擦片的選擇 單片離合器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車和中、小型貨車，因此該設(shè)計(jì)選擇單片離合器。 圖紙有：扭轉(zhuǎn)減振器 各零件圖 、摩擦片、膜片彈簧、從動 片 、 軸、壓盤、 離合器總成 。 1軸承 2飛輪 3從動盤 4壓盤 5離合器蓋螺栓 6離合器蓋 7膜片彈簧 8分離軸承 9軸 圖 離合器總成 拉式膜片彈簧離合器