【正文】 1F 表示。由此假定可導(dǎo)出膜片彈簧的載荷與變形之間的關(guān)系和應(yīng)力計算公式。因此，碟形彈簧的有關(guān)設(shè)計計算公式，對膜片 彈簧 同樣適用。膜片彈簧是具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，如圖 51所示，其碟 形彈 簧部分的小端，伸出許多由徑向槽隔開的指狀部分 — 分離指 。 查資料選取 f =， Z=2， 0P = M ap ， C=， ? = 由公式 55 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 24 m ax3 3012 (1 )eTD fZP C? ?? ? = 33 31 2 1 .7 5 1 6 8 1 03 .1 4 0 .3 2 0 .3 (1 0 .7 )? ? ?? ? ? ? ? = ㎜ 取 D= 220 ㎜ 則 d=150 ㎜ 從動盤的其它尺寸見圖紙。內(nèi)、外徑之比 C 在 。 墨擦片尺寸主要外徑Ｄ和內(nèi)徑 d．Ｄ可根據(jù)已知參數(shù)按式５－５估算． 摩擦片尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)ＪＢ 145774。使用條件惡劣，需要拖帶掛車時，為提高起步能力，減少離合器滑磨， ? 應(yīng)選大些為宜．通常 ? 值，對于轎車和輕型貨車為 。為了可靠傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大 , ? 不可過??；為使離合器尺寸不致過大，防止傳動系嚴(yán)重過載，保證操縱輕便， ? 又不可過大。 CR 摩擦片平均半徑 . 假定摩擦片上的壓力均勻分布 ,則 : 33223( )C DdR Dd?? ? 53 式中 D摩擦片外徑 。 Z 摩擦面數(shù)目 。 壓盤通常采用灰鑄鐵，一般采用 HT200， HT250， HT300，也有少數(shù)采用合金壓鑄件。 3)與飛輪應(yīng)保持良好的對中，并要進(jìn)行靜平穩(wěn)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。 波形片一般采用 65Mn,厚度小于 1mm，硬度為 4046HRC，并經(jīng)過表面發(fā)藍(lán)處理。 離合器蓋設(shè)計 從動片要求質(zhì)量輕，具有軸向彈性，硬度和平面度要求高。 花鍵轂軸向長度不宜過小，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。鉚接方式連接可靠，更換摩擦片方便，適宜從動片上裝波形片，但其摩擦面積利用率小，使用壽命短。粉末冶金和屬陶瓷摩擦材料具有傳熱性好、熱穩(wěn)定性與耐磨性好、摩擦因數(shù)較高且穩(wěn)定、能承受的壓力較高以及壽命較長等優(yōu)點，但價格較貴，密度較大，接合平順性較差，主要用于重型汽車上。但它性能不夠穩(wěn)定，摩擦因數(shù)受工作溫度、單位壓力、滑磨速度的影響大，目前主要應(yīng)用于中、輕型貨車中。 離合器摩擦片所用的材料有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金屬陶瓷摩擦材料。 6)應(yīng)平順而不產(chǎn)生“咬合”或“動”現(xiàn)象。 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 21 4)定性好，在高溫下分離出的粘合劑少，無味，不易燒焦。 2)較高的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性。這種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動慣量大，但強(qiáng)度較高，傳遞轉(zhuǎn)矩能力大。這種結(jié)構(gòu)彈性行程大，彈性特性較理想，可使汽車起步極為平順。由于波形片比從動片薄，故這種結(jié)構(gòu)軸向 彈性較好，轉(zhuǎn)動慣量較小，適宜高速旋轉(zhuǎn)。“ T“形槽還可以減小由于摩擦發(fā)熱而引起的從動片翹曲變形。 為了使從動盤具有軸向彈性 ,常用的方法有 : 1)動盤上開“ T”形槽，外緣形成許多扇形，并將扇形部分壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。從動盤 對離合器工作性能影響很大，應(yīng)滿足如下設(shè)計要求： 1)轉(zhuǎn)動慣量要盡可能小，以減小變速器換檔齒輪間的沖擊。再將分割形成的扇形部分沿周向翹曲成波浪形，兩側(cè)的兩片摩擦片分別與其對應(yīng)的凸起部分相鉚接，這樣從動盤被壓縮時，壓緊力隨翹曲的扇形部分被壓平而逐漸增大，從而達(dá)到接合柔和的效果。 為了使汽車能平穩(wěn)起步，離合器應(yīng)能柔和接合，這就需要從動盤在軸向具有一定彈性。從動盤由從動盤本體，摩擦片和從動盤轂三個基本部分組成。由于拉式膜片彈簧離合器綜合性能優(yōu)越，它已在一些汽車中得以應(yīng)用 因此大眾 Polo 選用拉式離合器。 6） 使用壽命更長。拉式踏板力比推式一般約可減少25%30%。 3） 在接合或分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，故分離效率更高。與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有如下優(yōu)點： 1） 由于取消了中間支承各零件，并只用一個或不用支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小。在接合時，膜片彈簧的大端支承在離合器蓋上，而以中部壓緊在壓 盤上。圖 d中的結(jié)構(gòu)，將鉚釘?shù)囊欢酥瞥尚泵?，在離合器蓋靠鉚釘頭的一端制成斜面，在離合器蓋靠鉚釘附近做成凸起，省去了兩個支撐環(huán)。圖 b，在鉚釘上裝硬度高的套筒和支撐圈，是提高耐磨性的結(jié)構(gòu)措施，但使零件增多。當(dāng)分離軸承與曲軸中心線不同 心時，可引起鉚釘?shù)倪^度磨損。膜片彈簧常用的幾種支撐型式如圖所示。 膜片彈簧離合器，按分離時離合器蓋總成的分離指處是承受壓力或拉力，可分為推式和拉式兩種。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設(shè)計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。 7）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。 5）易于實現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長。 3）高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降。離合器分離時，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力；對于圓柱螺旋彈簧，壓力則大大增加。與上述兩種離合器相比，具有工作性能穩(wěn)定、踏板力較小的突出優(yōu)點。 斜置彈簧離合器的彈簧壓力斜向作用在傳動盤上，并通過壓桿作用在壓盤上。由于可選較大的杠桿比，因此可得到足夠的壓緊力，且有利于減小踏板力，使操縱 輕便。此外，彈簧靠到它的定位片面上，造成接觸面部位嚴(yán)重磨損，甚至?xí)霈F(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。在某些重型汽車上，由于發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩較大，所需壓緊彈簧數(shù)目較多，可將壓緊彈簧布置在兩個同心圓周上。此結(jié)構(gòu)中彈簧壓力直接作用于壓盤上。 經(jīng)過對以上幾種形式的比較和根據(jù)在大眾轎車的性能要求，選取 單片離合器為大眾轎車的離合器。 多片離合器多為濕式，它有分離不徹底，軸向尺寸和質(zhì)量大等缺點，以為主要用于行星齒輪變速器換檔機(jī)構(gòu)中。 雙片離合器與單片離合器相比，由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較小，另外接合較為平順。 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 16 圖 35 長征 XD2150 汽車中央彈簧離合器 1 傳動銷； 2中間主動盤； 3扭轉(zhuǎn)減振器； 5從動盤； 6飛輪 7分離擺桿； 8壓盤； 9分離彈簧； 10離合器蓋； 11調(diào)整環(huán)； 12傳動桿 13中央彈簧； 14分離套筒； 15平衡盤； 16支撐銷； 17壓緊杠桿 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 四 離合器結(jié)構(gòu)的選擇 在設(shè)計離合器時，應(yīng)根據(jù)車型的類別、使用要求、制造條件以及“三化”（即系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化）要求等，合理選擇離合器的結(jié)構(gòu)。壓緊杠桿以固定在離合器蓋上的支承銷 16為支點，其外端與壓盤相接觸。中央壓緊彈簧 13 的前端通過一個用鋼板沖壓制成的支承盤支于離合器蓋上，其后端則抵靠著分離套筒 14。鑄造的離合器蓋 10 的內(nèi)表面有凸起部，嵌入壓盤上相應(yīng)的一切口中。 中央彈簧離合 器只采用一個或軸線重合的內(nèi)外兩個壓緊彈簧，且位于離合器的中央． 長征 XD2150 型汽車所用的中央彈簧雙盤離合器如圖 35 所示。同時為了使后從動盤 3 不被中間壓盤和壓盤夾住，在離合器蓋上裝有四個限位螺釘 17，用以限制中間壓盤的行程。磨損后的傳力件在離合器傳動過程中會產(chǎn)生沖擊和噪聲． 由于摩擦片數(shù)增多，其接合較為柔和，但是必須有專門裝置，以保證主動盤和從動盤之間能徹底分離。離合器中沿圓周均布 12 個壓緊彈簧，使壓盤和中間壓盤緊緊地壓向飛輪．中間壓盤的邊緣上有四個缺口，飛輪上的四個定位塊即嵌裝在這四個缺口中，用以傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，同時保證中間壓盤的正確位置。 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 13 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 14 二、雙盤周布彈黃離合器 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 為了增大離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩，并考慮到飛輪的徑向尺寸有 限，在重型貨車上廣泛采用了雙盤離合器。 離合器須與曲軸飛輪組組裝在一起進(jìn)行動平衡校正。這樣，在發(fā)動機(jī)工作時，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩一部分將由飛輪經(jīng)與之接觸的摩擦片直接傳給從動盤本體；另一部分則由飛輪通過 8 個固定螺釘傳封離合器蓋 19，并由此經(jīng)四組傳動片傳到壓盤，最后也通過摩擦片傳給從動盤本體。從動盤轂 10的花鍵孔套在從動軸（即變速器主動軸） 11 前端的花鍵上，并可在花鍵上作軸向移動。從動盤由從動盤轂 10 和從動盤本體 4 組成。為使離合器分離時不至于破壞壓盤的對中和離合器的平衡，四組傳動片是相隔 900 沿圓周切向均勻分布的。因此壓盤能隨飛輪一起旋轉(zhuǎn)。離合器蓋 19 和壓盤之間是通過四組傳動片 33 來傳遞轉(zhuǎn)矩的。當(dāng)一分離離合器時，公離軸承 13 左移（圖 31c），膜片彈簧被壓在鋼絲支承圈上，其徑向截面以支承圈為支點轉(zhuǎn)動（膜片彈簧呈反錐形），于是膜片彈簧外端右移，并通過分離彈簧鉤 7 拉動壓盤使離合器分離． 周布彈簧離合器 一、單盤周布彈簧離合器 單盤周布彈簧離合器的構(gòu)造 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 12 圖 32 所示為東風(fēng) EQ1090E 型汽車的單盤周布彈簧離合器的構(gòu)造。此時離合器蓋 14 與飛輪 2 安裝面有一距離 to 當(dāng)將離合器蓋用螺釘固定到飛輪上時（圖31b）， 由于離合器蓋靠向飛輪，鋼絲支承圈 15 壓膜片彈簧 8 使之發(fā)生彈性變形（錐角變?。?。膜片彈簧是碟形彈簧的一種，它可以看成由碟簧部分Ａ和分離指部分Ｂ所組成（圖 31b）． 圖（ 31a）所示為某微型汽車的膜片彈簧 離合器．在膜片彈簧 8 上，靠中心部分開有， 18 個徑向切口，形成 18 個分離指，起彈性杠桿作用。僅具有一個或兩個較強(qiáng)力的螺旋彈簧（圓柱形螺旋彈簧或矩形斷面的錐形螺旋 彈簧），并與壓盤（或從動盤）同心安置在離合器中央的，稱為中央彈簧離合器。在這種情況下，最有效的措施是增加摩擦面的無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 數(shù)目，如增加一個從動盤，即采用具有兩個從動盤的離合器，可使離合器所能傳遞的最 大轉(zhuǎn)矩增大一倍。但是，采用這幾種結(jié)構(gòu)措 施，可能仍滿足不了要求。這樣，勢必要采取一些措施來提高所傳遞最大轉(zhuǎn)矩的能力。對于轎車和輕型貨車而言，因發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩數(shù)值一般不太大，可足以滿足傳遞最大轉(zhuǎn)矩的要求。 1．摩擦離合器按從動盤的數(shù)目分：單盤離合器和雙盤離合器。 摩擦離合器，隨著所用摩擦面的數(shù)目（從動盤的數(shù)目）、壓緊彈簧的形式及安裝位置，以及操縱機(jī)構(gòu)形式的不同，其總體構(gòu)造也有差異。 10）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊、質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。 8）作用在從東盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 6）應(yīng)使傳動系避免扭轉(zhuǎn)共振，并具有吸收振動、緩和沖擊和減小噪聲的能力。 4）離合器從動部 分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。 2）接合時要平順柔和，以保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器分離的裝置。 三 離合器的結(jié)構(gòu)形選擇 由離合器的工作原理可以看出， 摩擦離合器基本上由主動部分、從動部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成 。故對于一定結(jié)構(gòu)的離合器來說，靜摩擦力矩是一個定值 。直到離合器完全接合而停止打滑時，汽車速度方能與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。當(dāng)飛輪和從動盤接合還不緊密，二者之間摩擦力矩比較小時，二者可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。 當(dāng)需要重新恢復(fù)動力傳遞時，為使汽車速度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化比較平穩(wěn)，應(yīng)該適當(dāng)控制離合器踏板回升的速度，使從動盤在壓緊彈簧 4 壓力 作用下，向左移動與飛輪恢復(fù)接觸。摩擦副采用彈簧壓緊裝置即是為了適應(yīng)這一要求。彈簧 4 的壓 緊力愈大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也愈大。壓緊彈簧 4 將從動盤壓緊在飛輪端面上。 圖 22離合器的接合過程的力學(xué)模型 圖 22 為討論汽車起步時離合器接合過程的力學(xué)模型． eJ 為發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部分和離合器主 動部分的總轉(zhuǎn)動慣量． nJ 為簡化到離合器從動軸上的當(dāng)量轉(zhuǎn)動慣量．在 計算 nJ 時 ，為簡便起見，忽略從離合器從動盤到驅(qū)動輪全部旋轉(zhuǎn)零件的轉(zhuǎn)動慣量的影響，僅把 nJ 看成汽車平移質(zhì)量，即汽車總質(zhì)量 am 換算到離合器從動軸上的轉(zhuǎn)動慣量．根據(jù)動能相等的原理，有： 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 8 此式表明，離合器在上述 假定條件下的滑磨功等于汽車在起步過程中獲得的動 離合器的工作過程 圖 24 摩擦；離合器的工作原理 ， ， 3 踏板， 4 壓緊彈簧， 5 從動軸， 6 從動盤轂 如圖 24 所示為摩擦離合器的工作原理和構(gòu)造示意圖 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 9 發(fā)動機(jī)飛輪 1 是離合器的主動件。若摩擦表面溫度過高