【正文】 值，即 ? ? ? ?0220 21 ccc TdDZ TT ???? ? （ ）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 ～ 范圍內(nèi)，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(guò) 65～ 70m/s，即 14 2 5601060 33m a x ?????? ?? ?? Dnv eD 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(dòng)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。 單面面積 cm2 106 132 160 221 302 402 466 546 13 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(chē)型 直徑系數(shù)DK 乘用車(chē) 最大總質(zhì)量為 ～ ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 ～ 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 339。 則有 β 可有表 查 得 β ＝ 。通常轎車(chē)和輕型貨車(chē) β= ～ 。 表 CA1040 貨車(chē)離合器的數(shù)據(jù) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式 42 汽車(chē)最大加載質(zhì)量 2021 kg 汽車(chē)的質(zhì)量 4325 kg 發(fā)動(dòng)機(jī)位置 前置 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 75kw 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速 4500r/min 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 離合器形式 機(jī)械、干式、單片、膜片彈簧（壓式） 操縱形式 液壓人力操縱 摩擦片最大外徑 D=225mm 踏板行程 150~80 mm i0= ig1= ig2= ig3= ig4= 汽車(chē)最大時(shí)速 ≥110 km/h 摩擦片 主要參數(shù)的選擇 采用單片摩擦離合器是利用摩擦 來(lái)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦 力矩 cT 應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 maxeT 摩擦片 的靜壓力： maxeC TT ??? （ ） 式中 ： ? 離合器后備系數(shù)（ 1?? ） 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩可由式 : pee nPT m a xm a x 9 5 49 ?? () 式中 ： 75max ?eP Kw, 4500?pn r/min。 為下章離合器的計(jì)算打下基礎(chǔ)。 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) 以及選擇的理由 ，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， 主要零件有摩擦片、膜片彈簧、壓盤(pán)、離合器蓋。提高鉚釘硬度的套筒和支承與曲軸中心線(xiàn)不同心，亦可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度。 壓盤(pán)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(pán)端面上。壓盤(pán)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。 壓盤(pán) 壓盤(pán)的材料選用 HT2040 鑄造制成。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。 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(dòng)盤(pán) 扇形波狀彈簧兩兩對(duì)置鉚接與從動(dòng)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(dòng)盤(pán)本體采用 45 號(hào)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(dòng)盤(pán)本體上設(shè)徑向切口。 （ 4） 離合器運(yùn)動(dòng)零件的限位，離合器處于接合時(shí)為使壓盤(pán)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(rùn)滑的，而從動(dòng)軸前軸承靠油杯定期注入潤(rùn)滑。 （ 3） 離合器從動(dòng)軸的軸向定位及軸承潤(rùn)滑，離合器從動(dòng)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(lái)。 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(dòng)機(jī)最大扭矩為前提，然后滿(mǎn)足下列條件 [4]: （ 1） 如前所述，扇形波狀彈簧對(duì)置分布鉚接在從動(dòng)鋼片上，并在從動(dòng)盤(pán)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(dòng)盤(pán)錐形量約為 ）使其大端面向飛輪，這樣從動(dòng)盤(pán)轂在從動(dòng)軸（即變速器第一軸）花鍵上易于滑動(dòng)，有利于離合器徹底分離。因此發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩實(shí)際上是通過(guò)一些彈性元件傳遞到傳動(dòng)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(xiàn)性 。阻尼元件則可有效的耗散此時(shí)的振動(dòng)能量，因而扭轉(zhuǎn)減震器可有效地降低傳動(dòng)系共振載荷與噪聲。汽車(chē)行駛在不平的道路上行駛阻力也會(huì)時(shí)刻變化。彈性元件可降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振。因此設(shè)計(jì)中選用此類(lèi)彈簧。為使從動(dòng)盤(pán)有軸向彈性，單獨(dú)制造扇形波狀彈簧與從動(dòng)鋼片鉚接。同時(shí)，摩擦片從動(dòng)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(dòng)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(dòng)系共振，并緩和沖擊。它雖然對(duì)離合器工作 8 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(guò)高，除要求壓盤(pán)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(pán)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(pán)，工作表面的瞬時(shí)溫度一般在 180176。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸承，它可以將潤(rùn)滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤(rùn)滑，相比供油式 軸承則需增加。 經(jīng)比較，我選擇徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。 （ 2） 徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤(pán)連接在一起，此傳動(dòng)的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)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(pán)和離合器蓋徑向相對(duì)位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)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(duì)材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線(xiàn)性特性在生產(chǎn)中不易控制，開(kāi)口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。膜片彈簧與其他幾類(lèi)相比又有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) [1]： （ 1） 由于膜片彈簧有理想的非線(xiàn)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(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)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(chē)和中、小型貨車(chē)，因此該設(shè)計(jì)選擇單片離合器。 圖紙有：扭轉(zhuǎn)減 盤(pán) 、摩擦片、膜片彈簧、從動(dòng)盤(pán)、 軸、壓盤(pán)、 離合器 、離合器蓋 總成 。 1軸承 2飛輪 3從動(dòng)盤(pán) 4壓盤(pán) 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的優(yōu)點(diǎn) 與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個(gè)支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更少；拉式膜片彈簧是中部與壓盤(pán)相壓在同樣壓盤(pán)尺寸的條件下可采用直徑較大的膜片彈簧，提高了壓緊力 與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，且并不增大踏板力，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，可采用尺寸較小的結(jié)構(gòu)；在接合或分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，分離效率更高； 拉式的杠桿比大于推式的杠桿比，且中間支承減少了摩擦損失，傳動(dòng)效率較高，踏板操縱更輕便，拉式的踏板力比推式的一般可減少約 %30~%25 ； 無(wú)論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，拉式結(jié)構(gòu)的膜片彈簧大端與離合器蓋支承始終保持接觸，在支承環(huán)磨損后不會(huì)形成間隙而增大踏板自由行程，不會(huì)產(chǎn)生沖擊和哭聲；使用壽命更長(zhǎng)。當(dāng)放開(kāi)踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力， 使踏板返回原位。 離合器在接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自曲軸傳出，通過(guò)飛輪 2 和壓盤(pán)借摩擦作用傳給從動(dòng)盤(pán) 3，在通過(guò)從動(dòng)軸傳給變速器。尤其是對(duì)城市行駛的轎車(chē)和公共汽車(chē)，非常重要 ； （ 8） 摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨損，襯面磨損在一定范圍內(nèi)，要能通過(guò)調(diào)整，使離合器正常工作。離合器分離時(shí)，和變速器主動(dòng)齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動(dòng)盤(pán)。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車(chē)起步?jīng)_撞或抖動(dòng) ； （ 3） 分離迅速、徹底。 現(xiàn)代汽車(chē)離合器應(yīng)滿(mǎn)足的要求 根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿(mǎn)足下列主要要求： （ 1） 能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。同時(shí)在掛檔時(shí)，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達(dá)到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會(huì)造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時(shí)又需要離合器暫時(shí)分開(kāi)傳動(dòng)系，以便使與離合器主動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)的質(zhì)量減小，這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。 汽車(chē)行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開(kāi)嚙合和進(jìn)入嚙合