【正文】 2R/h≤100 ≤R/rO≤ 根據(jù)所確定的參數(shù)可得 R/r=120/98=， 2R/h=2120/3=80、 R/rO =120/30=4 都符合上述要求。 由上特性曲線可知 F1A= N， F1B = N，滿足 F1A＞ F1B的設(shè)計(jì)要求。 （ 2）為保證各工作點(diǎn) A、 B、 C 有較合適的位置，應(yīng)使 λ1B/λ1H=～ 13 即 ≤（ Rr） λ1B/[（ R1r1） H+≤ λ1B= 則（ Rr） λ1B/[（ R1r1） H]=(12098)[（ 119103）]= 符合設(shè)計(jì)要求。最終獲得膜片彈簧各參數(shù)為： H/h=，h=3mm， H=； R/r=， R=120mm， r=98mm； n=18； r0=30mm， rf=35mm；δ1=， δ2=10mm， re=80mm； R1=116mm， r1=103mm。 （a）自由 12 狀 00000000000000 圖 42 膜片彈簧在離合器接合和分離狀態(tài)時(shí)的受力以及變形 用 VB 語言編寫程序，把初選的各參數(shù)值代入該程序繪制膜片彈簧彈性特性曲線圖。 碟形彈簧當(dāng)其大、小端部承受壓力時(shí)，載荷 P 與變形之間有如下關(guān)系： ? ? ?????? ??????? ????? 222 2)1( hHHAREh ??? ?【 2】 式中： E—彈性模量，對(duì)于鋼： E=21 X 104MPa μ—泊松比，鋼材料取 μ=0. 3； h—彈簧鋼板厚度， mm； H—碟簧的內(nèi)截錐高， mm； R—碟簧大端半徑， mm； A—系數(shù)， ?????? ??? mmm 1ln6? m—碟簧大、小端半徑之比， m=R/r。國內(nèi)常用的碟簧材料的為 60 2Si MnA ，當(dāng)量應(yīng)力可取為216 00 ~ 17 00 /N mm。 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 。 膜片彈簧小端內(nèi)半徑 0r 確定 由表 31 可得知花鍵尺寸 D=40mm。 切槽寬度 1? 切槽寬 δ1=～ ，窗孔槽寬 δ2=9～ 10mm， re 的取值應(yīng)滿足 rre≥δ2 的要求。汽車離合器的膜片彈簧的分離指的數(shù)目要大于 12 個(gè)，一般在 18 左右取整偶數(shù)，以方便于生產(chǎn)制造時(shí)好利用模具分度；切槽寬1? 一般在范圍 mm5~3 之間；窗空寬 12 )3~( ?? ? ，其半徑 2)~( ??? rrc 。這次設(shè)計(jì)取 ΔS= mm。 λ1f= Zc*ΔS, ΔS 為徹底分離時(shí)，每對(duì)摩擦片面之間的間隙。 Δλ=Zc*ΔS0，單片式取 Zc=2， ΔS0 為摩擦工作面最大允許磨損量，一般為 mm，這次設(shè)計(jì)取 ΔS0= mm 。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn) B 一般取在凸點(diǎn) M 和拐點(diǎn) H 之間，且靠近或在 H 點(diǎn)處，一般 ?B1? (～ ) H1? ， ε =～ ，取 ε =，則 HHB 111 ???? ??? 10 以保證摩擦片在最大磨損限度 ?? 范圍內(nèi)壓緊力從 BF1 到 AF1 變化不大。 膜片彈簧工作位置的選擇： 膜片彈簧的彈性特性曲線，如圖 42 所示。在 15~9 176。 圓錐底角 ? 汽車膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí)，圓錐底角 ? 一般在 15~9 176。為使摩擦片上的壓力分布較均勻，推式膜片彈簧的 R 值應(yīng)取為大于或等于摩擦片的平均半徑 Rc。 9 膜片彈簧設(shè)計(jì) 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 H/h 選擇 比值 H/h 和 h 的選擇：在設(shè)計(jì)過程中 , 比值 H/h 和 h 的選擇要根據(jù)膜片彈簧非線形特性的彈性變化規(guī)律來選擇 ,為了能夠正確選擇其膜片彈簧的特性曲線 ,來得到最佳的使用性能 ,一般 H/h 的比值范圍 ?? .常用的膜片彈簧板厚 h 為 2~4mm 。 ，防止摩擦片損傷，單位壓力 P0對(duì)于 8 不同車型，根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取， P0為 ～ 。 5. 單位摩擦面?zhèn)?遞轉(zhuǎn)矩的許用值 為反映離合器傳遞轉(zhuǎn)矩且有過載保護(hù)的能力，單位摩擦面?zhèn)鬟f的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值。 ，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器彈簧位置直徑 2Ro 約 50mm，即 d＞ 2Ro+50 。本次設(shè)計(jì)中 nemax=4800 r/min，所以 VD= 4800*300*103π/60=24 m/s 符合 VD≤65～ 70m/s 的約束條件。 把（ 28）式代入（ 29）式得： P0=16βTemax/*πfZ (D2d2) (D+d)] P0 = 16**{**2*（ ） (+)} = MPa 代入各參數(shù)可得 P0= 所以所得 P0 在石棉基材料單位壓力范圍內(nèi)，所以我們選取的材料及單位壓力 P0 符合設(shè)計(jì)要求。 當(dāng)摩擦片采用不同材料時(shí)， P0 按下列范圍選?。? 石棉基材料 P0 =～ 粉末冶金材料 P0 =～ 金屬陶瓷材料 P0 =～ 摩擦材料 摩擦因數(shù) f 石棉基材料 模壓 ～ 6 編織 ～ 粉末冶金材料 銅基 ～ 鐵基 ～ 金屬陶瓷材料 本次設(shè)計(jì)中我們選取摩擦片的材料為石棉基材料。因此有離合器的轉(zhuǎn)矩容量 Tc=? maxc? =*= Nm 單位壓力 P 的確定 摩擦面上的單位壓力 P0 值和離合器本身的工作條件，摩擦片的直徑大小，后備系數(shù)，摩擦片的材料及質(zhì)量等因素有關(guān)。 表 22 后備系數(shù)表 車型 轎車、輕型貨車 中、重型貨車 越野車、牽引車 后備系數(shù) ～ ～ ～ 本設(shè)計(jì)是輕型貨車離合器的設(shè)計(jì)，該車型屬于轎車、輕型貨車類型，故選擇本次設(shè)計(jì)的后備系數(shù) β 在 ～ 之間選擇。將各項(xiàng)數(shù)值代入公式得到： ? ????? ??????? MpamdF 220m a x ? ?pp MpadF ??? ????? a x 所以，所選鉚釘能夠滿足使用要求。鉚釘材料選為 15 號(hào)鋼。 表 21 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑/Dmm 內(nèi)徑/dmm 厚度/hmm 內(nèi)外徑之比 /dD 單位面積 2/F mm 160 110 10600 180 125 13200 200 140 16000 4 225 150 22100 250 155 30200 280 165 40200 300 175 46600 查出本車將使用單片式離合器，且離合器摩擦片外徑為 296mm。所設(shè)計(jì)的離合器摩擦片為單片，選擇 KD =17。m）來確定 D 時(shí)，有下列公式可作參考： ATD e /100 m ax?【 1】 （ 22） 式中 A 反映了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對(duì) D 的影響，在確定外徑 D 時(shí)，有下列經(jīng)驗(yàn)公式可供初選 時(shí)使用： maxeD TKD ??【 1】 （ 23） 輕、中型貨車：單片 KD=～ 雙片 KD=～ 本次設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的是輕型貨車（ Temax/nT 為 離合器的功用主要的功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換檔時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換檔齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零件因過載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。通過這一系列工作，設(shè)計(jì)出一款能滿足后備功率較大的輕型載重汽車性能需求的新型離合器。 交通與汽車工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 課 程 名 稱 : 汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 課 程 代 碼 : 8203381 題 目 : 輕型載重車 膜片彈簧離合器設(shè)計(jì) （后備功率大） 年級(jí) /專業(yè) /班 : 2022 級(jí) /車輛工程 學(xué) 生 姓 名 : 學(xué) 號(hào) : 開 始 時(shí) 間 : 2022 年 12 月 19 日 完 成 時(shí) 間 : 2022 年 01 月 06 日 課程設(shè)計(jì)成績： 學(xué)習(xí)態(tài)度及平時(shí)成績（ 30） 技術(shù)水平與實(shí)際能力（ 20） 創(chuàng)新（ 5） 說明書（計(jì)算書、圖紙、分析報(bào)告）撰寫質(zhì)量（ 45） 總 分（ 100） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 1 目 錄 摘要 ………………………………………………………………………………… 2 引言 ………………………………………………………………………………… 3 1 離合器基本參數(shù)及尺寸的確定 …………………………………………………4 D及其他尺寸的確定 ………………………………………… 4 …………………………………………………… 5 P0的確定 …………………………………………………………… 6 2 離合器基本參數(shù)的約束條件 …………………………………………………… 7 3 離合器主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………… 9 ………………………………………………………………… 9 ……………………………………………………………………… 15 ………………………………………………………………… 17 …………………………………………………………………… 18 4 操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………………………… 24 ………………………………………………………… 24 ……………………………………………………… 24 ………………………………………………………………… 25 …………………………………………………………………… 25 5 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… 27 6 致謝 ……………………………………………………………………………… 28 摘 要 本次課程設(shè)計(jì)確定了 離合器的基本參數(shù)及尺寸，及其約束條件。另外，也對(duì)離合器的主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，包括膜片彈簧、壓盤、離合器蓋、從動(dòng)盤、操縱機(jī)構(gòu)等。 關(guān)鍵詞：離合器、膜片彈簧、設(shè)計(jì)、校核 2 引 言 對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的總成。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī) 構(gòu)、和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。 3 1. 離合器基本參數(shù)及尺寸的確定 摩擦片的外徑 D及其他尺寸的確定 當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxe? （ Nm/rpm、Pemax/nP 為 96kw/5000rpm）的膜片彈簧離合器。所以 maxeD TKD ??【 1】 = 17*√ ≈296 mm 按 maxe? 初選 D 以后，還需注意摩擦片尺寸的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，表 21為我國摩擦片尺寸標(biāo)準(zhǔn)。再查表 21 即可得到摩擦片的具體參數(shù)，如下： 摩擦片外徑 D=300 mm， 摩擦片內(nèi)徑 d=175 mm， 摩擦片厚度 h= mm， 摩擦片內(nèi)外徑比 d/D=， 單面面積 F=46600 mm2 本設(shè)計(jì)所采用的離合器摩擦片材料為粉末冶金材料，摩擦片與從動(dòng)片的連接方式為鉚接，選取 24 顆鉚釘鉚接 .其鉚接位置為 R1=137mm 與 R2=99mm，則其鉚接的平均半徑 Ra=（ R1+R2） /2=118 mm 。 接位置的確定： 模板轎車的鉚接位置為 R1= 與 R2=85mm 225/=300/R1，則 R1= mm，取為： R1=137 mm 150/85=175/R2，則 R2= mm，取為： R2=99 mm 鉚釘?shù)男：巳缦拢? 平均每顆鉚釘所受的最大剪切力 Fmax： NnR aTF e 3m a xm a x ????? ?【 1】 根據(jù)鉚釘所受的 Fmax ，分別校核鉚釘?shù)目辜魪?qiáng)度和從動(dòng)片的抗壓強(qiáng)度： ? ???? ?? mdF20max4【 1】 ? ?pp dF ??? ?? 0max【 1】 式中： dO為鉚釘孔直徑， mm； m 為每個(gè)鉚釘?shù)目辜裘鏀?shù)量； 5 ?為被鉚件中較薄板的厚度， mm； 根據(jù)相關(guān)已知參數(shù)，可得， ? =1mm， m=2；選取的鉚釘直徑 dO=4mm， ??? =115Mpa，??p? =43