【正文】 。 6floating pin。4adjustment bolts。 2support pin (cut has plane)。結(jié)構(gòu)比較簡單，調(diào)整方便，還具有磨損小等優(yōu)點，所以在汽車上得到廣泛應(yīng)用。對它們的共同要求是：杠桿應(yīng)有足夠的剛度；其支承處的摩擦損失要??；其支承機(jī)構(gòu)與壓盤的驅(qū)動機(jī)構(gòu)在運動時不發(fā)生干涉；分離杠桿內(nèi)端的位置應(yīng)便于調(diào)整以便分離軸承能同時均衡地壓緊所有分離杠桿；分離杠桿的質(zhì)心要設(shè)計得盡量靠近其中間支承處，以避免在高速時因分離杠桿的離心力造成壓緊力的降低?！》蛛x杠桿的結(jié)構(gòu)形式在周置彈簧離合器中一般采用36個分離杠桿或簡稱分離桿；在中央彈簧離合器中則只有彈性壓桿而沒有分離杠桿；在斜置彈簧離合器中也只有壓桿；在膜片彈簧離合器中，分離杠桿的作用由膜片彈簧本身形成的彈性杠桿來完成。這種用傳動片驅(qū)動壓盤的方式不僅消除了上述缺點，而且簡化了結(jié)構(gòu)，降低了對裝配精度的要求且有利于壓盤的定中。為了消除上述缺點，近年來廣泛采用了彈性傳動片的傳力方式。且隨著接觸部分磨損的增加，間隙將增大，引起更大的沖擊和噪聲，甚至可能導(dǎo)致凸塊根部出現(xiàn)裂紋而造成零件的早起損壞。 圖23 壓盤的驅(qū)動方式Figure 23 The pressure plate drive mode上述的幾種壓盤驅(qū)動方式有一個共同的缺點，即連接之間有間隙（）。鍵式也是一種壓盤的驅(qū)動方式，包括鍵槽指銷式及鍵齒式兩種，它是用鍵槽指銷或鍵齒將壓盤與飛輪相連接而又不影響分離時壓盤的軸向移動（見圖23(c)和(d)）。因此，在現(xiàn)代離合器中已很少采用。考慮到摩擦片磨損后壓盤將向前移，因此凸塊應(yīng)突出窗孔以外。凸塊窗孔式是在單片離合器中曾長期采用的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)（見圖23(a)）。但這種連接應(yīng)允許壓盤在離合器分離過程中能自由地作軸向移動。本次設(shè)計題目為重型貨車離合器設(shè)計，根據(jù)需要，選擇周置螺旋彈簧離合器。同時在膜片彈簧的大端對壓盤產(chǎn)生壓緊力使離合器處于接合狀態(tài)。當(dāng)離合器蓋未固定到飛輪上時，膜片彈簧不受力而處于自由狀態(tài)。4） 膜片彈簧離合器作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼制成的、具有“無底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上揩油許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。同樣，當(dāng)離合器分離時后移傳力套，也大致不變。當(dāng)摩擦片磨損后壓桿內(nèi)端隨傳力套前移，使彈簧伸長，壓力F減小，傾角α也減小，而則增大。以數(shù)目較多的一組圓柱螺旋彈簧為壓緊彈簧，分別以傾角α斜向作用于傳力套上，后者再推動壓桿并按杠桿比放大后作用到壓盤上。采用中央圓柱螺旋彈簧時離合器的軸向尺寸較大，而矩形斷面的錐形彈簧則可明顯縮小軸向尺寸，但其制造比較困難。為了使壓盤的壓緊力分布均勻，使離合器結(jié)合柔和，常采用數(shù)目較多的、由彈簧片做成的杠桿，稱為彈性壓桿，其內(nèi)端的孔內(nèi)裝有由座圈定位的鋼球以形成鉸接。壓盤的壓緊力可通過調(diào)整墊片或螺紋進(jìn)行調(diào)整。這是壓簧不與壓盤直接接觸，因此壓盤由于摩擦而產(chǎn)生的熱量不會直接傳給彈簧而使其回火失效。在選擇離合器的后備系數(shù)時應(yīng)考慮到這種離合器在摩擦片磨損后壓盤的壓緊力無法調(diào)整。在設(shè)計上應(yīng)注意彈簧與壓盤間的隔熱，例如加裝隔熱墊、加強(qiáng)散熱通風(fēng)等，因彈簧易受壓盤熱而回火失效?，F(xiàn)代由于轎車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，在高轉(zhuǎn)速離心力的作用下周置彈簧易歪斜甚至嚴(yán)重彎曲鼓出而顯著降低壓緊力；另外，也使彈簧靠到定位座柱上而使接觸部位嚴(yán)重磨損甚至出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。有的重型汽車將壓緊彈簧布置在同心的兩個圓周上。根據(jù)壓緊彈簧的型式及布置，離合器分為：周置彈簧離合器、中央彈簧離合器、斜置彈簧離合器、膜片彈簧離合器?！壕o彈簧的結(jié)構(gòu)型式及布置離合器壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)型式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧等。 本次設(shè)計為重型載貨汽車離合器的設(shè)計，設(shè)計原始數(shù)據(jù)為：發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 T=，故選用單片干式磨擦離合器作為本次設(shè)計對象。因為它采用油泵對摩擦表面強(qiáng)制冷卻，使起步時即使長時間打滑也不會過熱，起步性能好，并且使用壽命較干式高出56倍。但分離行程大、分離也不易徹底，特別是在冬季油液粘度增大時；軸向尺寸大；從動部分的轉(zhuǎn)動慣量大，故過去未得到推廣。 僅用于傳遞的轉(zhuǎn)矩大且徑向尺寸受到限制時。 圖21 單片離合器 圖22 雙片離合器 Figure 21 Monolithic clutch Figure 22 Double feature clutch雙片干式離合器(圖2—2)與單片離合器相比，由于摩擦面增多使傳遞轉(zhuǎn)矩的能力增大，接合也更平順、柔和；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，其徑向尺寸較小，踏板力較小。因此，單片離合器廣泛用于各級轎車及微、輕、中型客車與貨車上。2　離合器結(jié)構(gòu)方案分析本次設(shè)計的原始數(shù)據(jù)為：1）發(fā)動機(jī)的最大功率 P= Kw 336馬力2）發(fā)動機(jī)的最大扭矩 n=3）汽車總質(zhì)量30t 載重17t 從動盤數(shù)及干、濕式的選擇單片干式離合器(圖2—1)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動件轉(zhuǎn)動慣量小，散熱性好，采用軸向有彈性的從動盤時也能接合平順。例如：當(dāng)汽車緊急制動而又沒有分離離合器時，由于離合器的滑磨可避免發(fā)動機(jī)因突然減速而引起巨大的慣性力矩。 汽車離合器的基本功用1）在汽車起步時，通過離合器主動部分（與發(fā)動機(jī)曲軸相聯(lián)）和從動部分（與變速器第一軸相接）之間的滑磨、轉(zhuǎn)速的逐漸接近，使旋轉(zhuǎn)著的發(fā)動機(jī)和原為靜止的傳動系平穩(wěn)地接合，以保證平穩(wěn)起步； 2）當(dāng)變速器換擋時，通過離合器主、從動部分的迅速分離來切斷動力傳遞，以減輕換擋時輪齒間的沖擊，便于換擋； 3）當(dāng)傳給離合器的轉(zhuǎn)矩超過其所能傳遞的最大力矩（即離合器的最大摩擦力矩）時，其主、從動部分將產(chǎn)生相對滑磨。這種布置在設(shè)計上帶來了實實在在的好處，使壓盤上彈簧的工作壓力分布更均勻，并減小了軸向尺寸。第一次世界大戰(zhàn)后初期，單片離合器的從動盤金屬片上是沒有摩擦面片的，摩擦面片是貼附在主動件飛輪和壓盤上，彈簧布置在中央，通過杠桿放大后作用在壓盤上。實際上早在l920年就出現(xiàn)了單片干式離合器，這和前面提到的與發(fā)明了石棉基的摩擦面片有關(guān)。早期的單片干式離合器有與錐形離合器相類似的問題，即離合器接合時不夠平順。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用較小的摩擦面積，閱而可以減少摩擦片數(shù)，這是由多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。因為在當(dāng)時，許多其他離合器還在原創(chuàng)階段，性能很不穩(wěn)定。此外，油也容易把金屬盤片粘住，不易分離。采用純粹的金屬對金屬的摩擦副，把它們浸在油中工作，能達(dá)到更為滿意的性能。多片離合器最主要的優(yōu)點是，在汽車起步時離合器的接合比較平順，無沖擊。無論錐形離合器或蹄—鼓式離合器，都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主、從動件根本無法分離的自鎖現(xiàn)象(當(dāng)時所提供的材料復(fù)合體的摩擦系數(shù)變化很大，容易引起自鎖)。這種結(jié)構(gòu)型式有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面。它的摩擦材料曾用過駝毛帶、皮革帶等。它的原型設(shè)計曾裝在1889年德國戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼質(zhì)車輪的小汽車上，它是將發(fā)動機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動件?？梢哉f，從目前到將來離合器這一部件將會伴隨著內(nèi)燃機(jī)一起存在，不可能在汽車上消失。雖然發(fā)展自動傳動系統(tǒng)是汽車傳動系的發(fā)展趨勢，但有人指出：根據(jù)德國出版的2003年世界汽車年鑒，2002年世界各國U4家汽車公司所生產(chǎn)的1864款乘用車中，手動機(jī)械變速器車款數(shù)為1337款；在我國，乘用車中自動擋車款式只占全國平均數(shù)的26．53％；若考慮到商用車中更是多數(shù)采用手動變速器，手動擋汽車目前仍然是世界車款的主流(當(dāng)然并不排除一些國家或地區(qū)自動擋式車款是其主流產(chǎn)品)?？梢詳嘌裕瑳]有哪種機(jī)械產(chǎn)品像汽車那樣對社會產(chǎn)生如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響。1 緒論 汽車離合器的發(fā)展汽車自19世紀(jì)末誕生至今100余年期間，汽車工業(yè)從無到有，以驚人的速度發(fā)展，寫下了人類近代文明史的重要篇章。汽車是數(shù)量最多，最普及，活動范圍最廣泛，運輸量最大的現(xiàn)代化交通工具。在以內(nèi)燃機(jī)作為動力的機(jī)械傳動汽車中，無論是AMT或MT，離合器都作為一個獨立的部件而存在。談到未來，考慮到傳動系由MT向自動傳動系過渡，采用AMT技術(shù)其產(chǎn)品改造較為容易，因此AMT技術(shù)是自動傳動系統(tǒng)有力的競爭者。在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中，錐形離合器最為成功。采用錐形離合器的方案一直延續(xù)到20世紀(jì)20年代中葉，對當(dāng)時來說，錐形離合器的制造比較容易，摩擦面容易修復(fù)。那時也曾出現(xiàn)過蹄—鼓式離合器來替代錐形離合器，該結(jié)構(gòu)采用的是內(nèi)蹄—鼓式。蹄—鼓式離合器用的摩擦元件為木塊、皮革帶等，蹄—鼓式離合器的重量較錐形離合器輕?，F(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。早期的設(shè)計中，多片按成對布置設(shè)計，一個鋼盤片對著一青銅盤片。浸在油中的盤片式離合器，盤子直徑不能太大，以避免在高速時把油甩掉。但畢竟還是優(yōu)點大于缺點。石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn)，使得盤片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更高的溫度。20世紀(jì)20年代末，直到進(jìn)入30年代時，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才使用多片離合器。但是，由于單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱良好，轉(zhuǎn)動慣量小，所以以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車經(jīng)常采用它，尤其是成功地開發(fā)了價格便宜的沖壓件離合器蓋以后更是如此。但在那時相當(dāng)一段時間內(nèi)，由于技術(shù)設(shè)計上的缺陷，造成了單片離合器在接合時不夠平順等問題。后來改用多個直徑較小的彈簧(一般至少6個)，沿著圓周布置直接壓在壓盤上，成為現(xiàn)今最為通用的螺旋彈簧布置方法。多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進(jìn)逐漸趨向于首選單片干式摩擦離合器，因為它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小、散熱好、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取—定措施，已能做到接合平順，因此現(xiàn)在廣泛用于大、中、小各類車型中。這樣，離合器就起著保護(hù)傳動系防止其過載的作用。 汽車離合器的基本要求1）既能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩又能防止傳動系過載；2）接合完全且平順、柔和，使汽車起步時無抖動、無沖擊；分離徹底、迅速；3）工作性能穩(wěn)定，即作用在摩擦片上的總壓力不應(yīng)因摩擦表面的磨損而有明顯變化，摩擦系數(shù)在離合器工作過程中應(yīng)力求穩(wěn)定；4）從動部分的轉(zhuǎn)動慣量要小，以減小掛檔時的齒輪沖擊并方便掛檔；5）能避免和衰減傳動系的扭振，具有吸收振動、沖擊和降低噪聲的能力；6）通風(fēng)散熱性良好；7）操縱輕便；8）具有足夠的強(qiáng)度，工作可靠、使用壽命長；9）力求結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，維修方便；10）設(shè)計時應(yīng)注意對旋轉(zhuǎn)件的動平衡要求和離心力的影響。對轎車和輕型、微型貨車而言，發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大。當(dāng)轉(zhuǎn)矩更大時刻采用雙片離合器。但軸向尺寸加大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；中間壓盤的通風(fēng)散熱性差易引起過熱而加快摩擦片的磨損甚至燒傷碎裂；分離行程大，調(diào)整不當(dāng)分離也不易徹底；從動件轉(zhuǎn)動慣量大易使換擋困難等。多片濕式離合器摩擦面更多，接合更加平順柔和；摩擦片浸在油中工作，表面磨損小。近年來，由于多片濕式離合器在技術(shù)方面的不斷完善，重型車上又有采用，并不斷增加。 多片離合器多用于重型貨車和自卸車上。它由從動盤、壓盤驅(qū)動裝置、壓緊彈簧、離合器蓋、分離杠桿、分離軸承等構(gòu)成?？刹捎醚貓A周布置、中央布置和斜置等布置型式。1） 周置彈簧離合器的壓緊彈簧是采用圓柱螺旋彈簧并均勻布置在一個圓周上。周置彈簧離合器的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，過去廣泛用于各類型汽車上。在中、重型汽車上，周置彈簧離合器仍得到采用。為了保證摩擦片上的壓力均勻，壓簧的數(shù)目不應(yīng)太少，且要隨摩擦片直徑的增大而增多。2） 中央彈簧離合器采用一個矩形斷面的圓錐螺旋彈簧或用12個圓柱螺旋彈簧做壓簧并布置在離合器中心的結(jié)構(gòu)型式，稱為中央彈簧離合器。壓簧的壓緊力是經(jīng)杠桿系統(tǒng)作用于壓盤，并按杠桿比放大，因此可用力量較小的彈簧得到足夠的壓盤壓緊力，使操縱較輕便。因此，當(dāng)摩擦表面磨損后經(jīng)調(diào)整即可恢復(fù)規(guī)定的壓緊力，故設(shè)計時離合器的后備系數(shù)可選的小寫，這樣也就減小了壓緊力和分離力。其中段常常做成葉片形狀以利于離合器的通風(fēng)散熱。3） 斜置彈簧離合器是重型汽車采用的一中新型結(jié)構(gòu)。這時，作用在壓桿內(nèi)端的軸向推力Fα等于彈簧壓力F的軸向分力，即 。這樣即可使在摩擦片磨損范圍內(nèi)壓緊彈簧的軸向推力幾乎保持不變，從而使壓盤的壓緊力也幾乎保持不變。因此，斜置彈簧離合器與前兩種離合器相比，突出優(yōu)點是工作性能穩(wěn)定，也取得一定的應(yīng)用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，后者借助于固定在離合器蓋上的一些鉚釘來安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時，由于離合器蓋靠向飛輪，后支撐圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧近乎變平。當(dāng)離合器分離時，分離軸承前移使膜片彈簧壓前支承圈并以其為指點發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過分離鉤拉動壓盤使離合器分離?！罕P的驅(qū)動方式壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩時它和飛輪一同帶動從動盤轉(zhuǎn)動，所以它應(yīng)與飛輪連接在一起。壓盤與飛輪的連接方式或其驅(qū)動方式有：凸塊窗孔式、傳力銷式、鍵式（鍵槽指銷式）以及彈性傳動片式等。該結(jié)構(gòu)是在壓盤外緣鑄出34個凸塊，裝配時伸入離合器蓋對應(yīng)的長方形窗孔中，而離合器蓋則與飛輪相連。其結(jié)構(gòu)簡單，但凸塊與窗孔的配合處磨損后易使定心精度降低而失去平衡，且會產(chǎn)生沖擊和噪聲。傳力銷式是雙片離合器采用的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它是沿圓周均勻分布的幾個傳力銷將飛輪與中間壓盤、壓盤連接在一起（見圖23(b)）。在雙片離合器的結(jié)構(gòu)中也有采用綜合式的壓盤驅(qū)動方式，即中間壓盤通過鍵、壓盤則通過凸塊窗孔驅(qū)動。這樣，在傳動時將產(chǎn)生沖擊和噪聲。另外，在離合器分離時，由于零件間的摩擦將降低離合器操縱部分的傳動效率。彈性傳動片是由薄彈簧鋼帶沖壓制成（見圖23(e)），其一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，且多用34組（每組23片）沿圓周作切向布置以改善傳動片的受力狀況，這時，當(dāng)發(fā)動機(jī)驅(qū)動時傳動片受拉，當(dāng)拖動發(fā)動機(jī)時傳動片受壓。此次設(shè)計為單盤周置螺旋彈簧離合器，壓盤驅(qū)動方式選擇彈