【正文】 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。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。壓盤的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于 。它要有一定的質(zhì)量和剛度，以保證足夠的熱容量和防止溫度升高而產(chǎn)生的彎曲變形。采用乳白鍍鉻，若膜片彈簧許用應(yīng)力可取為 1500～ 1700N/mm2。要防止膜片內(nèi)緣離開，同時對膜片彈簧進行強壓處理（將彈簧壓平并保持 小時），使其高壓力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對膜片彈簧的凹表面進行噴丸處理，噴丸是 的白口鐵小丸， 可提高彈簧的疲勞壽命。其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料為 60SiMnA。石棉基摩擦材料密度小，工作溫度小于 180℃ ，價格便宜，使用效果良好，在汽 車離合器中廣泛使用。 摩擦片 摩擦片在性能上要滿足如下要求： （ 1）摩擦系數(shù)穩(wěn)定，工作溫度，滑磨速度，單位壓力的變化對其影響； （ 2）具有足夠的機械強度和耐磨性，熱穩(wěn)定性好； （ 3）有利于接合平順； 。分離時，應(yīng)對踏板的最大行程加以限制。 為防止?jié)櫥土鞯侥Σ烈r面，造成離合器打滑，除在軸承處安有自緊油封外，還在飛輪上開泄油孔。因此，設(shè)計時使從動軸前軸承外圓與飛輪為過渡配合，而前軸承內(nèi)圈與從動軸為間隙配合，離合器的從動軸軸向定位是靠從動軸后軸承來保證的。 （ 2）離合器主動部分與從動部分的連接和支撐形式，離合器的主動部分包括飛輪，離合器蓋與他們一起轉(zhuǎn)動并能軸向移動的壓盤，壓盤通過鋼片與離合器蓋相連，離合器從動部分有從動盤，從動軸，從動軸裝在飛輪與壓盤之間，可在從動軸花鍵上滑動，設(shè)計時把離合器從動軸的前軸 承安裝在發(fā)動機曲軸的中心孔內(nèi)。 摩擦式扭轉(zhuǎn)減震器工作原理：離合器工作時，扭矩從摩擦片傳給從動鋼片再傳給從動盤轂，此時彈簧被壓縮，從動鋼片相對從動盤轂前移（從動轂邊緣上的缺口控制著鋼片與轂的最大位移）。阻尼元件采用摩擦片通過碟形彈簧建立阻尼默片的正應(yīng)力，其阻尼力矩比較穩(wěn)定。 扭轉(zhuǎn)減震器的彈性特性，又線性和非線性兩種。當由于路面不平引起的激力頻率與傳動系的某階自振頻率重合時，也會發(fā)生共振現(xiàn)象。但是 ,這種共振往往難以避免。 扭轉(zhuǎn)減震器 扭轉(zhuǎn)減震器幾乎是現(xiàn)代汽車離合器從動盤上必備的部件，主要由彈性元件和阻尼元件組成。波狀彈簧可用比鋼片輕薄的材料制造，軸向彈性較好，轉(zhuǎn)動慣量小，適宜高速旋轉(zhuǎn) ，且彈簧對置分布，彈性好。 從動盤的軸向彈性 從動盤的軸向彈性可改善離合器性能，使離合器接合柔和，摩擦面接觸均勻，磨損較小。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑（樹脂或硅膠）和特種添加劑熱壓制成，其摩擦系數(shù)為 ～ ，密度小，價格便宜，多年來在汽車離合器上使用效果良好。 摩擦片要求 摩擦系數(shù)穩(wěn)定、工作溫度、單位壓力的變化對其影響要小，有足夠的機械強度和耐磨性；熱穩(wěn)定性好，磨合性好，密度??；有利于結(jié)合平順，長期停放離合器摩擦片不會粘著現(xiàn) 象的。從動盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計要求： （ 1）轉(zhuǎn)動慣量要小，以減小變速器換檔時輪齒簡單沖擊； （ 2）應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，減小磨損。 從動盤總成 從動盤總成由摩擦片，從動片，減震器和從動盤穀等 組成。改善離合器散熱通風結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。過高的溫度能使壓盤受 壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。C 以下。 離合器的散熱通風 試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當壓盤工作表面超過176。 分離杠桿、分離軸承 分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔，其作用是通過分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動壓盤移動，從而使壓盤與從動 盤和從動盤與飛輪相互分離，截斷動力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強度和剛度，以承受反復(fù)作用在其上面的彎曲應(yīng)力，分離軸承的作用是通過分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動，推動旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。 （ 3） 徑向傳動片驅(qū)動方式：它用彈簧鋼制的傳動片將壓盤與離合器蓋連接在一起，除 傳動片的布置方向是沿壓盤的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向傳動驅(qū)動方式相同。 壓盤的驅(qū)動方式 在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤的方法有三種[9]： （ 1）凸臺 — 窗孔式：它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過二者的配合 ，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上，此方式結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較多；缺點：壓盤上凸臺在傳動過程中存在滑動摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。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。當離合器分離時，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力； （ 2）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??； （ 3）高速旋轉(zhuǎn)時，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降； （ 4）由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命； （ 5）易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長 ； （ 6）平衡性好； （ 7）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。其中膜片彈簧的主要特點是用一個膜片彈簧代替螺旋彈簧和分離杠桿。摩擦片數(shù)為 2。 第 2章 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 為了達到計劃書所給的數(shù)據(jù)要求，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)車型的類別、使用要求、制造條件，以 及 “ 系列化、通用化、標準化 ” 的要求等，合理選擇離合器結(jié)構(gòu)。 設(shè)計的預(yù)期成果 本次設(shè)計，我將取得如下成果： 設(shè)計說明書：（ 1）離合器各零件的結(jié)構(gòu)；（ 2）離合器主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化；（ 3）膜片彈簧的計算與優(yōu)化；（ 4）扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計；（ 5）離合器操縱機構(gòu)的設(shè)計計算。此時壓緊彈簧就推動壓盤向右，仍將從動盤 3壓緊在飛輪上 2，這樣發(fā)動機的扭矩又傳入變速器。當駕駛員踩下踏板時，通過拉桿，分離叉、分離套筒和分離軸承 8，將分離杠 桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋 5上的支柱為支點，而外端與壓盤連接，所以能克服壓緊彈簧的力量拉動壓盤向左，這樣，從動盤 3兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動機的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。 離合器工作原理 如圖 ，摩擦離合器一般是有主動部分、從動部分組成、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)四部分組成。減小從動盤的轉(zhuǎn)動慣量，換檔時的沖擊即降低； （ 5）具有吸收振動、噪聲和沖擊的能力； （ 6）散熱良好，以免摩擦零件因溫度 過高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑； （ 7）操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。換檔時若離合器分離不徹底，則飛輪上的力矩繼續(xù)有一部份傳入變速器，會使換檔困難，引起齒輪的沖擊響聲； （ 4）從動盤的轉(zhuǎn)動慣量小。為此，離合器的摩擦力矩（ ）應(yīng)大于發(fā)動機最大扭矩（ ）； （ 2）接合平順、柔和。 離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車緊急制動時，傳動系受到很大的慣性負荷，此時由于離合器自動打滑，可避免傳動系零件超載損壞，起保護作用。如在脫檔時，由于 原來嚙合的齒面壓力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時分離傳動系，即能便利脫檔。所以離合器的第二個功用，就是暫時分開發(fā)動機和傳動系的聯(lián)系，以便于發(fā)動機起動。但變速器在空檔位置時，變速器內(nèi)的主動齒輪和發(fā)動機還是連接的，要轉(zhuǎn)動發(fā)動機，就必須和變速器內(nèi)的主動齒輪一起拖轉(zhuǎn)，而變速器內(nèi)的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中，拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的。所以離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸地柔和地接合在一 起，使發(fā)動機加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻 力時，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。發(fā)動機啟動后，得以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為 300～ 500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個運轉(zhuǎn)著的發(fā)動機，要帶一個靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。 離合器的功用 離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。離合器是設(shè)置在發(fā)動機與變速器之間的動力傳遞機構(gòu)，其功用是能夠在必要時中斷動力的傳遞，保證汽車平穩(wěn)地起步；保證傳動系換檔時工作平穩(wěn)；限制傳動系所能承受的最大扭矩，防止傳動系過載。顧名思義，離合器是 “ 離 ”與 “ 合 ” 矛盾的統(tǒng)一體。隨著計算機的發(fā)展，設(shè)計工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦，包括計算、性能演示、計算 機繪圖、制成后的故障統(tǒng)計等等。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性 和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進使人們逐漸趨向于首選單片干式離合器 [1]?，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。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦式離合器主 要依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。 近年來各國政府都從資金、技術(shù)方面大力發(fā)展汽車工業(yè)，使其發(fā)展速度明顯比其它工業(yè)要快的多，因此汽車工業(yè)迅速成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志。 拉式膜片彈簧 離合器設(shè)計 第 1章 緒 本次設(shè)計，我力爭把離合器設(shè)計系統(tǒng)化，為離合器設(shè)計者提供一定的參考價值。拋棄傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器，設(shè)計新式的拉式膜片彈簧離合器是本次設(shè)計的主要特點。 對于內(nèi)燃機汽車來說，離合器在機械傳動系中作為一個獨立的總成而存在，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連接聽總成。 在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功。 20世紀 20年代末，直到進入 30年代時，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才采用多片離合器。 近來，人們對離合器的要求越來越高，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。 隨著汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速、功率不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對離合器的要求越來越高。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。 按動力傳遞順序來說，離合器應(yīng)是傳動系中的第一個總成。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。為使離合器起到以上幾個作用，目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工 作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進，經(jīng)濟性合理，同時其性能良好，使用可靠性高壽命長，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動機最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點 [2]： （ 1）結(jié)合時平順、柔和，使汽車起步時不震動、沖擊； （ 2）離合器分離徹底； （ 3）從動部分慣量小，以減輕換檔時齒輪副的沖擊； （ 4）散熱性能好； （ 5）高速回轉(zhuǎn)時只有可靠強度； （ 6）避免汽車傳動系共振，具有吸收震動、沖擊和減小噪聲能力； （ 7）操縱輕便； （ 8）工作性能（最大摩擦力矩 和后備系數(shù) 保持穩(wěn)定）； （ 9）使用壽命長。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動機不能帶負荷啟動，它必須先在空負荷下啟動，然后再逐漸加載。因為如果是突然的剛性連接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發(fā)動機熄火。 雖然利用變速器的空檔，也可以實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系的分離。尤其在寒冷季節(jié)，如沒有離合器來分離發(fā)動機和傳動系，發(fā)動機起動是很困難的。 汽車行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開嚙合和進入嚙合。同時在掛檔時，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時又需要離合器暫時分開傳動系，以便使與離合器主動齒輪聯(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。 現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 根 據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求： （ 1）能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動機的最大扭矩。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車起步?jīng)_撞或抖動； （ 3）分離迅速、徹底。離合器分離時，和變速器主動齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動盤。尤其是對城市行駛的轎車和公共汽車，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)，要能通過調(diào)整，使離合器正常工作。 離合器在接合狀態(tài)時，發(fā)動機扭矩自曲軸傳出，通過飛輪 2和壓盤借摩擦作用傳給從動盤 3，在通過從動軸傳給變速器。當放開踏板，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。 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的優(yōu)點 與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更少；拉式膜片彈簧是中部與壓盤相壓在同樣壓盤尺寸的條件下可采