【正文】 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； （ 4） 長期停放離合器摩擦面會發(fā)生粘著現(xiàn)象。經(jīng)比較，我選擇徑向傳動驅(qū)動方式。 （ 2） 徑向傳動驅(qū)動式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起，此傳動的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒有相對滑動部分，因而不存在磨損，同時踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外， 工作時壓盤和離合器 8 蓋徑向相對位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會失去平衡而產(chǎn)生異常振動和噪聲。因此，膜片彈簧離合器不僅在乘用車上被大量采用，而且在各種形式的商用車上也被廣泛應(yīng)用，因而本次設(shè)計我選用膜片彈簧離合器。 但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。膜片彈簧與其他幾類相比又有以下幾個優(yōu)點： （ 1） 由于膜片彈簧有理想的非線性特征 ,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。 單片離合器因為結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車和中、小型貨車，因此該設(shè)計選擇單片離合器。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。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。 6 第 2 章 離合器的結(jié)構(gòu) 方案選取 離合器設(shè)計的基本要求 為了保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計離合器應(yīng)滿足以下要求： （ 1） 能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動機的最大扭矩。 設(shè)計的主要內(nèi)容 本次設(shè)計主要內(nèi)容包括：膜片彈簧的尺寸計算 、 摩擦片的尺寸計算 、壓盤、離合器蓋的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計、扭轉(zhuǎn)減震器、分離裝置、操縱系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程。當前膜片彈簧離合器的操縱機構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機構(gòu)所取代。甚至某些總質(zhì)量達 28~32t 的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計摩擦片磨損后，彈簧壓力幾 乎不變，且可以減輕分離離合器時的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對稱的，因此其壓緊力實際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，也易于實現(xiàn)良好的通風散熱等。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結(jié)合狀態(tài)。 膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來安裝定位。那么可以看出，對于輕型車膜片彈簧離合器的設(shè)計研究對于改善汽車離合器各方面的性能具有十分重要的意義。離合器分離時，使離 合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動強度。其次，由于膜片彈簧與壓盤以整個圓周接觸，使壓力分布均勻。 4 圖 離 合器總成 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 膜片彈簧離合器 的特點 膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型載貨汽車上廣泛采用的一種離合器。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。 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。 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 3 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。此外，對離合器的使用要求也越來越高。 隨著汽車運輸?shù)陌l(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進和提高，以適應(yīng)新的使用條件。因此必須提前換如低檔以防止摩擦片的早期磨損以至燒壞。但是在現(xiàn)有自動離合器的各種結(jié)構(gòu)中，離合器的摩擦力矩的力矩調(diào)節(jié)特性還不夠理想，使用性能不盡完善。與其他自動傳動系統(tǒng)（如液力傳動）相比，它具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉及傳動效率高的優(yōu)點。 為了實現(xiàn)離合器的自動操縱，有自動離合器。因此，允許起步時長時間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步能力。次外，近年來由于多片濕式離合器在技術(shù)上的不段改善，在國外的某些重型牽引汽車和自卸車上又開始采用多片濕式離合器，并有不斷增加的傾向。由于膜片彈簧本身的特性，當摩擦片磨損時，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時所需要的踏板力。另外， 采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時兼起到分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化，并顯著地縮短了離合 2 器的軸向尺寸。因此，它得到了極為廣泛的應(yīng)用。它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點。如果調(diào)整不當還可能引起離合器分離不徹底。但因片數(shù)較多，從動部分的轉(zhuǎn)動慣量較大，還是感到換擋不夠容易。所以它又被干式所取代。 此 后，在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是，其最大的缺點是從動部分的轉(zhuǎn)動慣量太大，引起變速器換擋困難。 1 第 1 章 緒 論 離合器 的 發(fā)展歷史 在采用離合器的傳動系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié) 構(gòu) 形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。而且這種離合器在接合時也不夠柔和，容易卡住。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘住（尤其是在冷天油液變濃時更容易發(fā)生），導致分離不徹底，造成換擋困難。多片干式摩擦離合器 的主要優(yōu)點是由于接觸面數(shù)多，故接合平順柔和，保證了汽車的平穩(wěn)起步。另外，中間壓盤的通風散熱不良，易引起過熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。多年的實踐經(jīng)驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。 全套圖紙，加 153893706 如今，單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面 正 相當完善：采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機構(gòu)等。膜片彈簧和壓盤的環(huán)行接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車上多采用多片干式離合器。與干式離合器相比，由于用油泵進行強制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低 （不超過 93℃ ）。據(jù)說這種離合器的使用壽命可達干式離合器的五、六倍。采用自動離合器時可以省去離合器踏板，實現(xiàn)汽車的 “雙踏板 ”操縱。因此，在歐洲小排量汽車上曾得到廣泛的應(yīng)用。例如，汽車以高檔低速上坡時，離合器往往容易 打滑。這些都需要進一步改善。從國外的發(fā)展動向來看，近年來汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高， 輕型 汽車趨向大型化，國內(nèi)也有類似的情況。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡化操作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢。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。 離合器的工作原理 如圖 所示，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。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)。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。因其作為壓簧，可以同時兼起分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化，質(zhì)量減少，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動盤摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。此外，因膜片是一種對稱零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時，因受離心力作用會產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降。 作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，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開有許多徑向切槽，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。當離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平。當離合器分離時，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點發(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后移使離合器分離。 由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車及微型、輕型客車上 得到廣泛運用，而且正大力擴展到載貨汽車和重型汽車上，國外已經(jīng)設(shè)計出了傳遞轉(zhuǎn)矩為 80~~、最大摩 5 擦片外徑達 420 的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車