【正文】 （ 31） 根 據(jù) 所 設(shè) 計(jì) 的 車 型 和 采 用 單 片 摩 擦 片 ， 則 A=36 。?c ，單位面積 2546mmA? . 驗(yàn)算摩擦片最大圓周速度 ： 100060?? DnV ? （ 32） 式中： D摩擦片外徑， mm。 V摩擦片最大圓周速度， m/s。 二、離合器后備系數(shù) ? 的 確定 后備系數(shù) ? 是離合器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)到的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大， ? 不易選取太小，當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力，減小離合器滑磨， ? 應(yīng)選取大些；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗 暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)， ? 選取值應(yīng)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小， ? 可選取小些。 三、單位壓力 0P 單位壓力 0P 對(duì)離合器工作性能和使 用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率大小，摩擦片尺寸，材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。 采用有機(jī) 材料 （金屬陶瓷摩擦材料鋼基） 時(shí)， M PaP ?? 。離合器的靜摩擦力矩根據(jù)摩擦定律可表示為： cc fFZRT ? (33) 式中： cT 為靜摩擦力矩，單位 。 F壓盤施加在摩擦面上的工作壓力，單位： N。 cR — 摩擦片的平均摩擦半徑 ，單位： mm. 假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有： 4 )( 2200 dDPAPF ??? ? （ 34） 式中： 0P 摩擦面單位壓力，單位： aMP ； A一個(gè)摩擦面的面積； D— 摩擦片外徑，單位： mm。 為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí) cT 應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即 maxec TT ?? （ 37） 則根據(jù)以上相應(yīng)計(jì)算公式及相關(guān)數(shù)據(jù)可得： 由（ 37）得： mNTT ec .6 1 23 4 a x ???? ? 由（ 36） 驗(yàn)算單位壓力 0P ，則： )( 330 ??????? P aMPP ? ， 在所要求范圍內(nèi)。 Z— 摩擦面數(shù)， Z=2。 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 d— 摩擦片內(nèi)徑， d=190mm。此時(shí)計(jì)算用一擋起步 ?gi ； 0i 主減速器傳動(dòng)比。 min/1600rne ? 。 六、單位面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 0cT 為了反映離合器傳遞轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 ][)( 4 0220 ccc TdDZ TT ??? ? （ 310） 式中各參數(shù)以及數(shù)值與前計(jì)算相同，則： 22220 /.)190325( 3404 mmmNT c ?????? ?? 即 2200 /.][ mmmNTT cc ???? 滿足要求。 從動(dòng)盤總成 從動(dòng)盤有兩種結(jié)構(gòu)型式，帶扭轉(zhuǎn)減震器的和不帶扭轉(zhuǎn)減震器的 。 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求： 為了減少變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能??； 為了保證汽車平穩(wěn)起步，摩擦面片上的壓力分布更均勻等，從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈性； 為了避免傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷， 從動(dòng)盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減震器；具有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。從動(dòng)片一般都做得比較薄，通常使用 厚的鋼板沖制而成。故取從動(dòng)片厚度為. 為了使離合器接合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。 具有軸向彈性的從動(dòng)片有整體式、分開式和組合式三種型式。整體式彈性從動(dòng)片能達(dá)到軸向彈性的要求，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。從動(dòng)盤轂和變速器輸入軸的花鍵接合方式采用齒側(cè)定心的矩形花鍵?；ㄦI外徑： D=40mm；花鍵內(nèi)徑 :d=32mm。 有效尺長： l=45mm. 為了保證從動(dòng)盤轂在變速器輸入軸上滑動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生歪斜，影響離合器的徹的分離，從動(dòng)盤轂的軸向長度不宜過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對(duì)在復(fù)雜情況下工作的離合器，其盤轂長度更大。 由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而全破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計(jì)算。 Z從動(dòng)盤轂的數(shù)目； maxeT 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 。 l— 花鍵有效長度， m. 由已知條件： NP 881)( 3404 ????? ????? 從動(dòng)盤轂由中碳鋼鍛造而成，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理， 其擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過 aMP 。 167。本次設(shè)計(jì)采用凸臺(tái)式連接方式 但是以上的設(shè)計(jì)方式都有共同的缺陷：連接件之間都有間隙，在窗傳動(dòng)中將產(chǎn)生沖擊和噪聲，而且在零件相對(duì)滑動(dòng)中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動(dòng)效率。為了改善傳力片的受力狀況，它一車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 般 都是沿圓周切向布置，這種傳力片的連接方式還簡(jiǎn)化了壓盤的結(jié)構(gòu)，減低了對(duì)裝配精度要求，并且還有利于壓盤的定中。這樣，壓盤幾何尺寸最后歸結(jié)為如何去確定它的厚度。 鑒于以上兩原因， 本次設(shè)計(jì)壓盤厚度取 15mm。 校核計(jì)算公式： cmL??? （ 313） 式中： ? 溫升， C0 ； L— 滑磨功， 。 三、離合器蓋設(shè)計(jì) 離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤。離合器分離桿支承在離 合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，則當(dāng)離合器分離時(shí)，可能會(huì)使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會(huì)降低離合器操縱部分的傳動(dòng)效率，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會(huì)造成變速器換擋困難。 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 167。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求， R/r 一般為 ～ ，初取 拉式膜片彈簧 r 值宜取為大于或等于 cR 取 r＝ 125mm R== 3. 膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角 α 與內(nèi)錐高度 H 關(guān)系密切 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 α＝ arctan H／ (Rr) ≈ H／ (Rr), 一般在 9176。范圍內(nèi)。 4 . 膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇 膜片彈簧的彈性特性曲線，如（圖 33）所示。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λ 1B =(～ ) λ 1H，以保證摩擦片在最大磨損限度△λ范圍內(nèi)壓緊力從 F1B 到 F1A 變化不大。 圖 34 膜片彈簧的彈性特性曲線 5 . 分離指數(shù)目 n 取為 18 6. 切槽寬度 1? =4mm，窗孔槽寬 2? =10mm，半徑 1r =108mm 7. 支承環(huán)作用半徑 1R =152mm,與壓盤接觸半徑 1r =131mm 167。 一、 目標(biāo)函數(shù) 目前，國內(nèi)關(guān)于膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)主要有以下幾種； 彈簧工作時(shí)的最大應(yīng)力為最小。 在分離過程中，駕駛員作用在分離軸承上的分離操縱力的 平均值為最車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 小。 選 3）和 4）兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)為雙目標(biāo)。 二、 設(shè)計(jì)變量 圖 35 子午斷面繞中性點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng) 圖 36 膜片彈簧在不同狀態(tài)時(shí)的變形 a)自由狀態(tài) b)壓緊狀態(tài) c）分離狀態(tài) 假設(shè)膜片 彈簧在承載過程中，其子午斷面剛性地繞此斷面上的某中性點(diǎn)O 轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 35。 3) 保證摩擦片磨損后仍能可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩，摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力 F1A 應(yīng)大于或等于新摩擦片時(shí)的壓緊力 F1B，即 F1A≥ F1B （ 316） 114 8 1 3 3 6 9 7ABFF? ? ? 符合要求 ?！堞痢?15176。 符合要求 。 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 6) 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻， 拉 式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑 r1 應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 (D+d)／ 4≤ r1≤ D／ 2 （ 318） (D+d)/4= 1r =131mm D/2= 符合要求 7) 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置的要求， R1 與 R、 r1 與 r、 rf 與 r0 之差應(yīng)在一定范圍，即 1≤ R1R≤ 7 0≤ r1r≤ 6 0≤ rfr0≤ 4 （ 319） mmRR ???? mmrr 61251311 ???? mmrr f 329320 ???? ，符合要求 8) 膜片彈簧的杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 拉式： ≤ 111 rR rR f?? ≤ 32152111 ?????? rR rR f 符合要求 四、強(qiáng)度校核 分析表明， B 點(diǎn)的應(yīng)力最高，通常只計(jì)算 B 點(diǎn)應(yīng)力來校核碟簧的強(qiáng)度。） 其它參數(shù)已知。 代入已知參數(shù)，得 rB? = 3. 根據(jù)最大切應(yīng)力理論 ,一般不大于 1500~1700N。 167。 mNTT ej .5 1 03 4 m a x ???? 二、減震彈簧的位置半徑 R1 R1=（ ~） d/2 因?yàn)?R70mm,由 d=190mm 所以 R1=57~,且 R70mm. 三、減震彈簧個(gè)數(shù) Z 摩擦片外徑 D=325mm，根據(jù)推薦選取減震彈簧個(gè)數(shù) Z=6 。 離合器操縱機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 一、踏板位置 離合器踏板位置以人體左右對(duì)稱中心外準(zhǔn)向左移 80100mm，作為離合器踏板中心線的位置 。踏板 一般行程在80~150mm 范圍內(nèi)，最大不應(yīng)超過 180mm。踏板力大小直接影響到對(duì)離合器操縱的輕便性。 常用的離合器操縱傳動(dòng)由機(jī)械式和液壓式。 五、離合器操縱機(jī)構(gòu)的主要計(jì)算 液壓式操縱機(jī)構(gòu)示意圖 圖 37 液壓操縱機(jī)構(gòu) 踏板行程 踏板行程 S 由自由行程 1S 和工作行程 2S 兩部分組成，即 S= 1S + 2S =2111222221 dba dbaccSZS f ???????? ?? （ 324） 式中， fS —— 分離軸承自由行程（一般為 自由行程 1S 一般 2030mm） 。 S? —— 為離合器分離時(shí)對(duì)偶摩擦面之間的間隙（單片： S? =,雙片： S? =） 。 參數(shù)選擇： mmcmmcmmbmmbmmamma 9921705028050 212121 ?????? 、 mmdmmd 2026 21 ?? 、 、 fS =25mm S? =. 則操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 ?i 和踏板自由行程 1S 為： 2