【正文】 圖23推式膜片彈簧雙支承環(huán)形式 圖24 推式膜片彈簧單支承環(huán)形圖2—4為單支承環(huán)形式。圖2—5為無(wú)支承環(huán)形式，利用斜頭鉚釘?shù)念^部與沖壓離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺(tái)將膜片彈簧鉚合在一起而取消前、后支承環(huán)(圖2—5a)；或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)，離合器蓋上環(huán)形凸臺(tái)代替后支承環(huán)(圖2—5b)，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化；或取消鉚釘，離合器蓋內(nèi)邊緣處伸出的許多舌片將膜片彈簧與彈性擋環(huán)和離合器蓋上的環(huán)形凸臺(tái)彎合在一起(圖2—5c)，結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單。這兩種支承形式常用于轎車(chē)和貨車(chē)上。在布置尺寸允許的條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤(pán)。雙片離合器(圖2—8)與單片離合器相比，由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較小，另外接合較為平順但中間壓盤(pán)通風(fēng)散熱不良，兩片起步負(fù)載不均，因而容易燒壞摩擦片，分離也不夠徹底設(shè)計(jì)時(shí)在結(jié)構(gòu)上必須采取相應(yīng)的措施。圖27 單片離合器 圖28 雙片離合器多片離合器多為濕式，它有分離不徹底、軸向尺寸和質(zhì)量大等缺點(diǎn)，以往主要用于行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。 對(duì)摩擦離合器的基本性能要求（1） 保證能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩，并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力；（2） 能作到分離時(shí)徹底分離，接合時(shí)柔和，并具有良好的散熱能力；（3） 從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些，這樣，在分離離合器換擋時(shí)，與變速器輸 出軸相連部分的轉(zhuǎn)速比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊；（4） 具有緩和轉(zhuǎn)動(dòng)方向沖擊，衰減該方向振動(dòng)的能力，且噪音??；（5） 壓盤(pán)壓力和摩擦片的摩擦系數(shù)變化小，工作穩(wěn)定；（6） 操縱省力，維修保養(yǎng)方便。假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有 (32) 式中p0為單位壓力；D為摩擦片外徑；d為摩擦片內(nèi)徑。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)TC應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即 TC=β[2] (36)式中，為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。離合器基本參數(shù)的選擇 基本參數(shù)主要有性能參數(shù)β和ρ0，尺寸參數(shù)D和d及摩擦片厚度b。 摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b的確定摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b是離合器的基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是重要的參數(shù)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N本離合器選取A=54所以求得D=436mm 取D=430mm根據(jù)我國(guó)摩擦片尺寸的標(biāo)準(zhǔn)并查表得D=430mm d=230mm b=4mm C= 后備系數(shù)β后備系數(shù)β是離合器一個(gè)重要設(shè)計(jì)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。因此，在選擇β時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1）為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，β不宜選取太??；2）為減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β可選取小些；4）當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；5）裝載機(jī)總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；6）柴油機(jī)工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；7）發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取小些；8）膜片彈簧離合器選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；9）雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。離合器使用頻繁，發(fā)動(dòng)機(jī)后備系數(shù)較小時(shí)， ρ0應(yīng)取小些；當(dāng)摩擦片外徑較大時(shí)，為了降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷， ρ0應(yīng)取小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增大ρ0 。 摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙△t表33 摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍[1]摩擦片材料摩擦因數(shù)f石棉基材料模壓編織粉末冶金材料銅基鐵基金屬陶瓷材料摩擦面數(shù)Z=2離合器間隙△t是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回拉彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過(guò)程中離合器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿之間留有的間隙。第4章 膜片彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算膜片彈簧尺寸初定后，需要計(jì)算出其載荷—變形特性并做出分析，以便確認(rèn)其彈簧的工作特性曲線(xiàn)的形狀是否合理，能定出合適的工作點(diǎn)位置，然后還需要確定膜片彈簧的分離載荷及分離行程大小，對(duì)膜片彈簧的強(qiáng)度作出分析，判斷其能否可靠工作，最終選出膜片彈簧的尺寸。彈性元件的主要作用是降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階(通常為三階)固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開(kāi)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動(dòng)能量。 2)增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振。4)緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。單級(jí)線(xiàn)性減振器其彈性元件一般采用圓柱螺旋彈簧，廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)裝載機(jī)中。在扭轉(zhuǎn)減振器中另設(shè)置一組剛度較小的彈簧，使其在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下起作用，以消除變速器怠速噪聲，此時(shí)可得到兩級(jí)非線(xiàn)性特性，第一級(jí)的剛度很小，稱(chēng)為怠速級(jí)，第二級(jí)的剛度較大。在扭轉(zhuǎn)減振器中，也有采用橡膠代替螺旋彈簧作為彈性元件，以液體阻尼器代替干摩擦阻尼的新結(jié)構(gòu)。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩和極限轉(zhuǎn)角等。它與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 [7] （51）式中，貨車(chē)：系數(shù)取1．5，轎車(chē)：系數(shù)取2．0。m圖55 減速器尺寸簡(jiǎn)圖扭轉(zhuǎn)剛度為了避免引起系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。 設(shè)減振彈簧分布在半徑為Ro的圓周上，當(dāng)從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂轉(zhuǎn)過(guò)弧度時(shí)，彈簧相應(yīng)變形量為Ro。m)；K為每個(gè)減振彈簧的線(xiàn)剛度(N／mm)；為減振彈簧個(gè)數(shù)；Ro為減振彈簧位置半徑(m)。m／rad)。m 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度是，受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩一般可按下式初選 （55） 本離合器設(shè)計(jì)中113N研究表明，增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。m 減振彈簧設(shè)計(jì)減振彈簧的位置半徑RoRo的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取 本次設(shè)計(jì)中 = 取75mm 減振彈簧個(gè)數(shù)參照表5—1選取。求得=6176。 雙質(zhì)量飛輪減振器目前通用的從動(dòng)盤(pán)減振器在特性上存在如下局限性：1) 它不能使發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率降低到怠速轉(zhuǎn)速以下，因此不能避免怠速轉(zhuǎn)速時(shí)的共振。圖5—6 雙質(zhì)量—飛輪減振器[8]1一第一飛輪 2一第二飛輪 3一離合器蓋總成 4一從動(dòng)盤(pán) 5一球軸承 6一短軸 7一滾針軸承 8一曲軸凸緣 9一聯(lián)結(jié)盤(pán) 10一螺釘 11一扭轉(zhuǎn)減振器2)它在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用轉(zhuǎn)速1000—2000r／rain范圍內(nèi)，難以通過(guò)降低減振彈簧剛度得到更大的減振效果。近年來(lái)出現(xiàn)了一種稱(chēng)為雙質(zhì)量飛輪的減振器。第一飛輪1與聯(lián)結(jié)盤(pán)9以螺釘10緊固在曲軸凸緣8上，并以滾針軸承7和球軸承5支承在與離合器蓋總成3緊固的同軸線(xiàn)的第二飛輪2的短軸6上。雙質(zhì)量飛輪減振器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，以避免在怠速轉(zhuǎn)速時(shí)的共振。3)由于雙質(zhì)量飛輪減振器的減振效果較好，在變速器中可采用粘度較低的齒輪油而不致產(chǎn)生齒輪沖擊噪聲，并可改善冬季的換擋過(guò)程。但是它也存在一定的缺點(diǎn)，如由于減振彈簧位置半徑較大，高速時(shí)受到較大離心力的作用，使減振彈簧中段橫向翹曲而鼓出，與彈簧座接觸產(chǎn)生摩擦，使彈簧磨損嚴(yán)重，甚至引起早期損壞。第6章 約束條件 摩擦片外徑的D（mm）選取摩擦片外徑的D（mm）選取應(yīng)是最大圓周速度VD不超過(guò)65~70m/s，即 VD=D65~70m/s[7] （61）符合要求式中，VD為摩擦片的最大圓周速度（m/s）；為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速（r/min）。m/)；[Tc0]為其允許值(N表61單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值(N⑵踏板行程一般在80~150mm范圍內(nèi)，最大不應(yīng)超過(guò)180mm。⑷應(yīng)有踏板行程限位裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件因?yàn)槭芰^(guò)大而損壞。⑹傳動(dòng)效率要高。⑻工作可靠、壽命長(zhǎng)，維修保養(yǎng)方便。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有桿系和繩索兩種形式。但其質(zhì)量大，傳動(dòng)效率低，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和車(chē)架或駕駛室的變形會(huì)影響其正常工作， 在遠(yuǎn)距離操縱時(shí)，布置較困難。液壓式操縱機(jī)構(gòu)主要由吊掛式離合器踏板、主缸、工作缸、管路系統(tǒng)和回位彈簧等部分組成，具有傳動(dòng)效率高、質(zhì)量小、布置方便、便于采用吊掛踏板、駕駛室容易密封、發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和駕駛室或車(chē)架變形不會(huì)影響其正常工作、離合器接合較柔和等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于各種形式的裝載機(jī)中。離合器液壓式操縱機(jī)構(gòu)示意圖如下S0f為分離軸承的自由行程，~,dd2分別為主缸和工作缸的直徑；S為踏板行程圖72 離合器操縱機(jī)構(gòu)示意圖 液壓式操縱機(jī)構(gòu)的工作原理踩下離合器踏板時(shí)，推桿右移，密封了主缸與儲(chǔ)液室之間的通孔，繼續(xù)踩下離合器踏板，則主缸內(nèi)的油液就在活塞的作用下，壓力上升，并通過(guò)管路輸向工作缸。當(dāng)抬起離合器踏板時(shí)，回位彈簧使推桿左移，打開(kāi)儲(chǔ)液室與主缸通孔，并使儲(chǔ)液室通過(guò)管路與工作缸相通，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)壓力。從動(dòng)盤(pán)對(duì)離合器工作性能影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：1．從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡量小，以減小變速器換檔時(shí)輪齒間的沖擊。3．應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)共振，并緩和沖擊。兩側(cè)的摩擦片則分別鉚在每相隔一個(gè)的扇形上。這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在商用車(chē)上。這種結(jié)構(gòu)的彈性行程大，彈性特性較理想，可使裝載機(jī)起步極為平順。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，但強(qiáng)度較高，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大，主要應(yīng)用于商用車(chē)上。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安置在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax由表8—1選取。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用鍛鋼（如35，45，40Cr等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般都在26~32HRC。表81 從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的尺寸[11]摩擦片的外徑D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax/(N2．具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性。4．熱穩(wěn)定性好，在高溫下分離出的黏合劑少，無(wú)味，不易燒焦。6．接合時(shí)應(yīng)平順而不產(chǎn)生“咬合”或“抖動(dòng)”現(xiàn)象。離合器摩擦片所用的材料主要有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金屬陶瓷摩擦材料。但它性能不夠穩(wěn)定，摩擦因數(shù)受工作溫度、單位壓力、滑磨速度的影響大，故