【正文】 51 式中 β 離合器的后備系數 ,必須大于 1. 根據摩擦定律 , 靜摩擦力矩可寫為 : cCT fF ZR?? 52 式中 F? 壓盤加于摩擦片的工作壓力 。 f 摩擦系數 ,計算時一般取 .30。 d摩擦片內徑 . 當 d/D? 時 , CR 可相當準確地由下式計算 : 4c DdR ?? 54 壓盤工作壓力 F? 為摩擦面單位壓力 ?? 與一個摩擦面的面積 A之積 220 ()F 4A Dd????? ? ? ? 將上式與式 53代入式 52 可得 : 33m a x 0 (1 )12ce fZT T D C?? ? ? ? ? 55 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 23 式中 C摩擦片內、外半徑之比，Ｃ＝ d/Ｄ． 當發(fā)動機最大轉矩 maxeT 已知，離合器結構型式和摩擦片材料已定，Ｚ和 f便已定，根據式５－５便可求出后備系 數、單位壓力和摩擦片尺寸應滿足的關系式，例如，選好 ? 和 ?? ，則摩擦片尺寸即可確定． 后備系數 ? 是離合器的重要參數，它能反映離合器傳遞發(fā)動機最大轉矩的可靠程度．在選擇 ? 時，應從以下考慮出發(fā)，摩擦片在使用中磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動機的最大轉矩；要能防止離合器 自 身滑磨過大；要防止傳動系過載。當發(fā)動機后備功率較大，當使用條件較好，離合器壓緊彈簧壓力在使用過程中可以調整或變化不大時， ? 應選小些。 單位壓力 ?? 的選擇應考慮離合器的工作條件、發(fā)動機后備系數的大小、摩擦片外徑、摩擦片材料以及質量等因素．若離合器使用頻繁，發(fā)動機后備功率較小，則 ?? 應取小些，反之 則 可取大些．當摩擦外徑較大時，為降低摩擦片外援的熱負荷， ?? 應降低．當采用摩擦材料時， ?? 在 ap (N/ 2mm )范圍內選取，對于轎車 , ?? 為 M ap ；貨車， ?? M ap 。所選的 D 應使 最大圓周速度不超過6570m/s。 根據設計要求，查資料可知 maxeT =165NM? （ 35000 轉 /分）； maxeP =100kw（ 10000 轉 /分）。 膜片彈簧的設計和校核 膜片彈簧的載荷和變形 碟形彈簧的形狀如一錐形墊片，它具有 獨特的彈性特性，廣泛應用于機器制造業(yè)。膜片彈簧的彈性特性與尺寸如其碟 形彈 簧部分的碟形彈簧的彈性特性完全相同（當加載位置相同時）。 圖 52膜片彈簧子午斷面繞中性點 o轉動 假定膜片彈簧在承載過程中，其子午斷面剛性得圍繞此斷面上的某一中性點o轉動（參看圖 52）。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 25 圖５－３膜片彈簧在不同改組狀態(tài)時的變形 a）自由狀態(tài)； b）壓緊狀態(tài)； c）分離狀態(tài) 圖 53 畫出了膜片彈簧在自由狀態(tài)、壓緊狀態(tài)和分離狀態(tài)時的受載與變形的示意圖。加載點間的相對變形（軸向）為 1? 。 H膜片彈簧在自由狀態(tài)時，其碟 形 彈 簧部分的內截高度，如圖 53a。 1R 、 1r 壓盤加載點和支撐環(huán)加載點半徑。如圖 53c設分離軸承對膜片彈簧分離指所加的載荷為 2F ，對應此載荷作用點的變形為 2? 。如果考慮分離指在力 2F 作用下的彎曲變形2f? ，由圖 54 可見。 圖 54 膜片彈簧分離指受載時的變形示意圖 膜片彈簧的應力計算 我們假定膜片彈簧在承載過程中，其子午斷面剛性得繞此斷面上的某一中性點 o 轉動（參看圖 52） 。如選一坐標固定于子午斷面，使坐標原點位于中性點 o，令 x軸平行于子午斷面的上下邊且方向如圖 52 所示，則端面上的任意點的切向應力為： 2 ( / 2 )1t E x yex? ? ? ?? ? ??? ?? 59 式中 ?碟形彈簧部分子午斷面的轉角（自由狀態(tài)初始位置算起）； ? 碟形彈簧部分自由狀態(tài)時的圓錐底角； e 碟形彈簧部分子午斷面中性點的半徑， ( ) / ln( )e R r R r? ? ?。將 B點的坐標 ()x e r?? ? 和 /2yh? 代入式 59，則得 B 點的切向應力 tB? 的表達式如下： ? ?22( 1 ) 2 2tB E e r herr? ? ? ?? ? ????? ? ? ?????? ?? ?? 510 令 /0tBdd??? ，可求出切向應力 tB? 達極大值的轉角 ? ?/ 2( )p h e r??? ? ?。 當離合器徹底分離時，膜片彈簧子午斷面的轉角 fp??? ，應把式 510 中的? 取為 p? ；計算 tB? ；如果 fp??? ， B 點切向應力 tB? 應徹底分離時的變形位置（轉角 f? ）計算。 由于 B?? 為切向壓應力 tB? 垂直的拉應力，所以，根據最大剪應力強度理論， B點的當量應力為： 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 28 Bj rB tB? ? ??? 512 在實際設計中，通常用此當量應力校核膜片彈簧的強度，即讓Bj?不超過許用應力。 為了保證離合器壓緊力變化不大，選取 H/h=2； h=3 ㎜ ；則 H=6 ㎜ 。 （ 3）膜片彈簧在自由狀態(tài)時，圓錐底角 ? 一般在 11 左右，故選取 ? =11 ，分離指數目取 12 （ 4）選取 60 2SiMnA 作為膜片彈簧的制造材料，當量應力的 許用應力可取為21 5 0 0 1 7 0 0 /Bj N m m??? ??? 。 2 求： （１）膜片彈簧的載荷－變形特性。 3 解： （１）膜片彈簧的載荷－變形特性 １） 1p ??????? ????特性曲線及11p ??????? ????特性曲線的繪制 將式 28 改寫為 4 1 1 122 l n 16 ( 1 ) ( ) 2E h R H R r H R rP R e h r h h R e h h R e? ? ??? ????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 31 代入數據計算得 2cP = 10? 2m ax 223 ( )cr P r frh? ?? ?? 23 6 2 ( 8 . 5 2 . 3 )0 . 6 7 4 8 . 5 0 . 2 2? ? ? ?? ? ? ? = 2132 4 /公 斤 厘 米 (拉伸 ) 最大切向應力 maxt? 為 m a x 1 2224(1 ) 2t E C H C hDA??? ? ????? ? ?????? ???? 當比值 110 1 .2 985DRm dr? ? ? ?時，查得 A =， 1C =， 2C = 產生最大切向應力 maxt? 的變形量 ?? ，應取如下： 由式 39 求得 211 .0 5 93 .4 2 .2 5 .71 .0 2 3CHhC? ? ? ? ? ?毫米，而 max ? ? 毫米。 于是，可得最大等效應力 np? m a x m a x 17 51 12 05 5 13 80 6np r t? ? ?? ? ? ? ?公斤 /厘米2。因 此， np? ??? ,能滿足強度要求 . 花鍵的強度校核 華鍵聯接的可能失效有 : 齒面有壓潰或磨損和齒根的剪斷或彎斷等 ,對于實際的材料組合和標準尺寸來說 , 齒面的壓潰或磨損是主要的失效形式 ,因此 ,一般只作聯接的擠壓強度或耐磨性計算 . 花鍵的工作條件良好動聯接 ,查取 ,? ? 40P? ~70MPa 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 32 ` mTP kZhlr? 式中 , Z －齒數； h －齒面工作的接觸； ??P －花鍵聯接的許用壓強； k －載荷不均勻系數長度； `l－齒的接觸長度． 對于矩形花鍵： 22DdhC??? 4m Ddr ?? MP aP 168 ?????? ][PP? 式中 C －齒頂的倒圓角半徑；取 k ＝ 。 則 2 8 2 3 2 0 .3 1 .92h m m?? ? ? ? 2 8 2 31 2 . 7 54mr m m??? 168 2 3 . 50 . 8 6 1 . 3 3 0 1 2 . 7 5P M P a? ? ? ? 因為 ? ?PP? ，所以花間的強度滿足要求。 摩擦片鉚釘的校核 R ＝ 95， d =6， n =16 則21 6 8 4 3 9 . 19 5 3 . 1 4 6 1 6 M P a? ???? ? ? 查資料得 2A 的疲勞強度 ? ? 50? ? ~80MPa ????? 所以摩擦片鉚釘的強度也滿足要求。 傳動片鉚釘的校核 R =， d =6， n =6 則 21 6 8 4 1 1 .61 2 2 .5 3 .1 4 5 6 M P a? ???? ? ? 查資料得 2A 的疲勞強度 ? ? 50? ? ~80MPa ????? 所以傳動片鉚釘的強度也滿足要求。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 34 6 結 論 我在準備階段，對汽車的專業(yè)知識進行了進一步的了解，尤其在機械制造和汽車設計等方面的知識進行了深入理解，為后期的設計了準備。然后從離合器的工作過程和原理、結構形式等方面進行了深入介紹，并對離合器的各種類型進行了介紹。進行間隙調整時必須拆下離合器，分別調整三個分離杠桿。 膜片式離合器的膜片是鉚接結構，也就是說膜片式離合器是一個整體不可拆卸，數個分離瓜的分離隙相同、無需分別調整。 在離合器的結構設計方面，從從動盤數的選擇、壓緊彈簧和布置形式的選擇、從動盤總成以及離合器蓋總成進行了詳細的思考并根據具體要求進行了設計。 老師在開始時對我說，“根據給出的數據計算出來的理論值和實際值有很大的區(qū)別。經過這次畢業(yè)設計，我終于明白了老師這句話的意思。 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 35 致 謝 本論文是在 老師 悉心指導下完成的。老 師的言傳身教不僅使我學到了大量的專業(yè)知識，而且學到了嚴謹的治學態(tài)度和一絲不茍的科研作風，以及更多的社會知識，使我對理論和實踐的把握都上了一個臺階。導師淵博的專業(yè)知識，嚴謹的治學態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ “師恩難忘，友誼長存 !”本論文的順利完成，離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論 文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！ 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 36 參 考 文 獻 [1] 中國紡織大學工程圖學教研室等編 畫法幾何及機械制圖 [2] 王望予主編 汽車設計 北京 機械工業(yè)出版社 [3] 王選逵主編 計算機輔助制造 北京 清華大學出版社 [4] 鄭文緯 吳克堅主編 機械原理 北京 高等教育出版社 1996