【正文】 圍內(nèi)選取。 2. R/r選擇 通過分析表明， R/r 越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。本設(shè)計中取?rR ，摩擦片的平均半徑 1 0 1 .2 54c DdR ???mm ， cRr? 取 102r? mm 則 15 ? mm 取整 128R? mm 則 ?rR 。范圍內(nèi)， 本設(shè)計中? ? ? ?rRHrRH ???? a r c t a n? 得 ?? 176。之間，合格。 ~ ?? mm， 10~92 ?? mm，取 1 ? ? mm， 102?? mm， er 應(yīng)滿足 2??? err的要求。本設(shè)計取 1 126R? mm，1 104r? mm。國內(nèi)常用的碟簧材料的為 60SizMnA，當(dāng)量應(yīng)力可取為 1600～ 1700N/mm2。 膜 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 （ 1） 為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 hH 與初始錐角 ? ?rRH ??? 應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 ??? hH ? ?9 12 .9 9 15H R r?? ? ? ? ? （ 2） 彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即 ??? rR 70 2 85. 33 100Rh? ? ? （ 3） 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，推式膜片彈簧的壓盤加載點半徑 1R （或拉式膜片彈簧的壓盤加載點半徑 1r ）應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 推式： 24/)( 1 DRdD ??? 16 拉式： 1( ) / 4 1 0 1 .2 5 1 0 4 / 2 1 2 5D d r D? ? ? ? ? ? （ 4） 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， fr 與 0r 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 621 1 ???? RR 620 1 ???? rr 40 0 ??? rrf （ 5） 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此 杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 推式： 111 ???? rR rr f 拉式： 111 ???? rR rR f 由（ 4）和（ 5）得 38fr ? mm， 0 36r? mm。膜片彈簧是具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，在碟簧的小端伸出許多由徑向槽隔開的掛狀部分 ——分離指。因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計公式對膜片彈簧也適用。 凸點： 1 ?? mm 時， 1 ? N 凹點： 1 ? ? mm 時， 1 ? N 拐點： 1 ? ? mm 時， 1 ? N 當(dāng)離合器分離時，膜片彈簧加載點發(fā)生變化。由 112 1 11 0 .3 3fRrF F Frr?? ? ?? （ ） 12111 3frrRr?????? （ ） 列出表 : 表 膜片彈簧工作點的數(shù)據(jù) 1? 2? 1F 18 2F 膜片彈簧工作點位置的選擇。新離合器在接合狀態(tài)時，膜片彈簧工作點 B 一般取在凸點 M 和拐點 H 之間，且靠近或在 H 點處，一般 ? ? H1B1 ~ ??? ,以保證摩擦片在最大磨損限度Δλ范圍內(nèi)壓緊力從 F1B到 F1A變化不大。 為了保證摩擦片磨損后仍能可靠的傳遞傳矩，并考慮摩擦因數(shù)的下降，摩擦片磨損后彈簧工 作壓緊 力 AF1 應(yīng)大于或等于新摩擦片時的壓緊力 BF1 ，見圖 3.3。斷面在 O 點沿圓周方向的切向應(yīng)變?yōu)榱悖试擖c的切向應(yīng)力為零， O 點以外的點均存在切向應(yīng)變和切向應(yīng)力。令 X 軸平行于子午斷面的上下邊，其方向如上圖所示，則斷面上任意點的切向應(yīng)力為： ? ?xe y2/x1 E 2t ? ??????????? （ ） 圖 膜片彈簧工作點位置 式中 φ —— 碟簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角（從自由狀態(tài)算起） α —— 碟簧部分子有狀態(tài)時的圓錐底角 e —— 碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點的半徑 e=（ Rr） /In(R/r) （ ） 為了分析斷面中斷向應(yīng)力的分布規(guī)律，將（ ）式寫成 Y與 X軸的 關(guān)系式 ： ? ? ? ????????????????? ?????????? ???? E e1XE12Y t2t2t （ ） 19 圖 切向應(yīng)力在子午斷面 的分布 由上式可知，當(dāng)膜片彈簧變形位置 φ 一定時，一定的切向應(yīng)力 αt 在 XY 坐標(biāo)系里呈線性分布。此式表明，對于一定的零應(yīng)力分布在中性點 O 而與 X 軸承 )2( ??? 角的直線上。顯然，零應(yīng)力直線為 K 點與 O 點的連線，在零應(yīng)力直線內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力區(qū)，外側(cè)位拉應(yīng)力區(qū)，等應(yīng)力直線離應(yīng)力直線越遠(yuǎn)，其應(yīng)力越高。 故膜片彈簧和當(dāng)量應(yīng)力不超出允許應(yīng)力范圍，所以用設(shè)數(shù)據(jù)合適。m 摩擦轉(zhuǎn)矩 m a 6ueTT??Nm 極限轉(zhuǎn)角 12~3?j? 176。 m/rad 詳細(xì)見圖 。 2． 全部減振彈簧總的工作負(fù)荷 ZP 1 5640ZjP T R??N 3． 單個減振彈簧的工作負(fù)荷 P 940ZP P Z??N 21 式中 Z為減振彈簧的個數(shù)，按表 選擇： 取 Z=6 表 減振彈簧個數(shù)的選取 摩擦片的外徑 D/mm 225～ 250 250～ 325 325～ 350 〉 350 Z 4～ 6 6～ 8 8～ 10 〉 10 圖 扭轉(zhuǎn)減振器 4． 減振彈簧尺寸 （ 1） 選擇材料，計算許用應(yīng)力 根據(jù)《機械原理與設(shè)計》 (機械工業(yè)出版社 )采用 65Mn 彈簧鋼絲， 設(shè)彈簧絲直徑4?d mm, 1620?b? MPa,? ? ?? b?? MPa。 中徑 162 ??CdD mm；外徑 202 ??? dDD mm 22 （ 4） 極限轉(zhuǎn)角 12~32a rc s in2 0 ??? Rlj?176。則 ??l mm （ 5） 剛度計算 彈簧剛度 12( ) 143 .77lk F F? ? ? ?mm 其中， 2F 為最小工作力， 12 FF ? 彈簧的切變模量 80000?G MPa，則彈簧的工作圈數(shù) 331 ???? kCGdCF dGn l 取 4?n ，總?cè)?shù)為 61?n （ 6） 彈簧的最小高度 16min ??dnl mm （ 7） 減振彈簧的總變形量 39。m in0 ???? lll mm （ 9） 減振彈簧預(yù)緊變形量 1 0 kZR???mm （ 10） 減振彈簧的安裝高度 01 7l l l? ? ? mm 減振盤設(shè)計 由前邊零件裝配關(guān)系及參照同類車型，可以確定減振盤內(nèi)經(jīng)為 d=50mm，外徑 D=145mm，厚度 h=4mm。 操縱機構(gòu) 汽車離合器操縱機構(gòu)是駕駛員用來控制離合器分離又使之柔和接合的一套機構(gòu)。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機構(gòu)首先要求操作輕便。離合器操縱機構(gòu)按分離時所需的能源不同可分為機械式、液壓式、彈簧助力式、氣壓助力機械式、氣壓助力液壓式等等。 機械式操縱機構(gòu)有杠系傳動和繩索系兩種傳動形式，杠傳動結(jié)構(gòu)簡單 ，工作可靠，但是機械效率低，質(zhì)量大，車架和駕駛室的形變可影響其正常工作，遠(yuǎn)距離操縱桿系，布置困難，而繩索傳動可消除上述缺點，但壽命短，機構(gòu)效率不高。液壓操縱機構(gòu)有如下優(yōu)點： （ 1） 液壓式操縱，機構(gòu)傳動效率高，質(zhì)量小，布置方便；便于采用吊掛踏板，從而容易密封，不會因駕駛室和車架的變形及發(fā)動機的振動而產(chǎn)生運動干涉； （ 2） 可使離合器接合柔和，可以降低因猛踩踏板而在傳動系產(chǎn)生的動載荷，正由 于液壓式操縱有以上的優(yōu)點，故應(yīng)用日益廣泛，離合器液壓操縱機構(gòu)由主缸、工 作缸、管路系統(tǒng)等部分組成。 得： 131?S mm， ?S mm，合格。 （ ） 式中， 39。 39。 從動軸的計算 1． 選材 40Cr調(diào)質(zhì)鋼可用于載荷較大而無很大沖擊的重要軸，初選 40Cr調(diào)質(zhì) 。 從動盤轂 從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動機傳來的全部轉(zhuǎn)矩。從動盤轂一般采用碳鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般 26～ 32HRC。取 10?n ， 3539。 ?d mm， 4?t mm ，35?l mm， ?c? MPa。39。D ， 39。39。 26 表 花健的的選取 摩擦片的外徑 D /mm maxeT / 花健尺寸 擠壓應(yīng)力 c? /MPa 齒數(shù) n 外徑 39。d /mm 齒厚 t /mm 有效齒長 l /mm 160 49 10 23 18 3 20 9． 8 180 69 10 26 21 3 20 11． 6 200 108 10 29 23 4 25 11． 1 225 147 10 32 26 4 30 11． 3 250 196 10 35 28 4 35 10． 2 280 275 10 35 32 4 40 12． 5 300 304 10 40 32 5 40 10． 5 325 373 10 40 32 5 45 11． 4 350 471 10 40 32 5 50 13． 0 本章小結(jié) 本章講述了離合器的計算，包括摩擦片主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化、膜片彈簧主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化、通過膜片彈簧載荷與變形的關(guān)系計算離合器的壓緊力與膜片彈簧的應(yīng)力 、扭 轉(zhuǎn)減振器與減振彈簧的計算、操縱機構(gòu)與輸出軸的計算、選取從動盤轂。 結(jié) 論 通過以上對膜片彈簧離合器及液壓操縱機構(gòu)的工作原理的闡述及各構(gòu)件的計算說明，可以看出離合器操縱機構(gòu)的設(shè)計要從選材，尺寸約束，傳遞發(fā)動機扭矩，駕駛員操作等各方面的綜合考慮。操縱機構(gòu)自由行程符合規(guī)格，總行程 131mm180mm 符合標(biāo)準(zhǔn)條件，在此前提下同時也保證了機件具有足夠的剛度，在有外部壓力的情 況下不會輕易變形。 選材方面：摩擦片選用石棉基材料，保證其有足夠的強度和耐磨性、熱穩(wěn)定性、磨合性，不會發(fā)生粘著現(xiàn)象。 綜上所述，本次設(shè)計遵從了 ：（ 1） 分離徹底； （ 2） 接合柔和； （ 3） 操縱輕便，工作特征穩(wěn)定； （ 4） 從動部分轉(zhuǎn)動慣量小的設(shè)計要點，數(shù)據(jù)全部通過約束條件檢驗，原件所使用的材料基本上 符合耐磨，耐壓和耐高溫的要求，而且離合器尺寸合適，適宜安裝，能最高效率傳遞發(fā)動機扭矩，完全符合計劃書及國家標(biāo)準(zhǔn)。 對于我 們 在設(shè)計中出現(xiàn)的錯誤， 希望廣大讀者和專家 批評指正