【正文】 。因此設(shè)計中選用此類彈簧。彈性元件可降低傳動系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避免由發(fā)動機轉(zhuǎn)矩主諧量激勵引起的共振。汽車行駛在不平的道路上行駛阻力也會時刻變化。阻尼元件則可有效的耗散此時的振動能量，因而扭轉(zhuǎn)減震器可有效地降低傳動系共振載荷與噪聲。彈性元件采用圓柱螺旋彈簧的減震器，其彈性特點為線性。因此發(fā)動機的扭矩實際上是通過一些彈性元件傳遞到傳動系的。 圖 21為膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)圖 12 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點 在進行離合器的具體設(shè)計時，首先應(yīng)保證傳遞發(fā)動機最大扭矩為前提，然后滿足下列條件 : （ 1） 如前所述，扇形波狀彈簧對置分布鉚接在從動鋼片上，并在從動盤上設(shè)置扭轉(zhuǎn)減震器保證離合器接合柔和，摩擦片制成一定錐度（從動盤錐形量約為 ）使其大端面向飛輪，這樣從動盤轂在從動軸（即變速器第一軸）花鍵上易于滑動，有利于離合器徹底分離。 （ 3） 離合器從動軸的軸向定位及軸承潤滑，離合器從動軸在安裝后應(yīng)保持軸向定位，在拆卸時便于離合器中抽出來。離合器分離軸承靠注入黃油潤滑的，而從動軸前軸承靠油杯定期注入潤滑。 （ 4） 離合器運動零件的限位，離合器處于接合時為使壓盤與摩擦片很好接合，應(yīng)使分離彈簧與分離軸承之間保持一定間隙，這是分離軸承回位彈簧加以保證。 13 離合器主要零件的設(shè)計 從動盤 扇形波狀彈簧兩兩對置鉚接與從動鋼片上，兩側(cè)在鉚接摩擦片，鉚釘都采用鋁制埋頭鉚釘，摩擦襯面在鉚接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度誤差小于 ，從動盤本體采用 45 號鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而 引起分離不徹底，一般在從動盤本體上設(shè)徑向切口。 （ 4） 摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為 ~ 。 膜片彈簧 膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對膜片彈簧進行調(diào)質(zhì)處理，得具有高抗疲勞能力的回火索氏體。同時，為提高分離指的耐磨性，對其進行局部高頻淬火式鍍鉻。 本章小結(jié) 本章系統(tǒng)介紹了膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)，并講述了離合器各零件的結(jié)構(gòu)和材料，以及各部分的連接關(guān)系，為下章離合器的計算打下基礎(chǔ)。 根據(jù)各方面性能和單位壓力 Po 的范圍選取摩擦片材料為石棉基材料。 ~ ?? 取 ?? Temax=163NM? （ 1）后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動機最大扭矩的可靠程度，選擇 β 時，應(yīng)從以下幾個方面考慮： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動機最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動系過載。結(jié)合設(shè)計實際情況，故選擇 β= 。 表 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車型 后備系數(shù) β 乘用車及最大總質(zhì)量小于 6t的商用車 ～ 最大總質(zhì)量為 6～ 14t的商用車 ～ 掛車 ～ 摩擦片的外徑可有式 : maxeD TKD ? （ ） 求得 DK 為直徑系數(shù)，取值見表 取 Kd= 得 D= 暫取 D=180 d=125mm h= d/D= F= 表 直徑系數(shù)的取值范圍 車型 直徑系數(shù)DK 乘用車 最大總質(zhì)量為 ～ ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 ～ 摩擦片的尺寸已系列化和標(biāo)準(zhǔn)化 ,標(biāo)準(zhǔn)如下表 (部分 ): 表 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D\mm 160 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 d\mm 110 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /mm 339。 單面面積 cm2 106 132 160 221 302 402 466 546 摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及基工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。 摩擦面數(shù) Z為離合器從動盤數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。離合器間隙 Δt 是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時，為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。取 Δt=4mm 。 （ 2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 39。 ??? C （ 3）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動系過載，不同車型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 ～ 。 2 2 2 2 2 22 2 2 20200 0 164 0 0 180 0 519 .3ergn m a rwJll???? ??? ? ? ?? ? ? ? ??? ???????? ? ? ? ? 20 2 2 2 /2 180 125 180 125ww J mm?? ? ?? ? ? 代入式（ ）得 ? ? 20 0 .4 0 /w w J m m?? ，合格。C ； c 為壓盤的比熱容， ?c J/(KgC) ；γ為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤； ?? ， m 為壓盤的質(zhì)量 ?m Kg，合格。鉚釘材料選為 15號鋼。將各項數(shù)值代入公式得到： ? ?m a x2204 4 130 .6 Mpadm???? ?? ? ? ??? m a x0 Mpad??? ??? ? ? ? ??? 所以，所選鉚釘能夠滿足使用要求。 19 ? ?ln /Rre Rr?? ? ?x e r?? ? 。表明 maxtB? 將碟簧壓平后使其子午截面的轉(zhuǎn)角再多 轉(zhuǎn) ? ?/2h e r? 這樣的角度。 在分離軸承推力 2p 的作用下， B 點作為分離指根部的一點尚承受彎曲應(yīng)力 ? ? 226 frB r r pnbh? ?? 式中 n—— 分離指數(shù)目 b—— 分離指的根部寬度， mm。對膜片彈簧的內(nèi) 錐面進行噴丸處理，可提高其疲勞壽命。 截錐高度 H 與厚 h 比值 hH 和板厚 h 的選擇 為了保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的 hH 一般為 ～，板厚 h 為 2～ 4mm ,本設(shè)計 H=6， h=3。 膜片彈簧起始圓錐底角 ? 的選擇 ? ＝ arctanH/(Rr)=(9072)≈ 176。～ 15176。 分離指數(shù)目 n 的選取 分離指數(shù)通常有 12,18,24 本設(shè)計取 18。 滿足 2err??? 的要求 , 則 er =rδ 2=7210=62mm 膜片彈簧小端內(nèi)半徑 0r 確定 由表 6可得知花鍵尺寸 D=26mm。 21 表 6 摩 擦 片外徑 D/mm 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩T maxe /(N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 ?B1? (～ ) H1? ，以保證摩擦片在最大磨損限度 ?? 范圍內(nèi)壓緊力從 BF1 到 AF1 變化不大。 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 ? ? ????? rRH? （ 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 7 0 2 / 8 5 1 0 0Rh? ? ? （ 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 ??? （ 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 22 621 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 由（ 4）和（ 5）得 34?fr mm， 320?r mm。 極限轉(zhuǎn)矩受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取， 減震器極轉(zhuǎn)矩 ： m a x1 . 5 1 . 5 1 5 7 . 6 3 2 3 6 . 4 4 5jeT T N m? ? ? 摩擦轉(zhuǎn)矩 ： m a x0 .1 7 0 .1 7 1 5 7 .6 3 2 6 .2 9ueT T N m? ? ? ? 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 ： m a 5 23. 04neT T N m? ? ? ? 極限轉(zhuǎn)角 ： 12~3?j? 176。 23 減振彈簧的設(shè)計 ．減振彈簧的安裝位置 2)~(0 dR ? ， 結(jié) 合 502 0 ?? Rd mm， 0 ?? ， 則 02 50 ???。 （ 2） 選擇旋繞比，計算曲度系數(shù) 根據(jù)下表選擇環(huán)繞比 表 旋繞比的薦用范圍 d/mm ~ 1~ ~ 6~ 16~7 42~18 C 14~7 12~5 10~5 9~4 8~4 6~4 確定旋繞比 4?C ，曲度系數(shù) )44()14( ????? CCCK （ 3） 強度計算 ? ? 48 2 ?? ?? CKFd j mm，與原來的 d接近，合格。 取 ?j? 176。 ??? kPl mm 25 （ 8）減振彈簧的自由高度 39。 ， ??l mm， ?k mm， ?n ，合格。它一般采用齒側(cè)對中的矩形花鍵安裝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)動機的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 由表 選取： 一般取 ～ 倍的花鍵軸直徑。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝；對減振彈簧窗口及與從動片配合處，應(yīng)進行高頻處理 。 驗證 ： 擠壓應(yīng)力的計算公式為： nltRc ?? 式中， P 為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定： max39。4()eTP D d Z? ? 從動盤轂軸向長度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底， 39。d 分別為花鍵的內(nèi)外徑； Z 為從動盤轂的數(shù)目；取 Z=1 h 為花鍵齒工作高度； 2/)( 39。 dDh ?? 得 ma x39。4 5 .8 7()eTPND d Z??? Mpa? ? ? MPa，合 格。D /mm 內(nèi)徑 39。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。 3)與飛輪應(yīng)保持良好的對中，并要進行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于 15～ 20 g 4)壓盤高度 (從承壓點到摩擦面的距離 )公差要小。 t = mcW? (1) m = ?V = ??)4 22( dDh ? (2) 22( ) c4WtDdh?????? 67 55 .92 32218 0 12 515 ( ) 78 00 4 81 .44C?? ?? ?? 式中， W 為汽車 起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，取 W= γ為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤 . γ =； m為壓盤質(zhì)量 (kg) V為壓盤估算面積； c為壓盤的比熱容，鑄鐵： c= J/(kg 壓盤溫升（ C? ） ,滿足壓盤溫升不超過 8~10C? 要求。由于各傳動片沿圓周均勻分布，它們的變形不會影響到壓盤的對中性和離合器的平衡。 分離杠桿裝置 對于分離杠桿裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求： 1） 分離杠桿應(yīng)具有較大的彎曲剛度，以免分離時桿件彎曲變形過大，減小了壓盤行程，使分離不徹底。 3） 分離杠桿內(nèi)端高度應(yīng)能調(diào)整，使各內(nèi)端位于平行于壓盤的同一平面，其高度差不大于。 5） 應(yīng)避免在高速轉(zhuǎn)動時因分離杠桿的離心力作用而降低壓緊力。 分離杠桿主要由 08低碳鋼板沖壓和 35等中碳鋼鍛造成型（鍛件硬度為 131156HBS）而成。支承環(huán)一般采用 的碳素彈簧鋼絲。 Pro/ENGINEER Wildfire 功能強大，可以用于機械設(shè)計、功能仿真、加工制造和數(shù)據(jù)管 理等領(lǐng)域，為用戶提供了目前最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。隨著 Inter/Intra 網(wǎng)絡(luò)和并行、高性能計算及事務(wù)處理的普及，異地、協(xié)同、虛擬設(shè)計及實時仿真也得到廣泛應(yīng)用。 2. 國外軟件 : AutoCAD、 Cimatron、 Solidedge、 UG、 IDEAS、 Solidworks、 Pro/ENGINEER。 PTC 公司于 1985 年成立于波士頓，1988 年 發(fā) 布 了 Pro/ENGINEER 軟 件 的 第 一 個 版 本 ， 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 發(fā) 展 成 為 全 球CAD/CAM/CAE/PDM 領(lǐng)域最具代表性的著名軟件公司，其軟件產(chǎn)品的總設(shè)計思想體現(xiàn)了MDA 軟件的新發(fā)展。 2021 年 6 月 10 日， PTC 推出了 Wildfire 版，全面改進了軟件的用戶界面，對各設(shè)計模塊重新進行功能組合，進一步完善了部分設(shè)計功能，使軟件的界面更友好，使用更方便，設(shè)計能力更