膜片彈簧離合器設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 汽車 離合器位于發(fā)動機和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板，使發(fā)動機與變速箱暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向變速器輸入的動力。 其功用為：（ 1）使汽車平穩(wěn)起步 ； （ 2）中斷給傳動系的動力，配合換檔 ； （ 3）防止傳動系過載。 膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型汽車上廣泛采用的一種離合器，它的轉(zhuǎn)矩容量大而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產(chǎn)，對于它的研究已經(jīng)變得越來越重要。此設(shè)計說明 書詳細的說明了輕型汽車膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)形式，參數(shù)選擇以及計算過程。 關(guān)鍵詞 : 離合器 , 膜片彈簧 , 從動盤 , 壓盤 , 摩擦片 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 in be in of is In of or so to or to (1) a (2) to of to (3) to of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 第 1章 緒 論 . 1 . 1 . 1 合器的特點 . 1 合器的功用 . 2 現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 . 2 合器工作原理 . 3 第 2章 離合器結(jié)構(gòu)方案選取 . 5 . 5 . 5 動盤數(shù)及干濕式選取 . 5 緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置 . 5 壓盤的驅(qū)動方式 . 8 離軸承的類型 . 9 合器的散熱通風(fēng) . 9 第 3章 離合器的設(shè)計計算及說明 . 11 擦片的設(shè)計 . 11 . 11 擦片基本參數(shù)的優(yōu)化 . 13 . 14 . 14 動盤設(shè)計 . 15 . 15 動盤轂的設(shè)計 . 17 方式 . 18 轉(zhuǎn)減振器設(shè)計 . 19 振彈簧的設(shè)計 . 19 . 21 盤傳力方式的選擇 . 21 盤的幾何尺寸的確定 . 22 . 22 片彈簧的設(shè)計 . 23 片彈簧主要參數(shù)的選擇 . 23 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 . 24 . 25 . 30 . 30 . 30 結(jié) 論 . 33 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 參考文獻 . 34 致 謝 . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 言 近年來各國政府都從資金、技術(shù)方面大力發(fā)展汽車工業(yè)，使其發(fā)展速度明顯比其它工業(yè)要快的多，因此汽車工業(yè)迅速成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志。 對于內(nèi)燃機汽車來說，離合器在機械傳動系中作為一個獨立的總成而存在，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連接聽總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦式離合器主要依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。 在早期研發(fā)的離合 器中，錐形離合器最為成功?，F(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到 1925 年以后才出現(xiàn)的。 20 世紀 20 年代末，直到進入 30年代時，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才采用多片離合器。多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進使人們逐漸趨向于首選單片干式離合器。 近來，人們對離合器的要求越來越高，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已 成為離合器的發(fā)展趨勢。 隨著汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速、功率不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。隨著計算機的發(fā)展，設(shè)計工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦，包括計算、性能演示、計算機繪圖、制成后的故障統(tǒng)計等等。 合器概述 合器的特點 按動力傳遞順序來說，離合器應(yīng)是傳動系中的第一個總成。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。 離合器是設(shè)置在發(fā)動機與變速器之間的動力傳遞機構(gòu)，其功用是能夠在必要時中斷動力的傳遞，保證汽車平穩(wěn)地起步；保證傳動系換檔時工作平穩(wěn)；限制傳動系所能承受的最大扭矩，防止傳動系過載。為使離合器起到以上幾個作用，目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。即 主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。 膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進，經(jīng)濟性合買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 理，同時其性能良好，使用可靠性高壽命長，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動機最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點： （ 1） 結(jié)合時平順、柔和，使汽車起步時不震動、沖擊； （ 2） 離合器分離徹底； （ 3） 從動部分慣量小，以減輕換檔時齒輪副的沖擊； （ 4） 散熱性能好； （ 5） 高速回轉(zhuǎn)時只有可靠強度； （ 6） 避免汽車傳動系共振，具有吸收震動、沖擊和減小噪聲能力； （ 7） 操縱輕便； （ 8） 工作性能（最大摩擦力矩 保持穩(wěn)定） ； （ 9） 使用壽命長。 合器的功用 離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動機不能帶負荷啟動，它必須先在空負荷下啟動，然后再逐漸加載。發(fā)動機啟動后，得以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為 300 500r/汽車則只能由靜止開始起步，一個運轉(zhuǎn)著的發(fā)動機，要帶一個靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。因為如果是突然的剛性連接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發(fā)動機熄火。所以離合器可 使發(fā)動機與傳動系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動機加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。 雖然利用變速器的空檔，也可以實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系的分離。但變速器在空檔位置時，變速器內(nèi)的主動齒輪和發(fā)動機還是連接的，要轉(zhuǎn)動發(fā)動機，就必須和變速器內(nèi)的主動齒輪一起拖轉(zhuǎn)，而變速器內(nèi)的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中，拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的。尤其在寒冷季節(jié)，如沒有離合器來分離發(fā)動機和傳動系，發(fā)動機起動是很困難的。所以離合器的第二個功用，就是暫時分開發(fā)動機和傳動系的聯(lián)系，以便于發(fā)動機起動。 汽車 行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開嚙合和進入嚙合。如在脫檔時，由于原來嚙合的齒面壓力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時分離傳動系，即能便利脫檔。同時在掛檔時，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時又需要離合器暫時分開傳動系，以便使與離合器主動齒輪聯(lián)結(jié)的質(zhì)量減小，這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。 離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車緊急制動時，傳動系受到很大的慣性負荷，此時由于離合器自動 打滑，可避免傳動系零件超載損壞，起保護作用。 現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求： （ 1） 能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動機的最大扭矩。為此，離合器的摩擦力矩（大于發(fā)動機最大扭矩（； （ 2） 接合平順、柔和。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車起步?jīng)_撞或抖動 ； （ 3） 分離迅速、徹底。換檔時若離合器分離不徹底，則飛輪上的力矩繼續(xù)有一部份傳入變速器，會使換檔困 難，引起齒輪的沖擊響聲 ； （ 4） 從動盤的轉(zhuǎn)動慣量小。離合器分離時，和變速器主動齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動盤。減小從動盤的轉(zhuǎn)動慣量，換檔時的沖擊即降低 ； （ 5） 具有吸收振動、噪聲和沖擊的能力 ； （ 6） 散熱良好，以免摩擦零件因溫度過高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑 ； （ 7） 操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。尤其是對城市行駛的轎車和公共汽車，非常重要 ； （ 8） 摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨損，襯面磨損在一定范圍內(nèi)，要能通過調(diào)整，使離合器正常工作。 合器工作原理 如圖 示，摩擦離合器一般 是有主動部分、從動部分組成、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)四部分組成。 離合器在接合狀態(tài)時，發(fā)動機扭矩自曲軸傳出，通過飛輪 2 和壓盤借摩擦作用傳給從動盤 3，在通過從動軸傳給變速器。當駕駛員踩下踏板時，通過拉桿，分離叉、分離套筒和分離軸承 8，將分離杠桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋5 上的支柱為支點，而外端與壓盤連接，所以能克服壓緊彈簧的力量拉動壓盤向左，這樣，從動盤 3 兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動機的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。當放開踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力，使踏板返 回原位。此時壓緊彈簧就推動壓盤向右，仍將從動盤 3 壓緊在飛輪上 2，這樣發(fā)動機的扭矩又傳入變速器。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 12345 6789圖 離合器總成 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 離合器結(jié)構(gòu)方案選取 數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 表 車的驅(qū)動形式 42 汽車最大加載質(zhì)量 2000 車的質(zhì)量 4325 動機位置 前置 發(fā)動機最大功率 75動機最大 轉(zhuǎn)速 4500r/動機 最大扭矩 合器形式 機械、干式、單片、膜片彈簧（壓式） 操縱形式 液壓人力操縱 摩擦片最大外徑 f=225板行程 15080 mm 車最大時速 110 km/h 在設(shè)計離合器時，應(yīng)根據(jù)車型的類別，使用要求制造條件以及“三化”（系列化，通用化，標準化）要求等，合理選擇離合器的結(jié)構(gòu)。 在離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 時必須綜合考慮以下幾點： 1：保證離合器結(jié)合平順和分離徹底。 2：離合器從動部分和主動部分各自的連接形式和支承。 3：離合器軸的軸向定位和軸承潤滑 4：運動零件的限位 5：離合器的調(diào)整。 構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計的各項要求，在本設(shè)計中都將全面的考慮，并采用相應(yīng)的措施予以實現(xiàn)。 動盤數(shù)及干濕式選取 根據(jù)已知條件知道載重 2 噸輕型汽車可選取單片干式膜片彈簧摩擦離合器，因為這種結(jié)構(gòu)的離合器結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動件轉(zhuǎn)動慣量小，散熱性好，采用軸向有 彈性的從動盤結(jié)合平順，廣泛用于轎車及微、中型客車和貨車上，在發(fā)動機轉(zhuǎn)矩不大于 大型客車和重型貨車上也有所推廣。因此該離合器選取單片干式膜片彈簧離合器 緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式及布置 離合器的壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 膜片彈簧等?？刹捎醚貓A周布置、中央布置、和斜置等布置形式。根據(jù)本所設(shè)計的離合器的已知系數(shù)和使用條件選取膜片彈簧離合器比較合適。 作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開有許 多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數(shù)目的一半）鉚釘來安裝定位。當離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平（參看 ）。同時在膜片彈簧的大端對壓盤產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。當離合器分離時，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過分離鉤拉動壓盤移到膜后移使離合器分離。膜片 彈簧離合器具有很多優(yōu)點：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對稱的，因此其壓緊力實際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，也易于實現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱等。 由于膜片彈簧離合器具有上述一系 列優(yōu)點，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車及微型、輕型客車上得到廣泛運用，而且正大力擴展到載貨汽車和重型汽車上，國外已經(jīng)設(shè)計出了傳遞轉(zhuǎn)矩為 80大摩擦片外徑達 420 的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車上。甚至某些總質(zhì)量達 2832t 的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都采用壓式機構(gòu)，即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力（見圖 當前膜片彈簧離合器的 操縱機構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機構(gòu)所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈片彈簧的大端附近（見圖 使結(jié)構(gòu)簡化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程 ( 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖 片彈簧離合器的工作原理圖 （ a）自由狀態(tài)； （ b）壓緊狀態(tài)； （ c）分離狀態(tài) 圖 式和拉膜片彈簧力作用點位 置對照圖 （ a） 推式離合器 ;（ b） 拉式離合器 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 圖 a) 一般壓式操縱 (b)拉式操縱 壓盤的驅(qū)動方式 壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時它和飛輪一起帶動從動盤轉(zhuǎn)動，但這種連接應(yīng)允許壓盤在離合器分離過程中能自由的作軸向移動。 壓盤與飛輪的連接方式或驅(qū)動方式有：凸塊 窗孔式、傳力銷式、鍵式以及彈性傳動片式等（見圖 近年來廣泛采用彈性傳動片式。因為另外幾種 方式有一個共同的缺點，即連接之間有間隙（如凸塊與窗孔之間的間隙約為 這樣在傳動時將產(chǎn)生沖擊和噪聲，甚至可能導(dǎo)致凸塊根部產(chǎn)生裂紋而造成零件的早期破壞。另外，在離合器分離時，由于零件間的摩擦將降低離合器操縱部分的傳動效率。彈性傳動片是由薄彈簧鋼沖壓而成（見圖 其一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，且一般用 34組（每組 23片）沿圓周切向布置以改善傳動片的受力狀況，這時，當發(fā)動機傳動片時受拉，當由車輪滑行時反轉(zhuǎn)受壓。這種利用傳動片驅(qū)動壓盤的方式不緊消除了上述缺點，而且簡化了結(jié)構(gòu)， 降低了對裝配精度的要求且有利于壓盤的定中。所以該離合器采用彈性傳動片 圖 盤的驅(qū)動方式 a 凸塊窗孔式； b 傳力銷式； c 鍵槽 指銷式； d 鍵齒式； e 彈性傳動片式 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 離軸承的類型 分離軸承在工作中主要承受軸向力，在分離離合器時由于分離軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，形成其徑向力。故離合器的分離軸承主要有徑向止推軸承和止推軸承兩種。前者適合于高速低軸向負荷，后者適合于相反情況 小型車有時采用含油石墨止推滑動軸承。分離軸承與膜片彈簧之間有沿圓周方向的滑磨，當 兩者旋轉(zhuǎn)中不同心時也伴有徑向滑磨。為了消除因不同心導(dǎo)致的磨損并使分離軸承與膜片彈簧內(nèi)端接觸均勻，膜片彈簧離合器廣泛采用自動調(diào)心式分離裝置（它有內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸承，軸承罩，波形片簧（見圖 4，它由厚約為 的65帶制成，油淬、模內(nèi)回火度 51）及分離套筒組成。由于軸承與套筒間都留有足夠徑向間隙以保證分離軸承相對于分離套筒可以徑向移動 1右，所以當膜片相對分離套筒有偏斜時，由于波形片簧能夠產(chǎn)生變形，允許分離軸承產(chǎn)生相對的偏斜，以保證膜片彈簧仍能被均勻的壓緊，也防止了膜片彈 簧分離指處的異常磨損并減少了噪音。另外由于分離指與直徑較小的軸承內(nèi)圈接觸，則增大了膜片彈簧的杠桿比。 分離套筒支撐著分離軸承并位于變速器第一軸軸承蓋的軸頸上，可以軸向移動。分離器結(jié)合后，分離軸承與分離杠桿之間一般有 34隙，以免在摩擦片磨損后引起壓盤壓力不足而導(dǎo)致離合器打滑使摩擦片以及分離軸承燒壞。此間隙使踏板有段自由行程。有的轎車采用無此間隙的內(nèi)圈恒轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，用輕微的油壓或彈簧力使分離軸承與杠桿端（多為膜片彈簧）經(jīng)常貼合，以減輕磨損和減少踏板行程。 圖 置 1 分離軸承罩； 2 分離軸承； 3 分離套筒； 4 波形彈簧片 合器的散熱通風(fēng) 提高離合器工作性能的有效措施是借助于其通風(fēng)散熱系統(tǒng)降低其摩擦表面的溫度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 在正常使用條件下，離合器的壓盤工作表面的溫度一般均在 180以下，隨著其溫度的升高，摩擦片的磨損將加快。當壓盤工作表面的溫度超過 180 200時，摩擦片的磨損速度將急劇升高。在特別嚴酷的使用條件下，該溫度有可能達到 1000。在高溫下壓盤會翹曲變形甚至產(chǎn)生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會燒裂和破壞。為防止摩擦表面的溫度過高，除 壓盤應(yīng)具有足夠的質(zhì)量以保證有足夠的熱容量外，還應(yīng)使其散熱通風(fēng)良好。為此，可在壓盤上設(shè)置散熱筋或鼓風(fēng)筋；在雙片離合器中間壓盤體內(nèi)鑄出足夠多的導(dǎo)風(fēng)槽，這種結(jié)構(gòu)措施在單片離合器壓盤上也開始應(yīng)用；將離合器蓋和壓盤設(shè)計成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)；在保證有足夠剛度的前提下在離合器蓋上開出較多或較大的通風(fēng)口，以加強離合器表面的通風(fēng)散熱和清除摩擦產(chǎn)生的材料粉末，在離合器殼上設(shè)置離合器冷卻氣流的入口和出口等所謂通風(fēng)窗，在離合器殼內(nèi)裝設(shè)冷卻氣流的導(dǎo)罩，以實現(xiàn)對摩擦表面有較強定向氣流通過的通風(fēng)散熱等。為防止壓盤 的受熱翹曲變形，壓盤應(yīng) 有足夠大的剛度。鑒于以上對質(zhì)量和剛度的要求，一般壓盤都設(shè)計得比較厚，載貨汽車一般不小于 15。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章 離合器的設(shè)計計算及說明 在初步確定了離合器的結(jié)構(gòu)形式之后就要確定其基本結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。 擦片的設(shè)計 擦片 主要參數(shù)的選擇 采用單片摩擦離合器是利用摩擦來傳遞發(fā)動機扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦 力矩摩擦片 的靜壓力： T （ （ 式中 ： 離合器后備系數(shù)（ 1 ） 發(fā)動機的最大扭矩可由式 : m a xm a x 9 549（ 求得 式中 ： 754500 在 間 ， 取 =196 1） 后備系數(shù) 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 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。通常轎車和輕型貨車 =合設(shè)計實際情況，故選擇 = 則有 可有表 得 表 合器后備系數(shù)的取值范圍 車型 后備系數(shù) 乘用車及最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車 大總質(zhì)量為 6 14t 的商用車 車 擦片的外徑可有式 :（ 求得 直徑系數(shù)，取值見 表 取 16 得 D= 表 徑系數(shù)的 取值范圍 車型 直徑系數(shù)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 乘用車 大總質(zhì)量為 商用車 片離合器 ) 片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 商用車 擦片的尺寸已系列化和標準化 ,標準如下表 (部分 ): 表 合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D60 180 200 225 250 280 300 325 內(nèi)徑 d10 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /1 C 面面積 06 132 160 221 302 402 466 546 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。 可由表 得 ： 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。本題目設(shè)計單片離合器，因此 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。該間隙 t 一般為 34 t=4 表 擦材料的摩擦因 數(shù)的取值范圍 摩擦材料 摩擦因數(shù)f 石棉基材料 模壓 織 末冶金材料 銅基 基 屬陶瓷材料 合器的靜摩擦力矩為： cc （ 與式 （ 聯(lián)立得： 33 （ 代入數(shù)據(jù)得： 單位壓力 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 表 擦片單位壓力的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力0p/棉基材料 模壓 織 末冶金材料 模壓 織 金屬陶瓷材料 摩擦片 基本參數(shù)的優(yōu)化 （ 1） 摩擦片外徑 D（ 的選取應(yīng)使最大圓周速度05 70m/s，即 3m a x eD m/s 7065 m/s （ 式中，0m/s） ；r/ （ 2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 C 應(yīng)在 圍內(nèi)，即 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 同車型的值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 （ 4） 為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器振器彈簧位置直徑020 502 0 Rd （ 5）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 0220 2 1 T （ 中，0N.m/ 可按表 取 經(jīng)檢查 ,合格。 表 位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 離合器規(guī)格 210 250210 325250 325 20 10/ 0 28 0 30 0 35 0 40 （ 6） 為降低離合器滑磨時的熱負荷，防止摩擦片損傷，對于不同車型，單位壓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 力0 p 7） 為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨 ， 防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷 ,離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值 ,即 224 （ 式中 , 為單位摩擦面積滑磨 (J/ 為其許用值 (J/ 對于乘用車： J/于最大總質(zhì)量小于 商用車： J/于最大總質(zhì)量大于 用車： J/W 為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（ J），可根據(jù)下式計算 2202221800 （ 式中， r 為輪胎滾動半徑（ m）；g r/算時乘用車取2000 r/商用車取 1500 r/ 其中： i 6.0rr m 4325g 代 入 式 （ 得 J ，代入式（ 得 ， 合格。 （ 8） 離合器接合的溫升 式中 ,t 為壓盤溫升 ,不超過 108 C ； c 為壓盤的比熱容， c J/(C)；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 15.3m 入， 76.4t C ，合格。 動盤設(shè)計 動盤結(jié)構(gòu)簡要介紹 在現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動盤 ,用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳 動系統(tǒng)零件的壽命 ,改善汽車行使的舒適性 ,并使汽車平穩(wěn)起步。從動盤主要由從動片，從動盤轂，摩擦片等組成，由下圖 以看出，摩擦片買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 1， 13 分別用鉚釘 14， 15 鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動片鉚在一起。從動片 5用限位銷 7 和減振 12 鉚在一起。這樣，摩擦片，從動片和減振盤三者就被連在一起了。在從動片 5 和減振盤 12 上圓周切線方向開有 6 個均布的長方形窗孔，在在從動片 和減振盤之間的從動盤轂 8 法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧 11，以便三者彈性的連接起來。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊， 這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動片和從動盤轂之間還裝有減振摩擦片 6， 9。當系統(tǒng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，從動片及減振盤相對從動盤轂發(fā)生來回轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)能量會很快被減振摩擦片的摩擦所吸收。 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤 1， 13 摩擦片； 2， 14， 15 鉚釘； 3 波形彈簧片； 4 平衡塊； 5 從動片；6， 9 減振摩擦； 7 限位銷； 8 從動盤轂； 10 調(diào)整墊片； 11 減振彈簧；12 減振盤 動盤設(shè)計 設(shè)計從動盤時一般應(yīng)滿足以下幾個方面的要求 : （ 1） 為了減少變速器換檔時齒輪間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小 （ 2） 為了保證汽車平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動盤應(yīng)具有軸向彈性 （ 3） 為了避免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減 振器 （ 4） 要有足夠的抗爆裂強度 動片的選擇和設(shè)計 設(shè)計從動片時要盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得小的轉(zhuǎn)動慣量。這是因為汽車在行駛中進行換檔時，首先要分離離合器，從動盤的轉(zhuǎn)速必買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 然要在離合器換檔的過程中發(fā)生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或是降速（由低檔換為高檔）。離合器的從動盤轉(zhuǎn) 速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與沖動盤的轉(zhuǎn)動慣量成正比，因此為了見效轉(zhuǎn)動慣量，從動片都做的比較薄，通常是用 厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進一步減小從動片的轉(zhuǎn)動慣量 ,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。 為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動片一般都作成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長的。 此外，彈性從動片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。 具有軸向彈性的的傳動片有以下三種形式：整體式的彈性從動片，分開式的彈性從動片、及組合式彈性從動片。， 在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是 2 噸輕型載貨汽車的離合器，故采可以用整體式彈性從動片，其簡化結(jié)構(gòu)見下圖 合器從動片采用 2 厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取 225 ，內(nèi)徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動盤產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動剛片上沿徑向開 有幾條切口。 由于其采用整體式彈性從動片，從動片沿半徑方向開槽 ,其結(jié)構(gòu)簡圖見