長安杰勛汽車膜片彈簧離合器設(shè)計【全套CAD圖紙和畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 本科學生畢業(yè)設(shè)計 長安杰勛汽車膜片彈簧離合器設(shè)計 院系名稱 ： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級 ： 車輛工程 學生姓名 ： 王洋 指導教師 ： 朱榮福 職 稱 ： 講師 黑 龍 江 工 程 學 院 二一一年六月 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 s 011龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 離合器是汽車傳動系中的重要部件 ，主要功用是是切斷發(fā)動機對傳動系的動力傳遞，保證汽車平穩(wěn)起步，保證傳動系統(tǒng)換擋時工作平順以及限制傳動系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系統(tǒng)過載。此設(shè)計說明書詳細的說明了膜片彈簧離合器的參數(shù)選擇以及計算過程。 本文根據(jù)長安杰勛汽車的性能參數(shù)，確定了以推式膜片彈簧離合器作為設(shè)計目標。根據(jù)推式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求，確定了各部分的基本結(jié)構(gòu)及其零部件的制造材料。按照系統(tǒng)化的設(shè)計方法確定了離合器的摩擦片外徑 D、后備系數(shù)、單位壓力 P、摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) t ，設(shè)計了膜片彈簧、從動盤總成、離合器蓋 總成和分離操縱機構(gòu)，對壓盤進行了溫升校核，對摩擦片進行了滑摩功校核。 關(guān)鍵字： 離合器；膜片彈簧；從動盤；摩擦片；操縱機構(gòu) 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 is an of is to to a to of on a of of to of as a to to of in of d, , p, f, of z t, of of 龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘要 I 章 緒論 1 言 1 題的目的及意義 3 合器的研究現(xiàn)狀 3 計的主要內(nèi)容 4 第 2 章 離合器的基本參數(shù)確定 5 合器設(shè)計所需數(shù)據(jù) 5 擦片主要參數(shù)選擇 5 擦片基本參數(shù)優(yōu)化 6 合器后備系數(shù)的確定 8 位壓力 8 擦因數(shù) t 的確定 9 章小結(jié) 10 第 3 章 離合器零部件的設(shè)計 11 片彈簧的結(jié)構(gòu)特點 11 片彈簧的變形特性 11 片彈簧的參數(shù)確定 12 12 及 R/r 確定 12 片彈簧起始圓錐底角 13 片彈簧小端半徑 13 離指數(shù) 13 盤加載點半徑 1R 和支承環(huán)加載點半徑 1r 的確定 13 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 13 片彈簧的工作狀態(tài)分析 14 片彈簧的應力計 算 16 18 轉(zhuǎn)減震器設(shè)計 18 轉(zhuǎn)減震器基本參數(shù)確定 19 震彈簧設(shè)計 19 震彈簧的安裝位置 19 震彈簧的工作負荷 19 震彈簧的個數(shù)選取 20 震彈簧的尺寸計算 20 動盤總成設(shè)計 22 動盤的設(shè)計要求 22 動片設(shè)計 23 動盤轂設(shè)計 23 擦片與從動片的緊固方式選擇 24 合器蓋總成設(shè)計 24 合器蓋設(shè)計 24 盤的幾何尺寸的確定 25 合器一次接合的溫升校核 26 26 26 離軸承總成設(shè)計 27 離軸承的作用 27 離軸承的選擇 27 章小結(jié) 27 第 4 章 離合器操縱機構(gòu)設(shè)計 28 合器操縱機構(gòu)的要求 28 縱機構(gòu)的選擇 28 縱機構(gòu)的設(shè)計計算 28 板行程計算 29 29 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 章小結(jié) 30 結(jié)論 31 參考文獻 32 致謝 33 附錄 A 34 附錄 B 36 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第章 緒 論 言 對于以內(nèi)燃機為 動力的汽車，離合器在機械傳動系中是作為一個獨立的總成而存在的，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相連接的總成。目前，各種汽車主要采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。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： 1、 膜片彈簧具有較理 想的非線性彈性特征，工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變； 2、 膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿作用，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量?。?3、 高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定； 4、 膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸，壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻； 5、 易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長； 6、 膜片彈簧中心與離合器中心重合，平衡性好。 離合器的第一個功用是使發(fā)動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。發(fā)動機啟動后，以最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，而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，就必然造成汽車猛烈攢動，或是發(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。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 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，可避免傳動系零件超載損壞，起保護作用。 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 4 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 7 和分離軸承 6，將分離杠桿的內(nèi)端推向左方，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右，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左，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 。 12345 67圖 離合器總成 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 題的目的及意義 在汽車領(lǐng)域膜片彈簧離合器已得到了廣泛的使用，但由于我國膜片彈簧離合器技術(shù)起步比較晚，故技術(shù)還不成熟，存在很多不足之處。與國際的產(chǎn)品相比，國內(nèi)產(chǎn)品的 不足主要表現(xiàn)在技術(shù)含量低，產(chǎn)品的研發(fā)缺乏前瞻性，標化程度低。 通過此次設(shè)計了解離合器的構(gòu)造，掌握離合器的工作原理。熟悉從動盤、壓盤、膜片彈簧的設(shè)計方法以及優(yōu)化方法。學會如何查找文獻資料，培養(yǎng)自學能力，掌握單獨設(shè)計課題和項目的方法，設(shè)計出滿足整車要求并符合相關(guān)標準的汽車離合器，為以后從事汽車方面的工作或工作中設(shè)計其它項目奠定良好的基礎(chǔ)。 經(jīng)過為期四個月的畢業(yè)設(shè)計，使學生充分地認識到設(shè)計一個工程項目所需的步驟，以及身為工程技術(shù)人員所需具備的素質(zhì)和應當完成的工作，為即將進入社會提供了一個良好的學習機會，對于由學生 向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變有著重要意 義。 合器的研究現(xiàn)狀 隨著社會節(jié)奏的加 快 以及人們生活水平的提高，對汽車來說，人們要求它有自重輕、行使速度高、加速性能好、 可以在 各種路面上甚至無路地區(qū)行駛及機動靈活等特點。為了滿足汽車各種行使的需求，在汽車上要需要有一套復雜的傳動系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車上最常用的是機械式傳動系統(tǒng)，它是由發(fā)動機以及離合器、變速器、萬向節(jié)傳動軸、主減速器、差速器和驅(qū)動車輪的傳動裝置（如半軸）等部件組成。其中離合器是作為一個獨立的部件而存在的。它在傳動系統(tǒng)中起著傳 遞 扭 矩 、分離傳動、減振和過載保護多重功用 ，其品質(zhì) 直接影響 汽車的性能，對于使用工況復雜、超載嚴重的中國汽車更是如此 3。 在采用離合器的傳動系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié) 構(gòu) 形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。但是，其最大的缺點是從動部分的轉(zhuǎn)動慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時也不夠柔和，容易卡住。 此 后，在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r更容易發(fā)生），導致分離不徹底，造成換擋困難。所以它 又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點是由于接觸面數(shù)多，故接合平順柔和，保證了汽車的平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多，從動部分的轉(zhuǎn)動慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤的通風散熱不良，易引起過熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調(diào)整不當還可能引起離合器分離不徹底 4。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 多年的實踐經(jīng)驗使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。因此，它得到了極為廣泛的應用。 如今，單片干 式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面也相當完善：采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機構(gòu)等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時兼起到分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡化，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。膜片彈簧和壓盤的環(huán) 形 接觸，可保證壓盤上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當摩擦片磨損時，彈簧的壓力幾乎沒有改變，且可減輕分離離合器時所需要的踏板力。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車上多采用多片干式離合器。次外，近 年來由于多片濕式離合器在技術(shù)上的不段改善，在國外的某些重型牽引汽車和自卸車上又開始采用多片濕式離合器，并有不斷增加的傾向。與干式離合器相比，由于用油泵進行強制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低（不超過 93 ）。因此，允許起步時長時間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步能力。 近年來 隨著 我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展， 汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速和功率的 不斷 提高、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。 如何在高轉(zhuǎn)速大功率下保證離合器的穩(wěn)定工作成為國內(nèi)外研究的主要課題。 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 結(jié)構(gòu) 發(fā)展，傳統(tǒng)的操作形式正向自動操作形式發(fā)展 ，傳統(tǒng)的離合器作為單一總成也正在向離合器與其它總成復合集成化發(fā)展 。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應高轉(zhuǎn)速，增加傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操作，已成為離合器的發(fā)展趨勢。 計的主要內(nèi)容 本次設(shè)計主要包括如下內(nèi)容： 1、 完成 膜片彈簧離合器的基本結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)的選擇（摩擦片外徑 D、離合器后備系數(shù)和單位壓力 p）、性能計算和設(shè)計； 2、從動盤總成設(shè)計； 3、壓盤和離合器蓋總成設(shè)計； 4、離合器裝配圖； 5、 離合器操縱機構(gòu)的設(shè)計計 算。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 第 2 章 離合器的基本參數(shù)確定 合器設(shè)計所需數(shù)據(jù) 離合器的主要參數(shù)選擇需要根據(jù)發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)矩和傳動系的傳動比來確定。表 表 安杰勛汽車基本數(shù)據(jù) 汽車的驅(qū)動形式 42 汽車滿載質(zhì)量 2010動機最大功率 112動機最大轉(zhuǎn)速 6000r/動機最大扭矩 500 合器形式 機械、干式、單片、膜片彈簧 操縱形式 液壓人力操縱 傳動比 輪胎型號 195/65擦片主要參數(shù)選擇 摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù)，它對離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。 當離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩當選取后備系數(shù)和單位壓力 可估算出摩擦片外徑。 摩擦片外徑 D（ 可以根據(jù)發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 （ 式中 : 直徑系數(shù)，取值范圍見表 由所選車型得 192N m， 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 表 徑系數(shù) 取值范圍 車 型 直徑系數(shù) 乘用車 大總質(zhì)量為 片離合器 ) 片離合器 ) 最大總質(zhì)量大于 將各參數(shù)值代入式后計算得 D=據(jù)離合器摩擦片的標準化，系列化原則，根據(jù)表 表 合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑 D/60 180 200 225 250 280 300 325 350 內(nèi)徑 d/10 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度 h/ C =d/D 3C 位面積 F/ 3106 132 160 221 302 402 466 546 678 應取摩擦片相關(guān)標準尺寸： 外徑 D=280 內(nèi)徑 d=165 厚度 h= 擦片基本參數(shù)優(yōu)化 摩擦片主要參數(shù)優(yōu)化步驟如下 5: 1、 摩擦片外徑 D（ 的選取應使最大圓周速度05 70m/s，即 7065/ 04 5 0 0601060 33m a x （ 式中，0m/s） ；動機最大轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)速 (r/ 2、 摩擦片的內(nèi)、外徑比 C 應在 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，不同車型的值應黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 =、 為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 0 02 0 42/ 58502165 0 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)矩應小于其許用值，即 022220 T （ 式中 :0單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 (N.m/可按表 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 20 100 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，單位壓力0 M P a 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小于其許用值 ,即 224 （ 式中 : 單位摩擦面積滑磨功 (J/ 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 J/W 汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 磨功（ J），可根據(jù)公式 2202221800 （ 式中 :汽車總質(zhì)量 ( r 輪胎滾動半徑（ m）；g i 汽車起步時所用變速器擋位的傳動比；0i 主減速器傳動 比；發(fā)動機轉(zhuǎn)速 r/算時乘用車取2000 r/用車取 1500 r/中： i a 2010 代入式得 7412 ， ，合格。 合器后備系數(shù)的確定 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 = 本設(shè)計的是 2 噸小型轎車離合器，參看有關(guān)資料“離合器后備系數(shù)的取 值范圍”（見下表 并根據(jù)最大總質(zhì)量不超過 6 噸的載貨汽車 =結(jié)合設(shè)計實際情況，故 選擇 =1. 3。 則有 可 由 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 6大總質(zhì)量為 6 14車 位壓力 P 的確定 摩擦面上的單位壓力 P 的值和離合器本身的工作條件，摩擦片的直徑大小，后備系數(shù)，摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān)。 離合器使用頻繁 ,工作條件比較惡劣 (如城市用的公共汽車和礦用載重車 ),單位壓力 P 較小為好。當摩擦片的外徑較大時也要 適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓力 P。因為在其它條件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線速度大，滑磨時發(fā)熱厲害，再加上因整個零件較大，零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻，為黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 了避免這些不利因素，單位壓力 5。 前面已經(jīng)初步確定了摩擦片的基本尺寸； 外徑 D=280 內(nèi)徑 d=165 厚度 h= 內(nèi)徑與外徑比值 由公式 12)1(D 33 （ 得 P= 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 擦因數(shù) f 摩擦面數(shù) z 和離合器間隙 t 的確定 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?？捎杀?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= 3 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 龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 章小結(jié) 本章根據(jù)長安杰勛汽車的基本參數(shù)，確定了摩擦片的基本尺寸并進行了優(yōu)化，選擇了離合器的主要參數(shù)，包括：后備系數(shù)、單位壓力 P、摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) t。為下章的離合器計算提供依據(jù)。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 第 3 章 離合器零部件的設(shè)計 片彈 簧的結(jié)構(gòu)特點 膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分。在膜片彈簧的大端處為一完整的截錐體，它的形狀像一個無底的碟子和一般機械上用的碟形彈簧完全一樣，故稱作碟簧部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。碟形彈簧的彈性作用是這樣：沿其軸線方向加載，碟簧受壓變平，卸載后又恢復原形所?？梢哉f膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結(jié)構(gòu)形式。所不同的是，在膜片彈簧上還包括有徑向開槽部分。膜片彈簧上的徑向開槽部分像一圈瓣片，它的作用是，當離合器分離時作為分離杠桿。故它又稱分離爪。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長方 圓形孔。這樣做， 一方面可以減少分離爪根部應力集中，一方面又可用來安置銷釘固定膜片彈簧 6。 片彈簧的變形特性 膜片彈簧起彈性作用的部分是其碟簧部分，碟簧部分的彈性變形特性和螺旋彈簧是不一樣的，它是一種非線性的彈簧，其特性和碟簧部分的原始內(nèi)截錐高 H 及彈簧片厚 h 的比值 H/h 有關(guān)。不同的 H/h 值可以得到不同的特性變形特性。一般可以分成下列四中情況 7： 1、2 如圖 H/h=曲線 ,其曲線形狀表現(xiàn)為 :載荷 P 的增加 ,變形 總是不斷增加 可以承受很大的載荷 ,適合與作為緩沖裝置中的行程限制器。 2、2 如圖 2 的曲線 ,彈性特性曲線在中間有一段很平直 ,變形的增加 ,載荷 這種彈簧叫做零剛度彈簧 . 3、 2 2 2 如圖 ,彈簧的特性曲線中有一段負剛度區(qū)域 ,即當變形增加時 ,載荷反而減少具有這種特性的膜片彈簧很適合用于作為離合器的壓緊彈簧 ,因為可利黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 用其負剛度區(qū) ,達到分離離合器時載荷下降 ,操縱省力的目的 ,當然負剛度過大也不適宜 ,以免彈簧工作位置略微變動造成彈簧壓緊力過大 . 4、2 如圖 種彈簧的的特性曲線中具有更大的負剛度不穩(wěn)定工作區(qū) ,而且有載荷為負值的區(qū)域 圖 種不同 H/圖 種不同 H/片彈簧的參數(shù)確定 ，根據(jù)對膜片彈簧的變形特性的分析，參照圖 保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車離合器用膜片彈簧的 H/h 通常在 2 范圍內(nèi)選取。常用的膜片彈簧板厚為 2 4設(shè)計 2， h=3則 H=6 及 R/r 確定 通過分析表明， R/力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求， R/r 常在 范圍內(nèi)取值。膜片彈簧大端外徑 R 應滿足結(jié)構(gòu)上的要求和摩擦片的外徑相適應，大于摩擦片內(nèi)徑 ， 近 于 摩 擦 片 外 徑 。 本 設(shè) 計 中 取 25.1 摩 擦 片 的 平 均 半 徑c 14 ，因為 取 2 、 19 則 29.1 片彈簧起始圓錐底角 汽車膜片彈簧在自由狀態(tài)時 ，圓錐底角一般在 159 范圍內(nèi)，本設(shè)計中 ar c t 得 在 159 之間，合格。 片彈簧小端半徑0最小值應大于變速器第一軸花鍵的外徑。設(shè)計所取 6， 40 。 離指數(shù) n 和切槽寬度 分離指數(shù)常取為 18，大尺寸膜片彈簧有取 24 的，對于小尺寸膜片彈簧，也有取12的，本設(shè)計所取分離指數(shù)為 18。 ， 2 ，取 ， ， 滿足 2 0。 盤加載點半徑 1R 和支承環(huán)加載點半徑 1r 的確定 1r 應略 大于且盡量接近 r， 1R 應略小于 R 且盡量接近 R。本設(shè)計取 131 ，41 。 片彈簧的優(yōu)化設(shè)計 膜片彈簧的優(yōu)化步驟如下 8,9： 1、 為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 初始錐角 應在一定范圍內(nèi)，即 2、 彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應符合一定的范圍，即 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 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 ）應位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 推式： 21134/)( 1 4、 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， 761 1 620 1 420 0 rr f 5、 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此杠桿比應在一定范圍內(nèi)選取，即 推式： rR rr f 由 4和 5得 6， 40 。 片彈簧的工作狀態(tài)分析 碟形彈簧的形狀如以錐型墊片，見圖 具有獨特的彈性特征，廣泛應用于機械制造業(yè)中。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。膜片彈簧的彈性特性與尺寸如其碟簧部分的碟形彈簧完全相同（當加載點相同時）。因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計公式對膜片彈簧也 適用。通過支承環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的沿圓周分布的載荷，假象集中在支承點處，用 載點間的相對變形（軸向）為 1，則壓緊力 之間的關(guān)系式為 10: 2111111211211 2/16 （ 式中： E 彈性模量，對于鋼， 泊松比，對于鋼， = 膜片彈簧在自由狀態(tài)時，其碟簧部分的內(nèi)錐高度 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 h 彈簧鋼板厚度 R 彈簧自由狀態(tài)時碟簧部分的大端半徑 r 彈簧自由狀態(tài)時碟簧部分的小端半徑 R 壓盤加載點半徑 支承環(huán)加載點半徑 圖 片彈簧 表 片彈簧彈性特性所用到的系數(shù) R r R1 h 119 92 113 94 6 3 代數(shù)據(jù)入上式得 1213111 0 7 求一次導數(shù)，可解出 1=二次導數(shù)可得拐點。 凸點： ， 凹點： ， 拐點： ， F 當離合器分離時，膜片彈簧加載點發(fā)生變化。設(shè)分離軸承對膜片彈簧指所加 的載荷為應此載荷作用點的變形為 2。由 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 111 112 （ 11112 f （ 列