3014429792離合器課程設(shè)計(jì).doc

1、目錄1 摘要.12 設(shè)計(jì)方案概述.22.1 離合器設(shè)計(jì)的任務(wù).22.2 設(shè)計(jì)原則、目標(biāo).23 離合器結(jié)構(gòu)方案選擇.2 3.1 離合器種類選擇.3 3.2 從動(dòng)盤數(shù)選擇.33.3 壓緊彈簧和布置形式選擇.33.4 壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇.43.5 扭轉(zhuǎn)減振器.43.6 離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇.44 離合器主要參數(shù)的選擇.54.1 摩擦片的主要數(shù)據(jù).54.2 從動(dòng)盤.54.2.1 從動(dòng)片的結(jié)構(gòu)形式、材料及基本尺寸.54.2.2 從動(dòng)盤轂.54.2.3 從動(dòng)盤摩擦材料.54.3 壓盤和離合器蓋.64.3.1 壓盤傳力方式的選擇以及幾何尺寸的確定.64.3.2 壓盤及傳動(dòng)片的材料.64.3.3 傳動(dòng)片的設(shè)計(jì)及

2、強(qiáng)度校核.64.3.4 離合器蓋設(shè)計(jì).94.4 膜片彈簧設(shè)計(jì).94.5 扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì).94.6 分離軸承總成設(shè)計(jì).114.7 操縱機(jī)構(gòu).12結(jié)論.14參考文獻(xiàn).151摘 要離合器是汽車傳動(dòng)系中的重要部件，主要功用是是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車平穩(wěn)起步，保證傳動(dòng)系統(tǒng)換擋時(shí)工作平順以及限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系統(tǒng)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(duì)于它的研究已經(jīng)變得越來越重要。此設(shè)計(jì)說明書詳細(xì)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(jì)算過程。本文基于比亞迪

3、9500 的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)，確定了以拉式膜片彈簧離合器作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。根據(jù)拉式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求，采用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法，把離合器分為主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、操縱機(jī)構(gòu)。通過對(duì)各個(gè)部分設(shè)計(jì)方案的原理闡釋和優(yōu)缺點(diǎn)的比較，確定了相關(guān)部分的基本結(jié)構(gòu)及其零部件的制造材料。根據(jù)車輛使用條件和車輛參數(shù)，按照離合器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和要求，主要進(jìn)行了以下工作：選擇相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)主要為：摩擦片外徑 d 的確定，離合器后備系數(shù) 的確定，單位壓力 p 的確定。并進(jìn)行了總成設(shè)計(jì)主要為：分離裝置的設(shè)計(jì)，以及從動(dòng)盤設(shè)計(jì)（從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)）和膜片彈簧設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵字：離合器；膜片彈簧；從動(dòng)盤；壓盤；摩擦片22.設(shè)計(jì)方案概述本

4、設(shè)計(jì)進(jìn)行的是轎車離合器總成的設(shè)計(jì)，通過對(duì)對(duì)給定汽車參數(shù)的分析，確定離合器結(jié)構(gòu)方案，并計(jì)算離合器主要參數(shù)，最后繪制離合器總成圖。設(shè)計(jì)已知參數(shù)如下：汽車型號(hào)整備質(zhì)量最大功率扭矩沃爾沃 s801746kg175kw/6200rpm320n.m/30000rpm摩擦離合器主要由主動(dòng)部分（發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪、離合器蓋和壓盤等）、從動(dòng)部分（從動(dòng)盤）、壓緊機(jī)構(gòu)（壓緊彈簧）和操縱機(jī)構(gòu)（分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動(dòng)部件等）四部分組成。主、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)。操縱機(jī)構(gòu)是使離合器主、從動(dòng)部分分離的裝置。 汽車離合器設(shè)計(jì)的基本要求:(1）在任何行駛條件下，能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)

5、的最大轉(zhuǎn)矩。(2）接合時(shí)平順柔和，保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊。(3）分離時(shí)要迅速、徹底。(4）從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊。(5）有良好的吸熱能力和通風(fēng)散熱效果，保證離合器的使用壽命。(6）避免傳動(dòng)系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振，具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊的能力。(7）操縱輕便、準(zhǔn)確。(8）作用在從動(dòng)盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中變化要盡可能小，保證有穩(wěn)定的工作性能。(9）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡。(10）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊，制造工藝性好，維修、調(diào)整方便等。 2.1 離合器設(shè)計(jì)的任務(wù)(1) 從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和使用要求出發(fā)，正確選擇性能指標(biāo)、質(zhì)量和主要尺寸參數(shù)，提出總成設(shè)

6、計(jì)方案，為各零件設(shè)計(jì)提供整體參數(shù)和設(shè)計(jì)要求；(2) 對(duì)各零件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動(dòng)校核；(3) 對(duì)整體性能進(jìn)行計(jì)算和控制，保證汽車主要性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)；(4) 協(xié)調(diào)好整體總成與零件之間的匹配關(guān)系，配合零件完成布置設(shè)計(jì)，使整體的性能、可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.2 設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)（1）離合器的選型應(yīng)根據(jù)汽車型譜、市場(chǎng)需求、產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。（2）選型應(yīng)在對(duì)同類型產(chǎn)品進(jìn)行深入的市場(chǎng)調(diào)查、使用調(diào)查、生產(chǎn)工藝調(diào)查、樣車結(jié)構(gòu)分析與性能分析及全面的技術(shù)、進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行（3）應(yīng)從已有的基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)原有離合器和引進(jìn)的樣本進(jìn)行分析比較，繼承優(yōu)點(diǎn)，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先進(jìn)技術(shù)與結(jié)構(gòu)，

7、開發(fā)新型離合器。（4）涉及應(yīng)遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、法規(guī)、法律，不得侵犯他人專利。（5）力求零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化。3 離合器結(jié)構(gòu)方案選擇3根據(jù)設(shè)計(jì)原則，目標(biāo)和用戶的需求特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員要提出被開發(fā)離合器的整體結(jié)構(gòu)方案，主要包括以下幾部分：（1）離合器種類選擇（2）從動(dòng)盤數(shù)選擇（3）壓緊彈簧和布置形式選擇（4）壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇（5）扭轉(zhuǎn)減振器（6）離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇3.1 離合器種類選擇離合器有摩擦式，電磁式，液力式三種類型。離合器大都根據(jù)摩擦原理設(shè)計(jì)的。摩擦式應(yīng)用廣泛。摩擦式工作表面形狀包括錐形、鼓形和盤形，錐形和鼓形其從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換檔困難，且結(jié)合不夠柔和，易卡住

8、。故選擇盤形摩擦式離合器。3.2 從動(dòng)盤數(shù)選擇單片離合器（圖 2-1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底、接合平順。雙片離合器（圖 2-2）傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大，徑向尺寸較小，踏板力較小，接合較為平順。但中間壓盤通風(fēng)散熱不良，分離也不夠徹底。多片離合器主要用于行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。它具有接合平順柔和、摩擦表面溫度較低、磨損較小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于重型牽引車和自卸車上。 隊(duì)也乘用車和最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸容許的情況下，離合器通常只設(shè)計(jì)有一片的從動(dòng)盤。故選擇單片離合器。 圖 2-1 單

9、片離合器 圖 2-2 雙片離合器3.3 壓緊彈簧和布置形式選擇周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞扭矩的能力降低，另外，彈簧到它定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，會(huì)出現(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。 中央彈簧此結(jié)構(gòu)軸向尺寸大。斜置彈簧在重型汽車上使用，突出優(yōu)點(diǎn)是工作性能十分穩(wěn)定，踏板力較小。膜片彈簧彈簧壓力在摩擦片允許范圍內(nèi)基本不變，能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變，另外它兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小，質(zhì)量小。由于它大斷面環(huán)形與壓盤接觸，其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，提高使用壽命，平衡性好。 推式摸片彈簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸較簡(jiǎn)單，分離行程比拉式小。 故選擇推式

10、膜片斜置彈簧。（圖 2-3）圖 2-3 推式膜片彈簧離合器3.4 壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇窗孔式、銷釘式、鍵塊式它們?nèi)秉c(diǎn)是在聯(lián)接件間有間隙，在驅(qū)動(dòng)中將產(chǎn)生沖擊噪聲，而且零件相對(duì)滑動(dòng)中有摩擦和磨損，降低離合器傳動(dòng)效率。傳動(dòng)片式此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對(duì)中性好，使用平衡性好，簡(jiǎn)單可，壽命長(zhǎng)。故選擇傳動(dòng)片式。3.5 扭轉(zhuǎn)減振器它能降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率，增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振，控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器的扭振與噪聲，緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。故要有扭轉(zhuǎn)減振器。3.6 離合器的操

11、縱機(jī)構(gòu)選擇離合器操縱機(jī)構(gòu)按分離時(shí)所需的能源不同可分為機(jī)械式、液壓式、彈簧助力式、氣壓助力機(jī)械式、氣壓助力液壓式等等。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有杠系和繩索兩種傳動(dòng)形式，杠系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但是傳動(dòng)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(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但壽命短，機(jī)構(gòu)效率不高。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)一般用于排量 1.6l 以下的汽車離合器。對(duì)于大排量的客車，應(yīng)采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。液壓操縱機(jī)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）液壓式操縱，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)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(huì)因駕駛室和車架的變形及發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉；5（2）可使離合器接合

12、柔和，可以降低因猛踩踏板而在傳動(dòng)系產(chǎn)生的動(dòng)載荷。故選擇液壓式操縱機(jī)構(gòu)。4 離合器主要參數(shù)選擇 4.1 摩擦片主要數(shù)據(jù)=1.3；p0=0.2；f=0.2；c=0.7temax=fzp0d3(1-c3)/12=1.3*320=416n.m求得 d=311.57mmd=325,d=195，厚度=3.5，c=0.585，4.2 從動(dòng)盤4.2.1 從動(dòng)片的結(jié)構(gòu)、形式、材料及其基本尺寸采用波形片（即分開式或組合式）時(shí)，從動(dòng)片用低碳鋼，波形片用彈簧鋼。從動(dòng)片直徑對(duì)照摩擦片尺寸確定。為減小從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片一般較薄，通常為 1.32.0mm 厚鋼板沖壓而成，取值為 1.5mm。從動(dòng)片的外沿部分（即波形彈簧

13、那片）厚度在 0.651.0mm 之間，取值為 0.8mm。所以選擇組合式從動(dòng)片 d=325mm,d=190mm,從動(dòng)片厚度=1.5mm,彈簧片厚度=0.8mm。 4.2.2 從動(dòng)盤轂花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸：花鍵齒數(shù) n=10，花鍵外徑 d=40mm，花鍵內(nèi)徑 d=32mm，齒厚 t=5mm，有效齒長(zhǎng) l=45mm，擠壓應(yīng)力 =11.6mpa。花鍵齒工作高度 h=（dd）/2=4mm4.2.3 從動(dòng)盤材料選擇 離合器摩擦面片在離合器接合過程中將遭到嚴(yán)重的滑磨，在相對(duì)很短的時(shí)6間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，因此，要求摩擦片應(yīng)有較好的摩擦性能、較高的摩擦系數(shù)、較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在短時(shí)間內(nèi)可以吸收相對(duì)高的能量，且具有較好

14、的耐磨性能。摩擦的材料基本上有三種：石棉基摩擦材料、有機(jī)摩擦材料以及金屬陶瓷摩擦材料，有機(jī)摩擦材料可以滿足較高的性能標(biāo)準(zhǔn)，成本低等特點(diǎn)，選擇有機(jī)摩擦材料。故選有機(jī)摩擦材料。4.3 壓盤和離合器蓋4.3.1 壓盤傳動(dòng)方式的選擇以及幾何尺寸的確定 壓盤設(shè)計(jì)包括傳力方式的選擇及幾何尺寸的確定兩個(gè)方面。壓盤是離合器的主動(dòng)部分，在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩時(shí)，它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種變化應(yīng)允許壓盤在離合器分離過程中能自由的作軸向移動(dòng)，常用的連接方式有以下幾種：凸臺(tái)式、鍵式、銷式和傳動(dòng)片式。 現(xiàn)在使用最廣泛的是傳力片的傳動(dòng)方式，因?yàn)檫@種連接方式不僅改善了傳力片的受力狀況，還簡(jiǎn)化了

15、壓盤的結(jié)構(gòu)，降低了對(duì)裝配精度的要求，并且還有利于壓盤的定中。確定了摩擦片內(nèi)外徑，與摩擦片相接合的壓盤的內(nèi)外徑也就確定下來了。因此壓盤幾何尺寸歸結(jié)為確定它的厚度。 壓盤厚度確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)： 1）壓盤應(yīng)該具有足夠的質(zhì)量，以吸收結(jié)合時(shí)摩擦產(chǎn)生的熱量。 2）壓盤應(yīng)具有足夠大的強(qiáng)度，以保證受熱時(shí)不變形。 壓盤厚度一般不小于 10mm。 參考離合器結(jié)構(gòu)，初步確定外徑為 340mm，內(nèi)徑 185mm，厚度 20mm。壓盤質(zhì)量34018522-93() -() 15 107.83 1010.0822mkg壓取=11kgm壓在確定壓盤厚度以后，應(yīng)校對(duì)離合器接合一次時(shí)的溫升，它不應(yīng)超過 810.校核公式如下

16、： wcm式中：溫升，；w滑摩功，由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得出 w=52863.04j；分配到壓盤上的滑摩功所占的百分比，單片離合器壓盤；5 . 0（4-18）7c壓盤比熱容，對(duì)鑄鐵壓盤c=544.28j/(kgk)；壓盤質(zhì)量,kg.m帶入數(shù)據(jù)得，符合。 4.415oc強(qiáng)度校核按轉(zhuǎn)矩計(jì)算：6349.549 100.21ptptnwda 軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力（）mpat壓盤所傳遞的轉(zhuǎn)矩（）nmm 壓盤的抗扭截面系數(shù)（）tw3mm 壓盤的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力（）pmpa 壓盤的外直徑（）dmm 式中，,代表內(nèi) 外徑的比值dad 433200.045340185116340pmpa故滿足要求4.3.2 壓盤及傳動(dòng)片的材料

17、壓盤形狀一般都比較復(fù)雜，而且要求耐磨、傳熱性好和具有較理想的摩擦性能，故選擇由灰鑄鐵（ht200）鑄成，并添加少量合金材料，硬度為hb170227。汽車中間壓盤傳動(dòng)片采用 80 鋼,并進(jìn)行滲碳處理。84.3.3 傳動(dòng)片的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核傳動(dòng)片在膜片彈簧離合器中除了承擔(dān)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩外，還要依靠傳動(dòng)片的彈性作用使壓盤分離。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，初定離合器壓盤傳動(dòng)片的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：共設(shè) 3 組傳動(dòng)片（i=3），每組 3 片（n=4），傳動(dòng)片的幾何尺寸為：寬 b=18mm，厚 h=1mm，傳動(dòng)片兩孔的距離 l=80mm，孔的直徑 d=8mm，傳動(dòng)片切向布置，圓周半徑=180mm，彈性模量為 e=2.1mpa

18、。510校核傳動(dòng)片的應(yīng)動(dòng)：傳動(dòng)片的有效長(zhǎng)度為11.580 1.5 868mmlld 傳動(dòng)片的彎曲總剛度：3nx153312ej ni/l 13112 2.1 1018 130.32/12681000kkmn m 根據(jù)上述分析，計(jì)算以下 3 中工況的最大驅(qū)動(dòng)應(yīng)動(dòng)及傳動(dòng)片的最小分離力：（1）徹底分離時(shí)，按設(shè)計(jì)要求 f=0, =0,由公式可知=0。et（2）壓盤和離合器蓋組裝成蓋總成時(shí)，=0,通過分析計(jì)算可知et，則可計(jì)算最大應(yīng)力：max4.0fmm5maxmax22133 4.0 2.1 101544.9868afehmpl（3）離合器傳扭時(shí)，分正向驅(qū)動(dòng)與反向驅(qū)動(dòng)，出現(xiàn)在離合器摩擦片磨maxf損到

19、極限狀況，通過尺寸鏈的計(jì)算可知=2.5mm。maxf正向驅(qū)動(dòng)：2maxmaxmaxmaxmax21522363 2.5 2.1 1016 320 2.5 1000320 1000683 4 180 18 13 4 180 18 1340.6 123.58.23225.33eeefehtftlinrbhinrbhmpa 反向驅(qū)動(dòng)：2maxmaxmaxmaxmax21522363 2.5 2.1 1016 320 2.5 1000320 1000683 4 180 18 13 4 180 18 1340.6 123.58.23455.87eeefehtftlinrbhinrbhmpa 9由上式可知

20、，傳動(dòng)片的許用應(yīng)動(dòng)符合所需的應(yīng)動(dòng)要求。可見壓盤與離合器蓋組裝成總成時(shí)最危險(xiǎn)，由于計(jì)算載荷時(shí)比較保守，明顯偏大，因此傳動(dòng)片的許用極限可取其屈服極限。鑒于上述傳動(dòng)片的應(yīng)力狀況，應(yīng)選用 80 號(hào)鋼。（4）傳動(dòng)片的最小分離動(dòng)發(fā)生在新裝離合器的時(shí)候，從動(dòng)盤尚未磨損，f彈離合器在結(jié)合狀態(tài)下的彈性彎曲變形量此時(shí)最小，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)確定f=1.74mm。則：傳動(dòng)片彎曲總剛度=0.32mn/m，當(dāng) f=1.74mm 時(shí)，其彈性恢復(fù)動(dòng)為：kf彈=f=0.321.74/1000=556.8n 符合要求。k6104.3.4 離合器蓋的設(shè)計(jì) 離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤，此外，它還是

21、離合器壓緊彈簧和分離桿的支承殼體。離合器蓋主要要求離合器蓋具有較好的剛度，使得在離合器分離的時(shí)候能保持不產(chǎn)生較大的變形，而且在離合器上需要開一些通分窗口，以加強(qiáng)離合器的冷卻。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，初定離合器蓋使用 5mm 的 08 鋼板，采用定位銷對(duì)中。4.4 膜片彈簧的設(shè)計(jì) 1. 比較 h/h 的選擇由其他組員結(jié)論可直 本設(shè)計(jì) h/h=1.8，h=4mm ，則 h=7.2mm 。 2. r/r選擇取 r=132mm 則 r=160mm 則 r/r=1.21。3.圓錐底角本設(shè)計(jì)中 =13.7分離指數(shù)常取為 18。4.切槽寬度101=3.23.5mm，2=910mm，取 1=3.5mm，2=10mm，r

22、e=116 應(yīng)滿足 r- re=162的要求。5. 壓盤加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定本設(shè)計(jì)取 r1=155mm，r1=133mm。國(guó)內(nèi)常用的碟簧材料的為 60sizmna，當(dāng)量應(yīng)力可取為 16001700n/mm2。4.5 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件(減振彈簧或橡膠)和阻尼元件(阻尼片)等組成。彈性元件的主要作用是降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階(通常為三階)固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動(dòng)能量。所以，扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能： 1)降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)

23、諧傳動(dòng)系扭振固有頻率。 2)增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振。 3)控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振與噪聲。4)緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。減振器的主要參數(shù)是減振器的角剛度 k和減振器的摩擦力矩 t 摩，它們決定減振器的衰減傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能力。減振器的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼摩擦元件間k的摩擦轉(zhuǎn)矩是兩個(gè)主要參數(shù)。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩和tjttn極限轉(zhuǎn)角等。j1 減震器極轉(zhuǎn)矩 nm2 320640jt 2 摩擦轉(zhuǎn)矩 nmmax0.1754.4ett3 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩

24、 tn =0.15temax=48nm4 極限轉(zhuǎn)角 =4.05oj5 扭轉(zhuǎn)角剛度 13tj=8320nmk116. 減震彈簧的減震半徑 r0=657減震彈簧的個(gè)數(shù)z=88 減震彈簧總壓力=tj/r0=9846nf9 減震彈簧的計(jì)算1）由于減振彈簧的作用半徑 r0=66.5mm，減振彈簧個(gè)數(shù)=8，減振彈jz簧總壓力=7218n，則單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷 p=/=7218/8=9022.25n。ffjz2）彈簧中徑 dc=14mm.3）彈簧鋼絲直徑 d1=4mm。4）減振彈簧剛度 k=232.8 n/mm。n100021rk5）彈簧有效圈數(shù),取 n=6。6）減振彈簧最小高度 lmin即彈簧在最大工

25、作負(fù)荷下的工作長(zhǎng)度，可取lmin=n(d1+)1.1d1n=26.4mm。7）減振彈簧總變形=5mm。kp/l 8）減振彈簧自由高度 l0=lmin+=30.4mm。l9）減振彈簧預(yù)變形量= =0.4mm。 l0kzrtn10）減振彈簧安裝高度 l= l0-=31 mm。 l11）從動(dòng)片相對(duì)于從動(dòng)盤轂的最大轉(zhuǎn)角 =4.0。12）限位銷直徑 d按結(jié)構(gòu)布置選定， d=10mm。13）從動(dòng)盤轂缺口寬度 b=20mm4.6 分離軸承設(shè)計(jì)分離軸承的形式采用接觸推力球軸承，分離軸承裝置采用推式自動(dòng)調(diào)心式?？傮w布置見下圖 4-1。12圖 4-1 推式自動(dòng)調(diào)心式分離軸承裝置1-內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)分離軸承 2-波形彈簧

26、3-軸承罩 4- 分離套筒4.7 操縱機(jī)構(gòu)汽車離合器操縱機(jī)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(jī)構(gòu)。它始于離合器踏板，終止于離合器殼內(nèi)的分離軸承。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機(jī)構(gòu)首先要求操作輕便。輕便性包括兩個(gè)方面，一是加在離合器踏板上的力不應(yīng)過大，另一方面是應(yīng)有踏板形成的校正機(jī)構(gòu)。離合器操縱機(jī)構(gòu)按分離時(shí)所需的能源不同可分為機(jī)械式、液壓式、彈簧助力式、氣壓助力機(jī)械式、氣壓助力液壓式等等。離合器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足的要求是3：（1）踏板力要小，轎車一般在 80150n 范圍內(nèi)，貨車不大于 150200n；（2）踏板行程對(duì)轎車一般在mm 范圍內(nèi)，對(duì)貨車最大不超過180mm；（3）踏板行

27、程應(yīng)能調(diào)整，以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可復(fù)原；13（4）應(yīng)有對(duì)踏板行程進(jìn)行限位的裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)因受力過大而損壞；（5）應(yīng)具有足夠的剛度；（6）傳動(dòng)效率要高；（7）發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及車架和駕駛室的變形不會(huì)影響其正常工作。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有杠系傳動(dòng)和繩索系兩種傳動(dòng)形式，杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但是機(jī)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(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但壽命短，機(jī)構(gòu)效率不高。本次設(shè)計(jì)的普通輪型離合器操縱機(jī)構(gòu)，采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。液壓操縱機(jī)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）液壓式操縱，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)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

28、會(huì)因駕駛室和車架的變形及發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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(dòng)系產(chǎn)生的動(dòng)載荷，正由于液壓式操縱有以上的優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用日益廣泛，離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)由主缸、工作缸、管路系統(tǒng)等部分組成。mm，mm，mm，mmmm，mm，mm，mm14圖 4-2 液壓操縱機(jī)構(gòu)示意圖設(shè)計(jì)總結(jié)本設(shè)計(jì)根據(jù)給出的設(shè)計(jì)要求和原始設(shè)計(jì)參數(shù)，以及拉式膜片彈簧離合器及其操縱機(jī)構(gòu)的工作原理和使用要求，通過對(duì)其工作原理的闡述、結(jié)構(gòu)方案的比較和選擇、相關(guān)零件參數(shù)的計(jì)算，大致確定了離合器及其操縱機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和主要尺寸以及制造相關(guān)零部件所用的材料。結(jié)構(gòu)方面：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，考慮到使用條件和其顯著的優(yōu)點(diǎn)，

29、選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的單片推式膜片彈簧離合器，壓盤驅(qū)動(dòng)方式采用傳動(dòng)片傳動(dòng)，分離軸承采用自動(dòng)調(diào)心式分離軸承，操縱機(jī)構(gòu)采用液壓式。計(jì)算方面：確定了離合器的主要參數(shù) ，p0,d,d，結(jié)果按照基本公式運(yùn)算得出并通過約束條件，檢驗(yàn)合格。根據(jù)膜片彈簧基本參數(shù)之間的約束關(guān)系，初步確定了膜片彈簧的尺寸參數(shù)，并通過優(yōu)化程序得出了膜片彈簧尺寸的優(yōu)化值，并進(jìn)一步確定了膜片彈簧的工作點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行了強(qiáng)度校核。確定了扭轉(zhuǎn)減振器和變速器的主要尺寸。15選材方面：摩擦片選用有機(jī)材料材料，保證其有足夠的強(qiáng)度和耐磨性、熱穩(wěn)定性、磨合性，不會(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象。膜片彈簧采用 65si2mna，其中所含硅成分提高了機(jī)件的彈性，所含錳，加強(qiáng)了耐高溫性；傳動(dòng)片采用 80 剛，滿足其強(qiáng)度需要；壓盤采用 ht200，提高了耐磨性；離合器蓋選用 08 鋼，提高了散熱能