推式膜片彈簧離合器設(shè)計說明

伊蘭特1.6標(biāo)準型離合器設(shè)計目錄第1章概述2第2章離合器的結(jié)構(gòu)和根本參數(shù)確實定2.1離合器結(jié)構(gòu)型式確實定2.2離合器根本參數(shù)確實定3第3章離合器的設(shè)計5從動盤轂5從動片設(shè)計6從動盤摩擦片6波形片和減振彈簧73.2膜片彈簧設(shè)計7膜片彈簧設(shè)計計算的根本公式7膜片彈簧根本參數(shù)確實定8強度校核11結(jié)構(gòu)設(shè)計12壓盤幾何尺寸確實定13傳力方式的選擇133.5別離軸承總成133.6操縱機構(gòu)設(shè)計142/14伊蘭特1.6標(biāo)準型離合器設(shè)計第1章概述平面上，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)動機與變速箱暫時別離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向變速器輸入的動力。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主從動局部之間的摩擦來傳遞動力且能別離的裝置。它主要包括主動局部、從動局部、壓緊機構(gòu)、和操縱機構(gòu)等四局部。步時將發(fā)動機與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換檔時將發(fā)動機與傳動系別離，減少變速器中換檔齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動載荷時，能限制傳地降低傳動系中的振動和噪聲。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，定，操作輕便，高速是平衡性好、結(jié)構(gòu)簡單且較緊湊、散熱通風(fēng)性能好、使用壽命長，也能大量生產(chǎn)。此設(shè)計說明書詳細的說明了轎車膜片彈簧形式，參數(shù)選擇以與計算過程。第2章離合器的結(jié)構(gòu)和根本參數(shù)確實定2.1離合器結(jié)構(gòu)型式確實定本車設(shè)計采用單片膜片彈簧離合器。本車采用的摩擦式離合器是因為其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強，維修方便，目前大多數(shù)汽車都采用這種形式的離合器。采用膜片彈簧離合器是因為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，因此可設(shè)計成摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎可以保持不變，且可減輕別離離合器時的踏板力，是操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對的，因此其壓兼其壓緊/14彈簧和別離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著的縮短了其軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個圓周接觸，是壓力分布均合器具有上述一系列的優(yōu)點，并且制造膜片彈簧的工藝水平也在不斷的提高，因而這種離合器在轎車與微型輕型客車上得到了廣泛的應(yīng)用，而且逐漸擴展到了載貨汽車上。從動盤選擇單片式從動盤是一個結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。綜上本次設(shè)計選擇單片推式膜片彈簧離合器。2.2離合器根本參數(shù)確實定摩擦半徑等因素有關(guān)。并且離合器所能傳遞的最大扭矩T應(yīng)適當(dāng)?shù)母哂诎l(fā)動機的最大e轉(zhuǎn)矩T，其間的關(guān)系為：T=πfZpD3(1?c3)(2-1)e0T=βT〔2-2〕0擦片、外徑之比;β為后備系數(shù)。和d與摩擦片厚度h。1.后備系數(shù)各類汽車β值的選取圍通常為：轎車和微型車、輕型貨車β=1.20~1.75中型和重型貨車β=1.50~2.25越野車、帶拖掛的重型汽車和牽引汽車β=1.80~4.00根據(jù)上述原因與所選車型，選取β=1.25。2.單位壓力p和摩擦因數(shù)f0當(dāng)摩擦片采用不同材料時，P和f的取值圍見下表：04/14表2-1P和f的取值圍0摩摩擦片材料模壓石棉基材料編織銅基粉末冶金材料鐵基金屬瓷材料0.15-0.250.25-0.350.35-0.500.70-1.50摩擦因數(shù)f0.20-0.250.25-0.350.25-0.350.35-0.500.4選用粉末冶金材料銅基，單位壓力0.35-0.50MPa,摩擦因數(shù)0.25-0.35.f取0.25.大小和使用壽命的長短設(shè)計是通常首先確定D的值。由以下公式計算D的值：表2-2離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外外徑徑厚度外徑之比單位面積3.23.53.53.53.53.53.53.545/14：-3選定的摩擦片的尺寸單單位面積外徑D厚度h3.5dD徑d12βTp=emax0πfZD3(1?c3)得到P=0.35MPa，單位壓力P0在容許圍，認為所選離合器的尺寸、參數(shù)適宜。0第3章離合器的設(shè)計3.1從動盤總成減震器等組成。從動盤對離合器工作性能影響很大，設(shè)計時應(yīng)滿足如下要求：1.從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小，以減小變速器換擋時齒輪間的沖擊；2.從動盤應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均3.應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減震器，以防止傳動系共振，并緩和沖擊。從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受發(fā)動機傳來的全部轉(zhuǎn)矩。6/14表3-1離合器從動盤轂花鍵尺寸系列摩擦片摩擦片發(fā)動機的花鍵尺寸外徑最大轉(zhuǎn)矩外徑徑有效齒長擠壓應(yīng)力n334444555在離合器接合、別離過程中，它將遭到嚴重的滑磨，在相對很短的時間產(chǎn)生大量的熱，因此，要求摩擦面片應(yīng)有以下一些綜合性能：1.在工作時有相對較高且穩(wěn)定的摩擦系數(shù)；2.具有小的轉(zhuǎn)動慣量，材料加工性能良好；3.在短時間能吸收相對高的能量，且有良好的熱穩(wěn)定性；7/144.能承受較高的壓盤作用載荷；5.承受相對較大的離心載荷而不破壞；6.具有足夠的剪切強度；7.摩擦副有高度的容污性能，不影響它們的摩擦特性；8.具有優(yōu)良的性價比，不污染環(huán)境。選定，厚度可根據(jù)使用壽命確定。二是材料，近年來，摩擦材料的種類增加極快，常用的有石棉基、有機摩擦材料、金屬瓷摩擦材料等。這里選擇粉末冶金材料銅基，單位壓力0.35-0.50MPa,摩擦因數(shù)0.25-0.35.波形片和減振彈簧3.2膜片彈簧設(shè)計膜片彈簧的大端處為一完整的截錐，類似無底的碟子，和一般機械上用的碟形彈簧一樣，故稱作碟簧局部。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧局部。與碟形彈簧不同的是在膜片彈簧上還有徑向開槽局部，形成許多稱為別離指、起別離杠桿作用的彈性端交接處的徑向槽較寬且呈長方孔，別離指根部的過渡圓片彈簧。膜片彈簧設(shè)計計算的根本公式假設(shè)膜片彈簧在承載過程中，其子午斷面剛性地繞過斷面上的某中性點轉(zhuǎn)動。通μ為材料的泊松比，對于鋼：μ=0.3；膜片彈簧根本參數(shù)確實定Hh，曲線與獲得最正確的使用性能。為保證離合器膜片彈簧的大端半徑R應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求和摩擦片的尺寸來確定。比值R/r的選定影響到材料的利用效率。R/r越小，那么彈簧材料的利用效率越好。碟形彈簧儲存彈簧的碟簧最正確。但對汽車離合器膜片彈簧來說，并不要求儲存大量的彈性能，應(yīng)根據(jù)膜片彈簧在自由狀態(tài)下的圓錐底角α與截錐高度H關(guān)系密切，α=arctan[H/(R-r)]9/14≈H/(R-r),一般在10°~15°圍選擇。理。14．支承圈平均半徑111r與R的取值將影響膜片彈簧的剛度。r應(yīng)略大于r且盡量接近11Rrrmm，R=88mm。11if5．膜片彈簧小端半徑rifir由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器ifi第一軸的花鍵外徑。r應(yīng)大于fir與r之差在一定的圍，0≤r一r≤4。fifi膜片彈簧的別離指起別離杠桿的作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定圍選取，即:r一r推式：2.3≤1f≤4.521取1f=2.875，得r=30mm。R一rf11i圖3-1膜片彈簧尺寸簡圖6．別離指的數(shù)目n和切槽寬δ1窗孔槽寬δ2與窗孔半徑re確實定。n多取為2ee22ee2本設(shè)計選取δ=3.3，δ=9.3，那么：12ee圖3-2膜片彈簧工作點位置汽車離合器膜片彈簧特性曲線的形狀如圖3-2所示。選擇好曲線上的幾個特定工作點的位置很重要。拐點T對應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而λ為曲線凸點M和凹點N的橫坐標(biāo)平均值。B點為新離合器〔摩擦片無磨損〕在接合狀態(tài)時的工作點，通常取在B1T使其橫坐標(biāo)為λ=〔0.8~B1T點A處壓緊力變化不大。摩擦片總的最大允許磨損量△λ可按上圖求得：CCCCOO。λ1BC它以靠近N點為好，以減少別離軸承的推力使操縱輕便。本設(shè)計取△S=0.9mm，那么△λ=1.80mm。O1化后得到：1Rr13RrM1NTM1N推式膜片彈簧小端別離軸承載荷F計算，公式如下2ln(膜片彈簧的應(yīng)力計算公式如下(|)](|)]3r-rFER-r|o=.f.2+2|| (r|||式中,b為寬度系數(shù)，2be1σ=1653Mpa<[o]，滿足強度要求。B離合器蓋與壓盤總成的設(shè)計壓緊彈簧和別離桿的支承殼體。在離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)到達以下幾個要求：小壓盤升程，嚴重時摩擦面不能徹底別離。為此可采取如下措施：適當(dāng)增大蓋的板厚，鐵鑄造。定位銷或定位螺栓，也采用止口對中。將離合器制成特殊的葉輪形狀?；蛟谏w上下班加設(shè)通風(fēng)扇片等，用以鼓風(fēng)。的商用車那么常用鑄件或鋁合金壓鑄件。3.4壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計壓盤設(shè)計主要包括幾何尺寸的選擇和傳力方式確實定兩個方面。時可設(shè)置各種形狀的散熱肋或鼓風(fēng)肋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。yy前面我們已經(jīng)