長豐獵豹飛騰6400A汽車設計說明書

武漢理工大學汽車工程系汽車設計說明書PAGE9-學號課程設計（論文）長豐獵豹飛騰6400A教學系：指導教師：專業(yè)班級：學生姓名：2021年11月21日目錄摘要…………41緒論…………51.1離合器概論………………51.2離合器的功用……………51.3離合器的工作原理………61.4膜片彈簧離合器的概論…………………71.5拉式膜片彈簧離合器的優(yōu)點……………82離合器結(jié)構(gòu)方案選取………92.1離合器車型的選定………92.2離合器設計的基本要求…………………92.3離合器結(jié)構(gòu)設計…………92.3.1摩擦片的選擇…………2.3.2壓緊彈簧布置形式的選擇……………2.3.3壓盤的驅(qū)動方式………2.3.4分離軸承的類型………102.3.5離合器的散熱通風措施………………3離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定………………113.1摩擦片主要參數(shù)的選擇…………………113.2離合器后備系數(shù)β的確定………………123.3單位壓力P的確定………133.4摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化…………………134離合器從動盤設計…………144.1從動盤結(jié)構(gòu)介紹…………144.2從動盤設計………………154.2.1從動片的選擇和設計…………………154.2.2從動盤轂的設計………164.2.3摩擦片的材料選取及與從動片的固緊方式…………175離合器壓盤設計……………175.1壓盤的傳力方式選擇……………………175.2壓盤的幾何尺寸的確定…………………185.3壓盤傳動片的材料選擇…………………185.4離合器蓋的設計…………186離合器分離裝置設計………196.1分離桿的設計……………196.2離合器分離套筒和分離軸承的設計……197離合器膜片彈簧設計………207.1膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點……………………217.2膜片彈簧的變形特性和加載方式………217.3膜片彈簧的彈性變形特性………………217.4膜片彈簧的參數(shù)尺寸確定………………237.4.1H/h比值的選取………237.4.2R及R/r確定…………247.4.3膜片彈簧起始圓錐底角………………247.4.4膜片彈簧小端半徑r及分離軸承的作用半徑r…247.4.5分離指數(shù)目n、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑r………………247.5膜片彈簧的優(yōu)化設計……………………247.6膜片彈簧強度計算………257.6.1F-λ圖…………………257.6.2應力計算…………………278扭轉(zhuǎn)減震器設計……………299離合器殼設計………………29結(jié)論…………30參考文獻………………………31致謝…………32摘要離合器是汽車傳動系中的重要部件，主要功用是是切斷和實現(xiàn)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。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。本文基于長豐獵豹飛騰6400A的設計要求和設計參數(shù)，確定了以拉式膜片彈簧離合器作為設計目標。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)化設計方法，把離合器分為主動部分、從動部分、操縱機構(gòu)。通過對各個部分設計方案的原理闡釋和優(yōu)缺點的比較，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)的設計步驟和要求，主要進行了以下工作：選擇相關(guān)設計參數(shù)主要為：摩擦片外徑D的確定，離合器后備系數(shù)β的確定，單位壓力P的確定。并進行了總成設計主要為：分離裝置的設計，以及從動盤設計（從動盤轂的設計）和膜片彈簧設計等。關(guān)鍵字：離合器；膜片彈簧；從動盤；壓盤；摩擦片緒論1.1離合器概述按動力傳遞順序來說，離合器應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。離合器是設置在發(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（最大摩擦力矩和后備系數(shù)保持穩(wěn)定）；（9）使用壽命長。1.2離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/min，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。1.3離合器的工作原理如圖1.1所示，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。圖1.1離合器總成1-軸承2-飛輪3-從動盤4-壓盤5-離合器蓋螺栓6-離合器蓋7-膜片彈簧8-分離軸承9-軸1.4膜片彈簧離合器概述膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型載貨汽車上廣泛采用的一種離合器。因其作為壓簧，可以同時兼起分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化，質(zhì)量減少，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。其次，由于膜片彈簧與壓盤以整個圓周接觸，使壓力分布均勻。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動盤摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。離合器分離時，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動強度。此外，因膜片是一種對稱零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時，因受離心力作用會產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力下降。那么可以看出，對于輕型車膜片彈簧離合器的設計研究對于改善汽車離合器各方面的性能具有十分重要的意義。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。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)設計出了傳遞轉(zhuǎn)矩為80~~2021N.m、最大摩擦片外徑達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28~32t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。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，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近，使結(jié)構(gòu)簡化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應力分布也得到改善，最大應力下降；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。1.5拉式膜片彈簧離合器的優(yōu)點與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更少；拉式膜片彈簧是中部與壓盤相壓在同樣壓盤尺寸的條件下可采用直徑較大的膜片彈簧，提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，且并不增大踏板力，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時，可采用尺寸較小的結(jié)構(gòu)；在接合或分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，分離效率更高；拉式的杠桿比大于推式的杠桿比，且中間支承減少了摩擦損失，傳動效率較高，踏板操縱更輕便，拉式的踏板力比推式的一般可減少約；無論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，拉式結(jié)構(gòu)的膜片彈簧大端與離合器蓋支承始終保持接觸，在支承環(huán)磨損后不會形成間隙而增大踏板自由行程，不會產(chǎn)生沖擊和哭聲；使用壽命更長。2離合器結(jié)構(gòu)方案選取2.1離合器車型的選定本設計針對的車型是長豐獵豹飛騰6400A微型轎車。其基本參數(shù)如下：車型：長豐獵豹飛騰6400A整車質(zhì)量：1105（kg）最高車速：170（km/h）主要尺寸:4416×1668×1438長/寬/高（mm）最大功率：68/5600（kw）最大扭矩：140/3500（N.m）2.2離合器設計的基本要求為了保證離合器具有良好的工作性能，設計離合器應滿足以下要求：（1）在任何行駛條件下，都能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備，又能防止傳動系過載。（2）接合時要完全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。（3）分離要迅速、徹底。（4）從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。（5）具有足夠的吸熱能力和良好的通風散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命。（6）應能避免和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動，并具有吸收振動、緩和沖擊和降低噪聲的能力。（7）操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。（8）作用在從動盤上的總壓力和摩擦離合器和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。（9）具有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長。（10）結(jié)構(gòu)應簡單、緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便。2.3離合器結(jié)構(gòu)設計2.3.1摩擦片的選擇離合器分單片離合器、雙片離合器、多片離合器。單片離合器因為結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車和中、小型貨車，因此該設計選擇單片離合器。2.3.2壓緊彈簧布置形式的選擇離合器壓緊裝置可分為周布彈簧式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式等。其中膜片彈簧的主要特點是用一個膜片彈簧代替螺旋彈簧和分離杠桿。膜片彈簧與其他幾類相比又有以下幾個優(yōu)點：（1）由于膜片彈簧有理想的非線性特征,彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi)能保證大致不變，從而使離合器在使用中能保持其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力不變。當離合器分離時，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力；（2）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量?。唬?）高速旋轉(zhuǎn)時，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降；（4）由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命；（5）易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長；（6）平衡性好；（7）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。但膜片彈簧的制造工藝較復雜，對材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此，我選用膜片彈簧式離合器。2.3.3壓盤的驅(qū)動方式在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤的方法有三種：（1）凸臺—窗孔式：它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上，此方式結(jié)構(gòu)簡單，應用較多；缺點：壓盤上凸臺在傳動過程中存在滑動摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。（2）徑向傳動驅(qū)動式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起，此傳動的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復雜一些，但它沒有相對滑動部分，因而不存在磨損，同時踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時壓盤和離合器蓋徑向相對位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會失去平衡而產(chǎn)生異常振動和噪聲。（3）徑向傳動片驅(qū)動方式：它用彈簧鋼制的傳動片將壓盤與離合器蓋連接在一起，除傳動片的布置方向是沿壓盤的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向傳動驅(qū)動方式相同。經(jīng)比較，我選擇徑向傳動驅(qū)動方式。2.3.4分離軸承的類型分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔，其作用是通過分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動壓盤移動，從而使壓盤與從動盤和從動盤與飛輪相互分離，截斷動力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強度和剛度，以承受反復作用在其上面的彎曲應力，分離軸承的作用是通過分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導向套作軸向移動，推動旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。分離本次設計選用的是油封軸承，它可以將潤滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤滑，相比供油式軸承則需增加。2.3.5離合器的散熱通風措施試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當壓盤工作表面超過°C時摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時溫度一般在°C以下。在特別頻繁的使用下，壓盤表面的瞬時溫度有可能達到。過高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風好。改善離合器散熱通風結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設散熱筋，或鼓風筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風；在離合器外殼內(nèi)裝導流罩。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實現(xiàn)通風散熱效果，故不需作另外設置。3離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定3.1摩擦片主要參數(shù)的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)矩已知，適當選取后備系數(shù)β和單位壓力P0，可估算出摩擦片外徑。摩擦片外徑D（mm）也可以根據(jù)發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩（N.m）按如下經(jīng)驗公式選用（3.1）式中，為直徑系數(shù)，取值范圍見表3-1。由選車型得=140N·m，=14.6，則將各參數(shù)值代入式后計算得D=173mm表3-1直徑系數(shù)的取值范圍車型直徑系數(shù)乘用車14.6最大總質(zhì)量為1.8～14.0t的商用車16.0～18.5(單片離合器)13.5～15.0(雙片離合器)最大總質(zhì)量大于14.0t的商用車22.5～24.0根據(jù)離合器摩擦片的標準化，系列化原則，根據(jù)下表3-2表3-2離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)（即GB1457—74）外徑D/mm160180200225250280300325350內(nèi)徑d/mm110125140150155165175190195厚度h/3.23.53.53.53.53.53.53.54=d/D0.6870.6940.7000.6670.5890.5830.5850.5570.5401－0.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.827單位面積F/106132160221302402466546678可?。耗Σ疗嚓P(guān)標準尺寸：外徑D=250mm內(nèi)徑d=155mm厚度h=3.5mm內(nèi)徑與外徑比值C′=0.7621－=0.5893.2離合器后備系數(shù)β的確定后備系數(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β=1.2～1.75。本設計的是1.3噸微型轎車離合器，參看有關(guān)統(tǒng)計質(zhì)料“離合器后備系數(shù)的取值范圍”（見下表3-3），并根據(jù)最大總質(zhì)量不超過6噸的載貨汽車=1.20—1.75，結(jié)合設計實際情況，故選擇β=1.3。則有β可有表3.1查得β＝1.3。表3-3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1.20～1.75最大總質(zhì)量為6～14t的商用車1.50～2.25掛車1.80～4.003.3單位壓力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，為了避免這些不利因素，單位壓力P應隨摩擦片外徑的增加而降低。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。本題目設計單片離合器，因此Z=2。前面已經(jīng)初步確定了摩擦片的基本尺寸；外徑D=250㎜內(nèi)徑d=155㎜厚度h=3.5㎜摩擦因素f=0.3內(nèi)徑與外徑比值C′=0.5891－=0.762由公式D3πfZP（1-c3）=12β得P=0.12mpa3.4摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化（1）摩擦片外徑D（mm）的選取應使最大圓周速度不超過65～70m/s，即m/sm/s式中，為摩擦片最大圓周速度（m/s）；為發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速(r/min)。（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 （3.3）式中，為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩(N.m/mm2)，可按表3.4選取表3.4單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值離合器規(guī)格0．280．300．350．404離合器從動盤設計4.1從動盤結(jié)構(gòu)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4.1可以看出，摩擦片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4.1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4.2從動盤設計從動盤總成由摩擦片，從動片，減震器和從動盤穀等組成。它雖然對離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選擇是設計的重點。從動盤總成應滿足如下設計要求：（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，從動盤中應裝有扭轉(zhuǎn)減振器（4）要有足夠的抗爆裂強度4.2.1從動片的選擇和設計設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1.3~2.0㎜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,有時將從動片外緣的盤形部分磨至0.65～1.0㎜,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。，在本設計中，因為設計的是05款捷達CIF微型轎車的離合器，故采可以用整體式彈性從動片，，離合器從動片采用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250㎜，內(nèi)徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設計中取得。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。4.2.2從動盤轂的設計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。它一般采用齒側(cè)對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Temax按國標GB1144－74選取。從動盤的軸向長度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取1.0-1.4倍的花鍵軸直徑。從動盤轂一般采用鍛鋼（如35、45、40Cr等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝：對減振彈簧窗口及從動片配合，應進行高頻處理。表4-1離合器從動盤轂花鍵尺寸系列摩擦片外徑D/mm發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩Temax/N·m花鍵尺寸擠壓應力σc/Mpa齒數(shù)N外徑D′/mm內(nèi)徑d′/mm齒厚t/mm有效齒長l/mm160491023183209.81806910262132011.620010810292342511.122514710322643011.325019610352843510.228027510353244012.530030410403254010.532537310403254511.435047110403255013.0根據(jù)摩擦片的外徑D=250mm與發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩Temax=140N·m，由表4-1查得n=10，D′=35mm，d′=28mm，t=4mm，l=35mm，σj=10.2Mpa，則由公式校核得：驗證：擠壓應力的計算公式為：（4.1）式中，P為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定：（4.2）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，，分別為花鍵的內(nèi)外徑；Z為從動盤轂的數(shù)目；取Z=1h為花鍵齒工作高度；（4.3）得N，MPaMPa，合格。所以，所選花鍵尺寸能滿足使用要求4.2.3摩檫片的材料選取及與從動片的固緊方式摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長期穩(wěn)定的工作，根據(jù)汽車的的使用條件，摩擦片的性能應滿足以下幾個方面的要求：（1）應具有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對摩擦系數(shù)的影響小。（2）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應耐磨。（3）要有足夠的機械強度，尤其在高溫時的機械強度應較好（4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時分離出的粘合劑較少，無味，不易燒焦（5）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面（6）油水對摩擦性能的影響應最小（7）結(jié)合時應平順而無“咬住”和“抖動”現(xiàn)象由以上的要求,目前車用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學穩(wěn)定性能比較好的石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在0.3左右。這種摩擦片的缺點是材料的性能不穩(wěn)定，溫度，滑磨速度及單位壓力的增加都將摩擦系數(shù)的下降和磨損的加劇。所以目前正在研制具有傳熱性好、強度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數(shù)（可達0.5左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。在該設計中選取的是石棉合成物制成的摩擦材料。固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用這種方法后，當在高溫條件下工作時，黃銅鉚接有較高的強度，同時，當釘頭直接與主動盤表面接觸時，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會加劇主動盤工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對摩擦系數(shù)的影響也較小。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點。5離合器壓盤設計5.1壓盤的傳力方式的選擇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，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應允許壓盤在離合器的分離過程中能自由的沿軸向移動。如前面所述采用采用傳動片式的傳力方式。由彈簧鋼帶制成的傳動片一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，為了改善傳動片的受力情況，它一般都是沿圓周布置。5.2壓盤的幾何尺寸的確定由于摩擦片的尺寸在前面已經(jīng)確定，故壓盤的內(nèi)外徑也可因此而確定。壓盤外徑D=255㎜壓盤內(nèi)徑d=150㎜壓盤的厚度確定主要依據(jù)以下兩點：（1）壓盤應有足夠的質(zhì)量在離合器的結(jié)合過程中，由于滑磨功的存在，每結(jié)合一次都要產(chǎn)生大量的熱，而每次結(jié)合的時間又短（大約在3秒鐘左右），因此熱量根本來不及全部傳到空氣中去，這樣必然導致摩擦副的溫升。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴重。它不僅會引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴重時甚至會引起摩擦片和壓盤的損壞。由于用石棉材料制成的摩擦片導熱性很差，在滑磨過程中產(chǎn)生的熱主要由飛輪和壓盤等零件吸收，為了使每次接合時的溫升不致過高，故要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以吸收熱量。（2）壓盤應具有較大的剛度壓盤應具有足夠大的剛度，以保證在受熱的情況下不致產(chǎn)生翹曲變形，而影響離合器的徹底分離和摩擦片的均勻壓緊。鑒于以上兩個原因壓盤一般都做得比較厚（載重汽車上一般不小于15㎜），但一般不小于10㎜在該設計中，初步確定該離合器的壓盤的厚度為15㎜5.3壓盤傳動片的材料選擇壓盤形狀一般比較復雜，而且還需要耐磨，傳熱性好和具有較高的摩擦系數(shù)，故通常用灰鑄鐵鑄造而成，其金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度為HB170～227，其摩擦表面的光潔度不低與1.6。為了增加機械強度，還可以另外添加少量合金元素。在本設計中用材料為3號灰鑄鐵JS—1，工作表面光潔度取為1.6。5.4離合器蓋的設計離合器蓋一般都與飛輪固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機的一部分轉(zhuǎn)矩。此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。因此，在設計中應注意以下幾個問題：（1）離合器的剛度離合器分離杠桿支承在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，即當離合器分離時，可能會使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會降低離合器操縱機構(gòu)的傳動效率，嚴重時還可能造成離合器分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會造成變速器的換檔困難。因此為了減輕重量和增加剛度，該離合器蓋采用厚度約為4㎜的低碳鋼板（如08鋼板）沖壓成帶加強筋和卷邊的復雜形狀。（2）離合器的通風散熱為了加強離合器的冷卻離合器蓋必須開有許多通風窗口，通常在離合器壓緊彈簧座處開有通風窗口。（3）離合器的對中問題離合器蓋內(nèi)裝有分離杠桿、壓盤、壓緊彈簧等重要零件，因此它相對與飛輪必須有良好的對中，否則會破壞離合器的平衡，嚴重影響離合器的工作。離合器蓋的對中方式有兩種，一種是用止口對中，另有種是用定位銷或定位螺栓對中，由于本設計選用的是傳動片傳動方式，因而離合器蓋通過一外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口對中.6離合器分離裝置設計6.1分離桿的設計本設計才用的是膜片彈簧的壓緊機構(gòu)，分離桿的作用由膜片彈簧中的分離指來完成。其結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)在后續(xù)設計中確定。在設計分離桿時應注意以下幾個問題：（1）分離桿要有足夠的剛度（2）分離桿的鉸接處應避免運動上的干涉（3）分離桿內(nèi)端的高度可以調(diào)整6.2離合器分離套筒和分離軸承的設計分離軸承在工作中主要承受軸向力，在離合器分離時，由于分離軸承的旋轉(zhuǎn)，在受離心力的作用下，還承受徑向力。在傳統(tǒng)離合器中采用的分離軸承主要有徑向止推軸承和止推軸承。而在現(xiàn)代汽車離合器中主要采用了角接觸式的徑向推力球軸承，并由軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動。本設計的是拉式膜片彈簧離合器，采用如圖（6.1）的的自動調(diào)心式分離軸承裝置，圖中在軸承外圈2和分離套筒5外凸緣和外罩殼3之間以及內(nèi)圈1與分離套筒內(nèi)凸緣之間都留用徑向間隙，這些間隙保證了分離軸承相對于分離套筒可徑向移動1mm左右。在外圈2與分離套筒5的端面之間裝有以波形彈簧片4，用以將外圈緊緊頂在分離套筒凸緣的端面上，使軸承在不工作時不會發(fā)生晃動。當膜片彈簧旋轉(zhuǎn)軸線與軸承不同心時，分離軸承便會自動徑向浮動到與其同心的位置，以保證分離軸承能均勻壓緊各分離指舌尖部。這樣可減小振動和噪聲，減小分離指與分離軸承端面的磨損，使軸承不會出現(xiàn)過熱而造成潤滑脂的流失分解，延長軸承壽命。另外，分離軸承由傳動的外圈轉(zhuǎn)動改為內(nèi)圈轉(zhuǎn)動、外圈固定不轉(zhuǎn)，由內(nèi)圈來推動分離指結(jié)構(gòu)，適當?shù)卦龃罅四て瑥椈傻母軛U比，且由于內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，在離心力作用下，潤滑脂在內(nèi)、外圈間的循環(huán)得到改善，提高了軸承使用壽命。這種拉式分離軸承是將膜片彈簧分離指舌尖直接壓緊在蝶形彈簧6和擋環(huán)7之間，再用彈性鎖環(huán)8卡緊，結(jié)構(gòu)較簡單。7離合器膜片彈簧設計7.1膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點由前面可以知道，本設計中的壓緊彈簧是膜片彈簧。而膜片彈簧離合器分推式和拉式，在本設計中采用拉式結(jié)構(gòu)。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，分離爪根部的過渡圓角R＞4.5。7.2膜片彈簧的變形特性和加載方式由于膜片彈簧采用推式結(jié)構(gòu)，故其正裝。離合器在分離和接合時，膜片彈簧的加載情況不一樣，相應的有兩種加載方式和變形情況：（1）接合時：離合器接合時，膜片彈簧起壓緊彈簧之用，在壓盤——離合器蓋總成未與飛輪裝合以前，膜片彈簧近似處于自由狀態(tài)，膜片彈簧對壓盤無壓緊作用。當壓盤——離合器蓋總成與飛輪裝合時，離合器蓋前端面向飛輪前端面靠攏。因此，離合器蓋通過支承環(huán)4對膜片彈簧施加載荷P，膜片彈簧幾乎變平。同時在壓盤處也作用有載荷P。我們把P稱作壓緊力。支承環(huán)4和膜片彈簧壓盤接觸處之間的高度變化稱作大端變形，膜片彈簧分離軸承相對于壓盤高度的變化稱之為小端變形。（2）分離時：當分離軸承以P力作用在膜片彈簧的小端時，支承環(huán)4逐漸不起作用，而支承環(huán)5開始起作用。當P力達到一定值時，膜片彈簧被壓翻。分離時在膜片彈簧的大端處及小端處將進一步產(chǎn)生附加變形和。此時膜片彈簧大端處的變形=+。7.3膜片彈簧的彈性變形特性前面說過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，它是一中非線性的彈簧，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：⑴＜如下圖7.1中H/h=0.5的曲線,其曲線形狀表現(xiàn)為:載荷P的增加,變形總是不斷增加.這種彈簧的剛度很大,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。⑵=如圖7.1中H/h=1.5≈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P幾乎不變.這種彈簧叫做零剛度彈簧.⑶＜＜2如圖7.1中=2.75者,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.⑷＞如下圖7.2,這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.這種彈簧適合于汽車液力傳動中的鎖止機構(gòu)。圖7.1三種不同H/h值時的無因次特曲線圖7.2各種不同H/h值時的無因次彈性變形特性7.4膜片彈簧的參數(shù)尺寸確定在設計膜片彈簧時，一般初步選定其全部尺寸然后進行一系列的驗算，最后優(yōu)選最合適的尺寸。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖7.3圖7.3膜片彈簧示意簡圖7.4.1H/h比值的選取為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1.5～2范圍內(nèi)選取。常用的膜片彈簧板厚為2～4mm，本設計，h=3mm，則H=6mm。7.4.2R及R/r確定通過分析表明，R/r越小，應力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。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1.2～1.3的范圍內(nèi)取值。本設計中取，摩擦片的平均半徑mm，取mm則mm取整mm則。7.4.3膜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α一般在°范圍內(nèi)，本設計中得°在°之間，合格。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，本設計所取分離指數(shù)為18。7.4.4分離指數(shù)目n、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑r汽車離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目n＞12，一般在18左右，采用偶數(shù)，便于制造時模具分度切槽寬≈3㎜，≈10㎜，窗孔半徑r一般情況下由（r－r）≈(0.8～1.4),所以取r－r=1=10㎜可取得n=18,≈3㎜，≈10㎜7.5膜片彈簧的優(yōu)化設計（1）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的與初始錐角應在一定范圍內(nèi)，即（7.5.1）（7.5.2）（2）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應符合一定的范圍，即（7.5.3）（7.5.4）（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（或拉式膜片彈簧的壓盤加載點半徑）應位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即推式：（7.5.5）拉式：（7.5.6）（4）根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求，與，與之差應在一定范圍內(nèi)選取，即（7.5.7）（7.5.8）（7.5.9）（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：（7.5.10）拉式：（7.5.11）由此可得mm，mm。7.6膜片彈簧強度計算7.6.1F-λ圖碟形彈簧的形狀如以錐型墊片，它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F1表示，加載點間的相對變形（軸向）為λ1，則壓緊力F1與變形λ1之間的關(guān)系式為:（7.6.1）式中：E——彈性模量，對于鋼，μ——泊松比，對于鋼，μ=0.3H——膜片彈簧在自由狀態(tài)時，其碟簧部分的內(nèi)錐高度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R1——壓盤加載點半徑r1——支承環(huán)加載點半徑表7.6-1膜片彈簧彈性特性所用到的系數(shù)RrR1r1Hh12810212610463代入（3.10）得（7.6.2）對（3.11）式求一次導數(shù)，可解出λ1=F1的凹凸點，求二次導數(shù)可得拐點。凸點：mm時，N凹點：mm時，N拐點：mm時，N2、當離合器分離時，膜片彈簧加載點發(fā)生變化。設分離軸承對膜片彈簧指所加的載荷為F2，對應此載荷作用點的變形為λ2。由（7.6.3）（7.6.4）膜片彈簧工作點的數(shù)據(jù)37.155.089.5422.73716.15449879.9275652.677761.573105.121776.552439.357.6.2應力計算假定膜片彈簧在承載過程中其子午斷面剛性地繞此斷面上的某中性點O轉(zhuǎn)動（圖3.4）。斷面在O點沿圓周方向的切向應變?yōu)榱悖试擖c的切向應力為零，O點以外的點均存在切向應變和切向應力?，F(xiàn)選定坐標于子午斷面，使坐標原點位于中性點O。令X軸平行于子午斷面的上下邊，其方向如上圖所示，則斷面上任意點的切向應力為：（7.6.5）式中φ——碟簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角（從自由狀態(tài)算起）α——碟簧部分子有狀態(tài)時的圓錐底角e——碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點的半徑e=（R-r）/In(R/r)（7.6.6）為了分析斷面中斷向應力的分布規(guī)律，將（7.6）式寫成Y與X軸的關(guān)系式：（7.6.7）圖7.6切向應力在子午斷面的分布由上式可知，當膜片彈簧變形位置φ一定時，一定的切向應力αt在X-Y坐標系里呈線性分布。當時，因為的值很小，我們可以將看成，由上式可寫成。此式表明，對于一定的零應力分布在中性點O而與X軸承角的直線上。從式（3.16）可以看出當時無論取任何值，都有。顯然，零應力直線為K點與O點的連線，在零應力直線內(nèi)側(cè)為壓應力區(qū)，外側(cè)位拉應力區(qū)，等應力直線離應力直線越遠，其應力越高。由此可知，碟簧部分內(nèi)緣點B處切向壓應力最大，A處切向拉應力最大，分析表明，B點的切向應力最大，計算膜片彈簧的應力只需校核B處應力就可以了，將B點的坐標X=（e-r）和Y=h/2代入（3.17）式有：（7.6.8）令可以求出切向壓應力達極大值的轉(zhuǎn)角由于：mm所以：，N/mm2B點作為分離指根部的一點，在分離軸承推力F2作用下還受有彎曲應力：（7.6.9）式中n——分離指數(shù)目n=18br——單個分離指的根部寬mm因此：N/mm2由于σrB是與切向壓應力σtB垂直的拉應力，所以根據(jù)最大剪應力強度理論，B點的當量應力為：N/mm2N/mm2膜片彈簧的設計應力一般都稍高于材料的局限，為提高膜片彈簧的承載能力，一般要經(jīng)過以下工藝：先對其進行調(diào)質(zhì)處理，得到具有較高抗疲勞能力的回火索氏體，對膜片彈簧進行強壓處理（將彈簧壓平并保持12～14h），使其高應力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應力，對膜片彈簧的凹表面進行噴丸處理，提高彈簧疲勞壽命，對分離指進行局部高頻淬火或鍍鋁，以提高其耐磨性。故膜片彈簧和當量應力不超出允許應力范圍，所以用設數(shù)據(jù)合適。8扭轉(zhuǎn)減震器設計（不作要求）9離合器殼設計在本設計中,由于不知道發(fā)動機曲軸,飛輪等零件的尺寸,因而只有本設計計算出的壓盤以及該離合器的結(jié)構(gòu)特點和以往經(jīng)驗來確定。該離合器殼采用灰鑄鐵鑄造而成，離合器外殼底蓋的尺寸的確定也是根據(jù)壓盤的尺寸來確定的，該零件的工作圖參見設計圖。該離合器蓋外殼底蓋采用厚為1.5㎜的08鋼板材料沖壓而成,再在表面圖防銹漆。結(jié)論本次課程設計根據(jù)給出的設計要求和原始設計參數(shù)，以及拉式膜片彈簧離合器及其操縱機構(gòu)的工作原理和使用要求，通過對其工作原理的闡述、結(jié)構(gòu)方案的比較和選擇、相關(guān)零件參數(shù)的計算，大致確定了離合器及其操縱機構(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)設計要求，考慮到使用條件和其顯著的優(yōu)點，選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的單片拉式膜片彈簧離合器，壓盤驅(qū)動方式采用傳動片傳動，分離軸承采用自動調(diào)心式分離軸承，操縱機構(gòu)采用液壓式。計算方面：確定了離合器的主要參數(shù)β、P0、D、d，結(jié)果按照基本公式運算得出并通過約束條件，檢驗合格。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，并進一步確定了膜片彈簧的工作點，同時進行了強度校核。選材方面：摩擦片選用編織石棉基材料，保證其有足夠的強度和耐磨性、熱穩(wěn)定性、磨合性，不會發(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件的彈性，所含錳，加強了耐高溫性；傳動片采用80剛，滿足其強度需要；壓盤采用HT200，提高了耐磨性；離合器蓋從用鑄鐵，提高了散熱能力；設計后的離合器溫升校核合格。綜上所述，本次設計遵從了：（1）分離徹底；（2）接合柔和；（3）操縱輕便，工作特征穩(wěn)定；（4）從動部分轉(zhuǎn)動慣量小的設計要點，數(shù)據(jù)全部通過約束條件檢驗，原件所使用的材料基本上符合耐磨，耐壓和耐高溫的要求，而且離合器尺寸合適，適宜安裝，能最高效率傳遞發(fā)動機扭矩，符合計劃書及國家標準。由于自己的水平有限，本次設計中可能有很多錯誤和遺漏，希望各位老師批評指正。參考文獻[1]徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器[M].清華大學出版社.2021.[2]陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].機械工業(yè)出版社.2021.[3]王望予.汽車設計[M].機械工業(yè)出版社.2021.[4]劉惟信.汽車設計[M].清華大學出版社.2021.[5]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].機械工業(yè)出版社.2021.[6]張毅，潘可耕，劉紅波.離合器及機械變速器[M].化學工業(yè)出版社.2021.[7]劉惟信.機械最優(yōu)化設計（第二版）[M].清華大學出版社，1994.[8]余仁義,梁濤.汽車離合器操縱機構(gòu)的設計[J].專用汽車.2021.[9]禇祥元.汽車離合器膜片彈簧的優(yōu)化設計[J].輕型汽車技術(shù).2021.[10]譚慶昌，趙洪志.機械設計[M].高等教育出版社.2021.致謝本次課程設計，開始自己也不知道該怎么動手，就在網(wǎng)上找了一些離合器設計的相關(guān)資料和模板，再開始設計自己車型的離合器。在畫圖室王元良等老師詳細的給我們講解了離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理，還指出我們圖紙上的一些錯誤，在這里謝謝老師的指導。在離合器的數(shù)據(jù)計算時，有些地方不是很清楚，又和同學們一起討論，很多同學細心的給我講解。在這里，一并感謝。通過這次課程設計，我發(fā)現(xiàn)自己理論知識的缺乏、繪圖軟件使用不熟練等問題。在之后的時間里應該加強基本理論知識和繪圖軟件的學習，并且把理論知識運用到實踐中，使所學的東西能真正運用出來。只要自己認真做，沒有什么不可能完成的任務，這次課程設計也為我們的畢業(yè)設計做了很好的準備。

寶貝計劃專賣店創(chuàng)業(yè)計劃書企業(yè)名稱：__寶貝計劃嬰兒用品專賣店創(chuàng)業(yè)者姓名：_________________________________________日期：__________________________________________通信地址：_________________________________________郵政編碼：__________________________________________電話：____________________________________________傳真：__________________________________________電子郵件：__________________________________________目錄一、項目介紹------------------------------------3二、市場分析------------------------------------3三、成本預算------------------------------------3四、盈利狀況------------------------------------4五、市場風險預測----------------------------------4六、人員機構(gòu)配置----------------------------------5七、市場營銷策略----------------------------------5寶貝計劃嬰兒用品專賣店計劃書項目介紹：項目名稱：寶貝計劃嬰兒用品專賣店經(jīng)營范圍：以出租和出售嬰幼兒童車、童床、兒童玩具、嬰兒日常用品和孕前孕后的孕婦培訓為主，兼做嬰兒游泳館和家政服務信息等。項目投資：10—14萬元回收成本期限：15個月（預計）樣板店地址：桂林市興安縣（具體地址待定）項目概況：先組建寶貝計劃嬰兒用品總店，在此基礎上，創(chuàng)辦一個以片為依托的嬰兒用品連鎖店。企業(yè)宗旨：一切為了寶貝計劃。二、市場分析：(一)市場需求分析：1、玩具是孩子的天使，孩子是父母的心肝寶貝。父母對自己孩子的投入是心甘情愿的，但由于各種原因，又不能完全滿足孩子對玩具的占有欲望。同時，由于孩子的天性，對玩具喜新厭舊，一個幾百元的玩具玩幾天就不感興趣了。而市場上層出不窮的高價玩具，都是孩子永不滿足的需求，這樣促使了兒童玩具出租行業(yè)的萌芽和發(fā)展。比如嬰幼兒大都需要童車，低檔童車價格大約在60—100元，中檔童車價格大約在150～300元之間，高檔一點的在500元以上，而一部質(zhì)量較好的童車起碼可以用三五年，家庭購買的童車平均使用期為一年左右，不買童車不行，買吧，用完后又很難處理，而且又浪費，所以本店的特色是——既可以出租而可以出售的方法。相似的用品不僅僅局限于童車童床，還有學步車等等。如果開一間嬰幼兒童童車童床出租出售店，可以給消費一般的家庭帶來實惠，生意肯定興隆。2、孕前孕后培訓也是一個新興的行業(yè)，據(jù)市場調(diào)查，在此之前沒有任何商家以店的形式對準爸爸和準媽媽進行。因為現(xiàn)在的準媽媽準爸爸無法科學的照顧自己的孩子和孕婦，通過培訓后，使其能夠正確的操作。(二)目標群體分析：兒童車、童床、嬰兒日常用品0～2歲的嬰兒。由于出售的兒童車、童床、嬰兒日常用品品種繁多，檔次繁多，適合于各種不同層次的家庭孩子。選擇在縣級以上城市開店，可以說明該城市的人均家庭狀況一般在小康水平或小康水平以上，對出租玩具的承受能力均沒有任何問題。孕婦的孕前孕后培訓主要是針對現(xiàn)在準媽媽準爸爸開設的課程，主要是產(chǎn)前的身體鍛煉，飲食合理搭配及科學的鍛煉；產(chǎn)后的小孩護理及營養(yǎng)搭配，常見的小孩注意事項等方面知識，讓準媽媽準爸爸們科學的呵護自己的小孩。(三)競爭對手的分析：目前興安縣出售出租嬰幼兒童車、童床、兒童玩具、嬰兒日常用品為一體的公司或店鋪寥寥無幾，現(xiàn)在的店一本是單一性的，不是集中為一體的，而且這樣做也是一個新興的行業(yè)，我們應該有一種先人為主的優(yōu)勢，特別由總店然后發(fā)展成一片區(qū)為分店的一家連鎖店。三、成本預算(一)樣板店的成本預算15000元樣板店啟動資金大約在7萬元左右，具體安排：(1)辦理工商、稅務登記等費用：200元(2)店鋪租金及押金：9000元(3)裝修：20000元(4)工資(1個月)：8000元(5)購買產(chǎn)品及維修保養(yǎng)費用：50000元(6)咨詢顧問及資料費：5000元(7)公司其他開支：10000元(水費、電費、管理費、衛(wèi)生費及流動資金得等)總計：12000元左右（估計）注：總預算里面還包括員工的首期上崗培訓費用。四、