《乘用車膜片彈簧離合器設(shè)計和實現(xiàn) 機(jī)械制造工程專業(yè)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《乘用車膜片彈簧離合器設(shè)計和實現(xiàn) 機(jī)械制造工程專業(yè)（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、乘用車膜片彈簧離合器設(shè)計第一章 緒 論1.1 論文設(shè)計的目的及意義通過了解乘用車離合器的構(gòu)造，掌握乘用車離合器的工作原理，了解從動盤總成、壓盤和膜片彈簧的結(jié)構(gòu)，掌握從動盤總成、壓盤和膜片彈簧的設(shè)計方法，通過對以上幾方面的了解，從而深入的了解離合器。學(xué)會如何查找文獻(xiàn)資料、相關(guān)書藉，培養(yǎng)學(xué)生動手設(shè)計項目、自主學(xué)習(xí)的能力，掌握單獨(dú)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(biāo)準(zhǔn)、具有良好的制造工藝性且結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)的乘用車離合器，為以后從事汽車方面的工作或工作中設(shè)計其它項目奠定扎實的基礎(chǔ)。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生充分地認(rèn)識到設(shè)計一個工程項目所需經(jīng)歷的步驟和方法，以及身為一個工程技術(shù)人員所

2、需具備的素質(zhì)和所應(yīng)當(dāng)完成的工作，為即將進(jìn)入社會提供了一個良好的學(xué)習(xí)機(jī)會，對于由學(xué)生向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變有著重大的實際意義。1.2 論文選題的背景對于以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車，離合器是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相連接的總成，其主要功用是切斷和實現(xiàn)對傳動系的動力傳遞，保證汽車起步時將發(fā)動機(jī)與傳動系平穩(wěn)平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時將發(fā)動機(jī)與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；有效地降低傳動系中的振動和噪聲。隨著汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、功率的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

3、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(jī)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。汽車傳動系的設(shè)計對汽車的動力學(xué)和燃油經(jīng)濟(jì)性有著重大影響，而離合器又是汽車傳動系中的重要部件。在離合器設(shè)計中，合理地選擇離合器的結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計參數(shù)不僅保證了其在任何情況下都能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩，還使其有足夠的使用壽命。1.3 論文設(shè)計的方法通過畢業(yè)設(shè)計，對轎車離合器的結(jié)構(gòu)、從動盤總成、壓盤和離合器蓋總成及膜片彈簧的設(shè)計有比較深入的熟悉并掌握。首先通過查

4、閱文獻(xiàn)、上網(wǎng)查閱資料，了解汽車離合器的基本工作原理，結(jié)構(gòu)組成及功能；通過自己動手拆裝桑塔納2000轎車膜片彈簧離合器，對其有進(jìn)一步的了解，并在指導(dǎo)老師的幫助下完成膜片彈簧離合器設(shè)計。為了保證離合器具有良好的工作性能，對汽車離合器設(shè)計提出如下基本要求： 1)在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備，又能防止傳動系過載。2)接合時要平順柔和，以保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。 3)分離時要迅速、徹底。 4)離合器從動部分轉(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)應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽

5、命。 6)應(yīng)使傳動系避免扭轉(zhuǎn)共振，并具有吸收振動、緩和沖擊和減小噪聲的能力。 7)操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 8)作用在從動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，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 9)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、壽命長。 10)結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊、質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。1.4 論文內(nèi)容的概述現(xiàn)在轎車上應(yīng)用最廣泛的離合器是干式盤形摩擦式離合器。摩擦式離合器主要由主動部分(發(fā)動機(jī)飛輪、離合器蓋和壓盤等)、從動部分(從動盤)、壓緊機(jī)構(gòu)(壓緊彈簧)和操縱機(jī)構(gòu)(分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動部件等)四部分組成。本次畢業(yè)設(shè)

6、計的基本內(nèi)容有：1.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)及計算。2.離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計計算（1）繪制離合器裝配圖；（2）從動盤總成設(shè)計；（3）離合器蓋總成設(shè)計；（4）膜片彈簧主要參數(shù)的選擇、設(shè)計和強(qiáng)度校核；1.5膜片彈簧離合器的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)

7、動機(jī)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(qiáng)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(yán)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(shè)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

8、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(dāng)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(dāng)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(diǎn)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(diǎn)：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

9、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(diǎn)，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(yùn)用，而且正大力擴(kuò)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802000N.m、最大摩擦片外徑達(dá)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(dá)2832t的重型汽車也有采

10、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(jī)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(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)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(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。第2章 離合器結(jié)構(gòu)方案選取2.1設(shè)計任務(wù)書給定參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求表1-1馬自達(dá)阿特茲2017 2.5L藍(lán)天運(yùn)動版基本型整車參數(shù)項目參數(shù)汽

11、車的驅(qū)動形式 42最高車速=215 km/h發(fā)動機(jī)最大功率及轉(zhuǎn)速=141 KW =6100r/min主要尺寸487018401450長/寬/高(mm)主減速器最大傳動比=4.444變速器最大傳動比=3.455輪胎型號225/45R19發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速=252 Nm =3250 r/min整備質(zhì)量m=1484Kg在設(shè)計離合器時，應(yīng)根據(jù)車型的類別，使用要求制造條件等要求等，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(diǎn)： 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(yùn)動零件的限位 2.2結(jié)構(gòu)方案的

12、設(shè)計與選取2.2.1 從動盤數(shù)及干濕式選取 根據(jù)已知條件知道乘用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，廣泛用于乘用車和最大總質(zhì)量小于6t的商用車。故該離合器選取單片干式膜片彈簧離合器。2.2.2 壓緊彈簧的結(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膜片彈簧等，可采用沿周置布置、中央布置、和斜置等形式。根據(jù)設(shè)計條件可選取膜片彈簧離合器。 膜片彈簧膜片彈簧是一種由彈簧鋼制成，具有特殊結(jié)構(gòu)的蝶形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成（圖2.1

13、）。膜片彈簧離合器與其它形式相比具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧較理想具有非線性特性，因此摩擦片在允許磨損范圍內(nèi)，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；此外，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(diǎn)，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此

14、這種離合器在乘用車上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展各種形式的商用車。當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代，膜片彈簧為反裝，并將支承圈片彈簧的大端附近（見圖2.2b），接合時，膜片彈簧的大端支撐在離合器蓋上，以中部壓緊在壓盤上，將分離軸承向外拉離飛輪實現(xiàn)離合器的分離。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。圖2.1膜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2.2(a) 一般壓式操縱 (b)拉式操縱2.2.3 壓盤的驅(qū)動方式壓盤是離合器的主動部分，

15、在傳遞發(fā)動機(jī)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、鍵塊式以及彈性傳動片式等。前三種方式有一個共同的缺點(diǎn)，即連接之間有間隙，在傳動時將產(chǎn)生沖擊和噪聲，而且在零件相對滑動中有磨損，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，因此近年來廣泛采用彈性傳動片式。彈性傳動片是由高碳鋼沖壓而成，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(dāng)發(fā)動機(jī)傳動片時受拉，當(dāng)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

16、了上述缺點(diǎn)，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。故該離合器采用彈性傳動片式。 2.2.4 分離軸承的類型 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(fù)荷，后者適合于相反情況。常用含潤滑油脂的密封止推球軸承，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(dāng)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（見圖2.3）。它有內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸承，軸承

17、罩，波形片簧（見圖2.3）中4，它由厚約為0.7的65Mn鋼帶制成，油淬、模內(nèi)回火度HRC4351）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1mm左右，所以當(dāng)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34mm間隙，以免在摩擦片磨損后引起壓盤壓力不足而導(dǎo)

18、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2.3自動調(diào)心軸承裝置1分離軸承罩；2分離軸承；3分離套筒；4波形彈簧片2.2.5 離合器的通風(fēng)散熱措施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。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(dāng)壓盤工作表面的溫度超過180200時，摩擦片的磨損速度將急劇升高。在特別嚴(yán)酷的使用條件下，該溫度有可能達(dá)到1000。在高溫下壓

19、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(qiáng)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(qiáng)定向氣流通過的通風(fēng)散熱等。為防止壓盤 的受熱翹

20、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。 2.2.6從動盤的結(jié)構(gòu)形式此設(shè)計選擇帶有扭轉(zhuǎn)減震器的從動盤，帶有扭轉(zhuǎn)減震器的沖動盤，從動片與花鍵轂之間，通過減震彈簧項鏈。具有切向彈性，以消除高頻共振，并引起緩沖作用，在從動片花鍵轂與鍵盤之間有減震摩擦片，裝碟形墊片做彈性夾緊后去摩擦阻尼作用，并使阻尼率保持穩(wěn)定，以吸收部分能量衰減低頻振動，具有良好的減震降噪效果。第3章 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 在初步確定離合器的結(jié)構(gòu)形式（如單片干式、采用有機(jī)面片、膜片彈簧等）之后，就要確定基本結(jié)構(gòu)尺寸及參數(shù)：摩擦片外徑D、單位壓力p0和后備系數(shù)。在

21、選定這些尺寸參數(shù)時，下列一些車輛參數(shù)對其有重大影響：（1） 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Temax ；（2） 整車總質(zhì)量 ma ；（3） 傳動系總的速比（變速器傳動比主減速器速比）i ；（4） 車輪滾動半徑 rk 。離合器的基本參數(shù)主要有性能參數(shù)和p0，尺寸參數(shù)D和d及摩擦片厚度b。3.1離合器后備系數(shù)的確定 后備系數(shù) 保證了離合器能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)扭矩，同時它有助于減少汽車起步時的滑磨，提高了離合器的使用壽命。但為了離合器的尺寸不致過大，減少傳遞系的過載，使操縱輕便等，后備系數(shù)又不宜過大。在開始設(shè)計離合器時一般是參照統(tǒng)計質(zhì)料，并根據(jù)汽車的使用條件，離合器結(jié)構(gòu)形式等特點(diǎn)，初步選定后備系數(shù) 。汽車離合器的后

22、備系數(shù)的推薦值： 乘用車及最大的總質(zhì)量小于6t的商用車： =1.201.75最大的總質(zhì)量6t-14t的商用車: =1.502.25掛車: =1.804.00本設(shè)計的是乘用離合器，參考數(shù)據(jù)選定其后備系數(shù)=1.403.2 摩擦片外徑及其它尺寸的確定摩擦片的外徑D是離合器的基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命，所以應(yīng)先確定摩擦片的外徑D在確定外徑時，可以根據(jù)以下經(jīng)驗公式（3.1）計算出： 式(3.1)式中： D摩擦片外徑， T發(fā)動機(jī)最大扭矩，N.m 為直徑系數(shù)，選取14.6 取值范圍見表3-1。設(shè)計原始數(shù)據(jù)：T=252N.m由公式（3.1）代入相關(guān)數(shù)據(jù)，則得： D=232mm表3-1 直徑系

23、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1.814.0t的商用車16.018.5(單片離合器)13.515.0(雙片離合器)最大總質(zhì)量大于14.0t的商用車22.524.0根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，根據(jù)下表3.2“離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)”（即GB145774）表3.2離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑D/160180200225250280300325350380405430內(nèi)徑d/110125140150155165175190195205220230厚度/3.23.53.53.53.53.53.53.54444=d/D0.6870.6940.7000.6670.58

24、90.5830.5850.5570.5400.5430.5350.53210.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.8270.8430.8400.847單位面積/1061321602213024024665466787299081037可取：摩擦片有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 外徑D=225 內(nèi)徑d=150 厚度h=3.5 內(nèi)徑與外徑比值C=0.667 3.3摩擦因數(shù)，摩擦面數(shù)和離合器間隙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其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。各種摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍如下 表3.2摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍摩擦材料摩擦因數(shù)

25、f石棉基材料模壓0.20-0.25編織0.25-0.35粉末冶金材料銅基0.25-0.35鐵基0.35-0.50金屬陶瓷材料0.4 本次設(shè)計取f=0.30。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。在前面的設(shè)計分析中已經(jīng)陳述了本次設(shè)計選用的是單片推式膜片彈簧離合器，因此Z=2。離合器間隙是指離合器處于正常結(jié)合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉倒后極限位置時，為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完全結(jié)合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有間隙。一般為3-4mm。3.4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

26、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(dāng)摩擦片的外徑較大時也要適當(dāng)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(yīng)隨摩擦片外徑的增加而降低。當(dāng)摩擦片采用不同材料時，p0按下列范圍選?。?石棉基材料 p0=0.100.35MPa 粉末冶金材料 p0=0.350.60MPa 金屬陶瓷材料 p0=0.701.50MPa本次設(shè)計摩擦面片采用有機(jī)材料，單位壓力p0為0.350.5M

27、Pa。用公式Temax=fZp0D3(1c3)驗算單位壓力p0 ：式中，f為摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，取f=0.3；Z為摩擦面數(shù)，單片離合器的Z=2。TemfZp0D3(1c3) （3.2）則p0=0.35MPa單位壓力p0在容許范圍之內(nèi)，符合要求。3.5 離合器傳遞的最大靜摩擦力矩3.6 離合器基本參數(shù)的校核與優(yōu)化1. 最大圓周速度 式中，為摩擦片最大圓周速度（m/s）； 為發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速取3250； 為摩擦片外徑徑取225；故符合條件。2. 直徑誤差 摩擦片的內(nèi)、外徑比c應(yīng)在0.530.70范圍內(nèi)，本次設(shè)計取c = =0.667 ，符合要求。3.為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動

28、系過載，不同車型的值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為1.24.0。4.摩擦片內(nèi)徑d必須大于減振器振器彈簧位置直徑約50mm，即 5.單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩=(N/)式中，為離合器傳遞的最大靜摩擦力矩352； 式中，為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nm/）；為其許用值（Nm/），按下表選取。單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值離合器規(guī)格D/mm0.280.300.350.40當(dāng)摩擦片外徑D220mm時，=0.30N/0.0043 N/，故符合要求.6.為降低離合器滑磨時的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對于不同車型，單位壓力的最大范0.11-1.50MPa,即 MPaMPaMPa。7.為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防

29、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 （3-11）式中,為單位摩擦面積滑磨(J/mm2)；為其許用值(J/mm2)，對于乘用車：J/mm2，對于最大總質(zhì)量小于6.0t的商用車：J/，對于最大總質(zhì)量大于6.0t商用車：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 （3-12）式中，為汽車總質(zhì)量(Kg)；為輪胎滾動半徑（m）；為汽車起步時所用變速器擋位的傳動比；為主減速器傳動比；為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min，計算時乘用車取r/min，商用車取r/min。其中： m Kg代入式（3-12）得J，代入式（3-11）得，合格。8.離

30、合器接合的溫升 （3-13）式中,t為壓盤溫升,不超過C；c為壓盤的比熱容，J/(KgC)；為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤；，為壓盤的質(zhì)量Kg代入，合格。摩擦片的相關(guān)參數(shù)如表 摩擦片外徑D 摩擦片內(nèi)徑d 后備系數(shù) 厚度b 單位壓力Po 220mm 150mm 1.40 3.5mm 0.3MPa第4章 離合器膜片彈簧的設(shè)計 4.1 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由前面可以知道，本設(shè)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(shè)計中采用拉式結(jié)構(gòu)。膜片彈簧的結(jié)構(gòu)形狀如下圖7.1，它是由彈簧鋼板沖壓而成的。（1）膜片彈簧 （2）碟形彈簧圖4.1 從圖中可以看出，膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分

31、為兩部分。在膜片彈簧的大端處為一完整的截錐體，像圖7.1中（2）的樣子，它的形狀像一個無底的碟子和一般機(jī)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(fù)原形如圖7.1（2）所示?？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(dāng)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(yīng)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

32、渡圓角R4.54.2膜片彈簧的變形特性和加載方式由于膜片彈簧采用拉式結(jié)構(gòu)，故其反裝。離合器在分離和接合時，膜片彈簧的加載情況不一樣，相應(yīng)的有兩種加載方式和變形情況（如圖7.2）：接合時，膜片彈簧的大端支撐在離合器蓋上，以中部壓緊在壓盤上，將分離軸承向外拉離飛輪實現(xiàn)離合器的分離，分離時與之相反。如下圖：圖4.2膜片彈簧在不同工作狀態(tài)時的作用力及變形情況(a)自由狀態(tài)； （b）壓緊狀態(tài)； (c)分離狀態(tài)4.3 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

33、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：如下圖4.3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。=如圖4.3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.2如圖4.3中=2.75者,彈簧的特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域,即當(dāng)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(fù)剛度區(qū),達(dá)到分離離合器時載荷下降,操縱省力的目的,當(dāng)然負(fù)剛度過大也不適宜,以免彈簧工作位

34、置略微變動造成彈簧壓緊力過大.如下圖4.4,這種彈簧的的特性曲線中具有更大的負(fù)剛度不穩(wěn)定工作區(qū),而且有載荷為負(fù)值的區(qū)域.這種彈簧適合于汽車液力傳動中的鎖止機(jī)構(gòu)。圖4.3三種不同H/h值時的無因次特曲線圖4.4各種不同H/h值時的無因次彈性變形特性4.4 膜片彈簧的參數(shù)尺寸確定在設(shè)計膜片彈簧時，一般初步選定其全部尺寸然后進(jìn)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4.5圖4.5膜片彈簧示意簡圖1 截錐高度H與板厚h比值和板厚h的選擇 為了保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的一般為1.62.2，板厚h為24故初選h=2.4, =2.0則H=2.0h=4.8.2 自

35、由狀態(tài)下碟簧部分大端R、小端r的選擇和比值 研究表明，R/r越大，彈簧材料利用率越低，彈簧越硬，彈性特性曲線受直徑誤差的影響越大，且應(yīng)力越高。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，R/r一般為1.21.3。 則可取r=100mm，R=125mm。 當(dāng)時，摩擦片平均半徑Arc=D+d/4=（225+150）/4=93.75mm 對于拉式膜片彈簧的r值，應(yīng)滿足關(guān)系,即r=100mm。 故取r=100,再結(jié)合實際情況取R/r=1.2,則R=120mm。3 膜片彈簧起始圓錐底角的選擇 arcane/(R-r)=arctan4.8/(120-100)14，滿足915的范圍。4 膜片彈簧小端半徑r及分離軸承的作用半

36、徑r r的值主要由結(jié)構(gòu)決定，最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵外徑，分離軸承作用半徑r大于 r 因為花鍵外徑D=34要使2 rD，所以取r=25，r=285分離指數(shù)目n的選取 汽車離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目n12，一般在18左右，采用偶數(shù)，便于制造 故取為n=18。6切槽寬度、及半徑 初選切槽寬3.5，9，窗孔半徑r一般情況下由rr參考下表4.1表4.1一些車型膜片彈簧的分離爪數(shù)n、切槽寬、及半徑表4.1一些車型膜片彈簧的分離爪數(shù)n、切槽寬、及半徑車型 n （） （）r（）豐田183.2 911北京BJ751183.21113上海SH77118 3.21112.5雪佛蘭183.21010參考上表4.

37、1可取得n=18, 4，12, r89mm7壓盤加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定 和需滿足下列條件：R=120 r=100故選115mm， 106mm. 校核： 拉式 （225+150）/4=106=225/2滿足故滿足條件。8 支承環(huán)的作用半徑l和膜片與壓盤接觸半徑L由于采用推式膜片彈簧，l，L的大小將影響膜片彈簧的剛度，一般來說，l值應(yīng)盡量靠近r而略大與r。L應(yīng)接近R略小于R。一些汽車膜片彈簧離合器的L和l見下表7.4 表4.2一些車型的膜片彈簧支承環(huán)平均半徑l、接觸班級L車型膜片彈簧大端半徑R（）壓盤接觸半徑L（）碟簧部分半徑r（）支承環(huán)平均半徑l()豐田1031018182.6北京B

38、J75110510383584上海SH7711261201036105雪佛蘭1141149397參看表4.2可選擇：l=100，L=1109膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇 膜片彈簧工作點(diǎn)位置如圖4.6所示，該曲線的拐點(diǎn)H對應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而且。新離合器在接合狀態(tài)時，膜片彈簧工作點(diǎn)B一般取在凸點(diǎn)M和拐點(diǎn)H之間，且靠近或在H點(diǎn)處，一般，以保證摩擦片在最大磨損限度范圍內(nèi)的壓緊力從到變化不大。當(dāng)分離時，膜片彈簧工作點(diǎn)從B變到C。為最大限度的減小踏板力，C點(diǎn)應(yīng)盡量靠近N點(diǎn)。圖4.6 膜片彈簧工作點(diǎn)位置10膜片彈簧材料制造膜片彈簧用的材料，應(yīng)具有高的彈性極限和屈服極限，高的靜力強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度，高的沖擊強(qiáng)

39、度，同時應(yīng)具有足夠大的塑性變形性能。按上述要求，國內(nèi)常用的膜片彈簧材料為硅錳鋼60Si2MnA。4.5膜片彈簧強(qiáng)度計算與應(yīng)力校核 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(diǎn)O轉(zhuǎn)動（圖）。斷面在O點(diǎn)沿圓周方向的切向應(yīng)變?yōu)榱悖?O點(diǎn)以外的點(diǎn)均存在切向應(yīng)變和切向應(yīng)力?，F(xiàn)選定坐標(biāo)系如圖，則斷面上任意點(diǎn)的切向應(yīng)力為： 圖4.7切向應(yīng)力在子午斷面的分布 （4-1）式中 碟簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角（從自由狀態(tài)算起）碟簧部分子有狀態(tài)時的圓錐底角 碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點(diǎn)的半徑為了分析斷面中斷向應(yīng)力的分布規(guī)律，將（4-1）式寫成Y與X軸的關(guān)系式： （4-2） 由上式可知，當(dāng)膜片彈簧變形位置一定時，

40、一定的切向應(yīng)力在X-Y坐標(biāo)系里呈線性分布。顯然，零應(yīng)力直線為K點(diǎn)與O點(diǎn)的連線，在零應(yīng)力直線內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力區(qū)，外側(cè)位拉應(yīng)力區(qū)，等應(yīng)力直線離應(yīng)力直線越遠(yuǎn)，其應(yīng)力越高。由此可知，碟簧部分內(nèi)緣點(diǎn)B處切向壓應(yīng)力最大，A處切向拉應(yīng)力最大，分析表明，B點(diǎn)的切向應(yīng)力最大，計算膜片彈簧的應(yīng)力只需校核B處應(yīng)力就可以了，將B點(diǎn)的坐標(biāo)X=（e-r）和Y=h/2 代入（4-2）式有： （4-3）令可以求出切向壓應(yīng)力達(dá)極大值的轉(zhuǎn)角由于： e=R-r/ln（R/r）=120-100/ln1.2=109.696mm 所以：。B點(diǎn)作為分離指根部的一點(diǎn)，在分離軸承推力F2作用下還受有彎曲應(yīng)力： （4-4）式中 n分離指數(shù)目 n=1

41、8 br單個分離指的根部寬br=2*3.14*25/18=8.7mm因此：拉式 532.15N/mm2由于rB是與切向壓應(yīng)力tB垂直的拉應(yīng)力，所以根據(jù)最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論，B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為：拉式N/mm2532.15-2196.67=-1664.52N/mm2分離軸承的載荷計算拉式1242,652N膜片彈簧應(yīng)力=1748.6MPa，其中N/mm2 在這次設(shè)計中，膜片彈簧材料采用60Si2MnA，所以=846.25符合jB15001700MPa的強(qiáng)度設(shè)計要求。4.6膜片彈簧的彈性特性曲線 假設(shè)膜片彈簧在承載過程中，其子午線剛性地繞上地某中性點(diǎn)轉(zhuǎn)動。 向變形為(mm),則膜片彈簧的彈性特性如下式表示

42、：式中，E彈性模量，鋼材料取E=2.06 ； b泊松比，鋼材料取b=0.3； R自由狀態(tài)下碟簧部分大端半徑，mm； r自由狀態(tài)下碟簧部分小端半徑，mm； 壓盤加載點(diǎn)半徑，mm； 支承環(huán)加載點(diǎn)半徑，mm； h膜片彈簧鋼板厚度，mm。 圖形如下：圖4.2 彈性特性曲線第五章 離合器從動盤總成設(shè)計5.1從動盤結(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，摩擦片扭轉(zhuǎn)減振器等組成，由下圖5 .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

43、，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(dāng)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5.1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

44、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1從動盤的結(jié)構(gòu)和材料扇形波狀彈簧兩兩對置鉚接與從動鋼片上，兩側(cè)在鉚接摩擦片，鉚釘采用鋁制埋頭鉚釘，摩擦襯面在鉚接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度誤差小于0.2mm.從動盤本體采用45號鋼沖壓加工得到，一般在從動盤本體上設(shè)徑向切口。從動盤鋼片的材料與所采用的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，表面硬度為35-40HRC，不帶波形彈簧片的從動盤鋼片，一般用高碳鋼（如50號）或彈簧板沖壓而成，經(jīng)熱處理后達(dá)到所要求的硬度。采用波形彈簧片時，從動盤鋼片可用低碳鋼板（如10號），波形彈簧片用彈簧鋼板。2.從動盤鋼片從動盤鋼片要求質(zhì)量輕

45、，具有軸向彈性，硬度和平面度要求高。（1）盡量小的轉(zhuǎn)動慣量。從動盤鋼片一般較薄，通常使用1.3-2.0mm厚的鋼板沖制而成，有時將從動盤鋼片外緣的盤形部分磨薄至0.65-1.0mm。（2）具有軸向結(jié)構(gòu)。為了使從動盤具有軸向彈性，常用的方法有：1）在從動盤外緣開6-12個“T”形形槽，形成許多扇形，并將扇形部分沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。2）將扇形波形片的左右凸起段分別與左右側(cè)摩擦片鉚接，波形片（厚度小于1.omm）比從動片（厚1.5-2.5mm）薄。3）利用階梯型鉚釘桿的細(xì)段將對成對的左片鉚在左側(cè)摩擦片上，并交替地把右片鉚在右側(cè)摩擦片上。 5.2夾緊載荷變化曲線設(shè)計時，為了保證從動盤鋼片

46、的彈性作用，波形彈簧片的壓縮行程可取0.8-1.1mm，至少不應(yīng)小于0.6mm。從動盤鋼片周興彈性變化規(guī)律的大致趨勢是拋物線。5.2 從動盤設(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，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(qiáng)度5.2.1從動片的選擇和設(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(jìn)行換檔時，首先要分離離合器，

47、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1.32.0厚的薄鋼板沖壓而成,為了進(jìn)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0.651.0,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)，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

48、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。 為了使從動盤具有軸向彈性,常用的方法有將扇形波形片的左、右凸起段分別與左、右側(cè)摩擦片鉚接,由于波形片(厚度小于1.0m)比從動片(厚1.52.5mm)薄,這種結(jié)構(gòu)的軸向彈性較好,轉(zhuǎn)動慣量較小,適宜于高速旋轉(zhuǎn),主要應(yīng)用于乘用車和最大總質(zhì)量小于6t的商用車上。 在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是乘用車的離合器，故采用上述方法。從鋼動片材料一般采用高碳剛或彈簧剛板沖壓而成，經(jīng)熱處理后達(dá)到所要求的硬度,一般厚度為1.3-2.5mm，本次設(shè)計初選從動片厚度為2m5.2.2從動盤轂的設(shè)計 從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件

49、，幾乎承受由發(fā)動機(jī)傳來的全部扭矩。從動盤轂在變速器第一軸前端的花鍵上，目前一般都采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵之間為動配合，以便在離合器分離和結(jié)合時從動盤轂?zāi)軌蛟谳S上自由移動。 本離合器設(shè)計中的從動盤轂花鍵也用齒側(cè)定心的矩形花鍵。在設(shè)計從動盤轂花鍵時，可以根據(jù)從動盤外徑和發(fā)動機(jī)的扭矩來選取。 在本設(shè)計中，根據(jù)從動盤外徑和發(fā)動機(jī)扭矩來選取從動盤花鍵轂花鍵的有關(guān)尺寸，由GB114474，根據(jù)下表5.1可得： 花鍵齒數(shù) n=10 花鍵外徑 D=35 花鍵內(nèi)徑 d=32 齒厚 b=4 有效齒長 L=33 從動盤轂一般用中碳鋼鍛造而成，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過=20MP，本從動盤轂材料選用40Cr。

50、 為了保證從動盤轂在變速器第一軸上滑動時不產(chǎn)生偏斜，而影響離合器的徹底分離，從動盤轂的軸向尺寸不應(yīng)過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對在嚴(yán)重情況下工作的離合器，其長度更大，可達(dá)到花鍵外徑的1.4倍。 花鍵的尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核，由于花鍵的損壞形式主要是表面受力過大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力校核，如果應(yīng)力偏大可以適當(dāng)增加花鍵轂的軸向長度。 花鍵擠壓應(yīng)力校核公式如下式（4.1）： =（MP） 式(4.1)式中：P花鍵的齒側(cè)面壓力，N。它有下式確定： P=D,d分別為花鍵的外徑，內(nèi)徑，m Z從動盤轂的數(shù)目T發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N.m 252N花鍵齒數(shù)h花鍵齒工作高度，m； l花鍵有效長度，m

51、代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得 = 15.04mp該花鍵轂花鍵的 =15.04mp=20MP所以該花鍵轂花鍵的尺寸合適表5.1從動盤轂花鍵尺寸系列從動盤外徑D/發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩/N.m花鍵齒數(shù)n花鍵外徑/花鍵內(nèi)徑/齒厚/有效齒長l/擠壓應(yīng)力/M160180200225250280300325350380410430450 50 70 110 150200280310380480600720800950 10 10 10 10 101010101010101010 23 26 29 32 35 35 40 40 40 40 45 45 52 18 21 23 26 28 32 32 32 32 32 36 36 4

52、1 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 20 20 25 30 35 40 40 45 50 55 60 65 65 10 108 113 115 104 127 107 116 1321521311351255.2.3 摩擦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(yīng)滿足以下幾個方面的要求：應(yīng)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。要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應(yīng)耐磨。要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，尤其在高溫時的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時分離出的粘合劑較少，無味，

53、不易燒焦磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面油水對摩擦性能的影響應(yīng)最小結(jié)合時應(yīng)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(xué)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(diǎn)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(qiáng)度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數(shù)（可達(dá)0.5左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。在該設(shè)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(dāng)在高溫條件

54、下工作時，黃銅鉚接有較高的強(qiáng)度，同時，當(dāng)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(diǎn)。5.2.4.波形片波形片一般采用,厚度小于1mm，硬度為40-46HRC。第六章離合器蓋總成的設(shè)計離合器蓋總成，除了壓緊彈簧外，還有離合器蓋壓盤，傳動片、分離杠桿裝置及支承環(huán)等。表 1離合器蓋總成零件簡介零件名稱零件功能 一般選取材質(zhì)壓蓋由壓盤把來自飛輪側(cè)的扭矩傳遞給盤總成；把膜片彈簧和支承環(huán)固定在壓蓋上（骨架件）SPHC 08F 08Al壓盤接觸盤總成的摩擦片表面，傳

55、遞扭矩（應(yīng)具有良好的散熱性和足夠的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度）HT250、QT600膜片彈簧產(chǎn)生壓緊負(fù)荷和分離軸承接觸，成為分離結(jié)合離合器的杠桿50CrV4 SD70C 50CrVA支承環(huán)制造形成杠桿比的支點(diǎn)65Mn傳動片 連接壓盤和壓蓋傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩； 分離時提供壓盤升力SK5 65Mn壓盤鉚釘壓蓋鉚釘 固定壓盤和傳動片； 固定壓蓋和傳動片SWRM1012 SWRCH6106.1離合器蓋的設(shè)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(jī)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(shè)計中應(yīng)注意以下幾個問題：離合器應(yīng)有足夠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(dāng)離合

56、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(jī)構(gòu)的傳動效率，嚴(yán)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，本離合器蓋采用厚度約為4的低碳鋼板沖壓成帶加強(qiáng)筋和卷邊的復(fù)雜形狀。離合器的通風(fēng)散熱為了加強(qiáng)離合器的冷卻離合器蓋必須開有許多通風(fēng)窗口，通常在離合器壓緊彈簧座處開有通風(fēng)窗口。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(yán)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(shè)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。6.2 壓盤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(jī)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(yīng)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