膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)說明書_圖文

1、目錄1.設(shè)計(jì)方案概述 31.1 離合器設(shè)計(jì)的任務(wù) 31.2 設(shè)計(jì)原則、目標(biāo) 32 離合器結(jié)構(gòu)方案選擇 42.1離合器種類選擇 42.2從動盤數(shù)選擇 42.3壓緊彈簧和布置形式選擇 42.4壓盤驅(qū)動形式選擇 52.5扭轉(zhuǎn)減振器 52.6離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇 53離合器主要參數(shù)的選擇 63.1摩擦片 63.1.1 后備系數(shù) 63.1.2 單位壓力 63.1.3摩擦片外徑D，內(nèi)徑d 和厚度h 3.1.4摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t的確定 73.1.5摩擦片參數(shù)約束條件的檢驗(yàn) 73.2從動盤 73.2.1從動片的結(jié)構(gòu)形式、材料及基本尺寸 83.2.2 從動盤轂 83.2.3 從動盤摩擦材料 8

2、3.3壓盤和離合器蓋 93.3.1 壓盤傳力方式的選擇 93.3.2 壓盤幾何尺寸的確定 93.3. 3 壓盤及傳動片的材料 103.3.4 傳動片的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 103.3.5 離合器蓋設(shè)計(jì) 113.4 膜片彈簧設(shè)計(jì) 123.4.1 H/h比值選擇 123.4.2膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇 123.4.3 比值Rr和R、r的確定 133.4.4 膜片彈簧起始圓錐底角的選擇 133.4.5 膜片彈簧小端半徑rf 及分離軸承作用半徑rp 133.4.6 爪數(shù)目n和切槽寬度1 、窗孔槽寬度2 及半徑rc 133.4.7 支承環(huán)平均半徑L和膜片彈簧與壓盤的接觸半徑l 133.4.8 膜片彈簧及工藝&

3、#160; 133.5扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇 143.5.1極限轉(zhuǎn)矩Tj 143.5.2扭轉(zhuǎn)角剛度 153.5.3 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 153.5.4預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 153.5.5減振彈簧的位置半徑Ro 153.5.6減振彈簧個數(shù) 163.5.7減振彈簧總壓力 163.5.8極限轉(zhuǎn)角針 163.5.9減振彈簧計(jì)算 163.6分離軸承總成設(shè)計(jì) 18結(jié)論及參考文獻(xiàn) 19附錄 201.設(shè)計(jì)方案概述本設(shè)計(jì)進(jìn)行的是客車離合器總成的設(shè)計(jì)，通過對對給定汽車參數(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：根據(jù)以上參數(shù)查相關(guān)車型標(biāo)準(zhǔn)得：車型最大車速(Km比功率(Kw比轉(zhuǎn)矩(N

4、m客車1001235根據(jù)以上參數(shù)查相關(guān)車型標(biāo)準(zhǔn)得：額定裝載質(zhì)量（kg）最大總質(zhì)量(kg最大車速(Km比功率(Kw比轉(zhuǎn)矩(Nm變速器一檔傳動比ig主減速比i0輪胎型號60001072010012357.645.8978.25R20摩擦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。主、從動部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu)。操縱機(jī)構(gòu)是使離合器主、從動部分分離的裝置。 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)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。(2）接合時平

5、順柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。(3）分離時要迅速、徹底。(4）從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，減輕換擋時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）避免傳動系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振，具有吸收振動、緩和沖擊的能力。(7）操縱輕便、準(zhǔn)確。(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，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。(10）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊，制造工藝性好，維修、調(diào)整方便等。 1.1 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)計(jì)方案，為各零件設(shè)計(jì)提供整體

6、參數(shù)和設(shè)計(jì)要求；(2 對各零件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動校核；(3 對整體性能進(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。1.2 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、市場需求、產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢和企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。（2）選型應(yīng)在對同類型產(chǎn)品進(jìn)行深入的市場調(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)，開發(fā)新型離合器。（4）涉及應(yīng)遵守有

7、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。2 離合器結(jié)構(gòu)方案選擇根據(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）從動盤數(shù)選擇（3）壓緊彈簧和布置形式選擇（4）壓盤驅(qū)動形式選擇（5）扭轉(zhuǎn)減振器（6）離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇2.1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，錐形和鼓形其從動部分轉(zhuǎn)動慣量太大，引起變速器換檔困難，且結(jié)合不夠柔和，易卡住。故選擇盤形摩擦式離合器。2.2從動盤

8、數(shù)選擇單片離合器（圖2-1）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。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，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于重型牽引車和自卸車上。 對于10噸的客車，選擇單片離合器。 圖2-1單片離合器 圖2-2雙片離合器2.3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

9、成接觸部位嚴(yán)重磨損，會出現(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，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，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)簡單，安裝拆卸較簡單，分離行程比拉式小。 故選擇推式膜片斜置彈簧。（圖2-3）圖2-3 推式膜片彈簧離合器2.4壓盤驅(qū)動形式選擇窗孔式、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)動中將產(chǎn)生

10、沖擊噪聲，而且零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低離合器傳動效率。傳動片式此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對中性好，使用平衡性好，簡單可，壽命長。故選擇傳動片式。2.5扭轉(zhuǎn)減振器它能降低發(fā)動機(jī)曲軸與傳動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動系扭振固有頻率，增加傳動系扭振阻尼，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，控制動力傳動系總成怠速時離合器與變速器的扭振與噪聲，緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉(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。2.6離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇離合器操縱機(jī)構(gòu)按分離時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

11、形式，杠系傳動結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但是傳動效率低，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，不會因駕駛室和車架的變形及發(fā)動機(jī)的振動而產(chǎn)生運(yùn)動干涉；（2）可使離合器接合柔和，可以降低因猛踩踏板而在傳動系產(chǎn)生的動載荷。故選擇液壓式操縱機(jī)構(gòu)。3離合器主要參數(shù)的選擇設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果3.1摩擦片3.1.1 后備系數(shù)3.1.2

12、 單位壓力3.1.3摩擦片外徑D，內(nèi)徑d 和厚度h3.1.4摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t的確定3.1.5摩擦片參數(shù)約束條件的檢驗(yàn)3.2從動盤3.2.1從動片的結(jié)構(gòu)形式、材料及基本尺寸3.2.2 從動盤轂3.2.3 從動盤摩擦材料3.3壓盤和離合器蓋3.3.1 壓盤傳力方式的選擇3.3.2 壓盤幾何尺寸的確定3.3. 3 壓盤及傳動片的材料3.3.4 傳動片的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核3.3.5 離合器蓋設(shè)計(jì)3.4 膜片彈簧設(shè)計(jì)  3.4.1 H/h比值選擇3.4.2膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇3.4.3 比值Rr和R、r的確定3.4.4 膜片彈簧起始圓錐底角的選擇3.4.5 膜片彈簧小端半徑

13、rf 及分離軸承作用半徑rp3.4.6 爪數(shù)目n和切槽寬度1 、窗孔槽寬度2 及半徑rc3.4.7 支承環(huán)平均半徑L和膜片彈簧與壓盤的接觸半徑l3.4.8 膜片彈簧及工藝 3.5扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇3.5.1極限轉(zhuǎn)矩Tj3.5.2扭轉(zhuǎn)角剛度3.5.3 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩3.5.4預(yù)緊轉(zhuǎn)矩3.5.5減振彈簧的位置半徑Ro3.5.6減振彈簧個數(shù)3.5.7減振彈簧總壓力3.5.8極限轉(zhuǎn)角針 3.5.9減振彈簧計(jì)算3.6分離軸承總成設(shè)計(jì)后備系數(shù)是離合器一個重要設(shè)計(jì)參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇時，應(yīng)保證離合器應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、要防止離合器滑磨過大、要能防止

14、傳動系過載。因此，在選擇時應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1）為可靠傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，不宜選取太??；2）為減少傳動系過載，保證操縱輕便，又不宜選取太大；3）當(dāng)發(fā)動機(jī)后備功率較大、使用條件較好時，可選取小些；4）當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，應(yīng)選取大些；5）汽車總質(zhì)量越大，也應(yīng)選得越大；6）柴油機(jī)工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的值應(yīng)比汽油機(jī)大些；7）發(fā)動機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小，可選取小些；8）膜片彈簧離合器選取的值可比螺旋彈簧離合器小些；9）雙片離合器的值應(yīng)大于單片離合器。 初取=1.6單位壓力0對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時應(yīng)考慮離合器的工作條件，發(fā)動機(jī)后備功率大小，摩擦

15、片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。離合器使用頻繁，發(fā)動機(jī)后備系數(shù)較小時， 0應(yīng)取小些；當(dāng)摩擦片外徑較大時，為了降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷， 0應(yīng)取小些；后備系數(shù)較大時，可適當(dāng)增大0 。 本次設(shè)計(jì)中摩擦片用石棉基材料P0=0.100.35MPa取P=0.15MPa 對于客車單片離合器，取kD=16.0。得D=309.9mm根據(jù)離合器摩擦片尺寸和系列參數(shù)表（附表1），外徑D取325mm摩擦片尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB5764-86汽車用離合器面蓋片，所選的D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過6570ms，以免摩擦片發(fā)生飛離。 計(jì)算得VD=55.765m/s 滿足條件根據(jù)離合器摩擦片尺寸和系列參數(shù)表，且

16、D=350mm得d=175mmA（面積）=Rc2=0.052m根據(jù)附表1，且D=325mm，得摩擦片厚度：h=3.5mm為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時T應(yīng)大于發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，摩擦因素µ取0.3，校核p即Tcmax=Temax=p×A×Rc×Zc×µ 1.6×350=p×0.052×0.129×2×0.3P=0.15MPa 故合格，即用石棉基材料合理。摩擦系數(shù)f=0.30,摩擦面數(shù)Z=2，在操縱機(jī)構(gòu)中采用間隙自動調(diào)整裝置，離合器間隙可以取t=0。1 vD

17、=/60×nemaxx10-3=55.7m/s<6570m/s。2 C=0.585,滿足條件0.53C0.70。3 =1.60,滿足條件1.24.0。4 d>2R0+50,且R0=（0.50.75）d/2,取R0=65mm。5 TC0為單位摩擦面積所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·m/mm2）, TC0為其許用值（N·m/mm2），根據(jù)附表2選取： TC0=0.0035MPa滿足要求。在從動盤設(shè)計(jì)時應(yīng)要滿足以下三個方面的要求：（1）為減少變速器換擋時齒輪間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小。（2）為保證汽車起步平穩(wěn)，從動盤在軸向應(yīng)有彈性。（3）為避免傳動系扭轉(zhuǎn)共振和緩

18、和沖擊載荷，從動盤上應(yīng)有扭轉(zhuǎn)減振器。其主要包含從動片，從動盤轂和摩擦片等零件的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)從動片時要盡量減輕其質(zhì)量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡可能地靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動慣量。為了使得離合器結(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做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。具有軸向彈性的從動片有以下3種結(jié)構(gòu)型式：整體式彈性從動片、分開式彈性從動片以及組合式彈性從動片。前面兩種結(jié)構(gòu)在小轎車上采用較多，在載貨汽車上則常用第三種即組合式從動片。故選組合式從動片。從動片材料與所用的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，不帶波形彈簧片的從從動片（即整體式）一般用高碳鋼或彈簧剛片沖壓而成，經(jīng)熱處理后達(dá)到硬度要求。采用波形片（

19、即分開式或組合式）時，從動片用低碳鋼，波形片用彈簧鋼。從動片直徑對照摩擦片尺寸確定。為減小從動盤轉(zhuǎn)動慣量，從動片一般較薄，通常為1.32.0mm 厚鋼板沖壓而成，取值為1.5mm。從動片的外沿部分（即波形彈簧那片）厚度在0.651.0mm之間，取值為0.8mm。花鍵轂裝在變速器第一軸前端，是離合器承受載荷最大的零件。目前，常采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵之間為動配合。 mO>|;_GK!  根據(jù)附表3，由從動盤外徑和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩可選取花鍵的結(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l=45mm，擠壓應(yīng)力=11.6MPa?；ㄦI齒工

20、作高度h=（Dd）/2=4mm花鍵尺寸的強(qiáng)度校核：花鍵側(cè)面壓力P=4Temax/(D+dZ=4×375.2/（0.040+0.032）×1=20844N擠壓應(yīng)力= =1.158×Pa=11.58Pa11.6MPa故花鍵的強(qiáng)度符合要求。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，在相對很短的時間內(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)動慣量，在短時間內(nèi)可以吸收相對高的能量，且具有較好的耐磨性能。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)

21、摩擦材料。故選有機(jī)摩擦材料。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方面。壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機(jī)扭矩時，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，常用的連接方式有以下幾種：凸臺式、鍵式、銷式和傳動片式。 _n_Zn_|,Th  現(xiàn)在使用最廣泛的是傳力片的傳動方式，因?yàn)檫@種連接方式不僅改善了傳力片的受力狀況，還簡化了壓盤的結(jié)構(gòu)，降低了對裝配精度的要求，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。 _7_nI_m_F

22、 壓盤厚度確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)： y_*k5X_  1）壓盤應(yīng)該具有足夠的質(zhì)量，以吸收結(jié)合時摩擦產(chǎn)生的熱量。 H&0_* V"1  2）壓盤應(yīng)具有足夠大的強(qiáng)度，以保證受熱時不變形。 G_%C:%33  壓盤厚度一般為1525mm。 %_*_$_ _;  取壓盤厚度為20mm在確定壓盤厚度以后，應(yīng)校對離合器接合一次時的溫升，它不應(yīng)超過810.校核公式如下：式中， -溫升； C L-滑磨功；N·m-分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比，單片離合器壓盤 =0.50;c-壓盤的比熱；C=544.28 J/（Kg·K）m

23、壓-壓盤的質(zhì)量，kg；m壓=11.58 kg一次滑磨功L=12324.47J=0.98<=810。此外，壓盤還應(yīng)與飛輪保持良好的對中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于1520g·cm。壓盤高度（從支承點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小。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，故選擇由灰鑄鐵鑄成，并添加少量合金材料，硬度為HB170227。汽車中間壓盤傳動片采用中碳鋼（35）,并進(jìn)行滲碳處理。傳動片在膜片彈簧離合器中除了承擔(dān)傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩外，還要依靠傳動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片的誰參數(shù)如下：共設(shè)3組傳動片（i=3

24、），每組3片（n=4），傳動片的幾何尺寸為：寬b=18mm，厚h=1mm，傳動片兩孔的距離l=80mm，孔的直徑d=8mm，傳動片切向布置，圓周半徑=180mm，傳動片選擇45鋼，彈性模量為E=2.1×MPa。校核傳動片的應(yīng)動：傳動片的有效長度為傳動片的彎曲總剛度： 根據(jù)上述分析，計(jì)算以上3中工況的最大驅(qū)動應(yīng)動及傳動片的最小分離動：（1）徹底分離時，按設(shè)計(jì)要求f=0, =0,由公式可知=0。（2）壓盤和離合器蓋組裝成蓋總成時，=0,通過分析計(jì)算可知，則可計(jì)算最大應(yīng)動：（3）離合器傳扭時，分正向驅(qū)動與反向驅(qū)動，出現(xiàn)在離合器摩擦片磨損到極限狀況，通過尺寸鏈的計(jì)算可知=4.74mm。 正向

25、驅(qū)動 反向驅(qū)動由上式可知，傳動片的許用應(yīng)動符合所需的應(yīng)動要求?？梢妷罕P與離合器蓋組裝成總成時最危險，由于計(jì)算載荷時比較保守，明顯偏大，因此傳動片的許用極限可取其屈服極限。鑒于上述傳動片的應(yīng)力狀況，應(yīng)選用80號鋼。（4）傳動片的最小分離動發(fā)生在新裝離合器的時候，從動盤尚未磨損，離合器在結(jié)合狀態(tài)下的彈性彎曲變形量此時最小，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)確定f=1.74mm。則：傳動片彎曲總剛度=0.32MN/m，當(dāng)f=1.74mm時，其彈性恢復(fù)動為：=×f=0.32××1.74/1000=556.8N符合要求。離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤，此外，它

26、還是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鋼板進(jìn)行沖壓，采用定位銷對中。D 設(shè)計(jì)膜片彈簧時，要利用其非特性彈性變形規(guī)律，以獲得最佳使用性能。汽車用膜片彈簧H/h一般在1.6-2.2之間，板厚h在2-4之間。取H/h=1.71膜片彈簧的彈性特性曲線，如圖所示。 圖：膜片彈簧的彈性特性曲線該曲線的拐點(diǎn)H對應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而且1H=(1M+1N2。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

27、近或在H點(diǎn)處，一般1B=(06508H且lH，以保證摩擦片在最大磨損限度入范圍內(nèi)壓緊力從F1B到F1A變化不大。當(dāng)分離時，膜片彈簧工作點(diǎn)從B變到C，為最大限度地減小踏板力，C點(diǎn)心盡量靠近N點(diǎn)。B點(diǎn)：新離合器膜片彈簧處于壓緊狀態(tài)時的工作點(diǎn)位置，一般來說，在該點(diǎn)要保證膜片彈簧有足夠的壓緊力，滿足P1=F1B ，此時，在壓盤作用處的軸向變形量1b=(06508H。1b=0.7H=0.7×5.4=3.78mmA點(diǎn)：為摩擦片磨損到極限的位置。要依據(jù)B點(diǎn)的位置再由摩擦片總磨損量求得。=ZcS0=ZcS0=2×0.7=1.4mmZc為摩擦片總的工作面數(shù) S0為每摩擦工作面最大允許磨損量，

28、在0.651.1mm之間。C點(diǎn)：為離合器分離時膜片彈簧的光盤內(nèi)工作位置。它一般在特性曲線的凹點(diǎn)附近，此時分離力較小。C點(diǎn)的位置取決于壓盤升程1f= ZcS ：S=0.8mm1f= ZcS=2×0.8=1.6mmS為徹底分離時每對摩擦片面之間的間隙，單片式可取0.751mm，雙片式可取小一點(diǎn)，約為0.5mm比值R/r的關(guān)系到碟形材料的利用。通常取R/r1.5mm，一般在1.25左右。膜片彈簧大端半徑R應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)上的要求而和摩擦片的尺寸相適應(yīng)：大于摩擦片半徑d/2。近于摩擦片外半徑D/2。此外，當(dāng)H，h及H/h不變時，增加R將有利于降低膜片應(yīng)力。膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角與內(nèi)截錐高度H關(guān)

29、系密切，=arctanH/(R-r H/(R-r，一般在9°15°范圍內(nèi)。=arctan6 /(160-132= 12.1°_pi6 2BJ  rf 主要由結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵外徑以便安裝。分離軸承作用半徑rp應(yīng)大于rf 。P_RE汽車膜片離合器分離爪數(shù)目n>12，一般為18左右，采用偶數(shù)，便于制造時模具分度；切槽寬度1約為4mm；窗孔槽寬度2（2.5 4.5）1 ；半徑rc一般說，（r-rc ）（0.81.4）2.#_zZA拉式膜片彈簧的支承作用半徑靠外，接近R而略小于R；與壓盤的接觸半徑l在里，盡量接近r而略大于r。.#_z

30、ZA膜片彈簧材料多為60Si2MnA硅錳鋼，許用應(yīng)力1500-1700Mpa。汽車離合器膜片彈簧尺寸要求嚴(yán)格，彈簧自由高度、原始錐角、內(nèi)徑、外徑、板厚及表面狀態(tài)等均要嚴(yán)格控制，載荷公差控制在8%以內(nèi)；熱處理：淬火、回火，回火后硬度為HRC44-50。 r4L*;Z%2S  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系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動系扭轉(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)動機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動能量。所以，扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能：1降低發(fā)動機(jī)曲軸

31、與傳動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動系扭振固有頻率。2增加傳動系扭振阻尼，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控制動力傳動系總成怠速時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系扭轉(zhuǎn)振動的能力。減振器的扭轉(zhuǎn)剛度和阻尼摩擦元件間的摩擦轉(zhuǎn)矩是兩個主要參數(shù)。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩和極限轉(zhuǎn)角等。極限轉(zhuǎn)矩為減振器在消除限位銷與從動盤轂缺口之間的間隙1(圖3.51時所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用

32、時的轉(zhuǎn)矩。它與發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取式中，客車：系數(shù)取1.5為了避免引起系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動機(jī)常用工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。決定于減振彈簧的線剛度及其結(jié)構(gòu)布置尺寸(圖3.51。設(shè)減振彈簧分布在半徑為R0的圓周上，當(dāng)從動片相對從動盤轂轉(zhuǎn)過弧度時，彈簧相應(yīng)變形量為Ro。此時所需加在從動片上的轉(zhuǎn)矩為式中，T為使從動片相對從動盤轂轉(zhuǎn)過弧度所需加的轉(zhuǎn)矩(N·m；K為每個減振彈簧的線剛度(Nmm；Zj為減振彈簧個數(shù)；Ro為減振彈簧位置半徑(m。根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度的定義，則式中，為減振器扭轉(zhuǎn)剛度(N·mrad。設(shè)計(jì)時可按經(jīng)驗(yàn)來初選是13 取=1.1=619

33、.1 N·mrad由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度是，受結(jié)構(gòu)及發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩一般可按下式初選取=0.12Temax=45.02N.m減振彈簧在安裝時都有一定的預(yù)緊。研究表明，增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動，這是有利的。但是不應(yīng)大于，否則在反向工作時，扭轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取=0.08 Temax=30.02 N.mR0的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取取參照附表4選取。取=8當(dāng)限位銷與從動盤轂之間的間隙1或2被消除，減振彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值時，減振彈簧受到的壓力為 =8463N減振器從預(yù)緊轉(zhuǎn)

34、矩增加到極限轉(zhuǎn)矩時，從動片相對從動盤轂的極限轉(zhuǎn)角為式中，L為減振彈簧的工作變形量。通常取3O12O，對平順性要求高或?qū)ぷ鞑痪鶆虻陌l(fā)動機(jī)，取上限。取=10O1）由于減振彈簧的作用半徑R0=66.5mm，減振彈簧個數(shù)=8，減振彈簧總壓力=8463N，則單個減振彈簧的工作負(fù)荷P=/=8463/8=1057.88N。2）彈簧中徑DC通常取1115mm左右，初選DC=14mm.3）彈簧鋼絲直徑式中：扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力=55006000kg/cm2；d1圓墊的標(biāo)準(zhǔn)值，一般取d=34mm左右。帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，取d1=4mm。4）減振彈簧剛度k=232.8 N/mm。5）彈簧有效圈數(shù)=4.27，則減振彈簧總?cè)?shù)n=

35、i+(1.52,取n=6。6）減振彈簧最小高度lmin即彈簧在最大工作負(fù)荷下的工作長度，考慮到彈簧壓縮各圈之間仍需留一定的間隙，可取lmin=n(d1+1.1d1n=26.4mm。7）減振彈簧總變形=4.5mm。8）減振彈簧自由高度l0=lmin+=30.9mm。9）減振彈簧預(yù)變形量= =0.4mm。10）減振彈簧安裝高度l= l0-=30.5mm。11）從動片相對于從動盤轂的最大轉(zhuǎn)角=4.0°。12）限位銷直徑d按結(jié)構(gòu)布置選定，一般d=9.512mm取d=10mm。13）從動盤轂缺口寬度B及彈簧安裝窗口尺寸A：為充分利用減振器的緩沖作用，將從動片上的部分窗口尺寸做得比從動盤轂上的窗

36、口尺寸稍大一些。一般推薦： mm；一般取A=2527 mm。取A=26mm，A1=26+1.5=27.5mm從動片上缺口B與限位銷直徑d之間的間隙1和2做得不一樣，并使2>1，這樣可以緩和更大的沖擊。從動盤轂缺口 取1=0.2mm，2=0.3mmB=10+0.2+0.3=10.5mm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調(diào)心式?？傮w布置見下圖3.6.1。=1.6P=0.15MPaD=325mmd=190mmh=3.5mmRc=128.75mmA（面）=0.052m摩擦片用石棉基材料f=0.30Z=2t=0組合式從動片D=325mmd=190mm從動片厚：1.5mm彈簧

37、片厚：0.8mmn=10D=40mmd=32mmt=5mmh=4mml=45mm有機(jī)摩擦材料傳動片式壓盤外徑=330mm壓盤內(nèi)徑=185mm壓盤厚度為20mm壓盤灰鑄鐵加少量合金傳動片采用中碳鋼（35），硬度HRC5562，滲碳處理。i=3n=3b=18mmh=1mml=80mmd=8mm圓周半徑=180材料45鋼E=2.1×MPa。使用5mm的08鋼板進(jìn)行沖壓，采用定位銷對中。H/h=1.71h=3.5（H=6）1b=3.78mmZc=2 ,S0=0.7=1.4mmS=0.8mm1f= 1.6mm1=1b+1f=3.78+1.6=5.38mmR/r=1.21R=160mmr=132

38、mm=12.1°rf =32mmrp =33mmn=181=3.5mm2=10mmrc =122mmP_REi_:E L=158mml=136mmTj=562.8N.m=619.1 N·mrad=45.02N.mTn=30.02 N.mR0=66.5mm=8=8463N=10ODC=14mmd1=4mmk=232.8 N/mmn=6lmin=26.4mm=4.5mml0=30.9mm=0.4mml=30.5mm=4.0°d=10mmA=26mmA1=27.5mmB=10.5mm推式自動調(diào)心式分離軸承裝置設(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)，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(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