汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文,絕對(duì)】

目錄引言 01汽車(chē)離合器分析 21．1離合器的根本組成和分類(lèi) 21．2離合器的功用 31．3汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)的根本要求 32摩擦離合器根本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)的選擇 52．1摩擦片外徑及其它尺寸確實(shí)定 52．1．1摩擦片外徑 52．1．2摩擦片內(nèi)徑 52.1.3摩擦片厚度 62.1.4校核離合器所選尺寸 73離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)計(jì)算 83．1從動(dòng)盤(pán)總成 83．1．1從動(dòng)片 93．1．2從動(dòng)盤(pán)轂 93．2壓蓋和離合器蓋 123．2．1壓盤(pán)設(shè)計(jì) 123．2．2離合器蓋設(shè)計(jì) 163．3離合器別離裝置的設(shè)計(jì) 163．3．1別離桿 163．3．2別離軸承及別離套筒 193．4圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì) 203．4．1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 203．4．2彈簧的材料及許用應(yīng)力 213．4．3彈簧的計(jì)算 213．4．4離合器的平衡 254.參考文獻(xiàn) 25摘要：汽車(chē)離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸．在汽車(chē)行駛過(guò)程中．駕駛員飛可以根據(jù)需要踩下或松開(kāi)離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)的別離和斷開(kāi)，使發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入動(dòng)力：〔1〕是汽車(chē)平穩(wěn)起步?！?〕中斷給傳動(dòng)系的動(dòng)力，配合檔位?！?〕防止傳動(dòng)系過(guò)載。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)某轎車(chē)設(shè)計(jì)的離合器。根據(jù)車(chē)輛使用條件和車(chē)輛參數(shù)，按著離合器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和要求，主要進(jìn)行以下工作；摩擦片外徑確實(shí)定，離合器后備系數(shù)確實(shí)定，單位壓力確實(shí)定。并進(jìn)行總成設(shè)計(jì)主要為；別離裝置的設(shè)計(jì)，及從動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)〔從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì)〕，及圓柱螺旋彈簧的設(shè)計(jì)等。Abstract:theclutchislocatedinbetweentheengineandtransmissionoftheflywheelcrust,screwedtheclutchassemblyfixedaftertheflywheelplane,clutchoutputshaftisgearboxinputshaft.Inautomobiledrivingprocess.Thedriversteppedontheflycanaccordingtoneedorloosentheclutch,maketheengineandtransmissiontemporarilyseparationanddisconnected,maketheenginetothetransmissioninputpower:(1)iscarsmoothstart.(2)theinterrupttotransmissionpower,cooperateagear.(3)preventtransmissionoverload.Thisdesignismainlyaimedatacardesignedclutch.Accordingtothevehicleuseconditionandvehicleparameters,accordingtotheclutchsystemdesignstepsandrequirement,mainlyforthefollowingwork;Frictionslicesdiameterdetermination,andclutchdeterminationofunitislengthened,pressuredetermination.Andassemblydesignmainlyfor,Separationdevicedesign,anddrivenplatedesign(platenhubdesign),andthedesignofcylindricalhelicalspringetc.引言離合器是汽車(chē)傳動(dòng)系的重要部件。汽車(chē)從啟動(dòng)到行駛的整個(gè)過(guò)程中，離合器它的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之問(wèn)能逐漸接合．從而保證汽車(chē)平穩(wěn)起步；替時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的聯(lián)系．以便于換檔和減少換檔時(shí)的沖擊：當(dāng)汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)能起別離作川，防止變速器等傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載，起到一定的保護(hù)作用：離合器類(lèi)似開(kāi)關(guān)．接合或斷離動(dòng)力傳遞作用，因此．任何形式的汽車(chē)都有離合裝置，只是形式不同而已。隨著科技的飛速開(kāi)展，特別是液壓技術(shù)、電子技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，汽車(chē)傳動(dòng)系發(fā)生了巨大的變化。作為傳動(dòng)系重要組成部件之一的離合器總成，擔(dān)負(fù)著傳力、減震和防止系統(tǒng)過(guò)載等重要作用。伴隨著自動(dòng)變速器技術(shù)及與之相配套的離合器技術(shù)的完善，離合器產(chǎn)品不管是性能結(jié)構(gòu)方面還是生產(chǎn)制造方面都發(fā)生了很大變化。1981年，法國(guó)人制成了摩擦片式離合器，此后浸在油中工作的濕式多片離合器逐漸取代了錐形離合器，但多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘住，致使離合器別離不徹底，造成換檔困難，所以它又逐漸被干式多片離合器取代。多片干式離合器的住要優(yōu)點(diǎn)是由于接觸面多，故接合平順柔和，保證了汽車(chē)的平穩(wěn)起步；但因片數(shù)多，從動(dòng)局部的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，還是感到換檔不夠容易。另外，中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱不良，容易引起過(guò)熱，加快了離合器的磨損，甚至燒傷和碎裂，如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器別離不徹底。隨著汽車(chē)運(yùn)輸業(yè)的開(kāi)展，離合器還要在原有的根底上不斷提高改良，一適應(yīng)新的使用條件。從國(guó)外的開(kāi)展動(dòng)向來(lái)看，近年來(lái)車(chē)輛在性能上向高速開(kāi)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，載貨汽車(chē)趨于大型化，國(guó)內(nèi)也有類(lèi)似情況。此外，隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速功率的不斷提高和汽車(chē)電子技術(shù)的高速開(kāi)展，人們對(duì)離合器的要求越來(lái)越高，離合器的使用條件也越來(lái)越苛刻。從提高離合器性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)推式膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)開(kāi)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動(dòng)操縱形式開(kāi)展。因此，提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操作，已成為離合器目前開(kāi)展趨勢(shì)。在離合器的操縱機(jī)構(gòu)中，由于重型和中型汽車(chē)的離合器壓緊彈簧的壓緊力很大，人們又采取各種助力裝置來(lái)減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，如日本產(chǎn)TKL20型重型汽車(chē)采用彈簧助力；紅巖CQ261和北京BJ370等重型車(chē)采用氣壓助力等。1汽車(chē)離合器分析1．1離合器的根本組成和分類(lèi)離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，它的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車(chē)行使過(guò)程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下離合器或松開(kāi)離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)別離或逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。其構(gòu)造如圖1－1所示，一般由主動(dòng)局部〔飛輪、離合器蓋、壓盤(pán)〕、從動(dòng)局部〔從動(dòng)盤(pán)〕、壓緊機(jī)構(gòu)〔壓緊彈簧〕、別離機(jī)構(gòu)〔別離拉桿、別離叉、別離套筒、別離軸承、別離杠桿等〕和操縱機(jī)構(gòu)〔離合器踏板〕五大局部組成。摩擦離合器按從動(dòng)盤(pán)的數(shù)目分為：?jiǎn)纹x合器和雙片離合器；按壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式分為：螺旋彈簧離合器和膜片彈簧離合器。圖1－1離合器結(jié)構(gòu)示意圖1．2離合器的功用離合器的主要功能是切斷和實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞。其主要作用：=1\*GB3①.汽車(chē)起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車(chē)平穩(wěn)起步；=2\*GB3②.在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系別離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；=3\*GB3③.限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系各零件因過(guò)載而損壞；=4\*GB3④.有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。1．3汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)的根本要求在設(shè)計(jì)離合器時(shí)，應(yīng)根據(jù)車(chē)型的類(lèi)別，使用要求制造條件以及“三化〞〔系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化〕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(jì)時(shí)必須綜合考慮以下幾點(diǎn)：=1\*GB3①.在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)藏，又能防止過(guò)載。=2\*GB3②.接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證起初起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。=3\*GB3③.別離時(shí)要迅速、徹底。=4\*GB3④.從動(dòng)局部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換檔時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。=5\*GB3⑤.應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)效果，以保證工作溫度不致過(guò)高，延長(zhǎng)壽命。=6\*GB3⑥.防止傳動(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\*GB3⑦.操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。=8\*GB3⑧.作用在從動(dòng)盤(pán)上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過(guò)程中變化要盡可能小，保證有穩(wěn)定的工作性能。=9\*GB3⑨.具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。=10\*GB3⑩.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摩擦離合器根本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)的選擇2．1摩擦片外徑及其它尺寸確實(shí)定2．1．1摩擦片外徑摩擦片外徑是離合器的根本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命。它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定的關(guān)系。顯然，傳遞大的轉(zhuǎn)矩，就需要大的尺寸。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是重要的參數(shù)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩〔N·m〕來(lái)選定時(shí)，可根據(jù)公式(2-1)式中——摩擦片外徑，mm——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·mA——和車(chē)型及使用情況有關(guān)的系數(shù)，小轎車(chē)A＝47；一般載貨汽車(chē)A＝36〔單片〕或A＝50〔雙片〕，取A＝50.所給題目中的最大轉(zhuǎn)矩為150N·m，那么摩擦片外徑為mm按照我國(guó)摩擦片尺寸標(biāo)準(zhǔn)，由表2－1最終選定摩擦片的尺寸為＝180mm。2．1．2摩擦片內(nèi)徑摩擦片的內(nèi)徑不作為一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，它和外徑有一定的關(guān)系，用比值來(lái)反映，定義為QUOTE(2-2)比值QUOTE關(guān)系到從動(dòng)片總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用性能。增加QUOTE有利于離合器的散熱和減少摩擦片內(nèi)外緣滑磨速度差。但是，過(guò)分增加QUOTE會(huì)使得摩擦片面積減小，影響其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力。按照目前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般說(shuō)來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，QUOTE取值越大。由離合器摩擦片的尺寸系列和參數(shù)表2－1取得QUOTE，內(nèi)徑＝125mm。表2－1離合器尺寸系列和參數(shù)外徑內(nèi)徑厚度內(nèi)外徑之比C’單位面積1601103.20.687106001801253.50.694132002001403.50.700160002251503.50.667221002501553.50.620302002801653.50.589402003001753.50.583466003251903.50.5855460035019540.5576780038020540.540729002.1.3摩擦片厚度對(duì)摩擦片的厚度，我國(guó)已規(guī)定了3種規(guī)格：3.2mm，3.5mm和4mm。根據(jù)離合器摩擦片的尺寸系列和參數(shù)表2－1，取厚度＝3.5mm。綜上所述，選取摩擦片外徑＝180mm，內(nèi)徑＝125mm，厚度＝3.5mm，QUOTE＝0.694.2.1.4校核離合器所選尺寸離合器尺寸的校核可用如下公式QUOTE〔2－3〕式中——摩擦片外徑，mm；——摩擦片內(nèi)徑，mm；——單位壓力，MPa；——摩擦片工作面數(shù)，單片為2，雙片為3；QUOTE——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m；QUOTE——離合器后備系數(shù)；——離合器的轉(zhuǎn)矩容量，N·m。后備系數(shù)QUOTE是離合器一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇QUOTE時(shí)，應(yīng)保證離合器應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、要防止離合器滑磨過(guò)大、要能防止傳動(dòng)系過(guò)載。因此，在選擇QUOTE時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，QUOTE不宜選取太??；為減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕便，QUOTE又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，QUOTE可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，QUOTE應(yīng)選取大些；汽車(chē)總質(zhì)量越大，QUOTE也應(yīng)選得越大；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，QUOTE可選取小些；螺旋彈簧離合器選取QUOTE值可比膜片彈簧離合器大些；雙片離合器的QUOTE應(yīng)大于單片離合器；不同車(chē)型的QUOTE值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍QUOTE為1.2～4.0.綜上所述，由于采用的是螺旋彈簧，根本上在公路上行使，取QUOTE＝1.6，摩擦系數(shù)QUOTE＝0.25，p＝0.41N/mm，內(nèi)徑＝125mm，代入〔2－3〕得：可得D＝178.56mm所求的D與按第一個(gè)求得D相近，因此所選擇的離合器尺寸。參數(shù)合理。3離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)計(jì)算3．1從動(dòng)盤(pán)總成從動(dòng)盤(pán)有兩種結(jié)構(gòu)形式：帶扭轉(zhuǎn)減振器的和不帶扭轉(zhuǎn)減震器的，本次設(shè)計(jì)中選取的是不帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量較輕，從動(dòng)盤(pán)中的從動(dòng)片直接鉚在從動(dòng)盤(pán)轂上。按從動(dòng)盤(pán)數(shù)可分為單片離合器、雙片離合器和多片離合器，單片離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)局部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證別離徹底、接合平順。雙片離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力較大，徑向尺寸較小，接合平順。但中間壓盤(pán)通風(fēng)散熱不良，別離不夠徹底。多片離合器主要用于行星齒輪變速器換檔機(jī)構(gòu)中，它具有接合平順柔和、摩擦說(shuō)明溫度較低、磨損較小，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于重型牽引車(chē)和自卸車(chē)上。根據(jù)課題及參照同類(lèi)產(chǎn)品，本次設(shè)計(jì)選取雙片離合器。從動(dòng)盤(pán)由從動(dòng)片、摩擦片和從動(dòng)盤(pán)轂等3個(gè)根本局部組成。3．1．1從動(dòng)片設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)應(yīng)滿足以下要求：1、設(shè)計(jì)時(shí)要盡量減少其重量，并使其質(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(dòng)慣量；2、為了使離合器接合平順，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。采用具有軸向彈性的從動(dòng)片結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜，此外由于軸向彈性需要增加別離行程才能保證離合器的徹底別離。因此在一些情況下〔如雙片離合器〕，從動(dòng)片采用剛性的更有利。根據(jù)題目要求，本次設(shè)計(jì)選取的從動(dòng)片不做成具有軸向彈性的。這首先是因?yàn)殡p片離合器的接合過(guò)程本身就比擬平順；其次，假設(shè)雙片離合器從動(dòng)片做成彈性的，其結(jié)果是要大大增加踏板的工作行程〔或是要縮小離合器傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比而使踏板操縱力增大〕，才能保證離合器的別離徹底。顯然，這些都不利于離合器的操縱。無(wú)論何種從動(dòng)片都要保證其結(jié)構(gòu)形狀的熱穩(wěn)定性，防止翹曲變形，以免摩擦面片壓力不均。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，參照同類(lèi)產(chǎn)品，選取從動(dòng)片的材料為50熱處理HRC40～50，外徑為280mm。3．1．2從動(dòng)盤(pán)轂發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是從動(dòng)盤(pán)轂的花鍵孔輸出，變速器第一軸花鍵軸就插在該花鍵孔內(nèi)。從動(dòng)盤(pán)轂和變速器第一軸的花鍵結(jié)合方式，目前都采用齒側(cè)定心的矩形花鍵?；ㄦI之間為動(dòng)配合，這樣，在離合器別離和結(jié)合過(guò)程中，從動(dòng)盤(pán)轂?zāi)茉诨ㄦI軸上自由滑動(dòng)。為了保證從動(dòng)盤(pán)轂在變速器第一軸上滑動(dòng)不產(chǎn)生歪斜，影響離合器的徹底別離，從動(dòng)盤(pán)轂的軸向長(zhǎng)度不宜過(guò)小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對(duì)在艱難情況下工作的離合器，其盤(pán)轂的長(zhǎng)度更大，可達(dá)花鍵外徑的1.4倍。1．從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸選擇根據(jù)GB1144－1974選定從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸系列表3－1選取其尺寸入下：從動(dòng)盤(pán)外徑＝225mm，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩QUOTE＝150N·m，花鍵齒數(shù)＝10，花鍵外徑QUOTE＝32mm，花鍵內(nèi)徑QUOTE＝26mm，齒厚＝4mm，有效長(zhǎng)度＝30mm，擠壓應(yīng)QUOTE11.5MPa。表3－1從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸系列從動(dòng)盤(pán)外徑D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩/N·m花鍵齒數(shù)n花鍵外徑D/mm花鍵內(nèi)徑d/mm鍵齒寬b/mm有效齒長(zhǎng)l/mm擠壓應(yīng)力/MPa16050102318320101807010262132011.820011010292342511.322515010322643011.525020010352843510.428028010353244012.730031010403254010.732538010403254511.635048010403255013.238060010403255515.241072010453656013.143080010453656513.545095010524166512.5摩擦片與從動(dòng)片之間有兩種緊固方法：鉚接法和粘接法，本次設(shè)計(jì)中選取鉚接法，其優(yōu)點(diǎn)是可靠及磨損后換裝摩擦片方便。2．從動(dòng)盤(pán)轂花鍵的強(qiáng)度校核①花鍵齒的側(cè)面壓力〔3-1〕式中――從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目。因此②擠壓應(yīng)力〔3-2〕式中h――花鍵齒的工作高度，m，。因此MPa所以符合要求。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、參照同類(lèi)產(chǎn)品，選取從動(dòng)盤(pán)摩擦材料為石棉基摩擦材料。采用它的原因是，一方面石棉有良好的耐熱性能，而另一方面它又得到銅絲或鋅絲的加強(qiáng)，可以說(shuō)是一種性能比擬良好的摩擦材料.3．2壓蓋和離合器蓋3．2．1壓盤(pán)設(shè)計(jì)壓盤(pán)的設(shè)計(jì)包括傳力方式的選擇及其幾何尺寸確實(shí)定兩個(gè)方面。1．壓盤(pán)傳力方式的選擇壓盤(pán)是離合器的主動(dòng)局部，在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它必須和飛輪有一定的聯(lián)系，但這種聯(lián)系又應(yīng)允許壓盤(pán)在離合器別離過(guò)程中能自由地做軸向移動(dòng)，使壓盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)脫離接觸。壓盤(pán)和飛輪間常用的連接方式有：凸臺(tái)式、鍵式、銷(xiāo)式。在雙片離合器中一般都采用綜合式的連接方法，即中間壓盤(pán)通過(guò)鍵，壓盤(pán)那么通過(guò)凸臺(tái)。還可以用銷(xiāo)子傳力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、參照磁品，采用6個(gè)傳力銷(xiāo)將飛輪與中間壓盤(pán)、壓盤(pán)連接在一起。傳力銷(xiāo)的尺寸為，壓盤(pán)上的傳力銷(xiāo)尺寸為。傳力銷(xiāo)的材料為中碳鋼〔35號(hào)鋼〕，壓盤(pán)材料為灰鑄鐵。2．傳力銷(xiāo)的強(qiáng)度校核圖3-1傳力銷(xiāo)的受力圖由圖3-1可知，傳力銷(xiāo)同時(shí)承受由力、所引起的彎曲應(yīng)力和〔接合時(shí)的彈簧壓緊力〕引起的拉伸應(yīng)力。此外，傳力銷(xiāo)外表在寬度與的范圍內(nèi)還受其和的擠壓作用。其強(qiáng)度校核如下。1〕拉彎復(fù)合應(yīng)力①作用力〔3-3〕〔3-4〕式中――發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，N·m；――傳力銷(xiāo)數(shù)目；――力和的作用半徑，m。因此NN②傳力銷(xiāo)的彎曲應(yīng)力〔3-5〕式中――彎矩，N·m，；――傳力銷(xiāo)根部直徑，cm；――傳力銷(xiāo)抗彎截面模量，；――力和的作用力臂，cm。因此，Mpa<MPa③傳力銷(xiāo)的拉伸應(yīng)力〔3-6〕因此MPa④傳力銷(xiāo)的復(fù)合應(yīng)力〔3-7〕因此=3.08+7.35=10.43MPa2)傳力銷(xiāo)的擠壓應(yīng)力〔MPa〕〔3-8〕〔MPa〕〔3-9〕式中，――傳力銷(xiāo)的直徑，cm；――作用寬度，cm。因此MPaMPa經(jīng)校核，傳力銷(xiāo)的強(qiáng)度符合要求。3．壓盤(pán)幾何尺寸確實(shí)定在摩擦片的尺寸確定后與它摩擦相接觸的壓盤(pán)內(nèi)、外徑尺寸也就根本確定下來(lái)了。這樣，壓盤(pán)幾何尺寸歸結(jié)為如何去確定它的厚度。壓盤(pán)厚度確實(shí)定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)：①壓盤(pán)應(yīng)具有足夠的質(zhì)量；②壓盤(pán)應(yīng)具有較大的剛度。因此，壓盤(pán)一般都做得比擬厚〔一般不小于10mm〕，而且在內(nèi)緣做成一定錐度以彌補(bǔ)壓盤(pán)因受熱變形后內(nèi)緣的凸起。此外，壓盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)注意加強(qiáng)通風(fēng)冷卻，如雙片離合器的中間壓盤(pán)體內(nèi)開(kāi)有許多徑向通風(fēng)孔。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、參照同類(lèi)產(chǎn)品，本次設(shè)計(jì)選取的壓盤(pán)外徑為330mm，內(nèi)徑為163mm，厚度為15mm，材料為3號(hào)灰鑄鐵。4．滑磨功的計(jì)算離合器滑磨的嚴(yán)重程度常用滑磨功的大小來(lái)衡量。它指的是離合器在接合過(guò)程中有多少機(jī)械能變成熱能。離合器的滑磨功越大，意味著變成熱能的數(shù)量越多，那么零件的發(fā)熱和磨損也就越嚴(yán)重。計(jì)算公式如下：(3-10)(3-11)式中――汽車(chē)整車(chē)質(zhì)量轉(zhuǎn)化相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)慣量，㎏·㎡2――離合器開(kāi)始滑磨時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)角速度，；――汽車(chē)總質(zhì)量，Kg；――車(chē)輪滾動(dòng)半徑；――主傳動(dòng)比；――變速器傳動(dòng)比。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、參照同類(lèi)產(chǎn)品，選取輪胎規(guī)格為9.00－20，那么=7.63，=6.24，=475mm，=8025kg。因此㎏·㎡㎏·㎡3．2．2離合器蓋設(shè)計(jì)離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過(guò)它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一局部轉(zhuǎn)矩給壓盤(pán)。此外它還是離合器壓緊彈簧和別離桿的支承殼體。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意以下幾個(gè)問(wèn)題：剛度問(wèn)題離合器別離桿支承在離合器蓋上，如果蓋的風(fēng)度不夠，那么當(dāng)離合器分享時(shí)，可能會(huì)使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會(huì)降低離合器操縱局部的傳動(dòng)效率，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致分享不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會(huì)造成變速器換檔困難。通風(fēng)散熱為了加強(qiáng)離合器的冷卻，離合器蓋上必須開(kāi)許多通風(fēng)窗口。對(duì)中問(wèn)題離合器蓋內(nèi)裝有壓盤(pán)、別離桿、壓緊彈簧等零件，因此它相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪曲軸中心線必須要有良好的定心對(duì)中，否那么會(huì)破壞系統(tǒng)整體的平衡，嚴(yán)重影響離合器的正常工作。對(duì)中方式常用的有以下兩種：一是用止口對(duì)中，鑄造的離合器蓋以外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口對(duì)中。二是用定位銷(xiāo)或定位螺栓對(duì)中。3．3離合器別離裝置的設(shè)計(jì)3．3．1別離桿1〕別離桿結(jié)構(gòu)型式的選擇在離合器別離和接合的過(guò)程中，踏板與壓盤(pán)之間的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系最后的環(huán)節(jié)為別離桿。周布螺旋彈簧離合器的別離桿數(shù)目一般采用3～6個(gè)。別離桿的結(jié)構(gòu)型式與壓緊彈簧的類(lèi)型有著密切的關(guān)系。本次設(shè)計(jì)選用的是周布彈簧離合器，采用6個(gè)別離桿。在沿圓周分布的圓柱螺旋彈簧離合器中常見(jiàn)的別離桿結(jié)構(gòu)有以下幾種類(lèi)型，如圖3-2所示。圖3－2別離桿結(jié)構(gòu)圖3-2〔a〕是鍛造后經(jīng)加工制成的。與圖中其他三種結(jié)構(gòu)相比，它的加工量最大，結(jié)構(gòu)也比擬復(fù)雜。圖3-2〔b〕所示是一些重型汽車(chē)上采用的結(jié)構(gòu)。別離桿也是鍛制的。由于鉸鏈處全部采用了滾針軸承，因此具有摩擦損失小、傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。另外它的調(diào)整螺母在離合器上，所以調(diào)整也比擬方便。圖3-2〔c〕中，別離桿由鋼板沖壓而成，加工比擬簡(jiǎn)單，而且調(diào)整螺釘在別離桿外端，調(diào)整也比擬方便。圖3-2〔d〕所示的是中小型汽車(chē)上采用的結(jié)構(gòu)。這種被稱(chēng)為擺動(dòng)塊式的別離桿也是由鋼板沖壓而成的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。別離桿在壓盤(pán)上的支承方式也很簡(jiǎn)單。此外它還具有磨損小、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)，所以目前在中小型汽車(chē)上采用很多。綜上所述，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、參照同類(lèi)產(chǎn)品，選擇圖3-2〔c〕所示的別離桿結(jié)構(gòu)，由低碳鋼板〔08鋼板〕沖壓而成。2〕別離桿設(shè)計(jì)別離桿設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題：①別離桿要有足夠的剛度在別離離合器時(shí)，別離桿要承受很大的力，如果剛度不夠，會(huì)引起較大的變形，這不僅要降低離合器操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，甚至還可能出現(xiàn)離合器別離不徹底。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要設(shè)法增加別離桿的剛度，提高其抗彎曲的能力，以減少在受力時(shí)的變形。從圖2-2所列舉的結(jié)構(gòu)中可以看到，別離桿都有加強(qiáng)筋。②別離桿的鉸接處應(yīng)防止運(yùn)動(dòng)上的干預(yù)別離離合器時(shí)，壓盤(pán)沿其軸線做平行移動(dòng)，別離桿與壓盤(pán)的鉸接點(diǎn)也跟著壓盤(pán)一起平移。與此同時(shí)，這個(gè)鉸接點(diǎn)還必須繞別離桿的中間支點(diǎn)作圓弧運(yùn)動(dòng)。顯然，同一個(gè)點(diǎn)同時(shí)做兩種運(yùn)動(dòng)是不可能的，這就是所說(shuō)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)現(xiàn)象。為了防止這種運(yùn)動(dòng)干預(yù)，保證離合器能順利別離，在別離桿鉸接處的結(jié)構(gòu)上必須采取相應(yīng)的措施。在圖2-2〔c〕結(jié)構(gòu)中，別離桿的支撐叉與離合器的連接處采用了帶球面的調(diào)整螺母，而且支撐叉與離合器蓋的孔之間還留有間隙。與圖2-2〔b〕相比，其活動(dòng)支點(diǎn)不在中間而是在別離桿外端與壓盤(pán)的鉸接處。這樣，在離合器別離時(shí)，支撐叉可在離合器蓋的孔中擺動(dòng)，以防止別離桿的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。③別離桿內(nèi)端的高度可以調(diào)整為了保證在離合器別離時(shí)別離軸承能同時(shí)壓緊所有的別離桿，使每個(gè)別離桿的受力均衡，并使壓盤(pán)不致產(chǎn)生歪斜，造成離合器別離不徹底和結(jié)合過(guò)程中離合器的抖動(dòng)現(xiàn)象，要求各別離桿的內(nèi)端必須在平行于壓盤(pán)的同一平面上〔其高度差一般不超過(guò)0.2mm〕。為了到達(dá)這個(gè)要求，別離桿在結(jié)構(gòu)上都有相應(yīng)的調(diào)整環(huán)節(jié)，我們是通過(guò)調(diào)整別離桿外端的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。④別離桿的鉸接處應(yīng)采用滾針軸承或刀口支撐為了減少磨損和提高效率，別離桿的鉸接處應(yīng)采用滾針軸承或刀口支撐。3．3．2別離軸承及別離套筒別離軸承在工作中主要承受軸向力。在別離離合器時(shí)，猶豫別離軸承的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，它同時(shí)還承受徑向力。所以在離合器中采用的別離軸承主要有徑向推力軸承和推力軸承兩種。徑向推力類(lèi)適用于高速、第軸向負(fù)荷的情況，而推力類(lèi)那么適用低速、高軸向負(fù)荷的情況。除此之外，在某些輕型汽車(chē)上還采用由浸油的碳和石墨混合壓制而成的滑動(dòng)止推軸承。在以往的設(shè)計(jì)中，別離軸承在內(nèi)圈通常壓配在鑄造的別離套筒上，而別離套筒那么裝在變速器第一軸軸承蓋套管外軸頸上，可以自由移動(dòng)，別離離合器時(shí)軸承內(nèi)座圈不動(dòng)，外座圈旋轉(zhuǎn)。在離合器處于結(jié)合狀態(tài)時(shí)，別離軸承的端面與別離桿的內(nèi)端之間應(yīng)留有間隙QUOTE＝3～4mm，以備在摩擦片磨損的情況下，別離桿內(nèi)端后退而不致阻礙壓盤(pán)繼續(xù)壓緊摩擦片，以保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。這個(gè)間隙反映在踏板上為一段自由行程?，F(xiàn)在離合器操縱中常裝有間隙自動(dòng)調(diào)整裝置，那么QUOTE＝0，踏板自由行程可減小。因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、參照同類(lèi)產(chǎn)品，選取角接觸球軸承，它能同時(shí)承受徑向、軸向聯(lián)合載荷，公稱(chēng)接觸角越大，軸向載荷能力也越大。離合器別離軸承型號(hào)為：7011AC〔〕，外形尺寸為：內(nèi)徑=55mm，外徑=90mm，寬度=18mm。軸承套筒座是用尼龍和玻璃纖維材料模壓成形，為例減輕摩擦磨損，制作時(shí)在套筒座中加有1%的二硫化鉬，起著自潤(rùn)滑作用。套筒座的內(nèi)孔開(kāi)有矩形鍵槽，目的是減少滑動(dòng)阻力，減緩來(lái)自變速器軸承蓋套筒的振動(dòng)，同時(shí)也起到通風(fēng)散熱和導(dǎo)屑的作用。別離套筒上開(kāi)有用來(lái)注潤(rùn)滑油的缺口，而在離合器殼上裝有注油杯，并用軟管〔或硬管〕通到別離套筒的缺口處，在別離套筒內(nèi)還有一定的空間供儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。為例保存潤(rùn)滑油并防止它飛濺到離合器摩擦片上，別離軸承外圈包有薄鋼板沖壓成的防護(hù)罩。3．4圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)3．4．1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)壓緊彈簧沿著離合器壓盤(pán)圓周布置時(shí)，通常都用圓柱螺旋彈簧。螺旋彈簧的兩端拼緊并磨平，這樣就可使彈簧的兩端支撐面較大，各圈受力均勻，且彈簧的垂直度偏差較小。為了保證離合器摩擦片上有均勻的壓緊力，螺旋彈簧的數(shù)目一般不得少于6個(gè)，而且應(yīng)該隨摩擦片外徑的增大而增加彈簧的數(shù)目。此外，在布置圓柱彈簧時(shí)，要注意別離桿的數(shù)目，使彈簧均勻布于別離桿之間。因此，彈簧的數(shù)目應(yīng)該是別離桿的倍數(shù)，即式中m——為任意正整數(shù)。在設(shè)計(jì)圓柱螺旋彈簧時(shí)，應(yīng)根據(jù)摩擦片，選定彈簧的數(shù)目，并根據(jù)離合器工作總壓力，確定每個(gè)彈簧的工作壓力：式中QUOTE——工作總壓力，N；——離合器壓簧的數(shù)目。摩擦片外徑為180mm時(shí)，周布圓柱螺旋彈簧的數(shù)目一般為6個(gè)，故取=6.設(shè)計(jì)上，每一個(gè)周布圓柱螺旋彈簧的工作壓力P應(yīng)不超過(guò)1000N。周布?jí)壕o彈簧的外徑通常限制在27～40mm之間。這樣，便于把同樣的壓簧裝在不同尺寸的離合器上。有的離合器廠，有時(shí)還把用得較多的一些彈簧的工作高度做成相同的尺寸，而用改變鋼絲直徑和工作圈數(shù)的方法，以獲得彈簧不同壓緊力，有利于壓簧在不同的離合器上通用。3．4．2彈簧的材料及許用應(yīng)力離合器周布螺旋彈簧的鋼絲直徑一般在4mm左右，由于其直徑不大，周?chē)h(huán)境的工作溫度特也在正常范圍之內(nèi)，所以彈簧的材料大都選用65Mn鋼或碳素彈簧鋼。碳素彈簧鋼的特點(diǎn)是：價(jià)格低廉，原材料來(lái)源方便，鋼中雜質(zhì)較少，在相同外表狀態(tài)及熱處理?xiàng)l件下，它的疲勞性能他也不低于合金鋼彈簧。錳彈簧鋼與碳素彈簧鋼比擬，優(yōu)點(diǎn)是：淬性好和強(qiáng)度高，脫碳傾向小，雖然它有過(guò)熱敏感性和回火脆性的缺點(diǎn)，但錳彈簧鋼價(jià)格廉價(jià)，原材料易得，故很適合于做離合器彈簧。彈簧材料的許用應(yīng)力[t]必須按照彈簧的工作特點(diǎn)來(lái)確定。一般彈簧按工作特點(diǎn)及所受負(fù)荷的類(lèi)型可分為3類(lèi):1類(lèi)：受動(dòng)載荷的彈簧；2類(lèi)：受靜負(fù)荷或負(fù)荷均勻增加的彈簧；3類(lèi)：不重要的彈簧。由于彈簧的許用應(yīng)力受材料、負(fù)荷特點(diǎn)、制造工藝等因素的影響，因此要根據(jù)具體情況規(guī)定許用應(yīng)力值。對(duì)于汽車(chē)離合器的壓簧來(lái)說(shuō)其符合狀況介于1類(lèi)和2類(lèi)之間，按照目前我國(guó)的工藝條件，一般推薦其許用應(yīng)力為800Mpa左右。離合器的壓簧由于其簧絲直徑較小，可用冷卷法制成，卷成后一般不再淬火處理，只需要低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力。3．4．3彈簧的計(jì)算摩擦片外徑=180mm，壓緊彈簧的數(shù)目=6，離合器的總壓緊=5925.8N。彈簧的相關(guān)計(jì)算如下：工作總壓力2〕每一個(gè)彈簧的工作壓力N材料選用65Mn鋼3〕彈簧絲直徑QUOTE(3-14)式中，=785N，初選彈簧指數(shù)〔旋繞比〕姐姐=6，曲度系數(shù)=1.15，選=800Mpa，代入上式得mm取鋼絲標(biāo)準(zhǔn)直徑QUOTE=5.0mm4〕由結(jié)構(gòu)上確定彈簧的外徑=35mm5〕彈簧中徑因此mm6〕彈簧指數(shù)〔旋繞比〕因此