汽車設(shè)計(jì):第二章離合器設(shè)計(jì)

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1、上海工程技術(shù)大學(xué)第二章 離合器設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)第六節(jié) 離合器的操縱結(jié)構(gòu)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、功用1、保證汽車平穩(wěn)起步;2、換擋時(shí)可減少齒輪輪齒間的沖擊;3、防止傳動(dòng)系零部件過載損壞;4、降低傳動(dòng)系的振動(dòng)和噪聲。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述二、組成包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱結(jié)構(gòu)四部分(P52圖)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第一節(jié)

2、第一節(jié) 概述概述三、設(shè)計(jì)要求1. 能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩2. 主、從動(dòng)部分分離要徹底3. 接合平順,確保起步平穩(wěn)4. 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小5. 吸熱能力強(qiáng),散熱性能好6. 避免扭振,并具有吸振、緩沖、減少噪聲的能力7. 操縱輕便、準(zhǔn)確,以減輕駕駛員疲勞8. 作用到摩擦襯片上的正壓力和摩擦系數(shù)變化要小9. 應(yīng)有足夠強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡,保證工作可靠,壽命長(zhǎng)10 .結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、質(zhì)量小,制造工藝性好,拆裝、維修、調(diào)整方便第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析一、分類分類依據(jù) 分類 備注 單片 轎、輕型車 雙片 重、輕型車 從動(dòng)盤數(shù)

3、目 多片 圓周布置 輕、中型車 中央布置 重型車 壓緊彈簧布置形式 斜向布置 圓柱彈簧 圓錐彈簧 重型車 壓緊彈簧種類 膜片彈簧 各式汽車 拉式 作用力方向 推式 第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)周布彈簧離合器周布彈簧離合器優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便便缺點(diǎn):小車、輕型車,由缺點(diǎn):小車、輕型車,由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高,周置彈于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高,周置彈簧受離心力向外突出,壓簧受離心力向外突出,壓緊力降低緊力降低第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)中央彈簧離合

4、器中央彈簧離合器趨勢(shì):用矩形斷面圓錐彈簧趨勢(shì):用矩形斷面圓錐彈簧優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):軸向尺寸小軸向尺寸小壓緊力由杠桿機(jī)構(gòu)變大壓緊力由杠桿機(jī)構(gòu)變大后,踏板力可減小后,踏板力可減小與壓盤不直接接觸,不與壓盤不直接接觸,不會(huì)受熱退火會(huì)受熱退火調(diào)整壓緊力較容易,調(diào)整壓緊力較容易,多多用于重型車用于重型車第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)斜置彈簧離合器(1)襯片磨損后,彈簧伸長(zhǎng),則F,但后,cos,使得F基本不變第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)(2)離合器分離時(shí),彈簧被壓縮,則F,但后,cos,使得F基本不變第二章第二章 離合器

5、設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析二、從動(dòng)盤數(shù)的選擇第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析三、膜片彈簧離合器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(1)有較理想的非線性特性,彈簧壓力在襯片磨損范圍內(nèi)基本不變,因而傳遞轉(zhuǎn)矩大致不變;(2)兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,零件數(shù)目少,質(zhì)量?。唬?)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)壓緊力下降極小,性能穩(wěn)定(4)壓力分布均勻,摩擦片磨損均勻(5)通風(fēng)散熱好,使用壽命長(zhǎng)(6)膜片彈簧中心與離合器中心重合,平衡性好缺點(diǎn)制造工藝復(fù)雜 ,成本高,對(duì)材質(zhì)和精度要求高第二章第二章 離合器設(shè)

6、計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析三、膜片彈簧離合器特點(diǎn)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析三、膜片彈簧離合器拉式和推式主要區(qū)別膜片彈簧安裝方向相反,支承方式不同形式 特點(diǎn) 拉式 推式 膜片彈簧大端 支承在離合器蓋上 壓在壓盤上 膜片彈簧中部 壓到壓盤上 支撐在支點(diǎn)上 分離軸承移動(dòng)方向 向右 向左 第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析三、膜片彈簧離合器拉式和推式當(dāng)

7、離合器尺寸、Temax相同時(shí) 。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析三、膜片彈簧離合器支承形式推式膜片彈簧的支承形式雙支承環(huán)單支承環(huán)無(wú)支承環(huán)拉式膜片彈簧的支承形式無(wú)支承環(huán)單支承環(huán)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析離合器的結(jié)構(gòu)方案分析四、壓盤的驅(qū)動(dòng)方式凸塊窗口式傳力銷式 鍵塊式 彈性傳動(dòng)片式第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇一、離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力1、取決于摩擦

8、面間的靜摩擦力矩:Tc=fFZRc式中:F為工作壓力;f為摩擦因數(shù),0.250.30;Z為摩擦面數(shù);Rc為平均摩擦半徑。2、平均摩擦半徑假設(shè)壓力分布均勻,將分布力等效為集中力,得:當(dāng)d/D0.6時(shí),有:4dDRc)(3R22233rRrRc第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇一、離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力3、摩擦面的單位壓力p0:得到靜摩擦力矩4、離合器的后備系數(shù) 離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比, =Tc/Temax。為了保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩,要求必須大于1。)(4220dDFp)1 (12330cDf

9、ZpTc第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇二、后備系數(shù)的選擇考慮以下因素,不宜選取過大。防止傳動(dòng)系過載緊急接合離合器,T傳(23)Temax不松開離合器、緊急制動(dòng),T傳=(1520)Temax保證離合器尺寸小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。減少踏板力,操縱輕便。(單位壓力?。┌l(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)多,轉(zhuǎn)矩平穩(wěn), 可取小些。膜片彈簧離合器可以取小。(壓緊力穩(wěn)定)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇二、后備系數(shù)的選擇下列因素要求不宜選取過小。襯片磨損后,仍能可靠傳遞Temax,宜取大些。防止離

10、合器接合時(shí)滑磨過大,導(dǎo)致壽命下降;使用條件惡劣,有拖掛,為提高起步能力;柴油機(jī)因工作粗暴,轉(zhuǎn)矩不平穩(wěn),宜取大些。 第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇三、單位壓力p0 影響 p0取值的因素 要求 p0 備注 離合器使用頻繁時(shí) 取小 工作條件 發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率小 取小 如農(nóng)村、市內(nèi) 襯片外徑 D大時(shí) 取小 線速度提高、磨損增加 后備系數(shù) 較大 取大 材料 材料 p0 MPa石棉基材料 0.100.35粉末冶金材料 0.350.50金屬陶瓷 0.701.50第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參

11、數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇四、摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦材料選定,發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩已知,適當(dāng)選取后備系數(shù)和單位壓力,可估算:摩擦片外徑也可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩按經(jīng)驗(yàn)公式選用式中KD為直徑系數(shù),取值見表2-3。 參數(shù) 車型 直徑系數(shù) KD 轎車 14.6 單片 16.018.5 貨車 雙片 13.515.0 重型貨車 22.524.0 30max)1 (123cfZpTDemaxeDTKD 第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇四、摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b當(dāng)D確定后,d可按d/D在0.530.70來(lái)確定;

12、D不變時(shí),若d取小時(shí):摩擦面積增加,Tc增加;但壓力分布不均勻;內(nèi)外圓圓周速度差別大;減振器安裝困難。D、d、b應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB/T5764-1998汽車用離合器面片。所選D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過65-70m/s,以免摩擦片發(fā)生飛離。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇五、摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和間隙t摩擦因數(shù)取決于摩擦片所用材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素摩擦片材料主要有石棉基材料、粉末冶金和金屬陶瓷等。石棉基材料摩擦因數(shù)受工作溫度、單位壓力和滑磨速度影響較大,而粉末冶金和金屬陶瓷的摩擦因數(shù)較大且穩(wěn)定。各種材料

13、的f見表2-3。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇離合器主要參數(shù)的選擇五、摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和間隙t摩擦面數(shù)為離合器從動(dòng)盤數(shù)的兩倍,決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及結(jié)構(gòu)尺寸。離合器間隙是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí),為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完全接合,在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙,一般為3-4mm。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、離合器基本參數(shù)的優(yōu)化1. 設(shè)計(jì)變量=Tc/Temax=fFZRc/ Temax;取決于F、

14、D、d。 p0=4F/(D2-d2),p0取決于 F、D、d。離合器基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量為:TT321dDFxxxX第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、離合器基本參數(shù)的優(yōu)化2. 目標(biāo)函數(shù)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是,在保證性能的條件下結(jié)構(gòu)尺寸(D、d)盡可能小。即目標(biāo)函數(shù): 4min22dDxf第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、離合器基本參數(shù)的優(yōu)化3. 約束條件1) D應(yīng)保證 Vd 6570m/s2) 0.53c0.703) 1.2 4.04) d2R0+50,R

15、0為減振彈簧位置半徑5) 單位面積傳遞的轉(zhuǎn)矩6) 7) 單位摩擦面積的滑磨功w00224cccTTTZ DdMPapMPa50. 110. 00 wdDZWw)(4222g202ra2e2iirm1800nW1500r/min2000r/mine貨車取轎車取n第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、膜片彈簧的彈性特性1. 碟簧子午斷面坐標(biāo)系 膜片彈簧受載后,碟簧子午斷面繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),該點(diǎn)切向應(yīng)變與應(yīng)力均為零,稱之為中性點(diǎn)。將坐標(biāo)原點(diǎn)取在中性點(diǎn)處。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器

16、的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、膜片彈簧的彈性特性2. 膜片彈簧的變形第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、膜片彈簧的彈性特性3. 碟簧變形與載荷的關(guān)系 21111112112111216/lnhrRrRHrRrRHrRrREhfF式中:H內(nèi)截錐高;h板厚; R、r自由狀態(tài)時(shí)大、小端半徑; R1 、 r1壓盤、支撐環(huán)加載點(diǎn)半徑;第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、膜片彈簧的彈性特性4. 分離指變形與載荷的關(guān)系11112rRrrf11112FrrrRFf22fF 12fF 21f

17、F 第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算1. 切向應(yīng)力在碟簧子午斷面中的分布xeyxEt) 2/(12=0的等應(yīng)力線:y=(-/2)xK點(diǎn)為所有等應(yīng)力線交點(diǎn):(-e,- (-/2)e )第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算2. 碟簧最大切向應(yīng)力點(diǎn)最大壓應(yīng)力在B點(diǎn)(-(e-r), h/2)變形過程中,壓應(yīng)力最大值對(duì)應(yīng)的夾角:最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在A點(diǎn)22122hrererEtBrehp2第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)

18、大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算3. B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力在分離軸承推力作用下,B點(diǎn)還受彎曲作用。彎曲應(yīng)力:根據(jù)最大切應(yīng)力理論,B點(diǎn)的當(dāng)量應(yīng)力為:60Si2MnA材料的許用應(yīng)力為15001700MPa。226hnbFrrrfrBtBrBjB第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、膜片彈簧基本參數(shù)的選擇1. H/h 和 hH/h決定了膜片彈簧彈性特性曲線的形狀。推薦 H/h =1.52.0, h =24mm第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的

19、設(shè)計(jì)與計(jì)算四、膜片彈簧基本參數(shù)的選擇2. R/r和R、r的選擇比值R/r大,則材料利用率低;彈簧剛度大;彈性特性曲線受直徑誤差影響大;應(yīng)力越高。推薦R/r =1.201.35推式:R Rc(摩擦片平均半徑);拉式: r Rc3.= 915第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、膜片彈簧基本參數(shù)的選擇4. 膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇拐點(diǎn)H對(duì)應(yīng)著膜片彈簧壓平的位置;工作點(diǎn)B一般取在凸點(diǎn)M和拐點(diǎn)H之間,靠近H點(diǎn)處。1B =(0.81.0)1H5. 分離指數(shù)目n12n24,一般取18第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第四節(jié)第

20、四節(jié) 離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算五、膜片彈簧材料及制造工藝1. 材料:60Si2MnA 或 50CrVA2. 工藝:強(qiáng)壓處理:在分離方向上,使之過位移38次;塑性 變 形 產(chǎn) 生反向殘余應(yīng)力 ,使 疲 勞 壽 命 提 高5%30%。 凹面或雙面噴丸處理:表層產(chǎn)生塑性變形,形成強(qiáng)化層,提高疲勞壽命。分離指端部高頻淬火與鍍鉻:可提高耐磨能力膜片彈簧與壓盤接觸圓處擠壓處理:防止產(chǎn)生裂紋第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)一、組成與功用1. 組成彈性元件和阻尼元件(阻尼片)2. 功用降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)剛度;增加傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)阻尼,抑制扭轉(zhuǎn)共

21、振振幅;控制怠速時(shí)的扭振和噪聲;緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷。3. 彈性特性:線性和非線性第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)二、參數(shù)選擇1. 極限轉(zhuǎn)矩Tj:是指減振器消除限位銷與從動(dòng)盤轂缺口之間間隙1時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。 Tj =(1.52.0)Temax2. 扭轉(zhuǎn)角剛度k式中:K彈簧線剛度 Z j彈簧數(shù)R0 彈簧分布半徑合理的扭轉(zhuǎn)角剛度可以使系統(tǒng)的共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。初選時(shí),取 k 13Tj 。201000RKZkj第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)

22、減振器的設(shè)計(jì)二、參數(shù)選擇3. 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩T合理選擇T,可以有效消除扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。初選T =(0.060.17)Temax4. 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩TnTn增大,共振頻率將減小,但不應(yīng)大于T 。初選 Tn = (0.050.15)Temax 5. 減振彈簧位置半徑R0R0盡可能大一些,一般R0=(0.600.75)d/2。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)二、參數(shù)選擇6. 減振彈簧個(gè)數(shù)Zj根據(jù)摩擦片外徑選取。7. 減振彈簧總壓力F限位銷與從動(dòng)盤轂之間的間隙被消除時(shí)的彈簧受到的壓力。F =Tj / R08. 極限轉(zhuǎn)角j L為彈簧工作變形量),通常取3

23、12 。02arcsin2RLj第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)三、雙質(zhì)量飛輪1. 結(jié)構(gòu)第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第五節(jié)第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)三、雙質(zhì)量飛輪2. 特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):R0提高,彈簧剛度下降,允許轉(zhuǎn)角變大。降低發(fā)動(dòng)機(jī)變速器振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率,避免怠速時(shí)共振。 減振效果提高。從動(dòng)盤上沒有減振器,從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下降,對(duì)換檔有利。3. 缺點(diǎn)彈簧安裝半徑大,離心力大,彈簧中段易鼓出,磨損嚴(yán)重。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第六節(jié)第六節(jié) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)離合器的操縱機(jī)構(gòu)一、對(duì)

24、操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求1.操縱輕便。踏板力要小,踏板行程要合理。2. 有踏板自由行程調(diào)整機(jī)構(gòu)。3. 有踏板行程限位裝置,防止操縱機(jī)構(gòu)過載。4. 有足夠的剛度。5. 傳動(dòng)效率要高。6. 發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng),車架、駕駛室變形不會(huì)影響正常工作。7.工作可靠、壽命長(zhǎng),維修保養(yǎng)方便。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第六節(jié)第六節(jié) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)離合器的操縱機(jī)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)形式選擇第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第六節(jié)第六節(jié) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)離合器的操縱機(jī)構(gòu)三、操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 踏板行程S式中:Z面數(shù);S分離間隙2. 踏板力Ff211122221221dbadbaccSZSSSS

25、ofSfFiFF第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成1. 組成從動(dòng)盤轂?zāi)Σ疗瑥膭?dòng)片扭轉(zhuǎn)減振器2. 應(yīng)滿足如下要求轉(zhuǎn)動(dòng)慣量??;具有軸向彈性;應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成3. 實(shí)現(xiàn)軸向彈性的方法1)在從動(dòng)片外緣開6-12個(gè)T型槽,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。兩側(cè)的摩擦篇?jiǎng)t分別鉚在每相隔一個(gè)的扇形上。T型槽還可以減少由于摩擦發(fā)熱而引起的從動(dòng)片翹曲變形。主要用于

26、商用車中。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,由于波形片比從動(dòng)片薄,這種結(jié)構(gòu)的軸向彈性較好,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小,適宜于高速旋轉(zhuǎn),主要應(yīng)用于乘用車和總質(zhì)量小于6t的商用車上。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成3. 實(shí)現(xiàn)軸向彈性的方法3)利用階梯形鉚釘桿的細(xì)段將成對(duì)波形片的左片鉚接在左側(cè)摩擦片上,并交替把右片鉚接在右側(cè)摩擦片上。這種結(jié)構(gòu)的彈性行程大,彈性特性比較理想,可使汽車起步極為平順。主要應(yīng)用于排量大于2.5L的乘用車上。4)將靠近飛輪的左側(cè)摩擦片直接鉚合在從動(dòng)片上,只在靠近壓盤側(cè)的從動(dòng)片

27、鉚接有波形片,右側(cè)摩擦片用鉚釘與波形片鉚合。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,但強(qiáng)度較高,傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大,適用于商用車。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成4. 從動(dòng)盤轂承受載荷大,幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安裝在變速器一軸上,花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩選取。從動(dòng)盤轂軸向長(zhǎng)度不宜太小,以免在花鍵軸上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底,一般選1.0-1.4倍的花鍵軸直徑。從動(dòng)盤轂一般采用鍛鋼(35/45/45Cr),并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,表面和心部硬度26-32HRC。為提高花

28、鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性,可采用鍍鉻工藝,對(duì)減振彈簧窗口及與從動(dòng)片配合處應(yīng)進(jìn)行高頻處理。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成5. 摩擦片性能要求摩擦因數(shù)高且穩(wěn)定,工作溫度、單位壓力及滑磨速度變化對(duì)其影響小足夠的強(qiáng)度和耐磨性密度小,以減小從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量熱穩(wěn)定性好磨合性能好接合平順,不產(chǎn)生咬合或抖動(dòng)現(xiàn)象長(zhǎng)期停放不發(fā)生粘著第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成5. 摩擦片材料石棉基材料粉末冶金金屬陶瓷第二章第二章 離合

29、器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成5. 摩擦片與從動(dòng)片連接方式鉚接連接可靠,更換摩擦片方便,適宜在從動(dòng)片上安裝波形片,但其摩擦面積利用率小,使用壽命短粘接可增大實(shí)際摩擦面積,摩擦片厚度利用率高,具有較高的抗離心力和切向力的能力;但更換摩擦片困難,且使從動(dòng)盤難以安裝波形片,無(wú)軸向彈性,可靠性低。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、從動(dòng)盤總成6. 從動(dòng)片要求質(zhì)量輕,具有軸向彈性,硬度和平面度高。材料常用中碳鋼板或低碳鋼板。一般厚度1.3-

30、2.5,表面硬度35-40HRC。7. 波形片和減振彈簧波形片一般采用65Mn,厚度小于1mm,硬度40-46HRC,并經(jīng)過表面發(fā)藍(lán)處理。減振彈簧常采用60SI2MnA、50CrVA、65Mn等。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、離合器蓋總成1.組成:離合器蓋、壓盤、傳動(dòng)片、分離杠桿、支撐環(huán)等2. 離合器蓋的設(shè)計(jì)要求:應(yīng)具有足夠的剛度;應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中;膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度;開較大的通風(fēng)口。乘用車和載質(zhì)量較小的商用車離合器蓋一般用低碳鋼板,載質(zhì)量較大的商用車用鑄鐵件或鋁合金壓鑄件。第二章第二

31、章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、離合器蓋總成3. 壓盤的設(shè)計(jì)要求較大的質(zhì)量;較大的剛度,保證壓緊力分布均勻;與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中(進(jìn)行靜平衡);高度尺寸(從支撐壓點(diǎn)到摩擦面的距離)公差小。壓盤形狀復(fù)雜,要求傳熱好,具有較高的摩擦因數(shù),通常用灰鑄鐵,硬度170-227HBS。也有少數(shù)用鋁合金壓鑄件。 第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、離合器蓋總成4. 傳動(dòng)片其作用是在離合器接合時(shí),離合器蓋通過它來(lái)驅(qū)動(dòng)壓盤共同旋轉(zhuǎn);分離時(shí)又可利用它的

32、彈性來(lái)牽動(dòng)壓盤軸向分離并使操縱力減小。由于各傳動(dòng)片沿圓周均勻分布,它的變形不會(huì)影響到壓盤的對(duì)中性和離合器的平衡。常用3-4組,每組2-3片,每片厚度0.5-1.0mm,一般由彈簧鋼帶65Mn制成。 第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、離合器蓋總成5. 分離杠桿裝置分離杠桿應(yīng)具有較大的彎曲剛度;分離杠桿與壓盤無(wú)運(yùn)動(dòng)干涉;分離杠桿內(nèi)端高度應(yīng)能調(diào)整;分離杠桿支撐處的摩擦損失要??;應(yīng)避免在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因分離杠桿的離心力作用而降低壓緊力;能鼓風(fēng),提高散熱能力。用低碳鋼板沖壓或中碳鋼鍛造成形。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、分離軸承總成1. 組成由分離軸承、分離套筒等組成。2.特點(diǎn)在工作主要承受軸承軸向分離力,同時(shí)還承受高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用下的徑向力。第二章第二章 離合器設(shè)計(jì)離合器設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)第七節(jié)第七節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、分離軸承總成3. 典型結(jié)構(gòu)推力球軸承或向心球軸承潤(rùn)滑條件差,磨損嚴(yán)重,噪聲大,可靠性差,使用壽命低角接觸推力球軸承全密封結(jié)構(gòu)和高溫鋰基潤(rùn)滑脂,其端部形狀與分離指舌尖部形狀相配合,舌尖部為平面時(shí)采用球形端面,舌尖部為弧形時(shí)采用平端面或凹弧端面。自動(dòng)調(diào)心式分離軸承

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