哈飛路寶汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)【汽車(chē)膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】

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Has become the variable valve timing, variable valve lift, turbocharged and cylinder direct injection after another a technology window. Simple speaking DCT are two traditional manual gearbox assembly (for the odd and even respectively block), having two clutch, two of the input shaft, but only a single output shaft. The separation of the clutch, and block a switch and engage in the computer controlled through hydraulic mechanism, so also can provide control manual shift patterns. Power transfer efficiency high (low), means that the fuel consumption of the block a switch quickly and cost less than traditional automatic transmission is double the clutch gearbox three advantages, so to get more and more widely. Dual clutch transmission by French Adolphe Kegresse before world war ii, plan for invention with legendary Citroen, but at that time the market breaks condition is not suitable for business applications. Two clutch gearbox waiting for the half a century after the civil cars equipped with. In the 1980 s, the developed by the global porsche, for the first time, two clutch transmission using electronic control system will double the clutch gearbox structure compact enough to be called Doppelkupplungsgetriebe (German, PDK), referred to. The first two clutch PDK transmission beat equipped with 956 and 962 le mans, and audi Quattro racing Sport car, and obtain the S1 rally not common record. But playing with the market there exists considerable distance, after all, two clutch and spent twenty years lower costs and enhance the durability to realize commercial success. The public in 2002 for golf R32 (the fourth generation of golf, PQ34 platform, 2003 of DSG) with (Direct-vw) two clutch transmission Shift, this is the first time two clutch Gearbox equipped with mass production car. Compared with the traditional automatic transmission, the public this machine DSG tell the hydraulic torque converter and planetary gear set, to be replaced by the wet double clutch and simple inclined gear. 36SY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名李 然系部汽車(chē)與交通工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)、班級(jí)車(chē)輛工程07-4指導(dǎo)教師姓名臧 杰職稱(chēng)教 授從事專(zhuān)業(yè)汽車(chē)運(yùn)用工程是否外聘否題目名稱(chēng)路寶汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義離合器是汽車(chē)傳動(dòng)系中的重要部件，它的構(gòu)造特性與發(fā)展和傳動(dòng)系統(tǒng)緊密相關(guān)。在我國(guó)，乘用車(chē)中自動(dòng)擋車(chē)款式只占全國(guó)平均數(shù)的26.53%；若考慮到商用車(chē)中更多數(shù)是采用手動(dòng)變速器，手動(dòng)擋汽車(chē)目前仍然是世界車(chē)款的主流。可以說(shuō)，從目前到將來(lái)離合器這一部件將會(huì)伴隨著內(nèi)燃機(jī)一起存在，不可能在汽車(chē)上消失。因此研究離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著實(shí)際意義?？梢葬槍?duì)哈飛路寶汽車(chē)的各項(xiàng)參數(shù)，設(shè)計(jì)膜片彈簧離合器彈簧離合器。通過(guò)設(shè)計(jì)掌握汽車(chē)膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)的原則和方法，培養(yǎng)正確的研究方法、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)、嚴(yán)肅求實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度。課題綜合運(yùn)用了汽車(chē)設(shè)計(jì)、汽車(chē)構(gòu)造、CAD繪圖等知識(shí)。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）1、設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）離合器壓盤(pán)總成設(shè)計(jì)、彈簧的參數(shù)、尺寸、材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（2）離合器的裝配及零件CAD工程圖。（3）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。2、技術(shù)要求（1）通過(guò)文獻(xiàn)資料收集，熟悉汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)的有關(guān)理論知識(shí)，研究外離合器設(shè)計(jì)和汽車(chē)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。（2）實(shí)地到汽車(chē)廠等部門(mén)學(xué)習(xí)調(diào)查，了解汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)的方法、CAD的使用。（3）編寫(xiě)課題研究大綱和開(kāi)題報(bào)告。（4）針對(duì)路寶汽車(chē)離合器的各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)算確定離合器的尺寸。完成相關(guān)CAD圖紙。（5）按進(jìn)度要求獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，服從指導(dǎo)教師安排；完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)格式規(guī)范；方案選擇合理，具有可行性、經(jīng)濟(jì)型、實(shí)用性，設(shè)計(jì)思路清晰，符合實(shí)際，圖紙正確符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)容完整。三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果說(shuō)明書(shū)1份（1.5萬(wàn)字以上）折合零號(hào)圖1張 2號(hào)圖紙7張 1號(hào)圖紙1張四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告 第4周（3月24日3月30日）（2）參數(shù)選擇方案確定，列文稿大綱 第5-6周（3月31日4月10日）（3）設(shè)計(jì)計(jì)算 第7周（4月11日4月17日）（4）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成圖紙繪制 第813周（4月18日5月29日）（5）交稿，預(yù)答辯 第14周（5月30日6月9日）（6）設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月9日6月22日）（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周（6月23日6月29日）五、主要參考資料1、有關(guān)汽車(chē)設(shè)計(jì)的科技書(shū)：1汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)匯編。天津：中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)研究所，2005.2林世裕主編。膜片彈簧與蝶形彈簧離合器的設(shè)計(jì)與制造。東南大學(xué)出版社，19953孫蘇榕。計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)。上海：中國(guó)紡織大學(xué)出版社，20002、有關(guān)的期刊：1姜彥龍主編，捷達(dá)轎車(chē)離合器常見(jiàn)故障檢測(cè)與檢修J。黑龍江科技，2009.092楊曉輝主編，膜片彈簧分離特性分析與計(jì)算J。2009.023司傳勝主編。汽車(chē)膜片彈簧離合器的優(yōu)化設(shè)計(jì)J。林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2004，124羅頌榮主編。汽車(chē)?yán)侥て瑥椈善膬?yōu)化設(shè)計(jì)J。常德師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2001.01六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)哈飛路寶汽車(chē)膜片彈簧離合器設(shè)計(jì) 院系名稱(chēng)：汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：車(chē)輛工程B07-4班 學(xué)生姓名： 李 然 指導(dǎo)教師： 臧 杰 職 稱(chēng)： 教 授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二一一年六月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目: 路寶汽車(chē)的離合器設(shè)計(jì) 院 系 名 稱(chēng): 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí): 車(chē)輛07-4班 學(xué) 生 姓 名: 李 然 導(dǎo) 師 姓 名: 臧 杰 開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年4月24日 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名李 然系部汽車(chē)與交通工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)、班級(jí)車(chē)輛工程07-4指導(dǎo)教師姓名臧 杰職稱(chēng)教 授從事專(zhuān)業(yè)車(chē)輛工程是否外聘是否題目名稱(chēng)路寶汽車(chē)的離合器設(shè)計(jì)一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)具有世界性，是開(kāi)發(fā)型的綜合工業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。我國(guó)自1953年創(chuàng)建第一汽車(chē)制造廠至今，已有130多家汽車(chē)制造廠，700多家汽車(chē)改裝廠。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)汽車(chē)的使用功能不斷提出新的要求。目前大部分汽車(chē)采用離合器作為汽車(chē)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步?，F(xiàn)代車(chē)用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng)，它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)，然后再逐漸加載。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300500r/min，而汽車(chē)則只能由靜止開(kāi)始起步，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī)，要帶一個(gè)靜止的傳動(dòng)系，是不能突然剛性接合的。因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接，就必然造成不是汽車(chē)猛烈攢動(dòng)，就是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時(shí)，汽車(chē)便由靜止開(kāi)始緩慢地平穩(wěn)起步了。雖然利用變速器的空檔，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的分離。但變速器在空檔位置時(shí)，變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)還是連接的，要轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，就必須和變速器內(nèi)的主動(dòng)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(méi)有離合器來(lái)分離發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是很困難的。所以離合器的第二個(gè)功用，就是暫時(shí)分開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的聯(lián)系，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。汽車(chē)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(kāi)嚙合和進(jìn)入嚙合。如在脫檔時(shí)，由于原來(lái)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(shí)分離傳動(dòng)系，即能便利脫檔。同時(shí)在掛檔時(shí)，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達(dá)到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會(huì)造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時(shí)又需要離合器暫時(shí)分開(kāi)傳動(dòng)系，以便使與離合器主動(dòng)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(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)荷，此時(shí)由于離合器自動(dòng)打滑，可避免傳動(dòng)系零件超載損壞，起保護(hù)作用。傳統(tǒng)離合器分有拉線和液壓式兩種，自動(dòng)離合器也分為兩種：機(jī)械電機(jī)式自動(dòng)離合器和液壓式自動(dòng)離合器。機(jī)械電機(jī)式自動(dòng)離合器的ECU匯集油門(mén)踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)速傳感器等信號(hào)，經(jīng)處理后發(fā)送指令驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)，通過(guò)拉桿等機(jī)械形式驅(qū)使離合器動(dòng)作；液壓式自動(dòng)離合器則是由ECU發(fā)送信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)液壓系統(tǒng)，通過(guò)液壓操縱離合器動(dòng)作。 液壓式自動(dòng)離合器在目前通用的膜片離合器的基礎(chǔ)上增加了電子控制單元（ECU）和液壓執(zhí)行系統(tǒng)，將踏板操縱離合器油缸活塞改為由開(kāi)關(guān)裝置控制電動(dòng)油泵去操縱離合器油缸活塞。變速器控制單元（ECU）與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）是集成在一起的，根據(jù)油門(mén)踏板、變速器檔位、變速器輸入/輸出軸轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等傳感器反饋信息，計(jì)算出離合器最佳的接合時(shí)間與速度。 自動(dòng)離合器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng)油泵、電磁閥和離合器油缸組成，當(dāng)ECU發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)電動(dòng)油泵，電動(dòng)油泵產(chǎn)生的高壓油液通過(guò)電磁閥輸送到離合器油缸。通過(guò)ECU控制電磁閥的電流量來(lái)控制油液流量和油液的通道變換，實(shí)現(xiàn)離合器油缸活塞的移動(dòng)，從而完成汽車(chē)起動(dòng)、換檔時(shí)的離合器動(dòng)作。 離合器分類(lèi) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT10043-2003 汽車(chē)離合器有摩擦式離合器、液力變矩器(液力偶合器)、電磁離合器等幾種。摩擦式離合器又分為濕式和干式兩種。 液力偶合器靠工作液（油液）傳遞轉(zhuǎn)矩，外殼與泵輪連為一體，是主動(dòng)件；渦輪與泵輪相對(duì)，是從動(dòng)件。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)，渦輪不能被帶動(dòng)，主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于分離狀態(tài)；隨著泵輪轉(zhuǎn)速的提高，渦輪被帶動(dòng)，主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于接合狀態(tài)。 電磁離合器靠線圈的通斷電來(lái)控制離合器的接合與分離。如在主動(dòng)與從動(dòng)件之間放置磁粉，則可以加強(qiáng)兩者之間的接合力，這樣的離合器稱(chēng)為磁粉式電磁離合器。 目前，與手動(dòng)變速器相配合的絕大多數(shù)離合器為干式摩擦式離合器，按其從動(dòng)盤(pán)的數(shù)目，又分為單盤(pán)式、雙盤(pán)式和多盤(pán)式等幾種。 濕式摩擦式離合器一般為多盤(pán)式的，浸在油中以便于散熱。采用若干個(gè)螺旋彈簧作為壓緊彈簧，并將這些彈簧沿壓盤(pán)圓周分布的離合器稱(chēng)為周布彈簧離合器。在采用離合器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，早期離合器的形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時(shí)也不夠柔和，容易卡住。在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點(diǎn)是由于接觸面數(shù)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)較多，從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱不良，易引起過(guò)熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。 隨著汽車(chē)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高，以適應(yīng)新的使用條件。從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看，近年來(lái)汽車(chē)的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，載重汽車(chē)趨向大型化，國(guó)內(nèi)也有類(lèi)似的情況。此外，對(duì)離合器的使用要求也越來(lái)越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡(jiǎn)化操作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢(shì)。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)和上的改進(jìn)使人們逐漸趨向首選膜片彈簧離合器。首先，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離桿的作用，使得零件數(shù)目減少，重量減輕；其次，離合器結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化并顯著地縮短了離合器的軸間尺寸；再者，膜片彈簧具有良好的非線性特性，設(shè)計(jì)合適可使摩擦片磨損到極限，壓緊力仍能維持很少改變，且減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便。因此廣泛應(yīng)用于大,中，小各類(lèi)車(chē)型中。膜片彈簧離合器是近年來(lái)在轎車(chē)和輕型載貨汽車(chē)上廣泛采用的一種離合器。因其作為壓簧，可以同時(shí)兼起分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)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(pán)以整個(gè)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(dòng)盤(pán)摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。離合器分離時(shí)，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，因膜片是一種對(duì)稱(chēng)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(shí)，因受離心力作用會(huì)產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對(duì)壓盤(pán)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(duì)于輕型車(chē)膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對(duì)于改善汽車(chē)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(wú)底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開(kāi)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(lái)安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)，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(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤(pán)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(shí)，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(guò)分離鉤拉動(dòng)壓盤(pán)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(jì)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(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)稱(chēng)的，因此其壓緊力實(shí)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(jiǎn)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(pán)是以整個(gè)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(shí)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(chē)及微型、輕型客車(chē)上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車(chē)和重型汽車(chē)上，國(guó)外已經(jīng)設(shè)計(jì)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(chē)、客車(chē)、輕型和中型貨車(chē)上。甚至某些總質(zhì)量達(dá)2832t的重型汽車(chē)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采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器分離時(shí)膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的分離指處是承受壓力。離合器是汽車(chē)傳動(dòng)系中的重要部件，主要功用是是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步，保證傳動(dòng)系統(tǒng)換擋時(shí)工作平順以及限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載。它的構(gòu)造特性與發(fā)展和傳動(dòng)系緊密相關(guān)。在以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)汽車(chē)中，雖然發(fā)展自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，但手動(dòng)擋汽車(chē)款式仍然占多數(shù)，且考慮商用車(chē)中更多數(shù)采用手動(dòng)變速器，則手動(dòng)擋汽車(chē)目前仍然是世界汽車(chē)的主流?？梢哉f(shuō)，從目前到將來(lái)，離合器這一部件將會(huì)隨著內(nèi)燃機(jī)一起存在，不可能在汽車(chē)上消失。因此，研究離合器結(jié)構(gòu)有實(shí)際的意義，設(shè)計(jì)更優(yōu)質(zhì)的離合器也就成為力推動(dòng)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)步的課題之一。本次設(shè)計(jì)的課題是根據(jù)哈飛路寶汽車(chē)的各項(xiàng)參數(shù)，設(shè)計(jì)膜片彈簧離合器。在該款輕型車(chē)上膜片彈簧離合器有著零件數(shù)量少，重量輕操縱輕便等優(yōu)點(diǎn)。但是有制造難度大，分離指剛度低，分離效率低等缺點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)將著重解決此類(lèi)問(wèn)題二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題1掌握汽車(chē)離合器結(jié)構(gòu)及工作原理2離合器總成設(shè)計(jì),從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)，彈簧的參數(shù)，尺寸，材料以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3使用CAD完成圖紙4編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5擬解決的問(wèn)題:摩擦片外徑D的確定，離合器后備系數(shù)的確定，單位壓力P的確定：分離裝置的設(shè)計(jì)，以及從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)（從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì)）和膜片彈簧設(shè)計(jì)等。三、技術(shù)路線（研究方法）離合器設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀掌握離合器結(jié)構(gòu)及其工作原理傳動(dòng)方案的選取基本參數(shù)的確定從動(dòng)盤(pán)壓盤(pán)設(shè)計(jì)分離裝置設(shè)計(jì)彈簧部分設(shè)計(jì)離合器殼體設(shè)計(jì)圖紙的繪制完成說(shuō)明書(shū)四、進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告 第4周（3月24日3月30日）（2）參數(shù)選擇方案確定，列文稿大綱 第5-6周（3月31日4月10日）（3）設(shè)計(jì)計(jì)算 第7周（4月11日4月17日）（4）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成圖紙繪制 第813周（4月18日5月29日）（5）交稿，預(yù)答辯 第14周（5月30日6月9日）（6）設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月9日6月22日）（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周（6月23日6月29日）五、參考文獻(xiàn)1 臧杰，汽車(chē)構(gòu)造（下冊(cè)）。機(jī)械工業(yè)出版社，20082 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造(上，下冊(cè)) M.北京：人民交通出版社，19943 高維山.變速器M.北京：人民交通出版社，19904 劉海江，于信匯，沈斌.汽車(chē)齒輪M.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1997 5 孫恒，傅則紹.機(jī)械原理M.北京：高等教育出版社，19906 余志生.汽車(chē)?yán)碚揗.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20007 蔡炳炎，徐勇，林寧.機(jī)械式汽車(chē)變速器的速比配置分析J.機(jī)械研究與應(yīng)用 2005-048 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)（第四版）M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20049 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì)M.北京：清華人學(xué)出版社，200110 徐 灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 11羅頌榮主編。汽車(chē)?yán)侥て瑥椈善膬?yōu)化設(shè)計(jì)J.常德師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2001.0112孫文鎧主編。汽車(chē)離合器起步結(jié)合過(guò)程的仿真研究J。武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2006.0413孫衛(wèi)波主編。汽車(chē)膜片彈簧離合器智能優(yōu)化設(shè)計(jì)研究J。中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào)，2007.0114汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)匯編。天津：中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)研究所，200515林世裕主編。膜片彈簧與蝶形彈簧離合器的設(shè)計(jì)與制造。東南大學(xué)出版社，199516孫蘇榕。計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)。上海：中國(guó)紡織大學(xué)出版社，200017楊曉輝主編，膜片彈簧分離特性分析與計(jì)算J。2009.0218姜彥龍主編，捷達(dá)轎車(chē)離合器常見(jiàn)故障檢測(cè)與檢修J。黑龍江科技，2009.0919司傳勝主編。汽車(chē)膜片彈簧離合器的優(yōu)化設(shè)計(jì)J。林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2004，1220J.Sveda,Z.Sika,M.Valasek:Active Mounting of Machine Tool Feed Drives,In:Proc.of WAM 2007,Prague 2007.pp.1-6六、備注指導(dǎo)教師意見(jiàn)：簽字： 年 月 日黑龍江工程學(xué)院本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of Construction MachineryDiaphragm Apring Clutch Candidate：LiRanSpecialty：Vehicle EngineeringClass：B07-4Supervisor：Prof. Zang JieHeilongjiang Institute of Technology 2011-06Harbin摘 要汽車(chē)離合器是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行汽車(chē)膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先，分析汽車(chē)膜片彈簧離合器發(fā)展現(xiàn)狀以及膜片彈簧離合器的系統(tǒng)組成和工作原理。然后，對(duì)膜片彈簧離合器部分的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)論述，并針對(duì)哈飛路寶汽車(chē)閱路寶汽車(chē)相關(guān)技術(shù)參數(shù)根據(jù)離合器的發(fā)展現(xiàn)狀，尚未解決的問(wèn)題，而初選拉式膜片彈簧離合器的基本結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。之后，根據(jù)拉式膜片彈簧離合器的性能要求，確定各主要部件的材料選擇，結(jié)構(gòu)參數(shù)，并對(duì)具體尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、校核、修正。再次，根據(jù)各式操縱機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇液壓操縱系統(tǒng)為本次離合器設(shè)計(jì)的操縱系統(tǒng)。最后，利用Auto-CAD繪制拉式膜片彈簧離合器的主要零部件的零件圖及系統(tǒng)裝配圖。關(guān)鍵詞：拉式；膜片彈簧；離合器；設(shè)計(jì)；液壓操縱ABSTRACTClutch auto transmission system is an important part of the design, were the main car diaphragm spring clutch structure design.The main design of a vehicle diaphragm spring clutch design of the structure. First, the diaphragm spring clutch of motor vehicles and development of the diaphragm spring clutch system components and principle. And then, of diaphragm spring clutch parts of the structure and the working principle, and in the light of the detailed discussion LuBao hafei car LuBao vehicles related technical parameters read according to the current situation of the development of the clutch, not yet solved problems, and primary rumsfeld diaphragm spring clutch of basic structure size parameters.Then, the diaphragm spring clutch part of the structure and working principle of a detailed exposition, and a model for access to the relevant national standards and diaphragm spring primaries push-type clutch size of the basic structure of parameters. , Under the push-type diaphragm spring dual-clutch performance requirements, and identify the major components of the structure, size and specific design parameters, check and correct. Finally, the use of Auto-CAD drawing push-type diaphragm spring clutch parts of the main components of the plan and the system assembly.Key words: Push-type; diaphragm spring; clutch; Hydraulic control 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要 Abstract.第1章 緒論. 11.1離合器的發(fā)展歷史.11.2離合器的功用.21.3離合器的工作原理.31.4膜片彈簧離合器特點(diǎn).415 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容.5第2章 離合器的結(jié)構(gòu)方案選取.62.1離合器設(shè)計(jì)的基本要求.62.2離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).6 2.2.1摩擦片的選擇.6 2.2.2壓緊彈簧布置形式的選擇.6 2.2.3壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式的選擇.72.3離合器主要零件材料的選擇.82.3.1從動(dòng)盤(pán)的材料選擇.82.3.2摩擦片的材料選擇.82.3.3膜片彈簧的材料選擇.82.3.4壓盤(pán)的材料選擇.82.3.5離合器蓋的材料選擇.82.4離合器的通風(fēng)散熱.92.5本章小結(jié).9第3章 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定. . 103.1離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù).103.2摩擦片主要參數(shù)的選擇.103.3摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化.123.4本章小結(jié).14第4章 膜片彈簧設(shè)計(jì). 154.1膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn). .15 4.1.1 H/h的選擇.15 4.1.2 R/r選擇.16 4.1.3 圓錐底角.16 4.1.4 切槽寬度.16 4.1.5 壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定.16 4.1.6 公差與精度.164.2膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì). 164.3膜片彈簧的載荷與變形關(guān)系.174.4膜片彈簧的應(yīng)力計(jì)算.194.5本章小結(jié). . . . . . . . . . . . . 19第5章 離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì). 225.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu).225.2從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì). 23 5.2.1從動(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì). 23 5.2.2從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì). 23 5.2.3摩檫片的材料選取及與從動(dòng)片的固緊方式. 255.3扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì).255.4本章小結(jié). . . . . . . . . . . . . .25第6章 操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì). . 286.1離合器踏板行程計(jì)算. 286.2踏板力的計(jì)算. 296.3分離軸承的選取. 306.4本章小結(jié). . . . . . . . . . . . . 31結(jié)論. . 32參考文獻(xiàn).33致謝.34附錄A.35附錄B.36 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒 論1.1離合器的發(fā)展歷史在采用離合器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié)構(gòu)形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合器要大。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時(shí)也不夠柔和，容易卡住。此后，在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點(diǎn)是由于接觸面數(shù)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)較多，從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱不良，易引起過(guò)熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底等優(yōu)點(diǎn)。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。因此，它得到了極為廣泛的應(yīng)用。 如今，單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面正相當(dāng)完善：采用具有軸向彈性的從動(dòng)盤(pán)，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機(jī)構(gòu)等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時(shí)兼起到分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。膜片彈簧和壓盤(pán)的環(huán)行接觸，可保證壓盤(pán)上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當(dāng)摩擦片磨損時(shí)，彈簧的壓力幾乎沒(méi)有改變，且可減輕分離離合器時(shí)所需要的踏板力。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車(chē)上多采用多片干式離合器。次外，近年來(lái)由于多片濕式離合器在技術(shù)上的不段改善，在國(guó)外的某些重型牽引汽車(chē)和自卸車(chē)上又開(kāi)始采用多片濕式離合器，并有不斷增加的傾向。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低（不超過(guò) 93）。因此，允許起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步能力。據(jù)說(shuō)這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的五、六倍。為了實(shí)現(xiàn)離合器的自動(dòng)操縱，有自動(dòng)離合器。采用自動(dòng)離合器時(shí)可以省去離合器踏板，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的“雙踏板”操縱。與其他自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)（如液力傳動(dòng)）相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉及傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，在歐洲小排量汽車(chē)上曾得到廣泛的應(yīng)用。但是在現(xiàn)有自動(dòng)離合器的各種結(jié)構(gòu)中，離合器的摩擦力矩的力矩調(diào)節(jié)特性還不夠理想，使用性能不盡完善。例如，汽車(chē)以高檔低速上坡時(shí)，離合器往往容易打滑。因此必須提前換如低檔以防止摩擦片的早期磨損以至燒壞。這些都需要進(jìn)一步改善。隨著汽車(chē)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高，以適應(yīng)新的使用條件。從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看，近年來(lái)汽車(chē)的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，輕型汽車(chē)趨向大型化，國(guó)內(nèi)也有類(lèi)似的情況。此外，對(duì)離合器的使用要求也越來(lái)越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡(jiǎn)化操作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢(shì)。1.2 離合器的功用離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車(chē)用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng)，它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)，然后再逐漸加載。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300500r/min，而汽車(chē)則只能由靜止開(kāi)始起步，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī)，要帶一個(gè)靜止的傳動(dòng)系，是不能突然剛性接合的。因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接，就必然造成不是汽車(chē)猛烈攢動(dòng)，就是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時(shí)，汽車(chē)便由靜止開(kāi)始緩慢地平穩(wěn)起步了。雖然利用變速器的空檔，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的分離。但變速器在空檔位置時(shí)，變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)還是連接的，要轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，就必須和變速器內(nèi)的主動(dòng)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(méi)有離合器來(lái)分離發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是很困難的。所以離合器的第二個(gè)功用，就是暫時(shí)分開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的聯(lián)系，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。汽車(chē)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(kāi)嚙合和進(jìn)入嚙合。如在脫檔時(shí)，由于原來(lái)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(shí)分離傳動(dòng)系，即能便利脫檔。同時(shí)在掛檔時(shí)，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達(dá)到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會(huì)造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時(shí)又需要離合器暫時(shí)分開(kāi)傳動(dòng)系，以便使與離合器主動(dòng)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(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)荷，此時(shí)由于離合器自動(dòng)打滑，可避免傳動(dòng)系零件超載損壞，起保護(hù)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(dòng)部分、從動(dòng)部分組成、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。離合器在接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自曲軸傳出，通過(guò)飛輪2和壓盤(pán)借摩擦作用傳給從動(dòng)盤(pán)3，在通過(guò)從動(dòng)軸傳給變速器。當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，通過(guò)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(diǎn)，而外端與壓盤(pán)連接，所以能克服壓緊彈簧的力量拉動(dòng)壓盤(pán)向左，這樣，從動(dòng)盤(pán)3兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)放開(kāi)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(shí)壓緊彈簧就推動(dòng)壓盤(pán)向右，仍將從動(dòng)盤(pán)3壓緊在飛輪上2，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)盤(pán) 4-壓盤(pán) 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 膜片彈簧離合器的特點(diǎn)膜片彈簧離合器是近年來(lái)在轎車(chē)和輕型載貨汽車(chē)上廣泛采用的一種離合器。因其作為壓簧，可以同時(shí)兼起分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)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(pán)以整個(gè)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(dòng)盤(pán)摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。離合器分離時(shí)，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，因膜片是一種對(duì)稱(chēng)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(shí)，因受離心力作用會(huì)產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對(duì)壓盤(pán)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(duì)于輕型車(chē)膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對(duì)于改善汽車(chē)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(wú)底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開(kāi)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(lái)安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)，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(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤(pán)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(shí)，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(guò)分離鉤拉動(dòng)壓盤(pán)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(jì)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(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)稱(chēng)的，因此其壓緊力實(shí)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(jiǎn)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(pán)是以整個(gè)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(shí)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(chē)及微型、輕型客車(chē)上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車(chē)和重型汽車(chē)上，國(guó)外已經(jīng)設(shè)計(jì)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(chē)、客車(chē)、輕型和中型貨車(chē)上。甚至某些總質(zhì)量達(dá)2832t的重型汽車(chē)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(jī)構(gòu)，即離合器分離時(shí)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(jiǎn)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(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程。與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個(gè)支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)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(pán)相壓在同樣壓盤(pán)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(shí)，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(dòng)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(wú)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(huì)形成間隙而增大踏板自由行程，不會(huì)產(chǎn)生沖擊和哭聲；使用壽命更長(zhǎng)。1.5 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：膜片彈簧的尺寸計(jì)算、摩擦片的尺寸計(jì)算、壓盤(pán)、離合器蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、扭轉(zhuǎn)減震器、分離裝置、操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。CAD圖紙的繪制。 第2章 離合器的結(jié)構(gòu)方案選取 2.1離合器設(shè)計(jì)的基本要求為了保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計(jì)離合器應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：（1）能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。為此，離合器的摩擦力矩應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩；（2）接合平順、柔和。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車(chē)起步?jīng)_撞或抖動(dòng)；（3）分離迅速、徹底。換檔時(shí)若離合器分離不徹底，則飛輪上的力矩繼續(xù)有一部份傳入變速器，會(huì)使換檔困難，引起齒輪的沖擊響聲；（4）從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。離合器分離時(shí)，和變速器主動(dòng)齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動(dòng)盤(pán)。減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，換檔時(shí)的沖擊即降低；（5）具有吸收振動(dòng)、噪聲和沖擊的能力；（6）散熱良好，以免摩擦零件因溫度過(guò)高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑；（7）操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。尤其是對(duì)城市行駛的轎車(chē)和公共汽車(chē)，非常重要；（8）摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨損，襯面磨損在一定范圍內(nèi)，要能通過(guò)調(diào)整，使離合器正常工作。 2.2離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1摩擦片的選擇對(duì)乘車(chē)用車(chē)和最大質(zhì)量小于6t的商用車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩一般不大，在布置尺寸可以的情況下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤(pán)。單片離合器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車(chē)和中、小型貨車(chē)，因此該設(shè)計(jì)選擇單片離合器。摩擦片數(shù)為2。2.2.2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(diǎn)是用一個(gè)膜片彈簧代替螺旋彈簧和分離杠桿。膜片彈簧與其他幾類(lèi)相比又有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（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(dāng)離合器分離時(shí)，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(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小；（3）高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，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）由于膜片彈簧大端面環(huán)形與壓盤(pán)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(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)；（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(fù)雜，對(duì)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(kāi)口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。近年來(lái)，由于材料性能的提高，制造工藝和設(shè)計(jì)方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此，膜片彈簧離合器不僅在乘用車(chē)上被大量采用，而且在各種形式的商用車(chē)上也被廣泛應(yīng)用，因而本次設(shè)計(jì)我選用膜片彈簧離合器。2.2.3壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式的選擇在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤(pán)的方法有三種： （1）凸臺(tái)窗孔式：它是將壓盤(pán)的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過(guò)二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤(pán)上，此方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多；缺點(diǎn)：壓盤(pán)上凸臺(tái)在傳動(dòng)過(guò)程中存在滑動(dòng)摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。（2）徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓盤(pán)連接在一起，此傳動(dòng)的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)部分，因而不存在磨損，同時(shí)踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時(shí)壓盤(pán)和離合器蓋徑向相對(duì)位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲。（3） 徑向傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式：它用彈簧鋼制的傳動(dòng)片將壓盤(pán)與離合器蓋連接在一起，除傳動(dòng)片的布置方向是沿壓盤(pán)的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式相同。經(jīng)比較，我選擇徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。2.3離合器主要零件的材料選擇2.3.1從動(dòng)盤(pán)的材料選擇從動(dòng)盤(pán)本體采用45號(hào)鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動(dòng)盤(pán)本體上設(shè)徑向切口。2.3.2摩擦片的材料選擇摩擦片在性能上要滿(mǎn)足如下要求：（1）摩擦系數(shù)穩(wěn)定，工作溫度，滑磨速度，單位壓力的變化對(duì)其影響；（2）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，熱穩(wěn)定性好；（3）有利于接合平順；（4）長(zhǎng)期停放離合器摩擦面會(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象。摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為。石棉基摩擦材料密度小，工作溫度小于180，價(jià)格便宜，使用效果良好，在汽車(chē)離合器中廣泛使用。2.3.3膜片彈簧的材料選擇膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。其碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料為60SiMnA。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，得具有高抗疲勞能力的回火索氏體。要防止膜片內(nèi)緣離開(kāi)，同時(shí)對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持小時(shí)），使其高壓力區(qū)產(chǎn)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對(duì)膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，噴丸是0.8的白口鐵小丸， 可提高彈簧的疲勞壽命。同時(shí)，為提高分離指的耐磨性，對(duì)其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍鉻。采用乳白鍍鉻，若膜片彈簧許用應(yīng)力可取為15001700N/mm2。2.3.4壓盤(pán)的材料選擇壓盤(pán)的材料選用HT20-40鑄造制成。它要有一定的質(zhì)量和剛度，以保證足夠的熱容量和防止溫度升高而產(chǎn)生的彎曲變形。壓盤(pán)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。壓盤(pán)的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于0.8。2.3.5離合器蓋的材料選擇離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤(pán)高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好，膜片彈簧的支撐形式采用鉚釘作支承時(shí)，如果分離軸承與曲軸中心線不同心，可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度磨損。提高鉚釘硬度的套筒和支承與曲軸中心線不同心，亦可引起鉚釘?shù)倪^(guò)度。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的結(jié)構(gòu)措施，采用10鋼材材料、HRc40-50。2.4離合器的通風(fēng)散熱試驗(yàn)表明，摩擦片的磨損是隨壓盤(pán)溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤(pán)工作表面超過(guò)C時(shí)摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤(pán)，工作表面的瞬時(shí)溫度一般在C以下。在特別頻繁的使用下，壓盤(pán)表面的瞬時(shí)溫度有可能達(dá)到。過(guò)高的溫度能使壓盤(pán)受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不致過(guò)高，除要求壓盤(pán)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(fēng)好。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤(pán)上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤(pán)內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱效果，故不需作另外設(shè)置。2.5本章小結(jié) 本章介紹了膜片彈簧離合器主要零件的結(jié)構(gòu)，材料選取，為下一章節(jié)的計(jì)算打下基礎(chǔ)。第3章 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定3.1 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)表3.1離合器原始數(shù)據(jù)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式42汽車(chē)最大加載質(zhì)量1270 kg汽車(chē)的質(zhì)量895 kg發(fā)動(dòng)機(jī)位置前置發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率48KW發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速5700r/min發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩170N.m離合器形式機(jī)械、干式、單片、膜片彈簧（拉式）操縱形式液壓操縱摩擦片最大外徑f=200mm踏板行程mmi0=4.388 ig1=3.416 ig2=1.894 ig3=1.280 ig4=0.914汽車(chē)最大時(shí)速140 km/h3.2 摩擦片主要參數(shù)的選擇采用單片摩擦離合器是利用摩擦來(lái)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦力矩應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩摩擦片的靜壓力： （3.1） （ 式中：離合器后備系數(shù)（） 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩可由式: （3.2）求得式中： Kw,r/min。在1.11.3之間 ，取=1.2，則N.m（1）后備系數(shù)是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的可靠程度，選擇時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)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(dòng)機(jī)最大扭矩；b. 防止離合器本身滑磨程度過(guò)大；c. 要求能夠防止傳動(dòng)系過(guò)載。通常轎車(chē)和輕型貨車(chē)=1.21.75。結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，初選擇=1.5。根據(jù)表3.2查得 1.3。表3.2離合器后備系數(shù)的取值范圍車(chē)型后備系數(shù)乘用車(chē)及最大總質(zhì)量小于6t的商用車(chē)1.201.75最大總質(zhì)量為614t的商用車(chē)1.502.25掛車(chē)1.804.00摩擦片的外徑可有式: （3.3） 為直徑系數(shù)，取值見(jiàn)表3.3 取 得D=181mm。表3.3直徑系數(shù)的取值范圍車(chē)型直徑系數(shù)乘用車(chē)14.6最大總質(zhì)量為1.814.0t的商用車(chē)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(chē)22.524.0摩擦片的尺寸已系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)如下表(部分):表3.4離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑Dmm160180200225250280300325內(nèi)徑dmm110125140150155165175190厚度/mm3.23.53.53.53.53.53.53.50.6870.6940.7000.6670.6200.5890.5830.5850.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.800單面面積cm2106132160221302402466546根據(jù)計(jì)算結(jié)果和尺寸裝配關(guān)系選取200mm，140mm摩擦片的摩擦因數(shù)取決于摩擦片所用的材料及基工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素?？捎杀?.5查得： 摩擦面數(shù)Z為離合器從動(dòng)盤(pán)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(shè)計(jì)單片離合器，因此Z=2。離合器間隙t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(guò)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。該間隙t一般為34mm。取t=4mm。表3.5摩擦材料的摩擦因數(shù)的取值范圍摩擦材料摩擦因數(shù)石棉基材料模壓0.200.25編織0.250.35粉末冶金材料銅基0.250.35鐵基0.300.50金屬陶瓷材料0.4離合器的靜摩擦力矩為： （3.4）與式（3.1）聯(lián)立得： （3.5） 代入數(shù)據(jù)得：?jiǎn)挝粔毫Pa。表3.6摩擦片單位壓力的取值范圍摩擦片材料單位壓力/MPa石棉基材料模壓0.150.25編織0.250.35粉末冶金材料模壓0.350.50編織金屬陶瓷材料0.701.503.3 摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化（1）摩擦片外徑D（mm）的選取應(yīng)使最大圓周速度不超過(guò)6570m/s，即m/sm/s （3.6）式中為摩擦片最大圓周速度（m/s）；為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速(r/min)。（2）摩擦片的內(nèi)、外徑比應(yīng)在0.530.70范圍內(nèi)，即（3）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過(guò)載，不同車(chē)型的值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為1.24.0。（4）為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，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mm （5）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過(guò)載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 （3.7）式中為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩(N.m/mm2)，可按表3.6選取經(jīng)檢查,合格。表3.7單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值離合器規(guī)格028030035040 （6）為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對(duì)于不同車(chē)型，單位壓力的最大范圍為0.111.50MPa,即MPaMPaMPa（7）為了減少汽車(chē)起步過(guò)程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過(guò)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 （3.8）式中,為單位摩擦面積滑磨(J/mm2)；為其許用值(J/mm2)，對(duì)于乘用車(chē)：J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量小于6.0t的商用車(chē)：J/mm2，對(duì)于最大總質(zhì)量大于6.0t商用車(chē)：J/mm2：W為汽車(chē)起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（J），可根據(jù)下式計(jì)算 （3.9）式中，為汽車(chē)總質(zhì)量(Kg)；為輪胎滾動(dòng)半徑（m）；為汽車(chē)起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比；為主減速器傳動(dòng)比；為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min，計(jì)算時(shí)乘用車(chē)取r/min，商用車(chē)取r/min。其中： m Kg代入式（3.9）得J，代入式（3.8）得，合格。（8）離合器接合的溫升式中,t為壓盤(pán)溫升,不超過(guò)C；c為壓盤(pán)的比熱容，J/(KgC)；為傳到壓盤(pán)的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤(pán)；，為壓盤(pán)的質(zhì)量Kg代入，C，合格。3.4本章小結(jié) 本章重點(diǎn)介紹了離合器主要參數(shù)的選取和摩擦片尺寸的計(jì)算，為以后各個(gè)零件的選取起參照作用。第4章 膜片彈簧設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(gè)無(wú)底的碟子和一般機(jī)械上用的碟形彈簧完全一樣，故稱(chēng)作碟簧部分。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分?？梢哉f(shuō)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(kāi)槽部分。膜片彈簧上的徑向開(kāi)槽部分像一圈瓣片，它的作用是，當(dāng)離合器分離時(shí)作為分離杠桿。故它又稱(chēng)分離爪。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長(zhǎng)方圓形孔。4.1.1 H/h的選擇此值對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析載荷與變形1之間的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)2為增函數(shù)；時(shí)，F(xiàn)1有一極值，而該極值點(diǎn)又恰為拐點(diǎn)；時(shí)，F(xiàn)1有一極大值和極小值；當(dāng)時(shí)，F(xiàn)1極小值在橫坐標(biāo)上，見(jiàn)圖4.0。圖4.1 膜片彈簧的彈性特性曲線1- 2- 3-4- 5-為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車(chē)離合器用膜片彈簧的H/h通常在1.52范圍內(nèi)選取。常用的膜片彈簧板厚為24mm，本設(shè)計(jì) ，h=2mm ，則H=4mm 。4.1.2 R/r選擇通過(guò)分析表明，R/r越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。汽車(chē)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1.21.3 的范圍內(nèi)取值。本設(shè)計(jì)中取，摩擦片的平均半徑mm， 取mm則mm 則。4.1.3 圓錐底角 汽車(chē)膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí)，圓錐底角一般在范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)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(duì)于小尺寸膜片彈簧，也有取12的，本設(shè)計(jì)所取分離指數(shù)為18。4.1.4切槽寬度mm，mm，取mm，mm，應(yīng)滿(mǎn)足的要求。4.1.5壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定應(yīng)略大于且盡量接近r，應(yīng)略小于R且盡量接近R。本設(shè)計(jì)取mm，mm。膜片彈簧應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高精度鋼板制成，其碟簧部分的尺寸精度要高。國(guó)內(nèi)常用的碟簧材料的為60SizMnA，當(dāng)量應(yīng)力可取為16001700N/mm2。4.1.6公差與精度離合器蓋的膜片彈簧支承處，要具有大的剛度和高的尺寸精度，壓力盤(pán)高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，支承環(huán)和支承鉚釘安裝尺寸精度要高，耐磨性要好。4.2 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)（1）為了滿(mǎn)足離合器使用性能的要求，彈簧的與初始錐角應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即（2）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即（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(pán)加載點(diǎn)半徑（或拉式膜片彈簧的壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑）應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即推式： 拉式： （4）根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求，與，與之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即（5）膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即推式： 拉式： 由（4）和（5）得mm，mm。4.3膜片彈簧的載荷與變形關(guān)系碟形彈簧的形狀如以錐型墊片，見(jiàn)圖4.1，它具有獨(dú)特的彈性特征，廣泛應(yīng)用于機(jī)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(kāi)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(dāng)加載點(diǎn)相同時(shí)）。因此，碟形彈簧有關(guān)設(shè)計(jì)公式對(duì)膜片彈簧也適用。通過(guò)支承環(huán)和壓盤(pán)加在膜片彈簧上的沿圓周分布的載荷，假象集中在支承點(diǎn)處，用F1表示，加載點(diǎn)間的相對(duì)變形（軸向）為1，則壓緊力F1與變形1之間的關(guān)系式為: （4.1）式中： E彈性模量，對(duì)于鋼， 泊松比，對(duì)于鋼，=0.3 H膜片彈簧在自由狀態(tài)時(shí)，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(shí)碟簧部分的大端半徑r彈簧自由狀態(tài)時(shí)碟簧部分的小端半徑R1壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑r1支承環(huán)加載點(diǎn)半徑圖4.1膜片彈簧的尺寸簡(jiǎn)圖表4.1膜片彈簧彈性特性所用到的系數(shù)RrR1r1Hh10080998042代入（4.1）得 （4.2）對(duì)（4.2）式求一次導(dǎo)數(shù)，可解出1=F1的凹凸點(diǎn)，求二次導(dǎo)數(shù)可得拐點(diǎn)。凸點(diǎn)：mm時(shí)，N凹點(diǎn)：mm時(shí)，N拐點(diǎn)：mm時(shí)，N當(dāng)離合器分離時(shí)，膜片彈簧加載點(diǎn)發(fā)生變化。設(shè)分離軸承對(duì)膜片彈簧指所加的載荷為F2，對(duì)應(yīng)此載荷作用點(diǎn)的變形為2。由 （4.3） （4.4）列出表4.2:表4.2膜片彈簧工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)2.235.333.825.0613.709.821903.471042.981481.71723.32396.33563.05膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇。從膜片彈簧的彈性特性曲線圖分析出，該曲線的拐點(diǎn)H對(duì)應(yīng)著膜片彈簧壓平位置，而。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，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)壓緊力從F1B到F1A變化不大。當(dāng)分離時(shí)，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)應(yīng)盡量靠近N點(diǎn)。為了保證摩擦片磨損后仍能可靠的傳遞傳矩，并考慮摩擦因數(shù)的下降，摩擦片磨損后彈簧工作壓緊力應(yīng)大于或等于新摩擦片時(shí)的壓緊力，見(jiàn)圖4.2。4.4膜片彈簧的應(yīng)力計(jì)算假定膜片彈簧在承載過(guò)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(dòng)（圖4.3）。斷面在O點(diǎn)沿圓周方向的切向應(yīng)變?yōu)榱?，故該點(diǎn)的切向應(yīng)力為零，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)于子午斷面，使坐標(biāo)原點(diǎn)位于中性點(diǎn)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(diǎn)的切向應(yīng)力為： （4.5）圖4.2 膜片彈簧工作點(diǎn)位置式中 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(shí)的圓錐底角e 碟簧部分子午斷面內(nèi)中性點(diǎn)的半徑e=（R-r）/In(R/r) （4.6）為了分析斷面中斷向應(yīng)力的分布規(guī)律，將（4.5）式寫(xiě)成Y與X軸的關(guān)系式： （4.7）圖4.3 切向應(yīng)力在子午斷面的分布由上式可知，當(dāng)膜片彈簧變形位置一定時(shí)，一定的切向應(yīng)力t在X-Y坐標(biāo)系里呈線性分布。當(dāng)時(shí)，因?yàn)榈闹岛苄?，我們可以將看成，由上式可?xiě)成。此式表明，對(duì)于一定的零應(yīng)力分布在中性點(diǎn)O而與X軸承角的直線上。從式（4.7）可以看出當(dāng)時(shí)無(wú)論取任何值，都有。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)為拉應(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(jì)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（4.8）式有： （4.8）令可以求出切向壓應(yīng)力達(dá)極大值的轉(zhuǎn)角由于： mm所以： ，N/mm2B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： （4.9）式中 n分離指數(shù)目 n=18 br單個(gè)分離指的根部寬mm因此： N/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：N/mm2N/mm24.5本章小結(jié)本章主要是膜片彈簧的尺寸設(shè)計(jì)，全部通過(guò)了優(yōu)化條件的限制第5章 離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)5.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)介紹在現(xiàn)代汽車(chē)上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤(pán),用以避免汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的共振,緩和沖擊,減少噪聲,提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命,改善汽車(chē)行使的舒適性,并使汽車(chē)平穩(wěn)起步。從動(dòng)盤(pán)主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤(pán)轂，摩擦片等組成，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，而后者又和從動(dòng)片鉚在一起。從動(dòng)片5用限位銷(xiāo)7和減振12鉚在一起。這樣，摩擦片，從動(dòng)片和減振盤(pán)三者就被連在一起了。在從動(dòng)片5和減振盤(pán)12上圓周切線方向開(kāi)有6個(gè)均布的長(zhǎng)方形窗孔，在從動(dòng)片 和減振盤(pán)之間的從動(dòng)盤(pán)轂8法蘭上也開(kāi)有同樣數(shù)目的從動(dòng)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(lái)。在從動(dòng)片和減振盤(pán)的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來(lái)。在從動(dòng)片和從動(dòng)盤(pán)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(dòng)時(shí)，從動(dòng)片及減振盤(pán)相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂發(fā)生來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)能量會(huì)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(dòng)盤(pán) 1，13摩擦片；2，14，15鉚釘；3波形彈簧片；4平衡塊；5從動(dòng)片；6，9減振摩擦；7限位銷(xiāo)；8從動(dòng)盤(pán)轂；10調(diào)整墊片；11減振彈簧；12減振盤(pán)5.2從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)從動(dòng)盤(pán)總成由摩擦片，從動(dòng)片，減震器和從動(dòng)盤(pán)穀等組成。它雖然對(duì)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(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從動(dòng)盤(pán)總成應(yīng)滿(mǎn)足如下設(shè)計(jì)要求：（1）為了減少變速器換檔時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能??；（2）為了保證汽車(chē)平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動(dòng)盤(pán)應(yīng)具有軸向彈性；（3）為了避免傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤(pán)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(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)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(dòng)慣量。這是因?yàn)槠?chē)在行駛中進(jìn)行換檔時(shí)，首先要分離離合器，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)速必然要在離合器換檔的過(guò)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(dòng)盤(pán)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。慣性力的大小與從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)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(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,有時(shí)將從動(dòng)片外緣的盤(pán)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(chē)平穩(wěn)起步，單片離合器的從動(dòng)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(guò)程中，主動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)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(zhǎng)的。此外，彈性從動(dòng)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(dòng)片有以下三種形式：整體式的彈性從動(dòng)片，分開(kāi)式的彈性從動(dòng)片、及組合式彈性從動(dòng)片。在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是哈飛路寶微型轎車(chē)的離合器，故采可以用整體式彈性從動(dòng)片，離合器從動(dòng)片采用2厚的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取200，內(nèi)徑由從動(dòng)盤(pán)轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計(jì)中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動(dòng)剛片上沿徑向開(kāi)有幾條切口。5.2.2從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì)從動(dòng)盤(pán)轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)中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(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩由表5.1選?。阂话闳?.01.4倍的花鍵軸直徑。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用碳鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般2632HRC。為提高花鍵內(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。取，mm，mm，mm，mm，MPa。驗(yàn)證：擠壓應(yīng)力的計(jì)算公式為： 式中，P為花鍵的齒側(cè)面壓力，它由下式確定：從動(dòng)盤(pán)轂軸向長(zhǎng)度不宜過(guò)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。 ，分別為花鍵的內(nèi)外徑；Z為從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目；取Z=1h為花鍵齒工作高度；得N，MPaMPa，合格。表5.1花健的的選取摩擦片的外徑/mm/N.m花健尺寸擠壓應(yīng)力/MPa齒數(shù)n外徑/mm內(nèi)徑/mm齒厚/mm有效齒長(zhǎng)/mm1604910231832098180691026213201162001081029234251112251471032264301132501961035284351022802751035324401253003041040325401053253731040325451143504711040325501305.2.3摩檫片的材料選取與從動(dòng)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(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，根據(jù)汽車(chē)的的使用條件，摩擦片的性能應(yīng)滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的要求：（1）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(duì)摩擦系數(shù)的影響小。（2）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時(shí)應(yīng)耐磨。（3）要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，尤其在高溫時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)較好（4）熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時(shí)分離出的粘合劑較少，無(wú)味，不易燒焦（5）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤(pán)等零件的表面（6）油水對(duì)摩擦性能的影響應(yīng)最小（7）結(jié)合時(shí)應(yīng)平順而無(wú)“咬住”和“抖動(dòng)”現(xiàn)象由以上的要求,目前車(chē)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。5.3扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì)1減振彈簧的設(shè)計(jì)減振彈簧的安裝位置，結(jié)合mm，得取70mm，則。 Z為減振彈簧的個(gè)數(shù)，按表5.2選擇：取Z=6表5.2減振彈簧個(gè)數(shù)的選取 摩擦片的外徑D/mm225250250325325350350Z466881010 圖5.2 扭轉(zhuǎn)減振器4減振彈簧尺寸（1）選擇材料，計(jì)算許用應(yīng)力根據(jù)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)(機(jī)械工業(yè)出版社)采用65Mn彈簧鋼絲， 設(shè)彈簧絲直徑mm,MPa,MPa。（2）選擇旋繞比，計(jì)算曲度系數(shù)根據(jù)下表選擇旋繞比表3.11旋繞比的薦用范圍d/mmC確定旋繞比，曲度系數(shù)（3）彈簧的工作圈數(shù)為3圈（4）彈簧絲直徑D=20mm（5）彈簧的自由高度h=160mm在本設(shè)計(jì)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)在高溫條件下工作時(shí)，黃銅鉚接有較高的強(qiáng)度，同時(shí)，當(dāng)釘頭直接與主動(dòng)盤(pán)表面接觸時(shí)，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會(huì)加劇主動(dòng)盤(pán)工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對(duì)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)。5.3本章小結(jié)本章主要介紹了從動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)，具體介紹了減震彈簧等的尺寸設(shè)計(jì)，并沒(méi)有涉及到優(yōu)化條件的限制。第6章 操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)汽車(chē)離合器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員用來(lái)控制離合器分離又使之柔和接合的一套機(jī)構(gòu)。它始于離合器踏板，終止于離合器殼內(nèi)的分離軸承。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機(jī)構(gòu)首先要求操作輕便。輕便性包括兩個(gè)方面，一是加在離合器踏板上的力不應(yīng)過(guò)大，另一方面是應(yīng)有踏板形成的校正機(jī)構(gòu)。離合器操縱機(jī)構(gòu)按分離時(shí)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。離合器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足的要求是：（1）踏板力要小，轎車(chē)一般在80150N范圍內(nèi)，貨車(chē)不大于150200N；（2）踏板行程對(duì)轎車(chē)一般在mm范圍內(nèi)，對(duì)貨車(chē)最大不超過(guò)180mm；（3）踏板行程應(yīng)能調(diào)整，以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可復(fù)原；（4）應(yīng)有對(duì)踏板行程進(jìn)行限位的裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)因受力過(guò)大而損壞；（5）應(yīng)具有足夠的剛度；（6）傳動(dòng)效率要高；（7）發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及車(chē)架和駕駛室的變形不會(huì)影響其正常工作。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有杠系傳動(dòng)和繩索系兩種傳動(dòng)形式，杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，但是機(jī)械效率低，質(zhì)量大，車(chē)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(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但壽命短，機(jī)構(gòu)效率不高。本次設(shè)計(jì)的普通輪型離合器操縱機(jī)構(gòu)，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(dòng)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(huì)因駕駛室和車(chē)架的變形及發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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(dòng)系產(chǎn)生的動(dòng)載荷，正由于液壓式操縱有以上的優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用日益廣泛，離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)由主缸、工作缸、管路系統(tǒng)等部分組成。6.1離合器踏板行程計(jì)算踏板行程由自由行程和工作行程組成： （6.1）式中，為分離軸承的自由行程，一般為mm，取mm；反映到踏板上的自由行程一般為mm；、分別為主缸和工作缸的直徑；Z為摩擦片面數(shù)；為離合器分離時(shí)對(duì)偶摩擦面間的間隙，單片：mm，取mm；、為杠桿尺寸。圖6.1 液壓操縱機(jī)構(gòu)示意圖6.2踏板力的計(jì)算踏板力為（6.2）式中，為離合器分離時(shí)，壓緊彈簧對(duì)壓盤(pán)的總壓力；為操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比，；為機(jī)械效率，液壓式：%，機(jī)械式：%；為克服回位彈簧1、2的拉力所需的踏板力，在初步設(shè)計(jì)時(shí)，可忽略之。N，%；則N合格。分離離合器所作的功為式中，為離合器拉接合狀態(tài)下壓緊彈簧的總壓緊力，N，則J合格。6.3 分離軸承的選取分離軸承在工作中主要承受軸向力，在離合器分離時(shí)，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(chē)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(dòng)。本設(shè)計(jì)的是拉式膜片彈簧離合器，采用如圖（6.1）的的自動(dòng)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(duì)于分離套筒可徑向移動(dòng)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(shí)不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。當(dāng)膜片彈簧旋轉(zhuǎn)軸線與軸承不同心時(shí)，分離軸承便會(huì)自動(dòng)徑向浮動(dòng)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(dòng)和噪聲，減小分離指與分離軸承端面的磨損，使軸承不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱而造成潤(rùn)滑脂的流失分解，延長(zhǎng)軸承壽命。另外，分離軸承由傳動(dòng)的外圈轉(zhuǎn)動(dòng)改為內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)、外圈固定不轉(zhuǎn)，由內(nèi)圈來(lái)推動(dòng)分離指結(jié)構(gòu)，適當(dāng)?shù)卦龃罅四て瑥椈傻母軛U比，且由于內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，潤(rùn)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(jiǎn)單。分離軸承的參數(shù)表6.1分離軸承參數(shù)表型號(hào)Crn7014C48.2KN1.234500r/min則由下式：得：h6.4本章小結(jié)本章主要介紹了操縱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及分離軸承的選擇，選擇自動(dòng)調(diào)心軸承，有效的改變了原有軸承分離效率低等問(wèn)題。結(jié)論通過(guò)以上對(duì)膜片彈簧離合器及液壓操縱機(jī)構(gòu)的工作原理的闡述及各構(gòu)件的計(jì)算說(shuō)明，可以看出離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要從選材，尺寸約束，傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，駕駛員操作等各方面的綜合考慮。選材方面：摩擦片選用石棉基材料，保證其有足夠的強(qiáng)度和耐磨性、熱穩(wěn)定性、磨合性，不會(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象。扭轉(zhuǎn)減振器中的扭轉(zhuǎn)彈簧選用65Si2MnA，其中所含硅成分提高了機(jī)件的彈性，所含錳，加強(qiáng)了耐高溫性；設(shè)計(jì)后的離合器順利通過(guò)溫升校核，目的是防止摩擦元件過(guò)快地磨損和溫度過(guò)高。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，取消了原有的分離鉤，轉(zhuǎn)而在壓板與摩擦片之間安裝了一個(gè)壓緊彈簧，使離合器分離過(guò)程徑向力減少，分離的更徹底。在操縱裝置的設(shè)計(jì)上所選擇的液壓式操縱裝置改變了現(xiàn)有的拉索式操縱裝置摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低、動(dòng)作剛性程度大、布置復(fù)雜等缺點(diǎn)。在離合器蓋子的設(shè)計(jì)上，在內(nèi)端面鑄造突起，取代了原有的膜片彈簧支撐圈，使離合器內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單化，有效的縮短了離合器的軸向距離。綜上所述，本次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)全部通過(guò)優(yōu)化條件檢驗(yàn)，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(dòng)機(jī)扭矩，完全符合計(jì)劃書(shū)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)1 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