離合器設(shè)計與計算本次設(shè)計主要是對離合蓋器總成中的膜片彈簧、壓盤，從動盤總成中的從動片等主要零部件進(jìn)展具體的計算與設(shè)計，其他零部件承受進(jìn)展簡潔設(shè)計。設(shè)計時參數(shù)如下：〔1〕發(fā)動機(jī)起步轉(zhuǎn)矩；〔2〕整車質(zhì)量；〔3〕車輪滾動半徑；〔4〕發(fā)動機(jī)起步轉(zhuǎn)速；〔5〕變速器起步檔變速比；〔6〕主傳動比 。離合器設(shè)計根本構(gòu)造尺寸及參數(shù)離合器設(shè)計時所需的根本構(gòu)造尺寸、參數(shù)主要有：摩擦片外徑D；單位壓力p；后備系數(shù)；在選定以上參數(shù)時，以下車輛參數(shù)對其有重大影響：發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 ；整車總質(zhì)量 ；傳動系總傳動比〔變速器傳動比主減速器傳動比〕；、車輪滾動半徑；離合器根本參數(shù)選取和主要尺寸設(shè)計計算離合器轉(zhuǎn)矩容量確實(shí)定可依據(jù)摩擦定律表示出離合器轉(zhuǎn)矩容量公式：(3.1)式中：為離合器轉(zhuǎn)矩容量；f0.25—0.30；F為作用在摩擦面上的總壓緊力，單位N；為摩擦片的平均摩擦半徑，單位m；Z23。摩擦片上工作壓力F一般在設(shè)計離合器時假設(shè)摩擦片上壓力均勻分布：(3.2)式中：為摩擦面上均勻壓力，單位N；A為摩擦面積，單位 ；D為摩擦片外徑，單位m；d為摩擦片內(nèi)徑，單位m。式(3.1)中有效作用半徑公式如下：(3.3)式中：D為摩擦片外徑，單位m；d為摩擦片內(nèi)徑，單位m。將式(3.2)與式(3.3)代人式(3.1)得：(3.4)式中： 為摩擦片內(nèi)、外徑之比，一般在0.53～0.70之間。為了保證離合器在任何工況下都能牢靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計時應(yīng)應(yīng)大于發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，確定離合器轉(zhuǎn)矩容量時應(yīng)含有設(shè)計因子，即：(3.5)式中： 為發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，單位 ；為設(shè)計因子，稱為后備系數(shù)，必需大于1。后備系數(shù)，均勻壓力，摩擦片內(nèi)外徑d、D以及摩擦片厚度b為離合器根本性能參數(shù)。離合器主要根本性能參數(shù)確實(shí)定f確實(shí)定f=0.25[14-18]離合器后備系數(shù)確實(shí)定后備系數(shù)保證了離合器牢靠的傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的同時，有助于削減汽車起步時的滑磨，提高了離合器的使用壽命。主要作用是：①保證離合器在摩擦片磨損后照舊可以牢靠地傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩；②防止離合器滑磨過大，防止傳動系過載。目前進(jìn)展離合器設(shè)計時，主要是參照已有的閱歷和統(tǒng)計資料，依據(jù)汽車的使用條件、離合器的構(gòu)造形式特點(diǎn)初選后備系數(shù)。推舉選用的后備系數(shù)如下：小轎車： ；載貨車： ；帶拖掛的重型車或牽引車：本次設(shè)計選擇選擇范圍在單位壓力確實(shí)定

。，取 。單位壓力對離合器使用壽命影響很大，目前離合器設(shè)計時單位壓力推舉選擇范圍如下：石棉基材料=0.10～0.35MPa；粉末冶金材料=0.35～0.60Mpa；金屬陶瓷材料=0.70～1.50MPa；對于承受有基材料為根底的摩擦片：當(dāng)小轎車 時， ，時， ；對于載貨汽車 時， ， 時， 。本設(shè)計承受粉末冶金材料，取0.35MPa。內(nèi)外、徑D、d以及摩擦片厚度b確實(shí)定摩擦片外徑是離合器的根本尺寸，關(guān)系到離合器的構(gòu)造重量和使用壽命，與離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有確定關(guān)系。一般承受下式確定：(3.6)在上述公式中代入 、 、 、 ，可得，通過查閱離合器摩擦片尺寸系列參數(shù)表3.1并進(jìn)展比照計算后：可得與 最接近的是 ，所以摩擦片外徑D=430mmd=230mmb=4mm。離合器尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB5764—86《汽車用離合器蓋片D應(yīng)使65m/s-75m/s之間，依據(jù)下式：(3.7)式中： 為發(fā)動機(jī)起步轉(zhuǎn)速 ，代入摩擦片外徑D=430mm 可得,符合設(shè)計要求。離合器從動盤總成設(shè)計以下要求：①為了削減變速器換檔時齒輪間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)當(dāng)盡可能?。虎跒榱吮ＷC汽車平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布更為均勻等，從動盤應(yīng)具有軸向彈性；③為了避開傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器；④從動盤總成要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。從動片設(shè)計的靠近旋轉(zhuǎn)中心；從動片一般都做得較薄，通常用1.3~2.0mm厚的鋼板沖制而成。同時為依據(jù)式(3.6)確定出的摩擦片內(nèi)、外徑值，本次設(shè)計從動片承受組合式彈性從動片。從動盤轂設(shè)計動盤轂和變速器第一軸的花鍵結(jié)合方式都承受齒側(cè)定心的矩形花鍵。本設(shè)計依據(jù)GB15758-2023SAE矩形花鍵尺寸系列，同時結(jié)合離合器生產(chǎn)實(shí)際狀況選擇花鍵轂尺寸為：花鍵外徑 內(nèi)徑 ，齒寬 ，齒數(shù) ；花鍵轂軸向長度1.2~1.4倍，本設(shè)計選擇花鍵軸向長度為花鍵外徑的倍，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)加工取整后得花鍵軸向長度為 ，通過查表得有效長度 。摩擦片與從動片連接方式選擇的從動盤總成在摩擦片磨損后更換便利擦片，同時無法在粘接的從動盤總成中安裝波形彈簧片；所以從動盤總成軸向彈性差。因此本設(shè)計承受鉚接法連接摩擦片和從動片。壓盤和離合器蓋設(shè)計響很大，需進(jìn)展特地的設(shè)計。壓盤的設(shè)計①壓盤傳力方式的選擇壓盤驅(qū)動形式的共同缺點(diǎn)是聯(lián)接件間有間隙，在傳力開頭的一瞬間將產(chǎn)生沖擊和噪聲，并且隨著磨損的增大而加大了沖擊。依據(jù)方案分析，承受傳動片連接壓盤和飛輪。②壓盤幾何尺寸確實(shí)定壓盤設(shè)計時應(yīng)當(dāng)滿足以下三點(diǎn)要求：具有足夠的質(zhì)量，能夠吸取摩擦片在工作過程中產(chǎn)生的熱量；具有足夠大的剛度和合理的構(gòu)造外形，保證在受熱的狀況下不至于因產(chǎn)生翹曲變形而影響離合器徹底分別和摩擦片的均勻壓緊；15mm。壓盤厚度應(yīng)當(dāng)較大以吸取熱量，本次設(shè)計壓盤厚度為41mm。④壓盤及傳動片的材料壓盤承受灰鑄鐵〔即HT25，為增加壓盤機(jī)械強(qiáng)度，也可另外添加少量金屬元素〔鎳、鐵、錳合金等〕以到達(dá)增加其機(jī)械強(qiáng)度的目的。本次論文中，傳力片承受60SiMnA。離合器蓋的設(shè)計有實(shí)物和工廠供給數(shù)據(jù)進(jìn)展建模。膜片彈簧設(shè)計膜片彈簧的變形特性H及彈簧片厚度h之比圖3.1不

有關(guān)。其特性圖如下：同 時膜片彈簧特性曲線Fig.3.1DifferentH/hcurveofdiaphragmsprings不同 值可以得到不同的彈性變形特性。膜片彈簧根本參數(shù)的選擇〔1〕膜片彈簧外形幾何尺寸參數(shù)膜片彈簧主要尺寸參數(shù)如圖3.2所示：① 比值選擇：利用膜片彈簧非線性特性，保證離合器壓緊力變化不大且操縱便利，一般汽車膜片彈簧的 在 范圍內(nèi)選擇。本設(shè)計依據(jù)廠家承受尺寸，選用選擇h=4.9mm，H=8mm，則 。②R及 確實(shí)定：一般 時，蝶形彈簧儲存的彈性力氣最大，彈簧重量的利用率最好。對于汽車離合器膜片彈簧不需要儲存太多彈性力氣，一般 。本設(shè)計中，摩擦片內(nèi)徑d=230mm，結(jié)合實(shí)際閱歷以及現(xiàn)在市場上生產(chǎn)的φ430離合器，選擇R=187mm。 的值應(yīng)當(dāng)介于1.2~1.3之間，本次設(shè)計選擇1.25，則r=150.4mm，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)加工，圓整后取r=150mm。αα一般在下式確定：

之間，可依據(jù)(3.12)代入H、R、r值得 ，本次設(shè)計圓整后?、苣て瑥椈尚《税霃郊胺謩e軸承作用半徑確實(shí)定：膜片彈簧小端半徑主要由構(gòu)造打算，其最小值應(yīng)當(dāng)大于變速器第I軸花鍵的外徑以便36.5mm；分別軸承半徑應(yīng)當(dāng)大于，則選擇=40.0mm。⑤分別指數(shù)目n、切槽寬、窗孔槽寬及窗孔內(nèi)半徑確實(shí)定：分別指數(shù)目：汽車離合器膜片彈簧分別指數(shù)目n>1，一般承受1、24[1]便于制造時模具分度，由于是大尺寸膜片彈簧，本設(shè)計選擇24。切槽寬：切槽一般選擇4mm左右，本設(shè)計選用 。窗孔槽寬及窗孔內(nèi)半徑：，本設(shè)計選擇 ，的 。，本設(shè)計選擇 ，得 。ι和膜片彈簧與壓盤接觸半徑Lι應(yīng)當(dāng)盡量接近于r而略大于r，L應(yīng)當(dāng)接近R而略小于R[6]。則支ιl=152mm；LL=179mm。膜片彈簧工作位置選擇依據(jù)膜片彈簧特性曲線外形，曲線上有幾個特定的工作點(diǎn)，對應(yīng)于以以下圖3.4中的A、B、C3.4中，B點(diǎn)位為全離合器膜片彈簧處于壓緊狀態(tài)時的工作點(diǎn)位置，A點(diǎn)為摩擦片磨損到極限的位置，C點(diǎn)為離合器分別時膜片彈簧的工作位置。由式(3.14)算出的膜片彈簧凸點(diǎn)、凹點(diǎn)、拐點(diǎn)分別對應(yīng)圖中的M、N、T點(diǎn)。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)T之間，且靠近或在T點(diǎn)處[21]，一般 ,以保證摩擦片在最大磨損限度，單片離合器

范圍內(nèi)，壓緊力從，

到 變化不大，本次設(shè)計取 ；，本次設(shè)計取 。3.4膜片彈簧工作點(diǎn)位置Fig.3.4Theworkloca