1、目 錄1 論述11.1離合器概述11.2離合器的功用11.3離合器的工作原理21.4 膜片彈簧離合器概述32離合器結(jié)構(gòu)方案選取42.1 離合器車型的選定42.2 離合器設(shè)計(jì)的基本要求52.3 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52.3.1 摩擦片的選擇52.3.2 壓緊彈簧布置形式的選擇52.3.3 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式62.3.4 分離杠桿、分離軸承62.3.5 離合器的散熱通風(fēng)63 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定73.1摩擦片主要參數(shù)的選擇73.1.1摩擦片的校核83.1.2離合器單位摩擦面積滑磨功83.2離合器后備系數(shù)的確定93.3單位壓力P的確定94 離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)104.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)介紹104.2 從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)11

2、4.2.1 從動(dòng)片的選擇和設(shè)計(jì)114.2.2 從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì)124.2.3摩檫片的材料選取及與從動(dòng)片的固緊方式135 離合器壓盤(pán)設(shè)計(jì)145.1壓盤(pán)的傳力方式的選擇145.2壓盤(pán)的幾何尺寸的確定145.3壓盤(pán)傳動(dòng)片的材料選擇145.4離合器蓋的設(shè)計(jì)146離合器分離裝置設(shè)計(jì)166.1分離桿的設(shè)計(jì)166.2離合器分離套筒和分離軸承的設(shè)計(jì)167 離合器膜片彈簧設(shè)計(jì)177.1 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)177.3 膜片彈簧的彈性變形特性177.4 膜片彈簧的參數(shù)尺寸確定187.4.1 H/h比值的選取197.4.2 R及R/r確定197.4.3 膜片彈簧起始圓錐底角207.4.4 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)207.4.

3、5 分離指數(shù)目n、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑r217.4.6 壓盤(pán)加載點(diǎn)半徑和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定217.4.7膜片彈簧的強(qiáng)度計(jì)算218 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì)258.1 扭轉(zhuǎn)減振器的功用258.2減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)259 離合器殼設(shè)計(jì)27結(jié) 論28參 考 文 獻(xiàn)29致 謝301 論述1.1離合器概述按動(dòng)力傳遞順序來(lái)說(shuō)，離合器應(yīng)是傳動(dòng)系中的第一個(gè)總成。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。離合器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其功用是能夠在必要時(shí)中斷動(dòng)力的傳遞，保證汽車平穩(wěn)地起步；保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平穩(wěn)；限制傳動(dòng)

4、系所能承受的最大扭矩，防止傳動(dòng)系過(guò)載。為使離合器起到以上幾個(gè)作用，目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性合理，同時(shí)其性能良好，使用可靠性高壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點(diǎn)2： （1）結(jié)合時(shí)平順、柔和，使汽車起步時(shí)不震動(dòng)、沖擊；（2）離合器分離徹底；（3）從動(dòng)部分慣量小，以減輕換檔時(shí)齒輪副的沖擊；（4）散熱性能好；（5）高速回轉(zhuǎn)時(shí)只有可靠強(qiáng)度；（6）避免汽車傳動(dòng)系共振，具有吸

5、收震動(dòng)、沖擊和減小噪聲能力；（7）操縱輕便；（8）工作性能（最大摩擦力矩和后備系數(shù)保持穩(wěn)定）；（9）使用壽命長(zhǎng)。1.2離合器的功用(1)保證汽車平穩(wěn)起步離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(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

6、，至足以克服行駛阻力時(shí)，汽車便由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并逐步加速。因此保證了汽車能平穩(wěn)起步。（2） 保證傳動(dòng)系換擋時(shí)工作平順在汽車行駛過(guò)程中，為了適應(yīng)不斷變化的行駛條件，傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常要換用不同檔位工作，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。實(shí)現(xiàn)齒輪式變速器的換擋，一般是撥動(dòng)齒輪或其他掛檔機(jī)構(gòu)，使原用檔位的某一齒輪副退出傳動(dòng)，再使另一檔位的齒輪副進(jìn)入工作。在換擋前也必須踩下離合器踏板，中斷動(dòng)力傳遞，便于使原檔位的嚙合副脫開(kāi)，同時(shí)有可能使新檔位嚙合齒輪副的嚙合部位的速度趨于相等，這樣，進(jìn)入嚙合時(shí)的沖擊可以大為減輕，使換擋時(shí)工作平順。（3）防止傳動(dòng)系過(guò)載當(dāng)汽車進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，若沒(méi)有離合器，則發(fā)動(dòng)機(jī)將因和

7、傳動(dòng)系剛性相連而急劇降低轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)荷，而使機(jī)件損壞。有了離合器，便可依靠離合器主動(dòng)部分和從動(dòng)部分之間可能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)以消除這一危險(xiǎn)。因此，離合器的這一功用是限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系過(guò)載。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

8、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 3-從動(dòng)盤(pán) 6-壓盤(pán) 1-離合器蓋螺栓 2-離合器蓋 9-膜片彈簧 13-分離軸承 1.4 膜片彈簧離合器概述膜片彈簧離合器是近年來(lái)在轎車和輕型載貨汽車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

9、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)于輕型車膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對(duì)于改善汽車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

10、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

11、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及微型、輕型客車上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車和重型汽車上，國(guó)外已經(jīng)設(shè)計(jì)出了傳遞轉(zhuǎn)矩為802000N.m、最大

12、摩擦片外徑達(dá)420的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車上。甚至某些總質(zhì)量達(dá)2832t的重型汽車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。2離合器結(jié)構(gòu)方案選取2.1 離合器車型的選定本設(shè)計(jì)針對(duì)的車型是微型客車。其基本參數(shù)如下：發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)LB4最大轉(zhuǎn)矩Nm/(r/min)315/2800一檔傳動(dòng)比4.03主減速比3.08驅(qū)動(dòng)輪類型與規(guī)格P205/75R15驅(qū)動(dòng)輪胎直徑(m)0.6汽車總質(zhì)量（kg)14102.2 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

13、，設(shè)計(jì)離合器應(yīng)滿足以下要求：1) 在任何行駛條件下，都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止傳動(dòng)系過(guò)載。2) 接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證汽車起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。3) 分離要迅速、徹底。4) 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。5) 具有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過(guò)高，延長(zhǎng)其使用壽命。6) 應(yīng)能避免和衰減傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和降低噪聲的能力。7) 操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。8) 作用在從動(dòng)盤(pán)上的總壓力和摩擦離合器和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過(guò)程中變化要盡可能小，

14、以保證有穩(wěn)定的工作性能。9) 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。10) 結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便。2.3 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1 摩擦片的選擇 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和中、小型貨車，因此該設(shè)計(jì)選擇單片離合器。2.3.2 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相比又有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)9：（1）由于膜

15、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??；（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）由于膜片彈簧大斷面環(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

16、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，我選用膜片彈簧式離合器。2.3.3 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式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9： （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

17、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。2.3.4 分離杠桿、分離軸承分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過(guò)分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動(dòng)壓盤(pán)移動(dòng)，從而使壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)與飛輪相互分離，截?cái)鄤?dòng)力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受反復(fù)作用在其上面的彎曲應(yīng)力，

18、分離軸承的作用是通過(guò)分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動(dòng)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸承，它可以將潤(rùn)滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤(rùn)滑，相比供油式軸承則需增加。2.3.5 離合器的散熱通風(fēng)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

19、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.3 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定3.1摩擦片主要參數(shù)的選擇摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，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P0，可估算出摩擦片外徑。摩擦片外徑D（mm）也可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N.m）按如下經(jīng)驗(yàn)公式選用 （3.1）式中，為直徑系數(shù)，取值范圍見(jiàn)表3-1。由選車型得= 3

20、15Nm，=14.6，則將各參數(shù)值代入式后計(jì)算得 D=280mm表3-1 直徑系數(shù)的取值范圍車 型直徑系數(shù)微型客車14.6最大總質(zhì)量為1.814.0t的商用車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22.524.0根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，根據(jù)下表3-2；結(jié)合后面的表4-1表3-2 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)（即GB145774）外徑D/mm160180200225250280300325350內(nèi)徑d/mm110125140150155165175190195厚度h/3.23.53.53.53.53.53.53.54=d/D0.6

21、870.6940.7000.6670.5890.5830.5850.5570.54010.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.827單位面積F/106132160221302402466546678應(yīng)取：摩擦片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 外徑D=280mm 內(nèi)徑d=165mm 厚度h=3.5mm 內(nèi)徑與外徑比值C=0.583 1=0.7963.1.1摩擦片的校核1.摩擦片外徑D（mm)的選取應(yīng)使最大圓周速度不能超過(guò)6570m/s,即 -36570m/s -3=41.03m/s 滿足要求2. 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

22、有值，即 按下表選取表2-5 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值離合器規(guī)格D/mm210210250250325325/10-20.280.300.350.40 滿足要求3.1.2離合器單位摩擦面積滑磨功為了減少汽車起步的的時(shí)候離合器的滑磨，防止摩擦片表面的溫度過(guò)高從而發(fā)生燒傷現(xiàn)象，離合器每一次接合的單位面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即 （4-6）式中，單位面積滑磨功()；其許用值()；對(duì)于乘用車：=0.4，對(duì)于最大總質(zhì)量小于6.0t的商用車：=0.33，對(duì)于最大總質(zhì)量大于6.0t的商用車：=0.25J/mm2；W為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，可根據(jù)下式計(jì)算 （4-7）式中，汽車總質(zhì)量；輪

23、胎滾動(dòng)半徑；汽車起步時(shí)所用變速器擋位的傳動(dòng)比即一擋傳動(dòng)比4.03；主減速器傳動(dòng)比3.08；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；計(jì)算時(shí)乘用車取，商用車??；滾動(dòng)半徑rr為0.344m。整備質(zhì)量查得2105kg。 算得 W=35424.5J =0.44J/mm20.4 J/mm2，不能滿足要求，但不超過(guò)15%，為了避免離合器過(guò)大，所以可以對(duì)主減速和一檔的傳動(dòng)比進(jìn)行調(diào)整而達(dá)到使用要求。3.2離合器后備系數(shù)的確定后備系數(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

24、傳動(dòng)系過(guò)載。通常轎車和輕型貨車=1.21.75。本設(shè)計(jì)的是轎車離合器，參看有關(guān)統(tǒng)計(jì)質(zhì)料“離合器后備系數(shù)的取值范圍”（見(jiàn)下表3-3），并根據(jù)最大總質(zhì)量不超過(guò)6噸的載貨汽車=1.201.75，結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況，故選擇=1.5。則有可有表3.1查得 1.5。表3-3離合器后備系數(shù)的取值范圍車 型后備系數(shù)乘用車及最大總質(zhì)量小于6t的商用車1.201.75最大總質(zhì)量為614t的商用車1.502.25掛車1.804.003.3單位壓力P的確定壓力對(duì)表面耐磨性的確定單元，和離合器的性能及使用壽命大大降低，因此選擇離合器的工作條件時(shí)，應(yīng)考慮保留的大小，使發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦，材料，尺寸，質(zhì)量和數(shù)量的備用部門(mén)，以及其他

25、因素。離合器使用頻繁時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的后備系數(shù)比較小的時(shí)候， P0應(yīng)取得小一些；如果摩擦片的外徑比較大時(shí)候，為了能夠降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷， P0應(yīng)取得小一些；如果后備系數(shù)比較大的時(shí)時(shí)，可適當(dāng)?shù)脑龃驪0 。當(dāng)摩擦片采用不同材料的時(shí)候，P0取值范圍見(jiàn)表3-4。 表3-4 摩擦片單位的壓力P0的取值范圍摩擦片的材料單位的壓力P0/MPa石棉基材料模壓0.15-0.25編織0.25-0.35粉末的冶金材料銅基0.35-0.50鐵基金屬的陶瓷材料0.70-1.50本次設(shè)計(jì)摩擦片為石棉基材料，P0選擇：0.10P01.50MPa, 初次的選取為P0=0.25MPa。4 離合器從動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)4.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)介紹

26、在現(xiàn)代汽車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,改善汽車行使的舒適性,并使汽車平穩(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4.1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

27、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4.1 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；8從動(dòng)盤(pán)轂；10調(diào)整墊片；11減振彈簧；12減振盤(pán)4.2 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

28、，從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能?。?）為了保證汽車平穩(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4.2.1 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囋谛旭傊羞M(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。慣性力的大小與沖動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正

29、比，因此為了見(jiàn)效轉(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)的是轎車的離合器，

30、故采可以用整體式彈性從動(dòng)片，離合器從動(dòng)片采用2厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取280，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。4.2.2 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)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Temax按國(guó)標(biāo)GB114474選取。從動(dòng)盤(pán)的軸向長(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，一般取1.0-1.4倍的花鍵軸直徑

31、。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用鍛鋼（如35、45、40Cr等），并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。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)減振彈簧窗口及從動(dòng)片配合，應(yīng)進(jìn)行高頻處理?；ㄦI選取后應(yīng)進(jìn)行動(dòng)連接強(qiáng)度校核： （4.1）式中，N為從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目；其余參數(shù)見(jiàn)表（4-1）。表4-1 離合器從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸系列摩擦片外徑D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax/Nm花鍵尺寸擠壓應(yīng)力c/Mpa齒數(shù)N外徑D/mm內(nèi)徑d/mm齒厚b/mm有效齒長(zhǎng)l/mm160491023183209.81806910262132011.620010810292342511.122514710322643011.32501961035284351

32、0.228027510352844012.530030410403254010.532537310403254511.435047110403255013.0 根據(jù)摩擦片的外徑D=280mm與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax=315 Nm，由表4-1查得N=10，D=35mm，d=28mm，b=4mm，l=40mm，=12.5Mpa，則由公式校核得：=10.7MPa350Zj466881010本設(shè)計(jì)D=280mm，故選取Zj=6。(7)減振彈簧總壓力F當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤(pán)轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大此時(shí)，減振彈簧受到的壓力F為： （8.6）可算得，F(xiàn)=9450N。(8)極限轉(zhuǎn)角減振器從預(yù)緊轉(zhuǎn)矩增加到極限轉(zhuǎn)矩的時(shí)候從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂的最大轉(zhuǎn)角為 （8.7）式中：為減振彈簧的工作變形量。通常取312，本設(shè)計(jì)取8。減振彈簧常采用60Si2MnA、50CrVA、65Mn等彈簧鋼絲。9 離合器殼設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中,由于不知道發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,飛輪等零件的尺寸,因而只有本設(shè)計(jì)計(jì)算出的壓盤(pán)以及該離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定