中型載貨汽車膜片彈簧離合器設(shè)計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 目 錄 摘要 . I Abstract. . II 第 1 章 緒論 . 1 1.1 引言 . 1 1.2 汽車離合器的現(xiàn)狀發(fā)展 . 1 1.2.1 汽車離合器的現(xiàn)狀 . 1 1.2.2 汽車離合器的發(fā)展 . 2 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 . 3 第 2 章 離合器結(jié)構(gòu)原理分析 . 4 2.1 離合器機構(gòu)類型的分析 . 4 2.2 膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 . 4 2.3 膜片彈簧離合器的特性 . 6 2.4 離合器的設(shè)計原則 . 7 2.5 本章小結(jié) . 8 第 3 章 膜片彈簧的設(shè)計與計算 . 9 3.1 離合器主要參數(shù)的選擇 . 9 3.1.1 后備系數(shù) . 9 3.1.2 單位壓力 . 9 3.1.3 摩擦片的主要尺寸 . 9 3.1.4 摩擦因素、摩擦片數(shù)、離合器間隙的選取 . 10 3.2 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 . 10 3.2.1 內(nèi)截錐高度和厚度的確定 . 10 3.2.2 大端外徑和小端外徑的選擇 .11 3.2.3 自由狀態(tài)下圓錐底角的選擇 .11 3.2.4 分離指數(shù)的選擇 .11 3.2.5 膜片彈簧的小端內(nèi)徑及分離軸承作用半徑的確定 .11 3.2.6 切槽寬度及分離半徑的確定 . 12 3.2.7 壓盤加載點半徑和支承環(huán)加載點半徑 . 12 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 3.3 膜片彈簧的校核 . 12 3.3.1 外徑的校核 . 12 3.3.2 滑磨功的校核 . 12 3.3.3 膜片彈簧的強度校核 . 13 3.4 本章小結(jié) . 16 第 4 章 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計計算 . 17 4.1 扭轉(zhuǎn)減振器的特性及主要參數(shù)的選取 . 17 4.1.1 扭轉(zhuǎn)減振器的角剛度 . 17 4.1.2 減振器摩擦力矩 . 18 4.1.3 預緊力矩 . 18 4.1.4 減振彈簧的分布半徑 . 18 4.1.5 減振彈簧數(shù)目 . 18 4.1.6 減振彈簧的總壓力 . 18 4.2 減振彈簧的尺寸確定 . 19 4.3 從動片相對從動盤轂的最大轉(zhuǎn)角 . 20 4.4 限位銷與從動盤缺口側(cè)邊的間隙 . 20 4.5 限位銷直徑 的確定 . 20 4.6 從動盤轂缺口寬度及安裝窗口尺寸 . 20 4.7 本章小結(jié) . 21 第 5 章 離合器操縱機構(gòu)的設(shè)計 . 22 5.1 離合器的踏板位置、行程、和踏板力的設(shè)計計算 . 22 5.1.1 踏板位置 . 22 5.1.2 踏板行程 . 22 5.1.3 踏板力 . 22 5.2 操縱系統(tǒng)的傳動比計算 . 23 5.3 主缸和工作缸的設(shè)計計算 . 24 5.3.1 主缸的工作原理及計算 . 24 5.3.2 分缸的工作原理及計算 . 25 5.4 本章小結(jié) . 26 第 6 章 離合器其它零件的設(shè)計及計算 . 27 6.1 從動盤轂花鍵的設(shè)計計算 . 27 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 6.2 壓盤的設(shè)計計算 . 28 6.3 分離軸承的設(shè) 計計算 . 30 6.4 從動片的設(shè)計 . 31 6.5 分離桿的材料 . 32 6.6 本章小結(jié) . 32 結(jié)論 . 33 參考文獻 . 34 致謝 . 35 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 全套 資料 ， 扣扣 414951605 摘 要 我國的車輛工業(yè)相對于世界其他先進國家相當落后，雖然從國外引進了許多新產(chǎn)品、新技術(shù)，但是離全面掌握核心技術(shù)還有很長的差距。本設(shè)計最典型的中型載貨汽車技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，對其進行膜片彈簧離合器設(shè)計。希望能使我國離合器的自主開發(fā)能力及產(chǎn)品設(shè)計水平得到一定的提高。 現(xiàn)代汽車摩擦離合器在設(shè)計中根據(jù)車型的類別，使用要求，與發(fā)動機的匹配要求，制造條件以及標準化、通用化、系列化要求等，合理地設(shè)計離合器總成的結(jié)構(gòu)顯的尤為重要。本 文研究了離合器及其操縱機構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識、設(shè)計理念及方法等。并且對離合器及其操縱機構(gòu)的主要零件進行了詳細的設(shè)計計算，其中重點研究了膜片彈簧、扭轉(zhuǎn)減振器、操縱機構(gòu)和摩擦片的設(shè)計方法、思路、理論。對結(jié)構(gòu)元件分析、主要參數(shù)及零件載荷的確定、強度計算方法都有詳細的介紹。 本設(shè)計得到了以粉末冶金材料作為離合器摩擦片摩擦材料的單片推式膜片彈簧離合器，滿足了較高性能的標準，取代了對環(huán)境有污染的石棉基摩擦材料。 關(guān)鍵詞： 離合器；膜片彈簧；摩擦片；操縱機構(gòu)；設(shè)計 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 ABSTRACT Vehicles industry of China is opposite to the world other advanced countries quite falls behind, although from overseas has introduced many new products, the new technology, but to comprehensively grasps the core technology also to have the very long disparity. This design most typical medium truck technology parameter is the basis, carries on the diaphragm spring coupling design to it. The hope can cause our country coupling the independent development ability and the product design level obtains the certain enhancement. The modern automobile friction clutch acts according to the vehicle type in the design the category, the operation requirements, with the engine match requirement, the manufacture condition as well as the standardization, the universalization, the serialized requirement and so on, reasonably designs the structure which the coupling always becomes to reveal especially is important. This article has studied the coupling and its the ontrols organization structure knowledge, the design idea and the method and so on. And has carried on the detailed design calculation to the coupling and its the ontrols organization major parts, has studied the disk spring, the reverse shock absorber, the ontrols organization with emphasis and the clutch plate design method, mentality, theory. To the structural element analysis, the main parameter and the components load determination, the strength calculation method all has the detailed introduction. 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 This design obtained monolithic has pushed the type disk spring coupling by the powder metallurgy material as the clutch plate friction material, satisfied has compared the high performance the standard, substituted had the pollution to the conditions the asbestos base to rub the material. Key words: Clutch； Diaphragm Spring； The Clutch Plate； Ontrols Organization； Design 第 1 章 緒 論 1.1 引言 在以內(nèi)燃機作為動力的機械傳動汽車中，離合器都是作為一個獨立的零件存在。雖然發(fā)展自動傳動系統(tǒng)是汽車傳動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，但也有專家指出：根據(jù)德國出版的 2003 年世界汽車年簽， 2002 年世界各國 114 家汽車所生產(chǎn)的 1864 款乘用車中，手動機械變速器車款為 1337 款；在我國，乘用車中自動擋車款式只占全國平均數(shù)的26.35%；若考慮商用車中更是多數(shù)采用手動變 速器，手動擋汽車目前仍是世界車款的主流（其中不排除一些國家或地區(qū)自動變速器車款是其主流產(chǎn)品）。談到未來，考慮到手動傳動系將向自動自動傳動系過度，但現(xiàn)在手動傳動戲也在不斷改善，因此也是自動傳動系的有力競爭對手?？梢哉f，從目前到將來離合器這一部件將會伴隨著內(nèi)燃機一起存在，不可能在汽車上消失。 1.2 汽車離合器的現(xiàn)狀發(fā)展 1.2.1 汽車離合器的現(xiàn)狀 如今單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面相當完善。采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器結(jié)合的平順性。離合器從動盤總成中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動系統(tǒng)的過載、共振，并且減 小了傳動系噪聲。 近年來，出現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)減振特性和性能價格比較為理想的雙質(zhì)量飛輪結(jié)構(gòu)，這種飛輪由初級飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器和次級飛輪組成，采用徑向布置減振彈簧，在有限的空間買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 可以獲得相當好的減振效果。它突破了傳統(tǒng)的飛輪鑄造生產(chǎn)方法，以鋼板沖壓取而代之。 隨著汽車運輸業(yè)的發(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷提高和改進，以適應新的使用條件。從國外的發(fā)展動向來看，近年來車輛在性能上向高速發(fā)展，發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，載貨汽車趨于大型化 ， 國內(nèi)也有類似情況。此外，離合器的使用條件也日酷一日。因此，提高離合器的傳扭能力、提高其使 用壽命、簡化操作已成為離合器目前發(fā)展的趨勢。 對于重型離合器，由于商用車趨于大型化，發(fā)動機功率不斷加大，但離合器允許加大尺寸空間有限，離合器的使用條件日酷一日，增加了離合器扭轉(zhuǎn)能力，提高其使用壽命，簡化操作，已成為重型離合器發(fā)展的趨勢。為了提高離合器的扭轉(zhuǎn)能力，在重型汽車上可采用雙片干式離合器。從理論上講，在相同的徑向尺寸下，雙片離合器的扭轉(zhuǎn)能力和使用壽命是單片 1 倍。但受到其它客觀因素的影響，實際效果要比理論值低一些。 近年來濕式離合器在技術(shù)上不斷的改進，在國外某些重型牽引汽車和自卸汽車上又開始采用多片濕式 離合器。與干式離合器相比，由于油泵進行強制冷卻的結(jié)果，摩擦表面溫度較低，因此起步時長時間打滑也不致燒損摩擦片。據(jù)報道，這種離合器有著良好的起步能力，其使用壽命可達干式的 56 倍。 1.2.2 汽車離合器的發(fā)展 在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中，錐形離合器最為成功。它的原型設(shè)計曾裝在德國戴母勒公司的鋼制車輪的小汽車上。它是將發(fā)動機飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動部件。采用錐形離合器的方案一直延續(xù)到 20 世紀 20 年代中葉，對當時來說，錐形離合器修復比較簡單，摩擦面容易修復。它的材料曾用過駝毛帶、皮革帶等。 現(xiàn)今所用的盤式 離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到 1925 年以后才出現(xiàn)的，多片離合器最主要的優(yōu)點是在汽車起步時離合器的結(jié)合比較平順，無沖擊。早期的設(shè)計中，多片按成對布置設(shè)計，一個鋼盤片對著一青銅盤片。采用純粹的金屬對金屬的摩擦副，把它們置于油中工作，能達到更為滿意的性能。 在油中的盤式離合器， 摩擦片 直徑不能太大，以避免在高速時把油給甩掉。此外，油也容易把金屬盤片粘住，不容易分離。但畢竟優(yōu)點大于缺點。因為在當時，許多離合器還在探索原創(chuàng)階段，性能很不穩(wěn)定。 石棉基材料的引入和改進，使得盤式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更 高的溫度。此外，由于采用石棉基摩擦后可用較小的摩擦面積，因而可以減少摩擦片數(shù)，這是由多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。 20 世紀 20 年代末，直到 30 年代時，只買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才使用多片離合器。 離合器執(zhí)行系統(tǒng)的使用環(huán)境非常惡劣，長時間的經(jīng)受高溫，而且又暴露在壓力油和潤滑劑中。以往主動缸和從動缸組件都必須使用金屬，近年來，美國一汽車產(chǎn)品公司向各大洲的車商提供用塑料制的離合器執(zhí)行系統(tǒng)，該商品的商標為 CSC，是用 LFRT，即用 50%的長纖維增強的黑色尼龍，該材料的硬度大、重量輕、比模量超過鋁合金。它的纖維分布均勻，是隨機分布的，尺寸穩(wěn)定性好、收縮率低、約為 0.2%。由于纖維完全浸潤在尼龍樹脂中，而且端頭較少，完全能保證有出色的光亮表面。 50%的長纖維，使熱膨脹系統(tǒng)幾乎與金屬相同，該公司認為，如果仔細地將注塑件的尼龍成份燒掉，留下的骨架部分（纖維）幾乎仍保留制品的形狀。這表明產(chǎn)品中的纖維的分布是各向同性，所以收縮一致，抑制了翹曲。 CSC 的表面光潔度較鑄鋁件好，有助于延長從動缸的密封壽命。該產(chǎn)品的型號是 PA66.GF50-02，完全符合所有的長期爆炸測試要求，室溫下的抗拉強度幾乎達到 50000lb/ft2，疲勞強度高，抗蠕變能力強，在 149 下，抗拉強度仍有 20000lb/ft2， 50%長玻纖增強的 PA，密度為 1.5g/cm3，所以也減輕了重量。通過注塑成型生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復雜的零件與鑄鋁相比，節(jié)約了成本。 多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進以及材料的日新月異，使人們逐漸趨向于首選單片干式摩擦離合器因為它具有從動部分轉(zhuǎn)動慣量小、散熱性好、機構(gòu)簡單、調(diào)整方便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，已能做到結(jié)合平順，因此現(xiàn)在廣泛用于大、中、小各類車型中 1。 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計的 主要 內(nèi)容： （ 1）離合器類型的選擇； （ 2）各部件參數(shù)的選擇； （ 3）各部件的參數(shù)計算各部件的設(shè)計； （ 4）總體布置； （ 5）圖紙的繪制。 主要 設(shè)計 步驟如下： （ 1）確定要設(shè)計的膜片彈簧離合器的基本結(jié)構(gòu)，包括主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)、操縱機構(gòu) ； （ 2）根據(jù)設(shè)計的形式確定主要機構(gòu)的基本數(shù)據(jù) ； （ 3）根據(jù)具體結(jié)構(gòu)和設(shè)計情況提出改進意見和措施，找出設(shè)計的不足和所受的條件限制，提出解決方案 ； （ 4）根據(jù)計算結(jié)果繪制圖紙并撰寫說明書。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 第 2 章 離合器結(jié)構(gòu)原理分 析 2.1 離合器機構(gòu)類型的分析 汽車離合器有摩擦式、液力式和電磁式三種類型，但摩擦式離合器用得最為廣泛。 摩擦離合器的類型很多，主要有周置式離合器 、中央彈簧離合器、斜置彈簧離合器、膜片彈簧離合器。 周置式離合器主要用在商用載重汽車上，螺旋彈簧沿著壓盤的圓周作同心圓布置：中央彈簧離合器，采用 12 個圓柱螺旋彈簧或用一個矩形斷面的錐形螺旋彈簧做壓簧并布置在離合器正中間的結(jié)構(gòu)形式，稱為中央離合器。中央離合器的壓簧不和壓盤直接接觸，因此壓盤由于摩擦生成的熱量不會直接傳遞給彈簧使其回火失效。中央彈簧的壓緊力通過杠桿系 統(tǒng)作用于壓盤，并按杠桿比放大，因此可用較小的彈簧力得到足夠大的壓盤壓緊力。膜片彈簧離合器是用膜片彈簧代替了壓緊彈簧及分離桿機構(gòu)而作成的離合器，因為它布置在中央，所以也可算中央彈簧離合器：雙片離合器，單片離合器由于受到壓緊彈簧結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計的限制，其轉(zhuǎn)矩容量也受到限制。其次還有斜置拉式螺旋彈簧離合器、金屬陶瓷離合器、濕式離合器。 膜片彈簧離合器 與其他形式的離合器相比，具有一系列優(yōu)點：膜片彈簧具有較理想的非線性彈性特性，彈簧壓力在摩擦片的允許磨損范圍內(nèi)基本保持不變 ， 因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變；相 對圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降，離合器分離時，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力。對于圓柱螺旋彈簧，其壓力則大大增加。膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小。高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 旋彈簧壓緊力則明顯下降。膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。易于實現(xiàn)良好的通風散熱，使用壽命長。膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。 按其分離軸承運動的方向可分為推式和拉式兩種。 拉式膜片彈簧離合器較推式在性能上有更多的優(yōu)點，但由于受到分離軸承機構(gòu)設(shè)計、拆裝復雜等因素的困擾，因此在本設(shè)計選用推式的結(jié)構(gòu)形式 2。 2.2 膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 1、 離合器的結(jié)構(gòu)：發(fā)動機的飛輪是離合器的主動部件（如圖 2.1 所示），帶有摩擦片的從動盤和從動盤轂借滑動花鍵與變速器第一軸（離合器從動軸）相連。壓緊彈簧將從動盤壓緊在飛輪端面。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與主動盤面之間的摩擦作用而傳到從動盤上，在由此經(jīng)過變速器的第一軸和傳動系統(tǒng)的中一系列部件傳給驅(qū)動輪。壓緊彈簧的壓緊力越大，則離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。 2、 從 動盤：主要由從動片、摩擦片、從動盤轂等三個基本部件組成。為了使單盤離合器結(jié)合柔和，起步平穩(wěn)，從動盤一般具有軸向彈性。具有軸向彈性的從動盤結(jié)構(gòu)大致有整體式、分開式和組合式幾種。 3、 扭轉(zhuǎn)減振器：發(fā)動機傳到汽車傳動系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩是周期地不斷變化著的，這就使的傳動系統(tǒng)中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。如果其振動的頻率與傳動系統(tǒng)的固有頻率相一致，就會發(fā)生共振，這對傳動系統(tǒng)零件壽命有很大影響。此外在不分離離合器的情況下進行緊急制動或猛烈接合時，瞬間將造成對傳動系統(tǒng)極大的沖擊載荷，從而縮短零件的使用壽命。為了避免共振，緩和傳動系統(tǒng)所受的沖 擊載荷，提高零件的壽命，通常在各種轎車，貨車的傳動系中都裝有扭轉(zhuǎn)減振器。 4、 操縱機構(gòu)：離合器的操縱機構(gòu)是駕駛員借以使離合器，或使之柔和結(jié)合的一套機構(gòu)。它起始于離合器踏板，終止于離合器殼（飛輪殼）內(nèi)的分離軸承。按照分離離合器的操縱能源不同，離合器操縱機構(gòu)可分為人力式和氣壓式兩類。前者是以駕駛員的肌體作為惟一的操縱動力，后者是以發(fā)動機驅(qū)動的空氣壓縮機作為主要操縱動力，而以人力作為輔助和后備的操縱動力。 5、 離合器蓋總成：壓盤、分離桿、壓緊彈簧一起組裝在離合器蓋內(nèi)，組成離合器蓋總成。蓋總成通過螺栓安裝到發(fā)動機的 飛輪上。飛輪和壓盤為主動件，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩通過這兩個主動件輸入。飛輪和壓盤之間為從動盤總成，它作為從動件通過摩擦接受由主動件傳來的輸入轉(zhuǎn)矩，并通過其中間的從動盤轂花鍵輸出轉(zhuǎn)矩。壓緊彈簧通過壓盤那從動盤總成緊緊壓在飛輪上，形成工作壓力。當發(fā)動機工作帶動飛輪和壓盤一道旋轉(zhuǎn)時，通過壓盤上壓緊彈簧產(chǎn)生的工作壓力所形成的摩擦力，帶動從動盤總成旋買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)矩的輸出。 6、 離合器的工作原理： 離合器蓋與發(fā)動機飛輪用螺栓緊固在一起 ,當膜片彈簧被預加壓緊 ,離合器處于接合位置時 ,由于膜片彈簧大端對壓盤的壓緊力 ,使得與從動盤摩擦片之 間產(chǎn)生摩擦力 。 當離合器蓋總成隨飛輪轉(zhuǎn)動時 (構(gòu)成離合器主動部分 ),就通過摩擦片上的摩擦轉(zhuǎn)矩帶動從動盤總成和變速器一起轉(zhuǎn)動以傳遞發(fā)動機動力 .要分離離合器時 ,將離合器踏板踏下 ,通過操縱機構(gòu) ,使分離軸承總成前移推動膜片彈簧分離指 ,使膜片彈簧呈反錐形變形，其大端離開壓盤，壓盤在傳動片的彈力作用下離開離合片，是從動盤總成處于分離位置，切斷發(fā)動機動力傳遞 3。 2.3 膜片彈簧離合器的特性 本設(shè)計采用膜片彈簧離合器，在離合器設(shè)計中采用膜片彈簧離合器有很多優(yōu)點 ： （ 1）膜片彈簧本身起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使零件數(shù)目減 少，重量減輕； （ 2）其次，離合器的機構(gòu)大大簡化并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸； （ 3）膜片彈簧具有良好的線性特性，設(shè)計合適，可使摩擦片磨損到極限，壓緊力仍能維持很少改變，切可減輕離合器踏板力，使操縱輕便。 （ 4）膜片彈簧的安裝位置對離合器的旋轉(zhuǎn)軸線是完全對稱的，因此它的壓緊力不會受離心力的影響，很適合高速旋轉(zhuǎn)。 膜片彈簧起彈性作用的部分是其碟簧部分。碟簧部分的彈性形變特性和螺旋彈簧的不一樣，它是一種非線性的彈簧。其特性和碟簧的原始內(nèi)截錐高度 H 及彈簧片厚度h 之比 hH 有關(guān)，不同的 hH 值可以得到不同的彈性變形特性。一般分成下列四種情況。 1、 2Hh 如圖 2.1 中 hH 2 的曲線，載荷 P 增加時。變形 總是不斷增加。這種彈簧的剛度很大，可以承受很大的載荷，適合作為緩沖裝置中的形成限制彈簧。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 圖 2.1 H/h 對膜片彈簧彈性特性的影響 2、 2Hh 如圖 2.1 中 hH = 2 的曲線，彈簧的特性曲線在中間有一段很平直，變形增加時載荷 P 幾乎維持不變。此種彈簧叫做零剛度彈簧。 3、 2 2 2Hh如圖 2.1 中 2 hH 22 的曲線，彈簧的特性曲線中有一段負剛度區(qū)域，既當變形增加時，載荷反而減小。具有這種特性的膜片彈簧很有適用 于作為離合器的壓緊彈簧。因為可利用其負剛度區(qū)，達到分離離合器時載荷下降、操縱省力的目的。當然，負荷剛度過大也不適宜，以免彈簧工作位置略微變動造成彈簧壓緊力變化過大。本設(shè)計選取了此種情況。 4、 22Hh 如圖 2.1 中 hH 22 的曲線，這種彈簧的特性曲線中具有更大的負剛度不穩(wěn)定工況區(qū)，而且具有載荷為負值的區(qū)域（特性曲線穿過了橫坐標，圖中未示出）。這種彈簧適合于汽車液力傳動中的鎖止機構(gòu) 4。 2.4 離合器的設(shè)計原則 離合器的主要功用是切斷和實現(xiàn)發(fā)動機對傳動系的動力傳遞，保證汽車起步時將發(fā)動機與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時將發(fā)動機與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動系各零部件因過載而損壞；有效地降低傳動系中的振動和噪聲。 為了保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計離合器應滿足如下基本要求： （ 1）在任何行使條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備，又能防止傳動系過載。 （ 2）接合時 要完全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。 （ 3）分離時要迅速、徹底。 （ 4）從動部件轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。 （ 5）應有足夠的吸熱能力和良好的通風散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 （ 6）應能避免和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動，并具有吸收振動、緩和沖擊和降低噪聲的能力。 （ 7）操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。 （ 8）作用在從動盤上的總壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作工程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 （ 9）具有足夠的強度 和良好的動平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長。 （ 10）結(jié)構(gòu)應簡單、緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。 所謂使用可靠，指的是離合器機構(gòu)或零部件在預定期內(nèi)一直能正常工作。這意味著在使用中要注意保養(yǎng)，其耗費的勞動量也要盡量小。這就取決于制造和裝配質(zhì)量、結(jié)構(gòu)設(shè)計和使用狀況。很多情況下，離合器不能可靠工作就是和不完善的技術(shù)保養(yǎng) 零部件缺少必要的潤滑和調(diào)整有關(guān) 5。 2.5 本章小結(jié) 本章著重介紹了離合器的類型 分析， 膜片彈簧離合器的 結(jié)構(gòu)和 工作原理， H/h 對膜片彈簧彈性特性的影響以及離合器的設(shè)計原則， 并分析了本文所選類型的特性。通過本章節(jié)可以清楚的了解離合器的工作原理和結(jié)構(gòu)，為后面的設(shè)計提供一定的理論基礎(chǔ)。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 第 3 章 膜片彈簧的設(shè)計與計算 3.1 離合器主要參數(shù)的選擇 3.1.1 后備系數(shù) 后備系數(shù) 是離合器設(shè)計中一個重要的參數(shù)反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇 時，應該考慮摩擦片在使用中磨損后離合器仍能可靠地傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時間過長、防止傳動系過載及操縱輕便等因素。 小轎車：=1.2 1.3；載貨車： =1.7 2.25， 本次設(shè)計選取 =2.0。 3.1.2 單位壓力 單位壓力 P0 決定了摩擦表面的耐磨性，對離合器的使用壽命有很大的壽命有很大影響，選取時應考慮離合器的工作條件、發(fā)動機后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素，對于離合器使用頻繁、發(fā)動機后備系數(shù)較小、載質(zhì)量大或經(jīng)常在壞路面上行駛的汽車 P0 應取小一些；當摩擦片外徑較大時，為了降低摩擦外緣處的熱負荷， P0 應取大一些；后備系數(shù)較大時，可適當增加 P0。本設(shè)計摩擦片材料選取粉末冶金材料。 P0 的范圍為 0.35 0.5 MPa， 本次設(shè)計選取 P0=0.42 MPa。 3.1.3 摩擦片的主要尺寸 本設(shè)計是以 CA1091 中 型 載貨汽車 為參考而進行設(shè)計的， CA1091 有關(guān)參數(shù)如下所示： 最大總質(zhì)量 9545kg；發(fā)動機最大扭矩 Temax=373N.m；最高車速 90km/h； CA6102發(fā)動機的最大功率 Pemax=99KW；發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速 3000r/min；變速器主減速比 i0=5.77；傳動比 ig=7.640。摩擦片的主要尺寸有外徑 D、內(nèi)徑 d、厚度 b。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 (1) 摩擦片外徑 D，可根據(jù)發(fā)動機最大功率選取 mmAD T e 89.321100 m a x （ 3.1） 式中 ，一般載貨汽車 A=36（單片） ，本次設(shè)計取 D =325。 (2) 內(nèi)徑， Dd 在 0.53 0.70 范圍內(nèi)，本設(shè)計選取 Dd =0.585。代入數(shù)值 d=190。 (3) 摩擦片厚 b 主要有 3.2、 3.5、 4.0 三種尺寸， 取值范圍見表 3.1， 本次設(shè)計取b=3.5。 表 3.1 干式離合器摩擦片尺 寸系列 （ mm） 外徑 D2 內(nèi)徑 D1 厚度 b 外徑 D2 內(nèi)徑 D1 厚度 b 160 110 3.2 300 175 3.5 180 125 3.5 325 190 3.5 200 140 3.5 350 195（ 190） 4.0 225（ 220） 150 3.5 380 205 4.0 250（ 254） 155（ 150） 3.5 405 220 4.0 280 165（ 180） 3.5 430 230 4.0 3.1.4 摩擦因素、摩擦片數(shù)、離合器間隙的選取 摩擦片的摩擦因素 f 取決于摩擦片所用的 材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。摩擦片的材料主要有石棉基材料、粉末冶金材料和金屬陶瓷材料等。石棉基材料的摩擦因素 f 受工作溫度、單位壓力和滑磨速度影響較大， 并且它的粉塵對環(huán)境有污染， 而粉末冶金材料和金屬陶瓷材料的摩擦因素 f 較大且穩(wěn)定。本設(shè)考慮到經(jīng)濟性和實用性選取了粉末冶金材料的摩擦片。摩擦因素 f=0.35 0.50 ，取 f=0.4。 摩擦面數(shù) z為離合器從動盤數(shù)目的兩倍，本設(shè)計為單盤故摩擦面數(shù) 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，為保證摩擦片正常磨損 過程中仍能完全接合，在分離軸承和分離桿內(nèi)斷之間留有的間隙。一般為 3 4 mm， 取 t=4mm。 3.2 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 膜片彈簧尺寸計算可參考圖 3.1 中所示去設(shè)計計算。 買文檔送全套