起亞秀爾說(shuō)明書

1、 汽車離合器設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄緒論30.1 離合器設(shè)計(jì)的目的及離合器概述30.2 起亞秀爾參數(shù)4第一章 設(shè)計(jì)方案概述41.1汽車離合器設(shè)計(jì)的基本要求6 1.2離合器設(shè)計(jì)的任務(wù)6 1.3設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)6第二章 離合器結(jié)構(gòu)方案選擇7 2.1離合器種類選擇7 2.2從動(dòng)盤數(shù)選擇72.3壓緊彈簧和布置形式選擇72.4壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇82.5扭轉(zhuǎn)減振器82.6離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇8第三章 離合器主要參數(shù)的選擇103.1 后備系數(shù)103.2 單位壓力103.3摩擦片外徑D，內(nèi)徑d 和厚度h103.4摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t的確定113.5摩擦片參數(shù)約束條件的檢驗(yàn)11第四章 離合器主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

2、124.1從動(dòng)盤124.1.1從動(dòng)片的結(jié)構(gòu)形式、材料及基本尺寸124.1.2 從動(dòng)盤轂124.1.3 從動(dòng)盤摩擦材料124.2壓盤和離合器蓋134.2.1 壓盤傳力方式的選擇134.2.2 壓盤幾何尺寸的確定134.2.3 壓盤及傳動(dòng)片的材料144.2.4 傳動(dòng)片的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核144.2.5 離合器蓋設(shè)計(jì)154.3膜片彈簧設(shè)計(jì)164.3.1 H/h比值選擇164.3.2膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇164.3.3 比值Rr和R、r的確定174.3.4 膜片彈簧起始圓錐底角的選擇174.3.5 膜片彈簧小端半徑rf 及分離軸承作用半徑rp174.3.6 分離指目n和切槽寬度1 、窗孔槽寬度2 及半徑

3、rc174.3.7支承環(huán)加載點(diǎn)r1和壓盤加載點(diǎn)R1184.3.8 膜片彈簧及工藝184.3.9 膜片彈簧各參數(shù)的約束條件184.3.10 膜片彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算194.4扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇194.4.1極限轉(zhuǎn)矩Tj204.4.2扭轉(zhuǎn)角剛度204.4.3 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩204.4.4預(yù)緊轉(zhuǎn)矩214.4.5減振彈簧的位置半徑Ro214.4.6減振彈簧個(gè)數(shù)214.4.7減振彈簧總壓力214.4.8極限轉(zhuǎn)角針 214.4.9減振彈簧計(jì)算21結(jié)束語(yǔ)24附表及參考文獻(xiàn)25引言0.1 離合器設(shè)計(jì)的目的及離合器概述 了解轎車離合器的構(gòu)造，掌握轎車離合器的工作原理。了解從動(dòng)盤總成的結(jié)構(gòu)，掌握從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)方法

4、，了解壓盤和膜片彈簧的結(jié)構(gòu)，掌握壓盤和膜片彈簧的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)以上幾方面的了解，從而熟悉轎車離合器的工作原理。學(xué)會(huì)如何查找文獻(xiàn)資料、相關(guān)書籍，培養(yǎng)動(dòng)手設(shè)計(jì)項(xiàng)目、自學(xué)的能力，掌握單獨(dú)設(shè)計(jì)課題和項(xiàng)目的方法，設(shè)計(jì)出滿足整車要求并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、具有良好的制造工藝性且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)的轎車離合器，為以后從事汽車方面的工作或工作中設(shè)計(jì)其它項(xiàng)目奠定良好的基礎(chǔ)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，充分地認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)一個(gè)工程項(xiàng)目所需經(jīng)歷的步驟，以及身為一個(gè)工程技術(shù)人員所需具備的素質(zhì)和所應(yīng)當(dāng)完成的工作，為即將進(jìn)入社會(huì)提供了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，對(duì)于我們向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變有著重大的實(shí)際意義。對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車，離合器在機(jī)械傳動(dòng)

5、系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器的一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分（飛輪、離合器蓋和壓盤）、從動(dòng)部分（從動(dòng)盤）、壓緊機(jī)構(gòu)（壓緊彈簧）和操縱機(jī)構(gòu)（分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動(dòng)部件）四部分組成。主、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)。操縱機(jī)構(gòu)是使離合器主、從動(dòng)部分分離的裝置。圖0-1 膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)圖離合器通常裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，其主動(dòng)部分與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連，從動(dòng)部分與變速器相連。為各類型汽車所廣泛采用的摩擦離合器，實(shí)際上是一種依靠其主、從

6、動(dòng)部分間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu)。離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順的接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換檔齒輪間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系個(gè)零部件因過(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪音。0.2為保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計(jì)離合器應(yīng)滿足如下基本要求:(1）在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(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)完全、平順、柔和，保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊。(3）分離時(shí)要迅速、徹底。(4）從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，減輕換擋時(shí)變速器齒輪間的沖擊

7、，便于換擋和減小同步器的磨損。(5）有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，延長(zhǎng)使用壽命。(6）避免傳動(dòng)系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振，具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊的能力。(7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛疲勞。(8）作用在從動(dòng)盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過(guò)程中變化要盡可能小，保證有穩(wěn)定的工作性能。(9）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，以保證工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。(10）結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、緊湊，制造工藝性好，維修、調(diào)整方便等。0.3 離合器設(shè)計(jì)的任務(wù)(1) 從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和使用要求出發(fā)，正確選擇性能指標(biāo)、質(zhì)量和主要尺寸參數(shù)，提出總成設(shè)計(jì)方案，為各零件設(shè)計(jì)提供整體參數(shù)和設(shè)計(jì)要求；(2) 對(duì)各零件進(jìn)行合理布置和運(yùn)

8、動(dòng)校核；(3) 對(duì)整體性能進(jìn)行計(jì)算和控制，保證汽車主要性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)；(4) 協(xié)調(diào)好整體總成與零件之間的匹配關(guān)系，配合零件完成布置設(shè)計(jì)，使整體的性能、可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。0.4設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)（1）離合器的選型應(yīng)根據(jù)汽車型譜、市場(chǎng)需求、產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。（2）選型應(yīng)在對(duì)同類型產(chǎn)品進(jìn)行深入的市場(chǎng)調(diào)查、使用調(diào)查、生產(chǎn)工藝調(diào)查、樣車結(jié)構(gòu)分析與性能分析及全面的技術(shù)、進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行（3）應(yīng)從已有的基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)原有離合器和引進(jìn)的樣本進(jìn)行分析比較，繼承優(yōu)點(diǎn)，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先進(jìn)技術(shù)與結(jié)構(gòu)，開發(fā)新型離合器。（4）涉及應(yīng)遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、法規(guī)、法律，不得侵犯他人專利。

9、（5）力求零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化。 0.5 起亞秀爾參數(shù) 本次設(shè)計(jì)的對(duì)象為起亞秀爾，各參數(shù)如下車身參數(shù)起亞秀爾1.6L GLS手動(dòng)型排量1.6L長(zhǎng)寬高(mm)409617851663軸距(mm)2550前輪距/后輪距(mm)1557/1561最小離地間距(mm)141最小轉(zhuǎn)彎半徑(m)5.250最高車速（km/h）170整車整備質(zhì)量(kg)1198車門數(shù)5座位數(shù)5油箱容積(L)48發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)G4FC發(fā)動(dòng)機(jī)放置位置前置發(fā)動(dòng)機(jī)，橫向發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式直列發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣方式自然吸氣供油方式多點(diǎn)噴射氣缸排列形式L氣缸數(shù)4每缸氣門數(shù)4最大功率KW(PS)/rpm90.4/6300最大扭矩(N.m/r

10、pm)155/4200凸輪軸和氣門的布置頂置氣門，雙頂置凸輪軸排放水平歐燃料類型汽油 93#缸蓋材質(zhì)鋁合金缸體材質(zhì)鋁合金檔位個(gè)數(shù)5變速器類型手動(dòng)檔把類型地排式驅(qū)動(dòng)方式前置前驅(qū)前懸掛類型麥弗遜是獨(dú)立懸掛后懸掛類型扭力梁式后懸掛轉(zhuǎn)向助力方式機(jī)械液壓助力前制動(dòng)器類型通風(fēng)盤式后制動(dòng)器類型盤式手剎類型手拉式前輪胎規(guī)格205/55R16后輪胎規(guī)格205/55R16備胎規(guī)格非全尺寸第一章 離合器的結(jié)構(gòu)方案選擇根據(jù)設(shè)計(jì)原則，目標(biāo)和用戶的需求特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員要提出被開發(fā)離合器的整體結(jié)構(gòu)方案，主要包括以下幾部分：（1）從動(dòng)盤數(shù)選擇離合器種類選擇（2）壓緊彈簧和布置形式選擇（3）壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇（4）扭轉(zhuǎn)減振器（5）

11、離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇1.1離合器種類選擇離合器有摩擦式，電磁式，液力式三種類型。離合器大都根據(jù)摩擦原理設(shè)計(jì)的。摩擦式應(yīng)用廣泛。摩擦式工作表面形狀包括錐形、鼓形和盤形，錐形和鼓形其從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換檔困難，且結(jié)合不夠柔和，易卡住。故選擇盤形摩擦式離合器。1.2從動(dòng)盤數(shù)選擇單片離合器（圖2-1）結(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。雙片離合器（圖2-2）傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大，徑向尺寸較小，踏板力較小，接合較為平順。但中間壓盤通風(fēng)散熱不良，分離也不夠徹底。多片離合器主要用于行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。它具有接合平順柔和、摩擦表面

12、溫度較低、磨損較小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于重型牽引車和自卸車上。 對(duì)于乘用車，選擇單片離合器。 圖2-1單片離合器 圖2-2雙片離合器1.3壓緊彈簧和布置形式選擇周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞扭矩的能力降低，另外，彈簧到它定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損，會(huì)出現(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。中央彈簧此結(jié)構(gòu)軸向尺寸大。斜置彈簧在重型汽車上使用，突出優(yōu)點(diǎn)是工作性能十分穩(wěn)定，踏板力較小。膜片彈簧彈簧壓力在摩擦片允許范圍內(nèi)基本不變，能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變，另外它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，質(zhì)量小。由于它大斷面環(huán)形與壓盤接觸，其壓力分布均勻，摩擦片磨

13、損均勻，提高使用壽命，平衡性好。推式摸片彈簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸較簡(jiǎn)單，分離行程比拉式小。故選擇推式膜片彈簧。（圖2-3）圖2-3 推式膜片彈簧離合器1.4壓盤驅(qū)動(dòng)形式選擇窗孔式、銷釘式、鍵塊式它們?nèi)秉c(diǎn)是在聯(lián)接件間有間隙，在驅(qū)動(dòng)中將產(chǎn)生沖擊噪聲，而且零件相對(duì)滑動(dòng)中有摩擦和磨損，降低離合器傳動(dòng)效率。傳動(dòng)片式此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對(duì)中性好，使用平衡性好，簡(jiǎn)單可，壽命長(zhǎng)。故選擇傳動(dòng)片式。1.5扭轉(zhuǎn)減振器它能降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率，增加傳動(dòng)系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振，控制動(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器的扭振與噪聲，緩和非穩(wěn)定工

14、況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。故要有扭轉(zhuǎn)減振器。1.6離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇離合器操縱機(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。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有杠系和繩索兩種傳動(dòng)形式，杠系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作更可靠，但是傳動(dòng)效率低，質(zhì)量大，車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。機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)一般用于排量1.6L以下的汽車離合器。對(duì)于大排量客車，應(yīng)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

15、封，不會(huì)因駕駛室和車架的變形及發(fā)動(dòng)機(jī)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)生動(dòng)載荷。故選擇液壓式操縱機(jī)構(gòu)。第二章 離合器主要參數(shù)的選擇2.1 后備系數(shù)后備系數(shù)是離合器一個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇時(shí)，應(yīng)保證離合器應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、要防止離合器滑磨過(guò)大、要能防止傳動(dòng)系過(guò)載。因此，在選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1）為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，不宜選取太??；2）為減少傳動(dòng)系過(guò)載，保證操縱輕便，又不宜選取太大；3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，可選取小些；4）當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，應(yīng)選取大

16、些；5）汽車總質(zhì)量越大，也應(yīng)選得越大；6）柴油機(jī)工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的值應(yīng)比汽油機(jī)大些；7）發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，可選取小些；8）膜片彈簧離合器選取的值可比螺旋彈簧離合器小些；9）雙片離合器的值應(yīng)大于單片離合器。由附表3.1， 初取=1.752. 2 單位壓力單位壓力P0對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率大小，摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。離合器使用頻繁，發(fā)動(dòng)機(jī)后備系數(shù)較小時(shí)，P0應(yīng)取小些；當(dāng)摩擦片外徑較大時(shí)，為了降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷，P0取小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增大P0。 本次設(shè)計(jì)中摩擦片用石棉基材料P

17、0=0.100.35MPa取P0=0.15MPa2.3摩擦片外徑D，內(nèi)徑d 和厚度h D=kDTemax （3-1）對(duì)于乘用車單片離合器，取kd=14.6。D=kDTemax=14.6155=182mm根據(jù)離合器摩擦片尺寸和系列參數(shù)表由附表3.2，得到D=200mm d=140mm b=3.5mm C=0.700mm Z=2所選的D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過(guò)6570ms，以免摩擦片發(fā)生飛離。 VD=60nemaxD （3-2）=60630020010-3=65.97m/s6575m/s滿足條件為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)TC應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩: TC=T

18、emax=1.75*155=271.25Nm （3-3） 摩擦因素f取0.3，校核P0即0.329MPa （3-4） 0.1MpaP01.5Mpa 故合格，即用石棉基(編織)材料合理。2. 4摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t的確定摩擦系數(shù)f=0.30,摩擦面數(shù)Z=2，在操縱機(jī)構(gòu)中采用間隙自動(dòng)調(diào)整裝置，離合器間隙可以取t=0。2.5摩擦片參數(shù)約束條件的檢驗(yàn)1) VD=65.74m/s2R0+50,且R0=（0.50.75）d/2,取R0=40mm。5) TC0為單位摩擦面積所傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nm/mm2）, TC0為其許用值（Nm/mm2），根據(jù)附表3.3，選?。?Tco=0.30Nm/mm2

19、Tco=4TCZD2- d2=8.4610-3Nm/mm2 （3-5） TcoTco滿足要求。第三章 離合器主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1從動(dòng)盤3.1.1從動(dòng)片的結(jié)構(gòu)形式、材料及基本尺寸在從動(dòng)盤設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)要滿足以下三個(gè)方面的要求：（1）為減少變速器換擋時(shí)齒輪間的沖擊，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小。（2）為保證汽車起步平穩(wěn)，從動(dòng)盤在軸向應(yīng)有彈性。（3）為避免傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)共振和緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤上應(yīng)有扭轉(zhuǎn)減振器。其主要包含從動(dòng)片，從動(dòng)盤轂和摩擦片等零件的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)要盡量減輕其質(zhì)量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡可能地靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。為了使得離合器結(jié)合平順，保證汽車的平穩(wěn)起步

20、，單片離合器的從動(dòng)片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。具有軸向彈性的從動(dòng)片有以下3種結(jié)構(gòu)型式：整體式彈性從動(dòng)片、分開式彈性從動(dòng)片以及組合式彈性從動(dòng)片。前面兩種結(jié)構(gòu)在小轎車上采用較多，在載貨汽車上則常用第三種即組合式從動(dòng)片。故選分開式彈性從動(dòng)片。從動(dòng)片材料與所用的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，不帶波形彈簧片的從動(dòng)片（即整體式）一般用高碳鋼或彈簧剛片沖壓而成，經(jīng)熱處理后達(dá)到硬度要求。采用波形片（即開式或組合式）時(shí)，從動(dòng)片用低碳鋼，波形片用彈簧鋼。從動(dòng)片直徑對(duì)照摩擦片尺寸確定。為減小從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片一般比較薄，通常為1.32.0mm 厚鋼板沖壓而成，取值為1.5mm。從動(dòng)片的外沿部分（即波形彈簧那片）厚度在0.6

21、51.0mm之間，取值為0.8mm。3.1.2 從動(dòng)盤轂花鍵轂裝在變速器第一軸前端，是離合器承受載荷最大的零件。目前，常采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵之間為動(dòng)配合。 mO|;GK! 根據(jù)附表3.4，由從動(dòng)盤外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩可選取花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸：花鍵齒數(shù)n=10，花鍵外徑D=35mm，花鍵內(nèi)徑d=28mm，齒厚t=4mm，有效齒長(zhǎng)l=35mm，擠壓應(yīng)力=10.4MPa。花鍵齒工作高度h=D-d2=3.5mm 花鍵尺寸的強(qiáng)度校核：花鍵側(cè)面壓力P=4TemaxD+d =9841.2N （4-1）擠壓=Pnlh=8.03MPa12Mpa （4-2）故花鍵的強(qiáng)度符合要求。3.1.3 從動(dòng)盤摩擦材料離合器摩

22、擦面片在離合器接合過(guò)程中將遭到嚴(yán)重的滑磨，在相對(duì)很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，因此，要求摩擦片應(yīng)有較好的摩擦性能、較高的摩擦系數(shù)、較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在短時(shí)間內(nèi)可以吸收相對(duì)高的能量，且具有較好的耐磨性能。摩擦的材料基本上有三種：石棉基摩擦材料、有機(jī)摩擦材料及金屬陶瓷摩擦材料，有機(jī)摩擦材料可以滿足較高的性能標(biāo)準(zhǔn)，成本低等特點(diǎn)，選擇有機(jī)摩擦材料。故選石棉基摩擦材料。3.2壓盤和離合器蓋壓盤設(shè)計(jì)包括傳力方式的選擇及幾何尺寸的確定兩個(gè)方面。3.2.1 壓盤傳力方式的選擇壓盤是離合器的主動(dòng)部分，在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩時(shí)，它和飛輪一起帶動(dòng)從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種變化應(yīng)允許壓盤在離合器分離過(guò)程中能自

23、由的作軸向移動(dòng)，常用的連接方式有以下幾種：凸臺(tái)-窗孔式、鍵塊式、傳力銷式和傳動(dòng)片式。 nZn|,Th 現(xiàn)在使用最廣泛的是傳力片的傳動(dòng)方式，因?yàn)檫@種連接方式不僅改善了傳力片的受力狀況，還簡(jiǎn)化了壓盤的結(jié)構(gòu)，降低了對(duì)裝配精度的要求，并且還有利于壓盤的定中。3.2.2 壓盤幾何尺寸的確定確定了摩擦片內(nèi)外徑，與摩擦片相接合的壓盤的內(nèi)外徑也就確定下來(lái)了。因此壓盤幾何尺寸歸結(jié)為確定它的厚度。 7nImF 壓盤厚度確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)： y*k5X 1）壓盤應(yīng)該具有足夠的質(zhì)量，以吸收結(jié)合時(shí)摩擦產(chǎn)生的熱量。 H&0* V1 2）壓盤應(yīng)具有足夠大的強(qiáng)度，以保證受熱時(shí)不變形。 G)%C:%33 壓盤厚度一般為152

24、5mm。 %*$ ; 取壓盤厚度為20mm。在確定壓盤厚度以后，應(yīng)校對(duì)離合器接合一次時(shí)的溫升，它不應(yīng)超過(guò)810.選擇：壓盤外徑D=200mm，壓盤內(nèi)徑d=140mm，壓盤厚度h=20mm。校核公式如下： =Wm壓c （4-3）式中， -溫升； C W:滑磨功；Nm:分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比，單片離合器壓盤 =0.50; c:壓盤的比熱 選取鑄鐵，C=481.4 J/（Kg） m壓:壓盤的質(zhì)量 kg；m壓鐵D2-d2h4=3.16kg （4-4）經(jīng)計(jì)算可知 ig=0.377rnuai0 （4-5） 其中：16in=40.64cm，r=2050.55+406.4=519.15mm ig=1

25、.0 乘用車，傳動(dòng)比范圍為3.04.5。取3.0，則ig1=3一次滑磨功W=2n21800mr2i02ig2=11518J （4-6） 單位摩擦面積的滑摩功 w=4WZD2-d2=0.359J/mm2 （4-7）n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min），計(jì)算時(shí)乘用車取2000r/min 許用單位面積的滑摩功w=0.4J/mm2 ww 滿足條件將其帶入式（4-3）得：=0.5314558.63481.4=3.79810滿足條件此外，壓盤還應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于1520gcm。壓盤高度（從支承點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小。3.2.3 壓盤及傳動(dòng)片的材料壓盤形狀一般都比

26、較復(fù)雜，而且要求耐磨、傳熱性好和、且具有較理想的摩擦性能，故選擇由灰鑄鐵鑄成，并添加少量合金材料，硬度為HB170227。汽車中間壓盤傳動(dòng)片采用中碳鋼（35），硬度HRC5562，滲碳處理。3.2.4 傳動(dòng)片的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核傳動(dòng)片在膜片彈簧離合器中除了承擔(dān)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩外，還要依靠傳動(dòng)片的彈性作用使壓盤分離。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，初定離合器壓盤傳動(dòng)片的誰(shuí)參數(shù)如下：共設(shè)3組傳動(dòng)片（i=3），每組3片（n=3），傳動(dòng)片的幾何尺寸為：寬b=18mm，厚h=1mm，傳動(dòng)片兩孔的距離l=80mm，孔的直徑d=8mm，傳動(dòng)片切向布置，圓周半徑=180mm，傳動(dòng)片選擇45鋼，彈性模量E=2.1105MPa。校核傳

27、動(dòng)片的應(yīng)動(dòng)：傳動(dòng)片的有效長(zhǎng)度為傳動(dòng)片的彎曲總剛度： （4-8）根據(jù)上述分析，計(jì)算以上3中工況的最大驅(qū)動(dòng)應(yīng)動(dòng)及傳動(dòng)片的最小分離動(dòng)：（1）徹底分離時(shí)，按設(shè)計(jì)要求f=0, =0,由公式可知=0。（2）壓盤和離合器蓋組裝成蓋總成時(shí)，=0,通過(guò)分析計(jì)算可知，則可計(jì)算最大應(yīng)動(dòng)： （4-9）（3）離合器傳扭時(shí)，分正向驅(qū)動(dòng)與反向驅(qū)動(dòng)，出現(xiàn)在離合器摩擦片磨損到極限狀況，通過(guò)尺寸鏈的計(jì)算可知=4.74mm。 正向驅(qū)動(dòng) max=3fmaxEhl12-6TemaxfmaxinRbh2+TemaxinRbh （4-10） =34.742.11051682-6375.24.74103331801812+375-21000

28、34180181=185MPa 反向驅(qū)動(dòng) max=3fmaxEhl12-6TemaxfmaxinRbh2+TemaxinRbh （4-11） =34.742.11051682-6375.24.74103331801812 +375-2100033180181 =1106.6MPa由上式可知，傳動(dòng)片的許用應(yīng)動(dòng)符合所需的應(yīng)動(dòng)要求。可見壓盤與離合器蓋組裝成總成時(shí)最危險(xiǎn)，由于計(jì)算載荷時(shí)比較保守，明顯偏大，因此傳動(dòng)片的許用極限可取其屈服極限。鑒于上述傳動(dòng)片的應(yīng)力狀況，應(yīng)選用80號(hào)鋼。（4）傳動(dòng)片的最小分離動(dòng)發(fā)生在新裝離合器的時(shí)候，從動(dòng)盤尚未磨損，離合器在結(jié)合狀態(tài)下的彈性彎曲變形量此時(shí)最小，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)確

29、定f=1.74mm。則：傳動(dòng)片彎曲總剛度=0.32MN/m，當(dāng)f=1.74mm時(shí)，其彈性恢復(fù)動(dòng)為：=f=0.321.74/1000=556.8N （4-12） 符合要求。3.2.5 離合器蓋設(shè)計(jì)離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過(guò)它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩傳遞給壓盤，此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離桿的支承殼體。離合器蓋主要要求離合器蓋具有較好的剛度，使得在離合器分離的時(shí)候能保持不產(chǎn)生較大的變形，而且在離合器上需要開一些通分窗口，以加強(qiáng)離合器的冷卻。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，初定離合器蓋使用4mm的08鋼板進(jìn)行沖壓，采用定位銷對(duì)中。3.3 膜片彈簧設(shè)計(jì)3.3.1 H/h比值選擇D設(shè)計(jì)膜片彈簧時(shí)，要利用其非特

30、性彈性變形規(guī)律，以獲得最佳使用性能。汽車用膜片彈簧H/h一般在1.5-2.0之間，板厚h在2-4之間。取H/h=1.56h=2.3H=3.63.3.2 膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇 （4-13）式中：膜片彈簧在離合器壓盤支承處的載荷（N） 膜片彈簧在壓盤支承處的變形量，也即壓盤的行程mm彈性模量 對(duì)鋼取MPa 材料的泊松比 對(duì)60Si2MnA取膜片彈簧彈性特性曲線，如圖所示。該曲線的拐點(diǎn)H對(duì)應(yīng)著膜片彈簧的壓平位置，而且1H=(1M+1N)2。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1B=(06508)H且lH，以保證摩擦片在最大磨損限度入范圍內(nèi)壓緊力

31、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)心盡量靠近N點(diǎn)。B點(diǎn)：新離合器膜片彈簧處于壓緊狀態(tài)時(shí)的工作點(diǎn)位置，一般來(lái)說(shuō)，在該點(diǎn)要保證膜片彈簧有足夠的壓緊力，滿足P1=F1B ，此時(shí)，在壓盤作用處的軸向變形量1b=(06508)H （4-14）1b=0.8H=0.83.6=2.88mm F1=5740N A點(diǎn)：為摩擦片磨損到極限的位置。要依據(jù)B點(diǎn)的位置再由摩擦片總磨損量求得。=ZS0=ZcS0=20.7=1.4mm （4-15） S0為每摩擦工作面最大允許磨損量，在0.651.1mm之間。C點(diǎn)：為離合器分離時(shí)膜片彈簧的光盤內(nèi)工作位置。它一般在特性曲線

32、的凹點(diǎn)附近，此時(shí)分離力較小。C點(diǎn)的位置取決于壓盤升程1f= ZS ：S=0.8mm1f= ZS=20.8=1.6mmS為徹底分離時(shí)每對(duì)摩擦片面之間的間隙，單片式可取0.751mm，雙片式可取小一點(diǎn)，約為0.5mm3.3.3 比值Rr和R、r的確定比值R/r的關(guān)系到碟形材料的利用。通常取R/r12，一般為18左右，采用偶數(shù)，便于制造時(shí)模具分度；切槽寬度1約為3.5mm；窗孔槽寬度2約為10mm ；對(duì)于半徑re一般說(shuō)，r-re2，則選取re=72取n=18 1=3.5mm 2=10mm re=723.3.7 支承環(huán)加載點(diǎn)r1和壓盤加載點(diǎn)R1取r1=74mm R1=88mm3.3.8 膜片彈簧及工藝

33、膜片彈簧材料多為60Si2MnA硅錳鋼，許用應(yīng)力1500-1700Mpa。汽車離合器膜片彈簧尺寸要求嚴(yán)格，彈簧自由高度、原始錐角、內(nèi)徑、外徑、板厚及表面狀態(tài)等均要嚴(yán)格控制，載荷公差控制在8%以內(nèi)；熱處理：淬火、回火，回火后硬度為HRC44-50。選用60Si2MnA3.3.9 膜片彈簧各參數(shù)的約束條件1、彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍 1.20R/r1.35 （4-18） 702R/h100 （4-19） 3.5Rr05.0 （4-20）經(jīng)計(jì)算，得：R/r=1.25；2R/h=78；Rr0=3.75符合要求2、為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，推氏膜片彈簧壓盤的加載點(diǎn)半徑應(yīng)位于摩擦

34、片的平均半徑與外半徑之間。即 (D+d)/4R1D/2 （4-21）符合要求3、根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求, 與,與,與之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)。即 1R-R17 （4-22） 0r1-r6 （4-23） 0rf-r07 （4-24）經(jīng)計(jì)算，得：R-R1=2mm；r1-r=2；rf-r0=2mm符合要求4、膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用,因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)先取,即推式： 2.3R1-rfR1-r14.5 （4-25）經(jīng)計(jì)算，得R1-rfR1-r1=4.4符合要求3.3.10 膜片彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)摩片彈簧的強(qiáng)度分析理論，其最大的應(yīng)力值可由下式計(jì)算 B=t+r （4-26）其中t=E1-2e-r2

35、2-e-r+h2 （4-27） r=6(r-rf)F2nbrh2 （4-28）式中 n 分離指數(shù) n=18 br一個(gè)分離指的根部寬度 br=2rf-1nn=24.43mm (4-29) e中性的半徑 e=R-rInRr=103.07mm (4-30) 彈簧部分自由狀態(tài)的圓錐底角=10=0.1745rad 彈簧部分子午斷面的轉(zhuǎn)角 =1B+1H=0.1764 (4-31)t=-865.2N/m2=-865.2MPa根據(jù)離合器的計(jì)算公式可求F2=R1-r1R1-rfF1=1291.5Nr=6r-rfF2nbrh2=273.19MPajB=r-t=273.19+865.2=1138.391，這樣可以緩和更大的沖擊。從動(dòng)盤轂缺口 (4-49)取1=0.2mm，2=0.3mmB=10+0.2+0.3=10.5mm寫在后面的話-結(jié)束語(yǔ)本次課程設(shè)計(jì)是在周萍老師的精心指導(dǎo)下完成的。感謝導(dǎo)師在最初的設(shè)計(jì)，繪圖的細(xì)節(jié)，論文的撰寫和最后的答辯的整個(gè)過(guò)程中給予我悉心的指引和教導(dǎo)，使我對(duì)離合器有了更近一步的了解，并最終完成課程設(shè)計(jì)。導(dǎo)師淵博的