離合器汽車課程設(shè)計(jì)說明書

1、上海理工大學(xué) 汽車設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 馬自達(dá)5離合器設(shè)計(jì)說明書汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 馬自達(dá)5汽車離合器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者： 田致玲學(xué) 號(hào)： 0914040202學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院專 業(yè)： 車輛工程指導(dǎo)老師：周 萍日 期： 2012-6-25目錄第一章 緒論51.1 前言51.2 課程設(shè)計(jì)目的51.3 設(shè)計(jì)要求51.4 設(shè)計(jì)步驟6第二章 離合器方案的確定72.1 車型分析72.2 方案選擇7第三章 離合器輸出軸的設(shè)計(jì)83.1 軸的直徑設(shè)計(jì)83.2 花鍵強(qiáng)度校核9第四章 離合器基本參數(shù)的確定94.1 后備系數(shù)104.2 單位壓力Po104.3 摩擦片的外徑、內(nèi)徑和厚度114.4 摩擦因數(shù)、摩擦面數(shù)、離合

2、器間隙12第五章 離合器基本參數(shù)的優(yōu)化135.1 摩擦片外徑D135.2 摩擦片的內(nèi)、外徑比c135.3 后備系數(shù)135.4 摩擦片內(nèi)徑d135.5 單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩Tco135.6 單位壓力P0145.7 離合器單位摩擦面積滑磨功14第六章 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇156.1 截錐高度H與板厚h比值 和板厚h的選擇156.2自由狀態(tài)下碟簧部分大端R、小端r的選擇和 比值156.3膜片彈簧起始圓錐底角 的選擇156.4 膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇156.5 分離指數(shù)目n的選取166.6 膜片彈簧小端內(nèi)半徑 及分離軸承作用半徑 的確定166.7 切槽寬度 、 及半徑 的確定166.8 壓盤加載

3、點(diǎn)半徑 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 的確定176.9 膜片彈簧基本參數(shù)約束條件的檢驗(yàn)176.10 膜片彈簧材料及制造工藝17第七章 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇187.1 極限轉(zhuǎn)矩Tj187.2 扭轉(zhuǎn)角剛度187.3阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩197.4 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩197.5 減振彈簧的位置半徑Ro197.6 減振彈簧個(gè)數(shù)197.7 減振彈簧總壓力207.8 極限轉(zhuǎn)角207.9 限位銷與從動(dòng)盤缺口側(cè)邊的間隙207.10 限位銷直徑207.11從動(dòng)盤轂缺口寬度及安裝窗口尺寸207.12減振彈簧設(shè)計(jì)21第八章 離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)計(jì)算228.1 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)228.1.1 從動(dòng)盤總成的結(jié)構(gòu)型式的選擇228.1.2 從動(dòng)

4、片結(jié)構(gòu)型式的選擇228.1.3 從動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)228.2 離合器蓋總成設(shè)計(jì)238.2.1 離合器蓋設(shè)計(jì)238.2.2 壓盤設(shè)計(jì)238.3離合器分離裝置設(shè)計(jì)248.3.1 分離軸承248.3.2 分離套筒24 謝辭25 參考資料26第一章 緒論1.1 前言對(duì)于內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車，離合器在機(jī)械傳動(dòng)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)相連接的總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)等四部分。離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳

5、動(dòng)系統(tǒng)平順地結(jié)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)系統(tǒng)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(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零部件因過載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率的不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動(dòng)操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)。1.2 課程設(shè)計(jì)目的汽車設(shè)計(jì)

6、課程是培養(yǎng)學(xué)生具有汽車設(shè)計(jì)能力的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程設(shè)計(jì)則是學(xué)生在學(xué)習(xí)了汽車構(gòu)造、汽車制造技術(shù)、汽車設(shè)計(jì)等課程后一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，基本的目的是：通過課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用汽車設(shè)計(jì)課程和其它選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，解決汽車設(shè)計(jì)問題，掌握汽車設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力。學(xué)會(huì)分析和評(píng)價(jià)汽車及各總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及有關(guān)參數(shù)，掌握一些汽車主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法。學(xué)會(huì)考慮所設(shè)計(jì)部件的制造工藝性、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)汽車設(shè)計(jì)能力 。通過計(jì)算，繪圖，熟練運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊(cè)，圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)技能。鼓勵(lì)學(xué)生

7、充分利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，CAD繪圖，鍛煉學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖的能力。1.3 設(shè)計(jì)要求通過課程設(shè)計(jì)，對(duì)轎車離合器的結(jié)構(gòu)、從動(dòng)盤總成、壓盤和離合器蓋總成及膜片彈簧的設(shè)計(jì)有比較深入的熟悉并掌握。首先通過查閱文獻(xiàn)、上網(wǎng)查閱資料，了解汽車離合器的基本工作原理，結(jié)構(gòu)組成及功能；通過對(duì)車型分析，路況分析和型式分析，制定出總體設(shè)計(jì)方案。并對(duì)轎車膜片彈簧離合器進(jìn)一步的認(rèn)知和建模，并在指導(dǎo)老師的幫助下完成膜片彈簧離合器設(shè)計(jì)。為了保證離合器具有良好的工作性能，對(duì)汽車離合器設(shè)計(jì)提出如下基本要求： （1）在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備。 （2）接合時(shí)要平順柔和，以保

8、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）離合器從動(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）應(yīng)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高，延長(zhǎng)其使用壽命。 （6）應(yīng)使傳動(dòng)系避免扭轉(zhuǎn)共振，并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和減小噪聲的能力。 （7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 （8）作用在從動(dòng)盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中變化要盡可能小，以保證有穩(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，以保證其工作可靠、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)整方便等。本次

9、設(shè)計(jì)要求如下：（1）離合器裝配圖一張 視圖投影準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理，畫法規(guī)范，圖面整潔，字體按規(guī)定用工程字書寫，標(biāo)題欄及零件明細(xì)表完整。（2）零件圖（四號(hào)圖紙，非標(biāo)準(zhǔn)零件由老師指定）要求結(jié)構(gòu)合理，尺寸公差標(biāo)注規(guī)范，基準(zhǔn)選擇恰當(dāng)。（3）課程設(shè)計(jì)說明書一份（用統(tǒng)一規(guī)格）。1.4 設(shè)計(jì)步驟熟悉離合器結(jié)構(gòu)及相關(guān)理論知識(shí)。根據(jù)所給題目進(jìn)行車型分析，道路情況分析，所設(shè)計(jì)部件型式分析，進(jìn)行主要參考型選擇以及設(shè)計(jì)計(jì)算。繪制離合器總成裝配圖。繪制主要零件圖。編寫設(shè)計(jì)說明書。答辯。第二章 離合器方案的確定2.1 車型分析2011款馬自達(dá)5 是一款5門7座前置前驅(qū)汽車，該車采用LFX發(fā)動(dòng)機(jī)，其具體參數(shù)見表2-1。表2-1

10、 2011款馬自達(dá)5參數(shù)參考車型馬自達(dá)5最大功率/轉(zhuǎn)速106kw/6500rpm最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速180Nm/4500rpm整車整備質(zhì)量1516kg驅(qū)動(dòng)輪規(guī)格參數(shù)205/55 R16最高車速179km/h車身長(zhǎng)4585mm車身寬1750mm車高1620mm軸距2750mm2.2 方案選擇本車設(shè)計(jì)采用雙片膜片彈簧離合器。本車采用的摩擦式離合器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，維修方便，目前大多數(shù)汽車都采用這種形式的離合器。采用多盤式離合器是因?yàn)樾枰獋鬟f較大轉(zhuǎn)矩，本車型傳遞轉(zhuǎn)矩為180Nm相對(duì)較大。采用膜片彈簧離合器時(shí)因?yàn)槟て瑥椈呻x合器有很多優(yōu)點(diǎn)：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

11、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(duì)圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降，離合器分離時(shí)，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力。對(duì)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(jiǎn)單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺栓彈簧壓緊力則明顯下降。膜片彈簧以整個(gè)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(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)。膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。近年來，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

12、乘用車上被大量采用，而且在各種形式的商用車上也被廣泛采用。與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有很多優(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)量更小；拉式膜片彈簧是以中部與壓盤相壓，在同樣壓盤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)；在結(jié)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，且中間支承少，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25%-30%；無論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，拉式

13、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)生沖擊和噪聲；使用壽命長(zhǎng)。但是拉式膜片彈簧的分離指與分離軸承套筒總成嵌裝在一起，要采用專門的分離軸承，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝和拆卸困難，造價(jià)也相對(duì)較高。本車型經(jīng)濟(jì)型乘用車，配置綜合考慮成本和維修性能。綜上所述，本次課程設(shè)計(jì)采用雙片推式膜片彈簧離合器。 離合器的基本結(jié)構(gòu)第三章 離合器輸出軸的設(shè)計(jì)3.1軸的直徑設(shè)計(jì)對(duì)于既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的轉(zhuǎn)軸，可用下式初步估算軸的直徑 （11）對(duì)于本次設(shè)計(jì)車型馬自達(dá)5，=106kw, 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速n=6500rpm，軸的材料選用45鋼，那么對(duì)應(yīng)的許用扭切應(yīng)力為30-40 Mp

14、a. 取為40Mpa。那么計(jì)算出d26.90.表3-1 GB1144-2001從動(dòng)盤外徑D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩/Nm花鍵齒數(shù)n花鍵外徑D/mm花鍵內(nèi)徑d/mm鍵齒寬b/mm有效齒長(zhǎng)l/mm擠壓應(yīng)力/MPa20011010292342511.322515010322643011.525020010352843510.4因此根據(jù)上表選用花鍵內(nèi)徑為28mm,外徑為35mm，花鍵齒數(shù)n為10，齒厚為4mm，有效齒長(zhǎng)為35mm,擠壓應(yīng)力應(yīng)該小于10.4MPa。3.2，花鍵強(qiáng)度的校核花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計(jì)算。擠壓應(yīng)力計(jì)算公式：

15、擠壓= 式中，P為花鍵的齒側(cè)面壓力()。它由下式確定：花鍵的齒側(cè)面壓力： 式中，分別為花鍵的內(nèi)外徑；Z為從動(dòng)盤轂的數(shù)目；為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；為花鍵齒數(shù)；為花鍵齒工作高度 ； 為花鍵有效長(zhǎng)度由3-1表格中所選取的數(shù)據(jù)知：=35mm，=28mm,n=10, =35mm, b=4mm,又=180 N.mm，Z=2。計(jì)算得：P=5771.43N，=4.71MPa210-250250-325325Tc0/10-20.280.300.350.40在本次設(shè)計(jì)中，我們選取的D=200mm，則根據(jù)表4-1可知Tc0=0.2810-2 Nm/mm2。根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和式（4-6）可算得Tc=180*1.2=216Nm

16、，代入式（5-2），可以算得Tc0=0.26910-2 Nm/mm2，因此滿足要求。5.6單位壓力P0為降低離合器滑磨是的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對(duì)于不同車型，單位壓力P0根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，P0的最大范圍為0.10-1.50MPa。前面選取的P0=0.12MPa滿足要求。5.7離合器單位摩擦面積滑磨功 為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，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 式中，為單位面積滑磨功；為其許用值；對(duì)于乘用車：，對(duì)于最大總質(zhì)量小于的商用車：，對(duì)于最大總質(zhì)量大于的商用車：；為汽車起步時(shí)離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功，可

17、根據(jù)下式計(jì)算式中，為汽車總質(zhì)量；為輪胎滾動(dòng)半徑；為汽車起步時(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；計(jì)算時(shí)乘用車取，商用車取。由前面汽車參數(shù)選取ig1=3.666，主減速比io=4.366，由汽車參數(shù)表中數(shù)據(jù)可計(jì)算得汽車總質(zhì)量為=1516+7*65+7*10=2041kg驅(qū)動(dòng)輪半徑為 =205*55%+16*25.4/2=315.95mm。算得，W=1.74104（J）,=0.22(J/mm2) ，滿足要求。第六章 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇6.1 截錐高度H與板厚h比值和板厚h的選擇為了保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的一般為1.52.0，板厚h為24故初

18、選h=2.5, =1.6則H=1.6h=4.0.6.2自由狀態(tài)下碟簧部分大端R、小端r的選擇和比值當(dāng)時(shí)，摩擦片平均摩擦半徑為 =80.0mm研究表明，R/r越大，彈簧材料利用率越低，彈簧越硬，彈性特性曲線受直徑誤差影響大，且應(yīng)力越高。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，R/r一般為1.20-1.35. 為使摩擦片上的壓力分布比較均勻，推式膜片彈簧的R值應(yīng)取為大于或者等于摩擦片的平均半徑Rc. 因此取R為102mm. 取R/r為1.25， 那么r=81.6mm,因此，R=102mm，r=81mm, R/r=1.266.3膜片彈簧起始圓錐底角的選擇膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角與內(nèi)截錐高度H關(guān)系密切，=arc

19、tanH/(R-r) H/(R-r)，一般在915范圍內(nèi)。=arctan4.0 /(102-81)= 10.78，因此滿足915的范圍.6.4 膜片彈簧工作點(diǎn)位置的選擇設(shè)通過支承環(huán)和壓盤加載膜片彈簧上地載荷F1(N)集中在支承點(diǎn)處，加載點(diǎn)間的相對(duì)軸向變形為1(mm),則膜片彈簧的彈性特性如下式表示：（4-1）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)鋼取膜片彈簧的彈性特性曲線，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

20、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=(0.81.0)lH，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)心盡量靠近N點(diǎn)。6.5 分離指數(shù)目n的選取分離指數(shù)目n常取為18，大尺寸膜片彈簧可取24，小尺寸膜片彈簧可取12.這里分離指數(shù)目n=186.6 膜片彈簧小端內(nèi)半徑及分離軸承作用半徑的確定由離合器的結(jié)構(gòu)決定,其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑。應(yīng)大于。取=29mm, =30mm6.7 切槽寬度、及半徑的確定3.23.5mm,910mm, 的取值應(yīng)滿足的要求。取mm, 9mm, 72mm（切槽半

21、徑）6.8 壓盤加載點(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，應(yīng)略小于且盡量接近取=100mm, =82 mm6.9 膜片彈簧基本參數(shù)約束條件的檢驗(yàn)1、彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍 R/r=1.26，2R/h=8,R/ro=3.52這些尺寸的比值都符合規(guī)定的范圍。2、為使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻,推式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間。即 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 都符合要求。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 符合要求。6.10 膜片彈簧材料及制造工藝國(guó)內(nèi)膜

22、片彈簧一般采用60Si2MnA或50CrVA等優(yōu)質(zhì)高精度鋼板材料。為了保證其硬度，幾何形狀，金相組織，載荷特性和表面質(zhì)量等要求，需進(jìn)行一系列熱處理。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理，即沿其分離狀態(tài)的工作方向，超過徹底分離點(diǎn)后繼續(xù)施加過量的位移，使其分離38次，以產(chǎn)生一定的塑性變形，從而使膜片彈簧的表面產(chǎn)生與使用狀態(tài)反方向的殘余應(yīng)力而達(dá)到強(qiáng)化的目的。一般來說，經(jīng)強(qiáng)壓處理后，在同樣的工作條件下，可提高膜片彈簧的疲勞壽命530。另外，對(duì)膜片彈簧的凹面或雙面進(jìn)行噴丸處理 。為提高分離指的耐磨性，可對(duì)其端部進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火或鍍鉻。為了防止膜片彈簧與壓盤接觸圓形處由于拉應(yīng)力的作用產(chǎn)

23、生裂紋，可對(duì)該處進(jìn)行擠壓處理，以消除應(yīng)力源。 膜片彈簧表面不得有毛刺、裂紋、劃痕等缺陷。碟簧部分的硬度一般為4550HRC，分離指端硬度為5562HRC，在同一片上同一范圍內(nèi)的硬度差不大于3個(gè)單位。碟簧部分應(yīng)為均勻的回火托氏體和少量的索氏體。單面脫碳層的深度一般不得超過厚度的3。膜片彈簧的內(nèi)外半徑公差一般為Hil和h11，厚度公差為0025mm，初始底錐角公差為10。上、下表面的表面粗糙度為16m，底面的平面度一般要求小于01mm。膜片彈簧處于接合狀態(tài)時(shí)，其分離指端的相互高度差一般要求小于0810mm。 第七章 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇7.1 極限轉(zhuǎn)矩Tj極限轉(zhuǎn)矩為減振器在消除限位銷與從動(dòng)盤轂

24、缺口之間的間隙1時(shí)所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 。式中，對(duì)于本車型：系數(shù)取2.0。 （51）7.2 扭轉(zhuǎn)角剛度為減振器扭轉(zhuǎn)剛度(Nmrad)。設(shè)計(jì)時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)來初選,13取=13=4680 Nmrad7.3阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度是，受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩一般可按下式初選取=0.12Temax=21.6N.m7.4 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明，增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。但是不應(yīng)大于，否則在反向工作

25、時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取=0.08 =14.4N.m7.5 減振彈簧的位置半徑RoR0的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取取=36.0mm7.6 減振彈簧個(gè)數(shù)參照下表選取。取=6附表3 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取 摩擦片外徑Dmm225-250250-325325-350350 車4-66-8810107.7 減振彈簧總壓力當(dāng)限位銷與從動(dòng)盤轂之間的間隙1或2被消除，減振彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值時(shí)，減振彈簧受到的壓力為=10000N （52）7.8 極限轉(zhuǎn)角 減振器從預(yù)緊轉(zhuǎn)矩增加到極限轉(zhuǎn)矩時(shí)，從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂的極限轉(zhuǎn)角為 （53）式中，L為減振彈簧的工作變形量。通常取3O12O，對(duì)平順性要求高或?qū)ぷ鞑?/p>

26、均勻的發(fā)動(dòng)機(jī)，取上限。取=10O7.9 限位銷與從動(dòng)盤缺口側(cè)邊的間隙式中：R2為限位銷的安裝半徑，一般為2.54mm。本設(shè)計(jì)取=3mm。7.10 限位銷直徑限位銷直徑按結(jié)構(gòu)布置選定，一般=9.512mm，本設(shè)計(jì)取=11mm。7.11從動(dòng)盤轂缺口寬度及安裝窗口尺寸為充分利用減振器的緩沖作用，將從動(dòng)片上的部分窗口尺寸做的比從動(dòng)盤轂上的窗口尺寸稍大一些，如圖5.5.1所示。圖4.2 從動(dòng)盤窗口尺寸簡(jiǎn)圖一般推薦A1-A=a=1.41.6mm。這樣，當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)鱽頉_擊時(shí)，開始只有部分彈簧參加工作，剛度較小，有利于緩和沖擊。本設(shè)計(jì)取a=1.5mm，A=26mm，A1=27.5。7.12減振彈簧設(shè)計(jì)在初步選定減

27、振器的主要尺寸后，即可根據(jù)布置上的可能來確定和減振彈簧設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸。1、彈簧的平均直徑：一般由結(jié)構(gòu)布置決定，通常選取=1115mm左右。本設(shè)計(jì)選取=12mm。2、彈簧鋼絲直徑： 式中：扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力=550600MPa，d1算出后應(yīng)該圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，一般34mm左右。P=FZj=1666.7N代入數(shù)值，得=4.00mm，符合上述要求。 3、減振彈簧剛度： j 代入數(shù)值得k=601.19N/mm 4、減振彈簧的有效圈數(shù)： = 式中：G為材料的扭轉(zhuǎn)彈性模數(shù)，對(duì)鋼=83000N/mm2，代入數(shù)值，得=2.26。減振彈簧的總?cè)?shù)，n取整為5。5、減振彈簧在最大工作壓力P時(shí)最小長(zhǎng)度： =22.0mm式中：

28、=0.400為彈簧圈之間的間隙。第八章 離合器零件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)計(jì)算8.1 從動(dòng)盤總成設(shè)計(jì)8.1.1 從動(dòng)盤總成的結(jié)構(gòu)型式的選擇從動(dòng)盤總成主要由摩擦片、從動(dòng)片、減振器和從動(dòng)盤轂等組成。從動(dòng)盤對(duì)離合器工作性能影響很大，應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求： 1) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡量小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。 2) 應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，減小磨損。 3) 應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。摩擦面片采用有機(jī)材料。選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤，從動(dòng)片通常用1.32.0mm厚的鋼板沖壓而成。將其外緣的盤形部分磨薄至0.651.0mm，以減小其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。整體式彈性

29、從動(dòng)片一般用高碳鋼（如50）或65Mn鋼板，熱處理硬度3848HRC。圖5-1-1 汽車膜片彈簧離合器壓盤總成1.摩擦片 2.從動(dòng)盤本體 3.從動(dòng)盤鉚釘 4.減振彈簧 5.減振器6.阻尼彈簧鉚釘 7.從動(dòng)盤轂 8.摩擦片鉚釘8.1.2 從動(dòng)片結(jié)構(gòu)型式的選擇從動(dòng)片設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量減輕其重量，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)片一般都做成具有軸向結(jié)構(gòu)，這樣的從動(dòng)片有3種結(jié)構(gòu)型式：1、整體式彈性從動(dòng)片；2、分開式彈性從動(dòng)片；3、組合式彈性從動(dòng)片。選擇整體式彈性從動(dòng)片，它能滿足達(dá)到軸向彈性的要求，生產(chǎn)率高。8.1.3 從

30、動(dòng)盤轂的設(shè)計(jì)從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它裝在變速器輸入軸前端的花鍵上，一般采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵軸與孔采用動(dòng)配合。 從動(dòng)盤轂軸向長(zhǎng)度不宜過小，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1.01.4倍的花鍵軸直徑。從動(dòng)盤轂一般采用鍛鋼(如45，40Cr等)，表面和心部硬度一般在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。減振彈簧常采用60Si2MnA、50CrVA、65Mn等彈簧鋼絲。從動(dòng)盤上花鍵與第一章中所講的軸上花鍵規(guī)格一樣。8.2 離合器蓋總成設(shè)計(jì) 離合器蓋總成除了壓緊彈簧外還有離合器蓋、壓盤、傳動(dòng)

31、片、分離杠桿裝置及支承環(huán)等。8.2.1 離合器蓋設(shè)計(jì)為了減輕重量和增加剛度，轎車的離合器蓋常用厚度約為35mm的低碳鋼板（如08鋼板）沖壓成比較復(fù)雜的形狀。在設(shè)計(jì)中要特別注意的是剛度、對(duì)中、通風(fēng)散熱等問題。離合器蓋的剛度不夠，會(huì)產(chǎn)生較大變形，這不僅會(huì)影響操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)效率，還可能導(dǎo)致分離不徹底、引起摩擦片早期磨損，甚至使變速器換擋困難。離合器蓋內(nèi)裝有壓盤、分離杠桿、壓緊彈簧等，因此，應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響總成的平衡和正常的工作。對(duì)中方式采用定位銷或定位螺栓，也可采用止口對(duì)中。離合器蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。為了加強(qiáng)離合器的通風(fēng)散熱和清除摩擦片的磨損粉末，防止摩擦表面溫度過

32、高，在保證剛度的前提下，可在離合器蓋上設(shè)置循環(huán)氣流的入口和出口，甚至可將蓋設(shè)計(jì)成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)離合器蓋要求離合器蓋內(nèi)徑大于離合器摩擦片外徑，能將其他離合器上的部件包括在其中即可。8.2.2 壓盤設(shè)計(jì)對(duì)壓盤設(shè)計(jì)的要求：（1）壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量，以增大熱容量，減小溫升，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。（2）壓盤應(yīng)具有較大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及離合器的徹底分離，厚度約為1525mm。（3）與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行

33、靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)補(bǔ)低于1520gcm。（4）壓盤高度（從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小。材料為灰鑄鐵HT200鑄成，密度78000kg/m3。應(yīng)根據(jù)下式來計(jì)算離合器一次接合的溫升為10度時(shí)的質(zhì)量t=Wmc式中，t為壓盤溫升（），不超過810；c為壓盤的比熱容，鑄鐵的比熱容為)；為傳到壓盤的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器，=0.5；對(duì)雙片離合器，=0.25；可算得壓盤質(zhì)量m=0.9036kg。由m=V*h式來計(jì)算壓盤的厚度h，得h=5.67mm取h=15mm,則可以計(jì)算出m=2.995kg,從而計(jì)算出一次接合的溫升為t=3.02，滿足要求。8.3離合器分離裝置設(shè)計(jì)8.3.1 分離軸承分離軸承在工作中主要承受軸向分離力，同時(shí)還承受在告訴旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用下的徑向力。以前主要采用推力球軸承或向心球軸承，但其潤(rùn)滑條件差，磨損嚴(yán)重、噪聲大、可靠性差、使用壽命低。目前國(guó)外已采用角接觸推力球軸承，采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鋰基潤(rùn)滑脂，其端部形狀與分離指