濕式換擋離合器在自動變速和無機變速的汽車中的應(yīng)用本科生畢業(yè)設(shè)計

1、北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計I摘要濕式換擋離合器在自動變速和無機變速的汽車中的應(yīng)用是越來越廣泛。濕式換擋離合器是汽車能夠換擋平順和穩(wěn)定的重要保障， 給自動變速器平順換擋提供 有利的條件。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步了， 汽車行業(yè)向著自動 化和系統(tǒng)化的方向前進著，在汽車的傳動系統(tǒng)方面，濕式離合器作為自動變速器 的一個關(guān)鍵部件，對其進行了深入的研究。在車輛的各個部件中，離合器起著十分重要的作用。闡述了濕式離合器的發(fā) 展和前景、功用和原理、分類和特點等等。自主設(shè)計了應(yīng)用于某綜合傳動裝置的 濕式換擋離合器，包括離合器摩擦片、液壓缸、回位彈簧和軸等方面的設(shè)計。深 入分析了離合

2、器臺架實驗方法，并設(shè)計了一套離合器試驗臺，采用電機作為驅(qū)動 系統(tǒng)，并完善設(shè)計了試驗臺輔助系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：離合器濕式離合器離合器試驗臺北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計2AbstractWet clutch in automatic transmission shift speed of the car and inorganicapplications are more and more widely. Wet shift clutch is smooth and stable vehicleable to shift important guarantee for smooth s

3、hifting automatic transmis sion toprovide favorable conditions. With the development of national econom y and scientific and tech no logical progress, and the automotive in dustry toward automati onand systematic directi on with the cars tran smissi on system, the we t clutchautomatic transmission a

4、s a key component of its in-depth study .The clutch is very important part of vehicles. The article mainly focuses o n thefunction and the development of clutch. The major task of this dissertati on isdesigning a wet clutch which is used to the transmission systems.Then t he articleintroduced the wa

5、y of designing the wet clutch and the purpose on building the clutchtest-bed.Finally, the article makes the analysis and the subje ctive access for the wetclutch. And it makes the conclusions that it can keep with the requirement.Keywords: clutch wet clutch the clutch test-bed北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計

6、目錄摘要.I.Abstract.I第一章濕式離合器在國內(nèi)外的發(fā)展-概述.11.1 引言.1.1.2 濕式離合器簡介 .1.1.2.1 濕式離合器的特點.1.1.2.2 濕式離合器的材質(zhì).2.1.3 濕式離合器在國內(nèi)外的發(fā)展狀況 . 21.3.1 濕式離合器的發(fā)展趨勢 .4.1.4 濕式離合器研究的意義 .4.第二章濕式離合器摩擦片的設(shè)計 .52.1 引言.5.2.2 摩擦片的材料.5.2.3 摩擦偶件數(shù)量 P.7.2.4 摩擦畐 U Z.7.2.5 摩擦片表面溝槽.7.2.6 摩擦片內(nèi)外徑.&2.6.1 金屬型摩擦片外徑： .8.2.6.2 儲備系數(shù).8.北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010

7、屆本科生畢業(yè)設(shè)計2.6.3 非金屬型摩擦片外徑為.92.7 液壓缸尺寸的估算 .102.8 壓板行程.102.9 摩擦片的外向壓緊力.102.10 離心油壓作用力 .102.11 液壓缸的油壓.122.12 花鍵的設(shè)計.122.13 摩擦片的厚度.1.2第三章軸的設(shè)計 .133.1 引言.133.2 軸的材料.133.3 軸最小半徑的計算.143.4 軸的設(shè)計.15第四章回位彈簧的設(shè)計.164.1 引言.164.2 回位彈簧的種類和材料.164.2.1 回位彈簧的種類.164.2.2 回位彈簧的材料.164.3 圓柱螺旋回位彈簧的設(shè)計 .74.3.1 已知條件的分析.17北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2

8、010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計4.3.2 確定彈簧各參數(shù) .17第五章濕式離合器其它零部件的選擇 .205.1 引言.205.2 軸承的選擇.205.2.1 軸承的選用.205.3 密封裝置.205.3.1 密封裝置的種類 .205.3.2 密封圈的選擇.215.4 濕式離合器的潤滑 .225.4.1 潤滑的意義.225.4.2 潤滑的方式.225.4.3 潤滑的選擇 .22第 6 章濕式離合器參數(shù)的校核 . 236.1 軸的校核.236.2 軸承的校核.256.2.1 軸承的失效形式主要有.256.2.2 軸承的壽命.256.2.3 軸承 6012 的校核.256.2.4 軸承 6010 的校核

9、.26第 7 章濕式離合器試驗臺的設(shè)計 . 27北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計7.1 引言.277.2 試驗臺設(shè)計的要求.277.3 試驗臺的設(shè)計.277.3.1 試驗臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計.27732 電機的選擇.28733 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的選擇 .30734 聯(lián)軸器的選擇.31745 測功機的選擇.32第八章總結(jié)與展望.358.1 工作總結(jié).358.2 展望.35參考文獻：.36致謝.37附錄.38北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計1第一章濕式離合器在國內(nèi)外的發(fā)展-概述1.1 引言闡述了論文研究的背景和研究的意義，分析了濕式離合器在現(xiàn)實社會的意義，濕式離 合器的國內(nèi)外發(fā)展

10、情況，濕式離合器的特點、濕式離合器的材質(zhì)、濕式離合器的摩擦系數(shù) 以及濕式離合器的發(fā)展趨勢等內(nèi)容。1.2 濕式離合器簡介1.2.1 濕式離合器的特點所謂濕式離合器，是指離合器摩擦片在滑摩過程中摩擦接觸表面表現(xiàn)為液體和半液 體(界面)的摩擦。它和干式摩擦相比已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的改變，即在滑摩時，摩擦表面不發(fā) 生直接接觸，兩摩擦表面之間被一薄薄的油膜(厚度約為0.1m m)隔開，正是這一薄薄的油膜保證了一對摩擦副在很大的壓力下有小的磨損和穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。離合器片間油膜厚 度的與摩擦系數(shù)有關(guān)，油膜的破裂會使磨損急劇增加。因此，濕式離合器的良好性能取決 于在一定的外部條件能使摩擦副形成界面摩擦。正因為如此，濕

11、式離合器的結(jié)構(gòu)要比干式 離合器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。應(yīng)該指出，采用濕式離合器之所以可能，是因為在技術(shù)上制造出一種對離合器片間油 膜形成很穩(wěn)定的摩擦材料的工藝已很成熟。對礦物油有很高穩(wěn)定性的材料是燒結(jié)材料，它 的多孔結(jié)構(gòu)促進和維持住了離合器片間油膜，保證了摩擦副的界面摩擦。還必須指出，濕 式離合器優(yōu)點的發(fā)揮，是一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實現(xiàn)的。超過了這一溫度范圍將起負 面效應(yīng)，因此濕式離合器的熱狀況是確保它能工作可靠、耐用的最為重要的因素之一。而 離合器工作熱狀況的穩(wěn)定性根本上決定于摩擦副的供油系統(tǒng)能否確保對摩擦副表面的冷 卻和潤滑。濕式多片離合器由于其獨特的結(jié)構(gòu)及工作環(huán)境，具有以下特點：(1)表面積大

12、，故所傳遞的扭矩也大。在不增加徑向尺寸的前提下，可用增加摩擦片數(shù)來 提高傳遞的轉(zhuǎn)矩，還可以改變施加壓力的大小，即按照要求容量調(diào)解工作轉(zhuǎn)矩，便于 實現(xiàn)系列化和通用化。多個摩擦副同時工作，摩擦轉(zhuǎn)矩大，能可靠地傳遞發(fā)動機的最 大轉(zhuǎn)矩。(2)在液力自動變速箱中布置方便。(3)接合時較平順、柔和，使車輛行駛時抖動和沖擊減小。(4)磨損均勻且不需專門調(diào)整片隙。(5)摩擦襯片及對偶鋼片較薄，其損壞形式多為瞬時溫升過高或溫度分布不均導(dǎo)致的燒損或翹曲。(6)摩擦片表面單位面積壓力分布均勻。(7)對傳動軸沒有徑向負荷，摩擦元件受力情況與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。(8)分離時摩擦片間的相對滑摩損失大是其缺點。北京理工大學(xué)珠海學(xué)

13、院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計21.2.2 濕式離合器的材質(zhì)車輛液力傳動應(yīng)用的離合器摩擦副(又稱摩擦對偶)按材質(zhì)可分為兩大類，第一類是金 屬型的，它與鋼片對偶的摩擦襯面材料具有金屬性質(zhì)，如鋼對鋼、鋼對青銅(或黃銅)、鋼對粉沫冶金等。第二類是非金屬型的，它的摩擦襯面材料具有非金屬性質(zhì)，如石棉、紙、 石墨、樹脂、塑料合成物等，其對偶可用鋼和鑄鐵。在金屬型摩擦材料中，銅基粉沫冶金材料在自動變速器中獲得廣泛應(yīng)用，它的主要優(yōu) 點有：摩擦系數(shù)較高、摩擦系數(shù)隨溫度變化小、允許表面溫度高、機械強度高、導(dǎo)熱性好 等。非金屬性摩擦材料具有高摩擦系數(shù)、價廉、保證離合器接合平穩(wěn)和無噪聲等優(yōu)點，但 這種材料的缺點是導(dǎo)熱性

14、差。近年來紙質(zhì)摩擦材料在轎車自動變速器中得到推廣，用來代 替銅基粉沫冶金襯面，降低了成本與重量，改善了舒適性。在重型汽車上，美國阿里森公 司的液力傳動裝置應(yīng)用石墨一樹脂摩擦襯面代替了大部分粉沫冶金摩擦襯面。應(yīng)用價廉、 性能良好的非金屬性摩擦材料是當前的發(fā)展趨勢 0紙質(zhì)摩擦材料的特點是摩擦系數(shù)較大，而且它的靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)之比不大， 動摩擦系數(shù)幾乎和摩滑速度無關(guān)。此外紙質(zhì)摩擦襯面具有彈性、疏松性(空隙率40至50%)和良好的潤滑保持性能。但紙質(zhì)摩擦材料磨損量大，耐熱性較差，易燒壞。所以使用時必 須保證良好的冷卻潤滑和較短的滑摩時間。1.3 濕式離合器在國內(nèi)外的發(fā)展狀況濕式離合器的研究概況近

15、十幾年來，自動變速器的研究一直是熱點問題。因此，離合 器的研究也多是服務(wù)于自動變速器的研發(fā)工作，以對其實現(xiàn)精確控制，提高起步平穩(wěn)性和 換擋品質(zhì)為主要目的。國內(nèi)離合器的研究，針對干式離合器的較多，如吉林大學(xué)汽車工程 學(xué)院對于干式離合器最佳接合規(guī)律做了理論上的研究4，清華大學(xué)和北京理工大學(xué)等院校也在這方面進行了研究并取得成果5。比較起來，國內(nèi)對于濕式離合器的研究相對要少一 些。濕式離合器接合過程控制的研究，涉及建立濕式離合器接合過程的數(shù)學(xué)模型，以此根 據(jù)控制參數(shù)計算不同工況下離合器壓盤壓力，也即是離合器控制油壓的過程。一般先確定 濕式離合器接合過程的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)該過程的動力學(xué)方程，通過控制變量計

16、算得到各工 況控制壓力，計算過程中常用方法有最優(yōu)方法、模糊方法等。由于控制變量較多，工況較 多，所以通常要建立濕式離合器接合過程的仿真模型，通過仿真結(jié)果來修改控制算法，必要時還要對數(shù)學(xué)模型進行修改，待數(shù)學(xué)模型和控制算法較為成熟之后，再進行試驗驗證， 最終在計算和試驗的基礎(chǔ)上確定控制策略。浙江大學(xué)羅永革以發(fā)動機油門開度、變速器速 比、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、油門踏板變化率和坡度與載荷等變量作為控制參數(shù)，通過建立的數(shù)學(xué)模 型算出濕式離合器在倒車、空檔、起步加速、緩慢加速、急加速、普通減速、急減速等不 同工況下的控制油壓，作為離合器的控制策略。日本的佐藤用模糊方法，通過兩層模糊推 理確定起步時的濕式離合器控制壓

17、力，第一層是根據(jù)駕駛員踩下的加速踏板的位移及其變 化率來確定初始起步壓力，第二層是根據(jù)加速踏板的位移和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速確定壓力變化率 。離合器接合過程的時間較短，一般在1秒左右，在接合過程中轉(zhuǎn)矩變化很大，離合 器的實際壓力與控制計算得到的目標控制壓力要盡量保持一致，以保證工作品質(zhì)，這就需 要設(shè)計濕式離合器控制器，來實現(xiàn)控制目標。濕式離合器控制器最常用到的控制方法是PID北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計3控制，該控制包括比例、積分和微分3個環(huán)節(jié)。比例環(huán)節(jié)用來減少偏差，積分環(huán)節(jié)消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度，微分環(huán)節(jié)用來加快系統(tǒng)的動作速度，減小調(diào)節(jié)時間。吉林大學(xué)張 柏英設(shè)計了濕式離合器PID

18、控制器，并將其用于CVT的濕式離合器控制。吉林大學(xué)9喻坤對該控制器進行了改進，設(shè)計了濕式離合器模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了PID控制參數(shù)自整定，較好的克服了常規(guī)PID控制過于依賴PID參數(shù)的缺點，進一步提高了控制精度。 濕式離合器接合過程涉及不同工況對濕式離合器輸出轉(zhuǎn)矩的影響，嚴格來說也屬于離合器 接合過程控制計算的一部分內(nèi)容。有許多人嘗試用做試驗的方法來表征濕式離合器的接合 過程。他們在試驗中采用了不同的摩擦材料，潤滑劑和添加劑分析了這些因素對離合器接 合過程建模，并使用了有限差分法和有限元法的計算方案來解方程(如Wu,1970;Ting,1975;Fish,1991;Jullie門,1991

19、)101112冋14。這些模型中，最完整的包括了表面 粗糙度、摩擦材料滲透性和摩擦材料溝槽等因素的影響。1997年美國普度大學(xué)的E.J.Berger等人對Reynolds方程和力學(xué)平衡方程進行了修改1516，在保留原影響因素的基礎(chǔ)上簡化 了方程，建立了關(guān)于離合器片間油膜厚度的簡單的一階微分方程，發(fā)展了辨識可以描述離 合器接合過程輸入?yún)?shù)的算法，使用GoldenSection的程序利用計算簡單模型的速度，定義了接合等值面。他們所建的模型除了提供計算方面的優(yōu)點，還深入的探討了在離合器接 合過程中各種輸入?yún)?shù)的影響程度。但是由于參數(shù)缺乏和方程非解耦，所以國內(nèi)很少采用 這種研究方法。國內(nèi)方面，河北工業(yè)

20、大學(xué)趙義民對濕式離合器進行數(shù)值模擬，用微分方程導(dǎo)出了離合 器片間油膜厚度、傳遞的轉(zhuǎn)矩、相對轉(zhuǎn)速、發(fā)熱率等隨時間變化的關(guān)系式，并用數(shù)值方法 求解，還用制動法對離合器的接合過程進行分析模擬17。但是實際的摩擦材料的深透系數(shù)不為零，都為多孔材料，這一點會對接合特性產(chǎn)生較大的影響。北京工業(yè)大學(xué)項昌樂將多 片離合器簡化為彈性質(zhì)量系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上研究了機械傳動車輛動力-傳動系統(tǒng)非穩(wěn)定 工況動態(tài)特性通用模型，編制了通用計算程序18。但是，由于濕式離合器接合過程中粘性 轉(zhuǎn)矩的影響，這種彈性質(zhì)量系統(tǒng)也不能反映濕式離合器的動態(tài)接合過程。研究濕式離合器 動態(tài)接合機理，建立濕式離合器動態(tài)非線性模型將為濕式離合器的控

21、制計算提供理論依據(jù)， 也將影響采用濕式離合器的自動變速器控制策略。1.3.1 濕式離合器的發(fā)展趨勢濕式離合器的發(fā)展趨勢如下19:(1)更高、更穩(wěn)定的扭矩容量，能可靠地傳遞力矩并具有一定的儲備系數(shù)；(2)接合時更平順、柔和，使車輛行駛時抖動和沖擊??；(3)分離時更徹底、迅速，分離后空轉(zhuǎn)阻力矩更?。?4)離合器從動部分的轉(zhuǎn)動慣量設(shè)計盡量小，以減輕車輛起步和換擋時變速箱齒輪輪齒間的沖擊，減小換擋時間和離合器的熱負荷；(5)具有更可靠的剛度和強度，滿足高轉(zhuǎn)速下動不平衡和離心油壓的要求；(6)能使車輛傳動系避免共振，具有吸收振動、沖擊的能力，離合器的工作噪聲更低；北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢

22、業(yè)設(shè)計4(7)操縱、控制、安裝及調(diào)整方便，對制造安裝誤差要求不能太高，有較強的抗污染能力;(8)離合器的工作性能更平穩(wěn)，在工作過程中，摩擦片上的壓緊力要不變化或變化很小， 摩擦系數(shù)在工作過程中應(yīng)盡量使其穩(wěn)定；(9)離合器在一定空間尺寸下，熱容量更大，冷卻散熱能力更強，使用壽命更長；(10)系列化，標準化，低成本。1.4 濕式離合器研究的意義隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，汽車工業(yè)得到前所未有的快速發(fā)展，且 隨著電子和計算機技術(shù)融合到汽車技術(shù)中，具有實用價值的汽車電子技術(shù)不斷完善，使得 在汽車發(fā)動機管理、燃油噴射、傳動系控制、懸架控制、制動控制等方面都取得了突破性 進展。在汽車傳動系方面

23、，濕式離合器作為自動變速器的一個關(guān)鍵部件，對其接合控制和 接合過程動態(tài)性能進行深入研究，對于提高我國汽車關(guān)鍵零部件的研發(fā)水平，促進國產(chǎn)自 動變速器行業(yè)發(fā)展都具有重要意義。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計5第二章濕式離合器摩擦片的設(shè)計2.1 引言對濕式離合器鋼片和摩擦片的設(shè)計，濕式離合器的鋼片和摩擦片是濕式離合器設(shè)計中 最重要的組件之一，摩擦片是離合器接合后靠鋼片和摩擦片之間的摩擦來傳遞的扭矩，從 而實現(xiàn)動力從輸入軸經(jīng)離合器再傳給輸出軸。其中包括摩擦片材料的選擇，摩擦偶件數(shù)的 確定，摩擦片內(nèi)外徑的計算，摩擦片法向壓緊力的計算，離心油壓作用力及液壓缸的壓力。（1）已知設(shè)計參數(shù)a） 最

24、大傳遞扭矩：lOOONm；b） 采用濕式離合器結(jié)構(gòu)，液壓操縱；c） 最高轉(zhuǎn)速3800r/min。（2）任務(wù)及目標a） 查閱資料，了解濕式換擋離合器的發(fā)展及應(yīng)用；b） 進行離合器的設(shè)計計算，包括主軸、摩擦片、控制缸、彈簧等；c） 離合器試驗系統(tǒng)的方案設(shè)計及部件選型設(shè)計；d） 離合器試驗箱的設(shè)計；e） 詳細撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，繪制變速器工程圖。2.2 摩擦片的材料換擋離合器裝在密封著的變速箱內(nèi)，工作時散熱條件差，所以要求摩擦材料要具有良 好的導(dǎo)熱、耐磨、耐熱、耐燒蝕性。在實際作業(yè)中換擋頻繁，要求離合器在結(jié)合時應(yīng)平穩(wěn)、 柔和；而在分離時要迅速徹底。因此，在設(shè)計離合器時要求摩擦片具有足夠的摩擦系數(shù)和

25、穩(wěn)定性，以保證在給定的條件下可靠工作。由于粉沫冶金摩擦材料主要成份為金屬，導(dǎo)熱 性好、強度高，且承受負荷能力比非金屬摩擦材料大，故在工程機械、動力換擋離合器中 得到了廣泛應(yīng)用。由于摩擦離合器工作時要產(chǎn)生大量的摩擦熱，因此，摩擦副中至少有一個元件應(yīng)由金 屬材料制成，以確保摩擦區(qū)產(chǎn)生的熱量迅速散出，一般采用鋼或鑄鐵。為了增大摩擦系數(shù), 另一個元件一般采用摩擦襯面。對于片式離合器摩擦副，摩擦襯面材料可分成兩類：金屬 類、非金屬類。金屬型摩擦材料，即與鋼片對偶的摩擦襯面材料成為金屬材料，在汽車車輛中，常見 金屬型摩擦材料有鋼、鑄鐵、和粉沫冶金等，摩擦副常見的有鋼對鋼、鋼對鑄鐵和鋼對粉 沫冶金等型式。采

26、用鋼、鑄鐵作為摩擦材料的摩擦片制造較簡單，機械強度高，散熱好， 耐磨，但摩擦系數(shù)低，局部易發(fā)生燒蝕、膠合及金屬轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象，導(dǎo)致早期失效。粉沫冶金材料一般采用銅基或鐵基粉沫冶金，主要成分為金屬，添加石墨和鉛提高耐 磨性與防止粘著。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計6粉沫冶金摩擦材料的主要優(yōu)點是有較高的摩擦系數(shù)且在較大溫度變化范 圍內(nèi)，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，高溫下耐磨性好；許用比壓較高，導(dǎo)熱性能好；表面開槽可獲得良 好冷卻，允許較長時間打滑而不致燒蝕。由于其強度低、韌性差，一般燒結(jié)在鋼的基片上非金屬的摩擦材料如石墨一樹脂摩擦材料和石棉一樹脂摩擦材料等多采用紙基摩擦 材料。紙基摩擦材料是借用造紙

27、工藝制得的材料，具有動摩擦系數(shù)大，低的靜、動摩擦系 數(shù)比，接合平穩(wěn)柔和、噪聲小等優(yōu)點20。表2-1摩擦片材料。表格 2-1 摩擦系數(shù)和許用比壓摩擦副材料工作條件dp/Mpa鋼對鋼干式0.15 0.200.2 0.3濕式0.03 0.0712鋼對銅絲石棉干式0.25 0.350.1 0.2濕式0.10 0.120.5 0.6鋼對鑄鐵干式0.25 0.40.1 0.3鋼對紙基濕式0.10 0.122鋼對粉沫冶金干式0.4 0.50.4 0.6濕式0.06 0.122 3.5工程機械采用的粉沫冶金摩擦材料主要有銅基和鐵基兩種。其中，應(yīng)用較多的是銅基 摩擦材料，其材料中含有錫、鋅、鉛、鐵等金屬成份及二

28、氧化硅、二硫化鉬、石墨等非金 屬成份。這類材料的耐磨性較鐵基高，且接觸均衡、不易與對偶件粘結(jié)，其摩擦片的性能 見表2-2所示。表 2-2 銅基粉沫冶金摩擦片性能項目銅基/濕式/壓燒法密度/g cm-34.7 6.7硬度/HB15 60靜摩擦因數(shù)0.11 0.15動摩擦因數(shù)0.04 0.08因此，選用的摩擦片的材料為鋼對粉沫冶金（銅基）如下表2-3表 2-3 鋼對粉末冶金參數(shù)摩擦副材料工作條件p/Mpa鋼對粉沫冶金干式0.40.50.40.6北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計7濕式0.060.1223.52.3 摩擦偶件數(shù)量 P在保證傳遞扭矩的前提下，應(yīng)盡量減少摩擦偶件數(shù)。摩擦偶件少

29、，磨損小，結(jié)合時壓 緊力和功率損失少，且各片的間隙分布均勻，不僅能充分冷卻，而且還不易產(chǎn)生帶排現(xiàn)象。 片數(shù)越多，分離時片與片之間越易被潤滑油粘住，克服粘液的扭矩就大，越易產(chǎn)生帶排現(xiàn) 象。但實際離合器，由于外廓尺寸受到結(jié)構(gòu)限制，為了滿足傳遞扭矩的要求，不得不設(shè)計 成多片式的結(jié)構(gòu)。對于換擋離合器，其摩擦片一般取3 6片。因此，選取濕式換擋離合器的摩擦偶件數(shù)量為：P=5,即需要鋼片Pi=5,粉沫冶金摩擦片P2=5。2.4 摩擦副 Z表面相鄰的主動摩擦片和被動摩擦片構(gòu)成一個離合器摩擦副(又稱摩擦對偶)，由摩擦材料與其配對件組成。在保證傳遞轉(zhuǎn)矩的前提下，應(yīng)盡量減小摩擦副數(shù)，結(jié)合時，軸向摩擦力小，壓緊力損

30、 失也??；空轉(zhuǎn)時產(chǎn)生帶排轉(zhuǎn)矩小，功率也小。為了提高摩擦面的工作性能，在濕式離合器摩擦襯面上常開有溝槽。它的主要作用是 破壞油膜，使摩擦副處于邊界摩擦狀態(tài)，提高摩滑時的摩擦系數(shù)；徑向槽主要是保證冷卻 油能流經(jīng)摩擦片表面，提高散熱效果，同時，油流還可將磨損碎屑帶走，起到清潔摩擦表 面的作用。由于摩擦片組數(shù)P=5,則摩擦副數(shù)Z=10。2.5 摩擦片表面溝槽為了提高摩擦片的工作性能，在摩擦片表面上常開有溝槽，其主要作用有兩個：(1)潤滑油流過離合器摩擦表面時，能更好地冷卻和潤滑摩擦片表面，同時油流還可將摩 擦表面上磨損下來的磨屑帶走，起到清潔摩擦表面的作用。(2)主、從片接合時，這些溝槽有助于摩擦表面

31、上的油匯集到溝槽中流走，當兩片相對滑 磨時，還可以起到刮油和破壞油膜的作用，從而建立半液體和臨界摩擦，提高摩擦因 數(shù)。摩擦表面的溝槽形式通常有徑向槽、螺旋槽、弧形菱狀槽、方形槽、復(fù)合槽(螺旋槽 加徑向槽)。不同的溝槽形狀對摩擦片性能影響是不同的，并且對于同一形狀的溝槽，其 深度、寬度和密度對摩擦性能也有影響。溝槽的設(shè)置雖提高了摩擦片的摩擦性能，但同時北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計8也減小了摩擦面積，增加了摩擦片的磨損。因此，在計算比壓和摩擦力矩時，必須扣除溝 槽的面積。2.6 摩擦片內(nèi)外徑離合器的主要尺寸參數(shù)有摩擦片外徑和內(nèi)徑。摩擦片的外徑選取應(yīng)使摩擦片最大圓周 線速度不超過極

32、限值，以免摩擦片發(fā)生飛離現(xiàn)象。濕式換擋離合器摩擦轉(zhuǎn)矩與摩擦副副數(shù) 成正比，且隨摩擦副面積和作用半徑增大而增大，所以為增大離合器的摩擦轉(zhuǎn)矩，一是可 以采用增加摩擦副數(shù)量的方法，二是增大摩擦副的徑向尺寸。但是摩擦副數(shù)量過多一方面 會導(dǎo)致活塞行程過大，分離不徹底、不均勻而造成較大的帶排轉(zhuǎn)矩，另一方面會導(dǎo)致滑摩 時摩擦襯片接觸比亞分布的不均勻性增大； 而加大摩擦副徑向尺寸會導(dǎo)致摩擦片圓周速度（線速度）過大，以致使摩擦副間熱流密度過大而出現(xiàn)過熱，發(fā)生摩擦偶件燒蝕或裂紋現(xiàn) 象。因此，合理設(shè)計摩擦副的尺寸及摩擦副數(shù)是非常重要的。2.6.1 金屬型摩擦片外徑：2BT_n1-am m21+am mp Z式中，a

33、m=rR對于金屬型摩擦片am=o.680.82，取中間值為0.75;廠摩擦副系數(shù)取0.09;摩擦表面接觸系數(shù)，其值等于扣除表面油槽后的凈面積與總面積之比，無油槽 時=1，有油槽是一般取=0.60.7，由于金屬摩擦片沒有油槽，則=1。B離合器的儲備系數(shù)；T離合器主動件的計算轉(zhuǎn)矩；p摩擦副的許用比壓，取2.5。2.6.2 儲備系數(shù)離合器摩擦轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于所有傳遞的工作轉(zhuǎn)矩，才能可靠工作，即在摩滑過程中能夠保 證在一定時間內(nèi)結(jié)合，在接合時不大滑。因此在摩擦離合器轉(zhuǎn)矩的設(shè)計過程中，需要預(yù)留 一定的轉(zhuǎn)矩儲備，以保證離合器的正常工作，用儲備系數(shù) 確示，定義如下式中Tfmax離合器所有傳遞的最大摩擦轉(zhuǎn)矩;T離合

34、器主動件的計算轉(zhuǎn)矩。儲備系數(shù)皈映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度，是重要的離合器性能參數(shù)。 儲備系數(shù)偏小，在起步或換擋過程中，結(jié)合時間延長，使摩滑加劇，發(fā)熱嚴重；儲備系數(shù)3 3R=(2-1)TfmaxT(2-2)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計9偏大，則離合器尺寸和質(zhì)量增大，操縱功增大，容易熄火，且不利于防止過載。在儲備系數(shù)選取過程中，需要折中考慮。對于濕式換擋離合器，其薩1.11.3,所以取其中間值3=1.2而已知離合器所傳遞最大傳遞轉(zhuǎn)矩T=Tmax=1000N?m,3=1.2則Tfmaxfmax=3T=1200Nm（2-3）由（2-3）代入（2-1）得：R=3王冗口1-a

35、m m21+am mp Z76.3mm在確定摩擦副徑向尺寸時，內(nèi)外徑的比值am=rR的取值要適當。如果am過小，貝U摩擦襯面寬度過大，內(nèi)外徑摩滑速度相差大，從而引起內(nèi)外徑溫升相差過大而導(dǎo)致摩擦片開裂 或翹曲變形；如果am值過大，則摩擦襯面寬度過小，有效利用面積減小，摩擦轉(zhuǎn)矩較小, 換擋離合器的am值一般取0.6 0.85。則取0.7。因此，內(nèi)徑為r=0.7R=53.4mm2.6.3 非金屬型摩擦片外徑為式中om=rR，對于非金屬型摩擦片am=0.50.7，取am=0.6;廠摩擦副系數(shù)去0.09;摩擦表面接觸系數(shù)，其值等于扣除表面油槽后的凈面積與總面積之比，無油槽 時=1，有油槽是一般取=0.6

36、0.7，則取中間值為0.65。3離合器的儲備系數(shù)；T離合器主動件的計算轉(zhuǎn)矩；p摩擦副的許用比壓，取2.5因此，內(nèi)徑r=0.7R=59.5mm對鋼片和粉沫冶金摩擦片是結(jié)合在一起產(chǎn)生摩擦而帶動離合器輸出軸轉(zhuǎn)動，使得離合 器傳遞轉(zhuǎn)矩，再考慮到摩擦片還需要設(shè)計鍵及液壓缸、軸的設(shè)計等，因此對鋼片和粉沫冶 金摩擦片的尺寸應(yīng)進行調(diào)整；對于鋼片R=85.0mm，r=70.0mm；對于粉沫冶金摩擦片R=85.0mm，r=70.0mm。333T(2-4)R=33T2n口1-am北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計102.7 液壓缸尺寸的估算上述已經(jīng)對摩擦片的尺寸進行詳細的計算，對于液壓缸的尺寸做初步的估

37、算，則:Ri=45mm,R2=87mmS=nR22- Ri2= 3.14X872- 452= 17408.16mm22.8 壓板行程濕式多片式離合器分離時，各摩擦表面間隙并不均勻，但可以用平均間隙睞衡量，據(jù)統(tǒng)計平均間隙 宵摩擦片外徑R有關(guān)，議案取一個摩擦副的分離間隙*0.5mm,則壓板 行程為：f= Z=0.5X10=5.0mm2.9 摩擦片的外向壓緊力對于濕式離合器，采用液壓加壓，旋轉(zhuǎn)液壓缸離合器，則摩擦片上的法向壓緊力F為：F=Fst-F1-F2；(2-5) 式中，F(xiàn)st注油壓作用在活塞上的靜壓力，F(xiàn)st=Pst；Ps離合器操縱油壓；R1和R2液壓缸的內(nèi)半徑和外半徑；F2回位彈簧的最大載荷

38、；F1液壓缸離心油壓作用在活塞上的離心油壓作用力。2.10 離心油壓作用力取半徑R處的一個微分環(huán)形體積，其寬度為b，這個體積內(nèi)所含油的密度為p，則其質(zhì) 量為：dm=2冗RdRb p (2-6)如液壓缸內(nèi)油的回轉(zhuǎn)角速度為3,則這一質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力使半徑R處的壓強產(chǎn)生 一個微分增量，即dm32R2dp二2母=peR，dR(2-7)積分得離心油壓P為2pe2R2Pl=p$RdR+ C(2-8)當R=R0時，是油進入該回轉(zhuǎn)件的入口，Pl=0,則C=-p(A022(2-9)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計11所以R= R2- R02（2-10）這個二次方程式說明離心油壓按拋物線規(guī)律變化的

39、。整個環(huán)形活塞上所受的離心壓力為其中，油的回轉(zhuǎn)角速度 由于滯后的原因，比液壓缸的角速度稍低，如液壓缸轉(zhuǎn)速為n時，則3= 0.80.952ni60(2-12)而，液壓缸的最高轉(zhuǎn)速為n=3800r/mi n，3= 0.80.95n60=357.96 rad/s由于濕式離合器液壓缸的液壓油是用來傳遞扭矩。通常用的液壓油是汽車自動變速器、 動力傳動系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作介質(zhì)，它不僅起到傳遞力的作用，而且還起著潤滑和33冷卻的作用。其密度一般為：0.850.9X10 kg/m。而對于液壓缸的尺寸，則先選定R1=45mm，R2=87mm，R0=40mm。因此=3102.85N回位彈簧力與往復(fù)運動密封裝置

40、的摩擦阻力、壓緊力損失對活塞的阻力及油缸中油液 離心力對活塞的阻力有Fsp二Ff+ F0+ Fl（2-13） 式中，F(xiàn)st回位彈簧力（N）;Ff密封摩擦阻力（N）;F0壓力損失對活塞阻力（N）;Fl離心油壓對活塞阻力（N）。已知濕式離合器的轉(zhuǎn)矩T=1200Nm,而摩擦片有10個摩擦副；則每副摩擦片所需傳Fi=R2R1R2nRdR=R2R1冗R2- Ro2RdR(2-11)=?32R2444222R14- 2Ro2R22- R12W2R224R12R22+ R122RoFl=R2P2冗RdR=R2np3R22R02RdR冷廿R22R12R22+ R122R0北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生

41、畢業(yè)設(shè)計12遞的扭矩為T0=1200N-m/10=120N-m,所以其摩擦片的壓緊力FFR+=2547.7N(2-14)22.11 液壓缸的油壓F=Fs 卜F1-F2Fst=F +F1+F2F +F1+F2則Pst=nR2R2nR2- R2547.7+3102.085+49023.14X0.0872- 0.0452=606140.1665Pa =0.7MP所以，在滿足濕式離合器所傳遞的扭矩和轉(zhuǎn)速的情況下，液壓缸所需要的油壓為0.7MPa。2.12 花鍵的設(shè)計矩形花鍵加工方便，可用磨削方法獲得較高的精度。按齒數(shù)和齒高的不同規(guī)定有輕、 中兩個系列，輕系列多用于輕載聯(lián)結(jié)或固定聯(lián)結(jié)；中系列多用于中等載

42、荷聯(lián)結(jié)或空載下移 動的動聯(lián)結(jié)；而離合器鼓和軸的連接屬于中等載荷的連接，所以采用中型系列的花鍵聯(lián)結(jié)。根據(jù)軸與離合器鼓的采用矩形花鍵聯(lián)結(jié)，根據(jù)其工作條件，所需要的參數(shù)如下表2-3所示：矩形花鍵表 2-3 矩形花鍵的參數(shù)規(guī)格NXdXDXBCrdl minamin10X85X90X120.40.387.34.52.13 摩擦片的厚度摩擦片的厚度反映的是摩擦片所傳遞扭矩的大小，離合器在接合過程中，摩擦副之間 產(chǎn)生相對滑磨，部分能量轉(zhuǎn)換成熱能，離合器零件產(chǎn)生不同的溫升，摩擦副產(chǎn)生一定的磨 損，以及冷卻油的熱容量等來考慮摩擦片的厚度。根據(jù)濕式離合器的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的要求，取其經(jīng)驗值：鋼片摩擦片的厚度：20.3mm

43、；粉末冶金摩擦片的厚度：3.00.2mm。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計13第三章軸的設(shè)計3.1 引言濕式離合器輸入軸和輸出軸是離合器動力傳遞的橋梁，是將發(fā)動機的輸出的動力通過 離合器輸入軸傳遞給離合器，離合器通過接合再將動力傳給輸出軸，在此過程中就實現(xiàn)了 換擋過程，使得汽車能夠平順換擋。此章是對離合器輸入輸出軸直徑的設(shè)計3.2 軸的材料軸的材料常采用碳素鋼和合金鋼21碳素鋼：35、45、50等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼因具有較高的綜合力學(xué)性能，應(yīng)用較多，其 中以45號鋼用得最為廣泛。為了改善其力學(xué)性能，應(yīng)進行正火或調(diào)質(zhì)處理。不重要或受 力較小的軸，則可采用Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼。

44、合金鋼：合金鋼具有較高的力學(xué)性能與較好的熱處理性能，但價格較貴，多用于有特 殊要求的軸。例如：采用滑動軸承的高速軸，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)滲碳淬火后提高軸頸耐磨性；汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)子軸在高溫、高速和重載條件下工作，必須 具有良好的高溫力學(xué)性能，常用40CrNi、38CrMoAIA等合金結(jié)構(gòu)鋼。值得注意的是：鋼 材的種類和熱處理對其彈性模量的影響甚小，因此，如欲采用合金鋼或通過熱處理來提高 軸的剛度并無實效。此外，合金鋼對應(yīng)力集中的敏感性較高，因此設(shè)計合金鋼軸時，更應(yīng) 從結(jié)構(gòu)避免或減小應(yīng)力集中，并較小其表面粗糙度。（1）工作條件離合器軸是輸入軸和輸出軸，在運行過程中，傳動

45、扭矩承受交變扭轉(zhuǎn)載荷的作用。（2）失效形式過量變形、斷裂、疲勞及磨損失效（3）性能要求具有良好的綜合機械性能，以防斷裂及過量變形；高的疲勞抗力，防止疲勞斷裂。（4）選材一般軸類零件是按照強度設(shè)計來選材，同時考慮材料的沖擊韌性和表面耐磨性。軸類 零件常選用中碳或中碳合金調(diào)質(zhì)鋼，主要鋼種有45、40Cr、40MnB、40CrNiMo、35CrMo等，而離合器軸采用的是40Cr。因此，可選用40Cr調(diào)質(zhì)作為軸的材料。表3-1 40Cr的T值和C值。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計14表 3-1 軸的材料 40Cr 的參數(shù)參數(shù)軸的材料40Crr/MPa4052C107983.3 軸最小半

46、徑的計算按扭轉(zhuǎn)強度初步估算軸的最小直徑，對于只傳遞轉(zhuǎn)矩的圓截面軸，其強度條件:T 9.55XlOp7= =-Wt 0.2d3n式中，l 為軸的扭切應(yīng)力，MPa；T為轉(zhuǎn)矩，Nmm;P為傳遞的功率，KW;n為軸的轉(zhuǎn)速，r/min；d為軸的直徑，mm；T為許用扭切應(yīng)力，MPa。而已知最大傳遞轉(zhuǎn)矩Tmax=1200Nm，最高轉(zhuǎn)速為n=3800 r/min。將（3-2）式代入式（3-4）選取C=100，T=5則:3P小dC- C-n 42.61mm因此，軸的最小半徑選取43mm,在實際的應(yīng)用中，我們應(yīng)考慮多方面的因素，所以 在濕式離合器的設(shè)計中我選用的軸最小半徑為50mm。39.55X1030.2 TP

47、n(3-2)Wt為抗扭截面系數(shù),mm3，對圓截面軸Wt=nd316則P=FV1000=2F1000(3-3)V=Wd/2，W=2” n；因此唱春寄(3-3)32nnT1000n北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計153.4 軸的設(shè)計在確定出軸的最小半徑50后，根據(jù)軸的實際需要，軸與零件的連接，設(shè)計出如下圖 軸的結(jié)構(gòu)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計16第四章回位彈簧的設(shè)計4.1 引言回位彈簧的設(shè)計，回位彈簧是離合器能夠接合后而要能使摩擦片和鋼片分離，其中包 括彈簧的種類，彈簧材料的選擇，以及彈簧各個參數(shù)的計算。4.2 回位彈簧的種類和材料4.2.1 回位彈簧的種類螺旋彈簧

48、類型較多，按外型可分為普通圓柱螺旋彈簧和變徑螺旋彈簧；按螺旋線方向可 分為左旋彈簧和右旋彈簧。圓柱形螺旋彈簧結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應(yīng)用最廣，其特性線為 直線，可作壓縮彈簧、拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧。 當載荷大而徑向尺寸又有限制時， 可將兩個 直徑不同的壓縮彈簧套在一起使用， 成為組合彈簧。4.2.2 回位彈簧的材料彈簧在機械中常承受具有沖擊性的變載荷，所以彈簧材料應(yīng)具有高的彈性極限、疲勞 極限、一定的沖擊韌性、塑性和良好的熱處理性能等。常用的彈簧材料有優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼、 合金彈簧鋼和有色金屬合金。碳素彈簧鋼：含碳量在0.6%0.9%之間，如65、70、85等碳素彈簧鋼。這類鋼價廉 得，熱處理后具有較高的

49、強度、適宜的韌性和塑性，但當彈簧直徑大于12mm時，不易淬 透，故僅適用于小尺寸的彈簧。合金彈簧鋼：承受變載荷、沖擊載荷或工作溫度較高的彈簧，需采用合金彈簧鋼，常 用的有硅錳鋼和鉻磯鋼等。有色金屬合金：在潮濕、酸性或其他腐蝕性介質(zhì)中工作的彈簧，宜采用有色金屬合金， 如硅青銅、錫青銅、鈹青銅等。選擇彈簧材料時應(yīng)充分考慮彈簧的工作條件(載荷的大小及性質(zhì)、工作溫度和周圍介 質(zhì)的情況)、功用及經(jīng)濟性等因素。一般應(yīng)優(yōu)先采用碳素彈簧鋼絲。(1) 工作條件回位彈簧是在離合器結(jié)合與分離時都在工作，承受變載荷的作用。(2) 主要失效形式塑性變形、疲勞斷裂、快速脆性斷裂失效(3) 性能要求高的彈性極限、屈服強度和

50、抗拉強度，高疲勞壽命。(4) 選材彈簧鋼絲按供應(yīng)狀態(tài)分為冷拔彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲及退火鋼絲等，這些鋼絲都 是通過熱處理而獲得較高的彈性。對于濕式離合器用的是薄片彈簧，經(jīng)常使用如50A、65、75、85、95或T7AT12A等鋼帶來制造。貝選取60Si2Mn。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計174.3 圓柱螺旋回位彈簧的設(shè)計從結(jié)構(gòu)形式上看，回位彈簧有螺旋彈簧和碟形彈簧兩種，當離合器內(nèi)鼓徑向尺寸較小， 螺旋彈簧與離合器摩擦片不能沿軸線方向重疊布置時，為了不增加離合器的軸向尺寸，可 采用尺寸最短的碟形彈簧。在換擋離合器中，回位彈簧力對離合器的整體性能有很大影響，當彈簧力過大時，雖

51、然可以縮短離合器的分離時間，但同時增大了壓力油作用到離合器活塞上的壓力，在活塞 面積一定的情況下，還需提高壓力油的比壓；當彈簧力過小時，離合器分離不徹底?；匚?彈簧力與往復(fù)運動密封裝置的摩擦阻力、壓緊力損失對活塞的阻力及油缸中油液離心力對 活塞的阻力有Fsp=Ff+ Fo+ Fi(4-1)式中，F(xiàn)sp回位彈簧力(N);Ff密封摩擦阻力(N);F0壓力損失對活塞阻力(N);FI離心油壓對活塞阻力(N)。4.3.1 已知條件的分析(1) 此彈簧是用于離合器回位彈簧，是重要的彈簧，按川類載荷計算。(2) 在離合器彈簧座周部設(shè)計放置20根的圓柱螺旋彈簧。(3) 彈簧所受的最小工作載荷F1為彈簧處于分離

52、的后的自由狀態(tài)，此時的最小工作載荷是離合器的離心油壓；彈簧所受的最大工作載荷F2為離合器處于結(jié)合狀態(tài)時的工作載荷。(4) 先選取彈簧的剛度為：k=18Nmm,則F2=k (x+X0)F1=kx=Fi/20而FI=3102.085N,X0=L=5mm,因此由上式可得:F2=245.1N4.3.2 確定彈簧各參數(shù)(1)選擇彈簧材料：根據(jù)工作條件，選用50CrVA，川類彈簧，由查表得：T=740MPa；?T=112T=8288MPa。北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計18暫時取中徑D2=14mm,彈簧的直徑d=2.5mm,貝U C=*=5.6,由查表得K=1.28。將各d值代入上式，得1

53、.28 X 209.1 X 5.6740-=2.46mm因此，查彈簧鋼絲的直徑表得，彈簧的直徑應(yīng)?。篸=2.5mm(3)決定彈簧的圈數(shù)n其中彈簧的圈數(shù)計算公式：式中，G彈簧材料的切變模量，鋼的切變模量G=8 X 104 MPa；k彈簧的剛度：18N/mm;C旋繞比：5.6(4)計算彈簧的其他尺寸：內(nèi)徑D1=D2-d=(14-2.5)=11.5mm外徑D=D2+d=(14+2.5)=16.5mm間距 恃蠱=罟2.1mm,取3=2.5mm節(jié)距t=S+d=2.5+2.5=5mm螺旋升角a=tan-1-$=6.4冗 D?兩端各并緊一圈并磨平，則總?cè)?shù)n1=8+2=10(圈) 自由高度H0=nS+(n1

54、-0.5)d= 8X2.5 + (10 - 0.5)X2.5 =43.75mm彈簧在最小載荷F1時的初始變形量：F1155.18= 8.62mmk 18彈簧的安裝高度H1=H-8=35.13mm回位彈簧各參數(shù)表4-1:(2)確定鋼絲直徑d:8KFC(牛2)n T8KFZC=I.6XGd8C3k(4-3)則n=Gd 80000X2.58C3k=8X5.6sX18=7.98(圈)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計19表 4-1 彈簧參數(shù)名稱符號值彈簧直徑d(mm)2.5彈簧中經(jīng)D2(mm)14彈簧內(nèi)徑D1(mm)11.5彈簧外經(jīng)D(mm)16.5旋繞比C5.6彈簧剛度K(Nmm)18間

55、距(mm)2.5節(jié)距t(mm)5螺旋升角a6.4彈簧圈數(shù)n110彈簧高度H0(mm)43.75安裝咼度H1(mm)35.13所以彈簧的承受的最大載荷F2=245.1X20=4902NFi=3102.085N,所 以 當 操 縱 油 壓 撤 離 時 ， 回 位 彈 簧 足 以 使 摩 擦 片 分 離 ， 起 到 離 合 器 的 分 離 作 用北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計20第五章濕式離合器其它零部件的選擇5.1 引言軸承是承受一定載荷，應(yīng)用于機械的各個領(lǐng)域，是標準零件；其中包括軸承的種類， 軸承的應(yīng)用及濕式離合器所用軸承的選擇。濕式離合器的密封裝置的設(shè)計及潤滑方式的選 擇，密封

56、裝置是確保離合器油路能夠正常工作，保證離合器能夠正常接合及能夠起到潤滑 作用；其中包括液壓油的選擇，密封圈的選擇，潤滑方式的選擇。5.2 軸承的選擇5.2.1 軸承的選用深溝球軸承是最常用的滾動軸承。它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。主要用來承受徑向載荷， 在轉(zhuǎn)速較高又不宜采用推力球軸承時，也可用來承受純軸向載荷。與尺寸相同的其它類型 軸承比較，此類軸承摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高。但不耐沖擊，不適宜承受重載荷。深溝球 軸承保持架多為鋼板沖壓浪形保持架，大型軸承多采用車制金屬實體保持架。深溝球軸承 廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機、機床、電機、水泵、農(nóng)業(yè)機械、紡織機械等。所以在軸上的軸 承選用深溝球軸承，其型號為：60

57、12和6010。滾針軸承是帶圓柱滾子的滾子軸承，相對其直徑，滾子既細又長。這種滾子稱為滾針。 盡管具有較小的截面，軸承仍具有較高的負荷承受能力，因此，特別適用于徑向空間受限 制的場合。滾針輪廓面在近端面處稍微收縮。滾針和滾道線接觸修正的結(jié)果可避免產(chǎn)生有 破壞性的邊緣應(yīng)力。所以，在齒輪與殼體的連接出用滾針軸承， 其型號為：K90X98X25, 見表5-1。表 5-1 軸承標準件的各個參數(shù)表格名稱型號dDBCr深溝球軸承601260951831.5601050801622名稱型號FwEwBe滾針軸承K90X98X259098255.3 密封裝置5.3.1 密封裝置的種類密圭寸可分為靜密圭寸和動密圭

58、寸兩大類。靜密圭寸主要有墊片密圭寸、密圭寸膠密圭寸和直接接觸 密封三類。根據(jù)工作壓力，靜密封又分為中低壓密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材 質(zhì)較軟、寬度較寬的墊片密封，高壓靜密封則用材質(zhì)較硬、接觸寬度很窄的金屬墊片。動 密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型；按密封件與其作相對運動的零部件是否 接觸，可分為接觸式密封和非接觸式密封；按密封件的接觸位北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計21置又分為圓周密封和端面密 圭寸，端面密圭寸又稱為機械密圭寸。動密圭寸中的離心密圭寸和螺旋密圭寸，是借助機械運動是給介 質(zhì)以動力得到密圭寸，故有時又稱動力密圭寸。密封裝置的好壞對換擋離合器的性能有

59、著重要的影響。當由于密封不當導(dǎo)致液壓油嚴 重泄漏時，工作油壓不能建立，離合器無法正常結(jié)合，換擋離合器的密封形式有：離合器 軸端處的旋轉(zhuǎn)密封、油缸活塞處的往復(fù)密封及傳動軸與離合器鼓處的靜密封。旋轉(zhuǎn)密圭寸，一般采用密圭寸環(huán)，密圭寸環(huán)的材料為合金鑄鐵。當密圭寸面處的相對線速度不 大時，可以考慮選用組合密封圈，其密封形式見圖5-1所示。組合密封圈的矩形圈由充填PTFE材料制成，形成密封的動態(tài)部分，并帶一個彈性體的密封圈，通常為0型圈，以確保所要求的持續(xù)的彈性施力，從而保證長期使用后密封的可靠性。同時，由于使用了PTFE耐磨材料，使其具有較低的摩擦性、耐磨性及極好的抗擠出性能。(a)(a)軸用組合密封(

60、b)(b)孔用組合密封圖5-1旋轉(zhuǎn)組合密封的密封形式傳動軸與離合器鼓處的靜密封，用普通的0型圈即可，也可以使傳動軸與離合器鼓緊 配合實現(xiàn)密封，但這對軸孔處的加工、裝配精度要求較高5.3.2 密封圈的選擇在活塞上采用的是動密封圈密封，選用接觸式密封一矩形密封圈，在殼體槽內(nèi)填以矩 形密封圈，以諸塞泄漏間隙，達到密封的目的。液壓油入口處的密封圈采用靜密封，選用0形環(huán)轉(zhuǎn)入密封溝槽后，其截面一般受到15%30%的液壓變形。在介質(zhì)力作用下，移至溝槽的一邊，密封需密封的間隙，達到密 圭寸的目的。O形環(huán)密圭寸性能好，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆方便。5.4 濕式離合器的潤滑5.4.1 潤滑的意義潤滑和密封，對滾動軸承的使用壽命具有