周置螺旋彈簧離合器設(shè)計說明書

1、車輛與交通工程學(xué)院課程設(shè)計說明書設(shè)計類型專業(yè)課程設(shè)計設(shè)計題目周置螺旋彈簧離合器設(shè)計姓名地聰學(xué)號121403130118完成日期指導(dǎo)教師河南科技大學(xué)車輛與交通工程學(xué)院課程設(shè)計說明書目錄第一章離合器概述31.1 離合器的基本組成和分類 31.2 離合器的功用31.3 離合器的工作原理 31.4 汽車離合器設(shè)計的基本要求4第二章離合器結(jié)構(gòu)方案選取52.1 離合器設(shè)計的技術(shù)條件52.2 離合器基本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)的選擇 52.2.1 離合器后備系數(shù)B52.2.2 離合器轉(zhuǎn)矩容量Tc. 52.2.3 摩擦片尺寸62.3 單位壓力的確定 72.4 摩擦片的一些約束條件72.4.1 最大圓周速度的約束72.4

2、.2 扭轉(zhuǎn)減振器布置半徑的約束72.4.3 單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩的約束82.4.4 單次接合的單位摩擦面積滑磨功的約束 8第三章離合器零部件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計計算 83.1 從動盤選型83.1.1 設(shè)計從勤升 93.1.2 從動盤轂103.1.3 從動盤摩擦材料 1121第四章壓盤和離合器蓋114.1 .壓盤設(shè)計114.1.1 壓盤的幾何尺寸的確定 114.1.2 壓盤傳動片的材料選擇 114.2 離合器蓋的設(shè)計11第五章 離合器的分離裝置 125.1 分離桿設(shè)計125.2 分離軸承及分離套筒 13第六章 圓柱螺旋彈簧設(shè)計 136.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計要點136.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計136.3 彈簧的材料及許

3、用應(yīng)力 136.4 彈簧的參數(shù)計算 14第七章 扭轉(zhuǎn)減震器 167.1 扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計 177.2 207.3 獻(xiàn)20第一章離合器概述1.1 離合器的基本組成和分類離合器位于發(fā)動機和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后 平面上，它的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行使過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩 下離合器或松開離合器踏板，使發(fā)動機與變速箱暫時分離或逐漸接合，以切斷或傳遞 發(fā)動機向變速器輸入的動力。一般由主動部分（飛輪、離合器蓋、壓盤）、從動部分（從 動盤）、壓緊機構(gòu)（壓緊彈簧）、分離機構(gòu)（分離拉桿、分離叉、分離套筒、分離軸承、 分離杠桿等）和操縱機構(gòu)（離合器踏板）五大部分組成

4、。摩擦離合器按從動盤的數(shù)目分為：單片離合器和雙片離合器；按壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)形式分為：螺旋彈簧離合器和膜 片彈簧離合器。按其工作脂理分嵌入式5擦式商合器按離合控制方法分）操縱式-自動式超越離合器 離心離合器 安全離合器機械離合器 電磁離合器液壓尚存器 I氣壓離合器1.2 離合器的功用離合器的主要功能是切斷和實現(xiàn)對傳動系的動力傳遞。其主要作用； .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; .限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系各零件因過載而損壞； .有效地降低傳動系中的振動和噪聲。1.3 離合器的工作原理離合器覺體來

5、說應(yīng)該由兩部分組成：離合器和離合器操縱機構(gòu)就摩擦式離合器本身 而言，按其功能要求，結(jié)結(jié)構(gòu)上應(yīng)有下列幾部分：主動件、從動件、壓緊彈簧和分離 杠桿。結(jié)構(gòu)原理如下圖：圖1-3汽車摩擦式離合器結(jié)構(gòu)簡圖（a）接合；（b）分離1-飛輪；2-從動盤總成；3-壓盤；4-分離桿；5-分離套筒；6-離合器制動；7-離合器踏板；8-壓緊彈簧；9-離合器蓋；10-變速器第一軸（離合器輸出軸）；11-分離撥叉及 操縱連接桿圖中可以看到，壓盤3、分離桿4和壓緊彈簧8一起組裝在離合器蓋9內(nèi)，俗稱為 離合器蓋總成。蓋總成通過螺栓安裝到發(fā)動機飛輪上。飛輪1和壓盤3為主動件，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩通過這兩個主動件輸入。 飛輪1和壓盤3之間

6、為從動盤總成2,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 （由 變速器第一軸10接受）。壓緊彈簧8通過壓盤3把從動盤總成緊緊壓在飛輪上，形成 工作壓力。當(dāng)發(fā)動機工作帶動飛輪 1和壓盤3一道旋轉(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，帶動從動盤總成旋轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)矩的輸出。離合器通常總是處于接合狀態(tài)如圖1-3 （a）所示，當(dāng)需要切斷動力時，駕駛員通過踩踏離合器操縱系統(tǒng)中的離合器踏板 7,并經(jīng)過操縱傳動桿系及分離撥叉 11推動分 離套筒5向前，消除間隙，使分離桿 4繞其在離合器蓋9上的支點轉(zhuǎn)動，克服壓緊彈 簧8的工作壓力，壓盤3向后移動，從動

7、盤總成2和壓盤3脫離接觸。離合器分離時 的狀態(tài)如圖1-3 （b）所示，此時，從動盤總成2不再輸出轉(zhuǎn)矩。分離套筒向左移時， 在消除間隙后，輸出軸10受到制動，轉(zhuǎn)速很快下降。此種狀況成為離合器制動，其目 的是為了容易換擋。但這種離合器制動主要用在重型離合器上，一般離合器不一定采 用。1.4 汽車離合器設(shè)計的基本要求在設(shè)計離合器時，應(yīng)根據(jù)車型的類別，使用要求制造條件以及“三化”（系列化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化）要求等，合理選擇離合器的結(jié)構(gòu)。在離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須綜合 考慮以下幾點： .在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩， 并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備， 又能防止過載。 .接合時要完全、平順、柔和，保證

8、起初起步時沒有抖動和沖擊。 .分離時要迅速、徹底。 .從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。 .應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)效果， 以保證工作溫度不致過高，延長壽命。 .避免傳動系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振，具有吸收振動、緩和沖擊的能力。 .操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。 .作用在從動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， 保證有穩(wěn)定的工作性能。 .具有足夠的強度和良好的動平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長。 .結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊，制造工藝性好，維修、調(diào)整方便等。第二章離合器結(jié)構(gòu)方案選取2.1 離合器設(shè)計的技術(shù)條件發(fā)動機基本參數(shù)如下：型號

9、：6G72最大功率(kw/r/min ): 118/5000最大扭矩(nm/r/min: 240/2500整車最大總質(zhì)量：2000 kg最高車速：140 km/h2.2 離合器基本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)的選擇汽車上所用的摩擦離合器，一要傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，二要靠它的滑磨使得汽車平穩(wěn) 起步，工作條件非常惡劣。所以在設(shè)計離合器時，要求它在所有情況下都能可靠的傳 遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩另外還要有足夠的使用壽命，這就要合理的選擇離合器的結(jié)構(gòu)尺寸和 其設(shè)計參數(shù)。在確定離合器的結(jié)構(gòu)之后,要確定其基本尺寸參數(shù).它們?nèi)缒Σ疗鈴紻單位壓力p后備系數(shù)B下列一些參數(shù)對上面參數(shù)的選擇有很大的影響:發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩Tmax整車質(zhì)量ma

10、傳動系以的速E i0變速器傳動比和匕減速器現(xiàn)比的積車輪滾動半徑rk1.1.1 離合器后備系數(shù)B后備系數(shù)B是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動機最大扭矩的可靠程度， 選擇B時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：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)動機最大扭矩；b.防止離合器本身滑磨程度過大；c.要求能夠防止傳動系 過載。通常轎車和輕型貨車 B =1.21.75。本設(shè)計是2噸乘用車離合器，參看有關(guān)統(tǒng)計質(zhì)料“離合器后備系數(shù)的取值范圍”(見下表2.2.1 ),結(jié)合設(shè)計實際情況，故選擇0=1.2則有B可有表2.2.1查得 0=1.2車 型后備系數(shù)3乘用車及最大總質(zhì)量小于6t的商用車1.20 1.

11、75最大總質(zhì)量為614t的商用車1.50 2.25掛車1.80 4.00表2.2.1離合器后備系數(shù)的取值范圍1.1.2 離合器轉(zhuǎn)矩容量Tc離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的。 離合器的靜摩擦力矩根據(jù)摩擦定律可表示為Tc = PTemax式中,。是離合器的后備系數(shù)T =1.2X240 =288N.m c1.1.3 摩擦片尺寸摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù)，它對離合器的輪廓尺寸、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)動機最大轉(zhuǎn)矩Temax已知，適當(dāng)選取后備系數(shù)B和單位壓力P0,可估算出摩擦片外徑。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是重要的參數(shù)，當(dāng)按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩來確定D.可由經(jīng)

12、驗公式：D =KD Temax表2.2.3直徑系數(shù)K)車 型直徑系數(shù)Kd乘用車14.6最大總質(zhì)量為1.814t的商用車單片離合器1618.5最大總質(zhì)量大于14t的商用車22.5 24.0D =KdG =16240 =248mm初取D后 還需注.意摩擦片尺J系列化和標(biāo)北化 ”七也取寸近取尺寸應(yīng)略大門十算 尺寸”爪受較大靜摩擦力矩c表2.2.4離合器尺寸選擇參數(shù)表摩擦片外徑D/mm發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩Te maJN m單片離 合器雙片離 合器重負(fù)荷中等負(fù) 荷極限值225130150170250一1702001230280240280320300260310360325320380450350410480

13、550380510600700410一620720830430135068080019304503808209501100按我國摩擦片尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。所以綜合表2.2.4各組數(shù)據(jù)，選擇最佳的摩擦片外徑D為300mm摩擦片內(nèi)徑d不作為一個獨立的參數(shù)，它和外徑 D有一定的關(guān)系。 C=d/D =0.53 0.70表2.2.5離合器摩擦片尺寸系列表外通口* ft凈桂16018010022525028n300325350380405內(nèi)稱d,rrvn110115144)150155165175190195205220厚度3.23.53.5353.53.53.5二54A4。翩40.700(J.6670.62()

14、O.5K9(J.5S5(J. 557Q.S4I)。一5431-C,J0.&760.6670,6570703U.7620.TO0.802O.SOOO.S27也后430.84C單面卸職EO6132I6C22130241246fi546678729908由表選d=175mm3.2mm, 3.5mm , 4mm對于摩擦片厚度h,我國已規(guī)定了三種規(guī)格初選 h=3.5mm綜上初選摩擦片參數(shù)為：D = 300m md = 175m mh = 3.5 m mC =D/0 .2.3 單位壓力的確定單獨考慮p的大小對摩擦片摩擦損耗的影響沒有意義。但是對于離合器，降低p就意味著要增加摩擦片面積，提高了允許磨耗，直接

15、意義是提高了摩擦片的磨耗距離。 所以p的大小在一定程度匕反映了離合器的使用壽命p值小，壽命長 p值大，壽命短。所以確定摩擦片上的單位壓力 p值大小，就要考慮到離合器本身的工作條件、 摩擦片的直徑大小、摩擦材料及其品質(zhì)等因素。當(dāng)摩擦片的外衿比較大的T.候 更透當(dāng)降低摩擦面上的單位壓力p。因為在其它條件不變時，摩擦片外徑的增加會造成摩擦 片外緣的線速度大，滑磨時發(fā)熱嚴(yán)重，再加上整個零件尺寸較大，造成零件的溫度梯 度也大，零件受熱不均勻趨利.避擊 單E力p應(yīng)隨摩擦片的外衿州I門降低 實 際上是降低pv值。對小轎車 D230mm寸，p可由下式選取p = 1.18/JD 對栽貨車 D=230mmj, p

16、 約為 0.2MPa D=380480mm p約為 0.1MPa,考慮 中間盤散熱困難C由于摩擦片采用的是有機材料作為基礎(chǔ)的摩擦材料所以 p =1.18八 300 =0.068MPa單位壓力P。在容許范圍之內(nèi) 認(rèn)為所選離合器的尺寸，參數(shù)合適C2.4 摩擦片的一些約束條件2.4.1 最大圓周速度的約束摩擦片的外徑D(mm)勺選取應(yīng)使最大圓周速度V d不超過65- 70sVd 二翼npDX10”/60M6570m/s p2.4.2 扭轉(zhuǎn)減振器布置半徑的約束d2R +50是為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝和其總剛度，這個由后面的扭轉(zhuǎn)減振器安裝半徑?jīng)Q定，這里不作校核2.4.3單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩的約束單位摩

17、擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩的約束為反映離合器傳遞轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦 面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值。磔.的群良格D / mni210-250250325325(山第10(L 2&U. 300, 35Q. 40必爐)1 rojTco = 0.35 Tco 12.4.4 單次接合的單位摩擦面積滑磨功的約束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，接合 時單位面積滑磨功應(yīng)小于其許用值.w =4Wmax/二Z(D2-d2)三 Iwl對于轎車?！?= 0.4J / mm2,對于小于6t的商用車Jw】=0.3J/mm2Wmax 二二2n2 mar.2/io2ig2 /1800m

18、為汽車總質(zhì)量(kg)r為輪胎滾動半徑(m)i g為起步時所用變速器擋位的傳動比I 0為主減速器傳動比ne為發(fā)動機轉(zhuǎn)速(r/min)參考同類車型?。撼擞密?n=2000r/min , 商用車n=1500r/min10=5.73 I g=3.5得：Wa尸13576.3J2W=0.146J/mm小于許用值，符合條件。第三章離合器零部件的結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計計算3.1從動盤選型從動盤分為兩種結(jié)構(gòu)形式，帶扭轉(zhuǎn)減振器的和不帶扭轉(zhuǎn)減振器。不帶扭轉(zhuǎn)減振器的從 動盤結(jié)構(gòu)簡單，重量輕。但現(xiàn)在幾乎所有的汽車上都采用帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤，用 以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振，并緩和沖力，減少噪聲，延長傳送系零件的。壽命，改 善汽車

19、行駛的舒適性，并保證汽車起步平穩(wěn)。不管從動盤是否帶有減振器，它們都有從動片、摩擦片和從動盤轂3個基本組成部分。兩者的不同之處在不帶出轉(zhuǎn)誡報 器的從動盤中從動片直接怫在從動盤轂上，而帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤其從動片和從動 盤轂之間卻是通過減振彈簧彈性的連接在一起。這里設(shè)計采用的是帶有扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤。圖3-1是離合器的各組成部件的模型 圖0在從動盤設(shè)計中考慮到以卜問題:i 為了減少變速器換擋忖齒輪間的押擊要使從動盤的轉(zhuǎn)動慣a盡可能小。2 為了也訐汽車桓起夕、摩擦面片上的壓力分布史均勻等.從用盤應(yīng)工行科同 彈性3 力了避免隼動.系的升相共振以及緩和？ ”載荷從動盤應(yīng)裝H丑轉(zhuǎn)放振器4從動序總成卮具有大

20、野的抗線裂近度3.1.1 設(shè)計從動片要減輕從動片重量并使其質(zhì)量的分布盡可能的靠近旋轉(zhuǎn)中心，以期得到最小的轉(zhuǎn)動慣量。離合器從動盤轉(zhuǎn)速的變化引起的慣性力使變速器換擋齒輪的輪齒間產(chǎn)生沖擊或 使變速器中的同步器裝置加速磨損。慣性力的大小與從動盤的轉(zhuǎn)動慣量成正比，所以 為了減小轉(zhuǎn)動慣量 從動片一般都做得很薄c通常用1.32.0mm厚的鋼板沖壓而成。 為了進(jìn)一步減小從動片的轉(zhuǎn)動慣量，有時將從動片外緣的盤形部分磨薄至 0.651.0mm, 這樣其質(zhì)量分布就更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。為了使離合需拉臺平Jm 保證汽東平趨起步單片離合器的從動片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。這樣，在離合器的接合過程中， 主動盤和從動盤之間

21、的壓力就逐漸勻速增加。具有軸向彈性的從動片有以下3種結(jié)構(gòu)欄式 整體式彈性從動片、分開式彈性從動 片和組合式彈性從動片。在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是型轎車的離合器，故可以采用整體式彈性從動片，離合 器從動片采用2 nlm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 300 mm,內(nèi)徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設(shè)計中取得。為了防止由于工作溫度 升高后使從動盤產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動剛片上沿徑向開有幾條切口1從動片2摩擦片3怫釘3.1.2 從動盤轂發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是從動盤轂的花鍵孔輸出，變速器第一軸花鍵軸就插在該花鍵孔內(nèi)。從 動盤轂和變速器第一軸的花鍵結(jié)合方式，目前都采

22、用齒側(cè)定心的矩形花鍵?；ㄦI之間 為動配合，這樣，在離合器分離和結(jié)合過程中，從動盤轂?zāi)茉诨ㄦI軸上自由滑動。為了保證從動盤轂在變速器第一軸上滑動不產(chǎn)生歪斜，影響離合器的徹底分離，從動盤 轂的軸向長度不宜過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對在艱難情況下工作的 離合器，其盤轂的長度更大，可達(dá)花鍵外徑的 1.4倍。從動盤的軸向長度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(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。從動盤轂一般采用鍛鋼（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，可采用鍍銘工藝：對減振彈簧窗口 及從動片配合，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。從動盤轂花鍵尺寸選擇根據(jù)

23、 GB1144- 1974選定從動盤轂花鍵尺寸系列表 3-1選取人動燃外輪發(fā)動機轉(zhuǎn)知齒效n花健外脖P/mni在理內(nèi)*曲mm健齒窗加min有效省長/mm擠壓成為EMPil儂5010231U32010】甘。701026213加1LH1101029231251L3垢1501032四4301L525020U1035困4鴇10 4頌2網(wǎng)1035顯11012.731010W32510ia7班：iBd10加32弓45IL635048010b)3255013 21806011101ft3Z5琳15,21107201015365版IX I伽wo1015365蜀I品5150950J0524166512. 5尺寸入

24、下：從動盤外徑D= 300mme鍵齒數(shù)n=10,花鍵外徑D = 40mm花鍵內(nèi)徑d= 32mm齒厚b = 5mm有效長度l =40mm擠壓應(yīng)=10.7MPa 花鍵選取后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力 s （MPa強度校核：_8Temax2j =22 - ,- j(D2 -d2)znl式中，z為從動盤轂的數(shù)目；其余參數(shù)見表 則由公式校核得：(rj=10.6MPa(rj=18.3 MPa 。所以，所選花鍵尺寸能滿足使用要求3.1.3 從動盤摩擦材料離合器摩擦片在離合器接合過程中滑磨嚴(yán).重在相對很短的時間內(nèi)會產(chǎn)牛一大用的 熱，因此要求摩擦片具有一定的綜合性能：1 .工作時間內(nèi)要有相對較高的摩擦系數(shù)。2 .在整個工作

25、壽命周期內(nèi)應(yīng)維持其摩擦特性。3 .在短時間內(nèi)能吸收相對高的能量。4 .能承受較高的壓盤作用載荷。5 .能抗高轉(zhuǎn)速下大的離心力載荷而不破壞。6 .徐傳道發(fā)動機轉(zhuǎn)而時：有足世的藥切妊度”7 .幾行小付轉(zhuǎn)動慣顯 材卬JIL性能良好”8 .在整個正常工作過程中，和對偶材料壓盤、飛輪等都要有良好的兼容摩擦性能,9 .具有優(yōu)良的性能、價格比 不會污染環(huán)境.近年.來 摩擦材料的種類增長極快口挑選摩擦材料的原則是:滿足較鬲性能的標(biāo);隹、 成本最小、考慮替代石棉。現(xiàn)在，在我國離合器的摩擦材料中，多數(shù)還是以石棉為基礎(chǔ)的材料編織而成。但是為了獲得更好的耐磨性，耐熱性，抗拉強度并減小從動盤的 轉(zhuǎn)動慣量。這里選用比石棉

26、更輕的有機摩擦材料。摩擦片尺、I根據(jù)離合器基本參數(shù)確定 外在D=300mm內(nèi)杵d=159mm第四章壓盤和離合器蓋4.1壓盤設(shè)計壓盤的設(shè)計包括傳力方式的選擇及其幾何尺寸的確定以及強度校核。1.壓盤傳力方式壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時，它和飛輪一同帶動從動盤轉(zhuǎn)動， 所以它應(yīng)和飛輪連接在一起。但壓盤在離合器分離過程中應(yīng)能作自由的軸向移動。如 前面所述采用采用傳動片式的傳力方式。由彈簧鋼帶制成的傳動片一端怫在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，為 了改善傳動片的受力情況，它一般都是沿圓周布置。4.1.2壓盤的幾何尺寸的確定由于摩擦片的的尺寸在前面已經(jīng)確定，故壓盤外徑D=300nm ,壓

27、盤內(nèi)徑d=150mm 壓盤的厚度確定主要依據(jù)以下兩點：1 .壓盤應(yīng)有足夠的質(zhì)量在離合器的結(jié)合過程中，由于滑磨功的存在，每結(jié)合一次都要產(chǎn)生大量的熱，而 每次結(jié)合的時間又短（大約在 3秒鐘左右），因此熱量根本來不及全部傳到空氣中去， 這樣必然導(dǎo)致摩擦副的溫升。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴(yán)重。它不僅會引起摩擦 片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴(yán)重時甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P的損壞。由于用石棉材料制成的摩擦片導(dǎo)熱性很差， 在滑磨過程中產(chǎn)生的熱主要由飛輪和壓 盤等零件吸收，為了使每次接合時的溫升不致過高，故要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以吸 收熱量。2 .壓盤應(yīng)具有較大的剛度壓盤應(yīng)具有足夠大的剛度

28、，以保證在受熱的情況下不致產(chǎn)生翹曲變形，而影響離 合器的徹底分離和摩擦片的均勻壓緊。鑒于以上兩個原因壓盤一般都做得比較厚（載重汽車上一般不小于15nlm）,但一般不小于10 mm在該設(shè)計中，初步確定：該離合器的壓盤的厚度為24 nlm4.1.3壓盤傳動片的材料選擇壓盤形狀一般比較復(fù)雜，而且還需要耐磨，傳熱性好和具有較高的摩擦系數(shù)，故通常用灰鑄鐵鑄造而成，其金相組織呈珠光體結(jié)構(gòu)，硬度為 HB173227,其摩擦表面 的光潔度不低與1.6。為了增加機械強度，還可以另外添加少量合金元素。在本設(shè)計中 用材料為3號灰鑄鐵JS-1,工作表面光潔度取為1.6。4.2離合器蓋的設(shè)計離合器蓋一般都與飛輪固定在一

29、起，通過它傳遞發(fā)動機的一部分轉(zhuǎn)矩。止匕外，它 還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。因此，在設(shè)計中應(yīng)注意以下幾個問題：(1)離合器的剛度離合器分離杠桿支承在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，即當(dāng)離合器分離時，可 能會使蓋產(chǎn)生較大的變形，這樣就會降低離合器操縱機構(gòu)的傳動效率，嚴(yán)重時還可能 造成離合器分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會造成變速器的換檔困難。因此 為了減輕重量和增加剛度，該離合器蓋采用厚度約為4 mm的低碳鋼板(如08鋼板)沖壓成帶加強筋和卷邊的復(fù)雜形狀。(2)離合器的通風(fēng)散熱為了加強離合器的冷卻離合器蓋必須開有許多通風(fēng)窗口，通常在離合器壓緊彈簧 座處開有通風(fēng)窗口。(3)離合器的對

30、中問題離合器蓋內(nèi)裝有分離杠桿、壓盤、壓緊彈簧等重要零件，因此它相對與飛輪必須有良好的對中，否則會破壞離合器的平衡，嚴(yán)重影響離合器的工作。離合器蓋的對中方式有兩種，一種是用止口對中，另有種是用定位銷或定位螺栓對中， 由于本設(shè)計選用的是傳動片傳動方式，因而離合器蓋通過一外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口 對中.第五章離合器的分離裝置5.1 分離桿設(shè)計1 .分離杠桿結(jié)構(gòu)型式在離合器分離和接合過稈邛踏板與玉盤之間運動的最后妗節(jié)為分離桿，周置螺旋 彈簧離合器的分離桿數(shù)目采用36個。2 .合百在葉佗皓松a.分離杠桿應(yīng)具有足夠的剛度，以免分離時桿件彎曲變形過大，降低離合器操縱機 構(gòu)的傳動效率，減小了壓盤行程，使分離不徹

31、底，分離桿中加入加強板。b.逋使令離杠桿文承機構(gòu)勺玉帛的曲幼機構(gòu)莊運動k不發(fā)牛干涉分離離合器時 壓盤沿其軸線做平行移動 分離桿與壓盤的錢接點也跟著壓盤一起平移，與此同忖 這個錢接點還必須繞分離桿的中間支點做圓弧運動。顯然同一個點同時要做兩個運動 是不可能的這就是g i i史內(nèi)運動干涉現(xiàn)象，、.綜上所以采用擺動塊式的分離桿。3 .數(shù)量、選材和尺寸分離桿材料和熱處理：分離桿由低碳鋼板，08銅或由中碳鋼，35號鋼，鍛造而成。為了提高耐磨性能，表 面進(jìn)行氟化處理，層深0.150.3mm硬度為HRC58-63分離桿的尺寸的杠桿比取分 i=5 ,分離桿數(shù)量選3個。取分離桿、壓盤的較接點與分離桿、離合器蓋的

32、較接點的距離f=10mm,分離桿、離合器蓋的交接點與擺動塊之間的距離e=50mm=5.2 分離軸承及分離套筒分離軸承在工作過程中主要承受軸向力。在 分離離合器時 由分離軸承的旋轉(zhuǎn)，在 離心力的作用下，它同時還受到徑向力。所以在離合器采用的分離軸承主要有兩類， 徑向推力軸承和推力軸承，徑向推力軸承適用于高速、低軸向負(fù)荷的情況。推力軸承 則適用于低速、高軸向負(fù)荷的情況。在以往的設(shè)計中，分離軸承的內(nèi)圈通常配在鑄造的分離套筒上，而分離套筒則裝在變速器第一軸軸承蓋套管的外軸徑上，可以自由 移動，分離離合器時軸承內(nèi)座圈不動，外座圈旋轉(zhuǎn)。在離合器處于接合狀態(tài)時，分離 牲承內(nèi)端面與分離桿的內(nèi)端之間應(yīng)留布晌隙=

33、34mm以便在摩擦片磨損的情況下， 分離桿內(nèi)端后退而不致妨礙壓盤繼續(xù)壓緊摩擦片，以保證可靠地傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。這 個間隙反映在踏板上為一段自由行程?，F(xiàn)今離合器操縱中常裝有間隙自動調(diào)整裝置， 則6 =0 踏板自由行嚴(yán)”減小。由現(xiàn)今大務(wù)數(shù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過6000min/r離心力造成的徑向力很大，因此，汽車離合器分離軸承廣泛采用了角接觸式的徑向推力球 軸承，并把它做成全密封、充滿耐高溫的鋰基潤滑脂的軸承，而且把傳統(tǒng)的由軸承外 圈轉(zhuǎn)動變成由軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動。這些結(jié)構(gòu)措施使軸承的使用壽命更長并免維護(hù)。由于本設(shè)計選用的發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速較低， 所以還是選用標(biāo)準(zhǔn)推力軸承，根據(jù)花鍵尺 寸 選取51113,內(nèi)徑65mm外徑

34、90mm ,平面座型推力軸承。第六章圓柱螺旋彈簧設(shè)計6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計要點壓緊彈簧沿著離合器壓盤圓周布置時通常都用圓柱螺旋彈簧。螺旋彈簧的兩端拼緊 并麻平 這樣如端支承百較大,各圈受力均勻，且彈簧垂向的垂直偏差較小。為了使 離合器摩擦片上有均勻的壓緊力，螺旋彈簧的數(shù)目一般多于6個，而且應(yīng)該隨著摩擦片的外徑的增大而增加彈簧數(shù)量。在布置圓柱螺旋彈簧時，要注意分離桿的數(shù)目，使 彈簧均勻分布于分離桿之間。因此彈簧的數(shù)目Z應(yīng)該是分離桿數(shù)n的倍數(shù)。6.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計由前面可以知道，本設(shè)計中的壓緊彈簧是圓柱螺旋彈簧。本次設(shè)計的周布式彈簧離合器采用的壓緊彈簧是圓柱螺旋彈簧。在設(shè)計螺旋彈簧 的時候，螺旋彈簧的兩端

35、必須保證平整卻螺旋彈簧一二圈之間沒有間隙，每一端需保 證有一圈是齊平的，這樣可以增加螺旋彈簧與壓盤和離合器蓋的接觸面積。也能保證 彈簧工作時各圈的受力均衡，而卻不會傾斜。螺旋彈簧是周布在壓盤上的，而卻彈簧 的數(shù)目通常不少于6個。但是如果摩擦片的外徑很大的話，螺旋彈簧的數(shù)目就必須增 加而卻是分離桿的整數(shù)倍,o具體的關(guān)系見表6.1.2 ,這樣可以使離合器摩擦片上有均 勻的壓緊力。表6.1.2周置圓柱彈簧的數(shù)目摩擦片外徑/mm螺旋彈簧數(shù)目2006200280912280380：12183804501830在本設(shè)計中根據(jù)摩擦片外徑D=300mn螺旋彈簧數(shù)Z=10。6.3 彈簧的材料及許用應(yīng)力周布彈簧離

36、合器的彈簧鋼絲直徑不大，通常在4mmfc右，工作環(huán)境的溫度也在正常狀態(tài)下，所以它的材料一般選用65Mnffl、碳素彈簧鋼等。彈簧材料的許用應(yīng)力 對于碳素和硅鉆鋼具推薦許用應(yīng)力 一般為(0.30.4)5約為(450 600) MPa 0離合器的壓緊彈簧的直徑較小則用冷卷法制成。但是一般都不會做淬火處理，用低溫回火來消除內(nèi)應(yīng)力就行了。本設(shè)計選用 65Mnffl。6.4 彈簧的參數(shù)計算窗線直招E心陪(r)：許用匹力彈費中稅/ tnrit% = a-4D|t彈簧外往彈簧指數(shù)C - z_!l-4外離合料氏皆未說，燈例為之向曲度系散以 4C-1 06154C-4(*蛉費的L件應(yīng)打/ MPa范d：i彈曾剛度

37、/ ( NjmtR )8% V對他臺楙H *未設(shè).一般取我雙燈,二儲班.G二材料的剪切鎮(zhèn)址對丁碟翻：G=aOxlO483x)0* MPun J+0,5 * 2.5)汽車離臺IS上一舲采用兄T作黃粉下的生形 / mntfP/K$帶黃的附加嗖影L； / trri單片上y-L5-20雙片.V-1-53X)為隰班的分離打程，黃的H由高度Hh 二卜一0 5)(匕+/ + V+”if押或最大負(fù)甘向 的向RVfe/餐債工作離廈 i trwnHUjl r券膏的最大負(fù)荷*Nk t離合景徹底分離時彈悵大m荷心 (1.15-5*每一個彈簧的工作壓力P設(shè)計圓柱螺旋彈簧時，應(yīng)根據(jù)摩擦片的外徑D選定彈簧數(shù)目Z,并根據(jù)離合

38、器工作的總壓力P7,確定每一個彈簧的工作壓力P:式中：P1為工作總壓力，NZ 為離合器壓簧數(shù)目。通過下式計算工作總壓力:二2425 N|Te maxP：=- fD(1 d/D)每個彈簧的工作壓力：P = 202.2 N6.1.4離合器彈簧數(shù)據(jù)表:r作原力邦N彈費外徑料理河棒 J/llVIl工作高度H /mm門由窗度“u / nH總版戴n育效圈敷i彈普闡度般大威力 r/MPii390273.75相58U-4加422.055444127313405ftAb-224,36234州271754058745427.6W2540304.040622624.55)304062起 4s2426.8764030

39、4.04)16275229.825網(wǎng)174.04062制一2一731用)5由6.1.4離合器彈簧數(shù)據(jù)表的單個彈簧參數(shù)如下：根據(jù)p=202N選擇下面一組數(shù)據(jù)工作壓力P=390N彈簧外徑D=27mm 鋼絲直徑di=3.75mm工作高度H=40mm自由高度H0=58mm總?cè)?shù)n=4彈簧剛度K=22.0N/mm最大應(yīng)力=554MPa 彈簧指數(shù)6.2當(dāng)C=6.2時曲度系數(shù)K=1.24對于此彈簧數(shù)據(jù)的校核彈簧的附加變形量Af/mm 對于單片離合器 3 / mm =1.5 2.5mm ；對于雙片離合器 Af / mm = 1.5 3.0mm 本設(shè)計取|_| f =1.9。彈簧最大負(fù)荷P-/NPmax =K

40、f +P =202N 554N通過驗算可知滿足強度要求。第七章扭轉(zhuǎn)減震器7.1 扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件(減振彈簧或橡膠)和阻尼元件(阻尼片)等組成。彈性 元件的主要作用是降低傳動系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階(通常為三階)固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開由發(fā)動機轉(zhuǎn)矩主諧量激勵引 起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動能量。所以，扭轉(zhuǎn)減振器具有如下 功能：1 .降低發(fā)動機曲軸與傳，動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動系扭振固有頻率。2 .增加傳動系扭振阻尼，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。3 .控制動力傳動系總成怠速時離合器與

41、變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲 和主減速器與變速器的扭振與噪聲。4 .緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。減振器的扭轉(zhuǎn)剛度k邛和阻尼摩擦元件間的摩擦轉(zhuǎn)矩T是兩個主要參數(shù)。其設(shè)計參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩/、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn和極限轉(zhuǎn)角巴等。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盤轂缺口之間的間隙1時所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時的轉(zhuǎn)矩。它與發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取：Tj=(1.52.0)Temax =1.5M240 = 360(N - m)2 .扭轉(zhuǎn)剛度扭轉(zhuǎn)剛度是為了避免引起系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)剛度。公使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動機常用工作轉(zhuǎn)速

42、范圍內(nèi)。氣決定于減振彈簧的線剛度及其結(jié)構(gòu)布置尺寸,需要加在從動片上的轉(zhuǎn)矩為：_2T =1000CZ R式中：C：彈簧剛度Z:彈簧數(shù)目R:減震器彈簧分布半徑設(shè)計時可按經(jīng)驗來初選是c：.ca350減震彈簧數(shù)目4-66-88-1010取Z=67 .扭轉(zhuǎn)減振器減振彈簧的總壓力當(dāng)限位彈簧與從動盤轂之間的間隙被消除時，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大TjP 總=Tj / Ri式中：Tj=360N- m代入，得：P=6530.6N每個彈簧工作壓力 ：P=P總/z =1088.4N8 .限位銷直徑限包銷直徑d按結(jié)構(gòu)布置選止，一般d =9.512mm本設(shè)計取d =119 .從動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，將從動片上的部分窗口尺寸做的比從動盤轂上的 窗口尺寸稍大一些，如圖所示。圖7.2從動盤窗口尺寸簡圖一般推薦A1-A=a=1.416mm這樣，當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)鱽頉_擊時，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)計取a=1.5mm A=25mm A1=26.510 .減振彈簧的尺寸確定在初步選定減振器的主要尺寸后，即可根據(jù)布置上的可能來確定和減振彈簧設(shè)計 的相關(guān)尺寸。彈簧的平均直徑D2： 一般由結(jié)構(gòu)布置決定，通常