汽車離合器設(shè)計(jì)

1、 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word目 錄摘要(zhiyo)第1章 緒 論 1.1選題(xun t)的目的 1.2離合器開展(kizhn)歷史(lsh) 1.3離合器概述(i sh) 1.3.1 離合器的功用 1.3.2 現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 1.3.3 離合器工作原理 1.3.4 膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn) 第2章 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 離合器結(jié)構(gòu)選擇與論證 2.1.1 摩擦片的選擇 2.1.2 壓緊彈簧布置形式的選擇 2.1.3 壓盤的驅(qū)動(dòng)方式 2.1.4 別離杠桿、別離軸承 2.1.5 離合器的散熱通風(fēng) 2.1.6 從

2、動(dòng)盤總成 2.2 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 2.3 離合器主要零件的設(shè)計(jì) 2.3.1 從動(dòng)盤 2.3.2 膜片彈簧 2.3.3壓盤 2.4 本章小結(jié) 第3章 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 3.1 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 3.2 摩擦片主要參數(shù)的選擇 3.3 摩擦片根本參數(shù)的優(yōu)化 3.4 膜片彈簧主要參數(shù)的選擇 3.5 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì) 3.6膜片彈簧的載荷與變形關(guān)系 3.7膜片彈簧的應(yīng)力計(jì)算 3.8 扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì) 3.9 減振彈簧的設(shè)計(jì) 3.10 操縱機(jī)構(gòu) 3.10.1 離合器踏板行程計(jì)算 3.10.2踏板力的計(jì)算 3.11從動(dòng)軸的計(jì)算 3.12 從動(dòng)盤轂 3.13 別離軸承的壽命計(jì)算 3.14 本章小

3、結(jié) 結(jié)論摘要(zhiyo)對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的機(jī)械，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，它在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連(xin lin)。目前，各種機(jī)械廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主從動(dòng)局部(jb)之間的摩擦來傳遞(chund)動(dòng)力且能別離(bil)的裝置。它主要包括主動(dòng)局部、從動(dòng)局部、壓緊機(jī)構(gòu)、和操縱機(jī)構(gòu)四局部。 離合器的功用主要的功用是切斷和實(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)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換檔時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系別離，減少變速器中換檔齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零件因過

4、載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。 本次設(shè)計(jì)包括離合器各零件的結(jié)構(gòu),離合器主要參數(shù)的選擇與優(yōu)化,膜片彈簧的計(jì)算與優(yōu)化,扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì),離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算和相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙,最后撰寫了說明書。對(duì)離合器設(shè)計(jì)具有一定的研究?jī)r(jià)值。關(guān)鍵詞:離合器,推式膜片彈簧,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1章 緒 論 1.1選題的目的離合器是汽車傳動(dòng)系中的重要部件，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，保證汽車平穩(wěn)起步，保證傳動(dòng)系統(tǒng)換擋時(shí)工作平順以及限制傳動(dòng)系 統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩， 防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載， 有效的降低傳動(dòng)系統(tǒng)中的振動(dòng)和噪聲。 膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型車上廣泛采用的一種離合器， 它的轉(zhuǎn)矩容 量大

5、而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產(chǎn)，對(duì)于它的研究已經(jīng)變得 越來越重要。 離合器在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)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 統(tǒng)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是一種依 靠主從動(dòng)局部之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能別離的裝置，它主要包括主動(dòng)局部、從 動(dòng)局部、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四局部。1.2離合器開展歷史 當(dāng)戴姆勒創(chuàng)造第一輛四輪車時(shí),車輛并沒有所謂的變速箱,也就沒有離合器.速度的控制由外部的齒輪通過皮帶帶動(dòng)車軸實(shí)現(xiàn),后來皮帶改為了鏈條. 1889年戴姆勒在他的汽車上首次應(yīng)用了四速變速箱和摩擦離合器. 離合器的出現(xiàn)是隨著變速箱的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，但扭矩仍然

6、由皮帶傳到后輪. 再后來(huli)由簡(jiǎn)單的機(jī)械傳動(dòng)離合改成現(xiàn)在的不同形式傳動(dòng)的離合器，按不同種類分，分好多種：平安(png n)離合器，超越(choyu)離合器，捏合離合器和摩擦離合器，還有：1.電磁式2.磁粉式3.氣壓(qy)式4.液壓式，一直(yzh)延續(xù)至今。1.3離合器概述 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)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是一種依靠主從動(dòng)局部之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能別離的裝置。它主要包括主動(dòng)局部、從動(dòng)局部、壓緊機(jī)構(gòu)、和操縱機(jī)構(gòu)等四局部。離合器的功用主要的功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系

7、的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換檔時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系別離，減少變速器中換檔齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零件因過載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。1.3.1 離合器的功用 離合器，顧名思意，就是起到別離與合閉的作用嘛。也就是起到發(fā)動(dòng)機(jī)與車輪傳動(dòng)裝置的離合作用。也就是說當(dāng)你踩下離合器，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置與車輪斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力就不會(huì)傳到車輪上以驅(qū)動(dòng)汽車了。 當(dāng)你松開離合器，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置就會(huì)與車輪連上，動(dòng)力就傳到車輪上，車子自然就能動(dòng)了。 那么為什么要把動(dòng)力與車輪別離呢？因?yàn)椴煌?/p>

8、的車速發(fā)動(dòng)機(jī)要進(jìn)行變速，這個(gè)問題比擬復(fù)雜，我就不祥細(xì)說了，總之是不同的車速發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置要把不同的速度傳給車輪，耍此時(shí)就需要把慢速的齒輪與車輪分開，用高速齒輪與車輪接合，這一分一合就要用到離合器了。 明白了離合器的工作原理，那么來結(jié)合實(shí)際。當(dāng)你的車在起步時(shí)，車輪是靜止的，要想讓車在靜止?fàn)顟B(tài)改為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)需要的推力是很大的，比車在運(yùn)動(dòng)時(shí)大的多，此時(shí)踩下離合器，掛一檔，看看發(fā)生了什么？當(dāng)你踩下離合器，即做好了用齒輪驅(qū)動(dòng)車輪的準(zhǔn)備，掛上一檔，就是把慢速齒輪送到傳動(dòng)裝置上，當(dāng)你松離合器時(shí)，慢速齒輪就向車輪的傳動(dòng)齒輪上靠，你抬的快，它靠的快，你抬的慢，它靠的慢，這時(shí)車就起步了。 如果你離合器抬的很

9、快，那么兩個(gè)齒輪就立即接合了，由于車是靜止的，需要的推力很大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力缺乏以一下使車到達(dá)一檔時(shí)的速度，那么車就會(huì)突然一動(dòng)，然后熄火。車一動(dòng)就明發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力已經(jīng)傳到了車輪上，但由于要克服的力大于發(fā)動(dòng)機(jī)所輸出的了，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)推不動(dòng)你的車，于是齒輪就被卡住，發(fā)動(dòng)機(jī)就熄火了。所以這就是為什么起步時(shí)要加油門，抬離合器要慢的原理。 加油門可以加大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，抬離合器慢就會(huì)減小阻力，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)克服靜態(tài)磨擦力，使車輛平穩(wěn)起步。當(dāng)車動(dòng)起來后，離合器就可以慢慢的完全抬起，因?yàn)檐噭?dòng)后，動(dòng)態(tài)磨擦力比車靜止時(shí)的靜態(tài)磨擦力要小得多。這也是為什么在二、三、四檔時(shí)離合器可以抬的快一點(diǎn)而不會(huì)熄火的原因。 同樣

10、，小坡起步時(shí)要加大油門，離合要擰牢也是這個(gè)原因(yunyn)，因?yàn)樯掀碌淖枇Ρ绕矫娓蟆?另外(ln wi)的說法 1.什么是離合器，離合器安轉(zhuǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)末端的飛輪上，是發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置之間接通和切斷動(dòng)力的一個(gè)(y )總成。他的工作原理就是利用主動(dòng)局部(jb)飛輪(filn)、壓盤等等與從動(dòng)局部從動(dòng)盤、扭轉(zhuǎn)減震器等等兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦來傳遞動(dòng)力。 2.離合器與油門的關(guān)系，離合器與油門的配合主要出現(xiàn)在起步、行駛途中加、減檔。 起步的時(shí)候，掛上低速檔一般是一檔，離合器踩下再逐漸放開，與此同時(shí)油門逐漸加大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過飛輪轉(zhuǎn)遞給離合器主動(dòng)局部，隨著離合器放開，離合器主動(dòng)局部逐漸和從動(dòng)局部接合，動(dòng)

11、力從主動(dòng)局部傳遞到從動(dòng)局部并且相應(yīng)增大，動(dòng)力到達(dá)從動(dòng)局部后再通過傳動(dòng)裝置變速器、傳動(dòng)軸、減速器、差速器、半軸等等最終到達(dá)車輪。當(dāng)動(dòng)力或者說是扭矩到達(dá)能使汽車克服阻力向前行駛的時(shí)候，恭喜你，車子起步了。 換檔的時(shí)候，離合器處于接合的狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源源不斷的通過它傳遞給傳動(dòng)裝置和行駛裝置，但由于傳動(dòng)裝置中變速器和減速器的作用，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不是直接到達(dá)車輪，而是經(jīng)過了復(fù)雜的力矩轉(zhuǎn)換，所以在換檔的時(shí)候就需要暫時(shí)切斷來自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，減輕變速器齒輪之間的撞擊，使換檔順利。既然這時(shí)已經(jīng)切斷了動(dòng)力的傳遞，所以理所當(dāng)然的要松開油門踏板，防止發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)做無用功。當(dāng)換檔結(jié)束了，動(dòng)力再次恢復(fù)傳遞的時(shí)候，當(dāng)然也就

12、要踩下油門，繼續(xù)做功。 2.離合器與剎車的關(guān)系，前面說過了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過離合器傳遞到傳動(dòng)裝置最終到達(dá)車輪。那么同樣的來自于路面的阻力也是反過來通過行駛裝置到達(dá)傳動(dòng)裝置、離合器最后作用于發(fā)動(dòng)機(jī)。如果剎車時(shí)不踩下離合器，切斷動(dòng)力的傳遞，那么地面阻力反作用于發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)這個(gè)力大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的力時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就熄火了。所以要想停車時(shí)或者低速行駛的時(shí)候不熄火就要踩下離合器，切斷來自地面的阻力不建議在低速行駛的時(shí)候踩下離合器，一檔已經(jīng)足以應(yīng)付最低速的行駛，大可放心松開離合器。1.3.2 現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求 必須保證能夠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩 可以增加壓盤壓力和摩擦面積 但是壓盤壓力要考慮到離合踏板的力矩

13、 防止踏板太沉和行程過大1.3.3 離合器工作原理簡(jiǎn)單摩擦離合器的結(jié)構(gòu)(jigu)和工作原理如圖 1-1 所示。發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪是離合器的主動(dòng)部件(bjin)，帶有摩擦片的從動(dòng)盤和從動(dòng)盤轂借滑動(dòng)花鍵與變速器第一軸離合器從動(dòng)(cngdng)軸相連。壓緊彈簧(tnhung)將從動(dòng)盤壓緊在飛輪端面上。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩即靠飛輪與從動(dòng)盤接觸面之間的摩擦作用而傳到從動(dòng)盤上，再由此經(jīng)過變速器的第一軸和傳動(dòng)系統(tǒng)中一系列部件傳給驅(qū)動(dòng)輪。壓緊彈簧的壓緊力越大，那么(n me)離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。由于汽車在形式過程中需要經(jīng)常保持動(dòng)力傳遞，而中斷傳動(dòng)指示暫時(shí)的需要，所以汽車離合器的主動(dòng)局部和從動(dòng)局部應(yīng)經(jīng)常處于接合狀態(tài)。摩

14、擦副之間采用彈簧作為壓緊裝置即是為了適應(yīng)這一要求。欲使離合器別離時(shí)，只要踩下操縱機(jī)構(gòu)中的離合器踏板，套在從動(dòng)盤轂環(huán)槽中的撥叉便撥動(dòng)從動(dòng)盤，克服壓緊彈簧的壓力移動(dòng)，與飛輪別離，摩擦副之間的摩擦力消失，從而中斷了動(dòng)力的傳遞。圖1-1 簡(jiǎn)單摩擦離合器當(dāng)需要重新恢復(fù)動(dòng)力傳遞時(shí)，為使汽車速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化比擬平穩(wěn)，應(yīng)該適當(dāng)控制放松離合器踏板的速度，使從動(dòng)盤在壓緊彈簧的壓力作用下向左移動(dòng)，與飛輪恢復(fù)接觸，二者接觸面間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增加。當(dāng)飛輪和從動(dòng)盤接合還不緊密，摩擦力矩比擬小時(shí)，二者可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪和從動(dòng)盤接合緊密程度的逐漸增大，二者的轉(zhuǎn)速也漸趨相

15、等。直到從動(dòng)盤與飛輪完全接合而停止打滑時(shí)，汽車速度才與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。摩擦離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩取決于摩擦副間的最大靜摩擦力矩，而后者又取決于摩擦面間的壓緊力、摩擦因數(shù)以及摩擦面的數(shù)目和尺寸。因此，對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的離合器來說，最大靜摩擦力矩是一個(gè)定值。當(dāng)輸入轉(zhuǎn)矩到達(dá)此值時(shí)，那么離合器出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，因而限制了傳給傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩，以防超載。由上述工作原理可以看出，摩擦(mc)離合器主要由主動(dòng)局部(jb)、從動(dòng)(cngdng)局部(jb)、壓緊機(jī)構(gòu)(jgu)和操縱機(jī)構(gòu)四局部組成。主、從動(dòng)局部和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動(dòng)力的根本結(jié)構(gòu)，而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器別離的裝置。在保證

16、傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩可靠的前提下，離合器的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足主、從動(dòng)局部別離徹底，接合柔和，從動(dòng)局部的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要盡可能小，散熱效果好，操縱輕便，良好的動(dòng)平衡等根本性能要求。離合器的根本功用之一是當(dāng)變速器換擋中斷動(dòng)力傳遞時(shí)，以減小齒輪輪齒間的沖擊。如果與變速器第一軸相連的聯(lián)系脫開，離合器從動(dòng)局部較大的慣性力矩仍然輸入給變速器，其效果相當(dāng)于別離不徹底，就不能很好的起到減輕齒輪輪齒間沖擊的作用。在汽車的使用過程中，駕駛員操縱離合器的次數(shù)是很多的，這就導(dǎo)致離合器中由于摩擦面間頻繁地相對(duì)滑磨而產(chǎn)生大量的熱量。離合器接合越柔和，產(chǎn)生的熱量越大。這些熱量如不及時(shí)地散發(fā)出去，對(duì)離合器的工作將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。1.3.4膜

17、片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn) 膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型載貨汽車上廣泛采用的一種離合器。因其作為壓簧，可以同時(shí)兼起別離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，質(zhì)量減少，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。其次，由于膜片彈簧與壓盤以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻。另外由于膜片彈簧具有非線性彈性特性，故能在從動(dòng)盤摩擦片磨損后，彈簧仍能可靠的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，而不致產(chǎn)生滑離。離合器別離時(shí)，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，因膜片是一種對(duì)稱零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少，而周布置彈離合器在高速時(shí)，因受離心力作用會(huì)產(chǎn)生橫向撓曲，彈簧嚴(yán)重鼓出，從而降低了對(duì)壓盤的壓緊力，從而引起離合器傳遞轉(zhuǎn)

18、矩能力下降。那么可以看出，對(duì)于輕型車膜片彈簧離合器的設(shè)計(jì)研究對(duì)于改善汽車離合器各方面的性能具有十分重要的意義。作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無底碟子形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐局部那么起彈簧作用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些為徑向切槽數(shù)目的一半鉚釘來安裝定位。當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈那么壓膜片彈簧使其產(chǎn)生彈性變形，錐頂角變大，甚至膜片彈簧幾乎變平。同時(shí)在膜片彈簧的大端對(duì)壓盤產(chǎn)生壓緊力使離合器處于結(jié)合狀態(tài)。當(dāng)離合器別離時(shí)，別離軸承前移膜片

19、彈簧壓前支承圈并以其作為支點(diǎn)發(fā)生反錐形的轉(zhuǎn)變，使膜片彈簧大端后移，并通過別離鉤拉動(dòng)壓盤后移使離合器別離。膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設(shè)計(jì)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕別離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)稱的，因此其壓緊力實(shí)際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和別離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著縮短了軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱等。圖1-2膜片

20、離合器蓋總成(zn chn)零件分解離合器蓋 2、4、支撐(zh chng)環(huán)3、膜片彈簧(tnhung) 5、壓盤 6、鉚釘(modng) 7、支撐(zh chng)鉚釘由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車及微型、輕型客車上得到廣泛運(yùn)用，而且正大力擴(kuò)展到載貨汽車和重型汽車上，國(guó)外已經(jīng)設(shè)計(jì)出了傳遞轉(zhuǎn)矩為802000N.m、最大摩擦片外徑達(dá)420的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車上。甚至某些總質(zhì)量達(dá)2832t的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造本錢比圓柱螺旋彈簧要高。膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都

21、采用壓式機(jī)構(gòu)，即離合器別離時(shí)膜片彈簧彈性杠壓桿內(nèi)端的別離指處是承受壓力。當(dāng)前膜片彈簧離合器的操縱機(jī)構(gòu)已經(jīng)為拉式操縱機(jī)構(gòu)所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程。第2章 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 離合器結(jié)構(gòu)選擇(xunz)與論證 2.1.1 摩擦片的選擇(xunz) 離合器片分為(fn wi)：主動(dòng)片和摩擦片。所說的主動(dòng)片就是很薄的，金屬的，通常叫“鐵片，摩擦片有鐵質(zhì)的、鋁質(zhì)的、膠

22、木的，上面植有石棉(shmin)材料，通常叫“摩擦片。 單片離合器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便(fngbin)，從動(dòng)局部 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證別離徹底接合平順，所以被廣泛使用與轎車和中、 小型貨車。 因此本設(shè)計(jì)選擇單片離合器。2.1.2 壓緊彈簧布置形式的選擇 壓緊彈簧布置形式的選擇： 離合器壓緊裝置可分為周布彈簧式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式 等。其中膜片彈簧的主要特點(diǎn)是用一個(gè)膜片彈簧代替螺旋彈簧和別離杠桿。膜片 彈簧與其他幾類相比又有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1) 由于膜片彈簧有理想的非線性特征，彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi)能保證大 致不變。當(dāng)離合器別離時(shí)，彈簧壓力不像

23、圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從 而降低踏板力； 2) 膜片彈簧兼起壓緊彈簧和別離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小， 零件數(shù)目少，質(zhì)量小； 3) 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降； 4) 由于膜片彈簧大端面環(huán)形與壓盤接觸， 故其壓力分布均勻， 摩擦片磨損均勻， 可提高使用壽命； 5) 易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)； 6) 平衡性好； 7) 有利于大批量生產(chǎn)，降低制造本錢。 但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對(duì)材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特 性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。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，

24、膜片彈簧的執(zhí)照已日趨成熟6。 因此，我選用膜片彈簧式離合器，材料選取為 60 Si2 MnA 。2.1.3 壓盤的驅(qū)動(dòng)方式 壓盤的驅(qū)動(dòng)方式 壓盤的驅(qū)動(dòng)形式主要有凸塊窗孔式、傳力銷式、鍵塊式和彈性傳動(dòng)片式等 多種。 前三種的共同缺點(diǎn)是在連接件之間都有間隙， 在傳動(dòng)中將產(chǎn)生沖擊和噪聲， 而且在零件相對(duì)滑動(dòng)中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動(dòng)效率。彈性傳動(dòng)片式 是近年來廣泛采用的驅(qū)動(dòng)形式， 沿圓周切向布置得三組或四組薄彈簧傳動(dòng)片兩端 分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺釘聯(lián)結(jié)，傳動(dòng)片的彈性允許其軸向移動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)片受拉，當(dāng)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，傳動(dòng)片受壓。彈性傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓盤與飛輪對(duì)中性

25、能好，使用平衡性好，工作可靠，壽命長(zhǎng)。壓盤 形狀較復(fù)雜，要求傳熱性好，具有較高的摩擦因數(shù)，通常采用灰鑄鐵，一般采用 HT200、HT250、HT300，硬度為 170227HBS。也有少數(shù)采用合金壓鑄件。 故而，壓盤的驅(qū)動(dòng)方式選擇彈性傳動(dòng)片式，材料選用 HT200。2.1.4 別離(bil)杠桿(gnggn)、別離(bil)軸承(zhuchng) 別離(bil)杠桿是用來撥動(dòng)離合器別離軸承的，別離軸承壓向離合器彈簧壓盤，離合器中的摩擦從動(dòng)片就“放松了，從而切斷了動(dòng)力傳遞的連接。從動(dòng)片是通過花鍵套在變速器輸入軸花鍵軸上的，從動(dòng)片兩端靠摩擦傳遞動(dòng)力，通過花鍵連接，將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳到變速器、傳動(dòng)軸，

26、到驅(qū)動(dòng)車輪的。踩離合器時(shí)，別離撥叉撥動(dòng)別離軸承，使離合器松開連接的。隨著離合器磨檫片磨損后,別離杠桿會(huì)翹起,壓到別離軸承上,形成別離杠桿受壓,導(dǎo)致離合器磨檫片別離,結(jié)合不好,在離合器別離軸承和別離杠桿之間留有間隙,就可以補(bǔ)償磨檫片磨損產(chǎn)生的這個(gè)影響,確保離合器可靠結(jié)合,這個(gè)間隙反映在離合踏板上就有一個(gè)自由行程.如果離合器別離軸承達(dá)不到要求，就視為出現(xiàn)故障。出現(xiàn)故障后，首先要判斷哪一種現(xiàn)象屬于別離軸承損壞。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后輕踩離合器踏板，當(dāng)自由行程剛消除時(shí)，出現(xiàn)的“沙沙聲響，就是別離軸承響。檢查時(shí)，可拆下離合器底蓋，再踩下少許加速踏板，略微提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。假設(shè)響聲有所增大，可觀察有無火星。假設(shè)有火星

27、，那么說明離合器別離軸承損壞。假設(shè)火星呈一股一股竄出狀，說明別離軸承滾珠破碎。假設(shè)無火星，但出現(xiàn)金屬破碎聲，說明磨損過量。2.1.5 離合器的散熱通風(fēng) 試驗(yàn)說明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤工作外表超 過 180200 C 時(shí)摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器壓盤工作外表的 瞬時(shí)溫度一般在 180 C 以下。在特別頻繁的使用下，壓盤外表的瞬時(shí)溫度有可 能到達(dá) 1000 C 。過高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦外表 溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要散熱通 風(fēng)好。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)置散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在

28、 離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風(fēng)槽； 將離合器蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀， 用以鼓風(fēng)； 在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱效果。2.1.6 從動(dòng)盤總成 在現(xiàn)代汽車上，一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動(dòng)盤，用以防止汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，緩和沖擊，減少噪聲，提高傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命，改善汽車行駛的舒適 性，并使汽車平穩(wěn)起步。從動(dòng)盤主要由從動(dòng)片，從動(dòng)盤轂，摩擦片等組成。從動(dòng)盤總成由摩擦片、從動(dòng)片、扭轉(zhuǎn)減振器和從動(dòng)盤轂等組成。它雖然對(duì)離 合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選 擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從動(dòng)盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求： 1) 為了減少變速器換擋時(shí)齒輪間

29、沖擊，從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能?。?2) 為了保證汽車平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈 性； 3) 為了防止傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動(dòng)盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器； 4) 要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。2.2 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)(yodin) 為了保證(bozhng)離合器具有良好的工作性能，設(shè)計(jì)離合器應(yīng)滿足以下要求 ： 1) 在任何行駛條件(tiojin)下，都能可靠地傳遞發(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(fngzh)傳動(dòng)系過載。 2) 接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證汽車(qch)起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊。 3) 別離要迅速、徹底。 4) 從動(dòng)局部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小

30、，以減輕換檔時(shí)變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減 小同步器的磨損。 5) 具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)能防止和衰減傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，并具有吸收振動(dòng)、緩和沖擊和降低噪聲 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)盤上的總壓力和摩擦離合器和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工 作過程中變化盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 9) 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長(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。2.3 離合器主要零件的設(shè)計(jì) 2.3.1 從動(dòng)盤 從動(dòng)片

31、的選擇和設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)從動(dòng)片時(shí)要盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲 得小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這是因?yàn)槠囋谛旭傊羞M(jìn)行換檔時(shí)，首先要?jiǎng)e離離合器，從動(dòng) 盤的轉(zhuǎn)速必然要在離合器換檔的過程中發(fā)生變化，或是增速由高檔換為低檔 或降速由低檔換為高檔 。離合器的從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或者變速器中的同步裝置加速磨損。 慣性力的大小與從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成正比，因此為了減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從動(dòng)片都做的比擬薄。通常為了進(jìn)一步減小從動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 有時(shí)是用 1.32.0mm 厚的薄鋼板沖壓而成， 將從動(dòng)片外緣的盤形局部磨至 0.651.0mm ，使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。 為了

32、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 成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合過程中，主動(dòng)盤和從動(dòng)盤之間的 壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長(zhǎng)的。此外，彈性從 動(dòng)片還使壓力的分布比擬均勻，改善外表的接觸，有利于摩擦片的磨損。具有軸 向彈性的傳動(dòng)片有以下三種形式：整體式的彈性從動(dòng)片，分開式的彈性從動(dòng)片及 組合式的彈性從動(dòng)片。 在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是微型轎車的離合器，故可以采用(ciyng)分開式彈性從動(dòng)片，離合器從動(dòng)片采用(ciyng) 1.35mm 厚的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定(judng)，在這里取 225mm ，內(nèi)徑由從動(dòng)盤轂

33、的尺寸決定(judng)，這將在以后的設(shè)計(jì)中取得。為 了防止(fngzh)由于工作溫度升高后使從動(dòng)盤產(chǎn)生翹曲而引起離合器別離不徹底的缺陷， 還在從動(dòng)剛片上沿徑向開有幾條切口。從動(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， 它幾乎承受發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù) 摩擦片的外徑 D 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 e max 按國(guó)標(biāo) GB1144-74 選取。 從動(dòng)盤的軸向長(zhǎng)度不易過小，以免在花鍵軸上滑動(dòng)產(chǎn)生偏斜而使別離不徹底， 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 35、 45、 40Cr 等 ，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。為提高花鍵內(nèi)孔外表硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝。對(duì)減振彈簧窗口及從動(dòng)片配合，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。 花鍵選取后應(yīng)進(jìn)行擠壓應(yīng)力 j ( MPa) 及剪切應(yīng)力 MPa 的強(qiáng)度校核。2.3.2 膜片彈簧 膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無底碟子形 狀的截錐形薄壁膜片， 且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽， 以形成彈性杠桿， 而且其余未切槽的大端截錐局部那么起彈簧作用。膜片彈簧的兩側(cè)有支承圈，而后 者借助于固定在離合器蓋上的一些為徑向切槽數(shù)目的一半鉚釘來安裝定位。 當(dāng)離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時(shí)