汽車雙片摩擦片離合器設(shè)計

1、59/60汽車設(shè)計課程設(shè)計題目: 汽車雙片摩擦片離合器設(shè)計學 號： 姓 名： 專 業(yè)： 車 輛 工 程 班 級： 指導老師： 完成日期： 摘要離合器是汽車傳動系中的重要部件，要緊功用是是切斷和實現(xiàn)發(fā)動機對傳動系的動力傳遞，保證汽車平穩(wěn)起步，保證傳動系統(tǒng)換擋時工作平順以及限制傳動系統(tǒng)所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系統(tǒng)過載。膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型汽車內(nèi)廣泛采納的一種離合器，它的轉(zhuǎn)矩容量大而且較穩(wěn)定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產(chǎn)，關(guān)于它的研究差不多變得越來越重要。此設(shè)計講明書詳細的講明了輕型汽車膜片彈簧離合器的結(jié)構(gòu)形式，參數(shù)選擇以及計算過程。本文采納系統(tǒng)化設(shè)計方法，把離合器分為主動部分、

2、從動部分、操縱機構(gòu)。通過對各個部分設(shè)計方案的原理闡釋和優(yōu)缺點的比較，確定了相關(guān)部分的差不多結(jié)構(gòu)及其零部件的制造材料。依照車輛使用條件和車輛參數(shù)，按照離合器系統(tǒng)的設(shè)計步驟和要求，要緊進行了以下工作：選擇相關(guān)設(shè)計參數(shù)要緊為：摩擦片外徑D的確定，離合器后備系數(shù)的確定，單位壓力P0關(guān)鍵詞：離合器，雙片摩擦片，機械操縱，膜片彈簧目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc381475806 摘要 PAGEREF _Toc381475806 h 1 HYPERLINK l _Toc381475807 前言 PAGEREF _Toc381475807 h 4 HYPERLINK l

3、 _Toc381475808 第1章離合器的設(shè)計原理及其要求 PAGEREF _Toc381475808 h 5 HYPERLINK l _Toc381475809 1.1離合器簡介 PAGEREF _Toc381475809 h 5 HYPERLINK l _Toc381475810 1.2汽車離合器的要緊的功用 PAGEREF _Toc381475810 h 5 HYPERLINK l _Toc381475811 1.2.1保證汽車平穩(wěn)起步： PAGEREF _Toc381475811 h 5 HYPERLINK l _Toc381475812 1.2.2 便于換檔： PAGEREF _T

4、oc381475812 h 5 HYPERLINK l _Toc381475813 1.2.3防止傳動系過載： PAGEREF _Toc381475813 h 6 HYPERLINK l _Toc381475814 第2章離合器設(shè)計的相關(guān)參數(shù)和要求 PAGEREF _Toc381475814 h 7 HYPERLINK l _Toc381475815 第3章離合器摩擦片參數(shù)設(shè)計 PAGEREF _Toc381475815 h 8 HYPERLINK l _Toc381475816 3.1離合器摩擦片參數(shù)設(shè)計差不多原理 PAGEREF _Toc381475816 h 8 HYPERLINK l

5、_Toc381475817 3.2離合器摩擦片參數(shù)設(shè)計計算 PAGEREF _Toc381475817 h 9 HYPERLINK l _Toc381475818 3.2.1 摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t PAGEREF _Toc381475818 h 9 HYPERLINK l _Toc381475819 3.2.2摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b的確定 PAGEREF _Toc381475819 h 9 HYPERLINK l _Toc381475820 3.2.3離合器后備系數(shù)的確定 PAGEREF _Toc381475820 h 10 HYPERLINK l _Toc3814758

6、21 3.2.4離合器傳遞的最大靜摩擦力矩TC PAGEREF _Toc381475821 h 10 HYPERLINK l _Toc381475822 3.5單位壓力P0 PAGEREF _Toc381475822 h 10 HYPERLINK l _Toc381475823 3.3離合器摩擦片差不多參數(shù)的校核 PAGEREF _Toc381475823 h 11 HYPERLINK l _Toc381475824 3.3.1最大圓周速度 PAGEREF _Toc381475824 h 11 HYPERLINK l _Toc381475825 3.3.2單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 PAGEREF

7、 _Toc381475825 h 11 HYPERLINK l _Toc381475826 3.3.3單位壓力 PAGEREF _Toc381475826 h 11 HYPERLINK l _Toc381475827 3.3.4單位摩擦面積滑磨功 PAGEREF _Toc381475827 h 12 HYPERLINK l _Toc381475828 第4章膜片彈簧設(shè)計 PAGEREF _Toc381475828 h 13 HYPERLINK l _Toc381475829 4.1膜片彈簧要緊參數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc381475829 h 13 HYPERLINK l _Toc38

8、1475830 4.1.1H/h比值的選擇 PAGEREF _Toc381475830 h 13 HYPERLINK l _Toc381475831 4.1.2 R及R/r的確定 PAGEREF _Toc381475831 h 14 HYPERLINK l _Toc381475832 4.1.3膜片彈簧起始圓錐底角 PAGEREF _Toc381475832 h 14 HYPERLINK l _Toc381475833 4.1.4分離指的數(shù)目n和切槽寬1、2及半徑re PAGEREF _Toc381475833 h 14 HYPERLINK l _Toc381475834 4.2繪制膜片彈簧的

9、特性曲線 PAGEREF _Toc381475834 h 15 HYPERLINK l _Toc381475835 4.3確定膜片彈簧的工作點位置 PAGEREF _Toc381475835 h 16 HYPERLINK l _Toc381475836 4.6膜片彈簧強度校核 PAGEREF _Toc381475836 h 17 HYPERLINK l _Toc381475837 4.7膜片彈簧材料及制造工藝 PAGEREF _Toc381475837 h 18 HYPERLINK l _Toc381475838 第5章扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc381475838 h 19

10、 HYPERLINK l _Toc381475839 5.1扭轉(zhuǎn)減震器要緊參數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc381475839 h 19 HYPERLINK l _Toc381475840 5.1.1極限轉(zhuǎn)矩 PAGEREF _Toc381475840 h 19 HYPERLINK l _Toc381475841 5.1.2扭轉(zhuǎn)剛度 PAGEREF _Toc381475841 h 19 HYPERLINK l _Toc381475842 5.1.3阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩T PAGEREF _Toc381475842 h 19 HYPERLINK l _Toc381475843 5.1.4預緊轉(zhuǎn)矩T P

11、AGEREF _Toc381475843 h 19 HYPERLINK l _Toc381475844 5.1.5減震彈簧的位置半徑R PAGEREF _Toc381475844 h 20 HYPERLINK l _Toc381475845 5.1.6減震彈簧的個數(shù)Z PAGEREF _Toc381475845 h 20 HYPERLINK l _Toc381475846 5.1.7減震彈簧總壓力 PAGEREF _Toc381475846 h 20 HYPERLINK l _Toc381475847 第6章從動盤總成設(shè)計計算 PAGEREF _Toc381475847 h 21 HYPERL

12、INK l _Toc381475848 6.1從動片 PAGEREF _Toc381475848 h 21 HYPERLINK l _Toc381475849 6.2從動盤轂 PAGEREF _Toc381475849 h 21 HYPERLINK l _Toc381475850 第7章壓盤和離合器蓋得設(shè)計 PAGEREF _Toc381475850 h 23 HYPERLINK l _Toc381475851 7.1壓盤幾何尺寸的確定 PAGEREF _Toc381475851 h 23 HYPERLINK l _Toc381475852 7.2 離合器蓋的設(shè)計 PAGEREF _Toc38

13、1475852 h 23 HYPERLINK l _Toc381475853 7.3 支承環(huán) PAGEREF _Toc381475853 h 24 HYPERLINK l _Toc381475854 第8章離合器的操縱系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc381475854 h 25 HYPERLINK l _Toc381475855 8.1對離合器操縱機構(gòu)的差不多要求 PAGEREF _Toc381475855 h 25 HYPERLINK l _Toc381475856 8.2踏板位置 PAGEREF _Toc381475856 h 25 HYPERLINK l _Toc381475857 8

14、.3踏板行程 PAGEREF _Toc381475857 h 25 HYPERLINK l _Toc381475858 結(jié)論 PAGEREF _Toc381475858 h 27 HYPERLINK l _Toc381475859 參考文獻 PAGEREF _Toc381475859 h 28前言汽車從無到有并迅猛進展。從20世紀初到20世紀50年代，汽車產(chǎn)量大幅增加，汽車技術(shù)也有專門大進步，相繼出現(xiàn)了高速汽油機、柴油機：弧齒錐齒輪和準雙面錐齒輪傳動、帶同步器的齒輪變速器、化油器、差速器、摩擦片式離合器、等速萬向節(jié)、液壓減震器、石棉制動片、充氣式橡膠輪胎等。20世紀50年代到70年代，汽車的要

15、緊技術(shù)是高速、方便、舒適、流線型車身、前輪獨立懸架、液力自動變速器、動力轉(zhuǎn)向、全輪驅(qū)動、低壓輪胎、子午線輪胎都相繼出現(xiàn)。20世紀70年代至今，汽車技術(shù)的要緊進展是提高安全性、降低排放污染。由此各種保障安全、減少排放污染的新技術(shù)、新車型相繼出現(xiàn)，如各種防抱死系統(tǒng)、電子操縱噴油、電子點火、三元催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、電動汽車等?，F(xiàn)代汽車技術(shù)進展的方向要緊表現(xiàn)在以下幾個方面：1）安全可靠應(yīng)用汽車防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、汽車驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR）、電控穩(wěn)定程序（ESP）、電子巡航操縱系統(tǒng)（CCS）、安全帶、安全氣囊（SRS）等。2）環(huán)境愛護采納電控燃油噴射（EFI）、無分電器點火（DLI）、廢氣再循環(huán)操縱系統(tǒng)

16、、燃油蒸發(fā)排放操縱系統(tǒng)、氣門升程與配氣相位可變操縱系統(tǒng)、斷油操縱、進氣壓力波增壓及廢氣渦輪增壓操縱、共軌電控柴油噴射系統(tǒng)等技術(shù)。3）節(jié)約能源1、整車輕量化美國專家認為今后輕量化的途徑要緊是將目前汽車質(zhì)量70%的鋼鐵材料換成輕的其他材料，特不是塑料和鋁。2、降低輪胎的滾動阻力采納子午線輪胎、高性能專用輪胎。3、降低空氣阻力汽車造型更加光順圓滑。4）代用材料采納合成燃料、液化石油氣、壓縮天然氣、醇類燃料等代用燃料。5）操縱輕便、乘坐舒適采納自動變速器、電控動力轉(zhuǎn)向、電控懸架、汽車空調(diào)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、不停車收費系統(tǒng)、自動避撞系統(tǒng)等技術(shù)。摩擦離合器是應(yīng)用的最廣泛也是歷史最久的一類離合器，它差不多上

17、是由主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)四部分組成。主、從動部分和壓緊機構(gòu)是保證離合器處于結(jié)合狀態(tài)并能傳動動力的差不多機構(gòu)，而離合器的操縱機構(gòu)要緊是使離合器分離的裝置。在以內(nèi)燃機為動力的汽車機械傳動系中，離合器用來切斷和實現(xiàn)對傳動系的動力傳遞，以保證：在汽車豈不是將發(fā)動機與傳動系平順結(jié)合，使汽車能平穩(wěn)起步，在換擋時將發(fā)動機與傳動系迅速完全的分離，減少變速器中齒輪沖擊，以便于換擋：在工作中受過大的載荷時，考離合器打滑來愛護傳動系，防止零件因過載而損壞。隨著汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速和功率的不斷提升、汽車電子技術(shù)的高速進展，人們對離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能的角度動身，傳統(tǒng)的推式膜片離合器結(jié)構(gòu)

18、正在逐漸的向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)進展，傳統(tǒng)的操作形式正向自動操縱形式進展。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應(yīng)高轉(zhuǎn)速，增加傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操作，已成為離合器的進展趨勢。第1章離合器的設(shè)計原理及其要求1.1離合器簡介聯(lián)軸器、離合器和制動器是機械傳動系統(tǒng)中重要的組成部分，共同被稱為機械傳動中的三大器。它們涉及到了機械行業(yè)的各個領(lǐng)域。廣泛用于礦山、冶金、航空、兵器、水電、化工、輕紡和交通運輸各部門。離合器是一種能夠通過各種操作方式，在機器運行過程中，依照工作的需要使兩軸分離或結(jié)合的裝置。關(guān)于以內(nèi)燃機為動力的汽車，離合器在機械傳動系中是作為一個獨立的總成而存在的，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機

19、相連的總成。目前，各種汽車廣泛采納的摩擦離合器是一種依靠主從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。它要緊包括主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)、和操縱機構(gòu)等四部分。離合器作為一個獨立的部件而存在。它實際上是一種依靠其主、從動件之間的摩擦來傳遞動力且能分離的機構(gòu)。1.2汽車離合器的要緊的功用1.2.1保證汽車平穩(wěn)起步：起步前汽車處于靜止狀態(tài)，假如發(fā)動機與變速箱是剛性連接的，一旦掛上檔，汽車將由于突然接上動力突然前沖，不但會造成機件的損傷，而且驅(qū)動力也不足以克服汽車前沖產(chǎn)生的巨大慣性力，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速急劇下降而熄火。假如在起步時利用離合器臨時將發(fā)動機和變速箱分離，然后離合器逐漸接合，由于離合器的主動部

20、分與從動部分之間存在著滑動磨擦的現(xiàn)象，能夠使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大，而汽車的驅(qū)動力也逐漸增大，從而讓汽車平穩(wěn)地起步。1.2.2 便于換檔：汽車行駛過程中，經(jīng)常換用不同的變速箱檔位，以適應(yīng)不斷變化的行駛條件。假如沒有離合器將發(fā)動機與變速箱臨時分離，那么變速箱中嚙合的傳動力齒輪會因載荷沒有卸除，其嚙合齒面間的壓力專門大而難于分開。另一對待嚙合齒輪會因二者圓周速度不等而難于嚙合。即使強行進入嚙合也會產(chǎn)生專門大的齒端沖擊，容易損壞機件。利用離合器使發(fā)動機和變速箱臨時分離后進行換檔，則原來嚙合的一對齒輪因載荷卸除，嚙合面間的壓力大大減小，就容易分開。而待嚙合的另一對齒輪，由于主動齒輪與發(fā)動機分開后

21、轉(zhuǎn)動慣量專門小，采納合適的換檔動作就能使待嚙合的齒輪圓周速度相等或接近相等，從而幸免或減輕齒輪間的沖擊。1.2.3防止傳動系過載：汽車緊急制動時，車輪突然急劇降速，而與發(fā)動機相連的傳動系由于旋轉(zhuǎn)的慣性，仍保持原有轉(zhuǎn)速，這往往會在傳動系統(tǒng)中產(chǎn)生遠大于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的慣性矩，使傳動系的零件容易損壞。由于離合器是靠摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的，因此當傳動系內(nèi)載荷超過摩擦力所能傳遞的轉(zhuǎn)矩時，離合器的主、從動部分就會自動打滑，因而起到了防止傳動系過載的作用。膜片彈簧離合器的優(yōu)點：1、彈簧壓緊力均勻，受離心力阻礙小2、即使摩擦片磨損，壓緊負荷也不減小3、離合器結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸小，動平衡性能好由于離合器上述三方面的功用

22、，使離合器在汽車結(jié)構(gòu)上有著舉足輕重的地位。然而早期的離合器結(jié)構(gòu)尺寸大，從動部分轉(zhuǎn)動慣量大，引起變速器換檔困難，而且這種離合器在結(jié)合時也不夠柔和，容易卡住，散熱性差，操縱也不方便，平衡性能也欠佳。因此為了克服上述困難，能夠選擇膜片彈簧離合器，它的轉(zhuǎn)矩容量大且較穩(wěn)定，操縱輕便，平衡性好，也能大量生產(chǎn)，關(guān)于它的研究差不多變得越來越重要。第2章離合器設(shè)計的相關(guān)參數(shù)和要求設(shè)計涉及的車輛技術(shù)參數(shù)：某貨車總質(zhì)量，后橋驅(qū)動質(zhì)量分配前軸占40%。后軸占60%。軸距，質(zhì)心高度，要求設(shè)計最高車速，最低車速為。設(shè)計涉及的發(fā)動機參數(shù)；功率150馬力即110KW，轉(zhuǎn)速n=2000r/min，最大轉(zhuǎn)矩T差不多參數(shù)要緊有性能

23、參數(shù)和P0，尺寸參數(shù)D和d及摩擦片厚度b。以及結(jié)構(gòu)參數(shù)摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t，最后還有摩擦因數(shù)f為了保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計離合器應(yīng)滿足如下差不多要求：1）能可靠的傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩。2）結(jié)合過程要平順柔和，使汽車豈不是沒有抖動和沖擊。3）分離時要迅速完全。4）離合器從動部分的轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋是變速器輪齒間的沖擊力并方便換擋。5）高速旋轉(zhuǎn)時具有可靠的強度，應(yīng)注意平衡免受離心力的阻礙。6）應(yīng)使汽車傳動系幸免共振，具有汲取振動，沖擊和減小噪聲的能力。7）操縱輕便，工作性能穩(wěn)定，使用壽命長。以上這些要求中最重要的是使用可靠，壽命長以及生產(chǎn)和使用中的良好技術(shù)經(jīng)濟指標和環(huán)保指標。第

24、3章離合器摩擦片參數(shù)設(shè)計3.1離合器摩擦片參數(shù)設(shè)計差不多原理摩擦離合器是靠存在于主從動部分摩擦表面尖的摩擦力矩來傳遞發(fā)動機扭矩的.離合器的靜摩擦力矩依照摩擦定律可表示為(2.1)式中f為摩擦面間的摩擦因數(shù)；F為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力；Rc為摩擦片的平均摩擦半徑；Z為摩擦面數(shù)；單片摩擦離合器Z=2，雙片摩擦離合器Z=4。假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有 (2.2)式中p0為單位壓力；D為摩擦片外徑；d為摩擦片內(nèi)徑。摩擦片的平均摩擦半徑RC依照壓力均勻的假設(shè)，可表示為(2.3)當d/D0.6時，RC可相當準確地由下式計算 (2.4)則有：(2.5)式中，c為摩擦片內(nèi)外徑之比，c=d/D，一般在

25、0.530.70之間。為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計時TC應(yīng)大于發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，即 (2.6)式中，為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩。為離合器的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。差不多參數(shù)要緊有性能參數(shù)和P0，尺寸參數(shù)D和d及摩擦片厚度b。以及結(jié)構(gòu)參數(shù)摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t，最后還有摩擦因數(shù)f3.2離合器摩擦片參數(shù)設(shè)計計算3.2.1摩擦因數(shù)f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙t表摩擦材料的摩擦因數(shù)f的取值范圍摩擦片材料摩擦因數(shù)f石棉基材料模壓0.20-0.25編織0.25-0.35粉末冶金材料銅基0.25-0.35鐵基0.35-0.50金屬

26、陶瓷材料0.70-1.50本離合器選取摩擦因數(shù)f為0.3本次設(shè)計為雙片摩擦片離合器，因此取Z=4離合器間隙t是指離合器處于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回拉彈簧拉到后極限位置時，為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿之間留有的間隙。該間隙t一般為3-4mm。3.2.2摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b的確定摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b是離合器的差不多尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。顯然，傳遞大的轉(zhuǎn)矩，就需要有大的尺寸。發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是重要的參數(shù)，當按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩（Nm）來選定D時，有(2.7)式中，系數(shù)A反映了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對

27、D的阻礙，可參考下列范圍：小轎車A=47一般載貨車A=36（單片）或A=50（雙片）；本次設(shè)計選取A=50。因此求得D=330.23mm。離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑D/mm250280300325350380405430內(nèi)徑d/mm155165175190195205220230厚度b/mm3.53.53.53.54444c=d/D0.6200.5890.5830.5850.5570.5400.5430.5351-c30.7620.7960.8020.8000.8270.8430.8400.847單位面積3024024665466787299081037依照離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)表取得

28、：D=350mm；d=195mm；b=4mm；C=0.557；1-c3=3.2.3離合器后備系數(shù)的確定后備系數(shù)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，選擇時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：1.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；2.防止離合器本身滑磨程度過大；c.要求能夠防止傳動系2過載。通常轎車和輕型貨車=1.21.75。本設(shè)計為總質(zhì)量的輕型貨車的離合器，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），并依照最大總質(zhì)量不超過6噸的載貨汽車=1.201.75，結(jié)合設(shè)計實際情況，故選擇=2。表2-2離合器后備系數(shù)的取值范圍車型后備系數(shù)乘用車及最

29、大總質(zhì)量小于6t的商用車1.201.75最大總質(zhì)量為614t的商用車1.502.25掛車1.804.003.2.4離合器傳遞的最大靜摩擦力矩TC3.5單位壓力P0摩擦面上的單位壓力P0的值和離合器本身的工作條件,摩擦片的直徑大小,后備系數(shù),離合器使用頻繁,工作條件比較惡劣單位壓力P0較小為好。當摩擦片的外徑較大時也要適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓2力因為在其它條件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線速度大，滑磨時發(fā)熱厲害，再加上因整個零件較大，零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻，為了幸免這些不利因素，單位壓力P0（2.8）由公式（2.8）的式中，f為摩擦因數(shù)取0.3；P0為單位壓

30、力（MPZ為摩擦面數(shù)取4；D為摩擦片外徑取350；d為摩擦片內(nèi)徑取195；摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長期穩(wěn)定的工作，依照汽車的的使用條件，摩擦片的性能應(yīng)滿足以下幾個方面的要求：應(yīng)具有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對摩擦系數(shù)的阻礙小。要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應(yīng)耐磨。要有足夠的機械強度，尤其在高溫時的機械強度應(yīng)較好熱穩(wěn)定性要好，要求在高溫時分離出的粘合劑較少，無味，不易燒焦磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面油水對摩擦性能的阻礙應(yīng)最小結(jié)合時應(yīng)平順而無“咬住”和“抖動”現(xiàn)象由以上的要求,目前車用離合器上廣泛采納石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學穩(wěn)定性能比較好的

31、石棉和粘合劑及其它輔助材料混合熱壓而成，其摩擦系數(shù)大約在0.3左右,在該設(shè)計中選取的是石棉合成物制成的摩擦片。3.3離合器摩擦片差不多參數(shù)的校核3.3.1最大圓周速度式中，為摩擦片最大圓周速度（m/s）；為發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速取2000；為摩擦片外徑徑取350；故符合條件。3.3.2單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩=(N/)式中，為離合器傳遞的最大靜摩擦力矩1090.5；當摩擦片外徑D325mm時，=0.0040N/，故符合要求3.3.3單位壓力為降低離合器滑磨時的熱負荷，防止摩擦片損傷，選取單位壓力的最大范圍為0.101.50Mpa，由于已確定單位壓力0.196Mpa，在規(guī)定范圍內(nèi)，故滿足要求3.3.4單位

32、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，離合器每一次結(jié)合的單位摩擦面積滑磨功w應(yīng)小于其許用值w。汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為：W=()=()=2486.6(J)式中，W為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)m為汽車總質(zhì)量取5800kg；rr為輪胎滾動半徑0.775m；i為汽車起步時所用變速器檔位的傳動比6.0；i為主減速器傳動比2.92；n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速2000r/min;=J/mm式中，W為汽車起步時離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功取2486.6J滿足2。本設(shè)計取n=18，1=3.2mm；2=10mm。3.1.5支承圈平均

33、半徑l和膜片彈簧與壓盤的接觸半徑Ll應(yīng)略大于且盡量接近r，L應(yīng)略小于R且盡量接近R。本設(shè)計取L=275mm，l=225mm。膜片彈簧應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高精度鋼板制成，其碟簧部分的尺寸精度要高。國內(nèi)常用的碟簧材料的為60Si2MnA，當量應(yīng)力可取為17001900N/mm2。4.2繪制膜片彈簧的特性曲線依照工作壓力F1和膜片彈簧在壓盤接觸點處的軸向變形1關(guān)系式（4.4）畫出F11特性曲線。設(shè)，則（4.5）已知，把數(shù)值代入得，由不同的計算出的及和，結(jié)果列表如下：表4-2載荷F與變形之間的關(guān)系0.10.20.40.60.81.0261.21.41.61.8962.00.0710.1310.2200.2740.

34、3020.3100.3070.2990.2950.3120.328mm0.210.420.841.261.682.152.522.943.363.984.20N8121494250831293443353934993414336735593743畫出F11特性曲線，如圖4.2。圖膜片彈簧的F1-1彈性特性曲線4.3確定膜片彈簧的工作點位置取離合器接合時膜片彈簧的大端變形量為，由特性曲線圖可查的膜片彈簧的壓緊力：校核后備系數(shù)：離合器完全分離時，膜片彈簧大端的變形量為壓盤的行程，故離合器剛開始分離時，壓盤的行程，現(xiàn)在膜片彈簧大端的變形量為摩擦片磨損后，其最大磨損量，故4.4求離合器完全分離時分離軸

35、承作用的載荷F2由膜片彈簧小端分離軸承處作用有分離力F2時膜片彈簧壓盤接觸處的變形1和F2的關(guān)系式（4.6）取則得4.5求分離軸承的行程2由膜片彈簧壓盤接觸處的軸向變形1和小端分離軸承處的軸向變形2的關(guān)系式，取得，寬度系數(shù)在F2力作用下膜片彈簧的小端變形2由兩部分組成：在F2力作用下，由于壓盤接觸處膜片彈簧的軸向變形1而引起的小端變形2，以及因分離指受F2力作用引起的彎曲附加變形。即（4.7）代人有關(guān)數(shù)值，得，則4.6膜片彈簧強度校核膜片彈簧的大端的最大變形（離合器完全分離時）。（4.8）代人有關(guān)數(shù)值，得=1700故滿足強度要求。4.7膜片彈簧材料及制造工藝國內(nèi)膜片彈簧一般采納60Si2MnA

36、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，需進行一系列熱處理。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對膜片彈簧進行強壓處理，即沿其分離狀態(tài)的工作方向，超過完全分離點后接著施加過量的位移，使其過分離38次，并使其高應(yīng)力區(qū)發(fā)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力。另外，對膜片彈簧的凹面或雙面進行噴丸處理，即以高速彈丸流噴射到膜片彈簧表面，使表層產(chǎn)生塑性變形，形成一定厚度的表面強化層，起到冷作硬化的作用，同樣也可提高疲勞壽命。為提高分離指的耐磨性，可對其端部進行高頻感應(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)生裂紋，可對該處進行擠壓處理

37、，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3。膜片彈簧的內(nèi)外半徑公差一般為H1l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1.6m，底面的平面度一般要求小于0.1mm。膜片彈簧處于接合狀態(tài)時，其分離指端的相互高度差一般要求小于0.81.0mm。第5章扭轉(zhuǎn)減震器的設(shè)計計算5.1扭轉(zhuǎn)減震器要緊參數(shù)的選擇5.1.1極限轉(zhuǎn)矩有減震彈簧的最大變形量來確定，它規(guī)定了其作

38、用的轉(zhuǎn)矩上線，極限轉(zhuǎn)矩為減震器在消除限位銷與從動盤轂缺口間的間隙時所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。=（1.52.0）（4-15）式中的微型貨車取=1.5=1635N.m5.1.2扭轉(zhuǎn)剛度為了幸免引起系統(tǒng)的共振，要合理選擇減震器的扭轉(zhuǎn)剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動機常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。決定于減震器彈簧得線剛度及其結(jié)構(gòu)布置尺寸。設(shè)減震彈簧分布在半徑為的圓周上，當從動片相對從動盤轂轉(zhuǎn)過弧度時，彈簧相應(yīng)變形量為?，F(xiàn)在所需加在從動片上的轉(zhuǎn)矩為T=1000K（4-16）式中，T為是從動片相對從動盤轂轉(zhuǎn)過弧度所需加的轉(zhuǎn)矩:；K為每個減震彈簧的線剛度；為減震彈簧的個數(shù)；為減震彈簧位置半徑。依照扭轉(zhuǎn)減震器扭轉(zhuǎn)剛度的定義，=

39、則=1000（4-17）式中，為減震器扭轉(zhuǎn)剛度設(shè)計時可按經(jīng)驗來處選取13本設(shè)計中取=20000N.m/rad5.1.3阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩T由于減震器扭轉(zhuǎn)剛度T，受結(jié)構(gòu)及發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能專門低，故為了在發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效的消振，必須合理選擇減震器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩T。一般可按下式初選T=（0.060.17）(4-18)本設(shè)計中初選T=80N.m5.1.4預緊轉(zhuǎn)矩T減震彈簧在安裝時都有一定的預緊。研究表明，T增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動，這是有利的。然而T不應(yīng)大于T，否則在反向工作時，扭轉(zhuǎn)減震器將提早停止工作，故取T=（0.050.15）T，本設(shè)計中初選T=70N.m5.

40、1.5減震彈簧的位置半徑RR的尺寸引進可能大些，一般取R=（0.600.75）（4-19）式中的d為摩擦片的直徑。本設(shè)計中取R=120mm5.1.6減震彈簧的個數(shù)Z摩擦片外徑為350mm，減震彈簧的個數(shù)可取46本設(shè)計中Z=65.1.7減震彈簧總壓力當限位銷與從動盤轂之間的間隙1與2被消除，減震彈簧傳遞轉(zhuǎn)矩達到最大值時，減震彈簧收到的壓力F為：F=/（4-20）得到F=2121N第6章從動盤總成設(shè)計計算從動盤有兩種結(jié)構(gòu)形式，帶扭轉(zhuǎn)減震器的和不帶扭轉(zhuǎn)減震器的，本次設(shè)計從動盤為帶扭轉(zhuǎn)減震器的形式。從動盤總成設(shè)計時應(yīng)滿足一下幾個方面的要求：為了減少變速器換擋是輪齒間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小；

41、為了保證汽車平穩(wěn)起步，摩擦面上的壓力分布更均勻等，從動盤應(yīng)具有軸向彈性；為了幸免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減震器；具有足夠的抗暴裂強度。6.1從動片設(shè)計從動片時，應(yīng)盡量減輕其重量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡可能的靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動慣量。從動片一般都做的比較薄，通常使用1.32.0mm厚的鋼板沖制而成。本次設(shè)計的微型貨車，故取從動片厚度為1.5mm。為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動片一般都做成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)。如此，在離合器的結(jié)合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的。具有軸向彈性的從動片有整體式、分開式和組合式三種型式。比較三種型

42、式的優(yōu)缺點，本次設(shè)計從動片采納整體式彈性從動片。整體式彈性從動片能達到軸向彈性的要求，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。6.2從動盤轂發(fā)動機轉(zhuǎn)矩是經(jīng)從動盤轂的花鍵孔輸出，變速器輸入軸就插在該花鍵孔內(nèi)。從動盤轂和變速器輸入軸的花鍵結(jié)合方式采納齒側(cè)定心的矩形花鍵。設(shè)計花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸時參照國標GB1144-1974的花鍵標準表5-1從動盤轂花鍵的尺寸摩擦片外徑mm發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩N.m齒數(shù)n外徑mm內(nèi)徑mm齒厚mm有效齒長mm擠壓應(yīng)力M160491023183209.81806910262132011.620010810292342511.122514710322643011.3250196103528435

43、10.228027510353244012.530030410403254010.532537310403254511.435047110403255013.0從動盤轂花鍵尺寸如下：花鍵齒數(shù)：n=10；花鍵外徑：D=32mm；花鍵內(nèi)徑：d=26mm；齒厚：B=4mm；有效齒長：l=30mm。由于花鍵損壞的要緊形式是由于表面受擠壓過大而全破壞，因此花鍵要進行擠壓應(yīng)力計算。有公式：（5-1）式中：P-花鍵的齒側(cè)面壓力，由下式確定：P=（5-2）式中：d，D-花鍵的內(nèi)外徑，；Z-從動盤轂的數(shù)目；-發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，N.m；-花鍵齒數(shù)；-花鍵工作高度，（D）2；-花鍵有效長度，。由已知條件：P4876

44、N5.4M從動盤轂由中碳鋼鍛造而成，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其擠壓應(yīng)力不應(yīng)超過20MPa。故所選花鍵尺寸滿足要求。第7章壓盤和離合器蓋得設(shè)計7.1壓盤幾何尺寸的確定在摩擦片的尺寸確定以后，與它摩擦相接觸的壓盤內(nèi)外徑尺寸也就差不多確定下來了。如此，壓盤幾何尺寸最后歸結(jié)為如何去確定它的厚度。壓盤厚度的確定要緊依據(jù)以下兩點：1）壓盤應(yīng)具有足夠的質(zhì)量，以增大熱熔，減少升溫，防止其產(chǎn)生裂紋和破裂，有時可設(shè)各種形狀的散熱筋或鼓風筋，以以關(guān)心散熱通風，使每次結(jié)合時的溫升不至于過高：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少受熱后的翹曲變形，以免阻礙摩擦片的均勻壓緊及離合器的分離，厚度約1525m

45、m。3）與飛輪應(yīng)保持良好的對中，并要進行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于1520g.cm。4）壓盤高度公差要小。鑒于以上緣故，本次設(shè)計壓盤厚度取20mm。在初步確定壓盤厚度以后，應(yīng)校核離合器結(jié)合一次的溫升，它不應(yīng)超過810。校核公式：（5-4）式中：-溫升，；L-滑磨功，N.m；-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-壓盤的熱容量，關(guān)于鑄鐵壓盤：c=481.4J/(Kg.K)；m-壓盤質(zhì)量，Kg。m=v=7.03.14（0.2250.2250.150.145）40.020=2.78Kg=9.810符合要求7.2離合器蓋的設(shè)計離合器蓋與飛輪用螺栓固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤。對離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求：1）應(yīng)具有足夠的剛度，否則將會阻礙離合器的工作特性，增大操縱時的分離行程，減少壓盤升程，嚴峻時使摩擦面不能完全分離。為此采取以下措施：適當增大蓋得板厚，一般為2.54mm。2）應(yīng)與飛輪保持良好的隊中性，以免阻礙總成的平衡和正常的工作。3）蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。4）為了便于通風散熱，防止摩擦表面溫度過高，可在離合器蓋上開較大的通風窗孔，或