離合器參數(shù)設(shè)計

離合器參數(shù)設(shè)計3.1后備系數(shù)的選擇離合器的后備系數(shù)『反映了離合器傳遞發(fā)動機最大扭矩的可靠度，它是離合器設(shè)計的一個重要參數(shù)。在選擇B時,應(yīng)考慮摩擦片磨損后仍能可靠地傳遞發(fā)動機最大扭矩、防止離合器滑磨時間過長、防止傳動系數(shù)過載以及操縱輕便等因素。表3。1后備系數(shù)表車型乘用車及總質(zhì)量小于6t的商用車最大總質(zhì)量為6?14t的商用車掛車后備系數(shù)1.20?1。751.50?2.251。80?4。00本設(shè)計是基于一款輕型貨車，故選擇后備系數(shù)1.2?1。75，取后備系數(shù)B=1.5。3。2摩擦片外徑及其他尺寸的確定摩擦片外徑是離合器的基本尺寸參數(shù)，它對離合器的結(jié)構(gòu)尺寸、質(zhì)量的大小和使用壽命的長短都有很大的影響。摩擦片外徑D（mm）也可根據(jù)發(fā)動機最大扭矩Temax（N.m）按如下經(jīng)驗公式進行初選：D=K［）\丁上：|爵 （3—1）式中:KD為直徑系數(shù)，輕卡取17；最大總質(zhì)量為1.8?14。0t的商用車，單片離合器取16。0?18.5；Tema是發(fā)動機最大扭矩，原始設(shè)計數(shù)據(jù)為110N.m：由公式（3-1）代入相關(guān)數(shù)據(jù)，取得：D=178mm根據(jù)離合器摩擦片的標準化，系列化原則，根據(jù)下表3.2“離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)”（即GB1457—74）

表3。2離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑D/mm內(nèi)徑d/mm厚度h/mm內(nèi)外徑之比d/D單位面積F/mm21601103.20。687106001801253.50.694132002001403.50。700160002251503.50。667221002501553。50.620302002801653。50.589402003001753.50.583466003251903。50.5855460035019540。5576780038020540。54072900取摩擦片外徑D=250mm，選定摩擦片的內(nèi)徑d=155mm，厚度b=3。5mm.單位壓力的確定離合器摩擦力矩Tc的計算(3—2)(3—3)Tc=PT?=(3—2)(3—3)離合器壓盤施加在摩擦面上的工作壓力的計算2HC-rJ：2%, -n.-孔Rc= = ; r=1USiiiinF頊也玦=F頊也玦=0625kg=3204N(3—4)式中：z為摩擦面數(shù)，單片離合器的z=2,f為摩擦面間的靜摩擦系數(shù)，這里取0.25。單位壓力:pF 3〉國p=r=z =z H0.107MPa<D.35MPa? * (3-5)粉末冶金鐵基材料單位壓力要求小于0.35MPa,本離合器的單位壓力比規(guī)定值小,故滿足要求。5.3膜片彈簧基本參數(shù)的選擇1、 比值H/h和h的選擇:此比值對膜片彈簧的彈性特性影響極大，因此，要利用H/h對彈簧特性的影響正確地選擇該比值，以得到理想的特性曲線及獲得最佳的使用性能。一般汽車的膜片彈簧H/h值在如下范圍之內(nèi)：H/h=1.5?20。2、 R及R/r確定：比值R/r對彈簧的載荷及應(yīng)力特性都有影響，從材料利用率的角度，比值在1.8?2。0時，碟形彈簧儲存彈性的能力為最大，就是說彈簧的質(zhì)量利用率和好。因此設(shè)計用來緩和沖擊，吸收振動等需要儲存大量彈性能時的碟簧時選用。對于汽車離合器的膜片彈簧，設(shè)計上并不需要儲存大量的彈性能，而是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置與分離的需要來決定，一般R/r取值為1.2?1。35。對于R,膜片彈簧大端外徑R應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)上的要求和摩擦片的外徑相適應(yīng)，大于摩擦片內(nèi)徑，近于摩擦片外徑。此外，當H，h及R/r等不變時，增加R有利于膜片彈簧應(yīng)力的下降.初步確定R/r=3、膜片彈簧起始圓錐底角：汽車膜片彈簧一般起始圓錐底角在9°?15。之間，「j=13，4、 膜片彈簧小端半徑rf及分離軸承的作用半徑rp:rf的值主要由結(jié)構(gòu)決定，最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵外徑，分離軸承作用半徑rp大于rf.5、 分離指數(shù)目n、切槽寬旻、窗孔槽寬■'-.及半徑rc：分離指數(shù)目n常取18,大尺寸膜片彈簧可取24，小尺寸膜片彈簧可取12,本設(shè)計取n=18.切槽寬''約為4mm；窗孔槽寬(2,S~4)如；窗孔半徑rc一般情況下由(rf)*(0?8~1.4)&計算。6、 承環(huán)的作用半徑l和膜片與壓盤接觸半徑L：由于采用推式膜片彈簧，1，L的大小將影響膜片彈簧的剛度，一般來說，1值應(yīng)盡量靠近r而略大與r.L應(yīng)接近R略小于R.7、 膜片彈簧材料：制造膜片彈簧用的材料，應(yīng)具有高的彈性極限和屈服極限，高的靜力強度及疲勞強度，高的沖擊強度，同時應(yīng)具有足夠大的塑性變形性能。按上述要求，國內(nèi)常用的膜片彈簧材料為硅錳鋼60Si2MnA。5。4膜片彈簧的計算參考同種類產(chǎn)品，并結(jié)合本車具體情況，初步選定彈簧的一些參數(shù)和尺寸如下:HR■,"/ ',“ ，R=112.5mm確定膜片彈簧的所有尺寸H=7。4mm，h=3。7mm，R=112。5mm,r=90mm，l=92mmL=110mm,rf=27mm,rp=29mm，n=18,'"】 '、*，七1、根據(jù)下式(5。1)畫出P1-人1曲線加-疽 (I)式中，E—彈性模數(shù)，鋼材料取E=2.0X105Mp；r—泊松比，鋼材料取0。3；h一彈簧片厚,?。籋—碟簧部分內(nèi)截錐高，啞；人］一大端變形，?。籖—碟簧部分外半徑(大端半徑)，啞；r一碟簧部分內(nèi)半徑,啞；L一膜片彈簧與壓盤接觸半徑，??；1—支承環(huán)平均半徑，啞；推式軸向變形的關(guān)系式(5-2)膜片彈簧小端分離軸承處作用有分離力P2時膜片彈簧壓盤接觸處的變形;?.和P2的關(guān)系式iiRjcEnA[ln-Pn= -Ml"尸)(|.iiRjcEnA[ln-Pn= -Ml"尸)(|..)(1.Ip)(5—(5-6)(5-7)設(shè)-IlP：=P[Ml-『XL-1)?因此式（5。1）就成為:3）（4）在P2力作用下膜片彈簧小端部分軸承處的變形1U一（5—4）"制騷項選-1）+1司+胡件）選一滬嶺］式中"-，為寬度系數(shù)：P-S】n=1-，：.（■=■IJ沁=1'：：：（；Jr）把有關(guān)數(shù)值代入上述各式得P1=1429。3P1八二3.7兀1=0.852氣-0.64r2+0.146氣3圖5。1膜片彈簧特性曲線2、確定膜片彈簧的工作點位置取離合器結(jié)合時膜片彈簧的大端變形量為Z】，&芒11「口；57.44.S1mm,由特性曲線圖可查得磨片彈簧的壓緊力：P]=Py=4729N校核后備系數(shù)：PvyRcZc4729x0.2530.5q[!= = =1.73110U00離合器徹底分離時，膜片彈簧大端的變形量為Mid+Af{Af即為九if)壓盤的行程I為",故“id=4.8+2.4=72mm離合器剛開始分離時，壓盤的行程'，「 1..；"”，!，此時膜片彈簧最大端的變形量為人1c=4,8+L5=6.3mm摩擦片磨損后，其最大磨損量.七.，故=4頂-AA=4.8-1,2=3.6mm3、求離合器徹底分離時分離軸承時軸承作用的載荷P22由公式(5—3)，取八則得RnEhAldln- R_rP?= n I//-兀頂:~i代入有關(guān)數(shù)值，得TOC\o"1-5"\h\zP2

r 112*5Z.OX7TX10’X3JX7*2XIn%~6x(1-(L3，)x(110-92)X(92-29)(f 112.5-90U 112.5-90 ] 」*"站X?]iqF北3-久x(110T92)X叫+③?牛?5N4、求分離軸承的行程％由公式(5-2)，取』1 "，則1一1一7辛日,2=Af =L-192-29

2"而二92=*由公式(5-6)(5-7)得4x181-71X(22,54+70.5)=°方1.2x18“一1血1-71X(22,54+70.5)=°方1.2x18風(fēng)=1一如+r)=l一Z70.5+92廠°684由公式(5-5)得代入有關(guān)數(shù)值，得162x292jtx24xIO4x29s162x292jtx24xIO4x29s.70.5+也戮i

+0.6U4*LE」，2驊/9O270S氣70.5'2x（莎'函r）+也百70,52\29z）=1。72mm5、強度校核膜片彈簧大端的最大變形（離合器徹底分離時），：.；亍七w，膜片彈簧大端的最大變形（離合器徹底分離時），：.；亍七w，.將有關(guān)數(shù)值代入，得390-29 162 2,1x10“——■—V v _|_ —汗90 3,7^x0.684 1—0,32/110-90 \ /7J1 7.2\ 7.23J7.2X —1 | _—* Iv + * 110 \105-902110-90^108-922X90108-泥[?^n9-=1586MPQ7.1從動盤轂花鍵的設(shè)計計算從動盤發(fā)動機轉(zhuǎn)矩花鍵花鍵花鍵鍵齒寬有效外徑T /N?m齒數(shù)外徑內(nèi)徑齒長D/mmnD/mmd/mmb/mml/mm花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動盤外徑和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩按國標GB1144-74選取。擠壓應(yīng)力。/MPa

這里，所選擇的相關(guān)尺寸參數(shù)為：花鍵齒數(shù)z「10；花鍵齒長L=35mm；花鍵齒寬b=4mm；花鍵外徑D外=35;花鍵內(nèi)徑D內(nèi)=28mm；