3303 汽車離合器設(shè)計(jì),汽車,離合器,設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)論文- 1 -目錄1．離合器的概述 .....................................................12、設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù) ......................................13、結(jié)構(gòu)方案分析 .................................................13．1 從動(dòng)盤數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器 ....................................................................13．2 壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器 ...........................................23．3 膜片彈簧的支撐形式 ..........................................................................................4、離合器主要參數(shù)的選擇 ......................................34．1 后備系數(shù) β .....................................................................................................34．2 摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) Z 和離合器間隙△t ........................................................34．3 單位壓力 p.......................................................................................................34．4 摩擦片外徑 D、內(nèi)徑 d 和厚度 b.........................................................................45、離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 離合器基本參數(shù)的優(yōu)化……………………………………………………45.2 膜片彈簧的彈性特性曲線………………………………………………..55.3 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇…………………………………………………65.4 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)……………………………………………………..76、主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………..76.1 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………..76.2 從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)……………………………………………………….116.3 離合器蓋總成的設(shè)計(jì)…………………………………………………….126.4 壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇………………………………………………….13參考文獻(xiàn) ...........................................................13課程設(shè)計(jì)論文- 2 -1、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)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)、和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。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)系分離，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(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。2、設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù)基本要求：1） 在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止過(guò)載。2） 接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證起初起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。3） 分離時(shí)要迅速、徹底。4） 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，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） 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(guò)高，延長(zhǎng)壽命。6） 操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。7） 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。技 術(shù) 參 數(shù) :車 型 ： 華 麗 特 銳 2WD整 車 質(zhì) 量 （ kg） ： 1050最 大 扭 矩 /轉(zhuǎn) 速 （ N·m/rpm） ： 120/3200主 減 速 比 ： 5.285一 檔 速 比 ：滾 動(dòng) 半 徑 ： 350mm3、結(jié)構(gòu)方案分析3.1 從動(dòng)盤數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器單片離合器：對(duì)乘用車和最大質(zhì)量小于 6t 的商用車而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩課程設(shè)計(jì)論文- 3 -一般不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤。單片離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤可保證結(jié)合平順。3.2 壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器膜片彈簧是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。1. 膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：1) 具有較理想的非線性彈性特性。2) 兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用。3) 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定。4) 以整個(gè)圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。5) 通風(fēng)散熱良好，使用壽命長(zhǎng)。6) 膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。2. 與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個(gè)支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小等。3.3 膜片彈簧的支撐形式圖 3-1 為拉式膜片彈簧的支承形式—單支承環(huán)形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋殺中的支承環(huán)上。圖 3-1課程設(shè)計(jì)論文- 4 -4、離合器主要參數(shù)的選擇4.1 后備系數(shù) β后備系數(shù) β 是離合器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇 β 時(shí)，應(yīng)考慮摩擦片在使用中的磨損后離合器仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、防止傳動(dòng)系過(guò)載以及操縱輕便等因素。乘用車 β 選擇：1.20～1.75 ，本次設(shè)計(jì)取 β = 1.2。4.2 摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) Z 和離合器間隙△t摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。摩擦因數(shù) f 的取值范圍見(jiàn)下表。表 4-1 摩擦材料的摩擦因數(shù) f 的取值范圍摩 擦 材 料 摩擦因數(shù) f模壓 0.20～0.25石棉基材料編織 0.25～0.35銅基 0.25～0.35粉末冶金材料鐵基 0.35～0.50金屬陶瓷材料 0.70～1.50本次設(shè)計(jì)取 f = 0.30 。摩擦面數(shù) Z 為離合器從動(dòng)盤數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。本次設(shè)計(jì)取單片離合器 Z = 2 。離合器間隙△t 是指離合器處于正常結(jié)合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過(guò)程中離合器仍能完全結(jié)合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。該間隙△t 一般為 3～4mm 。本次設(shè)計(jì)取△t =3 mm 。4.3 單位壓力 p 0單位壓力 p 決定了摩擦表面的耐磨性，對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、課程設(shè)計(jì)論文- 5 -材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。p 取值范圍見(jiàn)表 4-2。0表 4-2 摩擦片單位壓力 p 的取值范圍0摩擦片材料 單位壓力 p /Mpa0模壓 0.15～0.25石棉基材料編織 0.25～0.35銅基粉末冶金材料鐵基0.35～0.50金屬陶瓷材料 0.70～1.50p 選擇：0.10 MPa ≤ p 0 ≤ 1.50 MPa ，本次設(shè)計(jì) 取 p = 0.3MPa 。0 04.4 摩擦片外徑 D、內(nèi)徑 d 和厚度 b摩擦片外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。D = ≈160 mm (2-1)330)1(2maxcfZpTe?π β取 D =198 mm當(dāng)摩擦片外徑 D 確定后，摩擦片內(nèi)徑 d 可根據(jù) d/D 在 0.53～0.70 之間來(lái)確定。取 c = d/D = 0.7 ，d = 0.7D = 140 mm ，取 d = 139mm摩擦片厚度 b 主要有 3.2 mm、3.5 mm、4.0 mm 三種。取 b = 3.5 mm 。T = βT = 1.2 120 = 143 N.mcemax?5、離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 離合器基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)離合器要確定離合器的性能參數(shù)和尺寸參數(shù)，這些參數(shù)的變化直接影響離合器的工作性能和結(jié)構(gòu)尺寸。這些參數(shù)的確定在前面是采用先初選、后校核的課程設(shè)計(jì)論文- 6 -方法。下面采用優(yōu)化的方法來(lái)確定這些參數(shù)。1） 摩擦片外徑 D（mm）的選取應(yīng)使最大圓周速度 v 不超過(guò) 65～70m/s ，D即v = n D 10 = 3200 200 10 =38.28m/s ≤65～70m/s (2-2)D60π emax?3?60π ?3?符合要求。式中, v 為摩擦片最大圓周速度(m/s);n 為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速(r/min)。emax2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 c 應(yīng)在 0.53～0.70 范圍內(nèi)，本次設(shè)計(jì)取 c = 0.7 。3）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過(guò)載，不同的車型的 β 值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 1.2～4.0 ，本次設(shè)計(jì)取 β= 1.20 。4）為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器彈簧位置直徑 2R 約 50mm，即 d > 2R + 50 mm0 05）為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷,防止摩擦片損傷,對(duì)于不同車型,單位壓力 p根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，p 的最大范圍為 0.10～1.50 Mpa。0 0本次設(shè)計(jì)取 p = 0.3 MPa 。06）為了減少汽車起步過(guò)程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過(guò)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(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為：W = ( ) = 6994.4(J) (2-4)180n2eπ graim式中，m 為汽車總質(zhì)量(kg)；r r 為輪胎滾動(dòng)半徑(m)；i 為汽車起步時(shí)所用a g變速器檔位的傳動(dòng)比；i 為主減速器傳動(dòng)比；n 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)；乘用車 n0 e取 2000 r/min 。ew = = = 0.22 = =34.732A3PnP=T*n/9550=400x4000/9550=209.42課程設(shè)計(jì)論文- 8 -取 r >I 軸花鍵外徑=400min由文獻(xiàn)[4]得知花鍵尺寸d=36 D=40 B=76）切槽寬度 δ 、δ 及半徑 r 的確定12eδ = 3.2～3.5 mm ，δ = 9～10 mm，r 的取值應(yīng)滿足 r - r ≥ δ 。1 e e2本次設(shè)計(jì)取 δ = 3.2 mm，δ = 9 mm ，r ≤ r -δ = 52.5 mm 。12 27）壓盤加載點(diǎn)半徑 R 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 r 的確定1R =74 r =63115.4 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要確定一組彈簧的基本參數(shù)，使其彈性特性滿足離合器的使用性能要求，而且彈簧強(qiáng)度也滿足設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到最佳的綜合效果。1）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 H/h 與初始底錐角 α≈H/(R-r)應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 1.6 ≤ H/h = 1.7 ≤ 2.2 9°≤α≈H/(R-r)=10°≤ 15°2）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即1.20 ≤ R/r=1.30 ≤ 1.353.5≤R / r 0= 80 / 32.6 =2.45 ≤5.0=2.43）為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑 r1 應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即(D+d)/4 ≤r =63 ≤ D/214）根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求，R 1 與 R，r f 與 r0 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即1 ≤ R-R 1 = 6 ≤ 70 ≤ r f-r0 = 1.4 ≤ 45）膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即3.5 ≤ = 3.65 ≤ 9.01rRf?課程設(shè)計(jì)論文- 9 -6、主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)6.1.1 扭轉(zhuǎn)減振器的概述扭轉(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(dòng)系的首段扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)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(kāi)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動(dòng)能量。因此，扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能：1）降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率。2）增加傳動(dòng)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(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振及噪聲。4）緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。減振器的扭轉(zhuǎn)剛度 k 和阻尼摩擦元件間的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T 是兩個(gè)主要參? ?數(shù)，決定了減振器的減震效果。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩 T 、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 T 和j n極限轉(zhuǎn)角 等。j?6.1.2 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)1）極限轉(zhuǎn)矩 T j極限轉(zhuǎn)矩是指減振器在消除了限位銷與從動(dòng)盤轂缺口之間的間隙△ 時(shí)所能1傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 T = (1.5～2.0) T (2-j emax6)一般乘用車：系數(shù)取 2.0 即 T = 2 T = 240N·m jemax2）扭轉(zhuǎn)角剛度K ≤13T =13×240=3120?j3）阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T?課程設(shè)計(jì)論文- 10 -由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度 k 受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為?了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T 。?一般可按下式初選：T =(0.06～0.17)T (2-?emax7)取 T = 0.1T = 12N·m?emax4）預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 Tn減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明，T 增加，共振頻率將向減小n頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。但是 T 不應(yīng)大于 T ，否則在反向工作時(shí)，扭n?轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取 T = (0.05～0.15)T emax(2-8)取 T = 0.1T =12N·mnemax5）減振彈簧的位置半徑 R 0R0 的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取 R =(0.60～0.75)d/2 (2-10)0R0 = 0.60d/2 = 37.5 mm 6）減振彈簧個(gè)數(shù) Z jZ 參照表 6-1 選取。j表 6-1 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取摩擦片外徑 D/mm 225～250 250～325 325～350 >350Z j 4～6 6～8 8～10 >10摩擦片外徑 D = 198mm，選取 Z =4j7）減振彈簧總壓力 F ?當(dāng)限位銷與從動(dòng)盤轂之間的間隙 或 被消除，減震彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到1?2最大值 T 時(shí)，減震彈簧受到的壓力 F 為j ?F = T /R = 240000Nmm/37.5 = 6400 N (2-11)?j0課程設(shè)計(jì)論文- 11 -8）極限轉(zhuǎn)角 j?本次設(shè)計(jì) 取 10°。j6.1.3 扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì)1）取彈簧鋼絲直徑 d=3mm2）彈簧指數(shù)比 c=63）曲度系數(shù) K’=1.254）彈簧中徑 Dm=18mm5）外徑 D=Dm+d=21mm6）彈簧總?cè)?shù) n=i+1.57）工作負(fù)荷下變形 f=P/K=308）n=i+1.5=4.79)△f=1.510) =(n-0.5)d+f+△f+0.2=99.211.H= -f=300H0H表 6-2 壓簧的計(jì)算公式表課程設(shè)計(jì)論文- 12 -6.2 從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)6.2.1 從動(dòng)盤轂從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的遲鈍可根據(jù)摩擦片的外徑 D 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 T 由表 3-1 選取。maxe表 6-2 從動(dòng)盤轂花鍵的尺寸花鍵尺寸摩擦片外徑 D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T /(N·m)maxe齒數(shù) n 外徑 D’/mm內(nèi)徑 d’/mm齒厚t/mm有效齒長(zhǎng) l/mm擠壓應(yīng)力/MPac?160 49 10 23 18 3 20 9.8180 69 10 26 21 3 20 11.6200 108 10 29 23 4 25 11.1225 147 10 32 26 4 30 11.3250 196 10 35 28 4 35 10.2280 275 10 35 32 4 40 12.5300 304 10 40 32 5 40 10.5325 373 10 40 32 5 45 11.4350 471 10 40 32 5 50 13.0本次設(shè)計(jì) D = 198mm ，T = 120 N·m 故選擇花鍵類型為：maxe課程設(shè)計(jì)論文- 13 -花鍵尺寸摩擦片外徑 D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T /(N·m)maxe齒數(shù) n 外徑 D’/mm內(nèi)徑 d’/mm齒厚t/mm有效齒長(zhǎng) l/mm擠壓應(yīng)力/MPac?200 120 10 32 26 4 30 11.36.2.2 從動(dòng)片的設(shè)計(jì)從動(dòng)盤對(duì)離合器工作性能影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下要求：1)從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。2) 從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈性，使離合器結(jié)合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，以減小磨損。3)應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。6.2.3 摩擦片的設(shè)計(jì)摩擦片應(yīng)滿足以下要求：1)摩擦因數(shù)較高且穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對(duì)其影響要小2)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性3)密度要小，以減少?gòu)膭?dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。4)熱穩(wěn)定性要好5)磨合性要好，不至刮傷飛輪和壓盤表面6.3 離合器蓋總成的設(shè)計(jì)6.3.1 離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：1)應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時(shí)的分離行程，減小壓盤升程，嚴(yán)重時(shí)使摩擦面不能徹底分離。2)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響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(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過(guò)高，可在離合器蓋上開(kāi)較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。乘用車離合器蓋一般用 08、10 鋼等低碳鋼板。6.3.2 壓盤的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文- 14 -對(duì)壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求:1)壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量,以增大熱容量，減小溫，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。2)壓盤應(yīng)具有較大剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為15～25 mm 。3)與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于 15～20 g·cm 。4)壓盤高度 (從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離)公差要小。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 170～227HBS。6.4 壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇取溫升 t=10 t = = = 10 ℃ mcW?0.5694.81?m = = = 1.375 kg (3-1)?V22(.0.5)78h??所以 h=6取 h=15 為鑄鐵密度，取 7800 kg/m ，V 為壓盤估算面積?3式中，t 為壓盤溫升(℃), 不超過(guò) 8～10℃；c 為壓盤的比熱容，鑄鐵： c=481.4 J/(kg·℃) ；m 為壓盤質(zhì)量(kg)；γ 為傳到壓盤的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤.參考文獻(xiàn)[1] 紀(jì)名剛，陳國(guó)定，吳立言 機(jī)械設(shè)計(jì) 第 8 版 高等教育出版社 2006 年 [2] 鞏云鵬,田萬(wàn)祿,張祖立 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 第 1 版 東北大學(xué)出版社 2000 年 [3] 王望予 汽車設(shè)計(jì) 第 4 版 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年 [4] 陳家瑞 汽車構(gòu)造(下冊(cè)) 第 2 版 機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 劉惟信 汽車設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 第 1 版 清華大學(xué)出版社[6] 徐安石 江發(fā)潮編著 汽車離合器 清華大學(xué)出版社 課程設(shè)計(jì)論文- 15 - 目錄1．離合器的概述 ..........................................................................................................12、設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù) ............................................................................13、結(jié)構(gòu)方案分析 ..................................................................................................13．1 從動(dòng)盤數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器 ....................................................................13．2 壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器 ...........................................23．3 膜片彈簧的支撐形式 ..........................................................................................4、離合器主要參數(shù)的選擇 ............................................................................34．1 后備系數(shù) β .....................................................................................................34．2 摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) Z 和離合器間隙△t ........................................................34．3 單位壓力 p .......................................................................................................34．4 摩擦片外徑 D、內(nèi)徑 d 和厚度 b.........................................................................45、離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 離合器基本參數(shù)的優(yōu)化……………………………………………………45.2膜片彈簧的彈性特性曲線………………………………………………..55.3膜片彈簧基本參數(shù)的選擇…………………………………………………65.4 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)……………………………………………………..76、主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………..76.1 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………..76.2從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)……………………………………………………….116.3離合器蓋總成的設(shè)計(jì)…………………………………………………….126.4壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇………………………………………………….13參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................13課程設(shè)計(jì)論文- 1 -目錄1．離合器的概述 .....................................................12、設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù) ......................................13、結(jié)構(gòu)方案分析 .................................................13．1 從動(dòng)盤數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器 ....................................................................13．2 壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器 ...........................................23．3 膜片彈簧的支撐形式 ..........................................................................................4、離合器主要參數(shù)的選擇 ......................................34．1 后備系數(shù) β .....................................................................................................34．2 摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) Z 和離合器間隙△t ........................................................34．3 單位壓力 p.......................................................................................................34．4 摩擦片外徑 D、內(nèi)徑 d 和厚度 b.........................................................................45、離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 離合器基本參數(shù)的優(yōu)化……………………………………………………45.2 膜片彈簧的彈性特性曲線………………………………………………..55.3 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇…………………………………………………65.4 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)……………………………………………………..76、主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………..76.1 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………..76.2 從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)……………………………………………………….116.3 離合器蓋總成的設(shè)計(jì)…………………………………………………….126.4 壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇………………………………………………….13參考文獻(xiàn) ...........................................................13課程設(shè)計(jì)論文- 2 -1、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)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)、和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。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)系分離，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(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪聲。2、設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù)基本要求：1） 在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲(chǔ)備，又能防止過(guò)載。2） 接合時(shí)要完全、平順、柔和，保證起初起步時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。3） 分離時(shí)要迅速、徹底。4） 從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，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） 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(guò)高，延長(zhǎng)壽命。6） 操縱方便、準(zhǔn)確，以減少駕駛員的疲勞。7） 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。技 術(shù) 參 數(shù) :車 型 ： 華 麗 特 銳 2WD整 車 質(zhì) 量 （ kg） ： 1050最 大 扭 矩 /轉(zhuǎn) 速 （ N·m/rpm） ： 120/3200主 減 速 比 ： 5.285一 檔 速 比 ：滾 動(dòng) 半 徑 ： 350mm3、結(jié)構(gòu)方案分析3.1 從動(dòng)盤數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器單片離合器：對(duì)乘用車和最大質(zhì)量小于 6t 的商用車而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩課程設(shè)計(jì)論文- 3 -一般不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動(dòng)盤。單片離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤可保證結(jié)合平順。3.2 壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器膜片彈簧是一種由彈簧鋼制成的具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指部分組成。1. 膜片彈簧離合器與其他形式的離合器相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：1) 具有較理想的非線性彈性特性。2) 兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用。3) 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定。4) 以整個(gè)圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻。5) 通風(fēng)散熱良好，使用壽命長(zhǎng)。6) 膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。2. 與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有許多優(yōu)點(diǎn)：取消了中間支承各零件，并不用支承環(huán)或只用一個(gè)支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小等。3.3 膜片彈簧的支撐形式圖 3-1 為拉式膜片彈簧的支承形式—單支承環(huán)形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋殺中的支承環(huán)上。圖 3-1課程設(shè)計(jì)論文- 4 -4、離合器主要參數(shù)的選擇4.1 后備系數(shù) β后備系數(shù) β 是離合器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇 β 時(shí)，應(yīng)考慮摩擦片在使用中的磨損后離合器仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、防止傳動(dòng)系過(guò)載以及操縱輕便等因素。乘用車 β 選擇：1.20～1.75 ，本次設(shè)計(jì)取 β = 1.2。4.2 摩擦因數(shù) f、摩擦面數(shù) Z 和離合器間隙△t摩擦片的摩擦因數(shù) f 取決于摩擦片所用的材料及其工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。摩擦因數(shù) f 的取值范圍見(jiàn)下表。表 4-1 摩擦材料的摩擦因數(shù) f 的取值范圍摩 擦 材 料 摩擦因數(shù) f模壓 0.20～0.25石棉基材料編織 0.25～0.35銅基 0.25～0.35粉末冶金材料鐵基 0.35～0.50金屬陶瓷材料 0.70～1.50本次設(shè)計(jì)取 f = 0.30 。摩擦面數(shù) Z 為離合器從動(dòng)盤數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。本次設(shè)計(jì)取單片離合器 Z = 2 。離合器間隙△t 是指離合器處于正常結(jié)合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時(shí)，為保證摩擦片正常磨損過(guò)程中離合器仍能完全結(jié)合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。該間隙△t 一般為 3～4mm 。本次設(shè)計(jì)取△t =3 mm 。4.3 單位壓力 p 0單位壓力 p 決定了摩擦表面的耐磨性，對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、課程設(shè)計(jì)論文- 5 -材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。p 取值范圍見(jiàn)表 4-2。0表 4-2 摩擦片單位壓力 p 的取值范圍0摩擦片材料 單位壓力 p /Mpa0模壓 0.15～0.25石棉基材料編織 0.25～0.35銅基粉末冶金材料鐵基0.35～0.50金屬陶瓷材料 0.70～1.50p 選擇：0.10 MPa ≤ p 0 ≤ 1.50 MPa ，本次設(shè)計(jì) 取 p = 0.3MPa 。0 04.4 摩擦片外徑 D、內(nèi)徑 d 和厚度 b摩擦片外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。D = ≈160 mm (2-1)330)1(2maxcfZpTe?π β取 D =198 mm當(dāng)摩擦片外徑 D 確定后，摩擦片內(nèi)徑 d 可根據(jù) d/D 在 0.53～0.70 之間來(lái)確定。取 c = d/D = 0.7 ，d = 0.7D = 140 mm ，取 d = 139mm摩擦片厚度 b 主要有 3.2 mm、3.5 mm、4.0 mm 三種。取 b = 3.5 mm 。T = βT = 1.2 120 = 143 N.mcemax?5、離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 離合器基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)離合器要確定離合器的性能參數(shù)和尺寸參數(shù)，這些參數(shù)的變化直接影響離合器的工作性能和結(jié)構(gòu)尺寸。這些參數(shù)的確定在前面是采用先初選、后校核的課程設(shè)計(jì)論文- 6 -方法。下面采用優(yōu)化的方法來(lái)確定這些參數(shù)。1） 摩擦片外徑 D（mm）的選取應(yīng)使最大圓周速度 v 不超過(guò) 65～70m/s ，D即v = n D 10 = 3200 200 10 =38.28m/s ≤65～70m/s (2-2)D60π emax?3?60π ?3?符合要求。式中, v 為摩擦片最大圓周速度(m/s);n 為發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速(r/min)。emax2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 c 應(yīng)在 0.53～0.70 范圍內(nèi)，本次設(shè)計(jì)取 c = 0.7 。3）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動(dòng)系過(guò)載，不同的車型的 β 值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為 1.2～4.0 ，本次設(shè)計(jì)取 β= 1.20 。4）為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑 d 必須大于減振器彈簧位置直徑 2R 約 50mm，即 d > 2R + 50 mm0 05）為降低離合器滑磨時(shí)的熱負(fù)荷,防止摩擦片損傷,對(duì)于不同車型,單位壓力 p根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，p 的最大范圍為 0.10～1.50 Mpa。0 0本次設(shè)計(jì)取 p = 0.3 MPa 。06）為了減少汽車起步過(guò)程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過(guò)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(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為：W = ( ) = 6994.4(J) (2-4)180n2eπ graim式中，m 為汽車總質(zhì)量(kg)；r r 為輪胎滾動(dòng)半徑(m)；i 為汽車起步時(shí)所用a g變速器檔位的傳動(dòng)比；i 為主減速器傳動(dòng)比；n 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)；乘用車 n0 e取 2000 r/min 。ew = = = 0.22 = =34.732A3PnP=T*n/9550=400x4000/9550=209.42課程設(shè)計(jì)論文- 8 -取 r >I 軸花鍵外徑=400min由文獻(xiàn)[4]得知花鍵尺寸d=36 D=40 B=76）切槽寬度 δ 、δ 及半徑 r 的確定12eδ = 3.2～3.5 mm ，δ = 9～10 mm，r 的取值應(yīng)滿足 r - r ≥ δ 。1 e e2本次設(shè)計(jì)取 δ = 3.2 mm，δ = 9 mm ，r ≤ r -δ = 52.5 mm 。12 27）壓盤加載點(diǎn)半徑 R 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 r 的確定1R =74 r =63115.4 膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要確定一組彈簧的基本參數(shù)，使其彈性特性滿足離合器的使用性能要求，而且彈簧強(qiáng)度也滿足設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到最佳的綜合效果。1）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 H/h 與初始底錐角 α≈H/(R-r)應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 1.6 ≤ H/h = 1.7 ≤ 2.2 9°≤α≈H/(R-r)=10°≤ 15°2）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即1.20 ≤ R/r=1.30 ≤ 1.353.5≤R / r 0= 80 / 32.6 =2.45 ≤5.0=2.43）為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑 r1 應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即(D+d)/4 ≤r =63 ≤ D/214）根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求，R 1 與 R，r f 與 r0 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即1 ≤ R-R 1 = 6 ≤ 70 ≤ r f-r0 = 1.4 ≤ 45）膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即3.5 ≤ = 3.65 ≤ 9.01rRf?課程設(shè)計(jì)論文- 9 -6、主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)6.1.1 扭轉(zhuǎn)減振器的概述扭轉(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(dòng)系的首段扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)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(kāi)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動(dòng)能量。因此，扭轉(zhuǎn)減振器具有如下功能：1）降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與傳動(dòng)系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動(dòng)系扭振固有頻率。2）增加傳動(dòng)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(dòng)力傳動(dòng)系總成怠速時(shí)離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振及噪聲。4）緩和非穩(wěn)定工況下傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷，改善離合器的接合平順性。減振器的扭轉(zhuǎn)剛度 k 和阻尼摩擦元件間的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T 是兩個(gè)主要參? ?數(shù)，決定了減振器的減震效果。其設(shè)計(jì)參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩 T 、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 T 和j n極限轉(zhuǎn)角 等。j?6.1.2 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)1）極限轉(zhuǎn)矩 T j極限轉(zhuǎn)矩是指減振器在消除了限位銷與從動(dòng)盤轂缺口之間的間隙△ 時(shí)所能1傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時(shí)的轉(zhuǎn)矩。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 T = (1.5～2.0) T (2-j emax6)一般乘用車：系數(shù)取 2.0 即 T = 2 T = 240N·m jemax2）扭轉(zhuǎn)角剛度K ≤13T =13×240=3120?j3）阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T?課程設(shè)計(jì)論文- 10 -由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度 k 受結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為?了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 T 。?一般可按下式初選：T =(0.06～0.17)T (2-?emax7)取 T = 0.1T = 12N·m?emax4）預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 Tn減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明，T 增加，共振頻率將向減小n頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。但是 T 不應(yīng)大于 T ，否則在反向工作時(shí)，扭n?轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取 T = (0.05～0.15)T emax(2-8)取 T = 0.1T =12N·mnemax5）減振彈簧的位置半徑 R 0R0 的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取 R =(0.60～0.75)d/2 (2-10)0R0 = 0.60d/2 = 37.5 mm 6）減振彈簧個(gè)數(shù) Z jZ 參照表 6-1 選取。j表 6-1 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取摩擦片外徑 D/mm 225～250 250～325 325～350 >350Z j 4～6 6～8 8～10 >10摩擦片外徑 D = 198mm，選取 Z =4j7）減振彈簧總壓力 F ?當(dāng)限位銷與從動(dòng)盤轂之間的間隙 或 被消除，減震彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到1?2最大值 T 時(shí)，減震彈簧受到的壓力 F 為j ?F = T /R = 240000Nmm/37.5 = 6400 N (2-11)?j0課程設(shè)計(jì)論文- 11 -8）極限轉(zhuǎn)角 j?本次設(shè)計(jì) 取 10°。j6.1.3 扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì)1）取彈簧鋼絲直徑 d=3mm2）彈簧指數(shù)比 c=63）曲度系數(shù) K’=1.254）彈簧中徑 Dm=18mm5）外徑 D=Dm+d=21mm6）彈簧總?cè)?shù) n=i+1.57）工作負(fù)荷下變形 f=P/K=308）n=i+1.5=4.79)△f=1.510) =(n-0.5)d+f+△f+0.2=99.211.H= -f=300H0H表 6-2 壓簧的計(jì)算公式表課程設(shè)計(jì)論文- 12 -6.2 從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì)6.2.1 從動(dòng)盤轂從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的遲鈍可根據(jù)摩擦片的外徑 D 與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 T 由表 3-1 選取。maxe表 6-2 從動(dòng)盤轂花鍵的尺寸花鍵尺寸摩擦片外徑 D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T /(N·m)maxe齒數(shù) n 外徑 D’/mm內(nèi)徑 d’/mm齒厚t/mm有效齒長(zhǎng) l/mm擠壓應(yīng)力/MPac?160 49 10 23 18 3 20 9.8180 69 10 26 21 3 20 11.6200 108 10 29 23 4 25 11.1225 147 10 32 26 4 30 11.3250 196 10 35 28 4 35 10.2280 275 10 35 32 4 40 12.5300 304 10 40 32 5 40 10.5325 373 10 40 32 5 45 11.4350 471 10 40 32 5 50 13.0本次設(shè)計(jì) D = 198mm ，T = 120 N·m 故選擇花鍵類型為：maxe課程設(shè)計(jì)論文- 13 -花鍵尺寸摩擦片外徑 D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T /(N·m)maxe齒數(shù) n 外徑 D’/mm內(nèi)徑 d’/mm齒厚t/mm有效齒長(zhǎng) l/mm擠壓應(yīng)力/MPac?200 120 10 32 26 4 30 11.36.2.2 從動(dòng)片的設(shè)計(jì)從動(dòng)盤對(duì)離合器工作性能影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下要求：1)從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。2) 從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈性，使離合器結(jié)合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，以減小磨損。3)應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。6.2.3 摩擦片的設(shè)計(jì)摩擦片應(yīng)滿足以下要求：1)摩擦因數(shù)較高且穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對(duì)其影響要小2)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性3)密度要小，以減少?gòu)膭?dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。4)熱穩(wěn)定性要好5)磨合性要好，不至刮傷飛輪和壓盤表面6.3 離合器蓋總成的設(shè)計(jì)6.3.1 離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：1)應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時(shí)的分離行程，減小壓盤升程，嚴(yán)重時(shí)使摩擦面不能徹底分離。2)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響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(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過(guò)高，可在離合器蓋上開(kāi)較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。乘用車離合器蓋一般用 08、10 鋼等低碳鋼板。6.3.2 壓盤的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文- 14 -對(duì)壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求:1)壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量,以增大熱容量，減小溫，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。2)壓盤應(yīng)具有較大剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為15～25 mm 。3)與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于 15～20 g·cm 。4)壓盤高度 (從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離)公差要小。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 170～227HBS。6.4 壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇取溫升 t=10 t = = = 10 ℃ mcW?0.5694.81?m = = = 1.375 kg (3-1)?V22(.0.5)78h??所以 h=6取 h=15 為鑄鐵密度，取 7800 kg/m ，V 為壓盤估算面積?3式中，t 為壓盤溫升(℃), 不超過(guò) 8～10℃；c 為壓盤的比熱容，鑄鐵： c=481.4 J/(kg·℃) ；m 為壓盤質(zhì)量(kg)；γ 為傳到壓盤的熱量所占的比例，對(duì)單片離合器壓盤.參考文獻(xiàn)[1] 紀(jì)名剛，陳國(guó)定，吳立言 機(jī)械設(shè)計(jì) 第 8 版 高等教育出版社 2006 年 [2] 鞏云鵬,田萬(wàn)祿,張祖立 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 第 1 版 東北大學(xué)出版社 2000 年 [3] 王望予 汽車設(shè)計(jì) 第 4 版 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年 [4] 陳家瑞 汽車構(gòu)造(下冊(cè)) 第 2 版 機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 劉惟信 汽車設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 第 1 版 清華大學(xué)出版社[6] 徐安石 江發(fā)潮編著 汽車離合器 清華大學(xué)出版社 課程設(shè)計(jì)論文- 15 -