畢業(yè)設(shè)計--2t載貨汽車離合器設(shè)計

1、<p>　　隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，現(xiàn)代化交通工具的使用越來越廣泛，而汽車就占很大一部分。相應(yīng)的，對于汽車的大量使用以及人們越來越高的要求，汽車的設(shè)計生產(chǎn)加工的技術(shù)要求也就必須有提高，否則就會被社會所淘汰。</p><p>　　我這次畢業(yè)設(shè)計的課題是汽車的離合器的設(shè)計。離合器的設(shè)計主要分為十個方面，包括緒論、離合器的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、離合器基本參數(shù)及尺寸選擇、離合器基本參數(shù)的優(yōu)化、離合器從動

2、盤設(shè)計、離合器壓盤和離合器蓋設(shè)計、離合器的分離裝置設(shè)計、圓柱螺旋彈簧設(shè)計、扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計、離合器操縱機構(gòu)的設(shè)計。</p><p>　　本次設(shè)計是在***教授的指導(dǎo)下完成的。設(shè)計從2010年3月20日開始，歷時近3個月，經(jīng)歷了資料收集、設(shè)計方案論證及確定、圖紙設(shè)計、說明書編寫等過程。在這期間，我共完成手工圖A0一張，電腦繪圖A0一張，A2四張，二萬字說明書一份。這次設(shè)計在機械設(shè)計與制造工藝等方面得到了鍛煉，進一步

3、鞏固了專業(yè)知識，是大學(xué)四年所學(xué)知識的一次檢驗和總結(jié)。</p><p>　　由于時間倉促及本人水平限制以及空間立體感不足，本設(shè)計必定存在諸多不足，望各位老師同學(xué)批評指正，提出寶貴意見。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 汽車離合器的發(fā)展</p><p>　　根據(jù)德國出版的2003年汽

4、車年鑒，2002年世界各國114家汽車公司所生產(chǎn)的1864款乘用車中，手動機械變速器車款數(shù)為1337款；在我國，乘用車中自動擋車款式只占全國平均數(shù)的26.53%；若考慮到商用車中更是多數(shù)采用手動變速器，手動擋汽車目前仍然是世界車款的主流（當(dāng)然不排除一些國家或地區(qū)自動擋式車款是其主流產(chǎn)品）。至于未來，考慮到傳動系由MT向自動傳動系過渡，采用AMT技術(shù)其產(chǎn)品改造較為容易，因此AMT技術(shù)是自動傳動系統(tǒng)有力的競爭者。可以說，從目前到將來離合器這

5、一部件將會伴隨著內(nèi)燃機一起存在，不可能在汽車上消失。</p><p>　　在早期研發(fā)的離合器機構(gòu)中，錐形離合器最成功。他的原型設(shè)計曾在1889年德國戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼質(zhì)車輪的小汽車上，它是將發(fā)動機飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動件。采用錐體離合器的方案一直沿用到20世紀20年代中葉，對當(dāng)時來說，錐形離合器的制造比較容易，摩擦面易修復(fù)。它的摩擦材料曾用過驢毛帶、皮革帶等。那是也曾出現(xiàn)過蹄-鼓式離合器代替錐形離合器

6、，其結(jié)構(gòu)形式有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面。蹄-鼓式離合器用的摩擦元件為木塊、皮革帶等，蹄-鼓式離合器的重量較錐形離合器輕。無論錐形離合器或蹄-鼓式離合器，都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主、從動見根本無法分離的自鎖現(xiàn)象。</p><p>　　現(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。多片離合器最主要的優(yōu)點是，在汽車起步時離合器的接合比較平順，無沖擊。早起設(shè)計中，多片按成對布置設(shè)

7、計，一個鋼盤片對著一青銅盤片。采用純粹的金屬對金屬的摩擦副，把它們浸在油中工作，能達到更滿意的性能。</p><p>　　浸在油中的盤片式離合器，盤子直徑不能太大，以避免在高速時把油甩掉。此外有野容易把金屬盤片粘住，不易分離。</p><p>　　石棉基摩擦材料的引入和改進，使得盤片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩，能耐受更高的溫度。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可以用較小的摩擦面積，因而可以減

8、少摩擦片數(shù)，這是有多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。</p><p>　　早期單片干式離合器有與錐形離合器先類似的問題，即離合器接合時不夠平順。但是由于單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊散熱量好，轉(zhuǎn)動慣量小所以以內(nèi)燃機為動力的汽車經(jīng)常采用它，尤其是成功開發(fā)了價格便宜的沖壓件離合器蓋以后更是如此。</p><p>　　第一次世界大戰(zhàn)后初期，單片離合器的從動盤金屬片上沒有摩擦面片，摩擦面片是貼附在主動件飛

9、輪和壓盤上，彈簧布置在中央，通過杠桿放大后作用在壓盤上。后來改用多個直徑較小的彈簧（一般至少6個），沿著圓周布置直接壓在壓盤上，成為現(xiàn)今最為通用的螺旋彈簧布置方法。這種布置在設(shè)計上帶來了實實在在的好處，是壓盤上彈簧的工作壓力分布更均勻，并減小里軸向尺寸。</p><p>　　隨著人們對汽車舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷改進，乘用車上愈來愈多地采用雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減震器，能更有效地降低傳動系噪聲。&

10、lt;/p><p>　　近年來濕式離合器在技術(shù)上不斷改進，在國外某些重型牽引汽車和自卸汽車上有開始采用多片濕式離合器。與干式離合器相比，由于用油泵進行強制冷卻的結(jié)果，摩擦表面溫度較低（不超過93°），因此起步時長時間打滑不至于的燒損摩擦片。據(jù)報道這種離合器有著良好的起步能力，其使用壽命可達干式離合器的5-6倍。</p><p>　　1.2 離合器的功用</p><

11、p>　　離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車用活塞式發(fā)動機不能帶負荷啟動，它必須先在空負荷下啟動，然后再逐漸加載。發(fā)動機啟動后，得以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300～500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個運轉(zhuǎn)著的發(fā)動機，要帶一個靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。因為如果是突然的剛性連接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發(fā)動機熄火。所以離合器可使發(fā)動機與傳動系逐漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動機

12、加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時，汽車便由靜止開始緩慢地平穩(wěn)起步了。</p><p>　　雖然利用變速器的空檔，也可以實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系的分離。但變速器在空檔位置時，變速器內(nèi)的主動齒輪和發(fā)動機還是連接的，要轉(zhuǎn)動發(fā)動機，就必須和變速器內(nèi)的主動齒輪一起拖轉(zhuǎn)，而變速器內(nèi)的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中，拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的。尤其在寒冷季節(jié)，如沒有離合器來分離發(fā)動機和傳動系，發(fā)動機起動是很困難的。所以離合器的第

13、二個功用，就是暫時分開發(fā)動機和傳動系的聯(lián)系，以便于發(fā)動機起動。</p><p>　　汽車行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開嚙合和進入嚙合。如在脫檔時，由于原來嚙合的齒面壓力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時分離傳動系，即能便利脫檔。同時在掛檔時，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時又需要離合器暫時分開

14、傳動系，以便使與離合器主動齒輪聯(lián)結(jié)的質(zhì)量減小，這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。</p><p>　　離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車緊急制動時，傳動系受到很大的慣性負荷，此時由于離合器自動打滑，可避免傳動系零件超載損壞，起保護作用。</p><p>　　1.3 離合器的工作原理</p><p>　　離合器由主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)、分離機構(gòu)和操縱

15、機構(gòu)五部分組成。</p><p>　　離合器主動部分包括飛輪4(如圖1.1 所示)、離合器蓋6 和壓盤5。飛輪用螺栓與曲軸1 固定在一起，離合器蓋通過螺釘固定在飛輪后端面上，壓盤與離合器蓋通過傳動片連接。這樣，只要曲軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機發(fā)出的動力便經(jīng)飛輪、離合器蓋傳至壓盤，使它們一起旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　離合器從動部分由裝在壓盤和飛輪之間的兩面帶摩擦襯片17的從動盤3和從動軸2組成。從動盤

16、通過內(nèi)花鍵孔與從動軸滑動配合。從動軸前端用軸承18 支承在曲軸后端中心孔中，后端支承在變速器殼體上并伸入變速器。離合器的從動軸通常又是變速器的輸入軸。</p><p>　　離合器壓緊機構(gòu)由若干沿圓周均勻布置的螺旋彈簧16 組成，它們裝于壓盤和離合器蓋之間，用來對壓盤產(chǎn)生軸向壓緊力，將壓盤壓向飛輪，并將從動盤夾緊在壓盤和飛輪之間。</p><p>　　離合器分離機構(gòu)由分離撥叉11、分離套筒和

17、分離軸承9、分離杠桿7、回位彈簧10等組成。它們同離合器主從動部分及壓緊裝置一起裝于離合器殼(飛輪殼)內(nèi)。分離杠桿中部支承在裝于離合器蓋的支架上，外端與壓盤鉸接，內(nèi)端處于自由狀態(tài)。分離軸承壓裝在分離套筒上，分離套筒松套在從動軸的軸套上。分離撥叉是中部帶支點的杠桿，內(nèi)端與分離套筒接觸，外端與拉桿鉸接。</p><p>　　圖1.1 離合器結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖</p><p>　　1—曲軸

18、 2—從動軸 3—從動盤 4—飛輪 5—壓盤 6—離合器蓋 7—分離杠桿 8—彈簧 9—分離軸承 10、15—復(fù)位彈簧 11—分離撥叉 12—踏板 13—拉桿 14—調(diào)節(jié)叉 16—壓緊彈簧 17—從動盤摩擦片 18—軸承</p><p>　　離合器操縱機構(gòu)由離合器踏板12、拉桿13、拉桿調(diào)節(jié)叉14及復(fù)位彈簧15等組成。離合器踏板中部鉸接在車架(或車身)上，一端與拉桿鉸接。它們裝在離

19、合器殼外部。</p><p>　　(1)接合狀態(tài) 離合器處于接合狀態(tài)時，踏板12(見圖13.1)未被踩下，處于最高位置，分離套筒被回位彈簧10拉到后極限位置，分離杠桿7內(nèi)端與分離軸承9之間存在間隙?(離合器自由間隙)，壓盤5 在壓緊彈簧16 作用下將從動盤壓緊在飛輪上，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩即經(jīng)飛輪及壓盤通過兩個摩擦面?zhèn)鹘o從動盤，再經(jīng)從動軸2傳給變速器。</p><p>　　(2) 分離過程 需要分

20、離離合器時，只要踏下離合器踏板，拉桿拉動分離叉，分離叉內(nèi)端推動分離套筒、分離軸承首先消除離合器自由間隙?；然后推動分離杠桿內(nèi)端向前移動，分離杠桿外端便拉動壓盤向后移動，解除對從動盤的壓緊力，摩擦作用消失，中斷動力傳遞。</p><p>　　(3) 接合過程 當(dāng)需要恢復(fù)動力傳遞時，緩慢抬起離合器踏板，分離軸承減小對分離杠桿內(nèi)端的壓力；壓盤在壓緊彈簧的作用下向前移動，并逐漸壓緊從動盤，接觸面間的壓力逐漸增大，相應(yīng)的摩

21、擦力矩也逐漸增大。 當(dāng)飛輪、壓盤和從動盤接合還不緊密時，主、從動部分可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨著飛輪、壓盤和從動盤壓緊程度的逐步加大，離合器主、從動部分轉(zhuǎn)速也漸趨相等，直至離合器完全接合而停止打滑，結(jié)合過程結(jié)束。</p><p>　　2 離合器的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計</p><p>　　車離合器大多是盤形摩擦離合器，按其從動盤的數(shù)目可分為單片、雙片和多片三類；根據(jù)壓緊彈簧布置形式不同

22、，可以分為圓周布置、中央布置和斜向布置等形式；根據(jù)使用的壓緊彈簧不同，可以分為圓柱螺旋彈簧、圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧離合器；根據(jù)分離時所受作用力的方向不同，又可以分為推式和拉式兩種形式。</p><p>　　2.1 摩擦片的選擇</p><p>　　單片離合器因為結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車和中、小型貨車

23、，因此該設(shè)計選擇單片離合器。</p><p>　　2.2 從動盤數(shù)的選擇</p><p>　　對轎車和輕型、微型貨車而言，發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸允許的條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動盤。單片離合器機構(gòu)簡單、尺寸緊湊，散熱良好、維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能夠保證分離徹底、接合平順。 </p><p>　　雙片離合器與單片離合器相比

24、較，由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，徑向尺寸小，踏板力較小，另外接合比較平順。但是中間壓盤通風(fēng)散熱不良，兩片起步負載不均勻，因而容易燒壞摩擦片，分離也不夠徹底。這種結(jié)構(gòu)一般用在傳遞轉(zhuǎn)矩較大且徑向尺寸受到限制的場合。</p><p>　　多片離合器多為濕式，它有分離不徹底、軸向尺寸和質(zhì)量大等缺點，以往主要用于行星齒輪變速器換擋機構(gòu)中。但是它也有接合平順柔和、摩擦表面濕度較低、磨

25、損較小、使用壽命長等優(yōu)點，主要應(yīng)用于重型牽引車和自卸車上。</p><p>　　經(jīng)過分析比較，該設(shè)計是2噸貨車，屬于輕型汽車，所以在設(shè)計中考慮用單片離合器，即該離合器只設(shè)有一片從動盤。</p><p>　　2.3 壓緊彈簧和布置形式的選擇</p><p>　　周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，因此應(yīng)用較為廣泛。此結(jié)構(gòu)中彈簧壓力直

26、接作用于壓盤上。為了保證摩擦片上壓力均勻，壓緊彈簧的數(shù)目不應(yīng)該太少，要隨摩擦片直徑的增大而增多，而且應(yīng)當(dāng)是分離杠桿的倍數(shù)。壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火，且當(dāng)發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速很高時，周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力隨之降低。一般輕型貨車和轎車都采用這種離合器</p><p>　　由于本次設(shè)計的是2噸輕型貨車，我們決定采用周至圓柱螺旋彈簧</p><p

27、>　　2.4 壓盤的驅(qū)動方式</p><p>　　壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊—窗孔式、銷釘式、鍵塊式和傳動片式多種。前兩種的共同缺點是在聯(lián)接件之間都有間隙，在驅(qū)動中將產(chǎn)生沖擊和噪音，而且在零件相對滑動中有摩擦和磨損，降低了離合器的傳動效率。傳動片式是近年來廣泛采用的結(jié)構(gòu)，沿周向布置的三組或四組鋼帶傳動片兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘或螺栓聯(lián)接，傳動片的彈性允許其作軸向移動。當(dāng)發(fā)動機驅(qū)動時，鋼帶受拉；當(dāng)拖動發(fā)動

28、機時，鋼帶受壓。此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對中性好，使用平衡性好，使用可靠，壽命長。但反向承載能力差，汽車反拖時易折斷傳動片，故對材料要求較高，一般采用高碳鋼。綜合比較，因為傳動片式其綜合性能相對好些，所以在設(shè)計中首先選擇該種驅(qū)動方式。</p><p>　　2.5 離合器的散熱通風(fēng)</p><p>　　試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤工作表面超過°C時摩擦片磨損劇

29、烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時溫度一般在°C以下。在特別頻繁的使用下，壓盤表面的瞬時溫度有可能達到。過高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(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)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(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。</p>

30、<p>　　3 離合器基本參數(shù)及尺寸選擇</p><p>　　摩擦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)摩擦定律可以表示為</p><p><b>　　（ a ）</b></p><p>　　式中，為靜摩擦力矩；f為摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，計算時一般取0.25~0.30；F為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力

31、；為摩擦片的平均摩擦半徑；Z為摩擦面數(shù)，是從動盤數(shù)目的兩倍。在該設(shè)計中，f取0.3，Z取2。</p><p>　　假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有</p><p>　　F= （ b ）</p><p>　　式中，為摩擦面單位壓力，A為一個摩擦面的面積；D為摩擦片外徑；d為摩擦片內(nèi)徑。</p><p>　　摩

32、擦片的平均摩擦半徑根據(jù)壓力均勻的假設(shè)，可以表示為</p><p>　　= （ c ）</p><p>　　當(dāng)d/D≥0.6時，可相當(dāng)準確地由下式計算</p><p>　　=（D+d）/4 （ d ）</p><p>　　將式（ b ）、式（ c

33、 ）代入式 （ a ）得</p><p><b>　　（ e ）</b></p><p>　　式中，c為摩擦片內(nèi)外徑之比，c=d/D，一般在0.53~0.70之間</p><p>　　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)計時應(yīng)該大于發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，即</p><p>　　=βT

34、 （ f ）</p><p>　　式中，T為發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩；β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，β必須大于1。</p><p>　　由此可得出，離合器的基本參數(shù)主要有性能參數(shù)β和，尺寸參數(shù)D和d以及摩擦片厚度b。</p><p>　　3.1 離合器后備系數(shù)β的確定</p&

35、gt;<p>　　后備系數(shù)β是離合器設(shè)計時用到的一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。在選擇β時，應(yīng)該考慮到以下幾點：</p><p>　　(1)摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　(2)要防止離合器滑磨過大。</p><p>　　(3)要能防止傳動系過載。</p><

36、;p>　　顯然，為可靠傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大，β不宜選取太小；為使離合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便，β不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動機后備功率較大、使用條件較好時，β可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車時，為了提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；貨車總質(zhì)量越大，β也應(yīng)該選取得越大；采用柴油機時，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機大些；發(fā)動機缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小，β可選取小些；膜

37、片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的β值應(yīng)該大于單片離合器。</p><p>　　各類汽車β值的取值范圍通常為：</p><p>　　轎車和微型、輕型貨車 β=1.20~1.75</p><p>　　中型和重型貨車

38、 β=1.50~2.25</p><p>　　越野車、帶拖掛的重型汽車和牽引汽車 β=1.80~4.00</p><p>　　3.2 單位壓力的確定</p><p>　　單位壓力對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時應(yīng)該考慮離合器的工作條件，發(fā)動機后備功率大小，摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量

39、和后備系數(shù)等因素。離合器使用頻繁，發(fā)動機后備系數(shù)較小時，應(yīng)該取小些；當(dāng)摩擦片外徑較大時，為了降低摩擦片外緣處的熱負荷，應(yīng)該取小些；后備系數(shù)較大時，可以適當(dāng)增加。</p><p>　　當(dāng)摩擦片采用不同材料時，按下列范圍選?。?lt;/p><p>　　石棉基材料 =0.10~0.35MPa</p><p>　　粉

40、末冶金材料 =0.35~0.60MPa</p><p>　　金屬陶瓷材料 =0.70~1.50MPa</p><p>　　在該設(shè)計中，摩擦片材料選擇是石棉基材料，故取0.20MPa。</p><p>　　3.3 摩擦片外徑D、內(nèi)徑d和厚度b</p

41、><p>　　磨擦片外徑是離合器的基本尺寸,它關(guān)系到離散合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命,它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定的關(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(dāng)按發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩（N·m）來選定D時，有下列公式，可作參考：</p><p>　　式中，系數(shù)A反映了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對D的影響，可參考下列范圍：</p><p><

42、b>　　小轎車A=47</b></p><p>　　一般載貨汽車A=36（單片）或A=50（雙片）</p><p>　　自卸車或使用條件惡劣的載貨汽車A=19</p><p>　　在本設(shè)計中，A=36，=156.8N·m，發(fā)動機的額定功率=55Kw,</p><p>　　代入數(shù)據(jù)計算得D=208.7mm,根據(jù)表3.

43、3離合器磨擦片尺寸系列和參數(shù)選取</p><p>　　D=225,d=150,h=3.5,c=d/D=0.667, =0。703，單面面積為221，由公式</p><p><b>　　計算得</b></p><p>　　表3.1 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)（即GB1457—74）</p><p>　　4 離合器基本參數(shù)的

44、優(yōu)化</p><p>　　在設(shè)計離合器的時候，首先就是要確定離合器的性能參數(shù)和尺寸參數(shù)，這些參數(shù)的變化影響離合器的結(jié)構(gòu)尺寸和工作性能；其次，在確定了基本參數(shù)以后，必然要對參數(shù)進行優(yōu)化處理。---</p><p><b>　　1、設(shè)計變量</b></p><p>　　后備系數(shù)β可由式（ a ）和（ f ）確定，可以看出β取決于離合器工作壓力F和離

45、合器的主要尺寸參數(shù)D和d。</p><p>　　單位壓力可以由式（ b ）確定，也取決于F和D以及d。因此離合器基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計變量選為</p><p>　　[ ]=[F D d]</p><p><b>　　2、目標函數(shù)</b></p><p>　　離合器基本參數(shù)優(yōu)化設(shè)計追求的目標是在保證離合器性能要求條件

46、下，使其結(jié)構(gòu)尺寸盡可能小，即目標函數(shù)為</p><p><b>　　3、約束條件</b></p><p>　　1）摩擦片的外徑D（mm）的選取應(yīng)該使最大圓周速度不超過65~70m/s，即</p><p>　　≤65~70m/s （ i ）</p><p>　　式中，為摩擦片最大圓周速度（m/s）；為

47、發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速（r/min）。</p><p>　　2）摩擦片的內(nèi)外徑比c應(yīng)該在0.53~0.70范圍內(nèi)，即</p><p>　　0.53≤c≤0.70</p><p>　　3）為保證離合器可靠傳遞轉(zhuǎn)矩，并防止傳動系過載，不同車型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍β為1.2~4.0，即</p><p><b>　　1.2≤β≤4.0&l

48、t;/b></p><p>　　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2約50mm，即</p><p><b>　　d＞2+50</b></p><p>　　5）為反映離合器傳遞轉(zhuǎn)矩并保護過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即</p><p><b>　?。?j

49、 ）</b></p><p>　　式中，為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·m/mm）；為其允許值（N·m/mm），按下表選取。</p><p>　　6）為降低離合器滑磨時的熱負荷，防止摩擦片損傷，單位壓力對于不同車型，根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，最大范圍為0.10~1.50MPa，即</p><p>　　0.10 MPa≤≤1.5

50、0MPa</p><p>　　7）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，每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即</p><p><b>　?。?k ）</b></p><p>　　式中，ω為單位摩擦面積滑磨功（J/mm）；[ω]為其許用值（J/mm），對于轎車：[ω]=0.40J/mm，對于輕型貨車：[

51、ω]=0.33 J/mm，對于重型貨車：[ω]=0.25 J/mm；W為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（J），可以根據(jù)下式計算</p><p><b>　?。?l ）</b></p><p>　　式中，為汽車總質(zhì)量（kg）；為輪胎滾動半徑（m）；為起步時所用變速器擋位的傳動比；為主減速器傳動比；為發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min），計算時貨車取1500r/min。&l

52、t;/p><p>　　5 從動盤的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計</p><p>　　5.1 從動盤結(jié)構(gòu)介紹</p><p>　　在現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動盤,用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振,緩和沖擊,減少噪聲,提高傳動系統(tǒng)零件的壽命,改善汽車行使的舒適性,并使汽車平穩(wěn)起步。從動盤主要由從動片，從動盤轂，，摩擦片等組成，由下圖4.1可以看出，摩擦片1，13分別用鉚釘14，15

53、鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動片鉚在一起。從動片5用限位銷7和減振12鉚在一起。這樣，摩擦片，從動片和減振盤三者就被連在一起了。在從動片5和減振盤12上圓周切線方向開有6個均布的長方形窗孔，在在從動片 和減振盤之間的從動盤轂8法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧11，以便三者彈性的連接起來。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動片和從動盤轂之間還裝有減振摩擦片6，9。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振

54、動時，從動片及減振盤相對從動盤轂發(fā)生來回轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)能量會很快被減振摩擦片的摩擦所吸收。</p><p>　　圖5.1 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤 </p><p>　　1，13—摩擦片；2，14，15—鉚釘；3—波形彈簧片；4—平衡塊；5—從動片；6，9—減振摩擦；7—限位銷；8—從動盤轂；10—調(diào)整墊片；11—減振彈簧；12—減振盤</p><p>

55、;<b>　　5.2 從動盤設(shè)計</b></p><p>　　從動盤總成主要由摩擦片、從動片、減振器和花鍵轂等組成。從動盤對離合器工作性能影響很大，應(yīng)滿足如下設(shè)計要求：</p><p>　　1）轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡量小，以減小變速器換擋時輪齒間的沖擊。</p><p>　　2）應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，減少磨損。

56、</p><p>　　3）應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動系共振，并緩和沖擊。</p><p>　　為了使從動盤具有軸向彈性，常用的方法有：</p><p>　　1）在從動盤上開“T”形槽，外緣形成許多扇形，并將扇形部分沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。兩側(cè)的摩擦片則分別鉚在每相隔一個的扇形上?！癟”形槽還可以減小由于摩擦發(fā)熱而引起的從動片翹曲變形。這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在貨車

57、上。</p><p>　　2）將扇形波形片的左、右凸起段分別與左、右側(cè)摩擦片鉚接。由于波形片比從動片薄，故這種結(jié)構(gòu)軸向彈性較好，轉(zhuǎn)動慣量小，適宜于高速旋轉(zhuǎn)，主要應(yīng)用于轎車和輕型貨車。</p><p>　　3）利用階梯形鉚釘桿的細段將成對波形片的左片鉚在左側(cè)摩擦片上，并交替地把右片鉚在右側(cè)摩擦片上。這種結(jié)構(gòu)彈性行程大，彈性特性較理想，可使汽車起步極為平順。它主要應(yīng)用于中、高級轎車。</

58、p><p>　　4）將靠近飛輪的左側(cè)摩擦片直接鉚合在從動片上，只在靠近壓盤側(cè)的從動片鉚有波形片，右側(cè)摩擦片用鉚釘與波形片鉚合。這種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動慣量大，但強度較高，傳遞轉(zhuǎn)矩能力大，主要應(yīng)用于貨車上，尤其是重型貨車。</p><p>　　離合器摩擦片在性能上應(yīng)滿足如下要求：</p><p>　　1）摩擦因數(shù)較高且較穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對其影響要小。</

59、p><p>　　2）有足夠的機械強度和耐磨性。</p><p>　　3）密度要小，以減少從動盤轉(zhuǎn)動慣量。</p><p>　　4）熱穩(wěn)定性好，在高溫下分離出的粘合劑少，無味，不易燒焦。</p><p>　　5）磨合性能好，不致刮傷飛輪和壓盤表面。</p><p>　　6）接合時應(yīng)平順而不生產(chǎn)“咬合”或“抖動”現(xiàn)象。<

60、/p><p>　　7）長期停放后，摩擦面間不發(fā)生“粘著”現(xiàn)象。</p><p>　　5.2.1 從動片的選擇和設(shè)計</p><p>　　設(shè)計從動片時，為了減輕其重量，并使其質(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。離合器從動盤轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，慣性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，因

61、此為了減小轉(zhuǎn)動慣量以減輕變速器換擋時的沖擊，從動片一般都做得很薄，通常用1.3~2.0厚的鋼板沖制而成。為了進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0.65~1.0，使其質(zhì)量分布更加靠近旋轉(zhuǎn)中心。</p><p>　　為了離合器接合平順，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)。這樣，在離合器的接合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的。圖5.2中示出了從動盤軸向

62、彈性結(jié)構(gòu)和蓋總成壓簧在離合器接合過程 5.2 加緊載荷變化曲線</p><p>　　中摩擦面上加緊載荷的變化曲線。</p><p>　　具有軸向彈性的從動片有以下3種結(jié)構(gòu)形式：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。</p><p>　　圖 5.3 整體式彈性從動片</p><p>　　1-從動片；2-摩擦片；

63、3-鉚釘</p><p>　　整體式彈性從動片如圖5.3所示，能達到軸向彈性的要求，其優(yōu)點是生產(chǎn)效率高，但其缺點是很難保證每一片扇形部分的剛度完全一致。</p><p>　　圖 5.4 分開式彈性從動片</p><p>　　1-波形彈簧；2、6-摩擦片；3-摩擦片鉚釘；4-從動片；5-波形彈簧鉚釘</p><p>　　分開式彈性從動片如圖5

64、.4所示，可以消除整體式彈性從動片的缺點，但是對制造、裝配等要求較高，制造成本較高，一般用于小轎車上。</p><p>　　圖 5.5 組合式彈性從動片</p><p>　　1-從動片；2-摩擦片鉚釘3-波形彈簧鉚釘；4-摩擦片；5-波形彈簧片</p><p>　　載貨汽車上則經(jīng)常采用組合式彈性從動片如圖5-4所示，在這種構(gòu)造中，靠壓盤一側(cè)的從動片1上鉚有波形彈簧

65、片5，摩擦片4用鉚釘2鉚在波形彈簧5上；靠近飛輪一側(cè)無波形彈簧片，摩擦片直接鉚在從動盤1上。為保證從動片的彈性作用，波形彈簧片的壓縮行程可取0.8~1.1之間，至少不應(yīng)小于0.6。</p><p>　　這里選用組合式彈性從動片，從動片外徑225，厚1.5，外緣磨薄至0.8，選用0.7厚波形彈簧片，波形彈簧片壓縮行程1.0，摩擦片厚3.5。</p><p>　　5.2.2 從動盤轂的設(shè)計&l

66、t;/p><p>　　從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受發(fā)動機傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對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)動機的最大轉(zhuǎn)矩Temax按國標GB1144－74選取。</p><p>　　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、4

67、0Cr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，可采用鍍鉻工藝：對減振彈簧窗口及從動片配合，應(yīng)進行高頻處理。</p><p>　　花鍵選取后應(yīng)進行擠壓應(yīng)力σj（MPa）及剪切應(yīng)力τj（MPa）的強度校核：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p&

68、gt;<p>　　式中，z為從動盤轂的數(shù)目；其余參數(shù)見表（5-1）。</p><p>　　表5.1 離合器從動盤轂花鍵尺寸系列</p><p>　　從動盤轂和變速器第1軸的花鍵集接合方式，眼下都是采用齒測定心的舉矩形花鍵，結(jié)構(gòu)形狀如圖5-5所示?；ㄦI之間為動配合，在離合器分離和接合過程中，從動盤轂?zāi)軌蛟诨ㄦI軸上自由滑動。我國生產(chǎn)的離合器，其從動盤花鍵多用SAE標準，有關(guān)尺寸見

69、表5-2</p><p>　　圖5.6 從動盤轂花鍵</p><p>　　表 5.2 SAE矩形花鍵尺寸系列</p><p>　　根據(jù)摩擦片的外徑D=225mm與發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩Temax=156.8 N·m，由表4-1查得n=10，D′=32mm，d′=26mm，b=4mm，l=30mm，σj=11.5Mpa。</p><p>

70、;　　花鍵選取SAE標記下面進行擠壓應(yīng)力（）及剪切應(yīng)力（）的強度校核：</p><p>　　σj=6.01MPa<[σj]=11.8 MPa。</p><p>　　τj=9.02 MPa < [τj]=15 MPa。</p><p>　　所以，所選花鍵尺寸能滿足使用要求</p><p>　　5.2.3摩檫片的材料選取及與從動片的固

71、緊方式</p><p>　　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，根據(jù)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：</p><p>　　（1）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)的影響小。</p><p>　?。?）要有足夠的耐磨性，尤其在高溫時應(yīng)耐磨。</p><p>　?。?）要有足

72、夠的機械強度，尤其在高溫時的機械強度應(yīng)較好</p><p>　?。?）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</p><p>　?。?）磨合性能要好，不致刮傷飛輪及壓盤等零件的表面</p><p>　?。?）油水對摩擦性能的影響應(yīng)最小</p><p>　　（7）結(jié)合時應(yīng)平順而無“咬住”和“抖動”現(xiàn)象</p>

73、<p>　　由以上的要求,目前車用離合器上廣泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐熱和化學(xué)穩(wěn)定性能比較好的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</p><p>　　左右。這種摩擦片的缺點是材料的性能不穩(wěn)定，溫度，滑磨速度及單位壓力的增加都將摩擦系數(shù)的下降和磨損的加劇。 所以目前正在研制具有傳熱性好、強度高、耐高溫、耐磨和較高摩擦系數(shù)（可達0.5左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。&

74、lt;/p><p>　　在該設(shè)計中選取的是石棉合成物制成的摩擦材料。固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用這種方法后，當(dāng)在高溫條件下工作時，黃銅鉚接有較高的強度，同時，當(dāng)釘頭直接與主動盤表面接觸時，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會加劇主動盤工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對摩擦系數(shù)的影響也較小。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優(yōu)點。</p><p>　　6 離

75、合器壓盤和離合器蓋設(shè)計</p><p>　　6.1 壓盤傳力方式的選擇</p><p>　　壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時，它和飛輪一起帶動從動盤轉(zhuǎn)動，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應(yīng)允許壓盤在離合器的分離過程中能自由的沿軸向移動。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鉚在離合器蓋上，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

76、是沿圓周布置。</p><p>　　圖 6.1 壓盤與飛輪的連接方式</p><p>　　（a）凸塊-窗孔式；（b）傳力銷式；（c）鍵槽-指銷式；（d）鍵齒式；（e）彈性傳力片</p><p>　　這幾種壓盤驅(qū)動方式有一個共同的缺點，即連接之間有間隙（如凸塊與窗孔之間的間隙約為0.2）這樣在傳動時產(chǎn)生沖擊和噪聲。且隨著接觸部分磨損的增加，間隙將增大，引起更大的沖擊

77、和噪聲，甚至可能引起凸塊跟部出現(xiàn)裂紋而出現(xiàn)早期的損壞。另外在離合器分離時，由于零件間的摩擦將降低離合器操縱機構(gòu)的效率。所以在選用時必須進行認真的校核。</p><p>　　彈性傳動片圖5-7（e）是由薄彈簧鋼帶沖壓制成，其一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，且多用3~4組（每組2~3片）沿圓周作切向布置以改善傳力片的受力狀況，這時當(dāng)發(fā)動機驅(qū)動時受力片受拉，當(dāng)拖動發(fā)動機時，傳力片受壓。這種傳動片驅(qū)動壓盤的

78、方式不僅消除了上述缺點，而且簡化了結(jié)構(gòu)，降低了對對裝備精度的要求且有利于壓盤的定中。</p><p>　　由于摩擦片的的尺寸在前面已經(jīng)確定，故壓盤的內(nèi)外徑也可因此而確定。</p><p>　　壓盤外徑D=225㎜ 壓盤內(nèi)徑d=150㎜</p><p>　　壓盤的厚度確定主要依據(jù)以下兩點：</p><p>　?。?）壓盤應(yīng)有足夠的質(zhì)量<

79、;/p><p>　　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，這種溫升更為嚴重。它不僅會引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴重時甚至?xí)鹉Σ疗蛪罕P的損壞。</p><p>　　由于用石棉材料制成的摩擦片導(dǎo)熱性很差，在滑磨過程

80、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。</p><p>　　（2）壓盤應(yīng)具有較大的剛度</p><p>　　壓盤應(yīng)具有足夠大的剛度，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。 </p><p>　　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15㎜

81、），但一般不小于10㎜</p><p>　　在該設(shè)計中，初步確定該離合器的壓盤的厚度為15㎜</p><p>　　6.2 壓盤及傳動片的材料選擇</p><p>　　壓盤通常采用灰鑄鐵，一般采用HT200、HT250、HT300，也有少數(shù)采用合金壓鑄件。在該設(shè)計中采用的是HT200。</p><p>　　傳動片的作用是在離合器接合時，離合器蓋

82、通過它來驅(qū)動壓盤共同旋轉(zhuǎn)，分離時，又可利用它的彈性來牽動壓盤軸向分離并使操縱力減小。由于各傳動片沿圓周均勻分布，它們的變形不會影響到壓盤的對中性和離合器的平衡。</p><p>　　傳動片常用3—4組，每組2—4片，每片厚度為0.5—1.0mm，一般由彈簧鋼帶65Mn制成。</p><p>　　6.3 壓盤性能校核</p><p>　　壓盤設(shè)計時，在初步確定壓盤厚度

83、以后，應(yīng)校核一次接合的溫升，它不應(yīng)超過8~10。若溫度過高就要適當(dāng)增加壓盤的厚度。</p><p>　　這里初步選擇厚度為15，HT200密度是7.0,此時壓盤的質(zhì)量初步估算是 =2.32,約取為3kg.</p><p><b>　　校核公式如下：</b></p><p>　　式中，為溫升，/；為滑磨功，；為分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比

84、：單片離合器壓盤， =0.50；雙片離合器壓盤，=0.25；雙片離合器中間壓盤，=0.50；為壓盤的比熱容，對于鑄鐵壓盤，=544.28；為壓盤的質(zhì)量，/。</p><p>　　根據(jù)汽車的總體設(shè)計知，輪胎的規(guī)格為10層7.50-15：斷面寬220，普通花紋D785，相應(yīng)氣壓0.1為5.3，標準輪輞6.0G，輪胎扁平率為0.75，則輪胎相應(yīng)的有效半徑通過下式計算得到</p><p>　　=2

85、20 75% + 1525.4）/2=355.5</p><p>　　主減速器傳動比的確定：</p><p><b>　　由于總體設(shè)計中</b></p><p>　　為傳動系效率對于豬減速器驅(qū)動橋的42的汽車取0.9,為空氣阻力系數(shù)，這里取0.8,為汽車正面投影面積（）1.9X2.1,</p><p><b>

86、　　代入數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　得：</b></p><p><b>　　=12.8</b></p><p>　　當(dāng)我們需要校核壓盤的最大溫升，需要求出其滑磨功</p><p>　　汽車整車質(zhì)量轉(zhuǎn)化為為相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動慣量，當(dāng)汽車起步時第一擋的傳動比根據(jù)有關(guān)資料定為3.5?？?/p>

87、由下式計算：</p><p><b>　　帶入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　L=21649.2J</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　6.3 離合器蓋的設(shè)計</p><p>　　離合器蓋一般都與飛輪固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機的一部分轉(zhuǎn)

88、矩。此外，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：</p><p><b>　?。?）離合器的剛度</b></p><p>　　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

89、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㎜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。</p><p>　　（2）離合器的通風(fēng)散熱</p><p>　　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。</p><p>　　圖6.2 離合器蓋的散熱通風(fēng)</p><p>　

90、?。?）離合器的對中問題</p><p>　　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，嚴重影響離合器的工作。</p><p>　　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.</p><p&g

91、t;　　7 離合器的分離裝置設(shè)計</p><p>　　7.1 分離桿的設(shè)計</p><p>　　7.1.1 分離杠桿結(jié)構(gòu)型式選擇</p><p>　　在離合器分離和接合過程中，踏板與壓盤之間運動聯(lián)系的最后環(huán)節(jié)為分離桿。周置螺旋彈簧離合器的分離桿數(shù)目采用3~6個。分離桿的結(jié)構(gòu)型式與壓緊彈簧的類型有著密切的關(guān)系，在采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的離合器中，分離桿的作用由膜片彈

92、簧的分離指來實現(xiàn)。而在中央彈簧離合器中，只有彈性桿而沒有分離桿一詞，廣義上來說，離合器分離時它已不在傳遞彈簧的工作壓力，故也可算著分離桿。</p><p>　　在沿圓周分布的圓柱螺旋彈簧離合器中常見的分離桿結(jié)構(gòu)有圖5-8中所示幾種型式</p><p>　　圖 7.1 離合器分離杠桿的結(jié)構(gòu)型式</p><p>　　如圖7.1（a）所示是過去BJ212等型汽車的離合器

93、中采用的分離桿結(jié)構(gòu)，它是鍛造后經(jīng)加工制成。</p><p>　　圖7.1（b）所示是一些重型汽車上采用的結(jié)構(gòu)。分離桿也是鍛造的。由于鉸接處全部采用了滾針軸承，具有摩擦損失小，傳動效率高的優(yōu)點。另外它的調(diào)整螺母在離合器蓋上，所以調(diào)整也比較方便。</p><p>　　圖7.1（c）所示是是解放牌CA10B型汽車離合器中采用的結(jié)構(gòu)。分離桿由鋼板沖壓制成，加工比較簡單，而且調(diào)整螺釘在分離桿外端，調(diào)

94、整也比較方便。但由于分離桿的中間支承在離合器蓋的窗口上，支承處的接觸面積比較小，容易磨損，而且在磨損以后，分離桿的位置將發(fā)生變化，工作時會發(fā)生響聲。另外，調(diào)整螺釘布置在分離桿外端，加大了壓盤尺寸，使離合器重量增加。</p><p>　　圖7.1（d）所示是中小型汽車上采用的結(jié)構(gòu)。這種被稱為擺動塊式的分離桿，如下圖7.2所示，也是由鋼板沖制而成的，結(jié)構(gòu)比較簡單。分離桿在壓盤上的支承方式也很簡單。此外，它還有磨損小、

95、調(diào)整方便等優(yōu)，所以目前中小型汽車上采用較多。</p><p>　　本次設(shè)計選擇擺動塊式分離桿。</p><p>　　7.1.2 分離杠桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計：</p><p>　　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，使分離不徹底。分離桿中加入加強板。</p><p>　　b.應(yīng)使分離杠

96、桿支承機構(gòu)與壓盤的驅(qū)動機構(gòu)在運動上不發(fā)生干涉。</p><p>　　c.為了保證離合器分離時分離軸承能同時壓緊所有的分離桿，使每個分離桿受力均勻，并使壓盤不致產(chǎn)生偏斜，造成離合器分離不徹底和接合過程中離合器的抖動現(xiàn)</p><p>　　圖 7.2 擺動塊式分離桿的結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)圖</p><p>　?。╝）離合器中工作狀態(tài)；（b）離合器接合；（c）離合器分離<

97、;/p><p>　　1-從動盤；2-分離桿；3-彈簧；4-浮動銷；5-球面調(diào)整螺母；</p><p>　　6-支承調(diào)整螺栓；7-離合器蓋；8-擺動塊；9-壓盤</p><p>　　象。分離杠桿內(nèi)端高度應(yīng)能調(diào)整，使各內(nèi)端位于平行于壓盤的同一平面，其高度差不大于0.2。分離桿支承處設(shè)有調(diào)整螺栓可以達到調(diào)整各個分離桿與分離軸承的間的距離。</p><p&g

98、t;　　d.分離杠桿的支承處應(yīng)采用滾針軸承、滾銷或刀口支承，以減小摩擦和磨損。在分離桿和壓盤鉸接處采用分離塊機構(gòu)。</p><p>　　e.應(yīng)避免在高速旋轉(zhuǎn)時因分離杠桿的離心力作用而降低壓緊力。</p><p>　　分離桿主要有鋼板沖壓和鍛造成型兩種生產(chǎn)方式。 選擇鍛造后再加工的生產(chǎn)方式</p><p>　　7.1.3 選材和尺寸確定</p><

99、p>　　分離桿材料和熱處理：</p><p>　　分離桿由低碳鋼板（08）鋼或由中碳鋼（35號鋼）鍛造而成。為了提高耐磨性能，表面進行氰化處理，層深0.15～0.3，硬度為HRC58～63。</p><p>　　分離桿的尺寸的杠桿比取</p><p>　　取分離桿、壓盤的交接點與分離桿、離合器蓋的交接點的距離=50</p><p>　　

100、分離桿、離合器蓋的交接點與擺動塊之間的距離=10</p><p>　　7.2 離合器分離套筒和分離軸承的設(shè)計</p><p>　　離軸承總成由分離軸承、分離套等組成。分離軸承在工作中主要承受軸向分離力，同時還承受在高速旋轉(zhuǎn)時離心力作用下的徑向力。以前主要采用推力球軸承（圖7.3a）或深溝球軸承，但其潤滑條件差，磨損嚴重，噪音大，可靠性差，使用壽命低。目前，國外已采用角接觸球軸承（圖7.3b

101、、c），并采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鋰基潤滑脂，其端部形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平時采用球形端面，舌尖部為弧形面時采用平端面或凹弧形端面。</p><p>　　圖7.3 分離軸承形式</p><p>　　分離軸承在工作過程中主要承受軸向力。在分離離合器時，由于分離軸承的旋轉(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

102、軸承適用于高速、低軸向負荷的情況；推力軸承則適用于低速、高軸向負荷的情況。 </p><p>　　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，分離軸承的端面與分離桿的內(nèi)端之間應(yīng)留有間隙，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

103、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，踏板自由行程可減小。由于現(xiàn)今大多數(shù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過6000，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。在膜片彈簧離合器中，為了保證在分離離合器時分離軸承能均勻地壓緊膜片彈簧內(nèi)端

104、，有時采用可以自位（自動調(diào)準中心）的分離裝置。</p><p>　　由于本設(shè)計選用的發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速較低，所以還是選用標準推力軸承，根據(jù)花鍵尺寸，選取51110（內(nèi)徑55，外徑90）平面座型推力軸承。</p><p>　　8 圓柱螺旋彈簧設(shè)計</p><p>　　8.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計要點</p><p>　　壓緊彈簧沿著離合器壓盤四周布置時,通常都

105、是圓柱螺旋彈簧.螺旋彈簧的兩端壓緊并磨平,如下圖,這樣可使彈簧的兩端支承面較大.各圈受力均勻,且彈簧的垂直度偏差較小.</p><p><b>　　圖8.1 彈簧形狀</b></p><p>　　為了保證離合器摩擦片上有均勻的壓緊力，螺旋彈簧的樹木一般不少于六個，而且應(yīng)該隨外徑的增大而增加彈簧的數(shù)目。此外，在布置圓柱螺旋彈簧時，要注意分離桿的數(shù)目，是彈簧局部與分離桿之

106、間。因此，彈簧的數(shù)目Z應(yīng)該是分離桿數(shù)的倍數(shù)，即</p><p><b>　　Z=m·n</b></p><p>　　式中，m：任意正整數(shù)。 在設(shè)計圓柱螺竄彈簧時，應(yīng)根據(jù)摩擦片的外徑D，選定彈簧的數(shù)目Z，并根據(jù)離合器工作總壓力P，確定每一個彈簧的工作壓力P。</p><p><b>　　P=</b><

107、/p><p>　　式中，P：工作總壓力，公斤；</p><p>　　Z：離合器壓簧的數(shù)目。</p><p>　　離合器壓簧的數(shù)目可參照下表選擇。</p><p>　　表8.1 周置圓柱彈簧的數(shù)目</p><p>　　周置壓緊彈簧的外徑通常限制在27~30毫米之間。這樣，便于把同樣的彈簧壓緊裝在不同尺寸的離合器上。有的離合

108、器廠，有時還把用得較多的一些彈簧的高度做成相同的尺寸，而用改變鋼絲直徑和工作圈數(shù)的辦法，以獲得彈簧的不同壓緊力，有利于壓緊彈簧在不同離合器上的通用</p><p>　　8.2 壓緊彈簧的計算公式 </p><p>　　壓緊彈簧的計算公式見表8-4。</p><p>　　曲度系數(shù)值可按表中序號4的公式計算，根據(jù)此公式計算的常用的 值可列入表中</p>&

109、lt;p>　　8.3 彈簧的材料及許用應(yīng)力</p><p>　　離合器周置螺竄彈簧的鋼絲直徑在4毫米左右,由于其直徑不大,周圍環(huán)境的工作溫度也在正常范圍之內(nèi),所以彈簧的材料大都選用65Mn鋼或碳素彈簧鋼.碳素彈簧鋼的特點是：價格低廉，原材料來源方便，剛中雜質(zhì)較少，純度較高，在相同表面狀態(tài)及熱處理條件下，他的疲勞性能也不低于和經(jīng)彈簧鋼。錳彈簧鋼與碳素彈簧鋼相比，優(yōu)點是淬透性好和強度較高，脫碳傾向小，但有過熱敏

110、感性和回火脆性的缺點。錳彈簧鋼價格也便宜，原材料易得，故很適合于做離合器彈簧。</p><p>　　彈簧材料的許用應(yīng)力必須按照彈簧的工作特點來確定。</p><p>　　一般彈簧按工作特點以及所受負荷的類型可分為三類：</p><p>　　1類：手動負荷的彈簧。</p><p>　　2類：受精負荷或負荷均勻地增加的彈簧。</p>

111、<p>　　3類：不重要的彈簧。</p><p>　　先將碳素鋼材料特性及許用應(yīng)力按1、2及3類的特點，列表如下： </p><p>　　表8.2 碳素彈簧鋼的特性</p><p>　　表8.3 曲度系數(shù)值</p><p>　　表8.4 壓簧計算公式表</p><p>　　表8.5 65M彈簧鋼絲規(guī)