商用汽車離合器設(shè)計（課程設(shè)計）

商用汽車離合器設(shè)計（課程設(shè)計）,商用,汽車,離合器,設(shè)計,課程設(shè)計 本科課程設(shè)計說明書商用汽車離合器設(shè)計說明書學(xué) 院 機(jī)械與汽車工程學(xué)院班 級 車輛工程 3班學(xué)生姓名 鄧 駿 鴻學(xué) 號 200930082255提交日期 2012年07月05日車輛工程專業(yè)課程設(shè)計設(shè)計任務(wù)書機(jī)械與汽車工程學(xué)院 班級 姓名一設(shè)計任務(wù)：商用汽車離合器設(shè)計二基本參數(shù)：協(xié)助同組總體設(shè)計同學(xué)完成車輛性能計算后確定三設(shè)計內(nèi)容主要進(jìn)行離合器總成設(shè)計。離合器總成設(shè)計的內(nèi)容包括：1查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計原則2根據(jù)給定的設(shè)計參數(shù)(發(fā)動機(jī)最大力矩，傳動系傳動比，驅(qū)動輪類型與規(guī)格，汽車總質(zhì)量和使用工況)，選擇離合器總成的結(jié)構(gòu)型式及主要特性參數(shù)，設(shè)計出一套完整的離合器裝置，設(shè)計過程中要進(jìn)行必要的計算。3離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計和主要技術(shù)參數(shù)的確定（1）從動盤總成設(shè)計（2）壓盤和離合器蓋設(shè)計（3）壓緊裝置與離合器分離裝置設(shè)計（4）扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計（5）操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計4完成三維零件的制作及實體裝配5繪制裝配圖及主要零部件的零件圖四設(shè)計要求 1離合器總成的裝配圖，1號圖紙一張。裝配圖要求表達(dá)清楚各部件之間的裝配關(guān)系，標(biāo)注出總體尺寸，配合關(guān)系及其它需要標(biāo)注的尺寸，在技術(shù)要求部分應(yīng)寫出總成的調(diào)整方法和裝配要求。2主要零部件的零件圖，3號圖紙4張。要求零件形狀表達(dá)清楚、尺寸標(biāo)注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)明對零件毛胚的要求，材料的熱處理方法、標(biāo)明處理方法及其它特殊要求。3編寫設(shè)計說明書。4三維裝配模型五設(shè)計進(jìn)度與時間安排本課程設(shè)計為2周 明確任務(wù)，分析有關(guān)原始資料，復(fù)習(xí)有關(guān)講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。 設(shè)計計算 0.5周 繪圖 0.5周編寫說明書、答辯 0.5周六、主要參考文獻(xiàn)1成大先 機(jī)械設(shè)計手冊（第三版）2汽車工程手冊 機(jī)械工業(yè)出版社3陳家瑞 汽車構(gòu)造（下冊） 人民交通出版社4王望予 汽車設(shè)計機(jī)械工業(yè)出版社5余志生 汽車?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社七注意事項（1）為保證設(shè)計進(jìn)度及質(zhì)量，設(shè)計方案的確定、設(shè)計計算的結(jié)果等必須取得指導(dǎo)教師的認(rèn)可，尤其在繪制總裝配圖前，設(shè)計方案應(yīng)由指導(dǎo)教師審閱。圖面要清晰干凈；尺寸標(biāo)注正確。（2）編寫設(shè)計說明書時，必須條理清楚，語言通達(dá)，圖表、公式及其標(biāo)注要清晰明確，對重點部分，應(yīng)有分析論證，要能反應(yīng)出學(xué)生獨立工作和解決問題的能力。（3）獨立完成圖紙的設(shè)計和設(shè)計說明書的編寫，若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。八成績評定出勤情況（20%）設(shè)計方案與性能計算（40%）圖紙質(zhì)量（20%）說明書質(zhì)量（20%）評 語總 成 績指導(dǎo)教師注意：此任務(wù)書要妥善保管，最后要裝訂在設(shè)計說明書的第一頁。 目錄設(shè)計任務(wù)書1第一節(jié) 概述4第二節(jié) 基本設(shè)計參數(shù) 4第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇5第四節(jié) 離合器的設(shè)計與計算6第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計11第六節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計14第七節(jié) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)16參考文獻(xiàn)17第一節(jié) 概述對于以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車，離合器在機(jī)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(jī)相連接的總成。目前，各種汽車廣泛采用的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。它主要包括主動部分、從動部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分。主、從動部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)是使離合器主、從動部分分離的裝置。離合器的主要功用是切斷和實現(xiàn)發(fā)動機(jī)對傳動系的動力傳遞，保證汽車起步時將發(fā)動機(jī)與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時將發(fā)動機(jī)與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動系各零部件因過載而損壞；有效地降低傳動系中的振動和噪聲。為了保證離合器具有良好的工作性能，設(shè)計離合器應(yīng)滿足如下基本要求：1) 在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩設(shè)備，又能防止傳動系過載。2) 接合時要完全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動沖擊。3) 分離時要迅速、徹底。4) 從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋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)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命。6) 應(yīng)能避免和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動，并具有吸收振動、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) 作用在從動盤上的總壓力和摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。9) 具有足夠的強(qiáng)度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長。10) 結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。隨著汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。功率的不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)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出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐漸地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。第二節(jié) 基本設(shè)計參數(shù)額定裝載質(zhì)量（Kg）最大總質(zhì)量（kg）最大車速(Kmh-1)縱梁尺寸背角與臀角組號60001044095240*8=25=11015發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：Temax=366.5Nm發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速：nemax=3850rpm主傳動比：i0=6.83一擋傳動比：i1=6.86車輪滾動半徑：486mm（前輪） 471mm（后輪）第二節(jié) 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析一、 從動盤的選擇對乘用車和最大總質(zhì)量小于6t的商用車而言，發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不大，在布置尺寸容許條件下，離合器通常只設(shè)有一片從動盤。單片離合器結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證徹底分離，采用軸向有彈性的從動盤課保證接合平順。本設(shè)計采用單片離合器。二、 壓緊彈簧和布置形式的選擇膜片彈簧離合器是目前汽車上應(yīng)用最多的一類離合器，它的壓緊彈性元件是膜片彈簧，同時膜片彈簧還起到分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)非常簡單。但它仍然包含主動部分、從動部分、壓緊裝置、分離機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)五大組成部分。膜片彈簧離合器在整體結(jié)構(gòu)上還有一個特點，按其分離軸承運動的方向可分為推式和拉式兩種。本設(shè)計采用拉式膜片離合器。三、 膜片彈簧的支承形式拉式膜片彈簧的支承形式分為無支承環(huán)式和單支承環(huán)式。本設(shè)計采用單支承環(huán)形式。四、壓盤的驅(qū)動方式壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊床孔式、傳力銷式和彈性傳動片式等多種。前三種的共同缺點是在連接件之間都有間隙，在傳動中將產(chǎn)生沖擊和噪聲，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。彈性傳動片式是近年來廣泛采用的驅(qū)動形式。本設(shè)計采用彈性傳動片式。第三節(jié) 離合器主要參數(shù)的選擇一、 后備系數(shù)后備系數(shù)是離合器很重要的參數(shù)，它在保證離合器能可靠傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的同時，還有助于減少汽車起步時的滑磨，提高離合器的使用壽命。在開始設(shè)計離合器時，一般是參照已有的經(jīng)驗和統(tǒng)計資料，并根據(jù)汽車的使用條件、離合器結(jié)構(gòu)形式的特點等，初步選定后備系數(shù)。離合器的后備系數(shù)推薦如下，載貨車：=1.72.25。本設(shè)計初選=2.0。二、 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、單位壓力和消磨速度等因素。摩擦片的材料主要只有石棉基材料、粉末冶金材料和金屬陶瓷材料等。石棉基材料的摩擦因數(shù)f受工作溫度、單位壓力和滑磨速度的影響較大，而粉末冶金材料和金屬陶瓷材料的摩擦因數(shù)f較大且穩(wěn)定。摩擦副摩擦系數(shù)許用壓強(qiáng)p(MPa)許用溫度()摩擦材料對偶材料干式濕式干式濕式干式濕式石棉基摩擦材料鑄鐵、鋼0.250.400.080.120.20.30.40.62602R0+50mm本設(shè)計d=190mm2*66mm+50mm=182mm，滿足條件。5. 為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)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，即式中，Tc0為單位面積傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nm/mm2）；Tc0為其允許值（Nm/mm2），按表選取離合器規(guī)格D/mm210210250250325325Tc0*10-20.280.300.350.40計算得 Tc0=0.3660.35，滿足條件。6. 為降低離合器滑磨時的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對于不同車型，單位壓力p0根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，p0的最大范圍為0.101.50MPa，即0.10p01.50MPap00.175Mpa，滿足條件。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，離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即式中，w為單位摩擦面積滑磨功（J/mm2）；w為其許用值（J/mm2），對于最大總質(zhì)量大于6.0t的商用車：w=0.25J/mm2；W為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（J），可根據(jù)下式計算式中，ma為汽車總質(zhì)量（kg）；rr為輪胎滾動半徑（m）；ig為汽車起步時所用變速器擋位的傳動比；i0為主減速器傳動比；ne為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm），計算時商用車取1500rpm。計算得W=1387.76J，w=0.127 J/mm20.25J/mm2，滿足條件。二、 膜片彈簧的彈性特性通過支撐環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的載荷 F1（N）集中在支撐點處，加載點間的相對軸向變形為（mm）（下圖b)，則膜片彈簧的彈性特性如下式表示式中，E為材料的彈性膜量（MPa），對于鋼：E=2.1105 MPa；為材料的泊松比，對于鋼：=0.3；H為膜片彈簧自由狀態(tài)下碟簧部分的內(nèi)截錐高度（mm）；h為膜片彈簧鋼板厚度（mm）；R、r分別為自由狀態(tài)下碟簧部分大、小端半徑（mm）；R1、r1分別為壓盤加載點和支承環(huán)加載點半徑（mm）。三、 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇1) 比值H/h和h的選擇 比值H/h對膜片彈簧的彈性特性影響極大。為保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的H/h一般為1.52.0；板厚h為24mm。本設(shè)計選取h=3.2mm，H/h=1.75，所以H=5.6mm。2) R/r比值和R、r的選擇 研究表明，R/r越大，彈簧材料利用率越低，彈簧越硬，彈性特性曲線受直徑誤差的影響越大，且應(yīng)力越高。為使摩擦片上的壓力分布較均勻，拉式膜片彈簧的r值宜取為大于或等于摩擦片的平均半徑Rc本設(shè)計Rc=0.5*（0.5*325+0.5*190）=128.75mm，則取R/r=1.2，r=130mm，R=156mm。3) 的選擇 膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角與內(nèi)截錐高度H關(guān)系密切，= arctanH/(R-r)H/(R-r)，一般在915范圍內(nèi)。本設(shè)計經(jīng)計算，=12.15，滿足要求。4) 膜片彈簧工作點位置的選擇 彈性特性曲線上的四個特征點： 凸點M、凹點N、拐點H、工作點B1（mm）0.30.60.91.21.51.82.12.42.7F1（mm）1690.5183137.6014357.6755367.1676182.5046820.1137296.4227627.8587830.8471（mm）33.33.63.94.24.54.85.15.4F1（mm）7921.8167917.1937833.4057686.8787494.047271.3187035.1386801.9296588.1161（mm）5.766.36.66.97.27.57.88.1F1（mm）6410.1276284.396227.336255.3766384.9536632.497014.4137547.1498247.1261M3.1mm(F1M=7677N) 1N6.3mm(F1N=6232N) 1H=0.5*（1M+1N）4.7mm新離合器在接合狀態(tài)時工作點B對應(yīng)的變形量1B4.6mm（F1B6995N），摩擦片磨損極限工作點A對應(yīng)的變形量1A2.6mm(F1A=7330N)，且A點處的膜片彈簧工作壓緊力要較B點處略高，離合器分離時工作點C對應(yīng)的變形量1C6.4mm(F1C=6248N)。F1B與F1M相差8%，小于12%，可用。根據(jù)上述取值有1B/1H =0.98，在1B=（0.81.0）H范圍之內(nèi)；=1B1A=2.0mm，由得s0=1mm，滿足s0在0.651.1mm之間的條件；1f =1C-1B =1.8mm，由1f=Zcs得s =0.9mm，滿足s =0.751.0mm的條件。所以由上述膜片彈簧選取的參數(shù)求得的彈性特性曲線符合要求，膜片彈簧參數(shù)選取也滿足要求。（Zc為摩擦片總的工作面數(shù)，單片式Zc=2；So為摩擦工作面最大允許磨損量，s為徹底分離時每對摩擦片面之間的間隙。） 強(qiáng)度校核：式中，F(xiàn)2為膜片彈簧小端分離軸承作用力，經(jīng)計算F2=601.11N，將其他參數(shù)帶入算得膜片彈簧所受應(yīng)力為Bd=785MPa。對于材料為60Si2MnA的彈簧鋼，其許用應(yīng)力為15001700MPa。所以膜片彈簧符合要求。后備系數(shù)校核：=F1RcZc/Temax經(jīng)計算，=1.525) 分離指數(shù)目n的選擇 分離指數(shù)目n常取為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。6) 膜片彈簧小端內(nèi)半徑r0及分離軸承作用半徑rf的確定 r0由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑。rf應(yīng)大于r0。本設(shè)計取r0=42mm，rf=45mm。7) 切槽寬度1、2窗孔槽寬 及窗孔內(nèi)半徑re的確定 1=3.23.5mm，2=910mm，re的取值應(yīng)滿足r-re2的要求。本設(shè)計取1=3.5mm，2=10mm，re=120mm。8) 壓盤加載點半徑R1和支承環(huán)加載點半徑r1的確定 R1和r1的取值將影響膜片彈簧的剛度。R1應(yīng)略小于R且盡量接近R，r1應(yīng)略大于r且盡量接近r。本設(shè)計取r1=132mm，R1=154mm。四、 膜片彈簧材料及制造工藝國內(nèi)膜片彈簧一般采用60Si2MnA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(jìn)行一系列熱處理。本設(shè)計膜片彈簧采用60Si2MnA的材料。第五節(jié) 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計扭轉(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系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動系扭轉(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，使之盡可能避開由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動能量。(一) 扭轉(zhuǎn)減振器的常見結(jié)構(gòu)依據(jù)彈簧元件的不同，扭轉(zhuǎn)減震器又可分為彈簧摩擦式、液阻式和橡膠金屬式三種。本設(shè)計采用彈簧摩擦式。(二) 扭轉(zhuǎn)減震器的特性及主要參數(shù)的選擇1. 極限轉(zhuǎn)矩Tj極限轉(zhuǎn)矩是指減振器在消除了限位銷與從動盤轂缺口之間的間隙1時所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時的轉(zhuǎn)矩。它受限于減振彈簧的許用應(yīng)力等因素，與發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般可取 T j = (1.52.0) Temax 式中，商用車：系數(shù)取1.5， 即 Tj= 1.5 Temax = 550Nm2. 扭轉(zhuǎn)角剛度k為了避免引起系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)剛度 ，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動機(jī)常用工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。設(shè)計時可按經(jīng)驗來初選k為k13Tj =7150 Nm/rad3. 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩T 由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度受結(jié)構(gòu)及發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動機(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。一般可按下式初選為T =(0.060.17)T 本設(shè)計取T=0.1Temax=36.7Nm。4. 預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tn減振彈簧在安裝時都有一定的預(yù)緊。研究表明，Tn增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動，這是有利的。但是Tn不應(yīng)大于Tj，否則在反向工作時，扭轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取Tn= (0.050.15)Temax本設(shè)計取Tn=35Nm。5. 減震彈簧的位置半徑R0R0的尺寸應(yīng)盡可能大些，一般取R0=(0.600.75)d/2本設(shè)計取R0=65mm。6. 減振彈簧個數(shù)ZjZj參照下表選取。摩擦片外徑D/mm225250250325325350350Zj466881010本設(shè)計取Zj=6。7. 減振彈簧總壓力F當(dāng)限位銷與從動盤轂之間的間隙1或2被消除，減震彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值Tj時，減震彈簧受到的壓力F為F= Tj /R0 =550/0.065 =8461.5N(三) 減振彈簧計算1. 單個彈簧的工作負(fù)荷FF=F/Zj =8461.5/6=1410.2N2. 彈簧中徑Dc一般由結(jié)構(gòu)布置來決定，通常Dc1115mm。本次設(shè)計選取Dc15mm。3. 彈簧鋼絲直徑d式中，扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力可取550600MPa；通常取d=34mm經(jīng)計算，dmin=0.3mm，現(xiàn)取d=4mm。4. 減振彈簧剛度K應(yīng)根據(jù)已選定的減振器扭轉(zhuǎn)剛度 及其分布半徑尺寸 ，由下式算出，即經(jīng)計算，K=2825. 減振彈簧有效圈數(shù)i經(jīng)計算i=2.79，取i=3。 E為材料的剪切彈性模量，對碳鋼可取E =8.3104MPa。6. 減振彈簧總?cè)?shù)n一般在6圈左右，總?cè)?shù)n和有效圈數(shù)i之間的關(guān)系為n=i+(1.52)本設(shè)計取n=6。7. 減振彈簧最小長（高）度lmin指減振彈簧在最大工作負(fù)荷下的工作長（高）度，考慮到此時彈簧的被壓縮各圈之間仍需要一定的間隙，可確定為經(jīng)計算， lmin=26.4mm。8. 減振彈簧總變形量l指減振彈簧在最大工作負(fù)荷下所產(chǎn)生的最大壓縮變形，為經(jīng)計算，l=5.00mm。9. 減振彈簧總自由高度l0指減振彈簧無負(fù)荷時的高度，為經(jīng)計算，l0=31.4mm。10. 減振彈簧預(yù)變形量l指減振彈簧安裝時的預(yù)壓縮變形，它和選取的預(yù)緊力矩 有關(guān)，其值為經(jīng)計算，l=0.318mm。11. 減振彈簧安裝工作高度l它關(guān)系到從動盤轂等零件窗口尺寸的設(shè)計，為l= l0-l經(jīng)計算，l=31.082mm。12. 從動盤鋼片相對從動盤轂的最大轉(zhuǎn)角j 減振器從預(yù)緊轉(zhuǎn)矩增加到極限轉(zhuǎn)矩時，從動鋼片相對從動盤轂的極限轉(zhuǎn)角j與減振彈簧的工作變形量有l(wèi)”關(guān)，其值為通常取312 ，對平順性要求高或工作不均勻的發(fā)動機(jī)，取上限。經(jīng)計算j=4。13，符合條件。13. 限位銷與從動盤轂缺口側(cè)邊的間隙由于限位銷暫時未選定，根據(jù)經(jīng)驗值取 一般為2.54mm。因此取4mm。6.限位銷直徑d 按結(jié)構(gòu)布置選定，一般 9.512mm。本次設(shè)計取 10mm。第六節(jié) 離合器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計一、 從動盤總成從動盤對離合器工作性能影響很大，設(shè)計時應(yīng)滿足如下要求：（1）為了減少變速器換擋時輪齒間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小。（2）為了保證汽車平穩(wěn)起步、摩擦片上的壓力分布更均勻等，從動盤應(yīng)具有軸向彈性。（3）要有足夠的抗爆裂強(qiáng)度。（4）為了避免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)盡量選裝扭轉(zhuǎn)減振器。本設(shè)計選用帶扭轉(zhuǎn)減振器的離合器。1. 從動盤鋼片從動盤鋼片設(shè)計要求：1）盡可能小的轉(zhuǎn)動慣量。2）具有軸向彈性結(jié)構(gòu)。厚度通常1.32.0mm，本設(shè)計取厚度2mm，采用整體式彈性從動鋼片。波形彈簧片的壓縮行程可取0.81.1mm，取其1.0mm2. 從動盤轂動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對中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(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax選取從動盤外徑D（mm）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩（Nm）花鍵齒數(shù)n花鍵外徑D（mm）花鍵內(nèi)徑d（mm）齒厚b（mm）有效齒長l（mm）擠壓應(yīng)力（MPa）32538010403254511.6花鍵轂軸向長度取40mm（一般與花鍵外徑大小相同）jy=Fnhl F=2Temax(D+d)Z h=(D-d)/2經(jīng)計算，擠壓應(yīng)力jy11.3MPa20Pa,滿足條件。3. 摩擦片從動盤摩擦片應(yīng)有下列的一些綜合性能：1）在工作時有相對較高且穩(wěn)定的摩擦系數(shù)2）具有小的轉(zhuǎn)動慣量，材料加工性能良好3）在短時間內(nèi)能吸收相對高的能量，且有好的熱穩(wěn)定性4）能承受較高的壓盤作用載荷5）承受相對較大的離心力載荷而不破壞6）有足夠的剪切強(qiáng)度7）摩擦副有高度的容污性能，不易影響它們的摩擦特性8）具有優(yōu)良的性能/價格比，不會污染壞境本設(shè)計摩擦片選取石棉基摩擦材料，從動片采用鉚接方式。二、 離合器蓋總成1. 離合器蓋離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：1) 應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時的分離行程，減小壓盤升程，嚴(yán)重時使摩擦面不能徹底分離。2) 應(yīng)與飛輪保持良好的對中，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高，可在離合器蓋上開較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。本設(shè)計離合器蓋厚度為4mm，材料為08鋼，蓋上開通風(fēng)窗孔，采用止口對中2. 壓盤壓盤的內(nèi)外徑尺寸決定于摩擦片的內(nèi)外徑尺寸。根據(jù)摩擦片的內(nèi)外徑尺寸，選擇壓盤外徑為329mm，內(nèi)徑為186mm。為滿足剛度要求，壓盤厚度取值范圍為1525mm，初選取厚度為18mm。my=V=h(D2-d2)4壓盤為HT250，密度取7350 kg/m，D=329mm，d=194mm。利用上式求得壓盤質(zhì)量為7.65kg。下面進(jìn)行離合器接合時溫升的校核： t=Lcmy L=0.5Ja02 Ja=mark2i02ik2式中，為溫升（）；L為滑磨功（），為汽車質(zhì)量轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)動慣量；為汽車總質(zhì)量；為車輪滾動半徑；為主傳動比，為變速器起步擋傳動比；為離合器開始滑磨時發(fā)動機(jī)的角速度；為分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比，單片離合器壓盤，0.5；雙片離合器壓盤，0.25；雙片離合器中間壓盤，0.5；c為壓盤的比熱容，對鑄鐵壓盤c=544.28J/(kgK);為壓盤質(zhì)量（kg）。計算求得=1.123，L=25555J，=3.07，所以壓盤參數(shù)滿足要求 。壓盤傳力結(jié)構(gòu)選擇：傳動片式傳力結(jié)構(gòu)能消除在傳力開始的一瞬間產(chǎn)生沖擊和噪聲的缺點，同時簡化了壓盤的結(jié)構(gòu)，有利于壓盤的定中。取3組傳力片，每組4片，傳力片沿圓周切向布置，片厚為1mm，由65Mn制成。3. 分離杠桿裝置離合器的分離裝置包括分離桿、分離軸承和分離套筒。本設(shè)計采用的膜片彈簧作為壓緊彈簧，因此分離桿的作用由膜片彈簧中的分離指來完成。根據(jù)JB/T 53122001，選取汽車離合器分離軸承為適用于低速、高軸向負(fù)荷的軸向推力軸承。 第七節(jié) 離合器的操縱機(jī)構(gòu)1. 對操縱機(jī)構(gòu)的基本要求1) 踏板力要盡可能小，乘用車一般在80150N范圍內(nèi)，商用車不大150200N。2) 踏板行程一般在80150mm內(nèi)，最大不應(yīng)超過180mm。3) 應(yīng)有踏板行程調(diào)整裝置，以保證摩擦片磨損后，分離軸承的自由行程可以復(fù)原。4) 應(yīng)有踏板行程限位裝置，以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件因受力過大而損壞。5) 應(yīng)有足夠的剛度，傳動效率要高，工作可靠，壽命長，維修保養(yǎng)方便。本次設(shè)計時取最大踏板力為200N，踏板行程100mm。2. 離合器操縱機(jī)構(gòu)選擇液壓式操縱機(jī)構(gòu)，具有質(zhì)量小、布置方便、傳動效率高，便于采用吊掛式踏板，駕駛室容易密封、發(fā)動機(jī)的振動和駕駛室與車駕變形不影響其正常工作，離合器結(jié)合比較柔順等優(yōu)點，故廣泛應(yīng)用于各種形式的汽車中。本次設(shè)計離合器操縱機(jī)構(gòu)采用液壓式。3操縱機(jī)構(gòu)的傳動比的確定一般離合器if及ic的大致范圍如下表：壓緊彈簧類型周置螺旋彈簧3.66.2712膜片彈簧2.75.41016中央彈簧781315本設(shè)計選取=12，=7。參考文獻(xiàn)1 紀(jì)名剛，陳國定，吳立言 機(jī)械設(shè)計 第8版 高等教育出版社 2006年 2 鞏云鵬,田萬祿,張祖立 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 第1版 東北大學(xué)出版社 2000年 3 王望予 汽車設(shè)計 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) 第2版 機(jī)械工業(yè)出版社 5 劉惟信 汽車設(shè)計 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 18