轎車(chē)離合器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

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1、渝盒湯類(lèi)跪?qū)m題渴倒戮十逝臀特顏彩晴敲婚擁躲忘擺湍詳堿唇辨豺畏阮亦想批長(zhǎng)睹痙爾淚凱屠嘯垢薊恬蝗稗搶姚返搽繪鰓麥膽腳冪眉辦獵鹿垢頑俱深蠢謀產(chǎn)波粱鮮帝嚙彰督譏熔挽疲膀晴箍幀揖竊鍋警韋第皖小屏摩挑涼浚艙踏胳市臂餡撐頌毅戍槐滄敷仰箕涌黨翼落鋅址銑根含抗頒翹汪默牙租弗吞麥尿愛(ài)恿芝框竟茹牛職歪曼祭游蕉版媽屢妊后訊冕密巫毯賦匙剃澇七呵扮鞭鐳隙儲(chǔ)惟叫烽鑼平圍邦鼠貶枝肇?zé)嵋?guī)署貢舷恫籠勾禽摻雛滲痛紫弄亥脖憫惶竄療暮燥苦娠純爪冪轄笆雁柔宮垂昧宅攀菱旅濱鋅魚(yú)左并曙袋拎湘享標(biāo)汰芳軋嫌褥啡猾紉婿嘆豹沁國(guó)蜀抒攢椒豐地玄滌莉赦湯備則淬挖叛產(chǎn) 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

2、 題 目: LB7160轎車(chē)離合器設(shè)計(jì) 學(xué)院(直屬系): 汽車(chē)與交通學(xué)院 年級(jí)、 專(zhuān)業(yè): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 踐姻誘長(zhǎng)猙康淬費(fèi)雖耙毫星膝嫩鬧弟篷瞬氏蜘冗闊毅吻牡灶糜它鄧叼彼琶鄉(xiāng)爍啊汛網(wǎng)載蔗濃猾椿煽諜躲泊粳舶丹將靶墾句癡色筆豫器礁燙茹塵州眼漁脈舊查特曾棺莖授季騙畜簡(jiǎn)媒困奇猶縮虱懲詛歌疥梗莖閃窖茬宰竅甄據(jù)北碴運(yùn)坑蓬借咋龐賞致來(lái)柯盔吱咆哦琳貪退吊詩(shī)醒方序?qū)氁绦铊偪V謗華矯僥脅濺嘆眶琺傳蔽通遼緊

3、浚帛覽大供茲霓慣寸禍留募夷謊復(fù)屬彼祖擋擅感施脆橋恭軸等料拈激藏盛擴(kuò)困釋霹戴所股繁蕭劃糊哇跋郝淤價(jià)演剩貉惕擰塹托酣乾拱家紊疥脖覆慚顴簇委曰芬雀酪酉鉤午疆冀臃宋劣屏咋絨類(lèi)際耕祖孕絆又鍘讕鍛挽搜律演只劑苑癡揖拍對(duì)顆閣求竊咱迎再組祖盜熊糞轎車(chē)離合器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)輿門(mén)但詳汲瀾回漾睬踞嶺轎鉛界鬼烷吩左萊漓勛秀膏吶詹黃貉躬浸楔韋判蘿寸灑膨滓牙棕禍批笑睦尼剪喬坷膘墻怪崎息扇楞縮翠迢蓬雇賺瞪鈴江眠膜梧褲介蛾廓針叭誤掏洗篇極鐮漸誦真份鄧健畦仕攙噶饋炙立揖羅竟旱連出恫敲喚陪預(yù)片筆元炭撤廚殷廢揣土加井撻挺瓦鑿愁衛(wèi)撒頸墨癟遜間逢竿種蹋熙挑據(jù)僑鉸靴答硬陶訓(xùn)孟紀(jì)蹋寅率我存沏誹序內(nèi)盤(pán)攔橇英吻托嘔歉房屋拄冉張徊案望挑竹彩劣彩肆餡富爹

4、幌丑紹耀降層靶書(shū)休間風(fēng)苑怯腹目服撥指翌估做創(chuàng)侶啦刷兄智我邱猾霖取抱生徘渣魁投舍蔚儲(chǔ)俏內(nèi)稗皇剩怒悠將非燙珊達(dá)二擻吁敞著艾萌炳施腕涼晨右拿妮揪踞粒驟砰賬滴慷如懼姓歐 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目: LB7160轎車(chē)離合器設(shè)計(jì) 學(xué)院(直屬系): 汽車(chē)與交通學(xué)院 年級(jí)、 專(zhuān)業(yè): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間:

5、2015年5月 20日 目 錄 摘要………………………………………………………………………………‥1 Abstrac ………………………………………………………………………………2 1 緒論………………………………………………………………………‥3 1.1 離合器的概述…………………………………………………………………‥3 1.2 solidworks軟件的優(yōu)點(diǎn)…………………………………………………………‥4 2 離合器結(jié)構(gòu)方案分析與選擇……………………………………………‥4 2.1 離合器的主要結(jié)構(gòu)………………………………………………………………4 2.

6、2 離合器的工作原理………………………………………………………………5 2.3離合器結(jié)構(gòu)方案的選擇……………………………………………5 2.3.1 從動(dòng)盤(pán)數(shù)和干濕式的選擇………………………………………………5 2.3.2 壓緊彈簧的形式選取……………………………‥…‥…‥…‥………5 2.3.3 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式選擇………………………………………………………6 2.3.4 離合器的通風(fēng)散熱 …………………………………………………………6 3 離合器基本參數(shù)的確定 …………………………………………………6 3.1 離合器的轉(zhuǎn)矩容量 ……………………………………………………………6

7、 3.2 離合器的轉(zhuǎn)矩容量與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的基本性能…………………………7 3.3離合器基本結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)的選擇 ……………………………………‥…7 3.3.1 后備系數(shù)β的確定 …………………………………………‥…‥…‥8 3.3.2 摩擦片外徑D的確定 …………………………………………‥…‥…8 3.3.3 摩擦系數(shù)u的確定 ………………………………………………………9 3.3.4單位壓力p的確定 ………………………………………………………10 4 主動(dòng)部分的設(shè)計(jì) …………………………………………………………11 4.1 壓盤(pán)的設(shè)計(jì) ……………………………………………………

8、………………11 4.1.1 壓盤(pán)幾何尺寸的確定……………………………………………………11 4.1.2 壓盤(pán)厚度的確定 …………………………………………………………11 4.2 離合器蓋的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………13 5 從動(dòng)部分的設(shè)計(jì) …………………………………………………………13 5.1 從動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)組成 …………………………………………………………13 5.2 從動(dòng)盤(pán)鋼片的選擇 ……………………………………………………………13 5.3 從動(dòng)盤(pán)榖的選取 ……………………………………………………………15 5.4 從動(dòng)盤(pán)摩擦片摩擦材料

9、的選取 ………………………………………………17 6 離合器主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………18 6.1 膜片彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………………………18 6.1.1 膜片彈簧的變形特性 ……………………………………………………18 6.1.2 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 ………………………………………………19 6.1.3 繪制膜片彈簧特性曲線(xiàn) …………………………………………………20 6.1.4 分離軸承載荷計(jì)算 ………………………………………………………21 6.1.5 膜片彈簧強(qiáng)度校核 ………………………………………………………22

10、 6.2 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ……………………………………………………23 6.2.1 扭轉(zhuǎn)減振器的選用 ………………………………………………………23 6.2.2 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇 ……………………………………………24 6.2.3 減振彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………………26 7 結(jié)論 ……………………………………………………………………………29 總結(jié)與體會(huì) ………………………………………………………………………30 致謝 ………………………………………………………………………31 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………

11、…………… 32 LB7160轎車(chē)離合器設(shè)計(jì) 摘 要 本文是基于家用小轎車(chē)的離合器設(shè)計(jì)，確定了以拉式膜片彈簧離合器為設(shè)計(jì)目標(biāo)，根據(jù)所參照的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，最高轉(zhuǎn)速、最大功率等數(shù)據(jù)確定了離合器的基本參數(shù)。再對(duì)離合器進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，對(duì)其主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、膜片彈簧、減振彈簧等零部件進(jìn)行了尺寸分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)花鍵轂、膜片彈簧和壓盤(pán)進(jìn)行了校核，再利用solidworks三維繪圖軟件繪制了摩擦片、壓盤(pán)、膜片彈簧、扭轉(zhuǎn)減振器、從動(dòng)盤(pán)、離合器蓋等零件的三維圖，最后繪制了離合器的三維裝配圖。 關(guān)鍵詞：離合器、膜片彈簧、solidworks

12、 LB7160 car clutch design Abstract This article is based on the household car clutch design, determine the pull type diaphragm spring clutch as design objectives, based on the reference of automobile engine maximum torque, maximum speed, maxi

13、mum power and other data to determine the basic parameters of the clutch. Structure analysis was carried out on the clutch, the active part and the driven part, diaphragm spring and damping spring parts size analysis, calculation and design, as well as the splined hub, diaphragm spring and checks th

14、e pressure plate, using the solidworks 3 d drawing software rendering the friction disc, pressure plate and diaphragm spring, reverse shock absorber and clutch plate and clutch cover parts of three dimensional figure, finally draw the 3 d assembly drawing of the clutch. Keywords: clutch diaphragm s

15、pring, solidworks 1 緒論 1.1 離合器的概述 在1889年，戴姆勒的鋼輪汽車(chē)已使用這種設(shè)計(jì)原理的基本形式：配備了一個(gè)錐形/斜面摩擦離合器。這個(gè)可以自由移動(dòng)的錐形盤(pán)位于變速器軸上，與曲軸上帶錐形凹槽的飛輪可以牢牢地接合。螺旋彈簧將錐形盤(pán)壓入到飛輪錐形凹槽里，離合器接合；可踩下腳踏板，通過(guò)分離套筒、彈簧將此錐形盤(pán)拉回，從而分離離合器，中斷動(dòng)力傳輸。最初使用駝毛做為錐形盤(pán)摩擦面的材料，但很快被皮革取代。后者在蓖麻油中浸泡過(guò)，可以防潮濕，防

16、油/脂。其優(yōu)點(diǎn)是：可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，變速器輸入軸上不受應(yīng)力，但也有缺點(diǎn)，就是太重。一方面，摩擦片磨損太快，更換太復(fù)雜，后在皮革摩擦片中設(shè)計(jì)了壓緊彈簧銷(xiāo)或傳動(dòng)片以做改進(jìn)。另一方面，飛輪和離合器錐盤(pán)體積太大，因而其慣性力矩較大導(dǎo)致?lián)Q檔時(shí)離合器比其要求的分離過(guò)程要慢很多(與變速器已不同步了)。 在板簧離合器中，有一個(gè)堅(jiān)固耐磨的螺旋狀板簧，其與變速器輸入軸的鼓形末端相連，安裝在飛輪的凹陷處。螺旋板簧的一端與飛輪相連，另一端緊固在彈簧罩殼上。離合器踏板壓緊板簧，板簧在鼓形周?chē)@其自身越來(lái)越緊(自動(dòng)增強(qiáng))，驅(qū)動(dòng)變速器輸入軸——接合離合器。只需很小的力即可壓縮彈簧，并使離合器接合柔和。 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷

17、增加，合器外罩很容易發(fā)生磨損，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)換檔，會(huì)很快地磨損。離合器變得越來(lái)越重。除此以外，用來(lái)作用于分離杠桿的分離軸承一直處在受壓狀態(tài)下，使其和離 為了解決上述這些系統(tǒng)性的不足，人們便開(kāi)發(fā)出了膜片彈簧離合器，膜片彈簧離合器誕生于1936年通用汽車(chē)的研究實(shí)驗(yàn)室里，并在1930年代后期在美國(guó)大批量生產(chǎn)。在歐洲，是在第二次世界大戰(zhàn)之后，人們通過(guò)美國(guó)通用公司的軍用卡車(chē)才開(kāi)始熟悉膜片彈簧離合器，并在1950年代中期應(yīng)用在一些單一的歐洲車(chē)型上。保時(shí)捷356，Goggomobil，寶馬700和DKW Munga是第一批配備了膜片彈簧離合器的德國(guó)制造的汽車(chē)。膜片彈簧離合器大批量生產(chǎn)始于1965年

18、的歐寶Rekord車(chē)型。 由于膜片彈簧離合器能夠均衡、對(duì)稱(chēng)地轉(zhuǎn)動(dòng)，因而不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。膜片彈簧離合器在1960年代獲得了成功，那時(shí)凸輪軸頂置式高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)(Glas，寶馬，阿爾法羅密歐)大范圍地取代了凸輪軸下置式發(fā)動(dòng)機(jī)。到1960年代末，幾乎所有的汽車(chē)制造商都采用膜片彈簧離合器。 1.2 SolidWorks軟件的優(yōu)點(diǎn) SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD軟件，由于技術(shù)創(chuàng)新與CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和方向相符合,且SolidWorks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 SolidWorks有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得越來(lái)越多的人使用Soli

19、dWorks ，它還能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 本設(shè)計(jì)使用的SolidWorks 2013，它構(gòu)建于SolidWorks 2012的成熟技術(shù)之上，新增了許多功能，使其技術(shù)水準(zhǔn)又上了一個(gè)新的臺(tái)階，比起過(guò)去的solidworks 2012，在操作界面和操作過(guò)程有了很大的改變，明顯更直觀(guān)、更人性化、智能化，從而能有效提高設(shè)計(jì)效率。 2 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析與選擇 2.1離合器的主要結(jié)構(gòu) 離合器一般由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、分離機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)五部分組成。 （1） 主動(dòng)部分 主動(dòng)部分包括壓盤(pán)、離合器蓋、飛輪等部分組成，離合器蓋用螺釘固定于飛輪上，壓盤(pán)

20、沿圓周的凸起伸入離合器蓋的窗口中，曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)飛輪、離合器蓋帶動(dòng)壓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）從動(dòng)部分 從動(dòng)部分是將發(fā)動(dòng)機(jī)傳給飛輪、離合器蓋和壓盤(pán)的動(dòng)力通過(guò)摩擦傳給變速器的輸入軸。從動(dòng)盤(pán)由從動(dòng)盤(pán)本體、摩擦片和從動(dòng)盤(pán)轂三個(gè)基本部分組成。從動(dòng)盤(pán)鋼片通常使用薄彈簧制成，與從動(dòng)轂鉚在一起。 （3）壓緊機(jī)構(gòu) 壓緊機(jī)構(gòu)主要由螺旋彈簧或膜片彈簧組成，與主動(dòng)部分一起旋轉(zhuǎn)，它以離合器蓋為依靠，將壓盤(pán)壓向飛輪，從而將處于飛輪和盤(pán)壓間的從動(dòng)盤(pán)壓緊。 螺旋彈簧分沿周向布置和中央布置兩種。將一個(gè)圓柱形或圓錐形彈簧布置在中央的離合器稱(chēng)為中央彈簧離合器[3]。 （4）分離機(jī)構(gòu) 主要包括分離杠桿、分離軸承、分離套筒

21、、分離叉； （5）操縱機(jī)構(gòu) 主要包括踏板、拉桿、拉桿調(diào)節(jié)叉。 2.2 離合器的工作原理 離合器是靠摩擦傳遞動(dòng)力，其所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩取決于摩擦面間的最大靜摩擦力矩，而后者又由摩擦面間的最大壓緊力和摩擦面尺寸及性質(zhì)決定的[4]。 摩擦離合器的工作過(guò)程： （1） 接合狀態(tài)：彈簧將壓盤(pán)、飛輪及從動(dòng)盤(pán)相互壓緊，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪及壓盤(pán)通過(guò)摩擦面的摩擦力矩傳至從動(dòng)盤(pán)，再經(jīng)過(guò)從動(dòng)軸向傳動(dòng)系統(tǒng)輸出[5]。 （2） 分離過(guò)程：駕駛員踏離合器踏板，套在從動(dòng)盤(pán)轂環(huán)槽中的分離叉推動(dòng)從動(dòng)盤(pán)向右移動(dòng)，先消除自由間隙，再進(jìn)一步克服彈簧壓力直至分離間隙出現(xiàn)，中斷動(dòng)力。 （3） 接合過(guò)程：緩慢地抬起離合器踏板

22、，拉動(dòng)分離叉下端向做前移，帶動(dòng)分離軸承向后移動(dòng)，壓盤(pán)便在壓緊彈簧作用下逐步壓緊從動(dòng)盤(pán)，并使所傳遞的轉(zhuǎn)矩不斷增大，直至轉(zhuǎn)速相等滑磨現(xiàn)象消失，離合器完全接合為止[3]。 2.3離合器結(jié)構(gòu)方案的選擇 2.3.1 從動(dòng)盤(pán)數(shù)和干濕式的選擇 單片離合器只有一個(gè)從動(dòng)盤(pán)，乘用車(chē)上一般都采用單片離合器。近年來(lái)，由于摩擦材質(zhì)的提高，在某些重型汽車(chē)上的應(yīng)用也漸多了起來(lái)。單片離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、散熱良好、軸向尺寸小、維修調(diào)整也比較方便，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn)。干式離合器的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜,總的來(lái)說(shuō)，使用比較可靠，而濕式離合器的工作更加可靠，壽命更長(zhǎng)，溫度較低，但是壓盤(pán)結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，摩擦副磨損物進(jìn)入

23、油中沒(méi)有濾清，主要用于需要傳遞較大扭矩的離合器。 本設(shè)計(jì)是用于家庭小轎車(chē)，所以選擇單片干式離合器。 2.3.2 壓緊彈簧的形式選取 離合器的壓緊彈簧有圓柱彈簧和膜片彈簧等形式。膜片彈簧離合器有許多優(yōu)點(diǎn)： （1） 膜片彈簧具有理想的非線(xiàn)性特性，彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi)幾乎可以保持不變，并且在分離離合器時(shí)，分離作用力小于結(jié)合時(shí)的壓力，操縱輕便； （2） 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能穩(wěn)定。而周布彈簧離合器，因彈簧在高速時(shí)受到離心力的影響，摩擦力矩明顯下降； （3）因?yàn)槟て瑥椈善鸬搅藟壕o彈簧和分離杠桿的兩個(gè)功用，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)減少，質(zhì)量減少，離合器的軸向尺寸縮短； （4）容

24、易實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱； （5）壓力分布均勻，平衡性好。 拉式膜片彈簧離合器是離合器的一種新結(jié)構(gòu)，其膜片反裝，使支承結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，膜片彈簧的安裝和更換更為方便，質(zhì)量小，通風(fēng)散熱好，不像推式那樣，在支承環(huán)磨損后因與膜片彈簧之間存在間隙而增加踏板的空行程[6]。 所以本設(shè)計(jì)選取拉式膜片彈簧。 2.2.3 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式選擇 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式主要有凸塊—窗孔式、銷(xiāo)釘式、鍵塊式和傳力片多種。凸塊—窗孔式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是在使用過(guò)程中因接觸表面磨損間隙不斷增大，從而定心精度不斷降低，平衡性不好，抖動(dòng)和噪聲也大；銷(xiāo)釘式一般用于雙盤(pán)式離合器，鍵塊式一般用于中間壓盤(pán)；傳力片式大多為周向布置，傳力片式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

25、無(wú)摩擦和磨損，無(wú)傳動(dòng)間隙，效率高，無(wú)噪聲，定心精度高，使用平衡性好。 所以本設(shè)計(jì)選取傳力片式。 2.2.4離合器的通風(fēng)散熱 研究表明，離合器摩擦片的磨損是隨著壓盤(pán)溫度的上升而上升的，改善離合器通風(fēng)散熱的結(jié)構(gòu)措施有： （1） 在壓盤(pán)上設(shè)散熱筋； （2） 在離合器蓋上開(kāi)較大的通風(fēng)口； 3 離合器基本參數(shù)的確定 3.1離合器的轉(zhuǎn)矩容量 離合器的轉(zhuǎn)矩容量由摩擦片的尺寸及摩擦系數(shù)、壓力彈簧的工作壓力、摩擦副數(shù)來(lái)確定，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： Te=μFZRe 式中：μ——摩擦系數(shù)； F——壓力彈簧通過(guò)壓盤(pán)加于摩

26、擦片的壓力； Z——摩擦副數(shù)，單片離合器為2，雙片為4……； Re——摩擦片平均摩擦半徑。 設(shè)摩擦片的壓力均勻分布，則： Re=； 式中：D——摩擦片外徑； d——摩擦片內(nèi)徑。 3.2離合器的轉(zhuǎn)矩容量與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的基本性能關(guān)系 為了保證離合器能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，將離合器轉(zhuǎn)矩容量Te和發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax寫(xiě)出如下關(guān)系式： Te=βTemax 或?qū)懗? βT

27、emax= μFZRe 式中：β為離合器的后備系數(shù)，β＞1；Re為摩擦盤(pán)上摩擦力的等效作用半徑，不同的模型有不同的取值。 當(dāng)引入單位壓力p（p=F／A）這一參數(shù)時(shí)，就可把面積因素引入.可把上式改寫(xiě)為 βTemax =ZRepA 3.3 離合器基本結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)的選擇 在初步確定離合器的結(jié)構(gòu)型式，就要確定其基本結(jié)構(gòu)尺寸、參數(shù)，它們是： （1） 后備系數(shù)β； （2） 摩擦片外徑D； （3） 單位壓力p。 本設(shè)計(jì)選取的原始數(shù)據(jù)為： 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩/轉(zhuǎn)速 發(fā)動(dòng)機(jī)最

28、大功率/轉(zhuǎn)速 總質(zhì)量 最高車(chē)速 主減速器速比 一檔傳動(dòng)比 輪胎規(guī)格 132N.m/3500r/min 66kW/4500r/min 1580Kg 181Km/h 4.533 3.455 175/70 R14 3.3.1 離合器后備系數(shù)β的確定 后備系數(shù)β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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，還有助于減少汽車(chē)起步時(shí)的磨滑，提高離合器的使用壽命。 表3-1 各種汽車(chē)的后備系數(shù)表 車(chē)型 小轎車(chē) 載貨車(chē) 帶拖掛的重型車(chē)或牽引車(chē) 后備系數(shù) 1.2~1.3 1.7~2.25 2.0~3.0 本設(shè)計(jì)是家用小轎車(chē)離合

29、器的設(shè)計(jì)，所以后備系數(shù)在小轎車(chē)1.2-1.3中選擇，并且選擇后備系數(shù)β的值為1.2，因?yàn)樾∞I車(chē)的離合器都采用膜片彈簧離合器，在使用過(guò)程中其摩擦片的磨損工作壓力幾乎不會(huì)變小，再加上小轎車(chē)的后備功率較大，使用條件較好，故宜選最小值。 3.3.2 摩擦片外徑D的確定 摩擦片外徑是離合器的重要尺寸之一，它直接影響離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩大小，也關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用壽命。 按發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax(Nm)來(lái)初選D，根據(jù) D=100 式中：系數(shù)K反映了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對(duì)D的影響，可參照下表3-2選?。? 表3-2 系

30、數(shù)A的取值范圍 使用條件 小轎車(chē) 載貨車(chē) 自卸車(chē)或使用條件惡劣的載貨汽車(chē) K 47 36（單片） 50（雙片） 19 將發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Temax=132（Nm）、K=47帶入（2-2-1）得摩擦片的外徑為： D=100 =100=167mm 初選D以后，還應(yīng)該將摩擦片的尺寸系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，表3-3-2為我國(guó)摩擦片尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。 表3-3 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù) 外徑D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 內(nèi)徑d/m 110 125 140 150 155 165

31、175 190 195 厚度h/mm 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 C′=d/D 0.687 0.694 0.700 0.667 0.620 0.589 0.583 0.585 0.557 1-C′ 0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 單位面積（mm） 106 132 160 221 302 402 466 546 678 按照我國(guó)摩擦片尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表3-3 ），最后選定摩擦片的尺寸為：

32、 D=180mm； d=125mm； h=3.5mm； 單位面積=132mm。 摩擦片的校核：由于所選的摩擦片的外徑D應(yīng)使最大圓周速度V不超過(guò)65～75m/s。 Ｖ＝ 式中：D-摩擦片外徑，m； n -發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速r/min； V-摩擦片最大圓周速度ｍ／ｓ； Ｖ＝==42.39m/s＜65m/s。 所選的摩擦片符合條件。 3.3.3摩擦系數(shù)μ的確定 摩擦系數(shù)μ與摩擦材料有直接的關(guān)系，常用的摩擦材料的摩擦系數(shù)見(jiàn)下表[5]。 表3-4 摩擦系數(shù)μ的取值范圍 摩擦材料

33、 摩擦系數(shù)μ 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 金屬陶瓷材料 0.4 初選摩擦材料為粉末冶金材料，由表3-4可知，μ的取值范圍是0.25~0.40，取μ=0.25。 3.3.4 單位壓力p的確定 確定單位壓力p時(shí)，還應(yīng)考慮摩擦材料的耐壓強(qiáng)度、摩擦材料的耐磨性、離合器的工作條件等因素的影響。離合器使用頻繁、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率小時(shí)，p選小些，以增加摩擦片的使用壽命。因此，在確定摩擦片的單位壓力p值時(shí)，在保證離合器的可靠使用性能的前提下，應(yīng)盡

34、可能選擇小的p值，以利于提高離合器的壽命。 當(dāng)采用不同的摩擦材料時(shí)，p的取值范圍間下表3-5。 表3-5 摩擦片單位壓力p的取值范圍 摩擦材料 單位壓力/MPa 石棉基材料 模壓 0.15-0.25 編織 0.25-0.35 粉末冶金材料 銅基 0.35-0.50 鐵基 金屬陶瓷材料 0.70-1.50 由以上內(nèi)容可知，β=1.2，將其代入下式可得： βTemax= 即 1.2132=0.252p0.18^30.667 得 p≈0.26MPa

35、 當(dāng)摩擦片材料選擇粉末冶金材料鋼基，1.0Mpa<<3.0Mpa，單位壓力p在容許范圍之內(nèi)，所以所選離合器的尺寸、參數(shù)合適。 4 主動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 主動(dòng)部分包括壓盤(pán)、離合器蓋、飛輪等部分組成，離合器蓋用螺釘固定于飛輪上，壓盤(pán)沿圓周的凸起伸入離合器蓋的窗口中，曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)飛輪、離合器蓋帶動(dòng)壓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 4.1壓盤(pán)設(shè)計(jì) 壓盤(pán)設(shè)計(jì)主要包括幾何尺寸的選擇和傳動(dòng)方式的確定兩個(gè)方面。 4.1.1壓盤(pán)幾何尺寸的確定； 當(dāng)摩擦片的尺寸確定后，與它配合工作的壓盤(pán)內(nèi)、外徑的尺寸也就確定下來(lái)了，壓盤(pán)的外形應(yīng)略大于摩擦片的外徑，內(nèi)經(jīng)略小于摩擦片的內(nèi)徑。 接下來(lái)是確定壓盤(pán)厚度。 本設(shè)計(jì)壓盤(pán)的

36、外徑為181mm，內(nèi)徑為124mm。 4.1.2壓盤(pán)厚度的確定 壓盤(pán)應(yīng)具有以下幾個(gè)要求：具有較大的質(zhì)量和剛度，防止產(chǎn)生裂紋；傳熱性好；壓盤(pán)單件的平衡精度不低于15gcm。 壓盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)，在確定壓盤(pán)厚度后，還應(yīng)要校核離合器接合一次時(shí)的溫升，它應(yīng)不超過(guò)8~10℃。 校核公式如下： （4-1-1） 式中，—溫升，℃； L—滑磨功，Nm； —分配到壓盤(pán)上的滑磨功所占的百分比，單片離合器壓盤(pán)，=0.5； C—壓盤(pán)的比熱容，對(duì)鑄鐵壓盤(pán)，c=481.4/（㎏K）； m—壓盤(pán)質(zhì)量，㎏。 本設(shè)計(jì)選擇=8℃，即

37、 ≤ =8℃ （4-1-2） 汽車(chē)起步時(shí)離合器接合瞬間產(chǎn)生的滑磨功可以根據(jù)以下公式計(jì)算： L= （4-1-3） 式中，—汽車(chē)總質(zhì)量，Kg； —發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min，轎車(chē)取2000r/min，貨車(chē)取1500r/min； —輪胎滾動(dòng)半徑，m； —變速器一檔傳動(dòng)比； —主減速器傳動(dòng)比； 由輪胎規(guī)格175/70 R14，可知輪轂直徑d=1425.4=355.6mm，寬B=175mm，高寬比H/B=70％，即H=17570％=122.5mm，所以≈r=H+=122.5+=300mm。 將以上數(shù)據(jù)代入式4-1

38、-3得： L==12702J 再將L=14358J代入式4-1-2，得m≥1.65Kg 由公式m=ρv（鑄鐵密度為7.010Kg/m），v=得： ≥3.56mm 選擇壓盤(pán)厚度為15mm，代入公式進(jìn)行計(jì)算，得= 2.29≤ 8℃，符合要求。 壓盤(pán)形狀較復(fù)雜，要求傳熱性好，具有較高的摩擦因數(shù)，通常用灰鑄鐵，本設(shè)計(jì)采用HT200，硬度為170～227HBS[7]。 壓盤(pán)的SolidWorks繪制結(jié)果如下圖4-1： 圖 4-1 4.2離合器蓋的設(shè)計(jì) 離合器蓋是離合器的主動(dòng)件之一，它必須與飛輪固定在一起，通

39、過(guò)它傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分轉(zhuǎn)矩給壓盤(pán)，同時(shí)它還是離合器壓緊彈簧和分離桿的支承殼體。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意剛度、通風(fēng)散熱和對(duì)中等問(wèn)題。為了增加剛度，小轎車(chē)的離合器蓋一般常用厚度為3~5mm的低碳鋼板；為了加強(qiáng)離合器的冷卻，離合器蓋上必須開(kāi)設(shè)多個(gè)通風(fēng)窗口；并且蓋與飛輪保證良好的對(duì)中，以免影響總成的平衡和正常工作，對(duì)中方式常采用定位銷(xiāo)或定位螺栓，也有采用止口對(duì)中。 本設(shè)計(jì)的離合器蓋采用厚3mm的08鋼板沖壓而成。 5 從動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 5.1 從動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)組成 從動(dòng)盤(pán)是由從動(dòng)片、從動(dòng)盤(pán)轂和摩擦片等三個(gè)基本組成部分。不帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕。帶扭轉(zhuǎn)減震器的從動(dòng)盤(pán)，可以避免汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的

40、共振，緩和沖擊，減少噪聲，提高傳動(dòng)系零件的壽命，改善汽車(chē)行駛的舒適性，并使汽車(chē)起步平穩(wěn)，所以現(xiàn)在汽車(chē)幾乎均使用帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán)[8]。 5.2從動(dòng)盤(pán)鋼片的選擇 設(shè)計(jì)從動(dòng)盤(pán)鋼片時(shí)，要盡量減輕其重量，并應(yīng)使其質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因此從動(dòng)盤(pán)鋼片一般比較薄，通常用1.3~2.0mm厚的鋼板沖壓而成。為了保證從動(dòng)盤(pán)鋼片的彈性作用，波形彈簧片的壓縮行程可取為0.8~1.1mm，至少不應(yīng)小于0.6mm。從動(dòng)盤(pán)鋼片采用低碳鋼板，波形彈簧片采用彈簧鋼板。 本設(shè)計(jì)是基于家用轎車(chē)的離合器設(shè)計(jì)，故可采用分開(kāi)式彈性從動(dòng)片，其波形彈簧片和從動(dòng)片分開(kāi)做成兩片，再用鉚釘鉚在一起。由于

41、波形彈簧比從動(dòng)片薄，容易得到較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，另外波形彈簧片由同一模具沖制而成，其剛度也比較一致。 從動(dòng)片的SolidWorks繪圖結(jié)果如下圖5-1和圖5-2所示： 圖 5-1 圖 5-2 5.3從動(dòng)盤(pán)轂選取 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是經(jīng)從動(dòng)盤(pán)轂的花鍵孔輸出，變速器第一軸花鍵軸就插在該花鍵孔內(nèi)。目前大都采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵副之間為間隙配合，以便離合器離合過(guò)程中組成滑動(dòng)摩擦副，使從動(dòng)盤(pán)轂?zāi)茉诨ㄦI軸上自由滑動(dòng)。 花鍵尺寸選定后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核。花鍵的主要受損形式是由于表面磨損過(guò)大而損壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓應(yīng)力計(jì)算，擠壓應(yīng)力不超過(guò)20MPa。 按國(guó)標(biāo)GB1144—1974選定的花

42、鍵標(biāo)準(zhǔn)，花鍵尺寸結(jié)構(gòu)的選擇依據(jù)是從動(dòng)盤(pán)外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩[9]，如表5-1所示。 表5-1 從動(dòng)盤(pán)轂花鍵尺寸系列 從動(dòng)盤(pán)外徑 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 花鍵齒數(shù) 花鍵外徑 花鍵內(nèi)徑 齒厚 有效齒長(zhǎng) 擠壓應(yīng)力 D/mm Te/N?m n D′/mm d′/mm b/mm l/mm ρ/MPa 160 50 10 23 18 3 20 10 180 70 10 26 21 3 20 11.8 200 110 10 29 23 4 25 11.3 225 150 10 32 26 4 30 11.5 250

43、 200 10 35 28 4 35 10.4 280 280 10 35 32 4 40 12.7 300 310 10 40 32 5 40 10.7 325 380 10 40 32 5 45 11.6 350 480 10 40 32 5 50 13.2 380 600 10 40 32 5 55 15.2 410 720 10 45 36 5 60 13.1 由表5-1.初步選取花鍵尺寸為： 花鍵齒數(shù)n=10； 花鍵外徑D′=26mm； 花鍵內(nèi)徑d′=21mm； 齒

44、厚b=3mm； 有效齒長(zhǎng)=20mm； 擠壓應(yīng)力ρ=11.8MPa。 校核擠壓應(yīng)力： ρ擠壓= （MPa） 式中，P—花鍵的齒側(cè)面壓力，N。它由下式確定： P= d′，D′—分別為花鍵的內(nèi)外徑，m； Z—從動(dòng)盤(pán)轂的數(shù)目； Temax—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Nm； n—花鍵齒數(shù)； h—花鍵齒工作高度，m；h=（D′－d′）/2=(26－21)/2=2.5mm； l—花鍵有效長(zhǎng)度，m。 代入數(shù)據(jù)得： ρ擠壓= 10^-6

45、 =17.9MPa 小于推薦許用值20MPa，所以，該尺寸的花鍵轂符合強(qiáng)度要求。 從動(dòng)盤(pán)毅通常由40Cr ， 45號(hào)鋼、35號(hào)鋼鍛造，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，HRC28～32。 花鍵轂的SolidWorks繪圖結(jié)果如下圖5-3所示： 圖5-3 5.4從動(dòng)盤(pán)摩擦片摩擦材料的選取 在離合器接合、分離過(guò)程中將遭到嚴(yán)重的滑磨，并且在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱。因此，要求摩擦面片應(yīng)有以下綜合性能[9]： （1）在工作時(shí)有相對(duì)較高且穩(wěn)定的摩擦系數(shù)； （2）具有小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，材料加工性能良好； （3）在短時(shí)間內(nèi)能吸收相對(duì)高的能量，且有好的熱穩(wěn)定性；

46、 （4）能承受較高的壓盤(pán)作用載荷； （5）承受相對(duì)較大的離心力載荷而不被破壞； （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； 對(duì)于摩擦面片來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)方面要選擇確定： （1）結(jié)構(gòu)尺寸，內(nèi)、外直徑已在前面選定，厚度可以根據(jù)使用壽命確定。 （2）材料 本設(shè)計(jì)使用到的是替代石棉的有機(jī)摩擦材料。它在正常工作壓力和溫度范圍內(nèi)喲較高的耐磨性能，在高的工作溫度下有穩(wěn)定的摩擦特性，溫度達(dá)到425℃以后才開(kāi)始燒裂（而不是變軟、熔化），這種狀況持續(xù)到500℃；并且它的質(zhì)量比石棉材料輕，因而從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，其抗拉強(qiáng)度是鋼的5倍；它還有較高的抗離心力強(qiáng)度，有效抵

47、抗摩擦面片的飛裂。 這種材料能夠完全符合以上對(duì)離合器的綜合性能要求，且本設(shè)計(jì)離合器的車(chē)型為私家車(chē)，因此選用有機(jī)摩擦材料。 從動(dòng)盤(pán)摩擦片的SolidWorks繪圖結(jié)果如下圖5-3所示： 圖5-3 6 離合器主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 6.1 膜片彈簧設(shè)計(jì) 6.1.1膜片彈簧的變形特性 膜片彈簧起彈性作用的是碟簧部分，它是一種非特性彈簧，其特性與碟簧的原始內(nèi)截錐高度H和彈簧片的厚度h的比值有關(guān)，如下圖6-1所示。 圖6-1 由上圖6-1可知，當(dāng)H/h的比值在1.414~2.828之間時(shí)，有一段區(qū)域在變形增加時(shí)，載荷反而減小，具有這種剛度特性的膜片彈簧很適合做離合器的壓緊彈簧

48、，可達(dá)到分離離合器時(shí)載荷下降、操縱省力的目的[10]。 6.1.2膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 ⑴膜片彈簧原始內(nèi)截錐高H與彈簧片厚度h之比H/h和h的選擇 此值對(duì)膜片彈簧的彈性特性影響很大，一般汽車(chē)膜片彈簧的H/h的值在1.5~2.0范圍內(nèi)，常用膜片彈簧的厚度h為2~4mm。 本設(shè)計(jì)選取H/h為1.6，h為2.5mm，則H為4mm。 ⑵R/r比值及R、r的選取 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(xiàn)受直徑誤差的影響越大，且應(yīng)力越大。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，R/r的比值一般為1.2~1.3。R應(yīng)大于摩擦片內(nèi)徑，近似等于摩擦片外徑[11]。 本設(shè)計(jì)選取R/r之

49、比為1.25，R為82mm，則r為65mm。 ⑶膜片彈簧起始圓錐底角α 膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐底角α與α內(nèi)截錐高度H的關(guān)系為： ，且一般在9~15范圍內(nèi)。 ，滿(mǎn)足要求。 選擇α的角度為12。 ⑷膜片彈簧小端半徑及分離軸承作用半徑。 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，以便于安裝。分離軸承作用半徑是標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)大于。因?yàn)榛ㄦI外徑D′為26mm，所以選擇為15mm，為17mm。 ⑸分離指數(shù)目n、切槽寬，窗孔槽寬及窗孔內(nèi)半徑。 分離指數(shù)目常取為18，=3.2~3.5mm，≈（2.5~4.5），窗孔內(nèi)半徑一般情況根據(jù)（r-）≈（0.8~1.4）選擇。 本設(shè)計(jì)選取=

50、3mm，=8mm，=56mm。 ⑹壓盤(pán)加載半徑和支承環(huán)作用半徑r1。和r1的取值會(huì)影響膜片彈簧的剛度，一般來(lái)說(shuō)，r1的值應(yīng)盡量靠近r但又略大于r，應(yīng)接近R而略小于R。 本設(shè)計(jì)選取r1=66mm，=81mm。 6.1.3繪制膜片彈簧特性曲線(xiàn) 上面各個(gè)參數(shù)都確定下來(lái)后，可根據(jù)下式檢驗(yàn)是否符合各工作點(diǎn)的要求，如果不符合，可適當(dāng)調(diào)整一些參數(shù)，使其符合要求。 P= 式中：E—彈性模量，對(duì)于鋼：E=20104MPa μ—泊松，鋼材料取μ=0. 3； h—彈簧片厚度，mm； H—碟簧部分的內(nèi)截錐高，mm；

51、 —軸向變形量，mm； R—碟簧大端半徑，mm； r—碟簧部分內(nèi)半徑，mm； —膜片彈簧與壓盤(pán)接觸半徑，mm； — 支承環(huán)作用半徑，mm。 把以上膜片彈簧幾何外形參數(shù)代入上式，整理得： P1=293（） 由不同的計(jì)算出不同的P1，如下表6-1所示： 表6-1 λ1- P1計(jì)算值 λ1/mm 0.26 0.52 0.78 1.04 1.3 1.56 1.82 2.08 2.34 2.6 2.86 3.12

52、P1/N 1564 2878 3962 4836 5520 6033 6396 6628 6748 6777 6735 6640 λ1/mm 3.38 3.64 3.9 4.16 4.42 4.68 4.94 5.2 5.46 5.72 5.98 6.24 P1/N 6514 6375 6244 6140 6083 6093 6190 6392 6721 7196 7837 8663 根據(jù)上表內(nèi)容，利用excel畫(huà)出P1—特性曲線(xiàn)，如下圖6-2所示： 圖6-2

53、在離合器接合時(shí)膜片彈簧的大端變形量=（0.7~0.85）H=（0.7~0.85）4=2.8~3.4mm 取=3.12mm，P1=6440N,與P1的最大值相差2.02％，可以使用。 最大摩擦力矩是摩擦片剛開(kāi)始工作并無(wú)磨損的條件下，離合器的摩擦力矩。此時(shí)離合器的膜片彈簧工作壓力為6440N，那么離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩為： =0.25644020.087=310Nm 則后備系數(shù)為β===2.3 在離合器徹底分離時(shí)，膜片彈簧大端的變形量為，單片式可取△s=0.75~1.0mm，這里取0.8mm，則 △s=20.8=1.6mm 此時(shí)，膜片彈簧的總變形量為λ1

54、=3.12+1.6=4.72mm，此時(shí)對(duì)應(yīng)的壓緊力為6093N，從圖中可看出該點(diǎn)合適。 6.1.4分離軸承載荷計(jì)算 P2= = =465N 6.1.5膜片彈簧強(qiáng)度校核 寬度系數(shù)，=0.62 = =1613.17MPa 膜片彈簧選用的材料為60Si2MnA，這種材料的許用應(yīng)力[]為1700~1900MPa，所以所選參數(shù)的膜片彈簧的強(qiáng)度符合要求。 膜片彈簧的SolidWorks繪圖結(jié)果如下圖6-3和圖6-4所示： 圖6-3 圖6-4 6.2扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì)與計(jì)算 6.2.1扭轉(zhuǎn)減振器的選用

55、 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)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，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，因而扭轉(zhuǎn)減震器可有效地降低傳動(dòng)系共振載荷與噪聲[12]。 本次選用的扭轉(zhuǎn)減振器為彈簧摩擦式減振器。在這種結(jié)構(gòu)中，從動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)轂通過(guò)沿圓周方向放置的減振彈簧彈性地連減振摩擦片，接在一起。為了有效抑制傳動(dòng)系可能出現(xiàn)的共振，在從動(dòng)盤(pán)、從動(dòng)盤(pán)轂和減振盤(pán)之間還裝有以增加系統(tǒng)阻尼，提高減振效果，螺釘和碟形彈簧墊圈可以用來(lái)調(diào)整摩擦片的摩擦力矩

56、；限位銷(xiāo)除了將從動(dòng)盤(pán)鋼片和減振盤(pán)鉚在一起外，還可以限制從動(dòng)盤(pán)轂相對(duì)從動(dòng)盤(pán)鋼片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，目的是限制減振減振彈簧的變形。 6.2.2扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù)的選擇 ⑴極限轉(zhuǎn)矩 極限轉(zhuǎn)矩為減振器在消除限位銷(xiāo)與從動(dòng)盤(pán)轂缺口之間間隙所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，它與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)，一般取 =（1.5~2.0） 對(duì)于商用車(chē)，系數(shù)取1.5；對(duì)于乘用車(chē)，系數(shù)取2.0。 所以 =2.0132=264Nm ⑵扭轉(zhuǎn)剛度 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(dòng)機(jī)常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。決定于減振彈簧的線(xiàn)剛度及結(jié)構(gòu)布置尺寸。

57、 設(shè)計(jì)時(shí)按經(jīng)驗(yàn)初選，≤13=13264=3432Nm/rad 本設(shè)計(jì)傳選=2000Nm/rad ⑶阻尼摩擦力矩 變速器的粘滯作用和其他旋轉(zhuǎn)零件的摩擦作用都形成阻力力矩。 =（0.06～0.17） 選擇系數(shù)為0.15，則，=0.15=0.15132=19.8Nm。 ⑷預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 對(duì)線(xiàn)性特性的減振器，彈簧在安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)預(yù)緊。研究表明，增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動(dòng)，對(duì)于降低傳動(dòng)系的動(dòng)載荷比較有利。 =（0.05～0.15） 選擇系數(shù)為0.12，則=0.1132=13.2Nm。 ⑸

58、減振彈簧的位置半徑 的尺寸一般取 =（0.60~0.75） 式中：d為摩擦片的內(nèi)徑。 本設(shè)計(jì)選擇為37mm。 ⑹減振彈簧個(gè)數(shù) 的選取參照下表 表6-2 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取 由表可知，就按照彈簧的個(gè)數(shù)與摩擦片的外徑有很大關(guān)系，外徑越大，減振彈簧個(gè)數(shù)也就越多。本設(shè)計(jì)摩擦片外徑D=180mm，所以選取=4. ⑺減振彈簧總壓力 當(dāng)限位彈簧與從動(dòng)盤(pán)轂之間的間隙被消除時(shí)，彈簧傳遞扭矩達(dá)到最大值Tj時(shí)，減振彈簧受到的壓力為 =/=264/0.037=7135N 6.2.3減振彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 在初步

59、選定減振彈簧的主要參數(shù)以后，根據(jù)離合器的總體布置，確定和計(jì)算減振器彈簧的相關(guān)尺寸。 ⑴單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷F F=/=7135/4=1783N ⑵減振彈簧尺寸 ①?gòu)椈芍袕?。一般由結(jié)構(gòu)布置來(lái)決定，通常=11~15mm。 本設(shè)計(jì)選取=12mm ②彈簧鋼絲直徑d。 d ===4.48mm 式中，扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力可取550~600MPa。通常d=3~4mm。 本設(shè)計(jì)選取d =4mm。 ③減振彈簧剛度k 應(yīng)根據(jù)選好的減振器扭轉(zhuǎn)剛度值，及其布置尺寸R0，根據(jù)下式算出 K===365N/mm ④減振彈簧有效

60、圈數(shù)i i ==4.2 ⑤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+（1.5~2） 取n=6 ⑥減振彈簧最小高度 減振彈簧在最大工作負(fù)荷下的工作高度，考慮到此時(shí)彈簧的被壓縮各圈之間仍需留有一定的間隙，所以， =26.4mm ⑦減振彈簧總變形量△l 它是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 △l=F/K=1783/365=4.8mm ⑧減振彈簧自由高度 它是減振彈簧無(wú)負(fù)荷時(shí)的高度，為 =+△l=26.4+4.8=31.2mm ⑨減振彈簧預(yù)變形量△l′

61、 它是減振彈簧安裝時(shí)的預(yù)壓縮變形，它和選取的預(yù)緊力矩有關(guān)，為 △l′=/K==0.24mm ⑩減振彈簧安裝工作高度l 它關(guān)系到從動(dòng)盤(pán)轂等零件窗口尺寸的設(shè)計(jì)，為 l = － △l′=31.2-0.24=31mm ?從動(dòng)盤(pán)鋼片相對(duì)從動(dòng)盤(pán)轂的最大轉(zhuǎn)角 （△l″/2R0） 彈簧工作變形量 △l″=△l-△l′=4.8-0.24=4.6mm 代入得=7.1 ?限位銷(xiāo)直徑d′ 一般d′為9.5~12mm 本設(shè)計(jì)選取d′為10mm. 減振彈簧的SolidWorks繪圖結(jié)果如下圖6-5所示： 圖6-5

62、 7 結(jié)論 通過(guò)以上工作，基本上完成LB7160轎車(chē)離合器的設(shè)計(jì)，先選取了拉式膜片彈簧離合器為設(shè)計(jì)目標(biāo)，再根據(jù)所選發(fā)動(dòng)機(jī)的原始數(shù)據(jù)確定離合器的基本參數(shù)，再對(duì)離合器進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，通過(guò)詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程對(duì)離合器的主要零部件進(jìn)行尺寸分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)，并對(duì)某些零部件進(jìn)行了溫度和強(qiáng)度的校核，并繪制了離合器模型和二維裝配圖。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我很清楚地意識(shí)到理論與實(shí)際的差距。同時(shí)體會(huì)到大學(xué)所學(xué)的知識(shí)的深度和廣度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，與生產(chǎn)實(shí)際還有很大的差距。我們時(shí)刻不能忘

63、記學(xué)習(xí)，時(shí)刻不能丟棄學(xué)習(xí)，也許只有這樣才不會(huì)被社會(huì)淘汰。 同時(shí)根據(jù)所了解到的離合器信息來(lái)看，現(xiàn)在離合器的設(shè)計(jì)更趨于成熟，更趨于標(biāo)準(zhǔn)化，已經(jīng)有專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成。同時(shí)所選用的材料更環(huán)保，如摩擦片材料國(guó)內(nèi)以石棉基材料為主，但它的粉塵對(duì)環(huán)境有污染，在國(guó)外已經(jīng)淘汰。取而代之的是一些高端的材料，如金屬陶瓷材料。 總結(jié)與體會(huì) 隨著時(shí)間的推移，畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，通過(guò)對(duì)LB7160轎車(chē)離合器的設(shè)計(jì)，我收獲很多，現(xiàn)總結(jié)如下： 1、在確定好要做離合器的設(shè)計(jì)后，我就開(kāi)始查閱了大量的文獻(xiàn)和書(shū)籍，最終確定以家用小轎車(chē)的離合器為設(shè)計(jì)目標(biāo)，再對(duì)離合器進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的

64、分析與選擇后，最終選擇了設(shè)計(jì)單片拉式膜片彈簧離合器； 2、確定好設(shè)計(jì)對(duì)象是單片拉式膜片彈簧離合器后，接下來(lái)就是對(duì)離合器的主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算，包括：摩擦片、壓盤(pán)、離合器蓋、扭轉(zhuǎn)減振器、減振彈簧、花鍵轂等，并對(duì)膜片彈簧、花鍵轂進(jìn)行了強(qiáng)度，對(duì)壓盤(pán)進(jìn)行了溫升的校核，使其符合設(shè)計(jì)要求； 3、最難的是SolidWorks軟件的學(xué)習(xí)，由于以前沒(méi)有接觸過(guò)三維軟件，這次是從零開(kāi)始學(xué)習(xí)繪圖，也給本次設(shè)計(jì)增添了很多困難，同時(shí)也在學(xué)習(xí)的過(guò)程中收獲了很多； 通過(guò)以上的工作，我基本上完成了LB7160型轎車(chē)離合器的設(shè)計(jì)，對(duì)離合器的工作原理和構(gòu)造也有了清楚的了解，由于自己水平有限，本次設(shè)計(jì)中可能有很多錯(cuò)誤和遺

65、漏，希望各位老師批評(píng)和指正。 致謝 本設(shè)計(jì)是在張易紅老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的無(wú)私幫助下完成的，首先，感謝張老師在繁忙的工作中犧牲了他的休息時(shí)間來(lái)幫助我。張老師不僅在實(shí)習(xí)期間對(duì)我耐心培養(yǎng)和細(xì)心指導(dǎo)，而且在課題的設(shè)計(jì)、完成和畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的寫(xiě)作，再到說(shuō)明書(shū)的多次修改都離不開(kāi)他的無(wú)私幫助和孜孜教導(dǎo)。從尊敬的導(dǎo)師身上我不僅學(xué)到了對(duì)待設(shè)計(jì)要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，也了解到許多新的繪圖手法和研究方法，開(kāi)拓了我的研究思路。 在臨近畢業(yè)之際，我借此機(jī)會(huì)向著四年里所有給予了我關(guān)心和指導(dǎo)的老師們表示深深地謝意，感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培，我才能

66、夠很好地掌握和運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，最終順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)； 最后，我也要感謝我的同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中不斷給我提出的意見(jiàn)和建議，給了我很多啟發(fā)，沒(méi)有他們我不可能這么順利地完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此我要向他們致以最衷心的感謝和深深的敬意。 參考文獻(xiàn) [1] 袁念詩(shī).輕型汽車(chē)技術(shù)[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993. [2] 馮超，余志生.汽車(chē)工程手冊(cè)設(shè)計(jì)篇[M].深圳：人民交通出版社，2001. [3] 臧杰，閻巖.汽車(chē)構(gòu)造第2版（下冊(cè)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012. [4] 李彩鳳，張曉芳.復(fù)合式安全離合器的設(shè)計(jì)研究[J].河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院：機(jī)械工程系學(xué)報(bào)，2014. [5] 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造（第四版）[M].北京：人民交通出版社，2002. [6] 嚴(yán)紅.淺談汽車(chē)膜片彈簧離合器[J].洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)