單片干式摩擦離合器課程設(shè)計(jì)

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1、 《汽車(chē)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：?jiǎn)纹墒侥Σ岭x合器的設(shè)計(jì) 學(xué)院：機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān)業(yè)： 年級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 時(shí)間： 機(jī)電產(chǎn)品綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目：?jiǎn)纹墒侥Σ岭x合器的設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)原始資料： 1．發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 2．離合器后備系數(shù) 三、設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 1．總體布置或裝配圖

2、 1張 2．零件圖 若干張 3．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 四、其它： 1．要求壓緊彈簧采用周置的圓柱螺旋彈簧 2．從動(dòng)盤(pán)采用整體式彈性從動(dòng)盤(pán) 3．要求對(duì)壓緊彈簧和從動(dòng)盤(pán)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 五、課程設(shè)計(jì)時(shí)間： 2013年 1月 7 日～2013年 1 月 25 日 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：

3、 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院·車(chē)輛工程系 目 錄 1. 緒 論........................................................4 1.1 離合器概述 ................................................... 4 1.2 離合器的功用...................................................5 1.3 離合器工作原理..........................................

4、.......6 1.4 周置彈簧離合器的介紹...........................................7 2. 離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).............................................8 2.1 離合器結(jié)構(gòu)選擇..............................................8 2.1.1 摩擦片的選擇.................................................8 2.1.2 壓緊彈簧布置形式的選擇..........................

5、.............8 2.1.3 從動(dòng)盤(pán)總成...................................................8 2.2 離合器主要零件的設(shè)計(jì)......................................9 2.2.1 從動(dòng)盤(pán).......................................................9 2.2.2 摩擦片.......................................................9 2.2.3 壓盤(pán).....................

6、....................................9 2.2.4 離合器蓋....................................................10 3. 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明.....................................10 3.1 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)..........................................10 3.2 摩擦片設(shè)計(jì)..................................................10 3.2.1 計(jì)算摩擦

7、片外徑..............................................10 3.2.2 單位壓力....................................................11 3.2.3 壓緊彈簧數(shù)量選擇............................................11 3.2.4 壓緊彈簧計(jì)算和校核..........................................11 3.3 從動(dòng)盤(pán)總成設(shè)計(jì)和計(jì)算........................................12

8、 3.3.1 從動(dòng)盤(pán)選擇..................................................12 3.3.2 從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì)..............................................12 3.3.3 從動(dòng)盤(pán)摩擦材料..............................................13 4. 壓盤(pán)和離合器蓋.............................................14 5. 4.1 壓盤(pán)設(shè)計(jì)..................................

9、.................14 4.2 分離杠桿設(shè)計(jì)..................................................14 4.3 分離軸承及分離套筒............................................14 5. 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì)............................................14 5.1 減震彈簧設(shè)計(jì)................................................14 5.1.1 減震彈簧的分布半徑...........

10、...............................15 5.1.2 減震彈簧器數(shù)量..............................................16 5.1.3 全部減震器工作總負(fù)荷........................................16 5.1.4 單個(gè)減震彈簧的工作負(fù)荷......................................16 5.1.5 減震彈簧尺寸................................................16 6. 總結(jié)..........

11、..............................................19 7. 參考文獻(xiàn)....................................................19 1 緒 論 1.1 離合器概述 按動(dòng)力傳遞順序來(lái)說(shuō)，離合器應(yīng)是傳動(dòng)系中的第一個(gè)總成。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。離合器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其功用是能夠在必要時(shí)中斷動(dòng)力的傳遞，保證汽車(chē)平穩(wěn)地起步；保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平穩(wěn)；

12、限制傳動(dòng)系所能承受的最大扭矩，防止傳動(dòng)系過(guò)載。為使離合器起到以上幾個(gè)作用，目前汽車(chē)上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性合理，同時(shí)其性能良好，使用可靠性高壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）結(jié)合時(shí)平順、柔和，使汽車(chē)起步時(shí)不震動(dòng)、沖擊； （2）離合器分離徹底； （3）從動(dòng)部分慣量小，以減輕換檔時(shí)齒輪副的沖擊； （4）散熱性能好； （5）高速回轉(zhuǎn)時(shí)只有可靠強(qiáng)度； （

13、6）避免汽車(chē)傳動(dòng)系共振，具有吸收震動(dòng)、沖擊和減小噪聲能力； （7）操縱輕便； （8）工作性能（最大摩擦力矩和后備系數(shù)保持穩(wěn)定）； （9）使用壽命長(zhǎng)。 1.2 離合器的功用 離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車(chē)用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng)，它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)，然后再逐漸加載。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300～500r/min，而汽車(chē)則只能由靜止開(kāi)始起步，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī)，要帶一個(gè)靜止的傳動(dòng)系，是不能突然剛性接合的。因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接，就必然造成不是汽車(chē)猛烈攢動(dòng)，就是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸

14、地柔和地接合在一起，使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時(shí)，汽車(chē)便由靜止開(kāi)始緩慢地平穩(wěn)起步了。 雖然利用變速器的空檔，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的分離。但變速器在空檔位置時(shí)，變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)還是連接的，要轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，就必須和變速器內(nèi)的主動(dòng)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(méi)有離合器來(lái)分離發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)是很困難的。所以離合器的第二個(gè)功用，就是暫時(shí)分開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的聯(lián)系，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。 汽車(chē)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(kāi)嚙合和進(jìn)入嚙合。如在脫檔時(shí)，由于原來(lái)嚙合的齒面壓

15、力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時(shí)分離傳動(dòng)系，即能便利脫檔。同時(shí)在掛檔時(shí)，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達(dá)到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會(huì)造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時(shí)又需要離合器暫時(shí)分開(kāi)傳動(dòng)系，以便使與離合器主動(dòng)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。 離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)荷，此時(shí)由于離合器自動(dòng)打滑，可避免傳動(dòng)系零件超載損壞，起保護(hù)作用。 根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求： （1）能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。為此，離合器的摩擦力矩（）應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭

16、矩（）； （2）接合平順、柔和。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車(chē)起步?jīng)_撞或抖動(dòng)； （3）分離迅速、徹底。換檔時(shí)若離合器分離不徹底，則飛輪上的力矩繼續(xù)有一部份傳入變速器，會(huì)使換檔困難，引起齒輪的沖擊響聲； （4）從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。離合器分離時(shí)，和變速器主動(dòng)齒輪相連接的質(zhì)量就只有離合器的從動(dòng)盤(pán)。減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，換檔時(shí)的沖擊即降低； （5）具有吸收振動(dòng)、噪聲和沖擊的能力； （6）散熱良好，以免摩擦零件因溫度過(guò)高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑； （7）操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。尤其是對(duì)城市行駛的轎車(chē)和公共汽車(chē)，非常重要； （8）摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨

17、損，襯面磨損在一定范圍內(nèi)，要能通過(guò)調(diào)整，使離合器正常工作。 1.3 離合器工作原理 如圖1.1所示，摩擦離合器一般是有主動(dòng)部分、從動(dòng)部分組成、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。 離合器在接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自曲軸傳出，通過(guò)飛輪2和壓盤(pán)借摩擦作用傳給從動(dòng)盤(pán)3，在通過(guò)從動(dòng)軸傳給變速器。當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，通過(guò)拉桿，分離叉、分離套筒和分離軸承8，將分離杠桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋5上的支柱為支點(diǎn)，而外端與壓盤(pán)連接，所以能克服壓緊彈簧的力量拉動(dòng)壓盤(pán)向左，這樣，從動(dòng)盤(pán)3兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)放

18、開(kāi)踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此時(shí)壓緊彈簧就推動(dòng)壓盤(pán)向右，仍將從動(dòng)盤(pán)3壓緊在飛輪上2，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩又傳入變速器。 1-軸承 2-飛輪 3-從動(dòng)盤(pán) 4-壓盤(pán) 5-離合器蓋螺栓 6-離合器蓋 7-膜片彈簧 8-分離軸承 9-軸 圖1.1 離合器總成 1.4 周置彈簧離合器的介紹 周置彈簧離合器目前主要用在商用載重汽車(chē)上。結(jié)構(gòu)上，螺旋彈簧沿著壓盤(pán)的圓周作同心圓布置。壓盤(pán)、分離桿及螺旋彈簧均裝在離合器蓋7內(nèi)，組成離合器蓋總成。離合器蓋用6個(gè)螺栓固定在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，飛輪作為離合器的一個(gè)主動(dòng)摩擦面，而另一個(gè)主動(dòng)摩擦面為壓

19、盤(pán)。為此，壓盤(pán)應(yīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，使壓盤(pán)成為離合器的主動(dòng)件。這是離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)。這里，壓盤(pán)經(jīng)3個(gè)嵌在離合器蓋窗孔內(nèi)的凸臺(tái)被離合器蓋及飛輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在兩個(gè)主動(dòng)件飛輪和壓盤(pán)之間裝有從動(dòng)盤(pán)。從動(dòng)盤(pán)的兩面鉚有摩擦片，從動(dòng)盤(pán)的盤(pán)轂花鍵孔中，插入變速器第1軸（變速器輸入軸）的花鍵軸段?；ㄦI部分的結(jié)合采用側(cè)面定心。壓緊彈簧沿圓周均勻分布于分離桿之間。在壓緊彈簧的作用下，壓盤(pán)將從動(dòng)盤(pán)緊壓在飛輪上。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，依靠飛輪和壓盤(pán)對(duì)從動(dòng)盤(pán)的摩擦傳給從動(dòng)盤(pán)，并通過(guò)從動(dòng)盤(pán)的花鍵傳給變速器第1軸。作為分離桿支點(diǎn)的支承叉，用螺栓固定在離合器蓋上。分離桿在靠近外端和靠近中間處分別和壓盤(pán)和支承鉸接。為了減小摩

20、擦，鉸接處采用滾針或滾銷(xiāo)，為避免離合器分離時(shí)分離桿的運(yùn)動(dòng)干涉，圖中的結(jié)構(gòu)采用插在支承叉孔內(nèi)的固定銷(xiāo)削扁。這樣，分離桿作轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中間孔中的滾銷(xiāo)可以在固定銷(xiāo)削扁的平面上自由上下運(yùn)動(dòng)，保證分離桿能自由地繞中間支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)干涉，使壓盤(pán)順利分離或接合。此外，每個(gè)分離桿內(nèi)端均有一個(gè)調(diào)整螺釘，調(diào)整這3個(gè)螺釘所決定的平面，使它和壓盤(pán)表面相平行。分離桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)。 2 離合器結(jié)構(gòu)選擇 2.1.1 摩擦片的選擇 單片離合器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，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)能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用于轎車(chē)和中、小型貨車(chē)，因此該設(shè)計(jì)

21、選擇單片離合器。摩擦片數(shù)為2。對(duì)乘用車(chē)和最大質(zhì)量小于6t的商用車(chē)而言，發(fā)動(dòng)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(dòng)盤(pán)。所以選擇單片式離合器。 2.1.2 壓緊彈簧布置形式的選擇 離合器壓緊裝置可分為周布彈簧式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片彈簧式等。本次選用周布彈簧。 2.1.3 從動(dòng)盤(pán)總成 從動(dòng)盤(pán)總成由摩擦片，從動(dòng)片，減震器和從動(dòng)盤(pán)穀等組成。它雖然對(duì)離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料上的選擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從動(dòng)盤(pán)總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求： （1）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減小變速器換檔時(shí)輪齒簡(jiǎn)單沖擊； （2）應(yīng)具有軸向彈性，使

22、離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，減小磨損。 （3）應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。 2.2 離合器主要零件的設(shè)計(jì) 2.2.1 從動(dòng)盤(pán) 扇形波狀彈簧兩兩對(duì)置鉚接與從動(dòng)鋼片上，兩側(cè)在鉚接摩擦片，鉚釘都采用鋁制埋頭鉚釘，摩擦襯面在鉚接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度誤差小于0.2mm，從動(dòng)盤(pán)本體采用45號(hào)鋼沖壓加工得到，為防止其彎曲變形而引起分離不徹底，一般在從動(dòng)盤(pán)本體上設(shè)徑向切口。 2.2.2 摩擦片 摩擦片在性能上要滿足如下要求： （1）摩擦系數(shù)穩(wěn)定，工作溫度，滑磨速度，單位壓力的變化對(duì)其影響； （2）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，熱穩(wěn)定性

23、好； （3）有利于接合平順；4.長(zhǎng)期停放離合器摩擦面會(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象。 （4）摩擦片選用材料為石棉基摩擦材料，它是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑和特種添加劑熱壓而成，其摩擦系數(shù)為。石棉基摩擦材料密度小，工作溫度小于180℃，價(jià)格便宜，使用效果良好，在汽車(chē)離合器中廣泛使用。 2.2.3 壓盤(pán) 壓盤(pán)的材料選用HT20-40鑄造制成。它要有一定的質(zhì)量和剛度，以保證足夠的熱容量和防止溫度升高而產(chǎn)生的彎曲變形。壓盤(pán)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，并進(jìn)行靜平衡。壓盤(pán)的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于0.8。 2.2.4 離合器蓋 壓盤(pán)高度（叢承壓點(diǎn)到摩擦面的距離）公差要小，

24、支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好。 3 離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 3.1 離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)原始資料： 1．發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 2．離合器后備系數(shù) 3.2 摩擦片設(shè)計(jì) 3.2.1 計(jì)算摩擦片外徑： 根據(jù)公式 ： （3-1） 式中，A反應(yīng)了不同結(jié)構(gòu)和使用條件對(duì)D的影響?？蓞⒖枷铝蟹秶? 小轎車(chē)A=47 一般載貨汽車(chē)A=36（單片）貨A=50（雙片） 自卸車(chē)或使用條件惡劣

25、的載貨汽車(chē)A=19。 因已知后備系數(shù)，一般為載貨汽車(chē) 固本次取A= 36. 得：D= 214.09 mm 由于摩擦片有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，根據(jù)下表 表3-1 摩擦片標(biāo)準(zhǔn)取值 外徑D/mm 內(nèi)徑d/mm 厚度h/mm 180 125 3.5 200 140 3.5 225 150 3.5 取D= 225 mm，內(nèi)徑d= 150 mm，厚度h= 3.5 mm

26、 3.2.2 單位壓力 由于影響摩擦片磨損的物理因素是ρν。單獨(dú)考慮ρ對(duì)摩擦片耐磨耗得影響是沒(méi)有意義的。但對(duì)離合器來(lái)說(shuō)，降低ρ意味著要增加摩擦片面積。提高了允許磨耗量。因此，在一定意義上來(lái)說(shuō)，ρ的大小反應(yīng)了離合器的使用壽命，ρ越小，壽命越長(zhǎng)；ρ越大。壽命越短。 根據(jù)公式： （3-2） 式中，μ為摩擦因數(shù)，取0.3. Z為摩擦面數(shù)，單片離合器取2. 帶入式中可得：?jiǎn)挝粔毫?.23Mpa 3.2.3 壓緊彈簧數(shù)量選擇

27、 彈簧數(shù)量與摩擦片外徑相關(guān)，且摩擦片外徑D= 225 mm，由一表可得，彈簧數(shù)量為9-12個(gè)，本次取9個(gè)。 3.2.4 壓緊彈簧計(jì)算和校核 在彈簧設(shè)計(jì)中，首先要計(jì)算出每個(gè)彈簧的工作壓力P。 根據(jù)公式 ， .ρ （3-3） 得： P= 414N ，因每個(gè)彈簧的單位壓力應(yīng)該不大于1000N。固符合要求。 實(shí)際設(shè)計(jì)離合器壓簧時(shí)，可參考相關(guān)資料，根據(jù)下表： 表3-2 離合器壓簧數(shù)據(jù) 工作壓力P/N 彈簧外徑D/mm 鋼絲直徑d/mm 工作高度H/mm 自由高度

28、H/mm 總?cè)?shù)n 有效圈數(shù)i 彈簧剛度K/N/m 最大應(yīng)力τ/MPa 390 27 3.75 40 58 22.0 554 441 27 3.75 40 58 8 24.5 623 每個(gè)彈簧的工作壓力得出以下數(shù)據(jù)： 工作壓力P=441N 彈簧外徑D=27mm 鋼絲直徑d=3.75mm 彈簧中徑D-d=22.25mm 工作高度H=40mm 自由高度=58mm 總?cè)?shù)n=8 有效圈數(shù)i= 彈簧剛度K=24.5N/m 最大應(yīng)力τ=623MPa 3.3 從動(dòng)盤(pán)總成設(shè)計(jì)和計(jì)算 3.3.1 從動(dòng)盤(pán)選

29、擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，從動(dòng)盤(pán)采用整體式彈性從動(dòng)盤(pán)。 3.3.2 從動(dòng)盤(pán)轂的設(shè)計(jì) 從動(dòng)盤(pán)轂是離合器中承受載荷最大的零件，它裝在離合器輸入軸前端的花鍵上，一般采用齒側(cè)定心的矩形花鍵，花鍵軸和孔采用動(dòng)配合。 從動(dòng)盤(pán)轂軸向長(zhǎng)度不宜過(guò)小，以免在花鍵軸上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般去1.0~1.4倍的花鍵軸直徑。從動(dòng)盤(pán)轂一般采用煅鋼。 花鍵的結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)從動(dòng)盤(pán)外徑和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩按國(guó)標(biāo)GB1144—1974選取。 根據(jù)《汽車(chē)設(shè)計(jì)叢書(shū) 汽車(chē)離合器》中，根據(jù) 選取 表3-3 花鍵的結(jié)構(gòu)

30、尺寸 從動(dòng)盤(pán)外徑D/mm 花鍵齒數(shù)n 花鍵外徑D'/mm 花鍵內(nèi)徑d'/mm 齒厚h/mm 有效長(zhǎng)度l/mm 擠壓應(yīng)力σ/MPa 225 10 32 26 4 30 10.2 花鍵尺寸選定后進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于花鍵損壞的主要形式是由于表面受擠壓過(guò)大而破壞，所以花鍵要進(jìn)行擠壓壓力計(jì)算，當(dāng)應(yīng)力偏大時(shí)可適當(dāng)增加花鍵轂的軸向長(zhǎng)度。 擠壓應(yīng)力計(jì)算公式： （MPa） （3-4）

31、式中，P為花鍵的齒側(cè)壓力（N）。它由下式確定： 花鍵的齒側(cè)面壓力： （3-5） 式中，D',d'為花鍵外徑、內(nèi)徑 Z為從動(dòng)盤(pán)轂數(shù)目，取1 T為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 n為花鍵齒數(shù) h為花鍵工作高度 L為花鍵有效長(zhǎng)度 則 可得P=10476.2N 固 可得，σ（擠壓）=8.552MPa 小于【σ（擠壓）】 3.3.3 從動(dòng)盤(pán)摩擦材

32、料 常用摩擦材料有石棉基摩擦材料（它的粉塵對(duì)環(huán)境有污染）、替代石棉的有機(jī)摩擦材料（各項(xiàng)性能較好）、金屬陶瓷摩擦材料，本次采用石棉機(jī)摩擦材料。 4 壓盤(pán)和離合器蓋 4.1壓盤(pán)設(shè)計(jì) 壓盤(pán)設(shè)計(jì)包括對(duì)力的傳遞方式選擇和幾何尺寸確定。 本次選用凸臺(tái)窗口式。 鑒于壓盤(pán)應(yīng)具有足夠的質(zhì)量，固本次壓盤(pán)厚度設(shè)計(jì)采用 12mm。 4.2 分離杠桿設(shè)計(jì) 分離杠桿結(jié)構(gòu)形式本次設(shè)計(jì)采用擺塊式的分離杠桿。其中，調(diào)整環(huán)節(jié)通過(guò)調(diào)整分離杠桿外端的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)。 分離杠桿鉸接處采用角接觸軸承。 本次分離杠桿采用厚度為2.5毫米的35號(hào)鋼板沖壓而成

33、，并對(duì)表面進(jìn)行氧化處理，深度0.15-0.3mm，硬度為HRC56-62. 4.3 分離軸承及分離套筒 本次設(shè)計(jì)采用角接觸的徑向推力球軸承。分離軸承的內(nèi)圈通常壓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外軸頸上，可以自由移動(dòng)分離離合器時(shí)軸承內(nèi)座圈不動(dòng)，外座圈旋轉(zhuǎn)。 5 扭轉(zhuǎn)減震器設(shè)計(jì) 5.1減震彈簧設(shè)計(jì) 帶扭轉(zhuǎn)減震器的從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 圖5-1 從動(dòng)盤(pán) 圖5-2 減震彈簧 5.1.1 減震彈簧的分布半徑 應(yīng)盡可能取大些，一般取 =（0.65~0.75）d/2 （式中d為離合器摩擦片內(nèi)徑） 所

34、以=0.7*150/2=52.5mm 5.1.2 減震彈簧器數(shù)量 參照下表： 表5-1 減震彈簧數(shù)量 離合器摩擦片外徑D/mm 減震彈簧數(shù)量Z 225~250 4-6 250~325 6-8 325-350 8-10 >350 10以上 本次設(shè)計(jì)取Z=6 5.1.3 全部減震器工作總負(fù)荷 （5-1） （式中為極限轉(zhuǎn)矩，其一般不會(huì)超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的2倍，一般

35、可取1.5倍的發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，本次去1.5倍。） 可得=4714N 5.1.4 單個(gè)減震彈簧的工作負(fù)荷 由公式P=/ Z （5-2） 可得 P=1178.6N 5.1.5 減震彈簧尺寸 減震彈簧計(jì)算簡(jiǎn)圖： 圖5-3減震彈簧計(jì)算簡(jiǎn)圖 彈簧中徑一般由結(jié)構(gòu)布置來(lái)決定，通常=11~15mm左右， 取=13mm，彈簧鋼絲直徑：

36、 （5-3） 則可得=3.87mm 式中，扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力τ=550~600MPa，本次設(shè)計(jì)取600MPa，算出后應(yīng)該圓整取標(biāo)準(zhǔn)值，固=4mm。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)選定轉(zhuǎn)角，一般在4°，極限可達(dá)12°，本次選定6°。且本設(shè)計(jì)采用單級(jí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可?。? 扭轉(zhuǎn)剛度=10=2475N.M/rad （5-4） 彈簧剛度K==225N/mm （5-5） 減震彈簧的有效圈數(shù)i= 式中G為材料剪切模量，對(duì)碳鋼可取G=8.3*MPa 代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得i=5.4，減震彈簧的總?cè)?shù)一般在6圈左右

37、，n=i+（1.5~2），固取n=7 減震彈簧的最小高度=n（d+δ）≈1.1n=30.8mm （5-6） 減震彈簧最大負(fù)荷的變形量：△l=P/K=3.6mm （5-7） 減震彈簧自由高度=+△l=34.4mm （5-8） 減震彈簧預(yù)變形量△l'= （5-9） 式中為彈簧預(yù)緊力，=0.12*=19.8N/m 所以△l'=0.24mm 減震彈簧安裝工作高度l=-△l'=35.76mm （5-10） 從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)轂的最大轉(zhuǎn)角

38、 （5-11） 其中，△l''=△l-△l'=4.96mm， 所以а≈5° 限位銷(xiāo)與從動(dòng)轂缺口間隙 λ1=R2sinα 式中為限位銷(xiāo)的安裝尺寸，去53mm 所以λ=4.6 d’按結(jié)構(gòu)布置選定，一般d’=9.5~12mm，本次取10mm 6 總結(jié) 本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)《汽車(chē)設(shè)計(jì)》和《汽車(chē)構(gòu)造》等幾門(mén)課掌握程度以及鍛煉同學(xué)們親自設(shè)計(jì)制作的能力。三周的可能設(shè)計(jì)讓我們對(duì)離合器認(rèn)識(shí)了

39、更多。期間我們遇到了很多困難，但我們都一一通過(guò)自己的努力和互相探討解決了。 雖然課程設(shè)計(jì)的時(shí)間短暫，但卻讓我們學(xué)到了很多知識(shí)，對(duì)于書(shū)本上的理論有了一個(gè)很好的延伸和應(yīng)用。為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和未來(lái)工作崗位上打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 7 參考文獻(xiàn)： 【1】徐石安,江發(fā)潮.汽車(chē)離合器/汽車(chē)設(shè)計(jì)叢書(shū) [M].北京：清華大學(xué)出版社,2005 【2】王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 【3】陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造[M].北京：人民交通出版社，2002

40、

41、 D=225mm d=150mm h=3.5mm

42、 P=0.23Mpa 壓緊彈簧為9個(gè) 彈簧設(shè)計(jì)符合要求 P=441N D=27mm d=3.75mm D-d=22.25mm H=40mm =58mm n=8 i= K=24.5N/m τ=623MPa

43、 P=10476.2N 強(qiáng)度符合 =52.5mm Z=6 =4714N P=1178.6 =13mm =4mm 轉(zhuǎn)角6° =2475N.M/rad K=225N/mm N=8 =30.8mm △l=3.6mm =34.4mm △l'=0.24mm l=34.16mm а≈5° λ=4.6 d’=10mm 20