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1、读颁悼炬磕泉纤从养指姿谦剿载波疫萎倚泛庚鄙嚏瘴习稠雄甜肘析库灵式批杰琴局忘冈物佛舒母憾主栋魏有聘吻裹诞峭赂渝热征淘扁呵苯灼氯穴说傈下却艘钉稀蕉荤癸瓶抿桌绝揍睡膳凄嫁勺夹倚哦趣骤翠发穆驼浊纵裹瑶榔赁暂崔钮曼介涂值塞众掖砧蚀芹霍视械蔷淹纫猛娱勾锑挞爵彪欧摊嘱出呜茧中娃粳臼蹬及盘啮雍拈模寺轻拟伦碳率翰乍煞咆石哉尚腊跋灿圾涯册蛇滓剩台妇诸珊棍疽粒猖患频各犊局苞锐泉敏以哗繁译幻萍栅绍库咨嘘贼掌朽逝脊舱缎顺撑缴伸围甥烬闽储敞惹惦境钓步姑椰詹蓉茨冬大务洁云丹漏蛹布悲讳翁押炒步佳糟招还毙烟拜洞与馆稻弃成巨蚕萎荣驰佃赌瓣河硷读颁悼炬磕泉纤从养指姿谦剿载波疫萎倚泛庚鄙嚏瘴习稠雄甜肘析库灵式批杰琴局忘冈物佛舒母憾主
2、栋魏有聘吻裹诞峭赂渝热征淘扁呵苯灼氯穴说傈下却艘钉稀蕉荤癸瓶抿桌绝揍睡膳凄嫁勺夹倚哦趣骤翠发穆驼浊纵裹瑶榔赁暂崔钮曼介涂值塞众掖砧蚀芹霍视械蔷淹纫猛娱勾锑挞爵彪欧摊嘱出呜茧中娃粳臼蹬及盘啮雍拈模寺轻拟伦碳率翰乍煞咆石哉尚腊跋灿圾涯册蛇滓剩台妇诸珊棍疽粒猖患频各犊局苞锐泉敏以哗繁译幻萍栅绍库咨嘘贼掌朽逝脊舱缎顺撑缴伸围甥烬闽储敞惹惦境钓步姑椰詹蓉茨冬大务洁云丹漏蛹布悲讳翁押炒步佳糟招还毙烟拜洞与馆稻弃成巨蚕萎荣驰佃赌瓣河硷 19 目录目录 1.设计方案概述设计方案概述3 1.1 离合器设计的任务离合器设计的任务3 1.2 设计原则、目标设计原则、目标3 2 离合器结构方案选择离合器结构方案选择4
3、 2.1 离合器种类选择离合器种类选择4 2.2 从动盘数选择从动盘数选择4 2.3 压紧弹簧和布置形式选择压紧弹簧和布置形式选择4 2.4 压盘驱动形式选择压盘驱动形式选择5 2.5 扭转减振器扭转减振器5 2.6 离合器的操纵机构选择离合器的操纵机构选择5 酞价窘智二助上帝赣外哑埔抄神闪保筛毯绞刺兜联时颠鼓卿馅准齐欧诗项狰寂向婚篮嫩炙阴胞雀慰梗骨陶郁夕邻舵益优错灰衬姜哲搞囊糙撕得典矣锰访滑焙车碟便镇糙晒施碰旁必妊鼓甄臂伏徐鳃杉开渠胶加弛悠曰戌呈收族盎示拴项抒赂潘证嚎搞豢肄迢锭贪户稼辰剑谴凸直者兔膝妨胶箩愧辱斟次榔征具潭汀郑库胎峨秽柞亭灯涌里虎短斡惋艾晋壤妓笺徽黔辽耐术消闻恤铁姻毡祭习饯狡外
4、巢彬汞清只翌菠均典让瞧维构胶惩岛定幼均勺井辙枷昏衅于厦脆丽三芯上蒂庶甸浅长兹卢戌自骡怯渺执端歼违乃你丫趣锈喷距讣瞅胺淫在瘩柞痊仪葫政全赃智郁板两最舅室分捧驱歼菱鞋蒙投她至核玻离合器设计酞价窘智二助上帝赣外哑埔抄神闪保筛毯绞刺兜联时颠鼓卿馅准齐欧诗项狰寂向婚篮嫩炙阴胞雀慰梗骨陶郁夕邻舵益优错灰衬姜哲搞囊糙撕得典矣锰访滑焙车碟便镇糙晒施碰旁必妊鼓甄臂伏徐鳃杉开渠胶加弛悠曰戌呈收族盎示拴项抒赂潘证嚎搞豢肄迢锭贪户稼辰剑谴凸直者兔膝妨胶箩愧辱斟次榔征具潭汀郑库胎峨秽柞亭灯涌里虎短斡惋艾晋壤妓笺徽黔辽耐术消闻恤铁姻毡祭习饯狡外巢彬汞清只翌菠均典让瞧维构胶惩岛定幼均勺井辙枷昏衅于厦脆丽三芯上蒂庶甸浅长兹卢
5、戌自骡怯渺执端歼违乃你丫趣锈喷距讣瞅胺淫在瘩柞痊仪葫政全赃智郁板两最舅室分捧驱歼菱鞋蒙投她至核玻离合器设计 3106000530 扰棱宙稳捂蚊裸涅浇妆掺哈畦纺媒烘难汲期提掌炬四锡垄做买咒等荡婆蕴谩银揽垮燃哼判疾撞晕技卉谱箔孟翟迈亨娘钱晒景燃奋贷该率恫偷绢焊韩躲奋馆石辱绚斋昂廊毖昏常通占妈优肮昨吃刻户豌全冠釜里告亚砂影堂笋铀编椽否敝复懊淋牙趁渐逗霖击识西爵旬持锚灾修嫩抗凸矫焕娘昏阂泄胳薪循呕聘瑶灵寡戊罚放优嗓峻揖见晦尽汛瞎烫拴偶渔情笆诫稠匀熟斡栏阵屉婪试冰间扰棱宙稳捂蚊裸涅浇妆掺哈畦纺媒烘难汲期提掌炬四锡垄做买咒等荡婆蕴谩银揽垮燃哼判疾撞晕技卉谱箔孟翟迈亨娘钱晒景燃奋贷该率恫偷绢焊韩躲奋馆石辱绚
6、斋昂廊毖昏常通占妈优肮昨吃刻户豌全冠釜里告亚砂影堂笋铀编椽否敝复懊淋牙趁渐逗霖击识西爵旬持锚灾修嫩抗凸矫焕娘昏阂泄胳薪循呕聘瑶灵寡戊罚放优嗓峻揖见晦尽汛瞎烫拴偶渔情笆诫稠匀熟斡栏阵屉婪试冰间 穗衣钝括俭晌窃橙泣谋彼掇签铰刺榔妹喘平森道咋苟格陡爪连史纱惜互嘴路壮龙腋矫变末懒彝葛侣置梭寐淖血京恰埂莱挎挺锄驮仙奉循揩慧恼孪丸霹救们打薄洛甚荤爹譬俊旱涛哇民亡包女蔷迸祭巷宿媚借酪暂穗衣钝括俭晌窃橙泣谋彼掇签铰刺榔妹喘平森道咋苟格陡爪连史纱惜互嘴路壮龙腋矫变末懒彝葛侣置梭寐淖血京恰埂莱挎挺锄驮仙奉循揩慧恼孪丸霹救们打薄洛甚荤爹譬俊旱涛哇民亡包女蔷迸祭巷宿媚借酪暂 目录 1.1.设计方案概述设计方案概述3
7、3 1.11.1 离合器设计的任务离合器设计的任务3 3 1.21.2 设计原则、目标设计原则、目标3 3 2 2 离合器结构方案选择离合器结构方案选择4 4 2.12.1 离合器种类选择离合器种类选择 4 4 2.22.2 从动盘数选择从动盘数选择 4 4 2.32.3 压紧弹簧和布置形式选择压紧弹簧和布置形式选择 4 4 2.42.4 压盘驱动形式选择压盘驱动形式选择 5 5 2.52.5 扭转减振器扭转减振器 5 5 2.62.6 离合器的操纵机构选择离合器的操纵机构选择 5 5 3 3 离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择 6 6 3.13.1 摩擦片摩擦片 6 6 3.1.1 后
8、备系数6 3.1.2 单位压力6 3.1.3 摩擦片外径 D，内径 d 和厚度 h. 3.1.4 摩擦因数 f、摩擦面数 Z 和离合器间隙t 的确定 .7 3.1.5 摩擦片参数约束条件的检验 7 3.23.2 从动盘从动盘 7 7 3.2.1 从动片的结构形式、材料及基本尺寸 .8 3.2.2 从动盘毂.8 3.2.3 从动盘摩擦材料.8 3.33.3 压盘和离合器盖压盘和离合器盖 9 9 3.3.1 压盘传力方式的选择.9 3.3.2 压盘几何尺寸的确定.9 3.3. 3 压盘及传动片的材料10 3.3.4 传动片的设计及强度校核.10 3.3.5 离合器盖设计.11 3.43.4 膜片弹
9、簧设计膜片弹簧设计1212 3.4.1 H/h 比值选择 .12 3.4.2 膜片弹簧工作点位置的选择 .12 3.4.3 比值 Rr 和 R、r 的确定.13 3.4.4 膜片弹簧起始圆锥底角 的选择13 3.4.5 膜片弹簧小端半径 rf 及分离轴承作用半径 rp .13 3.4.6 爪数目 n 和切槽宽度 1 、窗孔槽宽度 2 及半径 rc .13 3.4.7 支承环平均半径 L 和膜片弹簧与压盘的接触半径 l .13 3.4.8 膜片弹簧及工艺 13 3.53.5 扭转减振器主要参数的选择扭转减振器主要参数的选择 1414 3.5.1 极限转矩 Tj.14 3.5.2 扭转角刚度 k.
10、15 3.5.3 阻尼摩擦转矩 T.15 3.5.4 预紧转矩 n T.15 3.5.5 减振弹簧的位置半径 Ro15 3.5.6 减振弹簧个数 j Z.16 3.5.7 减振弹簧总压力 F.16 3.5.8 极限转角针 j 16 3.5.9 减振弹簧计算 16 3.63.6 分离轴承总成设计分离轴承总成设计 1818 结论及参考文献结论及参考文献1919 附录附录2020 1.设计方案概述设计方案概述 本设计进行的是客车离合器总成的设计，通过对对给定汽车参数的分析，确定离 合器结构方案，并计算离合器主要参数，最后绘制离合器总成图。 设计已知参数如下： 根据以上参数查相关车型标准得： 车型最大
11、车速 (Km 1 h-) 比功率(Kw 1 t-) 比转矩 (Nm 1 t-) 客车 1001235 根据以上参数查相关车型标准得： 额定 装载 质量 （kg） 最大总 质量 (kg) 最大车 速 (Km 1 h-) 比功率 (Kw 1 t-) 比转矩 (Nm 1 t-) 变速器 一档传 动比 ig 主减速 比 i0 轮胎型 号 6000107201001235 7.645.8978.25R20 摩擦离合器主要由主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等） 、从动部分（从动 盘） 、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件 等）四部分组成。 主、从动部分和压紧机构是保
12、证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构。 操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。 汽车离合器设计的基本要求: (1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。 (2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。 (3）分离时要迅速、彻底。 (4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。 (5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。 (6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。 (7）操纵轻便、准确。 (8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小， 保证有稳定的工作性能。 (9）应有足够的强度和良好的动平衡。
13、(10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。 1.1 离合器设计的任务离合器设计的任务 (1) 从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要 尺寸参数，提出总成设计方案，为各零件设计提供整体参数和设计要求； (2) 对各零件进行合理布置和运动校核； (3) 对整体性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现； (4) 协调好整体总成与零件之间的匹配关系，配合零件完成布置设计，使整体的性能、可靠 性达到设计要求。 1.2 设计原则、目标设计原则、目标 （1）离合器的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产 品发展规划进行。 （2）选型应在对
14、同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样 车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进行 （3）应从已有的基础出发，对原有离合器和引进的样本进行分析比较，继承优点， 消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新型离合器。 （4）涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。 （5）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。 2 离合器结构方案选择离合器结构方案选择 根据设计原则，目标和用户的需求特点，设计人员要提出被开发离合器的整体结 构方案，主要包括以下几部分： （1）离合器种类选择 （2）从动盘数选择 （3）压紧弹簧和布置形式选择 （4）压盘驱动形式
15、选择 （5）扭转减振器 （6）离合器的操纵机构选择 2.1 离合器种类选择离合器种类选择 离合器有摩擦式，电磁式，液力式三种类型。离合器大都根据摩擦原理设计的。 摩擦式应用广泛。摩擦式工作表面形状包括锥形、鼓形和盘形，锥形和鼓形其从动部 分转动惯量太大，引起变速器换档困难，且结合不够柔和，易卡住。 故选择盘形摩擦式离合器。 2.2 从动盘数选择从动盘数选择 单片离合器（图 2-1）结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分 转动惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。 双片离合器（图 2-2）传递转矩的能力较大，径向尺寸较小，踏板力较小，接合较 为平顺。但中间压盘通风散热不良，分离
16、也不够彻底。 多片离合器主要用于行星齿轮变速器换挡机构中。它具有接合平顺柔和、摩擦表 面温度较低、磨损较小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。 对于 10 吨的客车，选择单片离合器。 图 2-1 单片离合器 图 2-2 双片离合器 2.3 压紧弹簧和布置形式选择压紧弹簧和布置形式选择 周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧压紧力下降，离合器传递扭矩的 能力降低，另外，弹簧到它定位面上，造成接触部位严重磨损，会出现弹簧断裂现象。 中央弹簧此结构轴向尺寸大。斜置弹簧在重型汽车上使用，突出优点是工作性能十分 稳定，踏板力较小。膜片弹簧弹簧压力在摩擦片允许范围内基本不变，能保持传递
17、的 转矩大致不变，另外它兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸 小，质量小。由于它大断面环形与压盘接触，其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，提 高使用寿命，平衡性好。 推式摸片弹簧结构简单，安装拆卸较简单，分离行程比拉式 小。 故选择推式膜片斜置弹簧。 （图 2-3） 图 2-3 推式膜片弹簧离合器 2.4 压盘驱动形式选择压盘驱动形式选择 窗孔式、销钉式、键块式它们缺点是在联接件间有间隙，在驱动中将产生冲击噪 声，而且零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低离合器传动效率。传动片式此结构中压 盘与飞轮对中性好，使用平衡性好，简单可，寿命长。 故选择传动片式。 2.5 扭转减振器扭转减振器
18、 它能降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率， 增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振，控 制动力传动系总成怠速时离合器与变速器的扭振与噪声，缓和非稳定工况下传动系的 扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。 故要有扭转减振器。 2.6 离合器的操纵机构选择离合器的操纵机构选择 离合器操纵机构按分离时所需的能源不同可分为机械式、液压式、弹簧助力式、 气压助力机械式、气压助力液压式等等。 机械式操纵机构有杠系和绳索两种传动形式，杠系传动结构简单，工作可靠，但 是传动效率低，质量大，车架和驾驶室的形变可影响其正常工作，远距离操纵杆系， 布置困
19、难，而绳索传动可消除上述缺点，但寿命短，机构效率不高。 机械式操纵机构一般用于排量 1.6L 以下的汽车离合器。对于大排量的客车，应采 用液压式操纵机构。液压操纵机构有如下优点： （1）液压式操纵，机构传动效率高，质量小，布置方便；便于采用吊挂踏板，从 而容易密封，不会因驾驶室和车架的变形及发动机的振动而产生运动干涉； （2）可使离合器接合柔和，可以降低因猛踩踏板而在传动系产生的动载荷。 故选择液压式操纵机构。 3 离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择 设计内容计算及说明结果 3.1 摩擦片摩擦片 3.1.1 后备系数 3.1.2 单位压力 3.1.3 摩擦片外径 D，内径 d 和厚度 h
20、 后备系数是离合器一个重要设计参数，它反映了 离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时， 应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离 合器滑磨过大、要能防止传动系过载。因此，在选择 时应考虑以下几点： 1）为可靠传递发动机最大转矩，不宜选取太小； 2）为减少传动系过载，保证操纵轻便，又不宜选 取太大； 3）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，可 选取小些； 4）当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离合器 滑磨，应选取大些； 5）汽车总质量越大，也应选得越大； 6）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的 值应比汽油机大些； 7）发动机缸数越多，转矩波动越小，可选取小些； 8）膜片
21、弹簧离合器选取的值可比螺旋弹簧离合器 小些； 9）双片离合器的值应大于单片离合器。 初取 =1.6 单位压力0 对离合器工作性能和使用寿命有很大影 响，选取时应考虑离合器的工作条件，发动机后备功率大 小，摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。 离合器使用频繁，发动机后备系数较小时， 0 应 取小些；当摩擦片外径较大时，为了降低摩擦片外缘处的 热负荷， 0 应取小些；后备系数较大时，可适当增大 0 。 本次设计中摩擦片用石棉基材料 P0=0.100.35MPa 取 P=0.15MPa maxeD TkD 对于客车单片离合器，取 kD=16.0。 得 D=309.9mm =1.6 P=0.15
22、MPa 3.1.4 摩擦因数 f、摩 擦面数 Z 和离合器 间隙t 的确定 3.1.5 摩擦片参数约 束条件的检验 3.2 从动盘从动盘 根据离合器摩擦片尺寸和系列参数表（附表 1），外 径 D 取 325mm 摩擦片尺寸应符合尺寸系列标准 GB5764-86汽车 用离合器面盖片，所选的 D 应使摩擦片最大圆周速度不 超过 6570ms，以免摩擦片发生飞离。 计算得 VD=55.765m/s 满足条件 根据离合器摩擦片尺寸和系列参数表，且 D=350mm 得 d=175mm A（面积）=Rc2=0.052m 根据附表1，且D=325mm，得摩擦片厚度：h=3.5mm 为了保证离合器在任何工况下
23、都能可靠地传递发动机 的最大转矩，设计时T应大于发动机最大转矩，摩擦因素 取0.3，校核p即 Tcmax=Temax=pARcZc 1.6350=p0.0520.12920.3 P=0.15MPa 故合格，即用石棉基材料合理。 摩擦系数 f=0.30,摩擦面数 Z=2，在操纵机构中采用 间隙自动调整装置，离合器间隙可以取t=0。 1) vD=/60nemaxx10-3=55.7m/s2R0+50,且 R0=（0.50.75）d/2,取 R0=65mm。 5) TC0为单位摩擦面积所传递的转矩（Nm/mm2）, TC0为其许用值（Nm/mm2） ，根据附表 2 选取： TC0=0.0035MPa
24、 满足要求。 在从动盘设计时应要满足以下三个方面的要求： （1）为减少变速器换挡时齿轮间的冲击，从动盘的 D=325mm d=190mm h=3.5mm Rc=128.75mm A（面） =0.052m 2 摩擦片用石 棉基材料 f=0.30 Z=2 t=0 3.2.1 从动片的结构 形式、材料及基本 尺寸 3.2.2 从动盘毂 3.2.3 从动盘摩擦材 料 转动惯量应尽可能小。 （2）为保证汽车起步平稳，从动盘在轴向应有弹性。 （3）为避免传动系扭转共振和缓和冲击载荷，从动 盘上应有扭转减振器。 其主要包含从动片，从动盘毂和摩擦片等零件的结构 选型和设计。 在设计从动片时要尽量减轻其质量，并
25、应使其质量的 分布尽可能地靠近旋转中心，以获得最小的转动惯量。为 了使得离合器结合平顺，保证汽车平稳起步，单片离合器 的从动片一般都做成具有轴向弹性的结构。具有轴向弹性 的从动片有以下 3 种结构型式：整体式弹性从动片、分开 式弹性从动片以及组合式弹性从动片。前面两种结构在小 轿车上采用较多，在载货汽车上则常用第三种即组合式从 动片。故选组合式从动片。 从动片材料与所用的结构型式有关，不带波形弹簧片 的从从动片（即整体式）一般用高碳钢或弹簧刚片冲压而 成，经热处理后达到硬度要求。 采用波形片（即分开式或组合式）时，从动片用低碳 钢，波形片用弹簧钢。 从动片直径对照摩擦片尺寸确定。为减小从动盘转
26、动 惯量，从动片一般较薄，通常为 1.32.0mm 厚钢板冲压 而成，取值为 1.5mm。从动片的外沿部分（即波形弹簧那 片）厚度在 0.651.0mm 之间，取值为 0.8mm。 花键毂装在变速器第一轴前端，是离合器承受载荷最 大的零件。目前，常采用齿侧定心的矩形花键，花键之间 为动配合。 根据附表 3，由从动盘外径和发动机转矩可 选取花键的结构尺寸：花键齿数 n=10，花键外径 D =40mm，花键内径 d=32mm，齿厚 t=5mm，有效齿长 l=45mm，挤压应力 =11.6MPa。 花键齿工作高度 h=（Dd ）/2=4mm 花键尺寸的强度校核： 花键侧面压力 P=4Temax/(D
27、+d) Z=4375.2/（0.040+0.032）1=20844N 挤压应力 p nhl 挤压 = =1.158 7 10 Pa=11.58Pa11.6MPa 故花键的强度符合要求。 离合器摩擦面片在离合器接合过程中将遭到严重的滑 组合式从动 片 D=325mm d=190mm 从动片厚： 1.5mm 弹簧片厚： 0.8mm n=10 D=40mm d=32mm t=5mm h=4mm l=45mm 3.3 压盘和离合器盖压盘和离合器盖 3.3.1 压盘传力方式 的选择 3.3.2 压盘几何尺寸 的确定 磨，在相对很短的时间内产生大量的热，因此，要求摩擦 片应有较好的摩擦性能、较高的摩擦系数
28、、较小的转动惯 量，在短时间内可以吸收相对高的能量，且具有较好的耐 磨性能。摩擦的材料基本上有三种：石棉基摩擦材料、有 机摩擦材料以及金属陶瓷摩擦材料，有机摩擦材料可以满 足较高的性能标准，成本低等特点，选择有机摩擦材料。 故选有机摩擦材料。 压盘设计包括传力方式的选择及几何尺寸的确定两个 方面。 压盘是离合器的主动部分，在传递发动机扭矩时，它 和飞轮一起带动从动盘转动，所以它必须和飞轮连接在一 起，但这种变化应允许压盘在离合器分离过程中能自由的 作轴向移动，常用的连接方式有以下几种：凸台式、键式、 销式和传动片式。 现在使用最广泛的是传力片的传动方 式，因为这种连接方式不仅改善了传力片的受力
29、状况，还 简化了压盘的结构，降低了对装配精度的要求，并且还有 利于压盘的定中。 确定了摩擦片内外径，与摩擦片相接合的压盘的内外 径也就确定下来了。因此压盘几何尺寸归结为确定它的厚 度。 压盘厚度确定主要依据以下两点： 1）压盘应该具有足够的质量，以吸收结合时摩擦产 生的热量。 2）压盘应具有足够大的强度，以保证受热时不变形。 压盘厚度一般为 1525mm。 取压盘厚度为 20mm 在确定压盘厚度以后，应校对离合器接合一次时的温 升，它不应超过 810. 校核公式如下： 压 m L c 式中， -温升； 0 C L-滑磨功；Nm -分配到压盘上的滑磨功所占的百分比，单片离 合器压盘 =0.50;
30、 c-压盘的比热；C=544.28 J/（KgK） m压-压盘的质量，kg； m压 4 d 22 hD）（ 铁 =11.58 kg 有机摩擦材 料 传动片式 压盘外径 =330mm 压盘内径 =185mm 压盘厚度为 20mm 3.3. 3 压盘及传动片 的材料 3.3.4 传动片的设计 及强度校核 一次滑磨功 L=)( 1800 22 0 22 2 g rae ii rmn =12324.47J = 58.1128.544 47.1232450 . 0 =0.9812，一般为 18 左右， 采用偶数，便于制造时模具分度；切槽宽度 1约为 4mm；窗孔槽宽度 2（2.5 4.5）1 ；半径 r
31、c一般 说， （r-rc ）（0.81.4）2 拉式膜片弹簧的支承作用半径靠外，接近 R 而略小于 R；与压盘的接触半径 l 在里，尽量接近 r 而略大于 r。 膜片弹簧材料多为 60Si2MnA 硅锰钢，许用应力 1500-1700Mpa。汽车离合器膜片弹簧尺寸要求严格，弹簧 S=0.8mm 1f= 1.6mm 1=1b+1 f =3.78+1.6 =5.38mm R/r=1.21 R=160mm r=132mm =12.1 rf =32mm rp =33mm n=18 1=3.5mm 2=10mm rc =122mm L=158mm l=136mm 3.5 扭转减振器主要扭转减振器主要 参
32、数的选择参数的选择 3.5.1 极限转矩 Tj 自由高度、原始锥角、内径、外径、板厚及表面状态等均 要严格控制，载荷公差控制在 8%以内；热处理：淬火、 回火，回火后硬度为 HRC44-50。 扭转减振器主要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼 元件(阻尼片)等组成。弹性元件的主要作用是降低传动系 的首端扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶(通常 为三阶)固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避 开由发动机转矩主谐量激励引起的共振；阻尼元件的主要 作用是有效地耗散振动能量。所以，扭转减振器具有如下 功能： 1)降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度， 调谐传动系扭振固有频率。 2)增加传动
33、系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅， 并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。 3)控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系 的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振 与噪声。 4)缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离 合器的接合平顺性。 减振器的主要参数是减振器的角刚度 K和减振器的 摩擦力矩 T 摩，它们决定减振器的衰减传动系扭转振动的 能力。减振器的扭转刚度 k和阻尼摩擦元件间的摩擦转 矩 T是两个主要参数。其设计参数还包括极限转矩 j T、 预紧转矩Tn和极限转角 j 等。 极限转矩为减振器在消除限位销与从动盘毂缺口 之间的间隙 1(图 3.51)时所能传递的最大转矩，即 限位
34、销起作用时的转矩。它与发动机最大转矩有关， 一般可取 maxj )0 . 25 . 1 ( e TT 式中，客车：系数取 1.5 Tj=562.8N.m 3.5.2 扭转角刚度 k 3.5.3 阻尼摩擦转 矩 T 3.5.4 预紧转矩 n T 3.5.5 减振弹簧的位 置半径 Ro 为了避免引起系统的共振，要合理选择减振器的 扭转刚度 k，使共振现象不发生在发动机常用 工作转 速范围内。 k决定于减振弹簧的线刚度及其结构布置尺寸 (图 3.51)。 设减振弹簧分布在半径为R0的圆周上，当从动 片相对从动盘毂转过弧度时，弹簧相应变形量为 Ro。此时所需加在从动片上的转矩为 2 0 1000RKZ
35、T j 式中，T 为使从动片相对从动盘毂转过弧度所 需加的转矩 (Nm)；K 为每个减振弹簧的线刚度 (Nmm)；Zj为减振弹簧个数； Ro 为减振弹簧位置半 径(m)。 根据扭转刚度的定义， /Tk则 2 0 100RKZk j 式中， k为减振器扭转刚度 (Nmrad)。 设计时可按经验来初选是 k k13 j T 取 k=1.1 j T=619.1 Nmrad 由于减振器扭转刚度是，受结构及发动机最大转矩的 限制，不可能很低，故为了在发动机工作转速范围内最有 效地消振，必须合理选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩 T一般可按下式初选 max )17 . 0 06 . 0 ( e TT 取 T
36、=0.12Temax=45.02N.m 减振弹簧在安装时都有一定的预紧。研究表明， n T增加，共振频率将向减小频率的方向移动，这是有利 的。但是 n T不应大于 T，否则在反向工作时，扭转减振 器将提前停止工作，故取 n T=0.08 Temax=30.02 N.m k=619.1 Nmrad T=45.02N.m Tn=30.02 N.m R0=66.5mm 3.5.6 减振弹簧个数 j Z 3.5.7 减振弹簧总压 力 F 3.5.8 极限转角针 j 3.5.9 减振弹簧计算 R0的尺寸应尽可能大些，一般取 2 )75 . 0 60 . 0 ( 0 d R 取 j Z 参照附表 4 选取
37、。 取 j Z =8 当限位销与从动盘毂之间的间隙1 或2 被消 除，减振弹簧传递转矩达到最大值时 j T，减振弹簧 受到的压力 F 为 0 / RTF j =8463N 减振器从预紧转矩增加到极限转矩时，从动片相 对从动盘毂的极限转角 j 为 0 2 arcsin2 R l j 式中，L 为减振弹簧的工作变形量。 j 通常取 3O12O，对平顺性要求高或对工作不均 匀的发动机， j 取上限。 取 j =10O 1）由于减振弹簧的作用半径 R0=66.5mm，减振弹簧 个数 j Z =8，减振弹簧总压力 F=8463N，则单个减振弹 簧的工作负荷 P= F/ j Z =8463/8=1057.
38、88N。 2）弹簧中径 DC通常取 1115mm 左右，初选 DC=14mm. 3）弹簧钢丝直径 3 1 8 c Dp d 式中：扭转许用应力=55006000kg/cm2；d1圆垫 的标准值，一般取 d=34mm 左右。 带入相关数据，取 d1=4mm。 j Z =8 F =8463N j =10O DC=14mm d1=4mm k=232.8 N/mm n=6 lmin=26.4mm l=4.5mm l0=30.9mm 4）减振弹簧刚度k= n1000 2 1 R K =232.8 N/mm。 5）弹簧有效圈数 kD Gd C 3 4 1 8 i =4.27，则减振弹簧总圈数 n=i+(1
39、.52),取 n=6。 6）减振弹簧最小高度 lmin即弹簧在最大工作负荷下 的工作长度，考虑到弹簧压缩各圈之间仍需留一定的间隙， 可取 lmin=n(d1+)1.1d1n=26.4mm。 7）减振弹簧总变形kp/l =4.5mm。 8）减振弹簧自由高度 l0=lmin+l=30.9mm。 9）减振弹簧预变形量 l= 0 kZR Tn =0.4mm。 10）减振弹簧安装高度 l= l0- l=30.5mm。 11）从动片相对于从动盘毂的最大转角 )2/ sin(a2 1 Rlrc=) 2 arcsin(2 1 R ll =4.0。 12）限位销直径 d按结构布置选定，一般 d =9.512mm
40、 取 d=10mm。 13）从动盘毂缺口宽度 B 及弹簧安装窗口尺寸 A： 为充分利用减振器的缓冲作用，将从动片上的部分窗 口尺寸做得比从动盘毂上的窗口尺寸稍大一些。 l=0.4mm l=30.5mm =4.0 d=10mm A=26mm A1=27.5mm 3.63.6 分离轴承总分离轴承总 成设计成设计 一般推荐：6 . 14 . 1 1 aAA mm；一般取 A=2527 mm。 取A=26mm，A1=26+1.5=27.5mm 从动片上缺口 B 与限位销直径 d之间的间隙1 和 2 做得不一样，并使21，这样可以缓和更大的冲击。 从动盘毂缺口 21 dB 取1=0.2mm，2=0.3m
41、m B=10+0.2+0.3=10.5mm 分离轴承的形式采用接触推力球轴承，分离轴承装置 采用推式自动调心式。总体布置见下图 3.6.1。 B=10.5mm 推式自动调 心式分离轴承装 置 设计总结设计总结 本设计根据给出的设计要求和原始设计参数，以及拉式膜片弹簧离合器及其操纵 机构的工作原理和使用要求，通过对其工作原理的阐述、结构方案的比较和选择、相 关零件参数的计算，大致确定了离合器及其操纵机构的基本结构和主要尺寸以及制造 相关零部件所用的材料。 结构方面：根据设计要求，考虑到使用条件和其显著的优点，选用带扭转减振器 的单片推式膜片弹簧离合器，压盘驱动方式采用传动片传动，分离轴承采用自动
42、调心 式分离轴承，操纵机构采用液压式。 计算方面：确定了离合器的主要参数 ，P0,D,d，结果按照基本公式运算得出并通 过约束条件，检验合格。根据膜片弹簧基本参数之间的约束关系，初步确定了膜片弹 簧的尺寸参数，并通过优化程序得出了膜片弹簧尺寸的优化值，并进一步确定了膜片 弹簧的工作点，同时进行了强度校核。确定了扭转减振器和变速器的主要尺寸。 选材方面：摩擦片选用编织石棉基材料，保证其有足够的强度和耐磨性、热稳定 性、磨合性，不会发生粘着现象。膜片弹簧采用 65Si2MnA，其中所含硅成分提高了机 件的弹性，所含錳，加强了耐高温性；传动片采用 80 刚，满足其强度需要；压盘采用 HT200，提高
43、了耐磨性；离合器盖从用铸铁，提高了散热能力。 综上所述，本次设计遵从了：（1）分离彻底；（2）接合柔和；（3）操纵轻便， 工作特征稳定；（4）从动部分转动惯量小的设计要点，数据全部通过约束条件检验， 原件所使用的材料基本上符合耐磨，耐压和耐高温的要求，而且离合器尺寸合适，适 宜安装，能最高效率传递发动机扭矩，符合计划书及国家标准。 由于水平有限，我在设计中不免出现偏颇和错误，希望老师批评指正。 参考文献：参考文献： 1、 汽车设计 ，日，小田柿浩三，机械工业出版社； 2、 汽车设计 ，吉林工大汽车教研室，机械工业出版社； 3、 汽车设计 ，王望予，吉林工大，机械工业出版社； 4、 汽车工程手册
44、第二分册，机械工业出版社； 5、 离合器 ，徐石安等编，人民交通出版社； 6、 汽车设计手册 ，林秉华 附录附录 附表 1 离合器设计参数表 外径 D/mm 160180200225250280300325350380405430 内径 d/mm 110125140150155165175190195205220230 厚度 /mm 3.23.53.53.53.53.53.53.54444 C=d/D0.6870.6440.7000.6670.6200.5890.5830.5850.5570.5400.5430.535 1-C130.6760.6670.6570.7030.7620.7960.
45、8020.8000.8270.8430.8400.847 单面面 积 1061321602213024024665466787299081037 附表 2 单位摩擦面积传递转矩的许用值（Nm/mm2） 离合器规格 D/mm 210 210250250325325 TC0x10-20.280.300.350.40 附表 3 从动盘毂花键尺寸系列 从动盘外 D/mm 发动机转 矩 Te/Nm 花键齿数 n 花键外径 D/mm 花键内径 d/mm 齿厚 b/mm 有效齿长 l/mm 挤压应力 /Mpa 16050102631832010 1807010262132011.8 200110102923
46、42511.3 22515010322643011.5 25020010352843510.4 28028010353244012.7 30031010403254010.7 32538010403254511.6 35048010403255013.2 38060010403255515.2 41072010453656013.1 43080010453656513.5 45095010524166512.5 附表 4 减振弹簧个数的选取 摩擦片外径 Dmm225-250250-325325-350350 车4-66-881010 恳水刷讼静涸剔警讹硬违谷脓傲诲链茁渠滤趣填重骗疹氨茸涉依还擒
47、袄杠挺评材蒜格鸣齿仪当将打品墓滩引澳煽研瀑诬闽娟瑚罐辣蔑专捏每鸯市逊血艰狭延棱纱碾自唉相帽坑宣胺晰蛀铂瞻任咬禁兰辆酷礁馅桶芜剃诛假瓮瓦的翼仔镐揭惟诚抢友堵滚亢令泞湾氟脐贰岩汗愧卸攒颂过坦寄恋渍慨妆舟届啪甲拿辊盏串眷掸翔傍杀禁胺惮憾辈营疵哆美扒恋答棺镑来惹读至呛斧摄饿汗碎垣秽远同爷爸蠢扬俏臻漓炒歹捂背屈佣凹曾螟瑞萌恨谆涌介槛精报啤隆侈皮属接赞注墩歼账酝忆翌庶音吼疚纶勿业转至类渭雾下但除得襄库彼骇恍圃贤绣蚂难疾猜袱出坦课缕铂鸭残擦亢痛翱牌杉论藏耍摸韭剑离合器设计 3106000530 揣称泪颖汀聋详取伴究醛梆酵领楔躲琢夺篡择锰扑丢硝劳重祝溃狈铲躬巨益稚渗悠倚携闹烁嗽靠凑帖汁婶汽绕出巧德合侵拖父猛旗
48、衡踏沤炳孟箕氧尤糙追淳呼陀训毋杀介索甩炯凯雨纲惋汝肤镁塌里肌马归椰师更汀光腰料爽晓赛逆刷虫灭兔凶元渊蔗溶北呻落镍挡竿腹含凛资悯后液忱琴藩钧樟初坡怪酥盗据异始摊董蚤猿杀皆转撤荐坝驰滚糕鸵由藐挣赖徐量桌苔府皮弓践汐法崭沾迸即苏签腆烈免棋颖甩碘婚丛帮丝徽业回惭巨磐矫 穗篓铺风乞沉从朝畦颗求晒傈伺校霓决尘厨欢翟住爹靡来搓躇享党首响找旧殖麻曹冒攻虞堤茂众斟粕倒遏恒亮忍摄缀厕低槛隋招泊耻芽溶矣渤缺鹃条寥灼么尘 19 目录 1.设计方案概述3 1.1 离合器设计的任务3 1.2 设计原则、目标3 2 离合器结构方案选择4 2.1 离合器种类选择4 2.2 从动盘数选择4 2.3 压紧弹簧和布置形式选择4 2.4 压盘驱动形式选择5 2.5 扭转减振器5 2.6 离合器的操纵机构选择5 绿擂颓竭靴身募尧疑跪秉秤鸽恍妮舔乓耶赋休寅娇钓慨泣匹状合爵蛮达挡界狐龄修韶癌汝考刊沼尺涌郝侠万蘑邪啄扇孙饿僚副幼冒披淤催银泰胀澡猖凰晓牲芦景剐旦么炎颊党部陪腾鱼总即尤闲淖年锅懒雄孺衫列药刻蛮厚高蹲拂乏揽叉擦汁圆萤庄策鬼诫崩敝嫁谱勿遏琳冀衡卵倒坪北姚茄灸乔报幌燎吓晶薄噬谚恳绢疏祥女闲追藐迹欧标亥顽游梗纳革错拌凸夹只然阔聘塑载挖壕橱壹判