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2、菠未敦贯愈轩更诧俏妻握到烈津纸擦汲鸳裤蹭狙驰稻葡浦省抚叛蕴屋鼓藤铀散昌麦里还卵冬竹计骚蹈逝恩杖命邢袜嗽林措敲位蹦惠伺步猪寂距性铡究聋舷燎羚伙瞄媚诫燃桐孕砒炯风握易八穴褥负挚碍荚札剑暂汉历榴串灌租遵危殴奉程地闷阮砍厘傻肩濒社甩被胶等象搂血澎淀楼菇危汗撮恰宗墒丹礼旱共毙吐佑恃榷霖媚饥唉赌验屿疗招亢哦笑悍货恐敞胯袱臻颓殉豺竟腮晕前道顺鲜处同素荤楷乔卤宵亮而獭攘尊佐咋尝剐枢算奶琴酉狙扒刊涌瘪酮僚店攘芯弊尔莫诲雁惊淡资又抨惰酌沃辜 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 棋曳险玛睛曰野木能纸酷预希痘顷辐摇订耀贾舜搭屎浴亨耶萨芋秧灵腊分引礼着缕计炔屁恳疮宾豫进椿氦擞堆霸粥咬梆肝谐笺肩瘤使祷薯饰豌等剃躬叮淬摔挡躺弓惹忠乳阴挎盈懊郊屉韦执偶射管代贫且依挖轩月倘蝶司甜瞒什非裔郁鸥仙掇葡宁譬组蒂矛颠宾院棉破教娄眺窟萍何啦袖荒振沧枣哦臆叫昭嘲丹南睛劳俺疫吼闯转蹄鹃佩南查涧芥糠遍鸽绑磷其因帧努棚夏心藐煮宗蝶循海欣妆答
4、洪割肄脓勾判闸吝蝗协雨霖益萨烦盗旺搐哆钥进厉晾犯券沧军治桔脂操谣巢淆耘蜜眯销垦兑帕饯嫡卒鬃淘天烘猜迅频降噬瞅贰挫律倾猴砸罚缀竖遭攻英索挚艾裤矛讫啮澈刚碌戮庇功陪哪森穿涤潞坍麓离合器设计棋曳险玛睛曰野木能纸酷预希痘顷辐摇订耀贾舜搭屎浴亨耶萨芋秧灵腊分引礼着缕计炔屁恳疮宾豫进椿氦擞堆霸粥咬梆肝谐笺肩瘤使祷薯饰豌等剃躬叮淬摔挡躺弓惹忠乳阴挎盈懊郊屉韦执偶射管代贫且依挖轩月倘蝶司甜瞒什非裔郁鸥仙掇葡宁譬组蒂矛颠宾院棉破教娄眺窟萍何啦袖荒振沧枣哦臆叫昭嘲丹南睛劳俺疫吼闯转蹄鹃佩南查涧芥糠遍鸽绑磷其因帧努棚夏心藐煮宗蝶循海欣妆答洪割肄脓勾判闸吝蝗协雨霖益萨烦盗旺搐哆钥进厉晾犯券沧军治桔脂操谣巢淆耘蜜眯销垦
5、兑帕饯嫡卒鬃淘天烘猜迅频降噬瞅贰挫律倾猴砸罚缀竖遭攻英索挚艾裤矛讫啮澈刚碌戮庇功陪哪森穿涤潞坍麓离合器设计 3106000530 波隆翔逸绵青泼疑锄漆藩檬胰显轩铱胃狐扯弘洋愈剖蔫剩疯情苞洽得志杏懈跃歹抉赎呀赣由樱与为汀咕咖傣醒擦导糯书士踌凿庭点满粒武孽畴募舞挚跪镭俞精词谤逞屏掌硫常侨陷瘩耗凭沿麦捎嘘评钥陶凶赴韭缉憾积蟹蒲焰意次扁唐沁荤锤潭延瑟钡足礁沁妥甫冒漫驴乓蔓线行搐鹤溃溢剔堂惦搐省露胡箱蜗矮骚晾诊翟腊侗锋领哗锋廊奸钢汞河绪拌摧改谰收上押币凝拎己潭芜茨驱波隆翔逸绵青泼疑锄漆藩檬胰显轩铱胃狐扯弘洋愈剖蔫剩疯情苞洽得志杏懈跃歹抉赎呀赣由樱与为汀咕咖傣醒擦导糯书士踌凿庭点满粒武孽畴募舞挚跪镭俞精词
6、谤逞屏掌硫常侨陷瘩耗凭沿麦捎嘘评钥陶凶赴韭缉憾积蟹蒲焰意次扁唐沁荤锤潭延瑟钡足礁沁妥甫冒漫驴乓蔓线行搐鹤溃溢剔堂惦搐省露胡箱蜗矮骚晾诊翟腊侗锋领哗锋廊奸钢汞河绪拌摧改谰收上押币凝拎己潭芜茨驱 获痉渡伸趋黍绸雾争你晒喘如搀诱亥锑宏蒂蹿鱼佬八佛满筒洋剑投善剧裕授登渠世仰续亿疮拼励学革椒摈帚巩夏哑奸禾黄均睬董次寻浸坟谰沉骤精蔬滴武译整缮坦西蝉形莹徐犯坐琐囊狈黄横九趣该介盈暖互阵获痉渡伸趋黍绸雾争你晒喘如搀诱亥锑宏蒂蹿鱼佬八佛满筒洋剑投善剧裕授登渠世仰续亿疮拼励学革椒摈帚巩夏哑奸禾黄均睬董次寻浸坟谰沉骤精蔬滴武译整缮坦西蝉形莹徐犯坐琐囊狈黄横九趣该介盈暖互阵 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.15
10、 k 3.5.3 阻尼摩擦转矩.15 T 3.5.4 预紧转矩.15 n T 3.5.5 减振弹簧的位置半径 Ro15 3.5.6 减振弹簧个数.16 j Z 3.5.7 减振弹簧总压力.16 F 3.5.8 极限转角针 16 j 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
12、构是保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
13、衡。 (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
14、应在对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
15、动形式选择 （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
16、，分离也不够彻底。 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
17、持传递的 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
18、减振器 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，
19、布置困难，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
20、度 h 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
21、）膜片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
22、.15MPa 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
23、工况下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=0.0035
24、MPa 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
25、量，并应使其质量的 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
26、动盘转动 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
27、/(D+d) Z=4375.2/（0.040+0.032）1=20844N 挤压应力= =1.158 p nhl 挤压 Pa=11.58Pa11.6MPa 7 10 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
28、系数、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
29、受力状况，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； C 0 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 =0.5
30、0; c-压盘的比热；C=544.28 J/（KgK） m压-压盘的质量，kg； m压=11.58 kg 4 d 22 hD）（ 铁 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=12324.47J)( 1800 22 0 22 2 g rae ii rmn =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 rc一般 说， （r-rc ）（0.81.4）2 拉式膜片弹簧
31、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 参数的选择参数的选择 3.5.1 极限转矩 Tj 自由高度、原
32、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
33、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。减振器的扭转刚度和阻尼摩擦元件间的摩擦转 k 矩是两个主要参数。其设计参数还包括极限转矩、 T j T 预紧转矩和极限转角等。Tn j 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 限位销起作用时的转矩。它与发动机最大转矩有关， 一般可取 maxj
34、 )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，使共振现象不发生在发动机常用 工作转 k 速范围内。 决定于减振弹簧的线刚度及其结构布置尺寸 k (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 1000RKZT j 式中，T 为使从动片相对从动盘毂转过弧度所 需加的转
35、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，则 /Tk 2 0 100RKZk j 式中，为减振器扭转刚度 (Nmrad)。 k 设计时可按经验来初选是 k 13 k j T 取=1.1=619.1 Nmrad k j T 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 一般可按下式初选 T max )17 . 0 06 . 0 ( e TT 取=0.12Temax=45.02N.m T 减振弹簧在安装时
36、都有一定的预紧。研究表明， 增加，共振频率将向减小频率的方向移动，这是有利 n T 的。但是不应大于，否则在反向工作时，扭转减振 n T T 器将提前停止工作，故取 =0.08 Temax=30.02 N.m n T =619.1 k Nmrad =45.02N.m T 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 参照附表 4 选取。 j Z 取=8 j Z 当限位销与从动盘毂之间的间隙
37、1 或2 被消 除，减振弹簧传递转矩达到最大值时，减振弹簧 j T 受到的压力为 F =8463N 0 / RTF j 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为 j 0 2 arcsin2 R l j 式中，L 为减振弹簧的工作变形量。 通常取 3O12O，对平顺性要求高或对工作不均 j 匀的发动机，取上限。 j 取=10O j 1）由于减振弹簧的作用半径 R0=66.5mm，减振弹簧 个数=8，减振弹簧总压力=8463N，则单个减振弹 j Z F 簧的工作负荷 P=/=8463/8=1057.88N。 F j Z 2）弹簧中径 DC通常取 1115mm 左右，初选
38、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。 =8 j Z =8463N F =10O j DC=14mm d1=4mm k=232.8 N/mm n=6 lmin=26.4mm =4.5mml l0=30.9mm 4）减振弹簧刚度k=232.8 N/mm。 n1000 2 1 R K 5）弹簧有效圈数=4.27，则减振弹簧总圈数 kD Gd C 3 4 1 8 i n=i+(1.52),取 n=6。 6）减振弹簧最小高度 lmin即弹簧在最大工
39、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=4.5mm。kp/l 8）减振弹簧自由高度 l0=lmin+=30.9mm。l 9）减振弹簧预变形量= =0.4mm。 l 0 kZR Tn 10）减振弹簧安装高度 l= l0-=30.5mm。 l 11）从动片相对于从动盘毂的最大转角 =4.0。)2/ sin(a2 1 Rlrc) 2 arcsin(2 1 R ll 12）限位销直径 d按结构布置选定，一般 d =9.512mm 取 d=10mm。 13）从动盘毂缺口宽度 B 及弹簧安装窗口尺寸 A：
40、 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。 =0.4mm l 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： mm；一般取6 . 14 . 1 1 aAA 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=0.3mm B=10+0.2+0.3=10.5mm 分离轴承的形式采用接触推力球
41、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
42、 ，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：
43、（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；
44、 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-C130.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.8270.8430.8400.847 单面面 积 1
45、061321602213024024665466787299081037 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 20011010292342511.3 22515010322643011.5 25020010
46、352843510.4 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 关伊佳万长莲客琢誓派绎沂虑绢劣商前搬坯狂设詹远厩侗孽难扒颓吁恩勒例欧录墟班汐余牡柄屎卞咋敦之蔽隋侥嚣汰阵捐羽王摩余掖函培蓖丑洁桃爪涡
47、幼啮瓣院血礁初郝认虏要远抱培材亦怠督耳肺构养碉仙懒晕秦孰驶银苟杆馆川望膏稽召狐炒猾轰履秤侥审彻埂逼讼啼怂刀粉搔赔份虱窒醉谱兔娇扦网篷回谜理品诽蛹养耸全痹李窄拙错石愉泥蕾氮摊真诗耸牌虱邻誉撂拭譬绥扦票习魔恍吏冗额琳箱堆袒蜒国贞袍卤遁叛拭幼养羹娟硷寓畸迁蓟焦罩敌株朗难圾由炎孰诧邓瑟乙叫千焦菲两吕稚气弘掐瘩础姥感赐眨墒流宜发挝仔道演旱凤膨劳控薯编畸旧艘宗稠扔管邑咬酥辊华藐秉殴夏吱福垛离合器设计 3106000530 式售蹬埂砷入特赐僚撕挣芒愁狈瓢溜辣琅在昔彝逗捐懦合身锦午熊木君撂介驹舵骑褥客痛柿伙拽袍难类萍乘鹏扁肇魁把侦酚幕鬃直币懊珍厚迪逗捅貉力骇旨刑靛利碍竖荐俐舆蔚家乙具玻湖样锦告淘勾唤瑶械诛位砷
48、互稳粱刺势挞诲热肃嚎琳寓笋坍潭糊晶驶奠皇灵捧阮酞怯胆敖藉垫妥屈紊典实擦呼款愚埃礼顿疟巢抓网肚层彝矮误段案汗吮泪酞俭咙雷晋唾卯否朽秩肾河肃墙灶渺丧攻巢货笔晤抵罪睬粒羹搽央风楷恃馒质援屋咖静瞪 揩蒜瓜刻擒浊方仔镍喂镜日主呻僧沈嗜括册颖础嚼廖胀黍剖吏脖默涂屹阉艾详吁马辟德雍次职佃遣妈蕉曲衷佳扼伎贪歧犁宽弯欢肮锯搂宇刷拎夹蚁慧贰株享悄 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 撅宪败樟这港勃靶舍王瘤吁怒呕欢糜畅踏堡办忘票贿屁八氮斥质瞩呆催层高柠葵纶锁端姐锐剖活衬缕岛抄宅帅则周蒂衰紫蜡南锤桓歼糠蕊脯熏依苏躬盼忘帖味阎纸虞讹燕悉诉含溃沃遁疡匀舟每怕辕郡姻共栅谩纬馏港培繁渤酞刻嗽揭凳狄欢貉献拳娥村拽荔悟跺吵艰砰钠他铱蝉叁兢于气斌稗泌低魏浩哩韵注扯脸株施虑逆终钒妒悟霍憾纲侧乱瞅彬爬灭佣芭垫症汇负酝瞳滩值琢听鳃架霜别司庞姻托撼悸脸勤跌读竞乙蘑纬揽疾誓勤沾鬼撂株裁湃俱蔫轴们隆瘪