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1、目 录摘要第1章 绪绪 论论 1.1选题题的目的的 1.2离合合器发展展历史 1.3离合合器概述述 1.3.11 离合合器的功功用 1.3.22 现现代汽车车离合器器应满足足的要求求 1.3.33 离合合器工作作原理 1.3.44 膜片片弹簧离离合器的的优点 第2章 离离合器的的结构设设计 2.1 离离合器结结构选择择与论证证 2.1.11 摩摩擦片的的选择 2.1.22 压压紧弹簧簧布置形形式的选选择 2.1.33 压压盘的驱驱动方式式 2.1.44 分离离杠杆、分分离轴承承 2.1.55 离合合器的散散热通风风 2.1.66 从动动盘总成成 2.2 离离合器结结构设计计的要点点 2.3 离
2、合器器主要零零件的设设计 2.3.11 从动动盘 2.3.22 膜片片弹簧 2.3.33压盘 2.4 本章小小结 第3章 离合合器的设设计计算算及说明明 3.1 离合器器设计所所需数据据 3.2 摩擦片片主要参参数的选选择 3.3 摩擦擦片基本本参数的的优化 3.4 膜膜片弹簧簧主要参参数的选选择 3.5 膜片弹弹簧的优优化设计计 3.6膜片片弹簧的的载荷与与变形关关系 3.7膜片片弹簧的的应力计计算 3.8 扭扭转减振振器设计计 3.9 减减振弹簧簧的设计计 3.10 操纵机机构 3.10.1 离离合器踏踏板行程程计算 3.10.2踏板板力的计计算 3.11从从动轴的的计算 3.12 从动盘
3、盘毂 3.13 分离轴轴承的寿寿命计算算 3.14 本章章小结 结论摘要对于以内燃燃机为动动力的机机械,离离合器在在机械传传动系中中是作为为一个独独立的总总成而存存在的,它它在机械械传动系系统中直直接与发发动机相相连。目目前,各各种机械械广泛采采用的摩摩擦离合合器是一一种依靠靠主从动动部分之之间的摩摩擦来传传递动力力且能分分离的装装置。它它主要包包括主动动部分、从从动部分分、压紧紧机构、和和操纵机机构四部部分。 离离合器的的功用主主要的功功用是切切断和实实现发动动机对传传动系的的动力传传递,保保证汽车车起步时时将发动动机与传传动系平平顺地接接合,确确保汽车车平稳起起步;在在换档时时将发动动机与
4、传传动系分分离,减减少变速速器中换换档齿轮轮之间的的冲击;在工作作中受到到较大的的动载荷荷时,能能限制传传动系所所承受的的最大转转矩,以以防止传传动系各各零件因因过载而而损坏;有效地地降低传传动系中中的振动动和噪声声。 本本次设计计包括离离合器各各零件的的结构,离合器器主要参参数的选选择与优优化,膜膜片弹簧簧的计算算与优化化,扭转转减振器器的设计计,离合合器操纵纵机构的的设计计计算和相相关设计计图纸,最后撰撰写了说说明书。对对离合器器设计具具有一定定的研究究价值。关键词:离离合器,推式膜膜片弹簧簧,结构构设计第1章 绪绪 论论 1.1选题题的目的的离合器是汽汽车传动动系中的的重要部部件,主主要
5、功用用是切断断和实现现发动机机对传动动系 的的动力传传递,保保证汽车车平稳起起步,保保证传动动系统换换挡时工工作平顺顺以及限限制传动动系 统统所承受受的最大大转矩, 防止传传动系统统过载, 有效的的降低传传动系统统中的振振动和噪噪声。 膜片弹弹簧离合合器是近近年来在在轿车和和轻型车车上广泛泛采用的的一种离离合器, 它的转转矩容 量大而而且较稳稳定,操操作轻便便,平衡衡性好,也也能大量量生产,对对于它的的研究已已经变得得 越来来越重要要。 离离合器在在机械传传动系统统中是作作为一个个独立的的总成而而存在的的,它是是汽车传传动系 统中直直接与发发动机相相连的总总成。目目前,各各种汽车车广泛采采用的
6、摩摩擦离合合器是一一种依 靠主从从动部分分之间的的摩擦来来传递动动力且能能分离的的装置,它它主要包包括主动动部分、从从 动部部分、压压紧机构构和操纵纵机构等等四部分分。1.2离合合器发展展历史 当戴姆姆勒发明明第一辆辆四轮车车时,车车辆并没没有所谓谓的变速速箱,也也就没有有离合器器.速度度的控制制由外部部的齿轮轮通过皮皮带带动动车轴实实现,后后来皮带带改为了了链条. 1889年年戴姆勒勒在他的的汽车上上首次应应用了四四速变速速箱和摩摩擦离合合器. 离合器器的出现现是随着着变速箱箱的出现现而出现现的,但但扭矩仍仍然由皮皮带传到到后轮. 再后来由简简单的机机械传动动离合改改成现在在的不同同形式传传
7、动的离离合器,按按不同种种类分,分分好多种种:安全全离合器器,超越越离合器器,捏合合离合器器和摩擦擦离合器器,还有有:1.电磁式式2.磁磁粉式33.气压压式4.液压式式,一直直延续至至今。1.3离合合器概述述 对于以内燃燃机为动动力的汽汽车,离离合器在在机械传传动系中中是作为为一个独独立的总总成而存存在的,它它是汽车车传动系系中直接接与发动动机相连连的总成成。目前前,各种种汽车广广泛采用用的摩擦擦离合器器是一种种依靠主主从动部部分之间间的摩擦擦来传递递动力且且能分离离的装置置。它主主要包括括主动部部分、从从动部分分、压紧紧机构、和和操纵机机构等四四部分。离合器的功功用主要要的功用用是切断断和实
8、现现发动机机对传动动系的动动力传递递,保证证汽车起起步时将将发动机机与传动动系平顺顺地接合合,确保保汽车平平稳起步步;在换换档时将将发动机机与传动动系分离离,减少少变速器器中换档档齿轮之之间的冲冲击;在在工作中中受到较较大的动动载荷时时,能限限制传动动系所承承受的最最大转矩矩,以防防止传动动系各零零件因过过载而损损坏;有有效地降降低传动动系中的的振动和和噪声。1.3.11 离合合器的功功用 离合器,顾顾名思意意,就是是起到分分离与合合闭的作作用嘛。也也就是起起到发动动机与车车轮传动动装置的的离合作作用。也也就是说说当你踩踩下离合合器,那那么发动动机的传传动装置置与车轮轮断开,发发动机的的动力就
9、就不会传传到车轮轮上以驱驱动汽车车了。 当你松开开离合器器,那么么发动机机的传动动装置就就会与车车轮连上上,动力力就传到到车轮上上,车子子自然就就能动了了。 那么为为什么要要把动力力与车轮轮分离呢呢?因为为不同的的车速发发动机要要进行变变速,这这个问题题比较复复杂,我我就不祥祥细说了了,总之之是不同同的车速速发动机机的传动动装置要要把不同同的速度度传给车车轮,耍耍此时就就需要把把慢速的的齿轮与与车轮分分开,用用高速齿齿轮与车车轮接合合,这一一分一合合就要用用到离合合器了。 明白了离离合器的的工作原原理,那那么来结结合实际际。当你你的车在在起步时时,车轮轮是静止止的,要要想让车车在静止止状态改改
10、为运动动状态,这这时需要要的推力力是很大大的,比比车在运运动时大大的多,此此时踩下下离合器器,挂一一档,看看看发生生了什么么?当你你踩下离离合器,即即做好了了用齿轮轮驱动车车轮的准准备,挂挂上一档档,就是是把慢速速齿轮送送到传动动装置上上,当你你松离合合器时,慢慢速齿轮轮就向车车轮的传传动齿轮轮上靠,你你抬的快快,它靠靠的快,你你抬的慢慢,它靠靠的慢,这这时车就就起步了了。 如果你你离合器器抬的很很快,那那么两个个齿轮就就立即接接合了,由由于车是是静止的的,需要要的推力力很大,发发动机输输出的动动力不足足以一下下使车达达到一档档时的速速度,那那么车就就会突然然一动,然然后熄火火。车一一动就明明
11、发动机机的动力力已经传传到了车车轮上,但但由于要要克服的的力大于于发动机机所输出出的了,也也就是发发动机推推不动你你的车,于于是齿轮轮就被卡卡住,发发动机就就熄火了了。所以以这就是是为什么么起步时时要加油油门,抬抬离合器器要慢的的原理。 加油门可可以加大大发动机机输出的的动力,抬抬离合器器慢就会会减小阻阻力,从从而使发发动机克克服静态态磨擦力力,使车车辆平稳稳起步。当当车动起起来后,离离合器就就可以慢慢慢的完完全抬起起,因为为车动后后,动态态磨擦力力比车静静止时的的静态磨磨擦力要要小得多多。这也也是为什什么在二二、三、四四档时离离合器可可以抬的的快一点点而不会会熄火的的原因。 同样,小小坡起步
12、步时要加加大油门门,离合合要拧牢牢也是这这个原因因,因为为上坡的的阻力比比平面更更大。 另外的说说法 1.什什么是离离合器,离离合器安安转在发发动机末末端的飞飞轮上,是是发动机机和传动动装置之之间接通通和切断断动力的的一个总总成。他他的工作作原理就就是利用用主动部部分(飞飞轮、压压盘等等等)与从从动部分分(从动动盘、扭扭转减震震器等等等)两个个运动副副之间的的摩擦来来传递动动力。 2.离合器器与油门门的关系系,离合合器与油油门的配配合主要要出现在在起步、行行驶途中中加、减减档。 起步的的时候,挂挂上低速速档(一一般是一一档),离离合器踩踩下再逐逐渐放开开,与此此同时油油门逐渐渐加大,发发动机的
13、的动力通通过飞轮轮转递给给离合器器主动部部分,随随着离合合器放开开,离合合器主动动部分逐逐渐和从从动部分分接合,动动力从主主动部分分传递到到从动部部分并且且相应增增大,动动力到达达从动部部分后再再通过传传动装置置(变速速器、传传动轴、减减速器、差差速器、半半轴等等等)最终终到达车车轮。当当动力或或者说是是扭矩达达到能使使汽车克克服阻力力向前行行驶的时时候,恭恭喜你,车车子起步步了。 换档的的时候,离离合器处处于接合合的状态态,发动动机的动动力源源源不断的的通过它它传递给给传动装装置和行行驶装置置,但由由于传动动装置中中变速器器和减速速器的作作用,发发动机的的动力不不是直接接到达车车轮,而而是经
14、过过了复杂杂的力矩矩转换,所所以在换换档的时时候就需需要暂时时切断来来自发动动机的动动力,减减轻变速速器齿轮轮之间的的撞击,使使换档顺顺利。既既然这时时已经切切断了动动力的传传递,所所以理所所当然的的要松开开油门踏踏板,避避免发动动机空转转做无用用功。当当换档结结束了,动动力再次次恢复传传递的时时候,当当然也就就要踩下下油门,继继续做功功。 2.离离合器与与刹车的的关系,前前面说过过了发动动机的动动力通过过离合器器传递到到传动装装置最终终到达车车轮。那那么同样样的来自自于路面面的阻力力也是反反过来通通过行驶驶装置到到达传动动装置、离离合器最最后作用用于发动动机。如如果刹车车时不踩踩下离合合器,
15、切切断动力力的传递递,那么么地面阻阻力反作作用于发发动机,当当这个力力大于发发动机输输出的力力时,发发动机就就熄火了了。所以以要想停停车时或或者低速速行驶的的时候不不熄火就就要踩下下离合器器,切断断来自地地面的阻阻力(不不建议在在低速行行驶的时时候踩下下离合器器,一档档已经足足以应付付最低速速的行驶驶,大可可放心松松开离合合器)。1.3.22 现现代汽车车离合器器应满足足的要求求 必须保证能能够传递递发动机机的最大大扭矩 可以增增加压盘盘压力和和摩擦面面积 但但是压盘盘压力要要考虑到到离合踏踏板的力力矩 避避免踏板板太沉和和行程过过大1.3.33 离合合器工作作原理简单摩擦离离合器的的结构和和
16、工作原原理如图图 1-1 所所示。发发动机飞飞轮是离离合器的的主动部部件,带带有摩擦擦片的从从动盘和和从动盘盘毂借滑滑动花键键与变速速器第一一轴(离离合器从从动轴)相相连。压压紧弹簧簧将从动动盘压紧紧在飞轮轮端面上上。发动动机转矩矩即靠飞飞轮与从从动盘接接触面之之间的摩摩擦作用用而传到到从动盘盘上,再再由此经经过变速速器的第第一轴和和传动系系统中一一系列部部件传给给驱动轮轮。压紧紧弹簧的的压紧力力越大,则则离合器器所能传传递的转转矩也越越大。由于汽车在在形式过过程中需需要经常常保持动动力传递递,而中中断传动动指示暂暂时的需需要,所所以汽车车离合器器的主动动部分和和从动部部分应经经常处于于接合状
17、状态。摩摩擦副之之间采用用弹簧作作为压紧紧装置即即是为了了适应这这一要求求。欲使使离合器器分离时时,只要要踩下操操纵机构构中的离离合器踏踏板,套套在从动动盘毂环环槽中的的拨叉便便拨动从从动盘,克克服压紧紧弹簧的的压力移移动,与与飞轮分分离,摩摩擦副之之间的摩摩擦力消消失,从从而中断断了动力力的传递递。图1-1 简单摩摩擦离合合器当需要重新新恢复动动力传递递时,为为使汽车车速度和和发动机机转速的的变化比比较平稳稳,应该该适当控控制放松松离合器器踏板的的速度,使使从动盘盘在压紧紧弹簧的的压力作作用下向向左移动动,与飞飞轮恢复复接触,二二者接触触面间的的压力逐逐渐增加加,相应应的摩擦擦力矩也也逐渐增
18、增加。当当飞轮和和从动盘盘接合还还不紧密密,摩擦擦力矩比比较小时时,二者者可以不不同步旋旋转,即即离合器器处于打打滑状态态。随着着飞轮和和从动盘盘接合紧紧密程度度的逐渐渐增大,二二者的转转速也渐渐趋相等等。直到到从动盘盘与飞轮轮完全接接合而停停止打滑滑时,汽汽车速度度才与发发动机转转速成正正比。摩擦离合器器所能传传递的最最大转矩矩取决于于摩擦副副间的最最大静摩摩擦力矩矩,而后后者又取取决于摩摩擦面间间的压紧紧力、摩摩擦因数数以及摩摩擦面的的数目和和尺寸。因因此,对对于结构构一定的的离合器器来说,最最大静摩摩擦力矩矩是一个个定值。当当输入转转矩达到到此值时时,则离离合器出出现打滑滑现象,因因而限
19、制制了传给给传动系系统的转转矩,以以防超载载。由上述工作作原理可可以看出出,摩擦擦离合器器主要由由主动部部分、从从动部分分、压紧紧机构和和操纵机机构四部部分组成成。主、从从动部分分和压紧紧机构是是保证离离合器处处于接合合状态并并能传递递动力的的基本结结构,而而离合器器的操纵纵机构主主要是使使离合器器分离的的装置。在保证传递递发动机机最大转转矩可靠靠的前提提下,离离合器的的结构应应能满足足主、从从动部分分分离彻彻底,接接合柔和和,从动动部分的的转动惯惯量要尽尽可能小小,散热热效果好好,操纵纵轻便,良良好的动动平衡等等基本性性能要求求。离合器的基基本功用用之一是是当变速速器换挡挡中断动动力传递递时
20、,以以减小齿齿轮轮齿齿间的冲冲击。如如果与变变速器第第一轴相相连的联联系脱开开,离合合器从动动部分较较大的惯惯性力矩矩仍然输输入给变变速器,其其效果相相当于分分离不彻彻底,就就不能很很好的起起到减轻轻齿轮轮轮齿间冲冲击的作作用。在汽车的使使用过程程中,驾驾驶员操操纵离合合器的次次数是很很多的,这这就导致致离合器器中由于于摩擦面面间频繁繁地相对对滑磨而而产生大大量的热热量。离离合器接接合越柔柔和,产产生的热热量越大大。这些些热量如如不及时时地散发发出去,对对离合器器的工作作将产生生严重影影响。1.3.44膜片弹簧簧离合器器的优点点 膜片弹簧离离合器是是近年来来在轿车车和轻型型载货汽汽车上广广泛采
21、用用的一种种离合器器。因其其作为压压簧,可可以同时时兼起分分离杠杆杆的作用用,使离离合器的的结构大大为简化化,质量量减少,并并显著地地缩短了了离合器器的轴向向尺寸。其其次,由由于膜片片弹簧与与压盘以以整个圆圆周接触触,使压压力分布布均匀。另另外由于于膜片弹弹簧具有有非线性性弹性特特性,故故能在从从动盘摩摩擦片磨磨损后,弹弹簧仍能能可靠的的传递发发动机的的转矩,而而不致产产生滑离离。离合合器分离离时,使使离合器器踏板操操纵轻便便,减轻轻驾驶员员的劳动动强度。此此外,因因膜片是是一种对对称零件件,平衡衡性好,在在高速下下,其压压紧力降降低很少少,而周周布置弹弹离合器器在高速速时,因因受离心心力作用
22、用会产生生横向挠挠曲,弹弹簧严重重鼓出,从从而降低低了对压压盘的压压紧力,从从而引起起离合器器传递转转矩能力力下降。那那么可以以看出,对对于轻型型车膜片片弹簧离离合器的的设计研研究对于于改善汽汽车离合合器各方方面的性性能具有有十分重重要的意意义。作为压紧弹弹簧的所所谓膜片片弹簧,是是由弹簧簧钢冲压压成的,具具有“无底碟碟子”形状的的截锥形形薄壁膜膜片,且且自其小小端在锥锥面上开开有许多多径向切切槽,以以形成弹弹性杠杆杆,而其其余未切切槽的大大端截锥锥部分则则起弹簧簧作用。膜膜片弹簧簧的两侧侧有支承承圈,而而后者借借助于固固定在离离合器盖盖上的一一些(为为径向切切槽数目目的一半半)铆钉钉来安装装
23、定位。当当离合器器盖用螺螺栓固定定到飞轮轮上时,由由于离合合器盖靠靠向飞轮轮,后支支承圈则则压膜片片弹簧使使其产生生弹性变变形,锥锥顶角变变大,甚甚至膜片片弹簧几几乎变平平。同时时在膜片片弹簧的的大端对对压盘产产生压紧紧力使离离合器处处于结合合状态。当当离合器器分离时时,分离离轴承前前移膜片片弹簧压压前支承承圈并以以其作为为支点发发生反锥锥形的转转变,使使膜片弹弹簧大端端后移,并并通过分分离钩拉拉动压盘盘后移使使离合器器分离。膜膜片弹簧簧离合器器具有很很多优点点:首先先,由于于膜片弹弹簧具有有非线性性特性,因因此设计计摩擦片片磨损后后,弹簧簧压力几几乎不变变,且可可以减轻轻分离离离合器时时的踏
24、板板力,使使操纵轻轻便;其其次,膜膜片弹簧簧的安装装位置对对离合器器轴的中中心线是是对称的的,因此此其压紧紧力实际际上不受受离心力力的影响响,性能能稳定,平平衡性也也好;再再者,膜膜片弹簧簧本身兼兼起压紧紧弹簧和和分离杠杠杆的作作用,使使离合器器结构大大为简化化,零件件数目减减少,质质量减小小并显著著缩短了了轴向尺尺寸;另另外,由由于膜片片弹簧与与压盘是是以整个个圆周接接触,使使压力分分布均匀匀,摩擦擦片的接接触良好好,摩擦擦均匀,也也易于实实现良好好的通风风散热等等。图1-2膜膜片离合合器盖总总成零件件分解1、 离合器盖 2、44、支撑撑环3、膜膜片弹簧簧 55、压盘盘 66、铆钉钉 7、支
25、支撑铆钉钉由于膜片弹弹簧离合合器具有有上述一一系列优优点,并并且制造造膜片弹弹簧离合合器的工工艺水平平在不断断提高,因因此这种种离合器器在轿车车及微型型、轻型型客车上上得到广广泛运用用,而且且正大力力扩展到到载货汽汽车和重重型汽车车上,国国外已经经设计出出了传递递转矩为为8020000N.m、最最大摩擦擦片外径径达4220的膜膜片弹簧簧离合器器系列,广广泛用于于轿车、客客车、轻轻型和中中型货车车上。甚甚至某些些总质量量达288322t的重重型汽车车也有采采用膜片片弹簧离离合器的的,但膜膜片弹簧簧的制造造成本比比圆柱螺螺旋弹簧簧要高。膜膜片弹簧簧离合器器的操纵纵曾经都都采用压压式机构构,即离离合
26、器分分离时膜膜片弹簧簧弹性杠杠压杆内内端的分分离指处处是承受受压力。当当前膜片片弹簧离离合器的的操纵机机构已经经为拉式式操纵机机构所取取代。后后者的膜膜片弹簧簧为反装装,并将将支承圈圈移到膜膜片弹簧簧的大端端附近,使使结构简简化,零零件减少少、装拆拆方便;膜片弹弹簧的应应力分布布也得到到改善,最最大应力力下降;支承圈圈磨损后后仍保持持与膜片片的接触触使离合合器踏板板的自由由行程不不受影响响。而在在压式结结构中支支承圈的的磨损会会形成间间隙而增增大踏板板的自由由行程。第2章 离离合器的的结构设设计 2.1 离离合器结结构选择择与论证证 2.1.11 摩摩擦片的的选择 离合器器片分为为:主动动片和
27、摩摩擦片。所所说的主主动片就就是很薄薄的,金金属的,通通常叫“铁片”,摩擦擦片有铁铁质的、铝铝质的、胶胶木的,上上面植有有石棉材材料,通通常叫“摩擦片片”。 单单片离合合器因为为结构简简单,尺尺寸紧凑凑,散热热良好,维维修调整整方便,从从动部分分 转动动惯量小小,在使使用时能能保证分分离彻底底接合平平顺,所所以被广广泛使用用与轿车车和中、 小型货货车。 因此本本设计选选择单片片离合器器。2.1.22 压压紧弹簧簧布置形形式的选选择 压紧紧弹簧布布置形式式的选择择: 离离合器压压紧装置置可分为为周布弹弹簧式、中中央弹簧簧式、斜斜置弹簧簧式、膜膜片弹簧簧式 等等。其中中膜片弹弹簧的主主要特点点是用
28、一一个膜片片弹簧代代替螺旋旋弹簧和和分离杠杠杆。膜膜片 弹弹簧与其其他几类类相比又又有以下下几个优优点: 1) 由于膜膜片弹簧簧有理想想的非线线性特征征,弹簧簧压力在在摩擦片片磨损范范围内能能保证大大 致不不变。当当离合器器分离时时,弹簧簧压力不不像圆柱柱弹簧那那样升高高,而是是降低,从从 而降降低踏板板力; 2) 膜片弹弹簧兼起起压紧弹弹簧和分分离杠杆杆的作用用,使结结构简单单紧凑,轴轴向尺寸寸小, 零件数数目少,质质量小; 3) 高速速旋转时时,压紧紧力降低低很少,性性能较稳稳定;而而圆柱弹弹簧压紧紧力明显显下降; 4) 由于于膜片弹弹簧大端端面环形形与压盘盘接触, 故其压压力分布布均匀,
29、 摩擦片片磨损均均匀, 可提高高使用寿寿命; 5) 易于实实现良好好的通风风散热,使使用寿命命长; 6) 平衡性性好; 7) 有利于于大批量量生产,降降低制造造成本。 但膜片片弹簧的的制造工工艺较复复杂,对对材料质质量和尺尺寸精度度要求高高,其非非线性特特 性在在生产中中不易控控制,开开口处容容易产生生裂纹,端端部容易易磨损。近近年来,由由于材料料 性能能的提高高,制造造工艺和和设计方方法的逐逐步完善善,膜片片弹簧的的执照已已日趋成成熟66。 因此,我我选用膜膜片弹簧簧式离合合器,材材料选取取为 660 SSi2 MnAA 。2.1.33 压压盘的驱驱动方式式 压盘盘的驱动动方式 压盘的的驱动
30、形形式主要要有凸块块窗孔孔式、传传力销式式、键块块式和弹弹性传动动片式等等 多种种。 前前三种的的共同缺缺点是在在连接件件之间都都有间隙隙, 在在传动中中将产生生冲击和和噪声, 而且在在零件相相对滑动动中有摩摩擦和磨磨损,降降低了离离合器的的传动效效率。弹弹性传动动片式 是近年年来广泛泛采用的的驱动形形式, 沿圆周周切向布布置得三三组或四四组薄弹弹簧传动动片两端端 分别别与离合合器盖和和压盘以以铆钉或或螺钉联联结,传传动片的的弹性允允许其轴轴向移动动,当发发动机驱驱动时,传传动片受受拉,当当拖动发发动机时时,传动动片受压压。弹性性传动片片驱动方方式 的的结构简简单,压压盘与飞飞轮对中中性能好好
31、,使用用平衡性性好,工工作可靠靠,寿命命长。压压盘 形形状较复复杂,要要求传热热性好,具具有较高高的摩擦擦因数,通通常采用用灰铸铁铁,一般般采用 HT2200、HHT2550、HHT3000,硬硬度为 17002227HBBS。也也有少数数采用合合金压铸铸件。 故而,压压盘的驱驱动方式式选择弹弹性传动动片式,材材料选用用 HTT2000。2.1.44 分离离杠杆、分分离轴承承 分离杠杆是是用来拨拨动离合合器分离离轴承的的,分离离轴承压压向离合合器弹簧簧压盘,离离合器中中的摩擦擦从动片片就“放松”了,从从而切断断了动力力传递的的连接。从从动片是是通过花花键套在在变速器器输入轴轴花键轴轴上的,从从
32、动片两两端靠摩摩擦传递递动力,通通过花键键连接,将将发动机机的动力力传到变变速器、传传动轴,到到驱动车车轮的。踩踩离合器器时,分分离拨叉叉拨动分分离轴承承,使离离合器松松开连接接的。随着离合器器磨檫片片磨损后后,分离离杠杆会会翘起,压到分分离轴承承上,形形成分离离杠杆受受压,导导致离合合器磨檫檫片分离离,结合合不好,在离合合器分离离轴承和和分离杠杠杆之间间留有间间隙,就就可以补补偿磨檫檫片磨损损产生的的这个影影响,确确保离合合器可靠靠结合,这个间间隙反映映在离合合踏板上上就有一一个自由由行程.如果离合器器分离轴轴承达不不到要求求,就视视为出现现故障。出出现故障障后,首首先要判判断哪一一种现象象
33、属于分分离轴承承损坏。发发动机起起动后轻轻踩离合合器踏板板,当自自由行程程刚消除除时,出出现的“沙沙”声响,就就是分离离轴承响响。检查查时,可可拆下离离合器底底盖,再再踩下少少许加速速踏板,略略微提高高发动机机转速。若若响声有有所增大大,可观观察有无无火星。若若有火星星,则说说明离合合器分离离轴承损损坏。若若火星呈呈一股一一股窜出出状,说说明分离离轴承滚滚珠破碎碎。若无无火星,但但出现金金属破碎碎声,说说明磨损损过量。2.1.55 离合合器的散散热通风风 试试验表明明,摩擦擦片的磨磨损是随随压盘温温度的升升高而增增大的,当当压盘工工作表面面超 过过 18802200 C 时时摩擦片片磨损剧剧烈
34、增加加,正常常使用条条件的离离合器压压盘工作作表面的的 瞬时时温度一一般在 1800 C 以以下。在在特别频频繁的使使用下,压压盘表面面的瞬时时温度有有可 能能达到 10000 C 。过过高的温温度能使使压盘受受压变形形产生裂裂纹和碎碎裂。为为使摩擦擦表面 温度不不致过高高,除要要求压盘盘有足够够大的质质量以保保证足够够的热容容量外,还还要散热热通 风风好。改改善离合合器散热热通风结结构的措措施有:在压盘盘上设置置散热筋筋,或鼓鼓风筋;在 离离合器中中间压盘盘内铸通通风槽; 将离离合器盖盖和压杆杆制成特特殊的叶叶轮形状状, 用用以鼓风风; 在在离合器器外壳内内装导流流罩。膜膜片弹簧簧式离合合器
35、本身身构造能能良好实实现通风风散热效效果。2.1.66 从动动盘总成成 在现代汽车车上,一一般都采采用带有有扭转减减振的从从动盘,用用以避免免汽车传传动系统统的共振振,缓和和冲击,减减少噪声声,提高高传动系系统零件件的寿命命,改善善汽车行行驶的舒舒适 性性,并使使汽车平平稳起步步。从动动盘主要要由从动动片,从从动盘毂毂,摩擦擦片等组组成。从动盘总成成由摩擦擦片、从从动片、扭扭转减振振器和从从动盘毂毂等组成成。它虽虽然对离离 合器器工作性性能影响响很大的的构件,但但是其工工作寿命命薄弱,因因此在结结构和材材料上的的选 择择是设计计的重点点。从动动盘总成成应满足足如下设设计要求求: 11) 为为了
36、减少少变速器器换挡时时齿轮间间冲击,从从动盘的的转动惯惯量应尽尽可能小小; 22) 为为了保证证汽车平平稳起步步、摩擦擦面片上上的压力力分布均均匀等从从动盘应应具有轴轴向弹 性; 3) 为了避避免传动动系的扭扭转共振振以及缓缓和冲击击载荷,从从动盘中中应装有有扭转减减振器; 4) 要有有足够的的抗爆裂裂强度。2.2 离离合器结结构设计计的要点点 为为了保证证离合器器具有良良好的工工作性能能,设计计离合器器应满足足以下要要求 : 1) 在任任何行驶驶条件下下,都能能可靠地地传递发发动机的的最大转转矩,并并有适当当的转矩矩储 备备,又能能防止传传动系过过载。 2) 接合时时要完全全、平顺顺、柔和和
37、,保证证汽车起起步时没没有抖动动和冲击击。 33) 分分离要迅迅速、彻彻底。 4) 从动部部分转动动惯量要要小,以以减轻换换档时变变速器齿齿轮间的的冲击,便便于换档档和减 小同步步器的磨磨损。 5) 具有足足够的吸吸热能力力和良好好的通风风散热效效果,以以保证工工作温度度不致过过高,延延 长其其使用寿寿命。 6) 应能避避免和衰衰减传动动系的扭扭转振动动,并具具有吸收收振动、缓缓和冲击击和降低低噪声 的能力力。 77) 操操纵轻便便、准确确,以减减轻驾驶驶员的疲疲劳。 8) 作用在在从动盘盘上的总总压力和和摩擦离离合器和和摩擦材材料的摩摩擦因数数在离合合器工 作过程程中变化化尽可能能小,以以保
38、证有有稳定的的工作性性能。 9) 具有足足够的强强度和良良好的动动平衡,以以保证其其工作可可靠、使使用寿命命长。 10) 结构构应简单单、紧凑凑,质量量小,制制造工艺艺性好,拆拆装、维维修、调调整方便便等。2.3 离合器器主要零零件的设设计 2.3.11 从动动盘 从动片的选选择和设设计: 设计从从动片时时要尽量量减轻质质量,并并使质量量的分布布尽可能能靠近旋旋转中心心,以获获 得小小的转动动惯量。这这是因为为汽车在在行驶中中进行换换档时,首首先要分分离离合合器,从从动 盘盘的转速速必然要要在离合合器换档档的过程程中发生生变化,或或是增速速(由高高档换为为低档) 或降速速(由低低档换为为高档)
39、 。离合合器的从从动盘转转速的变变化将引引起惯性性力,而而使变速速器换档档齿轮之之间产生生冲击或或者变速速器中的的同步装装置加速速磨损。 惯性力力的大小小与从动动盘的转转动惯量量成正比比,因此此为了减减小转动动惯量,从从动片都都做的比比较薄。通通常为了了进一步步减小从从动片的的转动惯惯量, 有时是是用 11.32.00mm 厚的薄薄钢板冲冲压而成成, 将将从动片片外缘的的盘形部部分磨至至 0.651.00mm ,使其其质量更更加靠近近旋转中中心。 为了使使离合器器结合平平顺,保保证汽车车平稳起起步,单单片离合合器的从从动片一一般都做做 成具具有轴向向弹性的的结构,这这样,在在离合器器的结合合过
40、程中中,主动动盘和从从动盘之之间的 压力是是逐渐增增加的,从从而保证证离合器器所传递递的力矩矩是缓和和增长的的。此外外,弹性性从 动动片还使使压力的的分布比比较均匀匀,改善善表面的的接触,有有利于摩摩擦片的的磨损。具具有轴 向弹性性的传动动片有以以下三种种形式:整体式式的弹性性从动片片,分开开式的弹弹性从动动片及 组合式式的弹性性从动片片。 在本设计计中,因因为设计计的是微微型轿车车的离合合器,故故可以采采用分开开式弹性性从动片片,离合合器从动动片采用用 1.35mmm 厚厚的薄钢钢板冲压压而成,其其外径由由摩擦面面外径决决定,在在这里取取 2225mmm ,内内径由从从动盘毂毂的尺寸寸决定,
41、这这将在以以后的设设计中取取得。为为 了防防止由于于工作温温度升高高后使从从动盘产产生翘曲曲而引起起离合器器分离不不彻底的的缺陷, 还在从从动刚片片上沿径径向开有有几条切切口。从动盘毂的的设计: 从动动盘毂是是离合器器中承受受载荷最最大的零零件, 它几乎乎承受发发动机传传来的全全部转矩矩。它一一般采用用齿侧对对的矩形形花键安安装在变变速器的的第一轴轴上,花花键的尺尺寸可根根据 摩摩擦片的的外径 D 与与发动机机的最大大转矩 e mmax 按国标标 GBB11444-774 选选取。 从动盘盘的轴向向长度不不易过小小,以免免在花键键轴上滑滑动产生生偏斜而而使分离离不彻底底, 一一般取 1.001
42、.4 倍倍的花键键轴直径径。从动动盘毂一一般采用用锻钢 (如 35、 45、 40CCr 等等) ,并并经调质质处理。为为提高花花键内孔孔表面硬硬度和耐耐磨性,可可采用镀镀铬工艺艺。对减减振弹簧簧窗口及及从动片片配合,应应进行高高频处理理。 花花键选取取后应进进行挤压压应力 j ( MMPa) 及剪剪切应力力 (MPPa) 的强度度校核。2.3.22 膜膜片弹簧簧 膜片弹簧,是是由弹簧簧钢冲压压成的,具具有“无底碟碟子”形 状状的截锥锥形薄壁壁膜片, 且自其其小端在在锥面上上开有许许多径向向切槽, 以形成成弹性杠杠杆, 而且其其余未切切槽的大大端截锥锥部分则则起弹簧簧作用。膜膜片弹簧簧的两侧侧
43、有支承承圈,而而后 者者借助于于固定在在离合器器盖上的的一些(为为径向切切槽数目目的一半半)铆钉钉来安装装定位。 当离合合器盖用用螺栓固固定到飞飞轮上时时,由于于离合器器盖靠向向飞轮,后后支承圈圈则压膜膜片弹簧簧使其产产生弹性性变形,锥锥顶角变变大,甚甚至膜片片弹簧几几乎扁平平。同时时在膜片片弹簧的的大端对对压盘产产生压紧紧力使离离合器处处于结合合状态。当当离合器器分离时时,分离离轴承前前 移膜膜片弹簧簧压前支支承圈并并以其作作为支点点发生反反锥形的的转变,使使膜片弹弹簧大端端后移,并并通过分分离钩拉拉动压盘盘后移使使离合器器分离。膜膜片弹簧簧离合器器具有很很多优点点:首先先,由于于膜片弹弹簧
44、具有有非线性性特性,因因此设计计摩擦片片磨损后后,弹簧簧压力几几乎不 变,且且可以减减轻分离离离合器器时的踏踏板力,使使操纵轻轻便;其其次,膜膜片弹簧簧的安装装位置对对离合器器轴的中中心线是是对称的的,因此此其压紧紧力实际际上不受受离心力力的影响响,性能能 稳定定,平衡衡性也好好;再者者,膜片片弹簧本本身兼起起压紧弹弹簧和分分离杠杆杆的作用用,使离离 合器器结构大大为简化化,零件件数目减减小,质质量减小小并显著著缩短了了轴向尺尺寸;另另外,由由 于膜膜片弹簧簧与压盘盘是以整整个圆周周接触,使使压力分分布均匀匀,摩擦擦片的接接触良好好,摩擦擦均匀,也也易于实实现良好好的通风风散热等等。 由由于膜
45、片片弹簧离离合器具具有上述述一系列列优点, 并且制制造膜片片弹簧离离合器的的工艺 水平在在不断提提高,因因此这种种离合器器在轿车车及微型型、轻型型客车上上得到广广泛运用用。优点1、膜膜片弹簧簧离合器器所需作作用力比比螺旋弹弹簧离合合器的作作用力小小的多,膜膜片弹簧簧离合器器操作轻轻便。22、膜片片弹簧离离合器本本身兼压压紧弹簧簧和分离离杠杆的的作用,使使离膜片片弹簧离离合器结结构大大大简化并并显著地地缩短了了离合器器的轴间间尺寸;再者,膜膜片弹簧簧具有良良好的非非线性特特性,设设计合适适可使摩摩擦片磨磨损到极极限,压压紧力仍仍能维持持很少改改变,且且减轻分分离离合合器时的的踏板力力,使操操纵轻
46、便便。 33、由于于膜片弹弹簧与压压盘的整整个圆周周接触,使使压力分分布均匀匀,摩擦擦片接触触良好,磨磨损均匀匀; 4、膜膜片弹簧簧是一种种旋转对对称零件件,平衡衡性好,在在高速下下,其压压紧力降降低很小小,而周周置的螺螺旋弹簧簧在高速速下因受受离心力力作用会会产生横横向挠曲曲,弹簧簧严重鼓鼓出,从从而降低低对压盘盘的压紧紧力;55、易于于实现良良好的通通风散热热。缺点在一般的压压式膜片片弹簧离离合器中中,在支支承环磨磨损时,在在膜片弹弹簧与支支承环之之间形成成的间隙隙导致离离合器踏踏板自由由行程增增大,但但在拉式式膜片弹弹簧离合合器中能能消除上上述缺点点。2.3.33 压压盘 压压盘的驱驱动形式式主要有有凸块窗孔式式、传力力销式、键键块式和和弹性传传动片式式等 多多种。 前三种种的共同同缺点是是在连接接件之间间都有间间隙, 在传动动中将产产生冲击击和噪声声, 而而且在零零件相对对滑动中中有摩擦擦和磨损损,降低低了离合合器的传传动效率率。弹性性传动片片式 是是近年来来广泛采采用的驱驱动形式式, 沿沿圆周切切向布置置得三组组或四组组薄弹簧簧传动片片两端 分别与与离合器器盖和压压盘以铆铆钉或螺螺钉联结结,传动动片的弹弹性允许许其轴向向移动。