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1、摘 要汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。本文主要是对狮跑轻型汽车的膜片式弹簧离合器进行设计。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：利用Pro/E、CAD等计算机辅助设计软件进行相关设计，并用MATLAB软件对膜片弹簧的弹性变形进行了建模。主
2、要进行了以下工作：根据发动机最大转矩，转速，整车质量，车轮半径等设计狮跑汽车离合器的各部件，主要有摩擦片的选择，从动盘总成设计，圆柱螺旋弹簧设计,膜片弹簧设计，压盘设计以及离合器盖的设计。关键词: 离合器;膜片弹簧;从动盘;压盘;摩擦片ABSTRACTAutomobile Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output
3、 shaft is the input shaft。In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that widely Adopted in vehicle and light vehicle.It has great capacity of torque And more stabley ,manipulate easy and convenient ,well equilibrium ,And also can produce batch .so the research of the clutch is more and
4、 more important . This design manual elaborated on the construction form,parametre choose and process of calculate of the light vehicle.This article is Sportage light vehicles Diaphragm spring clutch design. In accordance with the conditions of vehicles and vehicle parameters, in accordance with the
5、 clutch system design steps and requirements, mainly for the following work: the use of Pro / E, CAD and other computer-aided design software related to design and use of MATLAB software, the flexibility of the diaphragm spring deformation modeling. Mainly the work of the following: In accordance wi
6、th the largest engine torque, speed, vehicle quality and design of the wheel radius, such as the Lions ran the auto clutch parts, mainly the choice of friction plate, follower plate assembly design, the design of cylindrical helical spring, designed diaphragm spring, pressure plate design and the de
7、sign of the clutch cover.Key Words: Clutch;Theca Spring;Driven Plate;Friction discII目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论31.1离合器的发展31.2 Pro/E软件的特点41.3 主要设计内容5第2章 离合器设计方案选择62.1 离合器性能关系式62.3外径的确定72.4 本章小结9第3章 从动盘总成设计103.1 摩擦片设计103.2 从动盘毂设计103.3 从动片设计143.4 扭转减振器设计143.4.1扭转减振器的功能143.4.2扭转减振器的结构类型的选择143.4.3扭转减振器的参数确定
8、153.5 减振弹簧的尺寸确定17第4章 膜片弹簧设计244.1 膜片弹簧的概念244.2 膜片弹簧的弹性特性244.3膜片弹簧的设计284.4 膜片弹簧的强度计算314.4.1膜片弹簧大端半径及大端半径与分离指半径比的选择324.4.2膜片弹簧在自由状态下的圆锥底角324.4.4分离指的数目和切槽宽及半径324.4.5支承圈平均半径和膜片弹簧与压盘的接触半径324.5 本章小结33第5章 主动部分设计345.1 压盘设计345.2 离合器盖设计355.3传动片设计375.4 分离套筒和分离轴承的设计405.5 本章小结40结论41参考文献42致谢43附录44附录A 英文文献与中文参考译文44
9、附录B 膜片弹簧的弹性特性曲线55第1章 绪 论1.1离合器的发展在早期研发的离合器结构中，锥形离合器最为成功。它的原型设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。采用锥形离合器的方案一直延续到20世纪20年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较简单，摩擦面容易修复。它的摩擦材料曾用过骆毛带、皮革带等。那时曾出现过蹄-鼓式离合器，其结构有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。蹄-鼓式离合器用的摩擦元件是木块、皮革带等，蹄-鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。无论锥形离合器或蹄-鼓式离合器，都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分
10、离的自锁现象。现今所用的盘式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是，汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。早期的设计中，多片按成对布置设计，一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金属的摩擦副，把它们浸在油中工作，能达到更为满意的性能。浸在油中的盘片式离合器，盘子直径不能太大，以避免在高速时把油甩掉。此外，油也容易把金属盘片粘住，不易分离。但毕竟还是优点大于缺点。因为在当时，许多其他离合器还在原创阶段，性能很不稳定1。石棉基摩擦材料的引入和改进，使得盘片式离合器可以传递更大的转矩，能耐受更高的温度。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积，
11、因而可以减少摩擦片数，这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。20世纪20年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才使用多片离合器。早期的单片干式离合器由与锥形离合器相似的问题，即离合器接合时不够平顺。但是，由于单片干式离合器结构紧凑，散热良好，转动惯量小，所以以内燃机为动力的汽车经常采用它，尤其是成功地开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此。实际上早在1920年就出现了单片干式离合器，这和前面提到的发明了石棉基的摩擦面片有关。但在那时相当一段时间内，由于技术设计上的缺陷，造成了单片离合器在接合时不够平顺的问题。第一次世界大战后初期，单片离合器的从动盘金属片上是没有摩
12、擦面片的，摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上的，弹簧布置在中央，通过杠杆放大后作用在压盘上。后来改用多个直径较小的弹簧，沿着圆周布置直接压在压盘上，成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。这种布置在设计上带来了实实在在的好处，使压盘上的弹簧的工作压力分布更均匀，并减小了轴向尺寸。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦离合器，因为它具有从动部分转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点，而且由于在结构上采取一定措施，已能做到接合盘式平顺，因此现在广泛采用于大、中、小各类车型中。如今单片干式离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合
13、器的接合平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器，防止了传动系统的扭转共振，减小了传动系统噪声和载荷。随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更好地降低传动系的噪声。对于重型离合器，由于商用车趋于大型化，发动机功率不断加大，但离合器允许加大尺寸的空间有限，离合器的使用条件日酷一日，增加离合器传扭能力，提高使用寿命，简化操作，已成为重型离合器当前的发展趋势。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上可采用双片干式离合器。从理论上讲，在相同的径向尺寸下，双片离合器的传扭能力和使用寿命是单片的2倍。但受到其他客观因素的影响，实
14、际的效果要比理论值低一些。近年来湿式离合器在技术上不断改进，在国外某些重型车上又开始采用多片湿式离合器的设计。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制冷却的结果，摩擦表面温度较低(不超过93)，因此，起步时长时间打滑也不致烧损摩擦片。查阅国内外资料获知，这种离合器的使用寿命可达干式离合器的5-6倍，但湿式离合器优点的发挥是一定要在某温度范围内才能实现的，超过这一温度范围将起负面效应。目前此技术尚不够完善3。1.2 Pro/E软件的特点Pro/Engineer是美国PTC公司开发的一套机械CAD/CAE/CAM集成软件，其技术领先，在机械、电子、航空、邮电、兵工、仿真等各行各业都有应用，在CAD/C
15、AE/CAM领域中处于领先地位。它集零件设计、大型组件设计、钣金设计、造型设计、模具开发、数控加工、运动分析、有限元分析、数据库管理等功能于一身，具有参数化设计，特征驱动，单一数据库等特点，大大加快了产品开发速度。为产品上市赢得了宝贵的时间。未来的Pro/E发展将是参数化的设计，二次开发将是其中的一个重要方向，这就需要将其集中化、网络化、智能化、标准化。(1)集中化涉及的功能集中、信息集中、 过程集中于动态联盟中的企业集中；与其它软件的集中，更是在设计中起到举足轻重的作用(2)网络化 技术的飞速发展，改变了产品的设计模式，使得资源得到更好的利用。(3)智能化 在实现集中话和网络化的同时，将人工
16、的智能技术，特别是专家的系统技术，与传统的PRO/E技术结合起来，形成能够完成方案构思与拟定设计方案与选择 结构设计 参数确定等设计活动智能化的PRO/E系统，是PRO/E发展方向。(4)标准化 将PRO/E绘的图用ANSYS或ADAMS进行机构分析，运动分析，热分析，都需要将图像格式标准化为IGES,STEP;接口标准化CGI,计算机体系源文件CGM,面向图形应用软件的标准GKS和PHIGS等等本设计使用的Pro/Engineer Wildfire3.0是Pro/Engineer的最新版本，其功能较以前的版本有了很大的提高，而且操作界面也更为好用，可以大大提高技术人员的工作效率。1.3 主要
17、设计内容参照狮跑汽车的参数可以选择离合器摩擦片的摩擦面积以及材料，依次可以设计离合器的各总成，利用CAD软计画出装配图以及分解为各个零件图，找出不足之处加以修正，利用PRO/E软件建模各零件然后装配（1）研究国内外离合器发展状况。（2）根据狮跑汽车参数进行离合器设计。（3）方案的选择。（4）根据方案设计各零件。（5）利用Pro/E，CAD软件对设计的各个零件进行装配。第2章 离合器设计方案选择2.1 离合器性能关系 摩擦片或从动盘的外径是离合器的重要参数，它对离合器的轮廓尺寸有决定性的影响，并根据离合器能全部传递发动机的最大转矩来选择。为了能可靠地传递发动机最大转矩，离合器的静摩擦力矩应大于发
18、动机最大转矩，而离合器传递的摩擦力矩又决定于其摩擦面数Z、摩擦系数f、作用在摩擦面上的总压紧力P与摩擦片平均摩擦半径Rm，即 (2.1) 式中：离合器的后备系数，见表2.2摩擦系数，计算时取0.4该车型发动机最大转矩为184Nm，取后备系数为1.25可得离合器的静摩擦力矩。2.2后备系数的选择离合器的后备系数，选择时应考虑摩擦片磨损后仍能传递及避免起步时滑磨时间过长；同时应考虑防止传动系过载及操纵轻便等。本设计是基于狮跑汽车的离合器设计，该车型属于越野车类型，故选择本次设计的后备系数取=1.25。因为该车型为城市越野车，不需要太大的后备系数。本车设计采用单片膜片弹簧离合器。本车采用的摩擦式离合
19、器是因为其结构简单，可靠性强，维修方便，目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器，用于需要传递较大转矩的离合器，而该车型不在此列。采用膜片弹簧离合器是因为膜片弹簧离合器具有很多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此可设计成当摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的，因此其压力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸；另外，由于膜片
20、弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。由于膜片弹簧离合器具有上述一系列的优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断地提高，因而这种离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用，而且逐渐扩展到载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是一位其结构简单，调整方便。压盘驱动方式采用传动片式是因为其没有太明显的缺点且简化了结构，降低了装配要求又有利于压盘定中。选择推式离合器是因为零件数目更少，结构更简化，轴向尺寸更小，质量更小；并且分离杠杆较大，使其踏板操纵力较轻。综上本次设计选择单片推式膜片弹簧离合器2。表2.1 狮跑汽车离合器设计依据参数名称数
21、据整备质量MM=1418kg总质量mm=1793kg主传动比i00=4.625最大道路阻力系数=0.417最大扭矩=184/4500rpm最大功率P/n=184/4500rpm传动系机械效率=0.93最大爬坡度=16.5最大车速前后轮胎规格215/65 R16表2-2 后备系数车 型轿车 轻型货车中 重型货车越野车 牵引车后 备 系 数1.301.751.602.252.03.52.3外径的确定摩擦片外径是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命，它和离合器所需传递的转矩大小有一定关系。显然，传递大的转矩，就需要大的尺寸。发动机转矩是重要的参数，当按发动机最大转矩来确定D时，摩擦片
22、的外径D是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命，所以应先确定摩擦片的外径D，在确定外径时，可以根据以下经验公式（2.23）计算出： D=100 (2.2)式中:D摩擦片外径，mmT发动机最大扭矩，N.mA和车型及使用条件有关的常数将数据：T=184N.m，轿车单片摩擦离合器A=47,代入式（2.2），则得：D=197.86mm。根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，由表2.32（即GB145774）可取摩擦片有关标准尺寸：外径D=200mm，径d=140mm厚度h=3.5mm内径与外径比值C=0.7。 表2.3 摩擦尺寸系列和参数外径内径厚度内外径之比单位面积1601103.2
23、0.687106001801253.50.694132002001403.50.700160002251503.50.667221002501553.50.620302002801653.50.589402003001753.50.583466003251903.50.5855460035019540.5576780038020540.54072900所选的尺寸D应符合有关标准(JB1457-74)的规定。表2-3离合器摩擦片的尺寸系列和参数。另外，所选的D应符合其最大圆周速度不超过6570m/s的要求，且重型汽车不应超过50m/s。根据发动机参数该车型发动机最大转矩Te max为184Nm及
24、表可查出本车将使用单片式离合器，且离合器摩擦片外径为200mm。再查表2.3以及表2-4即可得到摩擦片的具体参数，如下：摩擦片外径D=200mm摩擦片内径d=140mm摩擦片厚度h=3.5mm摩擦片内外径比d/D=0.7单面面积F=221cm2摩擦片根据已知的数据建模如图2.1。图2.1 从动盘的Pro/E模型2.4 本章小结本章对离合器的摩擦片进行了选择，确定了离合器摩擦片的外径尺寸，对以后其他多个部件总成的外形尺寸选择起了决定作用。通过对摩擦片这个零件的设计选择，还可以间接确定离合器的外形尺寸等。第3章 从动盘总成设计3.1 摩擦片选择离合器表面片在离合器接合过程中将遭到严重的滑磨，在相对
25、很短的时间内产生大量的热，因此，要求面片应有下列一些综合性能：（1）在工作时有相对较高的摩擦系数；（2）在整个工作寿命期内应维持其摩擦特性，不希望出现，摩擦系数衰退现象；（3）在短时间内能吸收相对高的能量，且有好的耐磨性能；（4）能承受较高的压盘作用载荷，在离合器接合过程中表现出良好的性能；（5）能抵抗高转速下大的离心力载荷而不破坏；（6）在传递发动机转矩时，有足够的剪切强度；（7）具有小的转动惯量，材料加工性能良好；（8）在整个正常工作温度范围内，和对偶材料压盘、飞轮等有良好的兼容摩擦性能；（9）摩擦副对偶面有高度的溶污性能，不易影响它们的摩擦作用；（10）具有良好的性能/价格比，不会污染环
26、境3。鉴于以上各点，近年来，摩擦材料的种类增长极快。挑选摩擦材料的基本原则是：（1）满足较高性能标准；（2）成本最小；（3）考虑用石棉。本设计离合器摩擦片选用石棉材料。3.2 从动盘毂设计从动盘毅的花键孔与变速器第一轴前端的花键轴以齿侧定心矩形花键的动配合相联接，以便从动盘毅能作轴向移动。花键的结构尺寸可根据从动盘外径和发动机转矩按GB1144-74选取(见表3.1)。从动盘毅花键孔键齿的有效长度约为花键外径尺寸的(1.01. 4)倍(上限用于工作条件恶劣的离合器)，以保证从动盘毅沿轴向移动时不产生偏斜。从动盘毂还是与减振弹簧、扭转减振器、减振盘等零件起定位和支撑的作用，从动盘毂通过铆钉与减振
27、盘和从动片连接，铆钉选取直径为D=10mm,用三个铆钉均匀的布置，而且为了从动盘与减振盘的轴向定位，在从动盘毂的两边分别安装有一个支撑片。表3.1 GB1144-74从动盘外径D/mm发动机转矩/Nm花键齿数n花键外径D/mm花键内径d/mm键齿宽b/mm有效齿长l/mm挤压应力/MPa16050102318320101807010262132011.820011010292342511.322515010322643011.525020010352843510.428028010353244012.730031010403254010.732538010403254511.635048010
28、403255013.238060010403255515.241072010453656013.143080010453656513.545095010524166512.5花键尺寸选定后应进行挤压应力 ( MPa)及剪切应力j ( MPa)的 （3.1） （3.2） 式中： ，分别为花键外径及内径，mm；n花键齿数；，b分别为花键的有效齿长及键齿宽，mm；z从动盘毅的数目；发动机最大转矩，Nmm。从动盘毅通常由40Cr ， 45号钢、35号钢锻造，并经调质处理，HRC2832。由表3.1取得：花键齿数n=10；花键外径D=29mm；花键内径D=23mm；键齿宽b=4mm；有效齿长l=25mm
29、；挤压应力=28.8MPa；校核=19.342MPa；=2.16MPa符合强度得要求。计算完之后进行从动盘个零件的Pro/E建模，减振弹簧孔中心孔中心线距离圆心46mm,长26.63mm,宽12.35mm,两孔之间的角度60度。首先先画出从动盘，先建立一个圆盘如图3.1所示。图3.1 从动盘建模过程1然后开始拉伸安装减震弹簧的孔，安装铆钉的孔对于圆盘圆心的距离按照设计装配关系设计为61.55mm,减振弹簧所在的孔中心对圆盘的中心距离根据装配关系应该为46mm,根据减振弹簧的选择，均布六个减振弹簧安装孔，减振弹簧根据设计安装长度根据计算长为26.35mm，宽为12mm,然后阵列如图3.2所示。图
30、3.2 从动盘建模过程2最后再分别拉伸与支撑片和摩擦片的铆钉孔，并设计的挡槽，档槽的位置依据弹簧的伸出量调节，效果如图3.3所示。图3.3 阵列孔然后设置档槽 3.3 从动片设计 从动片通常用1.32.0mm厚的钢板冲压而成。本设计取1.5mm，有时将其外缘的盘形部分磨薄至0.651.0mm，以减小其转动惯量。从动片的材料与其结构型式有关，整体式即不带波形弹簧片的从动片，一般用高碳钢(50或85号钢)或65Mn钢板，热处理硬度HRC3848；采用波形弹簧片的分开式(或组合式)从动片，从动片采用08钢板，氰化表面硬度HRC45，层深0.20.3mm；波形弹簧片采用65Mn钢板，热处理硬度 HRC
31、4351。本设计成本设计从动片的形状依据从动盘以及摩擦片的尺寸工作面做成扇形。 3.4 扭转减振器设计3.4.1扭转减振器的功能为了降低汽车传动系的振动，通常在传动系中串联一个弹性一阻尼装置，它就是装在离合器从动盘上的扭转减振器。其弹性元件用来降低传动系前端的扭转刚度，降低传动系扭振系统三节点振型的固有频率，以便将较为严重的扭振车速移出常用车速范围；其阻尼元件用来消耗扭振能量，从而可有效地降低传动系的共振载荷。 3.4.2扭转减振器的结构类型的选择图3.4给出了几种扭转减振器的结构图，它们之间的差异在于采用了不同的弹性元件和阻尼装置。采用圆柱螺旋弹簧和摩擦元件的扭转减振器得到了最广泛的应用。在
32、这种结构中，从动片和从动盘毅上都开有6个窗口，在每个窗口中装有一个减振弹簧，因而发动机转矩由从动片传给从动盘毅时必须通过沿从动片圆周切向布置的弹簧，这样即将从动片和从动盘毅弹性地连接在一起，从而改变了传动系统的刚度。当6个弹簧属同一规格并同时起作用时，扭转减振器的弹性特性为线性的。这种具有线性特性的扭转减振器，结构较简单，广泛用于汽油机汽车中。当6个弹簧属于两种或三种规格且刚度由小变大并按先后次序进人工作时，则称为两级或三级非线性扭转减振器。这种非线性扭转减振器，广泛为现代汽车尤其是柴油发动机汽车所采用。柴油机的怠速旋转不均匀度较大，常引起变速器常啮合齿轮轮齿问的敲击。为此，可使扭转减振器具有
33、两级或三级非线性弹性特性。第一级刚度很小，称怠速级，对降低变速器怠速噪声效果显著。线性扭转减振器只能在一种载荷工况(通常为发动机最大转矩)下有效地工作，而三级非线性扭转减振器的弹性特性则扩大了适于其有效工作的载荷工况范围，这有利于避免传动系共振，降低汽车在行驶和怠速时传动系的扭振和噪声。 采用空心圆柱形见或星形等其他形状的橡胶弹性元件的扭转减振器，也具有非线性的弹性特性。虽然其结构简单、橡胶变形时具有较大的内摩擦，因而不需另加阻尼装置，但由于它会使从动盘的转动惯量显著增大，且在离合器热状态下工作需用专门的橡胶制造，因此尚未得到广泛采用。减振器的阻尼元件多采用摩擦片，结构中阻尼摩擦片的正压力靠从
34、动片与减振盘间的连接铆钉建立。其结构虽简单，但当摩擦片磨损后，阻尼力矩便减小甚至消失。为了保证正压力从而阻尼力矩的稳定，可加进碟形弹簧，同时采用不同刚度的碟形弹簧和圆柱螺旋压簧分别对两组摩擦片建立不同的正压力，就可实现阻尼力矩的非线性变化5。1-从动片；2-从动盘毂；3-摩擦片；4-减振弹簧；5-碟形弹簧垫片；6-压紧弹簧；7-减振盘；8-橡胶弹性元件图3.4 减振器结构图3.4.3扭转减振器的参数确定（1）扭转减振器的角刚度减振器扭转角刚度K定于减振弹簧的线刚度及结构布置尺寸，按下列公式初选角刚度 K13 （3.3） 式中为极限转矩，按下式计算=（1.52.0） （3.4）式中2.0适用商用
35、车，1.5适用乘用车，本设计为乘用车，选取1.5，为发动机最大扭矩，代入数值得=256，K 4784。（2）扭转减振器最大摩擦力矩由于减振器扭转刚度K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。一般可按下式初选为 =（0.060.17） （3.5） 取=0.13，本设计按其选取=23.92Nm。（3）扭转减振器的预紧力矩减振弹簧安装时应有一定的预紧。这样，在传递同样大小的极限转矩它将降低减振器的刚度，这是有利的，但预紧力值一般不应该大于摩擦力矩否则在反向工作时，扭转减振器将停止工作。一般选取=（0.050.15）
36、=23.92 Nm。（4）扭转减振器的弹簧分布半径减振弹簧的分布尺寸R1的尺寸应尽可能大一些，一般取 R1 =（0.600.75）D/2 其中D为摩擦片内径，代入数值，得R1 =46mm。 （5）减振器弹簧数目 可参考表3.1选取，本设计D=200mm，故选取Z=6。表3.2减振弹簧的选取离合器摩擦片外径减振弹簧数目Z 225250 46 250325 68 325355 810 350 10以上当限位弹簧与从动盘毂之间的间隙被消除时，弹簧传递扭矩达到最大Tj= （3.6） 式中的计算应按Tj的大者来进行=751N。每个弹簧工作压力 （3.7） =125.1N（6）从动片相对从动盘毂的最大转角
37、 (3.8)=4.35（7）限位销与从动盘缺口侧边的间隙 (3.9) 式中：R2为限位销的安装半径，一般为2.54mm。本设计取=3。（8）限位销直径限位销直径按结构布置选定，一般=9.512mm，本设计取=10。(9) 从动盘毂缺口宽度及安装窗口尺寸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的比从动盘毂上的窗口尺寸稍大一些，如图3-5所示。图3.5 从动盘窗口尺寸简图一般推荐A1-A=a=1.31.6mm。这样，当地面传来冲击时，开始只有部分弹簧参加工作，刚度较小，有利于缓和冲击。本设计取a=1.35mm，A=25mm，A1=26.35mm3.5 减振弹簧的尺寸确定在初步选定减振
38、器的主要尺寸后，即可根据布置上的可能来确定和减振弹簧设计的相关尺寸。弹簧的平均直径：一般由结构布置决定，通常选取=1115左右。本设计选取=12。弹簧钢丝直径： (3.10)式中扭转许用应力=550600MPa，D1算出后应该圆整为标准值，一般为34mm左右。代入数值，得=3.398，符合上述要求。 减振弹簧刚度： Kc=K/1000R1z (3.11) =321N/mm 减振弹簧的有效圈数： = (3.12) 式中G为材料的扭转弹性模数，对钢=83000N/mm2，代入数值，得=4.4。减振弹簧的总圈数=6。减振弹簧在最大工作压力P时最小长度： (3.13)=22.91mm式中=0.337为弹簧圈之间的间隙。减振弹簧的总变形量： (3.14) =3.91mm减振弹簧的自由高度： (3.15) =26.82减振弹簧的预变形量： (3.16) =0.19mm减振弹簧安装后的工作高度： (3.17) =26.63mm 确定好弹簧的参数之后，按照参数进行螺旋扫描，过程如图3.6所示。图3.6减震弹簧建模过程图3.7扫描螺旋弹簧设计完减振弹簧，再设计减振盘毂，过程与从动盘有类似，多了几部分内容为按照计算的尺寸轴向拉伸出花键轴，并在内部做成花键并倒角，花键的尺寸在表3-1中。拉伸出安放减振弹簧孔的位置与从动盘相同。效果如图3.8所示。20