《離合器設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 1內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 2 本 章 重 點(diǎn) 汽 車 離 合 器 設(shè) 計(jì) 的 基 本 要 求 ； 各 種 形 式 汽 車 離 合 器 的 特 點(diǎn) 及 應(yīng) 用 ； 離 合 器 基 本 參 數(shù) 的 選 擇 及 優(yōu) 化 ； 膜 片 彈 簧 主 要 參 數(shù) 的 選 擇 及 優(yōu) 化 ； 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 的 設(shè) 計(jì) ； 離 合 器 的 操

2、縱 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 3 第 一 節(jié) 概 述一 、 離 合 器 組 成 部 分 離 合 器 壓 緊 機(jī) 構(gòu) 操 作 機(jī) 構(gòu)從 動(dòng) 部 分主 動(dòng) 部 分飛輪 離合器蓋 壓盤(pán) 從動(dòng)盤(pán) 壓緊彈簧 分離叉 分離軸承 離合器 踏板 傳動(dòng)部件 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 4 二 、 離 合 器 作 用 (1)汽 車 起 步 時(shí) 將 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 與 傳 動(dòng) 系 平 順 地 接 合 ， 確 保汽 車 平 穩(wěn) 起 步 ； (2)在 換 擋 時(shí) 將 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 與

3、傳 動(dòng) 系 分 離 ， 減 少 變 速 器 中換 擋 齒 輪 之 間 的 沖 擊 ； (3)限 制 傳 動(dòng) 系 所 承 受 的 最 大 轉(zhuǎn) 矩 ， 防 止 傳 動(dòng) 系 各 零件 因 過(guò) 載 而 損 壞 ； (4)有 效 地 降 低 傳 動(dòng) 系 中 的 振 動(dòng) 和 噪 聲 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 5 1） 在 任 何 行 駛 條 件 下 ， 能 可 靠 地 傳 遞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 最 大 轉(zhuǎn) 矩 。2） 接 合 時(shí) 平 順 柔 和 ， 保 證 汽 車 起 步 時(shí) 沒(méi) 有 抖 動(dòng) 和 沖 擊 。3） 分 離 時(shí) 要 迅 速

4、 、 徹 底 。4） 從 動(dòng) 部 分 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 小 ， 減 輕 換 擋 時(shí) 變 速 器 齒 輪 間 的 沖 擊 。5） 有 良 好 的 吸 熱 能 力 和 通 風(fēng) 散 熱 效 果 ， 保 證 離 合 器 的 使 用 壽 命 。6） 避 免 傳 動(dòng) 系 產(chǎn) 生 扭 轉(zhuǎn) 共 振 ， 具 有 吸 收 振 動(dòng) 、 緩 和 沖 擊 的 能 力 。7） 操 縱 輕 便 、 準(zhǔn) 確 。8） 作 用 在 從 動(dòng) 盤(pán) 上 的 壓 力 和 摩 擦 材 料 的 摩 擦 因 數(shù) 在 使 用 過(guò) 程 中 變 化 要 盡 可 能 小 ， 保 證 有 穩(wěn) 定 的 工 作 性 能 。9） 應(yīng) 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和

5、 良 好 的 動(dòng) 平 衡 。10） 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 簡(jiǎn) 單 、 緊 湊 ， 制 造 工 藝 性 好 ， 維 修 、 調(diào) 整 方 便 等 。三 、 汽 車 離 合 器 設(shè) 計(jì) 基 本 要 求 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 6 汽 車 離 合 器 多 采 用 干 式 盤(pán) 形 摩 擦 離 合 器 。第 二 節(jié) 離 合 器 的 結(jié) 構(gòu) 方 案 分 析按 其 從 動(dòng)盤(pán) 的 數(shù) 目 單 片雙 片多 片 根 據(jù) 壓 緊 彈 簧布 置 形 式 圓 周 布 置中 央 布 置斜 向 布 置 等根 據(jù) 使 用 的壓 緊 彈 簧 形 式 根 據(jù) 分 離 時(shí)

6、 所 受作 用 力 的 方 向 拉 式推 式圓 柱 螺 旋 彈 簧圓 錐 螺 旋 彈 簧膜 片 彈 簧 離 合 器 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 9 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 10 3.多 片 離 合 器 多 片 離 合 器 有 兩 個(gè) 以 上 從 動(dòng) 盤(pán) ， 多 為 濕 式 ， 接 合 平順 柔 和 ， 由 于 在 油 中 工 作 ， 摩 擦 表 面 溫 度 低 、 磨 損 小 ，使 用 壽 命

7、 長(zhǎng) 。 但 是 分 離 行 程 大 ， 分 離 不 徹 底 ， 軸 向 尺寸 和 質(zhì) 量 較 大 ， 從 動(dòng) 部 分 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 也 很 大 。 主 要 用 于最 大 總 質(zhì) 量 大 于 14t的 商 用 車 的 行 星 齒 輪 變 速 器 換 擋 機(jī)構(gòu) 中 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 11 二 、 壓 緊 彈 簧 和 布 置 形 式 的 選 擇1. 周 置 彈 簧 離 合 器 周 置 彈 簧 離 合 器 的 壓 緊 彈 簧 采 用 圓 柱 螺 旋 彈 簧 并 均 勻布 置 在 一 個(gè) 圓 周 上 。 其 特 點(diǎn) 是

8、 ：結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 制 造 容 易 ， 曾 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 ；壓 緊 彈 簧 的 數(shù) 目 要 隨 摩 擦 片 直 徑 的 增 大 而 增 多 ， 而 且 應(yīng) 當(dāng) 是 分 離 杠 桿 的 倍 數(shù) ；壓 緊 彈 簧 直 接 與 壓 盤(pán) 接 觸 ， 易 受 熱 回 火 失 效 ；當(dāng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 速 很 高 時(shí) ， 周 置 彈 簧 由 于 受 離 心 力 作 用 而 向 外 彎 曲 ， 使 離 合 器 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 能 力 隨 之 降 低 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 12 2. 中 央 彈 簧 離 合 器

9、 中 央 彈 簧 離 合 器 采 用 1-2個(gè) 圓 柱 螺 旋 彈 簧 或 用 一 個(gè) 圓錐 螺 旋 彈 簧 作 為 壓 緊 彈 簧 ， 并 且 布 置 在 離 合 器 的 中 心 ，壓 緊 彈 簧 與 從 動(dòng) 盤(pán) 的 軸 線 重 合 。 多 用 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩大 于 400500Nm的 商 用 車 上 。可 選 較 大 的 杠 桿 比 ， 從 而 得 到 足 夠 的 壓 緊 力 ， 且 有 利 于 減 小 踏 板 力 。壓 緊 彈 簧 不 與 壓 盤(pán) 接 觸 ， 不 會(huì) 使 彈 簧 受 熱 回 火 失 效 ；通 過(guò) 調(diào) 整 墊 片 或 螺 紋 容 易 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 壓 緊 力

10、的 調(diào) 整 ， 多 用 于 重 型 汽 車 上 。結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 軸 向 尺 寸 大 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 13 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 14 3. 斜 置 彈 簧 離 合 器 斜 置 彈 簧 離 合 器 是 用 在 重 型 汽 車 上 的 一 種 新結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 彈 簧 的 軸 線 與 離 合 器 的 軸 線 成 一 個(gè) 夾角 ， 即 彈 簧 壓 力 斜 向 作 用 于 傳 力 盤(pán) 上 ， 并 通 過(guò) 壓杠 作 用 在 壓 盤(pán) 上 。 斜

11、 置 彈 簧 離 合 器 的 顯 著 優(yōu) 點(diǎn) 是 摩 擦 片 磨 損 或分 離 離 合 器 時(shí) ， 壓 盤(pán) 所 受 的 壓 緊 力 幾 乎 保 持 不 變 。具 有 工 作 性 能 穩(wěn) 定 、 踏 板 力 較 小 的 突 出 優(yōu) 點(diǎn) 。 斜 置 彈 簧 離 合 器 主 要 用 于 最 大 總 質(zhì) 量 大 于 14t的 商 用 車 上 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 15內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 4. 膜 片 彈 簧 離 合 器 膜 片 彈 簧 是 一 種 由 彈 簧 鋼 制 成 的 具 有

12、 特 殊 結(jié) 構(gòu) 的 碟 形彈 簧 ， 主 要 由 碟 簧 部 分 和 分 離 指 部 分 組 成 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 16 膜 片 彈 簧 離 合 器 與 其 他 形 式 的 離 合 器 相 比 具 有 如 下一 系 列 優(yōu) 點(diǎn) ：1） 膜 片 彈 簧 具 有 較 理 想 的 非 線 性 特 性 ；2） 膜 片 彈 簧 兼 起 壓 緊 彈 簧 和 分 離 杠 桿 的 作 用 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 緊 湊 ， 軸 向 尺 寸 小 ， 零 件 數(shù) 目 少 ， 質(zhì) 量 小 ；3） 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 彈 簧 壓

13、緊 力 降 低 的 程 度 較 周 置 圓 柱 彈 簧 離 合 器 明 顯 減 小 ， 所 以 摩 擦 力 矩 降 低 很 少 ， 性 能 穩(wěn) 定 ; 4） 膜 片 彈 簧 以 整 個(gè) 圓 周 與 壓 盤(pán) 接 觸 ， 使 壓 力 分 布 均 勻 ， 摩 擦 片 接 觸 良 好 ， 磨 損 均 勻 ；5） 易 于 實(shí) 現(xiàn) 良 好 的 通 風(fēng) 散 熱 ， 使 用 壽 命 長(zhǎng) ；6） 膜 片 彈 簧 中 心 線 與 離 合 器 中 心 線 重 合 ， 平 衡 性 好 ；7） 有 利 于 大 批 量 生 產(chǎn) ， 降 低 制 造 成 本 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能

14、 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 17 B:初 始 接 合 ；:摩 擦 片 磨 損 后 彈 簧 的 伸 長(zhǎng) 量 ； :離 合 器 分 離 時(shí) 彈 簧 的 進(jìn) 一 步 壓 縮 量 ； 膜片彈簧螺 旋 彈 簧兩 種 彈 簧 的 特 性 曲 線 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 18 推 式 膜 片 彈 簧 雙 支 承 環(huán) 形 式 推 式 膜 片 彈 簧 單 支 承 環(huán) 形 式 三 、 膜 片 彈 簧 的 支 承 形 式 離 合 器 蓋 上 的 凸 臺(tái)壓 盤(pán) 膜 片 彈 簧 鉚 釘支 承 環(huán) 擋 環(huán) 襯 套 離 合 器 蓋內(nèi) 邊 緣 舌

15、片 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 19 推 式 膜 片 彈 簧 無(wú) 支 承 環(huán) 形 式 拉 式 膜 片 彈 簧 支 承 環(huán) 形 式 離 合 器 蓋 上 的 凸 臺(tái)斜 頭 鉚 釘 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 20 取 消 了 中 間 支 承 零 件 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 緊 湊 ， 質(zhì) 量 小 ；拉 式 膜 片 彈 簧 以 中 部 與 壓 盤(pán) 接 觸 ， 在 同 樣 壓 盤(pán) 尺 寸 的 條件 下 可 采 用 較 大 直 徑 的 膜 片 彈 簧 ， 提 高 了 壓

16、 緊 力 ， 且 不 增大 踏 板 力 ；離 合 器 蓋 變 形 小 ， 分 離 效 率 高 ；杠 桿 比 大 ， 傳 動(dòng) 效 率 較 高 ， 踏 板 力 可 減 少 25 30 ；無(wú) 論 在 接 合 狀 態(tài) 或 分 離 狀 態(tài) ， 拉 式 膜 片 彈 簧 的 大 端 與 離合 器 蓋 支 承 始 終 保 持 接 觸 ， 在 支 承 環(huán) 磨 損 后 不 會(huì) 形 成 間 隙而 增 大 踏 板 自 由 行 程 ， 不 會(huì) 產(chǎn) 生 沖 擊 噪 聲 ；使 用 壽 命 長(zhǎng) 。與 推 式 相 比 ， 拉 式 膜 片 彈 簧 離 合 器 具 有 的 優(yōu) 點(diǎn) ： 拉 式 膜 片 彈 簧 需 專 門(mén) 的 分 離

17、 軸 承 ， 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 安裝 和 拆 卸 較 困 難 ， 且 分 離 行 程 略 比 推 式 大 些 。 但 由 于 拉式 膜 片 彈 簧 離 合 器 綜 合 性 能 優(yōu) 越 ， 它 已 經(jīng) 得 以 應(yīng) 用 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 21 四 、 壓 盤(pán) 的 驅(qū) 動(dòng) 方 式 壓 盤(pán) 是 離 合 器 的 主 動(dòng) 部 分 ， 在 傳 遞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 矩 時(shí) 它和 飛 輪 一 同 帶 動(dòng) 從 動(dòng) 盤(pán) 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 所 以 它 應(yīng) 與 飛 輪 連 接 在 一起 ， 但 這 種 連 接 應(yīng) 允 許 壓 盤(pán) 在 離

18、合 器 分 離 過(guò) 程 中 能 自 由地 作 軸 向 移 動(dòng) 。 壓 盤(pán) 的 驅(qū) 動(dòng) 方 式 主 要 有 凸 塊 窗 孔 式 、 傳 力 銷 式 、鍵 塊 式 和 彈 性 傳 動(dòng) 片 式 等 。 彈 性 傳 動(dòng) 片 式 是 近 年 來(lái) 廣 泛 采 用 的 方 式 ， 沿 圓 周 切向 布 置 的 三 組 或 四 組 薄 彈 簧 鋼 帶 傳 動(dòng) 片 兩 端 分 別 與 離 合器 蓋 和 壓 盤(pán) 用 鉚 釘 或 螺 栓 連 接 ， 傳 動(dòng) 片 的 彈 性 允 許 其 作軸 向 移 動(dòng) 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 22 第 二

19、章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 23傳 動(dòng) 片彈 性 傳 動(dòng) 片 式 驅(qū) 動(dòng) 方 式 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 壓 盤(pán) 與 飛 輪對(duì) 中 性 能 好 ， 使 用 平 衡 性 好 ， 工 作 可 靠 ， 壽 命長(zhǎng) 。 但 反 向 承 載 能 力 差 ， 汽 車 反 拖 時(shí) 易 折 斷 傳動(dòng) 片 ， 故 對(duì) 材 料 要 求 較 高 ， 一 般 采 用 高 碳 鋼 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 24內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 第 三 節(jié) 離 合

20、器 主 要 參 數(shù) 的 選 擇 摩 擦 離 合 器 是 靠 存 在 于 主 、 從 動(dòng) 部 分 摩 擦 表 面 間 的 摩擦 力 矩 來(lái) 傳 遞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 矩 的 ， 離 合 器 的 靜 摩 擦 力 矩 為 ：式 中 ：f： 摩 擦 面 間 的 靜 摩 擦 因 數(shù) ， 一 般 取 0.250.30；F ： 壓 盤(pán) 施 加 在 摩 擦 面 上 的 工 作 壓 力 ；R c ： 摩 擦 片 的 平 均 摩 擦 半 徑 ；Z ： 摩 擦 面 數(shù) ， Z等 于 摩 擦 片 的 2倍 。cc fFZRT （ 2-1） 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交

21、通 運(yùn) 輸 系 25 設(shè) p0為 摩 擦 面 承 受 的 單 位 壓 力 ， 且 壓 力 分 布 均 勻 ， 則 單元 摩 擦 面 積 ds上 產(chǎn) 生 的 單 元 摩 擦 力 矩 為 ：20 0d d d dT fp s fp 3 32 20 00 d d 2 3Rr R rT fp fp 整 個(gè) 摩 擦 面 上 產(chǎn) 生 的 摩 擦 力 矩 為 ：式 中 ：R： 摩 擦 片 外 半 徑 ； r ： 摩 擦 片 內(nèi) 半 徑 ；摩 擦 面 承 受 的 單 位 壓 力 為 ： 0 2 2 2 24 F Fp D d R r （ 2-2） 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能

22、 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 26 對(duì) 于 具 有 Z個(gè) 摩 擦 面 的 離 合 器 ， 其 摩 擦 力 矩 為 ：將 式 （ 2-2） 帶 入 式 （ 2-3） 得 ： 3 3c 2 223 R rT fZF R r （ 2-4） 3 3c 02 3R rT ZT fp Z （ 2-3） 0 2 2 2 24 F Fp D d R r 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 27c 4 2D d R rR 3 3c 2 223 R rR R r （ 2-5）/ 0.6d D當(dāng) 時(shí) ， 可 由 下 式 相 當(dāng) 準(zhǔn) 確 地 計(jì) 算 比

23、較 和 得 ：cc fFZRT 3 3c 2 223 R rT fZF R r 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 28)( 220 rRFp 3 3c 2 223 R rR R r cc fFZRT 3 3c 0 112T fZpD c （ 2-6）式 中 ：c： 摩 擦 片 內(nèi) 、 外 半 徑 之 比 ， c=d/D， c=0.530.70； 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 29 為 了 保 證 離 合 器 在 任 何 工 況 下 都 能 可 靠 地 傳 遞 發(fā) 動(dòng)

24、機(jī)的 最 大 轉(zhuǎn) 矩 ， 設(shè) 計(jì) 時(shí) Tc應(yīng) 大 于 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩 ， 即c emaxT T （ 2-7）式 中 ：Temax： 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩 ； ： 離 合 器 的 后 備 系 數(shù) ， 定 義 為 離 合 器 所 能 傳 遞 的 最 大 靜 摩 擦 力 矩 與 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩 之 比 ， 必 須 大 于 1。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 30 離 合 器 的 基 本 參 數(shù)性 能 參 數(shù) ： 和 p0 ；尺 寸 參 數(shù) ： D和 d及 摩 擦 片 厚 度 b；結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) ： 摩 擦

25、 面 數(shù) Z和 離 合 器 間 隙 t ；摩 擦 因 數(shù) f。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 31 一 、 后 備 系 數(shù) 后 備 系 數(shù) 是 離 合 器 一 個(gè) 重 要 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) ， 它 反 映 了離 合 器 傳 遞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩 的 可 靠 程 度 。 在 選 擇 時(shí) ，應(yīng) 保 證 離 合 器 應(yīng) 能 可 靠 地 傳 遞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩 、 防 止離 合 器 滑 磨 時(shí) 間 過(guò) 長(zhǎng) 、 防 止 傳 動(dòng) 系 過(guò) 載 并 要 做 到 操 縱輕 便 。 因 此 ， 在 選 擇 時(shí) 應(yīng) 考 慮 以 下

26、 因 素 ：1） 為 可 靠 傳 遞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩 ， 不 宜 選 取 太 小 ；2） 為 減 少 傳 動(dòng) 系 過(guò) 載 ， 保 證 操 縱 輕 便 ， 又 不 宜 選 取 太 大 ；3） 當(dāng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 后 備 功 率 較 大 、 使 用 條 件 較 好 時(shí) ， 可 選 取 小 些 ；4） 當(dāng) 使 用 條 件 惡 劣 ， 為 提 高 起 步 能 力 、 減 少 離 合 器 滑 磨 ， 應(yīng) 選 取 大 些 ； 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 32 5） 汽 車 總 質(zhì) 量 越 大 ， 也 應(yīng) 選 得 越 大 ；6） 柴

27、 油 機(jī) 工 作 比 較 粗 暴 ， 轉(zhuǎn) 矩 較 不 平 穩(wěn) ， 選 取 的 值 應(yīng) 比 汽 油 機(jī) 大 些 ；7） 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 缸 數(shù) 越 多 ， 轉(zhuǎn) 矩 波 動(dòng) 越 小 ， 可 選 取 小 些 ；8） 膜 片 彈 簧 離 合 器 選 取 的 值 可 比 螺 旋 彈 簧 離 合 器 小 些 ；9） 雙 片 離 合 器 的 值 應(yīng) 大 于 單 片 離 合 器 。離 合 器 后 備 系 數(shù) 的 取 值 范 圍 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 33內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 二 、 單 位 壓 力

28、p0 單 位 壓 力 p0對(duì) 離 合 器 工 作 性 能 和 使 用 壽 命 有 很大 影 響 ， 選 取 時(shí) 應(yīng) 考 慮 離 合 器 的 工 作 條 件 ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī)后 備 功 率 大 小 ， 摩 擦 片 尺 寸 、 材 料 及 其 質(zhì) 量 和 后 備系 數(shù) 等 因 素 。離 合 器 使 用 頻 繁 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 后 備 功 率 較 小 、 載 質(zhì) 量 大 或 經(jīng) 常 在 壞 路 面 上 行 駛 的 汽 車 ， p0 應(yīng) 取 小 些 ；當(dāng) 摩 擦 片 外 徑 較 大 時(shí) ， 為 了 降 低 摩 擦 片 外 緣 處 的 熱 負(fù) 荷 ， p 0應(yīng) 取 小 些 ；離 合 器 后 備 系 數(shù) 較

29、 大 時(shí) ， 可 適 當(dāng) 增 大 p0 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 34 摩 擦 片 單 位 壓 力 p0的 取 值 范 圍 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 35 三 、 摩 擦 片 外 徑 D、 內(nèi) 徑 d和 厚 度 b1.摩 擦 片 外 徑 D 摩 擦 片 外 徑 是 離 合 器 的 重 要 參 數(shù) 之 一 ， 它 對(duì) 離 合 器的 輪 廓 尺 寸 、 質(zhì) 量 和 使 用 壽 命 有 決 定 性 的 影 響 。 當(dāng) 離 合 器 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 摩 擦

30、片 材 料 已 選 定 ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大轉(zhuǎn) 矩 已 知 ， 其 他 參 數(shù) 已 知 或 選 取 后 ， 可 估 算 出 摩 擦 片 外 徑 ： emax3 3012 1TD fZp c （ 2-8） 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 36內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 D emaxD K T 摩 擦 片 外 徑 D（ mm） 也 可 根 據(jù) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩Temax （ Nm） 按 如 下 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 選 取 ： （ 2-9）KD為 直 徑 系 數(shù) ， 取 值 范 圍 如 下 ：

31、 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 37 2.摩 擦 片 內(nèi) 徑 d 當(dāng) 摩 擦 片 外 徑 D確 定 后 ， 摩 擦 片 內(nèi) 徑 d 可 根 據(jù) d / D在0.530.70之 間 來(lái) 確 定 。3.摩 擦 片 厚 度 b 摩 擦 片 的 厚 度 b主 要 有 3.2mm、 3.5mm和 4.0mm三 種 。 摩 擦 片 尺 寸 應(yīng) 符 合 GB/T5761998 汽 車 用 離 合 器 面 片 ，所 選 的 D應(yīng) 使 摩 擦 片 最 大 圓 周 速 度 不 超 過(guò) 6570m/s， 以 免 摩擦 片 發(fā) 生 飛 離 。 第 二

32、章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 38 外 徑 D/mm 內(nèi) 徑 d/mm 厚 度 b/mm C=d/D 1-C3 單 片 面 積 /cm2160 110 3.2 0.687 0.676 106180 125 3.5 0.694 0.667 132200 140 3.5 0.700 0.657 160225 150 3.5 0.667 0.703 221250 155 3.5 0.620 0.762 302280 165 3.5 0.589 0.796 402300 175 3.5 0.583 0.802 466325 190 3.5 0.

33、585 0.800 546350 195 4 0.557 0.827 678380 205 4 0.540 0.843 729405 220 4 0.543 0.840 908430 230 4 0.535 0.847 1037離 合 器 摩 擦 片 尺 寸 系 列 和 參 數(shù) 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 39 四 、 摩 擦 因 數(shù) f、 摩 擦 面 數(shù) Z和 離 合 器 間 隙 t1.摩 擦 因 數(shù) f 摩 擦 片 的 摩 擦 因 數(shù) 取 決 于 摩 擦 片 所 用 的 材 料 及 其 工 作溫 度 、 單 位 壓 力 和

34、 滑 磨 速 度 等 因 素 。（ f 不 穩(wěn) 定 ） （ f 穩(wěn) 定 ） （ f 穩(wěn) 定 ） 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 40 2.摩 擦 面 數(shù) Z 摩 擦 面 數(shù) Z為 離 合 器 從 動(dòng) 盤(pán) 數(shù) 的 2倍 ， 決 定 于 離 合 器 所需 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 的 大 小 及 其 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 。3.離 合 器 間 隙 t 離 合 器 間 隙 是 指 離 合 器 處 于 正 常 接 合 狀 態(tài) ， 分 離 套 筒被 回 位 彈 簧 拉 到 后 極 限 位 置 時(shí) ， 為 保 證 摩 擦 片 正 常 磨 損 過(guò)程 中 離 合

35、 器 仍 能 完 全 接 合 ， 在 分 離 軸 承 和 分 離 杠 桿 內(nèi) 端 之間 留 有 的 間 隙 ， 該 間 隙 一 般 為 3-4mm。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 41 第 四 節(jié) 離 合 器 的 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算一 、 圓 柱 螺 旋 彈 簧 在 周 置 彈 簧 離 合 器 中 ， 設(shè) 彈 簧 數(shù) 為 i， 每 個(gè) 彈 簧 的 工 作壓 力 為 ： FF i （ 2-10） 彈 簧 的 工 作 應(yīng) 力 為 ： p3 28 8 FD K FCKd d （ 2-11）： 彈 簧 的 工 作 應(yīng) 力 （ MPa）

36、； Dp ： 簧 圈 平 均 直 徑 ， 即 中 徑 （ mm） ；d ： 彈 簧 鋼 絲 直 徑 （ mm） ； C/ ： 旋 繞 比 ， C/ = Dp /d， 一 般 取 68；K/ ： 校 正 系 數(shù) ， K/ =（ 4 C/ +2） / （ 4 C/ 3） 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 42 離 合 器 分 離 時(shí) ， 彈 簧 在 工 作 壓 力 的 基 礎(chǔ) 上 又 受 到 分 離軸 承 的 壓 力 ， 這 時(shí) 彈 簧 壓 力 達(dá) 到 最 大 Fmax， 根 據(jù) Fmax可 算出 彈 簧 最 大 應(yīng) 力 。 離 合 器

37、 圓 柱 螺 旋 彈 簧 常 用 的 材 料 為 65Mn或 碳 素 彈 簧鋼 絲 ， 工 作 應(yīng) 力 在 700MPa左 右 為 宜 ， 最 大 應(yīng) 力 不 宜 超 過(guò)800900MPa。 選 好 旋 繞 比 C/ ， 計(jì) 算 出 校 正 系 數(shù) K/ ， 再 選 好 工 作 壓 力F， 則 有 ： 8 FC Kd 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 43 彈 簧 的 工 作 圈 數(shù) ns可 根 據(jù) 剛 度 條 件 和 d、 C/確 定 。4s 3p8Gdn D K G： 切 變 模 量 ， 碳 鋼 G =83 103MPa； K：

38、 簧 圈 剛 度 ， 一 般 為 2045N/mm。 彈 簧 剛 度 可 按 下 式 確 定 ：f FFK max f ： 離 合 器 分 離 過(guò) 程 中 彈 簧 的 變 形 量 ，等 于 壓 盤(pán) 行 程 ， 單 片 f = 1.72.6mm， 雙片 f = 33.6mm； 彈 簧 最 大 壓 力 Fmax一 般不 大 于 （ 1.151.20） F彈 簧 總 圈 數(shù) 一 般 比 工 作 圈 數(shù) 多 1.52圈 ；彈 簧 受 最 大 壓 力 Fmax時(shí) ， 相 鄰 圈 之 間 的 間 隙 應(yīng) 保 持 在 0.51.5mm。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué)

39、 院 交 通 運(yùn) 輸 系 44 第 四 節(jié) 離 合 器 的 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算二 、 膜 片 彈 簧 膜 片 彈 簧 是 一 種特 殊 的 蝶 形 彈 簧 ， 其基 體 是 蝶 形 彈 簧 ， 另有 一 些 由 徑 向 槽 隔 開(kāi)的 分 離 指 。 蝶 形 彈 簧分 離 指 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 45 1.膜 片 彈 簧 的 主 要 參 數(shù)膜 片 彈 簧 子 午 斷 面 ： 通 過(guò) 膜片 彈 簧 構(gòu) 成 的 錐 體 軸 線 ， 同時(shí) 通 過(guò) 分 離 指 中 心 的 斷 面 。膜 片 彈 簧 自 由 狀 態(tài) 下 碟 簧 部

40、 分 的 內(nèi) 截錐 高 度 H；膜 片 彈 簧 鋼 板 厚 度 h ；自 由 狀 態(tài) 下 碟 簧 部 分 大 端 半 徑 R；自 由 狀 態(tài) 下 碟 簧 部 分 小 端 半 徑 r ；自 由 狀 態(tài) 時(shí) 碟 簧 部 分 的 圓 錐 底 角 ；分 離 指 數(shù) 目 n 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 46 2.膜 片 彈 簧 的 彈 性 特 性 假 設(shè) 膜 片 彈 簧 在 承 載 過(guò) 程 中 ， 其子 午 斷 面 剛 性 地 繞 此 斷 面 上 的 某 中 性點(diǎn) O轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 通 過(guò) 支 撐 環(huán) 和 壓 盤(pán) 施 加 在膜 片 彈

41、簧 上 的 沿 圓 周 分 布 的 載 荷 ， 假想 集 中 在 加 載 點(diǎn) 上 ， 用 F1表 示 ， 加 載點(diǎn) 之 間 的 相 對(duì) 軸 向 變 形 為 1。 (a) 自 由 狀 態(tài) (b) 壓 緊 狀 態(tài) (c) 分 離 狀 態(tài) 膜 片 彈 簧 在 不 同 工 作 狀 態(tài) 時(shí) 的 變 形 子 午 斷 面 繞 中 性 點(diǎn) 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 47 21 11 122 1 1 1 11 1 ln 26 1 REh R r R rrF H H hR r R rR r 則 膜 片 彈 簧 壓 緊 力 與 變 形

42、 之 間 的 關(guān) 系 式 為 ：E： 材 料 的 彈 性 模 量 （ MPa） ， 對(duì) 于 鋼 E=2.1 105 MPa ；： 材 料 的 泊 松 比 ， 對(duì) 于 鋼 =0.3 ；H： 內(nèi) 截 錐 高 度 （ mm） ；h： 彈 簧 板 厚 （ mm） ；R、 r： 分 別 為 碟 簧 部 分 大 、 小 端 半 徑 （ mm） ；R1、 r1： 分 別 為 壓 盤(pán) 加 載 點(diǎn) 和 支 承 環(huán) 加 載 點(diǎn) 半 徑 （ mm） 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 48 設(shè) 分 離 軸 承 對(duì) 膜 片 彈 簧 分 離 指 施 加 的 載 荷 為 F 2， 對(duì) 應(yīng)的 變 形 量 為 2， 在 分

43、離 與 壓 緊 兩 種 狀 態(tài) 下 ， 只 要 膜 片 彈 簧變 形 到 相 同 的 位 置 ， 其 子 午 斷 面 從 自 由 狀 態(tài) 也 轉(zhuǎn) 過(guò) 相 同 的小 轉(zhuǎn) 角 ， 便 有 如 下 的 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 ：1 21 1 1 fR r r r rf： 膜 片 彈 簧 分 離 指 與 分 離 軸承 接 觸 點(diǎn) 的 半 徑 （ mm）(a) 自 由 狀 態(tài) (b) 壓 緊 狀 態(tài) (c) 分 離 狀 態(tài) 膜 片 彈 簧 在 不 同 工 作 狀 態(tài) 時(shí) 的 變 形 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 49 frr rR 1 1121

44、膜 片 彈 簧 的 變 形 可 以 是 由 F1引 起 ， 也 可 以 是 由 F2引 起 。當(dāng) 滿 足 如 下 關(guān) 系 時(shí) ， 由 兩 者 引 起 的 膜 片 彈 簧 變 形 是 相 同 的 。 1 1 1 2 1 fF R r F r r 1 12 11 f11 21 1fR rF Fr rr rF FR r 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 50 21 11 122 1 1 1 11 1ln 26 1 REh R r R rrF H H hR r R rR r 21 12 12 1 1 1 f 1 1 1 1ln 26 1 REh R r R rrF H H hR r r r R r R

45、r 則 膜 片 彈 簧 的 特 性 即 膜 片 彈 簧 的 載 荷 與 變 量 之 間 的 關(guān)系 （ F1- 1、 F2- 1） 為 ： frr rR 1 1121通 過(guò) ， 也 可 以 得 到 F1- 2 、 F2- 2之 間 的 關(guān) 系 式 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 51膜 片 彈 簧 的 彈 性 特 性 曲 線 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 52 設(shè) 1f是 從 離 合 器 接 合 狀 態(tài) 算 起 的 膜 片 彈 簧 與 壓 盤(pán) 接 觸 點(diǎn)的 變 形 量 ， 2f是 從 離 合 器 接 合 狀 態(tài) 算 起 的 膜

46、 片 彈 簧 分 離 指 加載 點(diǎn) 的 變 形 量 ， 則 根 據(jù) 杠 桿 關(guān) 系 有 ： 1 f2f 1f1 1r rR r 2f不 包 括 分 離 指 在 載 荷 作 用 下 所 產(chǎn) 生 的 彈 性 體 變 形 /2f。如 果 考 慮 這 種 彈 性 體 變 形 ， 分 離 軸 承 的 總 移 動(dòng) 行 程2F為 ： 2F 2f 2f 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 53 3.膜 片 彈 簧 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算 子 午 斷 面 上 任 意 點(diǎn) (x， y)的 切 向 應(yīng) 力 為 ： t 2 /21 x yE e x ： 自 由 狀 態(tài) 時(shí) 碟 簧 部 分 的圓 錐 底 角 （ rad） ；：

47、 從 自 由 狀 態(tài) 起 ， 碟 簧 子午 斷 面 的 轉(zhuǎn) 角 （ rad） ；e： 中 性 點(diǎn) 半 徑 ， （ mm） ；rR rRe /ln 分 析 表 明 ， 膜 片 彈 簧 的 碟 簧 部 分 B點(diǎn) 處 的 切 向 壓 應(yīng) 力 最 大 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) tB 2 22 /2 21 2 21 he rE e e rE e r he rr 54 令 ， 可 以 求 出 切 向 壓 應(yīng) 力 達(dá) 到 極 大 值 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 角tBd /d 0 tB p 2 he r 2/hyB )( rexB t 2 /21 x yE e x PPf 的 取 值 為時(shí) ，當(dāng) fPf 的 取

48、值 為時(shí) ，當(dāng) f ： 離 合 器 徹 底 分 離 時(shí) 的 子 午 斷 面 轉(zhuǎn) 角 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 55 B點(diǎn) 作 為 分 離 指 根 部 的 一 點(diǎn) ， 在 分 離 軸 承 推 力 作 用下 還 受 有 彎 曲 應(yīng) 力 ， 其 表 達(dá) 式 為 ：2 2)(6 hnb Frr r frB n： 分 離 指 數(shù) 目 ； br： 一 個(gè) 分 離 指 的 根 部 寬 度 。 由 于 彎 曲 拉 應(yīng) 力 rB與 切 向 壓 應(yīng) 力 tB相 垂 直 ， 根 據(jù) 最大 剪 應(yīng) 力 理 論 ， B點(diǎn) 的 當(dāng) 量 應(yīng) 力 ：

49、tBrBBj 在 實(shí) 際 設(shè) 計(jì) 中 ， 通 常 用 此 當(dāng) 量 應(yīng) 力 校 核 膜 片 彈 簧 的強(qiáng) 度 ， 即 Bj不 超 過(guò) 許 用 應(yīng) 力 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 56 4.膜 片 彈 簧 基 本 參 數(shù) 的 選 擇 比 值 H/h和 h的 選 擇 比 值 H/h對(duì) 膜 片 彈 簧 的 彈 性 特 性 影響 極 大 。 當(dāng) H/h 時(shí) ， F1= (1)有 一 極 大 值 和一 極 小 值 ； 當(dāng) H/h=2 時(shí) ， F 1= (1)的 極 小 值 落 在橫 坐 標(biāo) 上 。 2222為 了 保 證 離 合 器

50、壓 緊 力 變 化 不 大 和 操 縱 輕 便 ， 汽 車 離 合器 用 膜 片 彈 簧 的 H/h一 般 為 1.52.0， 板 厚 h為 24mm。膜 片 彈 簧 的 彈 性 特 性 曲 線 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 57 比 值 R/r和 R、 r的 選 擇 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 布 置 和 壓 緊 力 的 要求 ， R/r一 般 為 1.20 1.35。 為 使摩 擦 片 上 壓 力 分 布 較 均 勻 ， 推 式膜 片 彈 簧 的 R值 應(yīng) 取 為 大 于 或 等于 摩 擦 片 的 平 均 半 徑 Rc， 拉 式 膜片

51、彈 簧 的 r值 宜 取 為 大 于 或 等 于Rc。 對(duì) 于 同 樣 的 摩 擦 片 尺 寸 ， 拉式 的 R值 一 般 比 推 式 的 大 。 膜 片 彈 簧 自 由 狀 態(tài) 下 圓 錐 底 角 與 內(nèi) 截 錐 高 度 H關(guān) 系密 切 ， =arctan H/(R-r) H/(R-r)。 一 般 在 9 15 范 圍 內(nèi) 。 的 選 擇 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 58 膜 片 彈 簧 工 作 點(diǎn) 位 置 的 選 擇 拐 點(diǎn) H對(duì) 應(yīng) 著 膜 片 彈 簧 的 壓 平位 置 ， 而 且 1H= (1M +1N) 2。 新 離合 器 在 接 合 狀 態(tài) 時(shí) ， 膜 片 彈 簧 工 作點(diǎn) B

52、一 般 取 在 凸 點(diǎn) M和 拐 點(diǎn) H之 間 ，且 靠 近 或 在 H點(diǎn) 處 ， 一 般 1B =(0.81.0) 1H， 以 保 證 摩 擦 片 在 最 大 磨 損限 度 范 圍 內(nèi) 壓 緊 力 從 F1B到 F1A變化 不 大 。 當(dāng) 分 離 時(shí) ， 膜 片 彈 簧 工 作點(diǎn) 從 B變 到 C， 為 最 大 限 度 地 減 小 踏板 力 ， C點(diǎn) 應(yīng) 盡 量 靠 近 N點(diǎn) 。 膜 片 彈 簧 的 彈 性 特 性 曲 線 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 59 膜 片 彈 簧 小 端 半 徑 r0及 分 離軸 承 作 用 半 徑 rf 的 確 定 分 離 指 數(shù) n常 取 為 18， 大 尺

53、寸 膜 片 彈 簧 可 取 24， 小 尺 寸 彈簧 可 取 12。 分 離 指 數(shù) n的 選 取 r0由 離 合 器 的 結(jié) 構(gòu) 決 定 ， 其最 小 值 應(yīng) 大 于 變 速 器 第 一 軸 花鍵 的 外 徑 。 rf 應(yīng) 大 于 r0 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 60 1 =3.23.5mm；2=910mm；re 的 取 值 應(yīng) 滿 足 r-re 2 。 切 槽 寬 度 1 、 2及 半 徑 re 的 確 定壓 盤(pán) 加 載 半 徑 R1和 支 撐 環(huán) 加載 點(diǎn) 半 徑 r1的 確 定 R1和 r1的 取 值 將 影 響 膜 片 彈 簧 的 剛 度 。 r1應(yīng) 略 大 于 r且 盡

54、量 接 近 r； R 1應(yīng) 略 大 于 R且 盡 量 接 近 R。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 61 第 五 節(jié) 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 的 設(shè) 計(jì)扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 主 要 由 彈 性 元件 (減 振 彈 簧 或 橡 膠 )和 阻 尼 元件 (阻 尼 片 )等 組 成 。彈 性 元 件 的 主 要 作 用 是 降低 傳 動(dòng) 系 的 首 端 扭 轉(zhuǎn) 剛 度 ， 改變 系 統(tǒng) 的 固 有 振 型 ， 盡 可 能 避開(kāi) 由 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 矩 主 諧 量 激 勵(lì) 引起 的 共 振 。阻 尼 元 件 的 主 要 作 用 是 有效 地 耗

55、 散 振 動(dòng) 能 量 。 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 具 有 如 下 功 能 ：1） 降 低 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 曲 軸 與 傳 動(dòng) 系 接 合 部分 的 扭 轉(zhuǎn) 剛 度 ， 調(diào) 諧 傳 動(dòng) 系 扭 振固 有 頻 率 。2） 增 加 傳 動(dòng) 系 扭 振 阻 尼 ， 抑 制 扭 轉(zhuǎn)共 振 響 應(yīng) 振 幅 ， 并 衰 減 因 沖 擊 而產(chǎn) 生 的 瞬 態(tài) 扭 振 。3） 控 制 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 系 總 成 怠 速 時(shí) 離 合器 與 變 速 器 軸 系 的 扭 振 ， 消 減 變速 器 怠 速 噪 聲 和 主 減 速 器 與 變 速器 的 扭 振 與 噪 聲 。4） 緩 和 非 穩(wěn) 定 工 況 下 傳 動(dòng) 系 的

56、扭 轉(zhuǎn)沖 擊 載 荷 和 改 善 離 合 器 的 接 合 平 順 性 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 62 10-減 振 器 阻 尼 片 12-減 振 盤(pán) 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 63 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 64 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 65 減 振 器 的 主 要 參 數(shù)k： 扭 轉(zhuǎn) 角 剛 度 ；T： 阻 尼

57、 摩 擦 元 件 間 的 摩 擦 轉(zhuǎn) 矩 ；Tj： 極 限 轉(zhuǎn) 矩 ；Tn： 預(yù) 緊 轉(zhuǎn) 矩 ；j： 極 限 轉(zhuǎn) 角 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 66 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 具 有 線 性 和 非 線 性特 性 兩 種 形 式 。單 級(jí) 線 性 減 振 器 的 扭 轉(zhuǎn) 特性 如 圖 所 示 ， 其 彈 性 元 件 一般 采 用 圓 柱 螺 旋 彈 簧 ， 廣 泛應(yīng) 用 于 汽 油 機(jī) 汽 車 中 。 單 級(jí) 線 性 減 振 器 的 扭 轉(zhuǎn) 特 性 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交

58、 通 運(yùn) 輸 系 67 當(dāng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 為 柴 油 機(jī) 時(shí) ， 怠 速 時(shí) 引 起 變 速 器 常 嚙 合 齒 輪 齒 間 的 敲 擊 ， 從 而 產(chǎn) 生 怠 速 噪 聲 。 在 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 中 另 設(shè) 置 一 組 剛 度 較 小 的 彈 簧 ， 使 其在 怠 速 工 況 下 起 作 用 ， 以 消 除 變 速 器 怠 速 噪 聲 ， 此 時(shí) 可 得 到 兩 級(jí) 非 線 性特 性 ， 第 一 級(jí) 的 剛 度 很 小 ， 稱 為 怠 速 級(jí) ， 第 二 級(jí) 的 剛 度 較 大 。 目 前 ， 在 柴 油 機(jī) 汽 車 中 廣 泛采 用 具 有 怠 速 級(jí) 的 兩 級(jí) 或 三 級(jí) 非線 性

59、扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 。 三 級(jí) 非 線 性 減 振 器 的 扭 轉(zhuǎn) 特 性 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 68 第 五 節(jié) 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 的 設(shè) 計(jì)1.極 限 轉(zhuǎn) 矩 Tj 減 振 器 在 消 除 了 限 位 銷與 從 動(dòng) 盤(pán) 轂 缺 口 之 間 的 間隙 1 時(shí) 所 能 傳 遞 的 最 大 轉(zhuǎn)矩 ， 即 限 位 銷 起 作 用 時(shí) 的轉(zhuǎn) 矩 。 一 般 可 取 ： j emax1.52.0T T 商 用 車 取 1.5， 乘 用 車 取 2.0 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 尺 寸 簡(jiǎn) 圖 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙

60、古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 69 1.極 限 轉(zhuǎn) 矩 Tj試 驗(yàn) 表 明 ：當(dāng) Tj= Tmax時(shí) ， 傳 動(dòng) 系 的 動(dòng) 載 荷 最 小 ；當(dāng) Tj Tmax時(shí) ， 傳 動(dòng) 系 會(huì) 產(chǎn) 生 沖 擊 載 荷 ；當(dāng) Tj Tmax時(shí) ， 會(huì) 增 大 傳 動(dòng) 系 的 角 剛 度 ， 使 傳 動(dòng) 系 的 動(dòng) 載 荷 有 所 增 大 。 Tmax： 汽 車 后 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 最 大 附 著 轉(zhuǎn) 矩因 此 ， 也 可 以 按 下 式 選 取 ： 102max g rj ii rGTT G2： 滿 載 時(shí) 汽 車 后 驅(qū) 動(dòng) 橋 的 靜 載 荷 ； ： 附 著 系 數(shù) ， 取

61、 0.8；rr： 車 輪 滾 動(dòng) 半 徑 ； i0： 主 減 速 比 ； ig1： 變 速 器 一 擋 傳 動(dòng) 比 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 70 為 了 避 免 引 起 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 共 振 ， 要 合 理 選 擇 減 振 器 的扭 轉(zhuǎn) 角 剛 度 k ， 使 共 振 現(xiàn) 象 不 發(fā) 生 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 常 用 的 工 作 轉(zhuǎn)速 范 圍 內(nèi) 。 設(shè) 減 振 彈 簧 分 布 在 半 徑 為 Ro的 圓 周 上 ， 當(dāng) 從 動(dòng) 片 相 對(duì)從 動(dòng) 盤(pán) 轂 轉(zhuǎn) 過(guò) (rad)時(shí) ， 彈 簧 相 應(yīng) 變 形 量 為 Ro

62、。 此 時(shí) 所需 加 在 從 動(dòng) 片 上 的 轉(zhuǎn) 矩 為 ：2.扭 轉(zhuǎn) 角 剛 度 k 2j 01000T KZR K： 為 每 個(gè) 減 振 彈 簧 的 線 剛 度 (N mm)；Zj ： 為 減 振 彈 簧 個(gè) 數(shù) ；Ro ： 為 減 振 彈 簧 位 置 半 徑 (m)。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 71 根 據(jù) 扭 轉(zhuǎn) 剛 度 的 定 義 ， k =T/， 則 :設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 可 按 經(jīng) 驗(yàn) 初 選 為 ：2 j 01000K KZR 2j 01000T KZR j13K Tk :減 振 器 扭 轉(zhuǎn) 角 剛 度 （ Nm

63、/rad） 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 72 emax0.060.17T T n emax0.050.15T T 3. 阻 尼 摩 擦 轉(zhuǎn) 矩 T 由 于 減 振 器 扭 轉(zhuǎn) 剛 度 受 結(jié) 構(gòu) 及 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 矩 的 限制 ， 不 可 能 很 低 ， 故 為 了 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 范 圍 內(nèi) 最 有 效 的消 振 ， 必 須 合 理 選 擇 減 振 器 阻 尼 裝 置 的 阻 尼 摩 擦 轉(zhuǎn) 矩 。一 般 可 按 下 式 初 選 為 :4.預(yù) 緊 轉(zhuǎn) 矩 Tn 彈 簧 在 安 裝 時(shí) 都 有 一 定 的 預(yù)

64、 緊 。 研 究 表 明 ， Tn增 加 ，共 振 頻 率 將 向 減 小 頻 率 的 方 向 移 動(dòng) ， 這 是 有 利 的 。 但 是T n不 應(yīng) 大 于 T， 否 則 在 反 向 工 作 時(shí) ， 扭 轉(zhuǎn) 減 振 器 將 提 前停 止 工 作 ， 故 取 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 73 0 0.6 0.75 2dR 5.減 振 彈 簧 的 位 置 半 徑 R0 Ro的 尺 寸 應(yīng) 盡 可 能大 些 ， 一 般 取 :6. 減 振 彈 簧 個(gè) 數(shù) Zj 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué)

65、 院 交 通 運(yùn) 輸 系 74j0TF R 7. 減 振 彈 簧 總 壓 力 F 當(dāng) 限 位 銷 與 從 動(dòng) 盤(pán) 轂 之 間 的 間 隙 1或 2被 消 除 ， 減 振 彈簧 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 達(dá) 到 最 大 值 Tj時(shí) ， 減 振 彈 簧 受 到 的 壓 力 F為8.極 限 轉(zhuǎn) 角 j 減 振 器 從 預(yù) 緊 轉(zhuǎn) 矩 Tn增 加 到 極 限 轉(zhuǎn) 矩 Tj時(shí) ， 從 動(dòng) 片 相對(duì) 從 動(dòng) 盤(pán) 轂 的 極 限 轉(zhuǎn) 角 為 ： 02arcsin2 Rlj l： 減 振 彈 簧 的 工 作 變 形 量 j 通 常 取 3 12 ， 對(duì) 汽 車 平 順 性 要 求 高 或發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 不 均 勻

66、時(shí) j取 上 限 。 第 二 章 離 合 器 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 蒙 古 工 業(yè) 大 學(xué) 能 動(dòng) 學(xué) 院 交 通 運(yùn) 輸 系 75 雙 質(zhì) 量 飛 輪 的 減 振 器雙 質(zhì) 量 飛 輪 減 振 器 具 有 以 下 優(yōu) 點(diǎn)1)可 以 降 低 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 、 變 速 器 振 動(dòng) 系 統(tǒng)的 固 有 頻 率 ， 以 避 免 在 怠 速 轉(zhuǎn) 速 時(shí) 的 共振 。 2)可 以 加 大 減 振 彈 簧 的 位 置 半 徑 ， 降低 減 振 彈 簧 剛 度 K， 并 允 許 增 大 轉(zhuǎn) 角 。3)由 于 雙 質(zhì) 量 飛 輪 減 振 器 的 減 振 效 果較 好 ， 在 變 速 器 中 可 采 用 粘 度 較 低 的 齒輪 油 而 不 致 產(chǎn) 生 齒 輪 沖 擊 噪 聲 。 由 于 從動(dòng) 盤(pán) 沒(méi) 有 減 振 器 ， 可 以 減 小 從 動(dòng) 盤(pán) 的 轉(zhuǎn)動(dòng) 慣 量 ， 這 也 有 利 于 換 擋 。但 由 于 減 振 彈 簧 位 置 半 徑 較 大 ， 高 速時(shí) 受 到 較 大 離 心 力 的 作 用 ， 使 減 振 彈 簧 中 段 橫 向 翹 曲 而 鼓 出 ， 與 彈 簧 座 接 觸 產(chǎn)生 摩 擦 ， 使 彈