小型SUV隔膜弹性式离合器设计说明书.docx

毕业设计说明书中文摘要膜片弹簧离合器的设计摘要 在飞轮外壳中，在引擎与齿轮箱的中间，通过螺丝把它紧贴在飞轮后面，即齿轮 箱的输入轴上。司机在行车期间，可以按下或松离合踏板，使引擎与齿轮箱短暂脱出并 逐步啮合，由此阻断或传输引擎对传动装置的功率。隔膜弹性式离合器是一种新型的新型离合器，其扭矩大，性能稳定，操纵方便， 具有良好的平衡性。可以大规模的进行，因此，这一技术的发展就显得尤为关键。本设 计手册对SUV车辆隔板弹性离合器的构造、参数选择和有关的运算步骤进行了详尽的 阐述。本论文的目的是针对小型SUV中的隔膜弹簧离合器的结构进行研究。根据车辆 工况和汽车技术指标，按照离合机构的具体设计程序和条件,对它开展了如下管理工作: 有关的设计工作技术参数的确定，一般包括:磨擦片外径的确定、高速离合机构备用因数 的计算、单元压的测定。在此基础上,对各个主从部件进行了设计，包括:摩擦件、隔板弹 簧、操纵装置、扭振阻尼件等。和驱动圆盘（驱动圆盘）的设计等。关键词：离合器膜片弹簧机构 扭转减震器机构操纵机构摩擦片张铁：膜片弹簧离合器的设计第二周：研读文献资料，确定课题科研内容和要求，制定科研途径和方法；第三周：离合器的工作原理，对所参考的离合器进行分解研究；第四周：确定离合器的结构方案；第五周：离合器的元件参数计算；第六周：离合器的元件参数计算；第七周：离合器的元件参数计算；第八周：各元件进行绘制；第九周：绘制整体结构；第十周：绘制整体结构；第十一周：说明书初稿的撰写；第十二周：查重修订说明书；第十三周：完成论文，制作PPT；第十四周：准备答辩；第十五周：毕业答辩。1.3主要功用（1）通过切断和实现发电机对传动系统的动力传导，以确保车辆工作顺利启动车辆还并未启动时，发电机和改变器相互之间保持着刚性联系，在挂档后，车 辆获得了往前冲的动能，对各零件都不会造成影响，但由于车辆自身所具有的反惯 力是比原动力要大的，造成了发电机速度急剧下降而熄火。车辆在发动后，发电机 和变速器脱离并开始和离合器片相连接，主从动部分出现滑磨以此增大输出的扭 矩，随之驱动力也会增大使汽车平稳的起步。（2）便于换档汽车在驾驶时，需要不断的改变车速，因此挡位要不断的改变。在需要时转换 挡位以使需要将发动机和传动系统隔离，这样才能使变速箱中的齿轮间的碰撞减 少。（3）防止传动系过载车辆在紧急刹车后，虽然车轮速度很快的降至零，但因为传动控制系统的运动 习惯，会依照原有的频率运转，而发电机的反惯矩远远低于传动控制系统所形成 的，会使零件受到损害。离合器可以通过打滑来避免此现象。1.4 离合器的工作原理（1）压盘，盖总成还没有和飞轮紧固状态（见图4T）当离合器罩和飞轮尚未接通时，两者间的间距为Lo在此过程中，隔板不会受 力，在此状态下，压板不会承受对应的轴向压力，所以传动装置的传动轴不能承受引 擎的转矩。（2）离合器接合状态（见图4-2）当离合器罩紧紧地压在飞轮的末端，薄膜的弹性就会发生变化，这时，压力板就 会承受薄膜弹簧的压力，从而使其被挤压在飞轮和压力板之间。此时传动装置的输入 轴会从引擎得到转矩。（3）离合器分离状态（见图4-3）在行进过程中，当脚踏踩踏轮，当隔膜弹性绕线支承环的支点转动时，压力圆盘 的压力就会随之消失，而在此过程中，分离支座在操作机制的驱动下会朝左边运动。 在此过程中，压力盘承受着与被驱动圆盘分开的压力，并且在脱开的情况下，传动装置的输入轴不能承受来自引擎的转矩。舲牲榔拮搬瞬4-241螺栓聊钉压盘发动机曲轴张铁：膜片弹簧离合器的设计一传动片一 离合器盖分离钩膜片弹簧变形支点x变速箱输入轴4-3膜片弹簧离合器的结构及其优点1.4.1 膜片弹簧离合器的结构膜片弹簧离合总成主要是由以下五部分组成，分别是：1、离合器盖高速离合盖在离合器中属于构造上比较复杂，它的主要功能是受力，主要受到压紧 弹簧机构的压紧力。它依靠螺栓和翼轮相连接。2、膜片弹簧膜片弹簧在离合器中充当非常重要的位置。它的分离指部分可直接用膜片支承或钾 接。称为碟形弹簧部分的是外端面有一截圆锥形的断面。3、压盘形状为环形盘状，压盘经常与发动机相连。压盘的环形支承凸台位于圆周处外侧, 最外侧的凸台大约为34o4、传动片当离合器啮合的时候。压力板与飞轮均为移动的，随动圆片受到摩擦而旋转。在拆 装过程中，压力板能实现轴向的自由运动，从而将离合器从驱动圆片上卸下。在上述工 艺中均要求采用驱动片来完成。高速的离合罩可以借助自身的力矩带动油缸向前旋转, 同时使高速的离合器罩啮合在适当位置；当离合器发生分离动作时，可以通过使用它自 身的弹力恢复力来使牵动液压盘发生轴向分离动作而避免使离合器操作的力矩降低。5、分离轴承总成分离轴承包含两部分，一部分是分离轴承，另一部分是分离套筒。在高速旋转时, 由于离心力的影响，该分离支座还承担着轴向脱开的压力。目前大部分车辆采用的是直 角型推力球面。1.5 . 2膜片弹簧离合器的优点膜片弹簧离合器与其他离合器的不同点在于，它有如下的优点：1、膜片弹簧式离合门器具有较好的非线性弹性功能；2、膜片减振弹簧，既能够代替挤紧弹簧也能够起到隔离杠杆的功能，设计简单、紧 凑，由于轴向宽度较小,零部件数量也相对减少,整体质量减轻；3、在高速旋转时，气压紧力降基本上维持不变，性能好；4、压力在各个面均匀的分布，磨损均匀；5、通风散热好，使用寿命长；6、膜片弹簧中央和分离器中央重合,均匀性良好。1.6 方案选择我们可以选择单片膜片弹簧离合器进行设计。摩擦式离合器被选用的原因为设计较 为方便，性能也比较好，出现问题之后处理也比较方便快捷。干离合是因为大部分的湿 法离合器都是采用多片离合器，通常用于传动大扭矩的离合器，但这种类型的产品并不 适用。选择隔膜弹性离合器是由于隔膜弹性离合器的许多优势：隔膜弹性体的弹性是一 种非线性的，当摩擦件发生磨耗后，它的弹性力基本维持不变，同时也能减少离合器脱 开时的脚踏作用力。操作方便；第二，隔板弹簧与离合轴线的中轴线是一致的，它的工 作压力不会受到离心力的作用，工作稳定性好。止匕外，隔板弹簧自身还起到压缩弹簧和 分离杆的功能，从而使离合器结构更加简单，部件数量更少。品质降低显著减少了其轴 向大小；而且，因为隔板弹簧和压板在全周上是完全的，所以压紧的分布是均匀的，所 以摩擦板能很好地进行接触。具有均匀的磨耗，可以达到很好的热辐射性能。上述是隔 板式弹性离合器所具备的诸多优势，而隔板式弹性隔板的技术也在逐步改进，从而可应 用于轿车、微型客车和轻型客车，并将其应用于货车。随动件（随动件）采用了一块独张铁：膜片弹簧离合器的设计立的驱动圆片，其结构简单、调节方便。由于其构造简单，缺陷少，安装需求小，便于 压盘定中。由于它比牵引离合器的部件数量更少，构造更简单，轴向更小，重量更轻, 所以选用了牵引离合器；而且，该离合器的操作杆比较大，所以它的脚踏操控性也比较 弱。根据以上情况设计选择单片拉式膜片弹簧离合器。2主要零部件的结构设计要求2.1摩擦片的设计要求其摩擦因数稳定高，环境温度变化对其基本无影响，故机械强度高,耐磨好;耐热力、 耐热性、耐磨性以及耐热性;便于接合平滑，长期置于离合器的磨擦表面不会出现粘连 的情况。基于上述条件，可以采用基于石棉的摩擦材料。这是由于它是用石棉或石棉织 物、粘合剂（树脂或硅）以及特殊的助剂（具有更高的摩擦力）、低的致密性、廉价的制 造工艺。近年来，在汽车的离合器方面取得了良好的成绩。同时，采用螺钉将摩擦片从 动铁件固定，使其连接可靠，更换摩擦块容易。并且适用于在驱动钢板上安装波浪板, 因占用的区域利用率较低，从而降低了其使用年限。2. 2膜片弹簧的设计膜片弹簧选用高精度的钢板材料例如50CrVAo为了确保产品的外形、表面的硬度和 品质，必须进行热处理。为提高隔板弹簧的承载力，采用强力压力工艺。为改善分离指 尖的耐磨性能，可对末端进行高频热处理，以消除应力引起的裂缝，采用挤压消除应力 源。2. 3压盘的设计高品质的压板有助于提高热容、减小温度，并能防止裂缝。为了增强排烟和排烟的 性能，还可以在压板中部加几个造型的鼓风机，使其具有更大的刚性。这样可以使摩擦 面上的压力均匀地分配，使离合器完全脱离时不会受到任何的干扰。2. 4从动盘的设计从动盘是离合器正常工作的关键部分，这对不同的离合器的工作特性有一定的关系。 应尽量减小从动盘的惯性，减少传动机构之间的传动碰撞。为了防止驱动系统谐振，可 以设置扭矩阻尼器。易于启动，配合平稳，减少摩擦，驱动盘片应有轴向弹力。3. 5离合器盖的设计1 .为保证离合器的工作需求，要具备一定的刚度。2 .保证离合器盖总成的稳定和正常的运转，应与飞轮对中良好3 .盖的膜片弹簧支承处要求具备较高的规格准确度4 .通风散热能力好，防止摩擦引起的温度过高。3设计计算说明书.1离合器设计技术参数表3-1离合器原始数据车型SUV汽车的质量1300kg汽车最大加载质量600 kg发动机最大转速6000r/min发动机最大扭矩200N m发动机最大功率114KW主减速比3. 38汽车最大时速180 km/h前后轮胎尺寸225/65R17最大爬坡度三25%4. 2离合器基本性能关系式摩擦离合器最主要通过的是利用磨擦扭矩T来传输给电机的扭矩的。为了确保离合 器在所有情况下都能向发电机输送充分的动能，离合器的最高静摩擦力矩兀应大于发动 机的最大转矩Tqmx，即(3. 1)张铁：膜片弹簧离合器的设计其中：夕一离合器的后备系数，参考下表32。一静摩擦系数，计算时一般取0.250.30。根据上表可知发动机最大转矩T,_=200Nin,取后备系数B为1. 5可得离合器 的静摩擦力矩L=200XL 5 = 300N m3后备系数的选择后备系数B是离合器设计中的一个重要参数，是指离合器所传递的最大静摩擦力矩与发动机最 大转矩之比。B=TJTcmax乘用车B选择：1.2()1.75 ,本次设计取B =1.5。表3-2后备系数取值范围表车型后备系数乘用车及最大总质量小于6t的商用车1.20-1.75最大总质量为614t的商用车1.50-2.25挂车1.80-4.003.4摩擦片外径D、内径d和厚度b摩擦片外径是离合器的基础规格,而离合器的工作能力,寿命等均受摩擦片外径D的 大小控制,直径越大带来的扭矩也越大,可以通过发动机最大转矩来确定D的选取，下表 3-3确定D的尺寸。表3-3离合器尺寸选择参数表8摩擦片外径D/mm发动机最大转矩Te max/N - Hl单片离合器双片离合器重负荷中等负荷极限值225130150170250170200230280240280320300260310360325320380450350410480550D的尺寸选择要符合国家相关规定。在图表3-2中已经给出了摩擦片的基本尺寸和参数 摩擦片的外径:D =心近380510600700410620720830430350680800930为直径系数（表3-4）乘用车取=14.6,得D=240mm。表3-4直径系数的取值范围通过下表3-5 "离合器摩擦片尺寸系列和参数。确定离合器的标准化，系列化。车型直径系数Kq乘用车14.6最大总质量为1.8140的商用车16.018.5（单片离合器）13.515.0（双片离合器）取大总质里大于14.0t的冏用车22.524.0表3-5离合器摩擦片尺寸系列和参数可取：摩擦片有关标准尺寸:外径D/mm内径d / mm厚度h/ mm内外径之比 d/D单位面积F1 mrrr1601103.20.687106001801253.50.694132002001403.50.700160002251503.50.667221002501553.50.620302003001753.50.583466003251903.50.58554600外径 D=250 mm内径 d=155 mm厚度 h=3. 5 mm内径与外径比值C' =0. 620mm张铁：膜片弹簧离合器的设计单面面积F=30200mm25小结通过以上的计算和分析，摩擦片由高速离合器的基本规格和参数确定，D（内 径），D（外径）的计算方式确定,而其他零件的外形尺寸也都会受此影响，因此通过对摩擦 片的设计选型也可能影响到高速离合器的外形尺寸。4主动部分设计1压盘设计3.1.1 压盘传力方式的选择滑块和滑块均为离合器的驱动部件，目前主要采用的是弹性驱动片，其排列方式为 圆周切向排列，端部由螺杆和螺杆固定于离合器罩和压板上。带着飞轮的压力板带动随 动圆片旋转，它们是连接在一起的，因此它们可以在允许的范围内做轴向运动。对压盘 材料的要求也较高。3. 1.2压盘的几何尺寸的确定由于摩擦片的体积也可以计算出来，所以压盘的外径D,内径d也可以得出。.外 径 D = 230mm内径= 145mm压盘厚度b的确定参照以下两点：（1）质量较大发生滑磨功使会产生大量的热量，又不能及时的把热量排到空气中，质量足够可 以扩大热容量，降低温升，还能够预防裂纹和破碎的出现。还可以增加一些鼓风筋来帮 助散热。由石棉制成的摩擦板，其散热性能不好，滑动研磨机产生的热不会逸出，被飞轮等 所吸收，因此，要达到不太高的高温，必须要有足够的吸热才行。（2）较大的刚度压盘的刚度大可以在受热后不发生变形，这样摩擦片的压紧力和离合器彻底分开时不会受到影响。10结合以上的原因设计的厚度b不能太薄，一般不小于10 mm在本次毕业设计中，可以选择23mm作为压盘的厚度。当压盘厚度d=23mm确定后，还需要进行进一步的校核，其接合一次的温升不得 超过8。10° o如果温度过高应在增加其厚度。当压盘的厚度确定后，通过下列的公式(4. 1)来校核离合器一次接合的温升，所得 出的压盘温度t不应超过810温升。其中t的校核按式为：T=yW/mc(4. 1)式中：丫一传到压盘的热量所占的比率。对单片离合器，丫=0.5；m一压盘的质量，单位是kg；c一压盘的比热容，铸铁的比热容c为481.4/(小)；W一滑磨功(J)o当温度超过10时，可以增加压盘的厚度。压盘单件的平衡精度应不低于15 20g cm。本次课程设计选用的数据压盘厚度b为20mm，外径D为230mm,内径d为145mm。 代入公式(4.1)进行计算，t=6.7符合标准如。4. 2离合器盖的设计离合器盖组件主要由五部分组成依次为离合器盖，压盘，传动叶片，压盘，传动片, 分离杠杆装置和支撑环，除此之外还有压紧弹簧。其中通过离合器盖和飞轮连接用来传 递发动机的部分转矩，在进行设计时要注意三点问题(1)刚度是否足够离合器的工作特点，分离形成，压盘升程都受刚度的影响。刚度不足也会影响摩擦 面间的分离。(2)通风散热是否良好摩擦面的温度过高影响使用寿命，可以通过在盖上增加风片来提高通风散热性。(3)与飞轮对中的问题离合器盖的总出能否正常工作受到对中的影响，为了使其能够正常工作通常采用止张铁：膜片弹簧离合器的设计毕业设计说明书外文摘要The design of diaphragm spring clutchAbstractThe automobile clutch is located in the flywheel housing between the engine and the gearbox. The clutch assembly is fixed on the back of the flywheel with screws. The clutch output shaft is the input shaft of the gearbox. When the car is driving, the driver may need to step on the pedal or release the clutch pedal to temporarily separate the engine and gearbox and gradually engage them together, so as to cut off the engine or transmit power input from the gearbox to the engine.Spring clutch is a kind of clutch widely used in automobiles and light vehicles in recent years. It has larger torque capacity, more stability, easy operation and good balance. It can also be mass produced. Therefore, the research of clutch becomes more and more important. This design manual introduces the structure, parameter selection and calculation process of light vehicle clutch in detail.This paper designs an automobile clutch. According to the vehicle condition张铁：膜片弹簧离合器的设计口对中的方式，也可以采用定位销的方式进行对中。4. 3传动片设计当压板和飞轮由弹性驱动板联结时，驱动板必须进行张力强度检验；如采用凸点、 传力销或键合方式，应对挤压力进行强度检验：（4.2）式中：7一考虑发动机转矩（max分配到压盘上的比例系数，单片离合器取7 = 0.5；R力的作用半径（见图4.1）, m；z一工作元件（例凸块一窗孔、传动销、键）的数目，这里取3组每组4片；F接触面积，mm?,这里取长为65mm,宽为20mm,所以F=1300mm2。计算得 = 15.22符合标准。1-传力装置；2-分离杠杆中间支承；3-支承叉；4-调整螺母图4.1压盘及分离杠杆计算用图4. 4结论以上部分是通过对主动部分（压盘，离合器盖等）进行了分析和了解，简单的确定 了它们相关的数据和如何设计时要注意的方面，如硬度方面和散热方面盖如何选取。这 些选取都要参考相关的国家标准去确定，这样设计出的主动部分才能够投入生产，有商12业价值和意义。5从动部分设计5.1从动盘的结构形式设计要使从动盘具备一定的轴向弹性，可以采用以下措施（1） 一般在外缘开设“T”（6-12个），这样就会出现类似于风扇的形状，也有利于 散热，使摩擦面温度不至于过高而导致翘曲变形。（2）在此基础上，在提高轴向弹力、减小惯性矩的同时，随动圆盘厚度大约是 0.51.5 mm,并将左右凸出部分与对应的摩擦板焊接在一起。（3）用硼接方法将随动件与飞轮的左侧摩擦表面进行钾接，靠近压板的随动件上 焊有一波纹板，而在其另外一侧的摩擦表面也用同样的方法进行钾接（波浪板和怫钉）。5. 2从动盘毅的设计驱动轮毂是最大的负载部件，其主要的扭矩由其承担，并由齿面上的花键与传动装 置的一根轮轴相联结，由摩擦板的外直径D和引擎的最大扭矩决定。（表5.1）从动盘毂的轴向尺寸过短的话会引起花键滑动导致无法彻底分离，因此尺寸也应适 当调整（1.0-1.4倍花键轴长度）通常选取锻钢（35）,表层和心部的硬度范围一般在 2632HRC。要增加坚硬和耐磨,可以在从动片和减振簧片窗口部作高频加工。表5.1花健的数据摩擦片的外径D/mm4max/N.m花健尺寸挤压应 力/MPa齿数n外径1D /mm内径1 d /mm齿厚t /mm有效齿 长 /mm160491023183209. 81806910262132011. 6张铁：膜片弹簧离合器的设计20010810292342511. 122515010322643011. 325019610352843510. 228027510353244012. 530030410403254010. 532537310403254511. 435047110403255013. 08T(5. 1)(5.2)挤压应力 = / ,小汽< 0 = 3。MPaJ D2-d2)znl J14T剪切应力 和二（八、 < % = 15MPa （D + d）znlb l，式中：。-花键外径（mm）； d-花键内径（mm）n一花键齿数；1, b一花键的有效齿长及键齿宽（mm）；z一从动盘毂的数目；通常取Z=1max一发动机最大转矩（Nmm）。从动盘毂可通过上表（5.1）来确定，取得：花键齿数n=10；花键外径D=32mm；花键内径D=26mm；键齿宽b=4mm；有效齿长l=30mm；挤压应力b=11.3MPa；校核 =19.342MPa；和=8.324MPa。符合国家强度标准5. 3摩擦片设计摩擦片的设计要满足以下要求：（1）密度小转动惯量小14(2)磨合性，热稳定性好(3)摩擦因数高稳定(4)机械强度和耐磨性好(5)污染小，制作方便，性价比高(6)长时间未使用也不出现“粘着”情况通过，以上选用摩擦材质的准则为:符合较高性能标准;材料成本最小;考虑金属代替石 棉。本课程设计时选用了金属陶瓷的材质。具体摩擦片的尺寸数据(表3.4)查看。5. 4操纵机构操纵机构起始点位于离合器踏板，到分离轴承后结束。离合器在汽车行驶时被经常 使用，对该机构的要求是简单，轻便，快捷。从两方面体现轻便性，踏步力不应过大另 一面要有校正机构。离合器操纵机构应满足的要求是：(1)踏板力适中，轿车(80150N),货车W/50200N；(2)踏板行程的范围不能过大(80-150mm)180mm；(3)踏板行程可以调整，使自由行程能够恢复；(4)安装踏板行程限位装置，防止因受力过大而损坏；(5)应具有足够的刚度；(6)传动效率要高；(7)性能稳定，使用时间长，维修处理便捷。机械式操纵机构分为两类杠系和绳索系。杆系结构设计简单，工作性能稳定，但质 量大，效率低。绳索系寿命短，效率也不高该课程设计可以采用液压式操纵机构。原因如下：液压离合器具有质量较轻，布置 容易，驾驶空间可以密封，离合器接合时平稳，发动机抖动不会对操纵机构产生影响, 传递的效率好，被大量的投入使用。a2 = 120 mm, a =50 mm, d2 = 135 mm, 4=67 mmc2 50 mm, cx = 21.4 mm, b = 50 mm, % =95 mm张铁：膜片弹簧离合器的设计5. 4.1离合器踏板行程计算踏板行程S分为两部分(1)自由行程加(2)工作行程S?：(5.3)其中S。/分离轴承的自由行程(1.53.0mm)dx主缸直径，d2工作缸直径Z摩擦片面数当取S。/ =1.5mm； S1范围为2030mm； A5为离合器分离时对偶摩擦面间的间隙，单片(0.85L30mm),取AS = 1.2mm； /、a2 >、b2 > q、q为杠杆尺寸。得：S = 131mm,=27.77 mm,合格。图5.1液压操纵机构示意图5. 4. 2踏板力的计算踏板力为I匕=£ + Fs.(5.4)I四162户为压紧弹簧对压盘的总压力；G操纵机构总传动比，其中& =也隹;为机 械效率，液压式：77 = 8090%,机械式： =7080%； 入为克服回位弹簧1、2的拉 力所需的踏板力，开始起始计算时可忽略。尸=3467.30N, 4 =43.26, 7/ = 80%；则F, = 100.19 N合格。分离离合器所作的功为式中，为在离合器拉接合状况下压紧簧片的全部挤紧力，片=10835.32N,则WL = 21.45 J合格。6. 4. 3从动轴的计算.选材因载荷较大，可选用40Cr调制钢。1 .确定轴的直径d>AP/n其中A的系数可参考以下表格（表5.2）:取A = 100, n为轴的转速，年n=3600r/min,则 d=26.63mm,取d = 36mm。表5.2轴常用几种材料的图及A值轴的材料Q235-A, 20Q275, 35 (lCrl8Ni9Ti)4540Cr,35SiMn38SiMnMo, 3Crl3V/MPa15 2520 3525 453556A149126135112126103112-97取A = 100, n为轴的转速，年n=3600r/min,则 d=26. 63mm,取 d = 36nmi。张铁：膜片弹簧离合器的设计5. 4. 4分离轴承的寿命计算表3-14分离轴承参数表型号CrAen7014C48.2KN1.233600r/minLh =P = fpFrLh =49113 h5总结第五节主要是对从动盘总成的各部分进行分析设计和研究。在满足原有的基础上应 该对零件的寿命，加工精度等方面进行提升，使整体效果得到提升，有利于汽车舒适性。6扭转减振器设计.扭转减振器的功能（1）可利用降低的曲轴与传动系统连接出的扭强度而改变传动系统扭振固定时间。（2）可以通过增大传动系扭振阻尼来减弱共振相应振幅。（3）有利于改善离合器接合平顺性。5. 2扭转减振器的结构类型的选择下表（图6.1）为扭转减震器的结构图。区别在于弹性元件和阻尼装置有所不同。 圆柱螺旋弹簧减震器（图6. la）是使用最多的，汽车上被大量使用。它的优点在于可以使 传动系的刚度改变。三级非线性减震器（图6.1e）因设计较为简单，在柴油机中使用居 多。空心圆柱减震器（图6. If）具备非线性的弹性优点，设计起来也比较简单，不需要 阻尼装置。目前还未被大量使用。碟形弹簧（图6. lc, d）可以通过正压力达到阻尼力18矩的稳定。为实现力矩的非线性的特点可以对刚度不同的弹簧（碟形弹簧）加入相应的 正压力（图6.ld）来实现。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6. 1减振器结构图6. 3扭转减振器参数的确定1、扭转减振器的角刚度Kg和极限转矩几T =（1.52.0） T（6. 1）工 JJL emax（6.2）根据上表：乘用车的系数选取为2.0,北侬发动机最大扭矩， n =2.0x253=506,7467.5o 因止匕可以选取KOOON m/rad。2、扭转减振器最大摩擦力矩因为Q要有一定的高度，受到发动机最大转矩的影响，可通过下列公式选择T：(0.060.17)厂.(6.3)张铁：膜片弹簧离合器的设计取7=0.15Temax，该课程设计选=28.5N 01。3、扭转减振器的预紧力矩(6.4)(6.4)丁预二(0.050.15) 7;max = 19N m。TnK1、扭转减振器的弹簧分布半径减振弹簧的分布尺寸Ri的尺寸应尽可能大一些，一般取Ri = (0.600.75) d/2(6. 5)结合d>2R0+50mm,得 Ri 取 50mm,则 Ri/d/2=0.65。d摩擦片内径，根据上式，得Ri =50mmo5、扭转减振器弹簧数目下表所示，摩擦片外径D=250mm,二弹簧数目Zj=6。表6.1减振弹簧的选取离合器摩擦片外径D减振弹簧数目422525046250325683253558-10>35010以上6、扭转减振器减振弹簧的总压力F、二二(6.6)R上述公式(6.6) %可按照极限转矩的最大值=680.75N每个弹簧工作压力P =生(6. 7)z=169.64No7、极限转角叼202 arcsinAl(6.8)=4.528、限位销与从动盘毂的空隙&i= sin a R2(6.9)其中：R2限位销的安装半径，入的范围是2.54mm。我们可以取入=3。9、限位销直径限位销直径/可以根据形状位置来参考，通常为"=9.512mm,初选则d' = U。6. 4减振弹簧的尺寸确定在选定好减震器的相关长度后，根据安装形式来确定减震弹簧的尺寸。 弹簧直径。2(1115)。我们选取3=12。弹簧钢丝直径：4 =(6. 10)V 71Tt扭转许用应力(5()6()()MPa), 4圆整为标准(34mm)。带入计算可以得出4=3.364,达到相关标准规定。减振弹簧刚度:c = %/一/1000R；z(6. 11)=200.9N/mm减振弹簧的有效圈数：GQ：8仪。(6. 12)G材料的扭转弹性模数，可选取G=83000N/mm2,通过.卜式(6.12),得，=3.976。减振弹簧的总圈数 =i + (L52)=5.78。减振弹簧在最大工作压力P时最小长度:=拉(4+5)(6. 13)and parameters, and follow steps and the requirements for the clutch system mainly focus on the following work: the selection of main parameters, such as the determination of friction diameter D, the determination of clutch reserve coefficient, and the pressure of the identified unit P. This paper mainly designs the design of friction plate, diaphragm spring, control structure, reversible shock absorber, driven plate (hub drive design), and so on.Keywords clutch diaphragm spring follower plate friction disc张铁：膜片弹簧离合器的设计=1.卬=22.37式中：5 = 0.14=0.337为弹簧圈之间的间隙。减振弹簧的总变形量：(6. 14)(6. 15)/=%=3.51减振弹簧的自由高度：l0= Min + ，=25.88减振弹簧的预变形量：=0.21(6. 16)减振弹簧安装后的工作高度：I = I。_ AI(6. 17)=24.137膜片弹簧设计7.1膜片弹簧优点膜片弹簧布置在离合器的中间部分，又被称为中央弹簧离合器。(1)膜片弹簧具有压紧的能力，并具有分离杠杆的功能。(2)在与压盘接合时气压分配均衡，使离合器的接合即使更柔和。(3)在汽车高速运转时稳定，平衡性好。(4)使离合器的设计简化，质量减轻。227. 2膜片弹簧基本参数的选择1、H/ h的比值和h的选取膜片弹簧的弹性主要受H/ h的影响，我们可以通过选取合适的比值使性能最合适。 一般汽车的膜片弹簧离合器多取：1.5<H/h<2.0其中厚度h 一般为24mm。2、膜片弹簧工作点位置的选择4秒z !"6巾图7.1膜片弹簧工作位置图如图(7.1),拐点的位置是膜片弹簧的压平位置，其中;/2。在新 离合器开始接合使，膜片弹簧B (工作点)位于凸点(M)和拐点的中间，一般靠近 或位于点T处，其中；Iib= <0.8-1.0? A1T ,这样可以使摩擦片在最大的磨损限度A2的 压紧力从Ra至JFib差别不大。处于分离时，b点变到c点，当c点接近N点时可以减小 踏板力。A2 = Zc AS0(5. 9)其中：Z,一离合器的摩擦片面数目，Z,=2 (单片)；s0一大允许磨损量(0. 5-1.0mm)o可以取SoNmni。从而得出A2=2mm。3、圆锥底角a自由状态下a它的范围一般为9°13。内。可选取a=10。o4、小端内半径ro与分离轴承作用半径77张铁：膜片弹簧离合器的设计离合器的总体构成决定了ro, 丁0.讥要大于变速器外径第一轴半径，ry要大于ro。可以选取 rf =22.5, r o =20mm。5、压盘加载半径及加载点支撑环半径q膜片弹簧的硬度都受Rji的影响它们之间的比值q要比r大一点点。%要小于R但不能 太小，非常靠近R。6、分离指的数目和切槽宽及半径n通常取到18；切槽宽a =3.23.5mm；2=910mm；半径心的取值应满足(r-q)> 82的要求。选取3=3.5mm, 2=10mm； re =90mm,其满足一心2 Q的要求”'。7. 3膜片弹簧的弹性特性膜片弹簧的弹性特性与锥高度H和厚度h的比值相关联；通常在离合器膜片弹簧上使用的H与h之间的比值为/v " /4< 2日。(如下图)l-/z< V2 2-H/h = 42 3-V2 </<2724-H/z = 2V2 5-H/z>2V2其中载荷P：(7. 1)EhA / i/口 12P =H- +/r(1-d / 2J式中：E弹性模量，对于钢：E=21 X 104MPa pi波桑比，钢材料取四=0.3； h弹簧钢板厚度，mm；H一碟簧的内截锥高，mm；24R一碟簧大端半径，mm；A一系数，' 7rnmm一碟簧大、小端半径