(完整版)离合器计算与设计
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目 录一、离合器概述------------------------------------------------------- 2二、设计要求及技术参数----------------------------------------------- 2(一)设计基本要求------------------------------------------------- 2(二)技术参数----------------------------------------------------- 2三、结构方案分析----------------------------------------------------- 2(一)从动盘数的选择----------------------------------------------- 2(二)压紧弹簧和布置形式的选择------------------------------------- 3四、离合器主要参数选择----------------------------------------------- 3(一)后备系数-----------------------------------------------------3β(二)摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t------------------------- 3(三)单位压力P 0---------------------------------------------------- 4(四)摩擦片外径D 、内径d 和厚度b----------------------------------- 5(五)对所取摩擦片标准尺寸进行验证---------------------------------- 5五、离合器的设计与计算------------------------------------------------ 6(一)离合器基本参数的优化------------------------------------------ 6六、膜片弹簧的设计---------------------------------------------------- 7(一)膜片弹簧的弹性特性曲线---------------------------------------- 8(二)膜片弹簧的基本参数的选择-------------------------------------- 8(三)特性曲线的绘制------------------------------------------- 911F λ-七、膜片弹簧的强度计算与校核------------------------------------------ 12八、膜片弹簧的优化设计------------------------------------------------ 13九、主要零部件的设计-------------------------------------------------- 14(一)扭转减震器的设计---------------------------------------------- 14(二)从动盘总成的设计---------------------------------------------- 17(三)离合器盖总成的设计-------------------------------------------- 19(四)压盘的设计---------------------------------------------------- 19十、离合器的操纵机构-------------------------------------------------- 20十一、设计小结---------------------------------------------------------- 20十二、参考文献---------------------------------------------------------- 21一、离合器概述对于以内燃机为动力的汽车,离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的,它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。
目录一离合器结构设计 (2)离合器结构选择与论证离合器结构设计要点离合器主要零件的设计二离合器的设计计算及说明 (7)离合器设计所需数据摩擦片主要参数选择摩擦片基本参数设计优化膜片弹簧主要参数的选择膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的载荷与变形关系膜片弹簧的应力计算扭转减震器设计减震弹簧的设计踏板行程及踏板力计算从动轴的计算从动盘毂分离轴承的寿命计算三心得体会 (25)四参考文献 (26)一离合器的结构设计为了达到计划书所给的数据要求,设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”的要求等,合理选择离合器结构。
离合器结构选择与论证摩擦片的选择单片离合器因为结构简单,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,所以被广泛使用于轿车和中、小型货车,因此该设计选择单片离合器。
摩擦片数为2。
压紧弹簧布置形式的选择离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。
其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。
膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]:(1)由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变,从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。
当离合器分离时,弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高,而是降低,从而降低踏板力;(2)膜片弹簧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,零件数目少,质量小;(3)高速旋转时,压紧力降低很少,性能较稳定;而圆柱弹簧压紧力明显下降;(4)由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触,故其压力分布均匀,摩擦片磨损均匀,可提高使用寿命;(5)易于实现良好的通风散热,使用寿命长;(6)平衡性好;(7)有利于大批量生产,降低制造成本。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂,对材料质量和尺寸精度要求高,其非线性特性在生产中不易控制,开口处容易产生裂纹,端部容易磨损。
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)3离合器主要参数的选择 (6)3.1摩擦片 (6)3.1.1 后备系数 (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)3.2从动盘 (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)3.3压盘和离合器盖 (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)3.4 膜片弹簧设计 (12)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R/r和R、r的确定 (13)3.4.4 膜片弹簧起始圆锥底角α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 .......................................133.4.6 爪数目n和切槽宽度δ1 、窗孔槽宽度δ2 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)3.5扭转减振器主要参数的选择 (14)3.5.1极限转矩Tj (14)3.5.2扭转角刚度k (15)3.5.3 阻尼摩擦转矩T (15)μT (15)3.5.4预紧转矩n3.5.5减振弹簧的位置半径Ro (15)Z (16)3.5.6减振弹簧个数j3.5.7减振弹簧总压力F (16)∑ϕ (16)3.5.8极限转角针j3.5.9减振弹簧计算 (16)3.6分离轴承总成设计 (18)结论及参考文献 (19)附录 (20)1.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。
毕业设计离合器设计毕业设计:离合器设计一、引言离合器作为汽车传动系统中的重要部件,其设计对于汽车的性能和驾驶体验起着至关重要的作用。
本篇文章将深入探讨毕业设计中离合器的设计问题,包括设计原理、材料选择、结构设计等方面。
二、设计原理离合器的基本原理是通过压力传递和摩擦力的作用来实现发动机与变速器的连接与分离。
在离合器设计中,需要考虑到传递扭矩的能力、摩擦片的磨损与热量散发等因素。
为了提高离合器的性能,设计师需要综合考虑这些因素,并确定最佳的设计参数。
三、材料选择离合器的摩擦片通常由摩擦材料制成,常见的材料有有机材料和金属材料。
有机材料摩擦片具有摩擦系数稳定、摩擦性能好等优点,但其耐磨性和耐高温性相对较差;金属材料摩擦片则具有耐磨性和耐高温性好的特点,但其摩擦系数相对较低。
在设计中,需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的材料。
四、结构设计离合器的结构设计也是毕业设计中的重要内容之一。
结构设计需要考虑到离合器的紧凑性、重量、制造成本等方面。
同时,还需要注意离合器的可靠性和耐久性,以确保其在长时间使用过程中不会出现故障。
在设计过程中,可以借鉴现有的离合器结构,并结合自身的创新思维,提出更好的设计方案。
五、实验验证在毕业设计中,实验验证是非常重要的一环。
通过实验可以验证设计的可行性,并评估设计方案的优劣。
在离合器设计中,可以通过摩擦片的磨损测试、扭矩传递测试等来评估离合器的性能。
实验结果将为设计的改进提供有力的依据。
六、结论离合器设计作为毕业设计的重要内容之一,需要综合考虑设计原理、材料选择、结构设计等方面。
通过合理的设计和实验验证,可以得到优秀的离合器设计方案,提高汽车的性能和驾驶体验。
七、展望离合器设计是汽车工程领域中的重要研究方向之一。
未来,随着汽车科技的不断发展,离合器的设计将面临更多的挑战和机遇。
希望通过毕业设计的学习和研究,能够为离合器设计领域的发展做出贡献。
八、参考文献[1] 张三, 离合器设计原理与应用[M]. 北京:机械工业出版社,2010.[2] 李四, 汽车离合器材料选择与应用[M]. 上海:上海交通大学出版社,2015.以上是对毕业设计中离合器设计的一些探讨和思考。
离合器设计方案说明书一、背景及需求分析离合器是汽车等机械设备中重要的传动部件之一,用于控制发动机与传动系统之间的连接和分离。
通过合理设计和选用合适的材料,可以提高离合器的传动效率和寿命,降低能源消耗和成本。
本文档旨在介绍一种优化的离合器设计方案,满足以下需求: 1. 提高离合器的传动效率; 2. 增加离合器的使用寿命; 3. 降低离合器的成本。
二、设计思路基于需求分析,我们提出以下设计思路: 1. 优化材料选择:选择高强度、耐磨损和热稳定性好的材料,以提高离合器的性能和使用寿命; 2. 优化结构设计:通过改进离合器的结构和尺寸,提高转矩传递效率和减小传动损失; 3. 优化摩擦片设计:结合摩擦片表面涂层技术,提高摩擦片与离合器盘的摩擦系数,以提升传动效率; 4. 应用驱动控制技术:结合驱动控制系统,实现离合器的精确控制和自适应调节,提高驾驶性能和舒适性。
三、具体实施方案1. 材料选择根据需求分析和研究数据,我们建议采用以下材料: - 离合器盘和飞轮:优质钢材,具有高强度和热稳定性; - 摩擦片:高温耐磨陶瓷材料,表面涂覆金属及摩擦材料复合涂层,提高摩擦系数和耐磨损性; - 弹簧:优质高强度弹簧钢,提高弹簧的耐久性。
2. 结构设计优化优化离合器的结构和尺寸,重点包括: - 提高接触面积:增大离合器盘和飞轮的接触面积,以提高传递转矩的能力; - 减小离合器盘和飞轮的质量:减小离合器盘和飞轮的质量,降低离合器的惯性,减小传动损失; - 设计合理的冷却系统:引入冷却系统,保持离合器在高温工况下的稳定性和寿命。
3. 摩擦片设计优化优化摩擦片的设计,注重以下方面: - 表面涂层技术:采用金属及摩擦材料复合涂层,提高摩擦片的摩擦系数和耐磨性; - 结构调整:优化摩擦片的密封结构,减小气密性损失,提高传动效率; - 磨损监测:引入磨损监测系统,实时监测摩擦片的磨损情况,提前预警更换。
4. 驱动控制技术应用通过引入驱动控制系统,实现离合器的精确控制和自适应调节,以提高驾驶性能和舒适性: - 采用电子控制单元(ECU):实现离合器的精确和快速控制; - 引入传感器:监测驱动系统和行驶状况,实现自适应调节; - 优化离合器调节策略:结合驱动控制系统,设计合理的离合器调节策略,提高换挡的顺畅性和驾驶舒适性。
名词解释1、离合器后备系数:离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。
2、离合器主要功用:答:离合器的主要功用是切断和实现对传动系的动力传递,以保证将发动机与传动系平顺地接合与分离。
3、压盘的驱动方式压盘的驱动方式主要有凸块一窗孔式、销钉式、键块式和传动片式多种4、离合器的静摩擦力矩:根据摩擦定律可表示为式中,Tc为静摩擦力矩;f为摩擦面间的静摩擦因数,计算时一般取0.25~0.30;F为压盘施加在摩擦面上的工作压力;Rc为摩擦片的平均摩擦半径;Z为摩擦面数,是从动盘数的两倍。
5、离合器摩擦片单位压力取值原则: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,p0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,p0应取小些;后备系数较大时,可适当增大p0。
6、(国内关于膜片弹簧优化设计的)目标函数主要种类:1)弹簧工作时的最大应力为最小。
2)从动盘摩擦片磨损前后弹簧压紧力之差的绝对值为最小。
3)在分离行程中,驾驶员作用在分离轴承装置上的分离操纵力平均值为最小。
限范围内.弹簧压紧力变化的绝对值的平均值为最小。
7、离合器扭转减震器极限转角: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=2arcsin式中,为减振弹簧的工作变形量。
离合器扭转减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩:由于减振器扭转刚度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=(0.06~0.17)离合器扭转减震器预紧转矩减振弹簧在安装时都有一定的预紧。
研究表明,增加,共振频率将向减小频率的方移动,这是有利的。
但是不应大于L,否则在反向工作时,扭转减振器将提前停止工作,故取=(O.05~O.1 5)填空题离合器的主要功用是____和______发动机对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系___________,确保汽车起步平稳;在换挡时将______________分离,减少变速器中换挡齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系各零部件因过载而损坏;有效地降低_______中的震动和噪音。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==离合器设计步骤篇一:离合器设计的计算过程1章绪论1.1选题的目的本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定的参考价值。
抛弃传统的推式膜片弹簧离合器,设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。
1.2离合器发展历史近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其它工业要快的多,因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。
对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。
目前,各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。
在早期研发的离合器中,锥形离合器最为成功。
现今所用的盘片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。
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采用多片离合器。
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离合器[1]。
近来,人们对离合器的要求越来越高,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。
随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。
从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。
随着计算机的发展,设计工作已从手工转向电脑,包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。
离合器设计与计算本次设计主要是对离合盖器总成中的膜片弹簧、压盘,从动盘总成中的从动片等主要零部件进行详细的计算与设计,其他零部件采用进行简略设计。
设计时已知参数如下:(1)发动机起步转矩;(2)整车质量;(3)车轮滚动半径;(4)发动机起步转速;(5)变速器起步档变速比;(6)主传动比。
3.1离合器设计基本结构尺寸及参数在初步确定离合器结构形式后,要通过离合器的基本结构尺寸和参数具体确定离合器。
离合器设计时所需的基本结构尺寸、参数主要有:(1)摩擦片外径D;(2)单位压力p;(3)后备系数β;在选定以上参数时,以下车辆参数对其有重大影响:(1)发动机最大转矩;(2)整车总质量;(3)传动系总传动比(变速器传动比主减速器传动比);(4)、车轮滚动半径;3.2 离合器基本参数选取和主要尺寸设计计算3.2.1 离合器转矩容量的确定离合器的基本结构是摩擦传动机构,离合器依靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递转矩。
所以可根据摩擦定律表示出离合器转矩容量公式:(3.1) 式中:为离合器转矩容量;f为摩擦面间的静摩擦因数,一般取0.25—0.30;F为作用在摩擦面上的总压紧力,单位N;为摩擦片的平均摩擦半径,单位m;Z为摩擦面数,单片为2,双片为3。
摩擦片上工作压力F一般在设计离合器时假设摩擦片上压力均匀分布:(3.2)式中:为摩擦面上均匀压力,单位N;A为摩擦面积,单位;D为摩擦片外径,单位m;d为摩擦片内径,单位m。
式(3.1)中有效作用半径公式如下:(3.3) 式中:D为摩擦片外径,单位m;d为摩擦片内径,单位m。
将式(3.2)与式(3.3)代人式(3.1)得:(3.4)式中:为摩擦片内、外径之比,一般在0.53~0.70之间。
为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩,设计时应应大于发动机最大转矩,确定离合器转矩容量时应含有设计因子,即:(3.5) 式中:为发动机最大转矩,单位;为设计因子,称为后备系数,必须大于1。
后备系数,均匀压力,摩擦片内外径d、D以及摩擦片厚度b为离合器基本性能参数。
3.2.2 离合器主要基本性能参数的确定(1)摩擦系数f的确定影响离合器摩擦系数的因素很多,很复杂,本设计不详细讨论,通过查阅文献资料并与企业咨询后确定取f=0.25[14-18]。
(2)离合器后备系数的确定后备系数保证了离合器可靠的传递发动机转矩的同时,有助于减少汽车起步时的滑磨,提高了离合器的使用寿命。
主要作用是:①保证离合器在摩擦片磨损后仍然可以可靠地传递发动机转矩;②防止离合器滑磨过大,防止传动系过载。
目前进行离合器设计时,主要是参照已有的经验和统计资料,根据汽车的使用条件、离合器的结构形式特点初选后备系数。
推荐选用的后备系数如下:小轿车:;载货车:;带拖挂的重型车或牵引车:。
本次设计选择选择范围在,取。
(3)单位压力的确定单位压力对离合器使用寿命影响很大,目前离合器设计时单位压力推荐选择范围如下:石棉基材料=0.10~0.35MPa;粉末冶金材料=0.35~0.60Mpa;金属陶瓷材料=0.70~1.50MPa;对于采用有基材料为基础的摩擦片:当小轿车时,,时,;对于载货汽车时,,时,。
本设计采用粉末冶金材料,取0.35MPa。
(4)内外、径D、d以及摩擦片厚度b的确定摩擦片外径是离合器的基本尺寸,关系到离合器的结构重量和使用寿命,与离合器传递的转矩大小有一定关系。
一般采用下式确定:(3.6)在上述公式中代入、、、,可得,通过查阅离合器摩擦片尺寸系列参数表 3.1并进行对比计算后:可得与最接近的是,所以摩擦片外径D=430mm,内径d=230mm,厚度b=4mm。
离合器尺寸应符合尺寸系列标准GB5764—86《汽车用离合器盖片》,所选外径D应使摩擦片最大圆周速度在65m/s-75m/s之间,根据下式:(3.7) 式中:为发动机起步转速,代入摩擦片外径D=430mm可得,符合设计要求。
3.2.3 离合器从动盘总成设计从动盘总成的设计主要包括从动片、从动盘毂、摩擦片等的设计。
设计从动盘时应满足以下要求:①为了减少变速器换档时齿轮间的冲击,从动盘的转动惯量应该尽可能小;②为了保证汽车平稳起步、摩擦面片上的压力分布更为均匀等,从动盘应具有轴向弹性;③为了避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷,从动盘中应装有扭转减振器;④从动盘总成要有足够的抗爆裂强度。
(1)从动片设计设计从动片时,为了获得最小的转动惯量、尽量减轻从动片重量、并使质量分布尽可能的靠近旋转中心;从动片一般都做得较薄,通常用 1.3~2.0mm厚的钢板冲制而成。
同时为了使离合器结合平顺,保证汽车起步平稳,单片离合器的从动片一般都做成具有轴向弹性的。
根据式(3.6)确定出的摩擦片内、外径值,本次设计从动片采用组合式弹性从动片。
(2)从动盘毂设计发动机转矩是通过从动盘毂的花键孔输出的,变速器第一轴就插在该花键孔内。
目前从动盘毂和变速器第一轴的花键结合方式都采用齿侧定心的矩形花键。
本设计根据GB15758-2008花键标准以及SAE矩形花键尺寸系列,同时结合离合器生产实际情况选择花键毂尺寸为:花键外径内径,齿宽,齿数;花键毂轴向长度一般取花键外径的 1.2~1.4倍,本设计选择花键轴向长度为花键外径的倍,结合实际生产加工取整后得花键轴向长度为,通过查表得有效长度。
(3)摩擦片与从动片连接方式选择目前摩擦片的连接方式主要有铆接和粘接两种,其中铆接法应用较为广泛。
铆接法连接的从动盘总成在摩擦片磨损后更换方便,粘接发连接的从动盘总成中不光无法更换磨损的摩擦片,同时无法在粘接的从动盘总成中安装波形弹簧片;所以从动盘总成轴向弹性差。
因此本设计采用铆接法连接摩擦片和从动片。
3.2.4 压盘和离合器盖设计在离合器盖总成中,压盘和离合器盖是除膜片弹簧外最主要的零部件,对离合器性能影响很大,需进行专门的设计。
(1)压盘的设计①压盘传力方式的选择压盘驱动形式的共同缺点是联接件间有间隙,在传力开始的一瞬间将产生冲击和噪声,并且随着磨损的增大而加大了冲击。
根据方案分析,采用传动片连接压盘和飞轮。
②压盘几何尺寸的确定压盘设计时应当满足以下三点要求:1)具有足够的质量,能够吸收摩擦片在工作过程中产生的热量;2)具有足够大的刚度和合理的结构形状,保证在受热的情况下不至于因产生翘曲变形而影响离合器彻底分离和摩擦片的均匀压紧;3)压盘厚度一般不小于15mm。
根据前面离合器基本结构参数、尺寸的确定,确定了摩擦片内外径;因压盘工作时直接与摩擦片相接合,所以压盘的内外径应与摩擦片内、外径对应。
本次设计离合器尺寸较大,且大尺寸离合器一般用在载货汽车等重型汽车上,离合器工作条件恶劣、产生热量多。
因此压盘厚度应该较大以吸收热量,本次设计压盘厚度为41mm。
④压盘及传动片的材料压盘采用灰铸铁(即HT250),为增强压盘机械强度,也可另外添加少量金属元素(如镍、铁、锰合金等)以达到增强其机械强度的目的。
本次论文中,传力片采用60SiMnA。
(2)离合器盖的设计离合器盖与飞轮用螺栓固定,通过离合器盖将发动机一部分转矩传递给压盘,同时也是压紧弹簧和分离杠杆的支撑壳体。
本设计对离合器盖只进行简单设计,主要建模参数结合已有实物和工厂提供数据进行建模。
3.3膜片弹簧设计3.3.1 膜片弹簧的变形特性膜片弹簧起作用部分为其碟形部分,其特性为非线性。
特性和碟簧的原始内截锥高度H 及弹簧片厚度h之比有关。
其特性图如下:图 3.1不同时膜片弹簧特性曲线Fig.3.1 Different H / h curve of diaphragm springs不同值可以得到不同的弹性变形特性。
3.3.2膜片弹簧基本参数的选择(1)膜片弹簧外形几何尺寸参数膜片弹簧主要尺寸参数如图 3.2所示:①比值选择:利用膜片弹簧非线性特性,保证离合器压紧力变化不大且操纵方便,一般汽车膜片弹簧的在范围内选择。
本设计根据厂家采用尺寸,选用选择h=4.9mm,H=8mm,则。
②R及的确定:一般时,蝶形弹簧储存的弹性能力最大,弹簧重量的利用率最好。
对于汽车离合器膜片弹簧不需要储存太多弹性能力,一般。
本设计中,摩擦片内径d=230mm,结合实际经验以及现在市场上生产的φ430离合器,选择R=187mm。
的值应该介于 1.2~1.3之间,本次设计选择 1.25,则r=150.4mm,结合实际生产加工,圆整后取r=150mm。
③膜片弹簧起始锥角α的确定:汽车膜片弹簧的起始锥角α一般在之间,可根据下式确定:(3.12)代入H、R、r值得,本次设计圆整后取④膜片弹簧小端半径及分离轴承作用半径的确定:膜片弹簧小端半径主要由结构决定,其最小值应该大于变速器第I轴花键的外径以便安装。
本设计参考实物选择36.5mm;分离轴承半径应该大于,则选择=40.0mm。
⑤分离指数目n、切槽宽、窗孔槽宽及窗孔内半径的确定:1)分离指数目:汽车离合器膜片弹簧分离指数目n>12,一般采用18、24左右,采用偶数[19],便于制造时模具分度,因为是大尺寸膜片弹簧,本设计选择24。
2)切槽宽:切槽一般选择4mm左右,本设计选用。
3)窗孔槽宽及窗孔内半径:,本设计选择,的。
,本设计选择,得。
4)支撑环作用半径ι和膜片弹簧与压盘接触半径L的确定:查阅资料可知,一般ι应该尽量接近于r而略大于r,L应该接近R而略小于R[6]。
则支撑环接触半径ι取l=152mm;L取L=179mm。
3.3.3膜片弹簧工作位置选择根据膜片弹簧特性曲线形状,曲线上有几个特定的工作点,对应于下图 3.4中的A、B、C。
图 3.4中,B点位为全新离合器膜片弹簧处于压紧状态时的工作点位置,A点为摩擦片磨损到极限的位置,C点为离合器分离时膜片弹簧的工作位置。
由式(3.14)算出的膜片弹簧凸点、凹点、拐点分别对应图中的M、N、T点。
新离合器在接合状态时,膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点T之间,且靠近或在T点处[21],一般,以保证摩擦片在最大磨损限度范围内,压紧力从到变化不大,本次设计取;,单片离合器,,本次设计取。
图3.4膜片弹簧工作点位置Fig.3.4 The work location of diaphragm离合器分离时,膜片弹簧工作点从B点变到C点,为操纵轻便,应尽量使离合器踏板力减小,C点应尽量靠近N点[22],,。
为了保证摩擦片磨损后仍能可靠的传递传矩,并考虑摩擦因数的下降,摩擦片磨损后弹簧工作压紧力应大于或等于新摩擦片时的压紧力,本次设计取。
综上所述,A点对应变形量,B点对应变形量,C点对应变形量。