离合器毕业设计详解

1、毕业设计说明书目:轿车离合器设计学院（直属系）:汽车与交通学院年级、 姓2015 年4月20日目 录专业 名 号 教师 时间 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 摘要 4Abstrac 5概论 6离合器的概述西华大学毕业设计说明书 TOC o 1-5 h z solidworks软件的优点 6 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 离合器结构方案分析与选择 7 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 离合器的主要结构 7 HYPE

2、RLINK l bookmark26 o Current Document 离合器的工作原理 8 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document . 3离合器结构方案的选择8从动盘数和干湿式的选择 8压紧弹簧的形式选取 8压盘的驱动方式选择 9离合器的通风散热 9 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 离合器基本参数的确定 9 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 离合器的转矩容量 10 HYPERLINK l bookmark40 o Current Documen

3、t 离合器的转矩容量与发动机最大转矩的基本性能 10 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 离合器基本结构尺寸和参数的选择 10后备系数B的确定 11摩擦片外径D的确定11摩擦系数 u的确定 13单位压力p的确定13 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 主动部分的设计 14 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 压盘的设计 14压盘几何尺寸的设计 14压盘厚度的确定 14 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document

4、离合器盖的设计 16 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 从动部分的设计 16 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 从动盘的结构组成 16 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 从动盘钢片的选择 16 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 从动盘毂的选取 18 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 从动盘摩擦片摩擦材料的选取 20 HYPERLINK l book

5、mark80 o Current Document 离合器主要零部件的设计与计算 21 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 膜片弹簧的设计与计算 21西华大学毕业设计说明书 TOC o 1-5 h z 膜片弹簧的变形特性 21膜片弹簧基本参数的选择 22绘制膜片弹簧特性曲线 23分离轴承载荷计算 24膜片弹簧强度校核 25扭转减振器的设计与计算 26扭转减振器的选用 26扭转减振器主要参数的选择 27减振弹簧的设计计算 28总结与体会 32 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 致谢33 HYPER

6、LINK l bookmark112 o Current Document 参考文献 34摘要本文是基于家用小轿车的离合器设计，确定了以拉式膜片弹簧离合器为设计 目标，根据所参照的汽车发动机的最大转矩， 最高转速、最大功率等数据确定了 离合器的基本参数。再对离合器进行结构分析，对其主动部分、从动部分、膜片 弹簧、减振弹簧等零部件进行了尺寸分析、计算和设计，同时对花键毂、膜片弹嚼西华大学毕业设计说明书簧和压盘进行了校核，再利用 solidworks三维绘图软件绘制了摩擦片、压盘、 膜片弹簧、扭转减振器、从动盘、离合器盖等零件的三维图，最后绘制了离合器 的三维装配图。关键词：离合器、膜片弹簧、so

7、lidworksAbstractThis article is based on the household car clutch design, determine the pull type diaphragm spring clutch as design objectives, based on the reference of automobile engine maximum torque, maximum speed, maximum power and other data to西华大学毕业设计说明书determine the basic parameters of the c

8、lutch. Structure analysis was carried out on the clutch, the active part and the driven part, diaphragm spring and damping spring parts size analysis, calculation and design, as well as the splined hub, diaphragm spring and checks the pressure plate, using the solidworks 3 d drawing software renderi

9、ng the friction disc, pressure plate and diaphragm spring, reverse shock absorber and clutch plate and clutch cover parts of three dimensional figure, finally draw the 3 d assembly drawing of the clutch.Keywords: clutch diaphragm spring, solidworks1绪论1.1离合器的概述离合器是汽车传动系的一个组成部分， 直接与发动机相连。现代汽车一般都 以内燃机为

10、动力，其传动系中离合器处于首端，它具有如下基本功用；西华大学毕业设计说明书(1)在任何行驶条件下都可靠地传递发动机最大扭矩，并有适当的能力储备;(2)接合时要平顺，以保证汽车接合平稳，没有抖动和冲击；(3)分离时要彻底、迅速；(4)离合器从动部分传动惯量要尽量小，以便换挡和减少换挡时齿轮的冲(5)应设有扭转减振阻尼装置，使汽车传动系在工作转速范围内避免扭转 共振，且具备吸收振动能量、缓和冲击、降低噪声的能力 1;(6)具有良好的通风散热条件和必要的热容量，以保证离合器工作温度不 致过高；(7)操纵轻便；(8)使用寿命要长，力求与传动系其他总成等寿命；(9)离合器在使用过程中，摩擦扭矩变化要小，

11、以保证离合器工作性能稳定止匕外，亦要求离合器结构简单、紧凑、质量小、工艺性好、维修方便及适合 大批量生产。目前，离合器的发展趋势是：提高可靠性和使用寿命；适应搞转速，增加传 递转矩的能力；简化操纵(当采用自动离合器时，可省去离合器踏板，实现汽车 的“双踏板操纵”)。1.2 SolidWorks 软件的优点SolidWorks软件是世界上第一个基于 Windows开发的三维CA瞅件,由于 技术创新与CADg术的发展潮流和方向相符合，且SolidWorks软件功能强大，组 件繁多。SolidWorks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得越来 越多的人使用SolidWorks ,它还能够提

12、供不同的设计方案、减少设计过程中的 错误以及提高产品质量。本设计使用的SolidWorks 2013 ,它构建于SolidWorks 2012的成熟技术之 上，新增了许多功 能，使其 技术水准 又上了一个 新的台阶，比起过去的 solidworks 2012 ,在操作界面和操作过程有了很大的改变，明显更直观、更人西华大学毕业设计说明书性化、智能化，从而能有效提高设计效率。2离合器的结构方案分析离合器的主要结构离合器一般由主动部分、从动部分、分离机构、压紧机构和操纵机构五部分 组成。(1)主动部分主动部分包括压盘、离合器盖、飞轮等部分组成，离合器盖用螺钉固定于飞 轮上，压盘沿圆周的凸起伸入离合器

13、盖的窗口中，曲轴旋转时，通过飞轮、离合 器盖带动压盘一起转动。(2)从动部分从动部分是将发动机传给飞轮、离合器盖和压盘的动力通过摩擦传给变速器 的输入轴。从动盘由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。 从动盘 钢片通常使用薄弹簧制成，与从动毂怫在一起。(3)压紧机构压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成， 与主动部分一起旋转，它以离合 器盖为依靠，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮和盘压间的从动盘压紧。螺旋弹簧分沿周向布置和中央布置两种。 将一个圆柱形或圆锥形弹簧布置在 中央的离合器称为中央弹簧离合器 网。(4)分离机构主要包括分离杠杆、分离轴承、分离套筒、分离叉；(5)操纵机构主要包括踏板

14、、拉杆、拉杆调节叉。离合器的工作原理离合器是靠摩擦传递动力，其所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的最大静摩擦力矩，而后者又由摩擦面间的最大压紧力和摩擦面尺寸及性质决定的4。摩擦离合器的工作过程:西华大学毕业设计说明书(1)接合状态：弹簧将压盘、飞轮及从动盘相互压紧，发动机的转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传至从动盘，再经过从动轴向传动系统输出5 0(2)分离过程：驾驶员踏离合器踏板，套在从动盘毂环槽中的分离叉推动从动盘向右移动，先消除自由间隙，再进一步克服弹簧压力直至分离间隙出现， 中断动力。(3)接合过程：缓慢地抬起离合器踏板，拉动分离叉下端向做前移，带动 分离轴承向后移动，压盘便在压紧弹

15、簧作用下逐步压紧从动盘， 并使所传递的转 矩不断增大，直至转速相等滑磨现象消失，离合器完全接合为止3 0离合器结构方案的选择从动盘数和干湿式的选择单片离合器只有一个从动盘，乘用车上一般都采用单片离合器。 近年来，由 于摩擦材质的提高，在某些重型汽车上的应用也渐多了起来。 单片离合器具有结 构简单、散热良好、轴向尺寸小、维修调整也比较方便，从动部分转动惯量小等 优点。干式离合器的主要优点是结构简单，价格便宜，总的来说，使用比较可靠， 而湿式离合器的工作更加可靠，寿命更长，温度较低，但是压盘结构形状复杂， 摩擦副磨损物进入油中没有滤清，主要用于需要传递较大扭矩的离合器。本设计是用于家庭小轿车，所以

16、选择单片干式离合器。压紧弹簧的形式选取离合器的压紧弹簧有圆柱弹簧和膜片弹簧等形式。膜片弹簧离合器有许多优 点：(1)膜片弹簧具有理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦片磨损范围内几乎可以 保持不变，并且在分离离合器时，分离作用力小于结合时的压力，操纵轻便；(2)高速旋转时，压紧力降低很少，性能稳定。而周布弹簧离合器，因弹簧在 高速时受到离心力的影响，摩擦力矩明显下降；(3)因为膜片弹簧起到了压紧弹簧和分离杠杆的两个功用，使结构大为简化， 零件数减少，质量减少，离合器的轴向尺寸缩短；(4)容易实现良好的通风散热；(5)压力分布均匀，平衡性好。舞西华大学毕业设计说明书拉式膜片弹簧离合器是离合器的一种新结

17、构,其一片反装，使支承结构大为 简化，膜片弹簧的安装和更换更为方便，质量小，通风散热好，不像推式那样， 在支承环磨损后因与膜片弹簧之间存在间隙而增加踏板的空行程6。所以本设计选取拉式膜片弹簧。压盘的驱动方式选择压盘的驱动方式主要有凸块一窗孔式、销钉式、键块式和传力片多种。凸块 一窗孔式结构简单，但是在使用过程中因接触表面磨损间隙不断增大，从而定心精度不断降低，平衡性不好，抖动和噪声也大；销钉式一般用于双盘式离合器， 键块式一般用于中间压盘；传力片式大多为周向布置，传力片式驱动机构无摩擦 和磨损，无传动间隙，效率高，无噪声，定心精度高，使用平衡性好。所以本设计选取传力片式。离合器的通风散热研究表

18、明，离合器摩擦片的磨损是随着压盘温度的上升而上升的，改善离合器通风散热的结构措施有：(1)在压盘上设散热筋；(2)在离合器盖上开较大的通风口；3离合器基本参数的选择离合器转矩容量离合器的转矩容量由摩擦片的尺寸及摩擦系数、 压力弹簧的工作压力、摩擦副数来确定，其数学表达式为:Te丁 FZRe式中：摩擦系数；F压力弹簧通过压盘加于摩擦片的压力;Z摩擦副数，单片离合器为2,双片为4Re摩擦片平均摩擦半径。设摩擦片的压力均匀分布，则:Re=2DM!； 3D2 -d2岫，西华大学毕业设计说明书式中：D摩擦片外径；d摩擦片内径。离合器的转矩容量与发动机最大转矩的基本性能关系为了保证离合器能可靠地传递发动机

19、的转矩，将离合器转矩容量Te和发动机的最大转矩Temax写出如下关系式：Te=B Temax或写成0Temax=仙 FZRe式中：B为离合器的后备系数，B1; Re为摩擦盘上摩擦力的等效作用半径， 不同的模型有不同的取值。当引入单位压力p (p=F/A)这一参数时，就可把面积因素引入.可把上式改写 为B Temax =ZRepA离合器基本结构尺寸和参数的选择在初步确定离合器的结构型式，就要确定其基本结构尺寸、参数，它们是：(1)后备系数B ；(2)摩擦片外径D;(3)单位压力p。本设计选取的原始数据为：发动机最大扭矩/转速发动机最大功率/转速总质县 里最局车速主减速器速比一档传动比轮胎规格13

20、2N.m/3500r/min66kW/4500r/min1580Kg181Km/h4.5333.455175/70 R14离合器后备系数B的确定后备系数B是离合器很重要的参数，它在保证离合器能可靠传递发动机转矩 的同时，还有助于减少汽车起步时的磨滑，提高离合器的使用寿命。表3-1各种汽车的后备系数表10西华大学毕业设计说明书车型小轿车载货车带拖挂的重型车或牵引车后备系数1.21.31.72.252.03.0本设计是家用小轿车离合器的设计， 所以后备系数在小轿车1.2-1.3中选择, 并且选择后备系数B的值为1.2,因为小轿车的离合器都采用膜片弹簧离合器， 在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎

21、不会变小，再加上小轿车的后备功率较大，使用条件较好，故直选最小值。摩擦片外径D的确定摩擦片外径是离合器的重要尺寸之一，它直接影响离合器所能传递的转矩大 小，也关系到离合器的结构重量和使用寿命。按发动机的最大转矩Temax（N m）来初选D,根据D=100Temax式中：系数K反映了不同结构和使用条件对 D的影响，可参照下表3-2选取:表3-2系数A的取值范围使用条件小轿车载货车自卸车或使用条件恶劣的载货汽车K4736 （单片）50 （双片）19将发动机的最大转矩 Temax=132 （N m）、K=47带入（2-2-1）得摩擦片的外径为:D=100 J Temax =100 JH2 =167m

22、mK. 47初选D以后，还应该将摩擦片的尺寸系列化和标准化，表3-3-2为我国摩擦片尺寸的标准。表3-3离合器摩擦片尺寸系列和参数夕卜径D/mm160180200225250280300325350内径d/m11012514015015516517519019511厚度h/mm3.53.53.53.53.53.53.53.54C，=d/D0.6870.6940.7000.6670.6200.5890.5830.5850.5571-C 30.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.827单位面积（mm2）10613216022130240246654667

23、8西华大学毕业设计说明书按照我国摩擦片尺寸系列标准（见表 3-3 ）,最后选定摩擦片的尺寸为:D=180mm； d=125mm；h=3.5mm；单位面积=132mm2o摩擦片的校核：由于所选的摩擦片的外径D应使最大圆周速度 V不超过65 75m/soV=Dn60式中：d-摩擦片外径，mn -发动机最大功率时转速r/min ；二Dn603.14 0.18 4500=42.39m/s 65m/s。V-摩擦片最大圆周速度m/ s ;60所选的摩擦片符合条件摩擦系数卜的确定摩擦系数小与摩擦材料有直接的关系，常用的摩擦材料的摩擦系数见下表50表3-4 摩擦系数科的取值范围摩擦材料摩擦系数祖石棉基材料模压

24、0.20-0.25编织0.25-0.35粉末冶金材料铜基0.25-0.35铁基0.35-0.50金属陶瓷材料0.412鹭西华大学毕业设计说明书初选摩擦材料为粉末冶金材料，由表 3-4可知，仙的取值范围是0.250.40, 取以=0.25。3.3.4单位压力p的确定确定单位压力p时，还应考虑摩擦材料的耐压强度、摩擦材料的耐磨性、离 合器的工作条件等因素的影响。离合器使用频繁、发动机后备功率小时，p选小些，以增加摩擦片的使用寿命。因此，在确定摩擦片的单位压力p值时，在保证离合器的可靠使用性能的前提下，应尽可能选择小的p值，以利于提高离合器的 寿命。ZupD3B Temax=12i-D当采用不同的摩

25、擦材料时，p的取值范围间下表3-5。摩擦材料单位压力/MPa石棉基材料模压0.15-0.25编织0.25-0.35粉末冶金材料铜基0.35-0.50铁基金属陶瓷材料0.70-1.50表3-5摩擦片单位压力p的取值范围由以上内容可知，6=1.2,将其代入下式可得:3即1.2X 132= X 0.25X 2XpX0.18A3X 0.667得 p=0.26MPa当摩擦片材料选择 粉末冶金材料钢基,1.0Mpab】1.65Kg由公式m= p v （铸铁密度为7.0X 103Kg/m3） , v=冗（D；-d2 hy得:hy 3.56mm选择压盘厚度为15mm,代入公式进行计算，得t = 2.29 8C

26、,符合要求。压盘形状较复杂，要求传热性好，具有较高的摩擦因数，通常用灰铸铁，本设计采用HT200,硬度为170227HBs7。压盘的SolidWorks绘制结果如下图4-1：图4-115西华大学毕业设计说明书4.2离合器盖的设计离合器盖是离合器的主动件之一，它必须与飞轮固定在一起，通过它传递发 动机的一部分转矩给压盘，同时它还是离合器压紧弹簧和分离杆的支承壳体。在 设计时要注意刚度、通风散热和对中等问题。为了增加刚度，小轿车的离合器盖 一般常用厚度为35mm的低碳钢板；为了加强离合器的冷却，离合器盖上必须 开设多个通风窗口；并且盖与飞轮保证良好的对中，以免影响总成的平衡和正常 工作，对中方式常

27、采用定位销或定位螺栓，也有采用止口对中。本设计的离合器盖采用厚3mm的08钢板冲压而成。5从动部分的设计从动盘的结构组成从动盘是由从动片、从动盘毂和摩擦片等三个基本组成部分。不带扭转减振 器的从动盘结构简单，重量较轻。带扭转减震器的从动盘，可以避免汽车传动系 统的共振，缓和冲击，减少噪声，提高传动系零件的寿命，改善汽车行驶的舒适 性，并使汽车起步平稳，所以现在汽车几乎均使用带扭转减振器的从动盘8。从动盘钢片的选择设计从动盘钢片时，要尽量减轻其重量，并应使其质量的分布尽可能靠近旋 转中心，以获得最小的转动惯量，因此从动盘钢片一般比较薄，通常用1.32.0mm 厚的钢板冲压而成。为了保证从动盘钢片

28、的弹性作用，波形弹簧片的压缩行程可 取为0.81.1mm,至少不应小于0.6mm。从动盘钢片采用低碳钢板，波形弹簧片 采用弹簧钢板。本设计是基于家用轿车的离合器设计， 故可采用分开式弹性从动片，其波形 弹簧片和从动片分开做成两片，再用怫钉怫在一起。由于波形弹簧比从动片薄， 容易得到较小的转动惯量，另外波形弹簧片由同一模具冲制而成， 其刚度也比较 一致。从动片的SolidWorks绘图结果如下图5-1和图5-2所示：16西华大学毕业设计说明书图5-1图5-2从动盘毂选取发动机转矩是经从动盘毂的花键孔输出，变速器第一轴花键轴就插在该花键17啕西华大学毕业设计说明书孔内。目前大都采用齿侧定心的矩形花

29、键，花键副之间为间隙配合，以便离合器 离合过程中组成滑动摩擦副，使从动盘毂能在花键轴上自由滑动。花键尺寸选定后应进行强度校核。花键的主要受损形式是由于表面磨损过大而损坏，所以花键要进行挤压应力计算，挤压应力不超过 20MPa。按国标GB1144-1974选定的花键标准，花键尺寸结构的选择依据是从动盘外径和发动机转矩9,如表5-1所示。表5-1从动盘毂花键尺寸系列从动盘 外径发动机 转矩花链齿 数花键外 径花键内 径齿厚后效齿 长挤压应 力D/mmTe/N?mnD /mmd /mmb/mml/mmp /MPa16050102318320101807010262132011.82001101029

30、2342511.322515010322643011.525020010352843510.428028010353244012.730031010403254010.732538010403254511.635048010403255013.238060010403255515.241072010453656013.1由表5-1.初步选取花键尺寸为:花键齿数n=10;花键外径D =26mm；花键内径d =21mm；齿厚b=3mm；有效齿长=20mm；挤压应力p =11.8MPa校核挤压应力：18西华大学毕业设计说明书P p挤压=(MPa)nhl式中，P一花键的齿侧面压力，No它由下式确定:4

31、Temax P=D d Zd , D一分别为花键的内外径，m；Z一从动盘毂的数目；Temax发动机最大转矩，N m；n一花键齿数；h一花键齿工作高度，m； h= (D d ) Z2=(26-21)/2=2.5mm；l一花键有效长度，m。代入数据得：p挤压=4TemaxD d Znhl4 1320.026 0.0211 0.0025 10 0.02X 10A-6=17.9MPa小于推荐许用值20MPa,所以，该尺寸的花键毂符合强度要求。从动盘毅通常由40Cr , 45号钢、35号钢锻造，并经调质处理，HRC2832。花键毂的SolidWorks绘图结果如下图5-3所示:图5-319啊西华大学毕业

32、设计说明书5.4从动盘摩擦片摩擦材料的选取在离合器接合、分离过程中将遭到严重的滑磨，并且在很短的时间内产生大 量的热。因此，要求摩擦面片应有以下综合性能9：(1)在工作时有相对较高且稳定的摩擦系数；(2)具有小的转动惯量，材料加工性能良好；(3)在短时间内能吸收相对高的能量，且有好的热稳定性；(4)能承受较高的压盘作用载荷；(5)承受相对较大的离心力载荷而不被破坏；(6)有足够的剪切强度；(7)摩擦副有高度的容污性能，不易影响它们的摩擦特性；对于摩擦面片来说，有两个方面要选择确定：(1)结构尺寸，内、外直径已在前面选定，厚度可以根据使用寿命确定。(2)材料本设计使用到的是替代石棉的有机摩擦材料

33、。它在正常工作压力和温度范围 内哟较高的耐磨性能，在高的工作温度下有稳定的摩擦特性，温度达到 425 C以 后才开始烧裂(而不是变软、熔化)，这种状况持续到500C；并且它的质量比石棉材料轻，因而从动盘的转动惯量小，其抗拉强度是钢的5倍；它还有较高的 抗离心力强度，有效抵抗摩擦面片的飞裂。这种材料能够完全符合以上对离合器的综合性能要求，且本设计离合器的车 型为私家车，因此选用有机摩擦材料。从动盘摩擦片的SolidWorks绘图结果如下图5-3所示：20西华大学毕业设计说明书图5-36离合器主要零部件的设计计算膜片弹簧设计膜片弹簧的变形特性膜片弹簧起弹性作用的是碟簧部分，它是一种非特性弹簧，其特

34、性与碟簧的 原始内截锥高度H和弹簧片的厚度h的比值有关，如下图6-1所示。图6-1由上图6-1可知，当H/h的比值在1.4142.828之间时，有一段区域在变形 增加时，载荷反而减小，具有这种刚度特性的膜片弹簧很适合做离合器的压紧弹 簧，可达到分离离合器时载荷下降、操纵省力的目的10。膜片弹簧基本参数的选择膜片弹簧原始内截锥高H与弹簧片厚度h之比H/h和h的选择H/h的值在般汽车膜片弹簧的此值对膜片弹簧的弹性特性影响很大，21中西华大学毕业设计说明书1.52.0范围内，常用膜片弹簧的厚度h为24mm。本设计选取 H/h为1.6, h为2.5mm,则H为4mm。R/r比值及R r的选取研究表明，

35、R/r越大，弹簧材料利用率越低，弹簧越硬，弹性特性曲线受直 径误差的影响越大，且应力越大。根据结构布置和压紧力的要求，R/r的比值一般为1.21.3。R应大于摩擦片内径，近似等于摩擦片外径11。本设计选取 R/r之比为1.25 , R为82mm则r为65mm膜片弹簧起始圆锥底角a膜片弹簧自由状态下圆锥底角a与a内截锥高度H的关系为：口 =arctanH/(R-r),且一般在 9 15 范围内。：- = arctan 4 =14,满足要求。 82 -65选择民的角度为12。膜片弹簧小端半径rf及分离轴承作用半径。 prf由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第一轴花键的外径，以便于安装。分离轴

36、承作用半径rp是标准件，应大于rf。因为花键外径D为26mm所以选择rf为15mm rp为17mm分离指数目n、切槽宽61,窗孔槽宽62及窗孔内半径分离指数目常取为18, 61 =3.23.5mm, 3 (2.54.5 )露,窗孔内半径q一般情况根据(r- %)(0.81.4)比选择。本设计选取 1=3mm、2=8mme=56mm压盘加载半径Rl和支承环作用半径r1。Rl和r1的取值会影响膜片弹簧的刚度，一般来说，r1的值应尽量靠近r但又略大于r, R应接近R而略小于R。本设计选取r1=66mm RL =81mm绘制膜片弹簧特性曲线上面各个参数都确定下来后，可根据下式检验是否符合各工作点的要求

37、，如22既西华大学毕业设计说明书果不符合，可适当调整一些参数，使其符合要求。P二鼻用6(1-N2) (Rt) jRl-ri #2式中：E弹性模量，对于钢：E=20Xl04MPa 以一泊松，钢材料取仙=0.3;h一弹簧片厚度，mm；H 一碟簧部分的内截锥高，mm；储一轴向变形量，mm；R一碟簧大端半径，mm；r一碟簧部分内半径，mm；Rl 膜片弹簧与压盘接触半径，mm ri 支承环作用半径，mm 把以上膜片弹簧几何外形参数代入上式，整理得：P1=293 义(0.65下-6.84片+22.25%)由不同的兀计算出不同的P1,如下表6-1所示：表6-1 入1- P1计算值入1/mm0.260.520

38、.781.041.31.561.822.082.342.62.863.12P1/N156428783962483655206033639666286748677767356640X1/mm3.383.643.94.164.424.684.945.25.465.725.986.24P1/N651463756244614060836093619063926721719678378663根据上表内容，利用excel画出P1%特性曲线，如下图6-2所示:23西华大学毕业设计说明书入1P1特性曲线图6-2在离合器接合时膜片弓M簧的大端变形量%b= (0.7-0.85) H= (0.7-0.85) X 4

39、=2.83.4mm取，rb=3.12mm, P1=6440N,与P1的最大值相差2.02%,可以使用。最大摩擦力矩是摩擦片刚开始工作并无磨损的条件下，离合器的摩擦力矩。此时离合器的膜片弹簧工作压力为 6440N,那么离合器所能传递的最大静摩擦力 矩为：Tcma JPzR=0.25X 6440X2X0.087=310N m则后备系数为B =Tcmax =310=2.3T 132emax在离合器彻底分离时，膜片弹簧大端的变形量为 =+，单片式可取 s=0.751.0mm,这里取 0.8mm,则%f =Zc *As=2X0.8=1.6mm此时，膜片弹簧的总变形量为 入1=3.12+1.6=4.72m

40、m,此时对应的压紧力为6093N,从图中可看出该点合适。分离轴承载荷计算24西华大学毕业设计说明书R:Eh 11n 一P2=2r H - i里Lh上&L1+h2Rl - n 人 2 Rl R j一 一一 一 _ 5 一 一 一一一3.14 2 104.72 1n1.26x6 1-0.3214 634-4.72 k 14,4.724-2生2.5146 1-u2 Rl -ri RL-rp _=465N膜片弹簧强度校核P2宽度系数，% 1-2=1二 re r8 18 =0.62 3.14 65 56二 Bc3 r-rp F2二 r：2hE+221 -uR-r-1rlnEr J2 Rl-rjRl -r

41、12r Rl -r13 65-17565X3.14 650.62 2.524.72152父105 / 17 升 4 1/.72% 4.72 上 2.5II I用耳十10.3 Jl651n1.26 人 17 215 J 152M65=1613.17MFa膜片弹簧选用的材料为60Si2MnA,这种材料的许用应力。为 17001900Mpa所以所选参数的膜片弹簧的强度符合要求。膜片弹簧的SolidWorks绘图结果如下图6-3和图6-4所示：25西华大学毕业设计说明书图6-3图6-46.2扭转减振器设计与计算扭转减振器的选用26西华大学毕业设计说明书扭转减振器主要由弹性元件（减振弹簧或橡胶）和阻尼元

42、件（阻尼片）等组 成。弹性元件的主要作用是降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开由发动机转矩主谐量 激励引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振动能量，因而扭转减震器可有效地降低传动系共振载荷与噪声120本次选用的扭转减振器为弹簧摩擦式减振器。在这种结构中，从动盘和从动盘毂通过沿圆周方向放置的减振弹簧弹性地连减振摩擦片，接在一起。为了有效抑制传动系可能出现的共振，在从动盘、从动盘毂和减振盘之间还装有以增加系 统阻尼，提高减振效果，螺钉和碟形弹簧垫圈可以用来调整摩擦片的摩擦力矩； 限位销除了将从动盘钢片和减振盘怫在一起外，还可以限制

43、从动盘毂相对从动盘 钢片转动的角度，目的是限制减振减振弹簧的变形。扭转减振器主要参数的选择极限转矩Tj极限转矩为减振器在消除限位销与从动盘毂缺口之问间隙所能传递的最大 转矩，它与发动机最大转矩有关，一般取Tj= （1.52.0） Temax对于商用车，系数取1.5;对于乘用车，系数取2.0。所以 Tj =2.0X132=264N m扭转刚度1.为了避免引起系统的共振，要合理选择减振器的扭转刚度K（p,使共振现象不发生在发动机常用的工作转速范围内。氐中决定于减振弹簧的线刚度及结构布置尺寸。设计时按经验初选 时 Mcpw 13Tj =13X264=3432 N m/rad本设计传选, =2000N

44、 - m/rad阻尼摩擦力矩变速器的粘滞作用和其他旋转零件的摩擦作用都形成阻力力矩。27轴西华大学毕业设计说明书T 广(0.06 0.17) Temax选择系数为 0.15, WJ, TN=0.15Temax=0.15 X132=19.8N nr预紧转矩Tn对线性特性的减振器，弹簧在安装时应当预紧。研究表明，Tn增加，共振频 率将向减小频率的方向移动，对于降低传动系的动载荷比较有利。Tn= (0.05 0.15) Temax选择系数为 0.12, WJTn =0.1X132=13.22 nr减振弹簧的位置半径0R0的尺寸一般取_dR0= (0.60-0.752式中：d为摩擦片的内径。本设计选择

45、R0为37mm。减振弹簧个数ZjR0的选取参照下表表6-2 减振弹簧个数的选取摩擦片外径D/mi225“250250 飞 25325 飞 5Q350以上Zj4%6%1010以上由表可知，就按照弹簧的个数与摩擦片的外径有很大关系，外径越大，减振弹簧个数也就越多。本设计摩擦片外径 D=180mm,所以选取Zj =4.减振弹簧总压力F .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值Tj时，减振弹簧受到的压力F；为F ；=/ R =264/0.037=7135N28西华大学毕业设计说明书减振弹簧的设计计算在初步选定减振弹簧的主要参数以后，根据离合器的总体布置，确定和计算 减振器弹簧的

46、相关尺寸。单个减振弹簧的工作负荷FF=F /Zj=7135/4=1783N减振弹簧尺寸弹簧中径Dc。股由结构布置来决定，通常 Dc =1115mm。本设计选取Dc=12mmc弹簧钢丝直径do3d =38FDcK=20001000 r2 乙=1000 0.0372 4=365N/mm8 1783 12 =4.48mm3.14 600式中，扭转许用应力可取 550600MPa。通常d=34mm。本设计选取d =4mm。减振弹簧刚度k应根据选好的减振器扭转刚度值k中，及其布置尺寸R0,根据下式算出减振弹簧有效圈数iEd483000M(4 父10，4i =33o =4.28DcK 8 12 10365 10减振弹簧总圈数n般在6圈左右，总圈数n和有效圈数i之间的关系为n =i+ (1.5-2)取n=6 减振弹簧最小高度lmin减振弹簧在最大工作负荷下的工作高度，考虑到此时弹簧的被压缩各圈之间 仍需留有一定的间隙，所以,29即西华大学毕业设计说明书lmin =n(d +6)&1-1dn=26.4mm减振弹簧总变形量 l它是减振弹簧在最大工作负荷下所产生的最大压缩变形，为 l=F/K=1783/365=4.8mm减振弹簧自由高度lo它是减振弹簧无负荷时的高度，为l0=lmin +Al=26.4+4.8=