05款捷达拉式膜片弹簧离合器设计说明书 下载本文

******大学****专业课程设计说明书

结合设计实际情况,故选择β=1.3。 则有β可有表3.1查得 β=1.3。

表3-3 离合器后备系数的取值范围

车 型 乘用车及最大总质量小于6t的商用车 最大总质量为6~14t的商用车 挂车

后备系数β 1.20~1.75 1.50~2.25 1.80~4.00 3.3单位压力P的确定

摩擦面上的单位压力P的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关.

离合器使用频繁,工作条件比较恶劣(如城市用的公共汽车和矿用载重车),单位压力P较小为好。当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力P。因为在其它条件不变的情况下,由于摩擦片外径的增加,摩擦片外缘的线速度大,滑磨时发热厉害,再加上因整个零件较大,零件的温度梯度也大,零件受热不均匀,为了避免这些不利因素,单位压力P应随摩擦片外径的增加而降低。

摩擦面数Z为离合器从动盘数的两倍,决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。本题目设计单片离合器,因此Z=2。前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸; 外径D=250㎜ 内径d=155㎜ 厚度h=3.5㎜ 摩擦因素f=0.3 内径与外径比值C′=0.589 1-C?3=0.762 由公式D 3πfZP(1-c 3)=12βTemax得 P=0.12mpa

3.4摩擦片基本参数的优化

(1)摩擦片外径D(mm)的选取应使最大圆周速度v0不超过65~70m/s,即

vD??60nemaxD?10?3??60?250?10?3?3500?45.79m/s?65~70m/s

式中,v0为摩擦片最大圆周速度(m/s);nemax为发动机最高转速(r/min)。 (5)为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力,单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值,即

Tc0?式中,Tc0为单位摩擦面积传递的转矩(N.m/mm2),可按表3.4选取

13

?ZD?d?4Tc22??0.30??Tc0?(3.3)

******大学****专业课程设计说明书

表3.4 单位摩擦面积传递转矩的许用值

离合器规格 ?210 0.28 ?210~250 ?250~325 0.30 0.35 ?325 0.40 ?Tc0?/?10?2

4 离合器从动盘设计

4.1从动盘结构介绍

在现代汽车上一般都采用带有扭转减振的从动盘,用以避免汽车传动系统的共振,缓和冲击,减少噪声,提高传动系统零件的寿命,改善汽车行使的舒适性,并使汽车平稳起步。从动盘主要由从动片,从动盘毂,,摩擦片等组成,由下图4.1可以看出,摩擦片1,13分别用铆钉14,15铆在波形弹簧片上,而后者又和从动片铆在一起。从动片5用限位销7和减振12铆在一起。这样,摩擦片,从动片和减振盘三者就被连在一起了。在从动片5和减振盘12上圆周切线方向开有6个均布的长方形窗孔,在在从动片 和减振盘之间的从动盘毂8法兰上也开有同样数目的从动片窗孔,在这些窗孔中装有减振弹簧11,以便三者弹性的连接起来。在从动片和减振盘的窗孔上都制有翻边,这样可以防止弹簧滑脱出来。在从动片和从动盘毂之间还装有减振摩擦片6,9。当系统发生扭转振动时,从动片及减振盘相对从动盘毂发生来回转动,系统的扭转能量会很快被减振摩擦片的摩擦所吸收。

图4.1 带扭转减振器的从动盘

14

******大学****专业课程设计说明书

1,13—摩擦片;2,14,15—铆钉;3—波形弹簧片;4—平衡块;5—从动片;6,9—减振摩擦;7—限位销;8—从动盘毂;10—调整垫片;11—减振弹簧;12—减振盘

4.2 从动盘设计

从动盘总成由摩擦片,从动片,减震器和从动盘穀等组成。它虽然对离合器工作性能影响很大的构件,但是其工作寿命薄弱,因此在结构和材料上的选择是设计的重点。从动盘总成应满足如下设计要求:

(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)要有足够的抗爆裂强度

4.2.1 从动片的选择和设计

设计从动片时要尽量减轻质量,并使质量的分布尽可能靠近旋转中心,以获得

小的转动惯量。这是因为汽车在行驶中进行换档时,首先要分离离合器,从动盘的转速必然要在离合器换档的过程中发生变化,或是增速(由高档换为低档)或是降速(由低档换为高档)。离合器的从动盘转速的变化将引起惯性力,而使变速器换档齿轮之间产生冲击或使变速器中的同步装置加速磨损。惯性力的大小与冲动盘的转动惯量成正比,因此为了见效转动惯量,从动片都做的比较薄,通常是用1.3~2.0㎜厚的薄钢板冲压而成,为了进一步减小从动片的转动惯量,有时将从动片外缘的盘形部分磨至0.65~1.0㎜,使其质量更加靠近旋转中心。

为了使离合器结合平顺,保证汽车平稳起步,单片离合器的从动片一般都作成具有轴向弹性的结构,这样,在离合器的结合过程中,主动盘和从动盘之间的压力是逐渐增加的,从而保证离合器所传递的力矩是缓和增长的。此外,弹性从动片还使压力的分布比较均匀,改善表面的接触,有利于摩擦片的磨损。

具有轴向弹性的的传动片有以下三种形式:整体式的弹性从动片,分开式的弹性从动片、及组合式弹性从动片。,

在本设计中,因为设计的是05款捷达CIF微型轿车的离合器,故采可以用整体式弹性从动片,,离合器从动片采用2㎜厚的的薄钢板冲压而成,其外径由摩擦面外径决定,在这里取250㎜,内径由从动盘毂的尺寸决定,这将在以后的设计中取得。为了防止由于工作温度升高后使从动盘产生翘曲而引起离合器分离不彻底的缺陷,还在从动刚片上沿径向开有几条切口。

15

******大学****专业课程设计说明书

4.2.2 从动盘毂的设计

从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件,它几乎承受发动机传来的全部转矩。它一般采用齿侧对的矩形花键安装在变速器的第一轴上,花键的尺寸可根据摩擦片的外径D与发动机的最大转矩Temax按国标GB1144-74选取。

从动盘的轴向长度不宜过小,以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底,一般取1.0-1.4倍的花键轴直径。从动盘毂一般采用锻钢(如35、45、40Cr等),并经调质处理。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性,可采用镀铬工艺:对减振弹簧窗口及从动片配合,应进行高频处理。

表4-1 离合器从动盘毂花键尺寸系列 摩擦片 外径 D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350

发动机的

最大转矩 齿数 Temax/N·m N 49 10 69 10 108 10 147 10 196 10 275 10 304 10 373 10 471

10

花键尺寸

外径 内径 D′/mm d′/mm 23 18 26 21 29 23 32 26 35 28 35 32 40 32 40 32 40

32

齿厚

t/mm 3 3 4 4 4 4 5 5 5

有效齿长 l/mm 20 20 25 30 35 40 40 45 50

挤压应力 σc/Mpa 9.8 11.6 11.1 11.3 10.2 12.5 10.5 11.4 13.0

根据摩擦片的外径D=250mm与发动机的最大转矩Temax=140 N·m,由表4-1查得n=10,D′=35mm,d′=28mm,t=4mm,l=35mm,σj=10.2Mpa,则由公式校核得:

?c?验证:挤压应力的计算公式为:

R (4.1) nlt式中,P为花键的齿侧面压力,它由下式确定:

P?4Temax (4.2)

(D'?d')Z从动盘毂轴向长度不宜过小,以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底,

D',d'分别为花键的内外径;

Z为从动盘毂的数目;取Z=1

h为花键齿工作高度;h?(D'?d')/2 (4.3) 得P?8.89N,?c?9.14MPa?10.2MPa,合格。

16