05款捷达拉式膜片弹簧离合器设计说明书 下载本文

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分离爪。分离爪与碟簧部分交接处的径向槽较宽呈长方圆形孔。这样做,一方面可以减少分离爪根部应力集中,一方面又可用来安置销钉固定膜片弹簧,分离爪根部的过渡圆角R>4.5。

7.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式

由于膜片弹簧采用推式结构,故其正装。离合器在分离和接合时,膜片弹簧的加载情况不一样,相应的有两种加载方式和变形情况:

(1)接合时:离合器接合时,膜片弹簧起压紧弹簧之用,在压盘——离合器盖总成未与飞轮装合以前,膜片弹簧近似处于自由状态,膜片弹簧对压盘无压紧作用。当压盘——离合器盖总成与飞轮装合时,离合器盖前端面向飞轮前端面靠拢。因此,离合器盖通过支承环4对膜片弹簧施加载荷P1,膜片弹簧几乎变平。同时在压盘处也作用有载荷P1。我们把P1称作压紧力。支承环4和膜片弹簧压盘接触处之间的高度变化称作大端变形?1,膜片弹簧分离轴承相对于压盘高度的变化称之为小端变形

?2。

(2)分离时:当分离轴承以P2力作用在膜片弹簧的小端时,支承环4逐渐不起作用,而支承环5开始起作用。当P2力达到一定值时,膜片弹簧被压翻。分离时在膜片弹簧的大端处及小端处将进一步产生附加变形?1f和?2f。此时膜片弹簧大端处的变形?1=?1f+?1b。

7.3 膜片弹簧的弹性变形特性

前面说过膜片弹簧起弹性作用的部分是其碟簧部分,碟簧部分的弹性变形特性和螺旋弹簧是不一样的,它是一中非线性的弹簧,其特性和碟簧部分的原始内截锥高H及弹簧片厚h的比值H/h有关。不同的H/h值可以得到不同的特性变形特性。一般可以分成下列四中情况:

H⑴ <2

h如下图7.1中H/h=0.5的曲线,其曲线形状表现为:载荷P的增加,变形?总是不断增加.这种弹簧的刚度很大,可以承受很大的载荷,适合与作为缓冲装置中的行程限制器。

H⑵ =2

h如图7.1中H/h=1.5≈2的曲线,弹性特性曲线在中间有一段很平直,变形的增加,载荷P几乎不变.这种弹簧叫做零刚度弹簧.

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H<22 hH如图7.1中=2.75者,弹簧的特性曲线中有一段负刚度区域,即当变形增加时,

h载荷反而减少具有这种特性的膜片弹簧很适合用于作为离合器的压紧弹簧,因为可

⑶2<

利用其负刚度区,达到分离离合器时载荷下降,操纵省力的目的,当然负刚度过大也不适宜,以免弹簧工作位置略微变动造成弹簧压紧力过大. H⑷>2

h如下图7.2,这种弹簧的的特性曲线中具有更大的负刚度不稳定工作区,而且有载荷为负值的区域.这种弹簧适合于汽车液力传动中的锁止机构。

图7.1 三种不同H/h值时的无因次特曲线

图7.2 各种不同H/h值时的无因次弹性变形特性

7.4 膜片弹簧的参数尺寸确定

在设计膜片弹簧时,一般初步选定其全部尺寸然后进行一系列的验算,最后优选最合适的尺寸。其结构示意图见图7.3

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图7.3 膜片弹簧示意简图

7.4.1 H/h比值的选取

为保证离合器压紧力变化不大和操纵方便,汽车离合器用膜片弹簧的H/h通常在1.5~2范围内选取。常用的膜片弹簧板厚为2~4mm,本设计Hh?2 ,h=3mm ,则H=6mm 。

7.4.2 R及R/r确定

通过分析表明,R/r越小,应力越高,弹簧越硬,弹性曲线受直径误差影响越大。汽车离合器膜片弹簧根据结构布置和压紧力的要求,R/r常在1.2~1.3 的范围内取值。本设计中取Rr?1.25,摩擦片的平均半径Rc?D?d4?101.25mm,r?Rc

取r?102mm则R?127.5mm取整R?128mm 则Rr?1.255。

7.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角?

汽车膜片弹簧在自由状态时,圆锥底角α一般在9~15°范围内,本设计中

??arctanH?R?r??H?R?r? 得??12.99°在9~15°之间,合格。分离指数

常取为18,大尺寸膜片弹簧有取24的,对于小尺寸膜片弹簧,也有取12的,本设计所取分离指数为18。

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7.4.4分离指数目n、切槽宽?1、窗孔槽宽?2、及半径re

汽车离合器膜片弹簧的分离指数目n>12,一般在18左右,采用偶数,便于制造时模具分度切槽宽?1≈3㎜,?2≈10㎜,窗孔半径re一般情况下由

(r-re)≈(0.8~1.4) ?2,所以取r-re=1?2=10㎜ 可取得n=18, ?1≈3㎜,?2≈10㎜

7.5 膜片弹簧的优化设计

(1)为了满足离合器使用性能的要求,弹簧的Hh与初始锥角??H?R?r?应在一定范围内,即

1.6?Hh?2?2.2 (7.5.1)(7.5.2) 9???H?R?r??12.99?15

(2)弹簧各部分有关尺寸的比值应符合一定的范围,即

(7.5.3) 1.20?Rr?1.255?1.35

70?2Rh?85.33?100 (7.5.4)

(3)为了使摩擦片上的压紧力分布比较均匀,推式膜片弹簧的压盘加载点半径应位于摩擦片的平均半径与外半径之间,R1(或拉式膜片弹簧的压盘加载点半径r1)即

推式: (D?d)/4?R1?D2 (7.5.5) 拉式: (D?d)/4?101.25?r1?104?D/2?125mm (7.5.6) (4)根据弹簧结构布置要求,R1与R,rf与r0之差应在一定范围内选取,即

1?R?R1?2?6 (7.5.7) 0?r1?r?2?6 (7.5.8) (7.5.9) 0?rf?r0?4

(5)膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用,,因此杠杆比应在一定范围内选取,即

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