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（毕业设计全套）2T载货汽车离合器设计（打包下载）

分配到压盘上的滑磨功所占的百分比单片离合器压盘.压盘的比热容，对铸铁压盘，.•压盘质量密度为.根据公式.代入相关数据可得.此数值.，故该厚度符合要求，.传动片材料选择与参数设计计算传动片的作用是在离合器接合时，离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转，分离时，又可利用它的弹性来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。由于各种传动片沿圆周均匀分布，它们的变形不会影响到压盘的对中性和离合器的平衡性。本设计传力片选用由的弹簧钢带制成,根据前面所设计的压盘,摩擦片及从动片的厚度,以及以往的设计经验初步定传动片的设计参数如下共设组传动片,每组片,传动片的几何尺寸为宽，每片厚,传力片上孔间的距离,孔的直径，传力片切向布置，圆周半径也即是孔中心所在圆周半径，传动片的材料弹性模量。.分离轴承总成组成离合器的分离轴承总成由分离轴承和分离套筒等组成分离轴承在工作中主要承受轴向分离力，同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。在传统离合器中采用的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承。而在现代汽车离合器中主要采用了角接触式的径向推力球轴承，并由轴承内圈转动。本设计的是膜片弹簧离合器，为了保证在分离离合器时分离轴承能均匀地压紧膜片弹簧内端，采用可以自位自动调准中心的分离装置，可以弥补因几何上偏移造成的强烈振动。自位分离轴承和分离套筒通过碟形弹簧装配在起成为体，碟形弹簧小端卡紧在轴承套筒座的外凸台部位，其大端压紧轴承外圈的内端面，依靠摩擦把分离轴承与轴承套筒连在起。分离套筒装在变速器第轴承盖的轴颈上，两者之间为间隙配合，可以在自由移动。.分离轴承参数设计计算在本设计中，由前面选择的花键毂花键的尺寸外径，内径因而根据有关结构尺寸数据初选所用轴承为。分离套筒内径，外径，外罩壳外径，轴承内径，轴承外径，膜片弹簧。分离轴承必须进行润滑，本设计采用的润滑方式为定期进行润滑，在分离套筒上开有用来注润滑油的缺口，而在离合器壳上装有注油杯并用软管通到分离套筒的缺口处。分离套筒的有关结构见装配图。在轴承的设计过程中，应对其使用寿命和承载能力进行校核计算。在本设计中由于充分考虑到分离轴承的工作条件比较理想，以及每次分离的时间也不太长，因而对该项校核工作不予考虑，也即认为所选取的轴承型号能适应各个方面的要求。.本章小结通过本章的设计，完成有关离合器盖以及压盘的具体参数设计计算，并对压盘参数进行校核，选定离合器盖及压盘的材料。了解分离总成的组成，设计选定分离轴承类型型号，确定分离总成有关尺寸，确定轴承润滑方式。第章离合器膜片弹簧的设计.膜片弹簧的结构特点膜片弹簧是种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。膜片弹簧离合器又分为拉式膜片弹簧离合器和推式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器中的膜片弹簧安装方向，与传统的推式结构相反，并将支撑点移到了膜片弹簧的大端附近。接合时，膜片弹簧的大端支撑在离合器盖上，以中部压紧在压盘上，将分离轴承向外拉离飞轮实现离合器的分离。膜片弹簧的结构形状如下图.，它是由弹簧钢板冲压而成的。图.膜片弹簧碟形弹簧.膜片弹簧的弹性特征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样的，它是种非线性的弹簧，其特性和碟簧部分的原始内截锥高及弹簧片厚的比值有关。不同的值可以得到不同的特性变形特性。般可以分成下列四种情况参照图.其曲线形状表现为载荷的增加,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。特性曲线在中间有段很平直，变形的增加载荷几乎不变.这种弹簧叫做零刚度弹簧。当变形增加时,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.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.膜片弹簧的弹性特性曲线膜片弹簧的弹性特性如下式.表示.式中为通过支撑环和压盘加在膜片弹簧上的载荷为材料的弹性模量，对于刚.为材料的泊松比，对于钢.为膜片弹簧自由状态下碟簧部分的內节锥高度为膜片弹簧钢板厚度分别为自由状态下碟簧部分大小端半径分别为压盘加载点和支撑环加载点的半径。当离合器分离时，膜片弹簧的加载点将发生变化，从支承环和压盘的加载点转移到支承环和分离轴承的加载点，设分离轴承的加载的力为，则有如下的关系.膜片弹簧的设计及计算在设计膜片弹簧时，般初步选定其全部尺寸然后进行系列的验算，最后优选最合适的尺寸。其结构示意图见图.。膜片弹簧的主要参数的选用参考值参考表.。图.膜片弹簧的基本尺寸表.膜片弹簧的主要参数的选用参考值初选膜片弹簧基本参数常用范围般范围初选值外内径比.膜片钢板厚度.高厚比比值杠杆比拉式.分离指的数目分离指舌尖切槽宽分离指舌根切槽宽分离指舌部最宽处半径初始锥底角半径差值.比值和的选择此值对膜片弹簧的弹性特性影响极大，设计膜片弹簧时，要利用其非线性的弹性变形规律，因此要正确选择其特性曲线的形状，以获得最佳性能。般汽车汽车膜片弹簧的值的范围在之间。本设计选取比值为，。比值和的选择研究表明，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，且应力越高。根据结构布置和压紧力的要求，般取值为。本设计初选摩擦片的平均半径.所以则.的选择膜片弹簧自由状态下圆锥底角与內截高度关系密切般在范围内。。分离指数目的选择分离指数目常取为，大尺寸膜片弹簧可取，小尺寸膜片弹簧也可取。本设计选取。膜片弹簧小端半径及分离轴承作用半径的选择由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第轴花键的直径，即，取。分离轴承作用半径应大于，取。切槽宽度及半径的确定切槽宽度，取整切槽宽度，取切槽半径取值应满足的要求，取压盘加载点半径和支撑环加载点半径的确定和的取值将影响膜片弹簧的刚度。应略大于且尽量接近，应略小于且尽量接近。故取。.膜片弹簧的参数计算由前已知.,，代入式.中得.求得.对式.求阶导数可得下式.对此元二次方程求解得.,为凸点对应,为凹点对应.对式.求二阶导数可得下式.对此元次方程求解得.，为拐点对应.将各数据代入式可得与之间的关系以及与之间的关系.，.对应着.,对应着相应的为凸点,凹点,拐点根据计算出的与的值可绘制出曲线如下图.图.膜片弹簧工作点位置.膜片弹簧工作点位置的选择从膜片弹簧的弹性特性曲线图分析出，该曲线的拐点对应着膜片弹簧压平位置，而。新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点般取在凸点和拐点之间，且靠近或在点处，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。当分离时，膜片弹簧工作点从变到，为最大限度地减小踏板力，点应尽量靠近点。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。将求的的各代入各式可得如下数据点为离合器彻底分离点应略大于,取可求得点对应的相应的力.膜片弹簧的强度校核假设膜片弹簧在承载过程中其子午断面刚性地绕此断面上的中性点转动图.。断面在点沿圆周方向的切向应变为零，故该点的切向应力为零，点以外的点均存在切向应变和切向应力。现选定坐标于子午断面，使坐标原点位于中性点。则断面上任意点的切向应力为.式中，为自由状态时碟簧部分的圆锥底角为从自由状态起，碟簧子午断面的转角为中性点半径，。图.切向应力在子午断面的分布由式.可知，当定时，定的切向应力在坐标系中呈线性分布，当时有.分析表明，点的应力最高，通常只需计算点的应力来校核碟簧的强度。将点坐标和代入式.，可得点的应力为.令，可求出达到极大值时的转角.式.表明，点最大压应力发生在比碟簧压平位置再多转动个角度的位置处。当离合器彻底分离时，膜片弹簧子午断面的实际转角，计算时，应取如果,则取。在分离轴承推力的作用下，点还受弯曲应力，其值为.式中，为分离指数目为个分离指根部的宽度。考虑到弯曲应力是与切向压应力相互垂直的拉应力，根据最大切应力强度理论，点的当量应力为.将各数据代入相应各式可得.试验表明，裂纹首先在碟簧压应力最大的点产生，但此裂纹并不发展到损坏，且不明显影响碟簧的承载能力。继后，在点由于拉应力产生裂纹，这种裂纹是发展性的，直发展到使碟簧破坏。在实际设计中，当膜片弹簧材料采用时，通常应使不大于。该膜片弹簧满足要求，比较合适。膜片弹簧的结构尺寸和工作要求见零件图。.膜片弹簧材料及制造工艺国内膜片弹簧般采用或等优质高精度钢板材料。为了保证其硬度几何形状金相组织载荷特性和表面质量等要求，需进行系列热处理。为了提高膜片弹簧的承载能力，要对膜片弹簧进行强压处理，即沿其分离状态的工作方向，超过彻底分离点后继续施加过量位移，使其超过次，以产生定的塑性变形，从而使膜片弹簧的表面产生与使用状态的反方向的残余应力而达到强化的目的。般来说，经强压处理后，在同样的工作条件下，可提高膜片弹簧的疲劳寿命。另外，对膜片弹簧的凹面或双面进行喷丸处理，即以高速弹丸流喷射到默片弹簧表面，使表层产生塑性变形，从而形成定厚度的表面强化层，起到冷作硬化的作用，同样也可提高承载能力和疲劳强度。为了提高分离指的耐磨性，可对其端部进行高频淬火喷镀铬合金和镀镉或四氟乙烯。在膜片弹簧与压盘接触圆形处，为了防止由于拉应力的作用而产生裂纹，可对该处进行挤压处理，以消除应力源。膜片弹簧表面不应有毛刺裂纹划痕锈蚀等缺陷。碟簧部分硬度般为，分别指端硬度，在同片上同范围内的硬度差不大与个单位。碟簧部分应为均匀的回火屈氏和少量的索氏体。单面脱碳层的深度般不超过厚度的。膜片弹簧的内外半径公差般为和，厚度公差为.，初始底锥角公差为。膜片弹簧上下表面的表面粗糙度为.，底面的平面度般要求小于.。膜片弹簧处于接合状态时，其分离指端的相互高度差般要求小于。本设计选用膜片弹簧材料为，经高频淬火喷镀铬合金和镀铬处理，在膜片弹簧于压盘接触圆形出进行挤压处理，消除应力源。.本章小结膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单，紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。膜片弹簧是膜片弹簧离合器种至关重要的个零件，本章通过选择材料设计计算以及强度校核，得到符合本设计要求的膜片弹簧。结论现代汽车上最常用的是机械式传动系统，它是由发动机以及离合器变速器万向节传动轴主减速器差速器和驱动车轮的传动装置如半轴等部件组成。其中离合器是作为个独立的部件而存在的。离合器是种分离，接合装置，它在传动系统中起着传扭分离传动减振和过载保护多重功用，其品质攸关汽车的性能，对于使用工况复杂超载严重的中国汽车更是如此。载货汽车在汽车行业中应用较广泛，而离合器是载货汽车的个重要部件，其设计的成功与否决定着车辆的动力性平顺性经济性等多方面的设计要求。设计出结构简单工作可靠造价低廉的离合器，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发