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轻型卡车离合器设计摘要用化标准化”的要求等,合理地选择离合器总成结构及有关组件结构。
.离合器设计所需数据发动机最大功率及转速发动机最大转矩及转速.整车总质量.装载质量主减速比.变速器低档传动比.轮胎型号结构设计从动盘数及干湿式的选择单片干式摩擦离合器结构简单,调整方便,轴向尺寸紧凑,分离彻底,从动件转动惯量小,散热性好,采用轴向有弹性的从动盘时也能接合平顺。
因此,广泛用于各级轿车及微轻中型客车与货车上,在发动机转矩不大于•的大型客车和重型货车上也有所推广。
当转矩更大时可采用双片离合器。
双片干式摩擦离合器与单片离合器相比,由于摩擦面增多使传递转矩的能力增大,接合也更平顺柔和在传递相同转矩的情况下,其径向尺寸较小,踏板力较小。
但轴向尺寸加大且结构复杂中间压盘的通风散热性差易引起过热而加快摩擦片的磨损甚至烧伤碎裂分离行程大,调整不当分离也不易彻底从动件转动惯量大易使换档困难等。
仅用于传递的转矩大且径向尺寸受到限制时。
多片离合器多为湿式,它有分离不彻底轴向尺寸和质量大等缺点,以往主要用于行星齿轮变速器换挡机构中。
但它具有接合平顺柔和摩擦表面温度较低磨损较小使用寿命长等优点,主要应用于重型牵引车和自卸车上。
本次设计为轻型卡车离合器设计,由于发动机的最大转矩为•,其小于•,故选用单片干式磨擦离合器作为本次设计对象。
压紧弹簧的结构型式及布置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,可提高使用寿命易于实现良好的通风散热,使用寿命长平衡性好有利于大批量生产,降低制造成本。
由于膜片弹簧离合器具有上述系列优点,并且制造膜片弹簧离合器的工艺水平在不断提高,因此这种离合器在轿车及微型轻型客车上得到广泛运用,而且正大力扩展到载货汽车和重型汽车上,国外已经设计出了传递转矩为•最大摩擦片外径达的膜片弹簧离合器系列,广泛用于轿车客车轻型和中型货车上。
甚至些总质量达的重型汽车也有采用膜片弹簧离合器的,但膜片弹簧的制造成本比圆柱螺旋弹簧要高。
另外,与推式相比,拉式膜片弹簧离合器具有许多优点由于取消了中间支承各零件,并只用个或不用支承环,使其结构更简单紧凑,零件数目更少,质量更小。
由于拉式膜片弹簧是以中部与压盘相压,因此在同样压盘尺寸条件下可采用直径较大的膜片弹簧,从而提高了压紧力与传递转矩的能力,而并不增大踏板力或在传递相同转矩时,可采用尺寸较小的结构。
在接合或分离状态下,离合器盖的变形量小,刚度大,故分离效率更高。
拉式的杠杆比大于推式杠杆比,且中间支承少,减少了摩擦损失,传动效率较高,使踏板操纵更轻便。
拉式踏板力比推式般约可减少。
拉式无论在接合状态或分离状态,膜片弹簧大端与离合器盖支承始终保持接触,在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。
使用寿命更长。
综上,根据本所设计离合器的已知系数和使用条件选取拉式膜片弹簧离合器比较合适。
膜片弹簧的支承形式图为拉式膜片弹簧的支承结构形式单支承环形式,将膜片弹簧大端支承在离合器盖中的支承环上,这种支承形式广泛应用于轿车和货车上。
图拉式膜片弹簧单支承形式.压盘的驱动方式压盘是离合器的主动部分,在传递发动机转矩时它和飞轮起带动从动盘转动,但这种连接应允许压盘在离合器分离过程中能自由的作轴向移动。
压盘与飞轮的连接方式或其驱动方式有凸块窗孔式传力销式键式以及弹性传动片式等。
凸块窗孔式是在单片离合器中曾长期采用的传统结构。
该结构是在压盘外缘铸出个凸块,装配时伸入离合器盖对应的长方形窗孔中,而离合器盖则与飞轮相连。
考虑到摩擦片磨损后压盘将向前移,因此凸块应突出窗孔以外。
其结构简单,但凸块与窗孔的配合处磨损后易使定心精度降低而失去平衡,且会产生冲击和噪声。
因此,在现代离合器中已很少采用,为弹性传动片所取代。
传力销式是双片离合器采用的传统结构,它是用沿圆周均匀分布的几个传力销将飞轮与中间压盘连接在起。
键式也是种压盘的驱动方式,包括键槽指销或键齿将压盘与飞轮相连接而又不影响分离时压盘的轴向移动。
上述的几种压盘驱动方式有个共同的缺点,即连接之间有间隙如凸块与窗孔之间的间隙约为.。
这样在传动时将产生冲击和噪声。
且随着接触部分磨损的增加,间隙将加大,引起更大的冲击和噪声,甚至可能导致凸块根部产生裂纹而造成零件的早期破坏。
另外,在离合器分离时,由于零件间的摩擦将降低离合器操纵部分的传动效率。
为了消除上述缺点,近年来广泛采用了弹性传动片的传力方式。
弹性传动片是由薄弹簧钢冲压而成,其端铆在离合器盖上,另端用螺钉固定在压盘上,且般用组每组片沿圆周切向布置以改善传动片的受力状况,这时,当发动机驱动时传动片受拉,当拖动发动机时传动片受压。
这种利用传动片驱动压盘的方式不紧消除了上述缺点,而且简化了结构,降低了对装配精度的要求且有利于压盘的定中。
故本次设计选用弹性传动片式驱动压盘。
分离轴承总成分离轴承总成由分离轴承分离套筒等组成。
分离轴承在工作时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。
离合器的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承两种。
前者适合于高速低轴向负荷,后者适合于相反情况。
目前国产的汽车中多使用角接触推力球轴承,采用全密封结构和高温铿基润滑脂,其端面形状与分离指舌尖部形状相配合,舌尖部为平面时采用球形端面,舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。
离合器的通风散热措施提高离合器工作性能的有效措施是借助于其通风散热系统
