膜片式离合器毕业设计说明书(编辑修改稿)

膜片式离合器毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

11调整环； 12传动杆 13中央弹簧； 14分离套筒； 15平衡盘； 16支撑销； 17压紧杠杆 15 四 离合器结构的选择 在设计离合器时，应根据车型的类别、使用要求、制造条件以及“三化”（即系列化、通用化、标准化）要求等，合理选择离合器的结构。 从动 盘数选择 单片离合器结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。 双片离合器与单片离合器相比，由于摩擦面数增加一倍，因而传递转矩的能力较大；在传递相同转矩的情况下，径向尺寸较小，踏板力较小，另外接合较为平顺。 但中间压盘通风散热不良，两片起步负载不均，因而容易烧坏摩擦片，分离也不够彻底。 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，以为主要用于行星齿轮变速器换档机构中。 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。 经 过对以上几种形式的比较和根据在大众轿车的性能要求，选取 单片离合器为大众轿车的离合器。 压紧弹簧和布置形式的选择 周置弹簧离合器的压紧弹簧均采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简单、制造容易，因此应用较为广泛。 此结构中弹簧压力直接作用于压盘上。 为了保证摩擦片上压力均匀，压紧弹簧的数目不应太少，要随摩擦片直径的增大而增多，而且应当是分离杠杆的倍数。 在某些重型汽车上，由于发动机最大转矩较大，所需压紧弹簧数目较多，可将压紧弹簧布置在两个同心圆周上。 压紧弹簧直接与压盘接触，易受热退火，且当发动机最大转速很高时，周置弹 簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧压紧力下降，离合器传递转矩的能力随之降低。 此外，弹簧靠到它的定位片面上，造成接触面部位严重磨损，甚至会出现弹簧断裂现象。 中央弹簧离合器采用一至两个圆柱螺旋弹簧或用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并且布置在离合器的中心，此结构轴向尺寸较大。 由于可选较大的杠杆比，因此可得到足够的压紧力，且有利于减小踏板力，使操纵轻便。 此外，压紧弹簧不与压盘直接接触，不会使弹簧受热退火，通过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力的调整。 16 斜置弹簧离合器的弹簧压力斜向作用在传动盘上，并通过压杆作用在压盘上。 这种结构的显著优点是在摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。 与上述两种离合器相比，具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点。 膜片弹簧离合器中的膜片弹簧是一种具有特殊结构的蝶形弹簧部分分离组成，它与其它形式的离合器相比具有以下一系列优点： 1）膜片弹簧具有较理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦片允许磨损范围内基本不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；对于圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降。 离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力；对于圆柱螺旋弹簧，压力则大大增加。 2）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。 3）高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱螺旋弹簧压紧力则明显下降。 4）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。 5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长。 6）平衡性好。 7）有利于大批量生产，降低制造成本。 但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材质和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产、中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。 近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步 完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。 因此，膜片弹簧离合器不仅在轿车上被大量采用，而且在轻、中、重型货车以及客车上被广泛采用。 膜片弹簧离合器，按分离时离合器盖总成的分离指处是承受压力或拉力，可分为推式和拉式两种。 压式膜片弹簧离合器是常见的一种结构。 膜片弹簧常用的几种支撑型式如图所示。 图 a是早期出现的一直在采用的结构。 当分离轴承与曲轴中心线不同心时，可引起铆钉的过度磨损。 提高铆钉硬度可减少磨损。 图 b，在铆钉上装硬度高的套筒和支撑圈，是提高耐磨性的结构措施，但使零件增多。 图 c 所示的结构中、取消了铆钉，原铆钉的作用 由离合器盖内边缘上伸出的多个小弯板代替，小弯板 17 从膜片弹 簧径向槽根部穿过，大大减少了离合器盖总成的零件数。 图 d中的结构，将铆钉的一端制成斜面，在离合器盖靠铆钉头的一端制成斜面，在离合器盖靠铆钉附近做成凸起，省去了两个支撑环。 拉式膜片弹簧离合器中，其膜片弹簧的安装方向与推式相反。 在接合时，膜片弹簧的大端支承在离合器盖上，而以中部压紧在压盘上。 将分离轴承向外拉离飞轮，即可实现分离。 与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有如下优点： 1） 由于取消了中间支承各零件，并只用一个或不用支承环，使其结构更简单、紧凑，零件数目 更少，质量更小。 2） 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。 3） 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。 4） 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。 拉式踏板力比推式一般约可减少25%30%。 5） 拉式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。 6） 使用寿命 更长。 但是，拉式膜片弹簧的分离指是与分离轴承套筒总成嵌装在一起的，需专门的分离轴承，结构复杂，安装和拆卸困难，且分离行程略比推式大些。 由于拉式膜片弹簧离合器综合性能优越，它已在一些汽车中得以应用 18 因此大众 Polo 选用拉式离合器。 从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力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。 为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。 为了使汽车 能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。 为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。 再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。 从动盘总成主要由摩擦片、从动片、和花键毂等组成。 从动盘对离合器工作性能影响很大，应满足如下设计要求： 1)转动惯量要尽可能小，以减小变速器换档齿轮间的冲击。 2)应具有轴向弹性，使离合器接合平稳，便于起步，而且使摩擦面压 力均匀 ,减小磨损。 为了使从动盘具有轴向弹性 ,常用的方法有 : 1)动盘上开“ T”形槽，外缘形成许多扇形，并将扇形部分压成依次向不同方向弯曲的波浪形。 两侧的摩擦片则分别铆在每相隔一个的扇形上。 “ T“形槽还可以减小由于摩擦发热而引起的从动片翘曲变形。 、 2)将扇形波形片的左、右凸起段分别与左、右侧摩擦片铆接。 由于波形片比从动片薄，故这种结构轴向弹性较好，转动惯量较小，适宜高速旋转。 3)利用阶段梯形铆钉的细段将成对波形片的左片铆在左侧摩擦片上，并交替地把右片铆在右侧摩擦片上。 这种结构弹性行程大，弹性特性较理想， 可使汽车起步极为平顺。 4)将靠近飞轮的左侧摩擦片直接铆合从动片上，只在靠近压盘侧的从动片铆在波形片，右侧摩擦片用铆钉与波形片铆合。 这种结构转动惯量大，但强度较高，传递转矩能力大。 离合器摩擦片在性能上应满足如下要求： 1)刚性系数较高且较稳定 ,工作温度、单位压力、转动速度的变化对其影响要小。 19 2)较高的机械强度与耐磨性。 3)密度要小 ,以减小从动盘转动惯量。 4)定性好，在高温下分离出的粘合剂少，无味，不易烧焦。 5)表面粗糙度好，不致刮伤飞轮和压盘表面。 6)应平顺而不产生“咬合”或“动”现象。 7)放后，摩擦面间不发生“粘着”现象。 离合器摩擦片所用的材料有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金属陶瓷摩擦材料。 石棉基摩擦材料具有摩擦因数较高 (大约 )、密度较小、制造容易、价格低等优点。 但它性能不够稳定，摩擦因数受工作温度、单位压力、滑磨速度的影响大，目前主要应用于中、轻型货车中。 由于石棉在生产和事业过程中对环境有污染，对人体有害，所以现在正以玻璃纤维、金属纤维等来替代是石棉纤维。 粉末冶金和属陶瓷摩擦材料具有传热性好、热稳定性与耐磨性好、摩擦因数较高且稳定、能承受的压力较高以及寿命较长等优 点，但价格较贵，密度较大，接合平顺性较差，主要用于重型汽车上。 摩擦片与从动片的连接方式有铆接和粘接两种。 铆接方式连接可靠，更换摩擦片方便，适宜从动片上装波形片，但其摩擦面积利用率小，使用寿命短。 粘接方式可增大实际摩擦面积，摩擦片厚度利用率高，具有较高的抗离心力和切向力的能力，但更换摩擦片困难，且使从动片难以装波形片，无轴向弹性，可靠性低。 花键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，一般取 倍的花键轴直径。 花键毂一般采用锻钢 (如 45钢 ,40Cr 等 )，表面和心部硬度一般再 2632HRC。 离合器盖设计 从动片要求质量轻，具有轴向弹性，硬度和平面度要求高。 材料常用中碳钢板如 50 钢或低碳钢板如 10钢，一般厚度为 ，表面硬度 3540HRC。 波形片一般采用 65Mn,厚度小于 1mm，硬度为 4046HRC，并经过表面发蓝处理。 对压盘结构设计要求： 1)压盘具有较大的质量以增大热容量、减小温升，防止其产生裂纹和破碎，有时可设置各种形状的散热肋和鼓风肋，以帮助散热通风。 中间压盘可铸出通风槽，也可采用传热系数较大的铝合金压盘。 2)压盘具有较大的刚度，使压紧力在摩擦面上的压力分布均匀并减小受热后 20 的翘曲变形，以免影响摩擦片的均匀压紧以及与离合器的彻底分离。 3)与飞轮应保持良好的对中，并要进行静平稳。 4)压盘的高度尺寸 (从承压点到摩擦面的距离 )公差要小。 压盘通常采用灰铸铁，一般采用 HT200， HT250， HT300，也有少数采用合金压铸件。 5 膜片弹簧离。