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长城赛弗F1汽车的离合器设计论文.doc

长城赛弗F1汽车的离合器设计【6张图纸】【优秀】

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关键词：: 长城 f1 汽车离合器设计图纸优秀

资源描述：

长城赛弗F1汽车的离合器设计

38页 20000字数+说明书+任务书+开题报告+6张CAD图纸【详情如下】

3原创声明.doc

4摘要.doc

5论文目录.doc

从动盘.dwg

压盘.dwg

扭转减震器.dwg

摩擦片.dwg

离合器装配图.dwg

膜片弹簧.dwg

长城赛弗F1汽车的离合器设计开题报告.doc

长城赛弗F1汽车的离合器设计论文.doc

1论文封面.doc

2任务书.doc

1 绪论........................................................ (1)

　　1.1 课题研究的目的和意思....................................... (1)

　　1.2 国内外的研究现状和发展趋势................................. (1)

　　1.3 膜片弹簧离合器的结构及其优点............................... (3)

　　1.4 设计内容及要求............................................. (5)

2 离合器结构方案分析....................................... (6)

　　2.1 从动盘的选择............................................... (6)

　　2.2 压紧弹簧和布置形式的选择....................................(6)

　　2.3压盘的驱动形式.............................................. (7)

　　2.4离合器的通风散热............................................ (7)

　　2.5设计方案的确定.............................................. (8)

3 离合器主要参数的选择.................................... (8)

　　3.1 离合器基本性能关系式....................................... (8)

　　3.2 后备系数的选择............................................. (9)

　　3.3 摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t...................... (10)

　　3.4 单位压力.................................................(10)

　　3.5摩擦片外径的确定及校核..................................... (11)

4 主动部分设计............................................. (13)

　　4.1 压盘设计.................................................. (13)

　　4.2 离合器盖设计.............................................. (15)

　　4.3 传动片设计................................................ (15)

5 从动盘总成设计........................................... (18)

　　5.1 从动盘结构介绍............................................ (18)

　　5.2 摩擦片设计................................................ (18)

　　5.3 从动盘毂设计.............................................. (19)

　　5.4 从动片设计................................................ (21)

　　5.5扭转减振器设计............................................. (21)

6 膜片弹簧设计............................................. (26)

　　6.1 膜片弹簧的概念............................................ (26)

　　6.2 膜片弹簧的弹性特性........................................ (26)

　　6.3 膜片弹簧的强度计算........................................ (29)

　6.4 膜片弹簧基本参数的选择.................................... (30)

　6.5膜片弹簧材料及制造工艺.....................................(32)

　结论........................................................ (33)

　参考文献..................................................... (34)

　致谢.......................................................... (35)

摘要：离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。

　　　本文根据选定的发动机容量与汽车的相关参数，进行设计，确定了以推式膜片弹簧离合器作为设计目标。根据推式膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，采用系统化设计方法，把离合器分为主动部分、从动部分、操纵机构。通过对各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较，确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数，离合器容量参数，离合器后备系数β的确定，单位压力P的确定，摩擦片外径D的确定。并进行了总成设计主要为：减震从动盘设计，压盘设计，离合器盖设计和膜片弹簧的设计。

关键字：膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器摩擦片减震盘

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　膜片弹簧离合器与其他形式离合器相比，具有一系列优点：

　　　(1)膜片弹簧离合器具有较理想的非线性弹性特性；

　　　(2)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；

　　　(3)高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；

　　　(4)膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；

　　　(5)易于实现良好的通风散热，使用寿命长；

　　　(6)膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。

1.4设计内容及要求

设计条件：发动机最大转矩为190Nm，摩擦系数为0.3，后备系数为2.0，离合器摩擦片外径为250mm,内径为155mm。

　　分析汽车离合器的作用和工作原理，熟悉离合器各个组成部分之间的连接关系，设计一款汽车的离合器。采用膜片式弹簧离合器设计，要求完成主动部分设计（包括压盘设计、离合器盖设计、传动片设计）、从动盘总成设计以及膜片弹簧设计，并完成离合器装配图和零件图。

为了保证离合器具有良好的工作性能，对汽车离合器设计提出如下基本　　　求：

　　　(1)在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备。

　　　(2)接合时要平顺柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击。

　　　(3)分离时要迅速、彻底。

　　　(4)离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。

　　　(5)应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。

　　　(6)应使传动系避免扭转共振，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。

　　　(7)操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

　　　(8)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，以保

　　　(9)应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、寿命长。

　　　(10)结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。

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内容简介：: 毕业设计（论文）题目：长城赛弗F1汽车的离合器设计学院：航空制造工程专业名称：机械设计及其自动化班级学号： 08031636学生姓名：葛毅指导教师：于斐二O一二年六月毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：长城赛弗F1汽车的离合器设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：设计条件：发动机最大转矩：190Nm 摩擦系数：0.3 后备系数：2.0离合器摩擦片外径：250mm设计技术要求：采用膜片弹簧离合器设计，要求完成主动部分设计（包括压盘设计、离合器盖设计、传动片设计）、从动盘总成设计以及膜片弹簧设计，并完成离合器装配图和零件图。III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1. 搜集有关资料，撰写开题报告 2.202.24 1周2. 相关外文文献资料的阅读与翻译（6000字符以上） 2.273.9 2周3. 主动部分设计 3.123.30 3周4. 从动盘总成设计、膜片弹簧设计 4.24.20 3周5. 绘制总装图和零件图 4.235.18 4周6. 撰写毕业论文 5.216.8 3周7. 答辩准备及毕业答辩 6.116.15 1周、主要参考资料：1 徐石安，江发潮.汽车离合器M.清华大学出版社,2005,2.2 浦定真.膜片弹簧离合器的设计与研究J.汽车技术,2006,6.3 林世裕主编.膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造M.东北大学,2005.4 程汉应.汽车离合器摩擦片数量选择及其参数优化设计J.汽车工程,2001,7.5Ahern,Kathy,Manathung,Catherine.Clutch-StaringStalleDResearchStuDets.InnovativeHigherEDucation.2004.6LiuWeixin,GePing,LiWei.OptimalDesignTorsionalDampersinAutomobileClutch.ProceeDingsoftheInternationalConferenceonCADofMachinery.2001. 航空制造工程学院机械设计制造及其自动化专业 080316 班学生（签名）：日期：自 2012 年 2 月 20 日至 2012 年 6 月 15 日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：机械设计制造及其自动化系（室）主任（签名）：附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：日期：导师签名：日期：长城赛弗F1汽车的离合器设计学生姓名：葛毅班级：080316指导老师：于斐摘要：离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。本文根据选定的发动机容量与汽车的相关参数，进行设计，确定了以推式膜片弹簧离合器作为设计目标。根据推式膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，采用系统化设计方法，把离合器分为主动部分、从动部分、操纵机构。通过对各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较，确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数，离合器容量参数，离合器后备系数的确定，单位压力P的确定，摩擦片外径D的确定。并进行了总成设计主要为：减震从动盘设计，压盘设计，离合器盖设计和膜片弹簧的设计。关键字：膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器摩擦片减震盘指导老师签名：Clutch design of Changcheng saifo F1carStudent name :Ge Yi Class: 080316Supervisor: Yu FeiAbstract: Clutch is an important component in the automotive transmission. Main function is to cut off the engine and the realization of the power from the transmission to ensure a smooth start and prevent transmission from overload.Diaphragm spring clutch in car in recent years，widely used as a vehicle clutch.Its large capacity ，stable torque and easy operation, good balance, but also mass production for which research has become increasingly important. This design specification describes in detail the diaphragm spring clutch light vehicle structure, parameter selection and calculation Based on the selected engine capacity and vehicle-related parameters, design, determined to push-type diaphragm spring clutch as a design goal。Push-type diaphragm spring clutch according to the principle and application requirements, the use of systematic design method is divided into active part of the clutch, the driven part of the control mechanism. Through the design of various parts of the principle of interpretation and the advantages and disadvantages compared to determine the relevant part of the basic structure and components of the manufacturing materials. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system design steps and requirements, mainly for the following work: select the relevant design parameters, clutch size parameters, the determination of clutch back coefficient , the determination of unit pressure P, the determination of friction plate diameter D. And were designed primarily for assembly: shock driven plate design, the design pressure plate, clutch cover design and the design of the diaphragm spring.Key words: clutch diaphragm springs friction plate driven plate pressure plate.Signature of Supervisor: 目录1 绪论. (1)1.1 课题研究的目的和意思. (1)1.2 国内外的研究现状和发展趋势. (1) 1.3 膜片弹簧离合器的结构及其优点. (3)1.4 设计内容及要求. (5)2 离合器结构方案分析. (6)2.1 从动盘的选择. (6)2.2 压紧弹簧和布置形式的选择.(6)2.3压盘的驱动形式. (7)2.4离合器的通风散热. (7)2.5设计方案的确定. (8)3 离合器主要参数的选择. (8)3.1 离合器基本性能关系式. (8)3.2 后备系数的选择. (9)3.3 摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙t. (10)3.4 单位压力.(10)3.5摩擦片外径的确定及校核. (11)4 主动部分设计. (13)4.1 压盘设计. (13)4.2 离合器盖设计. (15)4.3 传动片设计. (15)5 从动盘总成设计. (18)5.1 从动盘结构介绍. (18)5.2 摩擦片设计. (18)5.3 从动盘毂设计. (19)5.4 从动片设计. (21)5.5扭转减振器设计. (21)6 膜片弹簧设计. (26)6.1 膜片弹簧的概念. (26)6.2 膜片弹簧的弹性特性. (26)6.3 膜片弹簧的强度计算. (29)6.4 膜片弹簧基本参数的选择. (30) 6.5膜片弹簧材料及制造工艺.(32)结论. (33)参考文献. (34)致谢. (35)一、选题的依据及意义：在科学技术飞速发展的今天，任何一项新技术的产生都是各种技术互相渗透的结果。机电一体化是一种复合化技术，它是机械技术和微电子技术、信息技术相互渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。机电一体化的实体部分是机械技术及电子技术，又通过信息技术把两者有机的结合在一起，从而构成功能更为先进的产品，按照系统分析的观点，机电一体化就是把机械部分和电子部分各作为一个环节统一在一个“系统”之中。为了使系统运行达最优化，应该是构成系统的所有硬件采取最佳组合方式，为了强化机电一体化产品的功能从系统观点出发把机械部分和电子部分融合在一起进行通盘考虑，决定那些采用机械技术，那些采用电子技术，并通过信息传输与处理把两者有机组合。因此，从某种意义上来说，机电一体化技术是系统工程学在机械、电子领域的应用，而机电一体化则显示出它的应用效果。20世纪80年代中期，汽车离合器在国外得以迅速发展，普及率愈来愈高，发动机排量在ZL以下的轿车也大量装备离合器，而且不少车型都把它作为标准配置推出。汽车离合器在我国一直是处于十分落后状态，除了70年代长春第一汽车制造厂曾为红旗牌轿车配置了汽车离合器之后，将近二十多年来，国产轿车从未出现过汽车离合器总成。自从20世纪80年代以来，国外大量的现代轿车进人我国市场，特别在一些国际化大都市，装备有汽车离合器的进口轿车迅速增长。随着我国改革开放的进一步深入，国家对汽车工业的投资规模日益扩大，国内外汽车生产企业对高质量、高水平、高效率的汽车离合器的需求越来越迫切。随着国内汽车市场的发育成长，汽车离合器产品型谱逐步细化，产品的针对性越来越强，因此在保证现有汽车离合器生产和改进的同时，要充分认识到加入WTO后良好的合作开发机遇，取长补短，同时更应认识到供方、买方、替代者、产品竞争者的巨大压力。要紧跟重型商用车行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势，要紧跟客车低地板化、绿色环保化、城市公交大型化的发展方向，开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的汽车离合器。二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：汽车是作为一种交通工具而产生的，但是汽车发展到今天已经不能把它理解为单纯的“行”的手段。因为“汽车化”改变了当代世界的面貌，它已经成为当代物质文明与进步的象征及文明形态的一种代表。人类社会及人民生活的“汽车化”，大大地扩大了人们日常生活的活动范围，扩大并加速了地区间、国际间的交往，成倍地提高了人们外出办事的效率，极大地加速了人们的活动节奏，促进了世界经济的大发展与人类的快速进步，开创了现代“汽车社会”这样一个崭新的时代。随着社会节奏的加速以及人们生活水平的提高，对汽车来说，人们要求它有自重轻、行使速度高、加速性能好、使用于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点。为了满足汽车各种行使的需求，在汽车上要需要有一套复杂的传动系统。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。其中离合器是作为一个独立的部件而存在的。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。随着汽车发动机转速和功率的不断提高、汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结果发展，传统的操作形式正向自动操作形式发展。因此，提高离合器的可靠性和使用寿命，适应高转速，增加传递转矩的能力和简化操作，已成为离合器的发展趋势。国内外研究动态与发展趋势：现代汽车工业具有世界性，是开发型的综合工业，竞争也越来越激烈。我国自1953年创建第一汽车制造厂至今，已有130多家汽车制造厂，700多家汽车改装厂。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对汽车的使用功能不断提出新的要求。目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构在采用离合器的传动系统中，早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。锥形摩擦离合器传递扭矩的能力，比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。但是，其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。而且这种离合器在接合时也不够柔和，容易卡住。次后，在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住（尤其是在冷天油液变浓时更容易发生），导致分离不彻底，造成换挡困难。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。但因片数较多，从动部分的转动惯量较大，还是感到换挡不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，易引起过热，加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小，散热性好，结构简单，调整方便，尺寸紧凑，分离彻底等优点。而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。因此，它得到了极为广泛的应用。如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。次外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过 93）。因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。此外，对离合器的使用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋势。三、研究内容及实验方案：分析汽车离合器的作用和工作原理，熟悉离合器各个组成部分之间的连接关系，设计一款汽车的离合器。采用膜片式弹簧离合器设计，要求完成主动部分设计（包括压盘设计、离合器盖设计、传动片设计）、从动盘总成设计以及膜片弹簧设计，并完成离合器装配图和零件图。四、目标、主要特色及工作进度（1）目标、特色通过本次毕业设计，不仅可以巩固所学的理论知识，还可以培养运用所学专业理论知识的能力，更重要的是还可以让自己的知识面有一定的拓展，是一次很好的理论和实践相结合的锻炼机会。让自己有能力完成一个零件的设计。本次设计的是离合器，离合器运用广泛，具有代表性，充分联系生产实践，所以此次设计对即将毕业的大学生来说是一次挑战，更是一次学习的机会。（2）工作进度：1. 搜集有关资料，撰写开题报告 2.202.24 1周2. 相关外文文献资料的阅读与翻译（6000字符以上） 2.273.9 2周3. 主动部分设计 3.123.30 3周4. 从动盘总成设计、膜片弹簧设计 4.24.20 3周5. 绘制总装图和零件图 4.235.18 4周6. 撰写毕业论文 5.216.8 3周7. 答辩准备及毕业答辩 6.116.15 1周五、参考文献1 徐石安，江发潮.汽车离合器M.清华大学出版社,2005,2.2 浦定真.膜片弹簧离合器的设计与研究J.汽车技术,2006,6.3 林世裕.膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造M.东北大学,2005.4 程汉应.汽车离合器摩擦片数量选择及其参数优化设计J.汽车工程,2001,7.5刘涛.汽车设计M.北京大学出版社,2008.6Ahern,Kathy,Manathung,Catherine.Clutch-StaringStalleDResearchStuDets.InnovativeHigherEDucation.2004.7LiuWeixin,GePing,LiWei.OptimalDesignTorsionalDampersinAutomobileClutch.ProceeDingsoftheInternationalConferenceonCADofMachinery.2001.南昌航空大学士学位论文长城赛弗F1汽车的离合器设计摘要：离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。本文根据选定的发动机容量与汽车的相关参数，进行设计，确定了以推式膜片弹簧离合器作为设计目标。根据推式膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，采用系统化设计方法，把离合器分为主动部分、从动部分、操纵机构。通过对各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较，确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数，离合器容量参数，离合器后备系数的确定，单位压力P的确定，摩擦片外径D的确定。并进行了总成设计主要为：减震从动盘设计，压盘设计，离合器盖设计和膜片弹簧的设计。关键字：膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器摩擦片减震盘指导老师签名：Clutch design of Changcheng saifo F1carAbstract: Clutch is an important component in the automotive transmission. Main function is to cut off the engine and the realization of the power from the transmission to ensure a smooth start and prevent transmission from overload.Diaphragm spring clutch in car in recent years，widely used as a vehicle clutch.Its large capacity ，stable torque and easy operation, good balance, but also mass production for which research has become increasingly important. This design specification describes in detail the diaphragm spring clutch light vehicle structure, parameter selection and calculation Based on the selected engine capacity and vehicle-related parameters, design, determined to push-type diaphragm spring clutch as a design goal。Push-type diaphragm spring clutch according to the principle and application requirements, the use of systematic design method is divided into active part of the clutch, the driven part of the control mechanism. Through the design of various parts of the principle of interpretation and the advantages and disadvantages compared to determine the relevant part of the basic structure and components of the manufacturing materials. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system design steps and requirements, mainly for the following work: select the relevant design parameters, clutch size parameters, the determination of clutch back coefficient , the determination of unit pressure P, the determination of friction plate diameter D. And were designed primarily for assembly: shock driven plate design, the design pressure plate, clutch cover design and the design of the diaphragm spring.Key words: clutch diaphragm springs friction plate driven plate pressure plate.Signature of Supervisor: 目录1 绪论. (1)1.1 课题研究的目的和意思. (1)1.2 国内外的研究现状和发展趋势. (1) 1.3 膜片弹簧离合器的结构及其优点. (3)1.4 设计内容及要求. (5)2 离合器结构方案分析. (6)2.1 从动盘的选择. (6)2.2 压紧弹簧和布置形式的选择.(6)2.3压盘的驱动形式. (7)2.4离合器的通风散热. (7)2.5设计方案的确定. (8)3 离合器主要参数的选择. (8)3.1 离合器基本性能关系式. (8)3.2 后备系数的选择. (9)3.3 摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙t. (10)3.4 单位压力.(10)3.5摩擦片外径的确定及校核. (11)4 主动部分设计. (13)4.1 压盘设计. (13)4.2 离合器盖设计. (15)4.3 传动片设计. (15)5 从动盘总成设计. (18)5.1 从动盘结构介绍. (18)5.2 摩擦片设计. (18)5.3 从动盘毂设计. (19)5.4 从动片设计. (21)5.5扭转减振器设计. (21)6 膜片弹簧设计. (26)6.1 膜片弹簧的概念. (26)6.2 膜片弹簧的弹性特性. (26)6.3 膜片弹簧的强度计算. (29)6.4 膜片弹簧基本参数的选择. (30) 6.5膜片弹簧材料及制造工艺.(32)结论. (33)参考文献. (34)致谢. (35)1绪论11课题研究的目的和意义20世纪80年代中期，汽车离合器在国外得以迅速发展，普及率愈来愈高，发动机排量在ZL以下的轿车也大量装备离合器，而且不少车型都把它作为标准配置推出。汽车离合器在我国一直是处于十分落后状态，除了70年代长春第一汽车制造厂曾为红旗牌轿车配置了汽车离合器之后，将近二十多年来，国产轿车从未出现过汽车离合器总成。自从20世纪80年代以来，国外大量的现代轿车进人我国市场，特别在一些国际化大都市，装备有汽车离合器的进口轿车迅速增长。随着我国改革开放的进一步深入，国家对汽车工业的投资规模日益扩大，国内外汽车生产企业对高质量、高水平、高效率的汽车离合器的需求越来越迫切。随着国内汽车市场的发育成长，汽车离合器产品型谱逐步细化，产品的针对性越来越强，因此在保证现有汽车离合器生产和改进的同时，要充分认识到加入WTO后良好的合作开发机遇，取长补短，同时更应认识到供方、买方、替代者、产品竞争者的巨大压力。要紧跟重型商用车行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势，要紧跟客车低地板化、绿色环保化、城市公交大型化的发展方向，开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的汽车离合器。1.2国内外的研究现状和发展趋势汽车是作为一种交通工具而产生的，但是汽车发展到今天已经不能把它理解为单纯的“行”的手段。因为“汽车化”改变了当代世界的面貌，它已经成为当代物质文明与进步的象征及文明形态的一种代表。人类社会及人民生活的“汽车化”，大大地扩大了人们日常生活的活动范围，扩大并加速了地区间、国际间的交往，成倍地提高了人们外出办事的效率，极大地加速了人们的活动节奏，促进了世界经济的大发展与人类的快速进步，开创了现代“汽车社会”这样一个崭新的时代。随着社会节奏的加速以及人们生活水平的提高，对汽车来说，人们要求它有自重轻、行使速度高、加速性能好、使用于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点。为了满足汽车各种行使的需求，在汽车上要需要有一套复杂的传动系统。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。其中离合器是作为一个独立的部件而存在的。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。随着汽车发动机转速和功率的不断提高、汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结果发展，传统的操作形式正向自动操作形式发展。因此，提高离合器的可靠性和使用寿命，适应高转速，增加传递转矩的能力和简化操作，已成为离合器的发展趋势。现代汽车工业具有世界性，是开发型的综合工业，竞争也越来越激烈。我国自1953年创建第一汽车制造厂至今，已有130多家汽车制造厂，700多家汽车改装厂。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对汽车的使用功能不断提出新的要求。目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构在采用离合器的传动系统中，早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。锥形摩擦离合器传递扭矩的能力，比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。但是，其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。而且这种离合器在接合时也不够柔和，容易卡住。此后，在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住（尤其是在冷天油液变浓时更容易发生），导致分离不彻底，造成换挡困难。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。但因片数较多，从动部分的转动惯量较大，还是感到换挡不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，易引起过热，加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小，散热性好，结构简单，调整方便，尺寸紧凑，分离彻底等优点。而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。因此，它得到了极为广泛的应用。如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。次外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过 93）。因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。此外，对离合器的使用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋势。1.3膜片弹簧离合器的结构及其优点1.3.1膜片弹簧离合器的结构膜片弹簧离合总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。(1)离合器盖离合器盖一般为120或90旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮联结在一起。离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构件，压紧弹簧的压紧力最终都要由它来承受。(2)膜片弹簧膜片弹簧是离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径向槽，在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔，可以穿过支承铆钉，这部分称之为分离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分形状像一个无底宽边碟子，其截面为截圆锥形，称之为碟簧部分。(3)压盘压盘的结构一般是环形盘状铸件，离合器通过压盘与发动机紧密相连。压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台，最外缘均布有三个或四个传力凸耳。(4)传动片离合器接合时，飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动，并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动；在离合器分离时，压盘相对于离合器盖作自由轴向移动，使从动盘松开。这些动作均由传动片完成。传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，一般采用周向布置。在离合器接合时，离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转；在离合器分离时，可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。(5)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。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。1.3.2膜片弹簧离合器的工作原理由图1.1可知，离合器盖1与发动机飞轮用螺栓紧固在一起，当膜片弹簧3被预加压紧，离合器处于接合位置时，由于膜片弹簧大端对压盘5的压紧力，使得压盘与从动盘6摩擦片之间产生摩擦力。当离合器盖总成随飞轮转动时(构成离合器主动部分)，就通过摩擦片上的摩擦转矩带动从动盘总成和变速器一起转动以传递发动机动力（1）接合位置（2）分离位置图1.1膜片弹簧离合器的工作原理图1-离合器盖 2-铆钉 3-膜片弹簧 4-支撑环 5-压盘6-摩擦片 7-分离轴承总成 8-离合器踏板 9-输出轴要分离离合器时，将离合器踏板8踏下，通过操纵机构，使分离轴承总成7前移推动膜片弹簧分离指，使膜片弹簧呈反锥形变形，其大端离开压盘，压盘在传动片的弹力作用下离开摩擦片，使从动盘总成处于分离位置，切断了发动机动力的传递。1.3.3膜片弹簧离合器的优点膜片弹簧离合器与其他形式离合器相比，具有一系列优点：(1)膜片弹簧离合器具有较理想的非线性弹性特性；(2)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；(3)高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；(4)膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；(5)易于实现良好的通风散热，使用寿命长；(6)膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。1.4设计内容及要求设计条件：发动机最大转矩为190Nm，摩擦系数为0.3，后备系数为2.0，离合器摩擦片外径为250mm,内径为155mm。分析汽车离合器的作用和工作原理，熟悉离合器各个组成部分之间的连接关系，设计一款汽车的离合器。采用膜片式弹簧离合器设计，要求完成主动部分设计（包括压盘设计、离合器盖设计、传动片设计）、从动盘总成设计以及膜片弹簧设计，并完成离合器装配图和零件图。为了保证离合器具有良好的工作性能，对汽车离合器设计提出如下基本要求：(1)在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备。(2)接合时要平顺柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击。(3)分离时要迅速、彻底。(4)离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。(5)应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。(6)应使传动系避免扭转共振，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。(7)操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。(8)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，以保(9)应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、寿命长。(10)结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。2 离合器结构方案分析2.1 从动盘的选择对轿车和轻型、微型货车而言，发动机的最大转矩一般不大。在布置尺寸允许的条件下，离合器通常只设有一片从动盘。单片离合器结构简单，尺寸紧凑，散热良好，用时能保证分离彻底、接合平顺。因此，广泛用与各级轿车及微、轻、中型客车与货车上，在发动机转矩不大于1000 N.m的大型客车和货车上也有所推广。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。设计时在结构上必须采取相应的措施。这种结构一般用在传递转矩较大且径向尺寸受到限制的场合。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。本次设计为轿车膜片弹簧离合器的设计，设计原始数据为：发动机的最大转矩 T=190Nm，其小于1000 N.m，故选用单片磨擦离合器作为本次设计对象。2.2 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，弹簧靠到它的定位面上，造成接触部位严重磨损，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。这种结构多用于重型汽车上。斜置弹簧离合器的弹簧压力斜向作用在传力盘上，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。此结构在重型汽车上已有采用。膜片弹簧离合器（图2-3）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也被广泛采用。综上，本次设计的轿车离合器应选择推式膜片弹簧离合器2.3 压盘的驱动形式压盘的驱动方式主要有凸块一窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动片式多种。前三种的共同缺点是在联接件之间都有间隙，在驱动中将产生冲击和噪声，而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器传动效率。传动片式是近年来广泛采用的结构，沿周向布置的三组或四组钢带传动片两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，传动片的弹性允许其作轴向移动。当发动机驱动时，钢带受拉；当拖动发动机时，钢带受压。此结构中压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，使用可靠，寿命长。但反向承载能力差，汽车反拖时易折断传动片，故对材料要求较高，一般采用高碳钢。使用弹性传动片的方式不仅消除了前三种的缺点，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，固选用弹性传动片式驱动压盘。2.4 离合器的通风散热试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超过C时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器盘，工作表面的瞬时温度一般在C以下。在特别频繁的使用下，压盘表面的瞬时温度有可能达到。过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂，为使摩擦表面温度不致过高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要求散热通风好。改善离合器散热通风结构的措施有：在压盘上设散热筋，或鼓风筋；在离合器中间压盘内铸通风槽；将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风；在离合器外壳内装导流罩。膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果，故不需作另外设置。2.5 设计方案的确定本设计采用单片膜片弹簧离合器。本采用的摩擦式离合器是因为其结构简单，可靠性强，维修方便，目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器，用于需要传递较大转矩的离合器，而该车型不在此列。采用膜片弹簧离合器是因为膜片弹簧离合器具有很多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此可设计成当摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的，因此其压力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。由于膜片弹簧离合器具有上述一系列的优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断地提高，因而这种离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用，而且逐渐扩展到载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是一位其结构简单，调整方便。压盘驱动方式采用传动片式是因为其没有太明显的缺点且简化了结构，降低了装配要求又有利于压盘定中。拉式膜片弹簧离合器虽然有很多优点，但由于受到分离轴承的机构设计、拆装复杂等因素的困扰，因此在许多场合还是宁愿选用推式的结构型式。综上本次设计选择单片推式膜片弹簧离合器。3 离合器主要参数的选择3.1离合器基本性能关系式摩擦片或从动盘的外径是离合器的重要参数，它对离合器的轮廓尺寸有决定性的影响，并根据离合器能全部传递发动机的最大转矩来选择。为了能可靠地传递发动机最大转矩，离合器的静摩擦力矩应大于发动机最大转矩，而离合器传递的摩擦力矩又决定于其摩擦面数Z、摩擦系数f、作用在摩擦面上的总压紧力P与摩擦片平均摩擦半径Rm，公式由参考文献1可得，即（3.1）（3.2）（3.3）式中：离合器的后备系数，见下表3-1。摩擦系数，计算时一般取0.3。该车型发动机最大转矩为190Nm，取摩擦系数为0.3，可得离合器的静摩擦力矩=1902=380Nm有了上面的关系式，对于一定的离合器结构而言，只要合理选择其中的参数，D，并能满足上面两式中的一个，就可以事先估算出所涉及（或选用）的离合器是否合适。表3-1后备系数表车型轿车、轻型货车中、重型货车越野车、牵引车后备系数1.301.751.602.252.03.53.2后备系数的选择后备系数是离合器设计时用到的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时，应考虑以下几点：（1)摩擦片在使用磨损后，离合器还应能可靠地传递发动机最大转矩。（2)要防止离合器滑磨过大。（3)要能防止传动系过载。显然，为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大，不宜选取太小；为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，又不宜选取太大；当发动机后备功率较大、使用条件较好时，可选取小些；当使用条件恶劣，需要拖带挂车时，为提高起步能力、减少离合器滑磨，应选取大些；货车总质量越大，也应选得越大；采用柴油机时，由于工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的值应比汽油机大些；发动机缸数越多，转矩波动越小，可选取小些；膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定，选取的值可比螺旋弹簧离合器小些；双片离合器的值应大于单片离合器。离合器的后备系数，选择时应考虑摩擦片磨损后仍能传递及避免起步时滑磨时间过长；同时应考虑防止传动系过载及操纵轻便等。后备系数推荐表如下：本设计是基于长城赛弗F1汽车的离合器设计，该车型属于越野车类型，故选择本次设计的后背系数在2.03.5之间选择。因为该车型为城市越野车，不需要太大的后备系数，取=2.0。3.3摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙t摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。摩擦片的材料主要有石棉基材料、粉末冶金材料和金属陶瓷材料等。石棉基材料的摩擦因数f受工作温度、单位压力和滑磨速度的影响较大，而粉末冶金材料和金属陶瓷材料的摩擦因数f较大且稳定。各种摩擦材料的摩擦因数f的取值范围见表3-2。表3-2 摩擦材料的摩擦因数f的取值范围摩擦材料摩擦因数石棉基材料模压0.200.25编织0.250.35粉末冶金材料铜基0.250.35铁基0.350.50金属陶瓷材料0.4本次设计取f = 0.30 。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。本次设计取单片离合器 Z = 2 。离合器间隙t是指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全结合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。该间隙t一般为34mm 。本次设计取t =3 mm 。3.4单位压力单位压力对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件，发动机后备功率大小，摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。离合器使用频繁，发动机后备系数较小时，加应取小些；当摩擦片外径较大时，为了降低摩擦片外缘处的热负荷，应取小些；后备系数较大时，可适当增大。当摩擦片采用不同的材料时，取值范围见表3-3。表3-3摩擦片单位压力的取值范围摩擦片材料单位压力p/Mpa石棉基材料模压0.150.25编织0.250.35粉末冶金材料铜基0.350.50铁基金属陶瓷材料0.701.50本次设计取单位压力的值为0.30MPa 。根据式（3.3），公式有参考文献2,3可以得出，得出p = 0.25MPa单位压力在容许的范围之内，认为所选的离合器尺寸和参数合适。 3.5摩擦片外径的确定及校核3.5.1 摩擦片外径D、内径d和厚度h摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。当离合器结构形式及摩擦片材料已选定，发动机最大转矩已知，适当选取后备系数和单位压力p，可估算出摩擦片外径。1）摩擦片外径D(mm)也可根据发动机最大转矩(Nm)按如下经验公式，见参考文献2, （3.4）式中，为直径系数;取值范围见表3-4。由选车型得=190Nm， =17。将各参数值代入式(3-1)后计算得D=234.3m。表3-4直径系数的取值范围车型直径系数乘用车14.6最大总质量1.8-14.0t的商用车16.018.5（单片离合器）13.515.0（双片离合器）最大总质量大于14.0t的商用车22.524.0根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据下表3-5。表3-5 离合器摩擦片尺寸系列和参数（即GB1457-74）外径D/mm160180200225250280300325350外径d/mm110125140150155165175190195厚度h/mm3.53.54C=d/D0.6870.6940.7000.6670.5890.5830.5850.5570.5401- C30.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.827单位面积F/cm3106132160221302402466546678根据摩擦片相关标准尺寸得出：外径D=250mm，内径d=155mm，厚度h=3.5mm，单位面积F=302cm33.5.3摩擦片的校核（1）摩擦片外径D的选取应使最大圆周速度不能超过65-70m/s 即 = /60D65-70m/s = 36m/s 满足要求（2）为反映离合器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应力。即 Z为摩擦面数（3.5） =0.003MPa表3-6按下表取值离合器规格D/mm210210-250250-325325/0.280.300.350.40 由表3-6可知其满足要求。4 主动部分设计4.1压盘设计 4.1.1压盘参数的选择和校核压盘形状较复杂，压盘的设计包括传力方式的选择及其几何尺寸的确定两个方面。 (1）压盘的传力方式的选择压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动盘转动，所以它必须和飞轮连接在一起，但这种连接应允许压盘在离合器的分离过程中能自由的沿轴向移动。采用传动片式的传力方式，由弹簧钢带制成的传动片一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上，为了改善传动片的受力情况，它一般都是沿圆周布置。(2）压盘几何尺寸的确定确定了摩擦片内外径，与摩擦片相接合的压盘的内外径也就确定下来了。选择压盘厚度为16mm，外径287mm，内径153mm。因此压盘几何尺寸归结为确定它的厚度，压盘厚度的确定主要依据以下两点：压盘应具有足够的质量在离合器的接合过程中，由于滑磨的存在，每接合一次的过程中都要产生大量的热，而每次接合的时间又短(大约3s左右)，因此热量根本来不及全部传到周围空气中去，必然导致摩擦副的温升。在使用频繁和艰难条件下工作的离合器，这种温升就更为严重。它不仅会引起摩擦片摩擦系数下降，加剧磨损，严重时甚至会引起摩擦片和压盘的烧损。由于用石棉(或其他有机物)材料制成的摩擦片导热很差，在滑磨过程中所产生的热主要有飞轮和压盘等零件吸收，为了使每次接合时的温升不致过高，故要求压盘具有足够大的质量来吸收热量。压盘应具有较大的刚度压盘应具有足够大的刚度和合理的结构形状，以保证在受热的情况下不致因产生翘曲变形而影响离合器的彻底分离和摩擦片的均匀压紧。鉴于以上两个原因，压盘一般都做的比较厚(一般不小于10mm)，而且在内缘做成一定锥度以弥补压盘因受热变形后内缘的凸起。此外，压盘的结构设计还应注意加强通风冷却，如双片离合器的中间压盘体内开有许多径向通风孔，近年来这种结构也开始在单片离合器的压盘中采用。在该设计中，初步确定该离合器的压盘的厚度为16mm。压盘设计时，在初步确定压盘厚度以后，应校核离合器接合一次时的温升，它不应超过810。若温升过高，可适当增加压盘的厚度。校核计算公式，由参考文献4得出：t = （4-1）式中，t为压盘温升()，不超过810；c为压盘的比热容，铸铁：c=481.4 J/(kg)；m为压盘质量(kg)；为传到压盘的热量所占的比例，对单片离合器压盘：=0.5，对双片离合器压盘：=0.25，中间压盘：=0.5。其中压盘质量：（4-2）整备质量ma=1665kg，滚动半径R=0.306m，汽车起步时发动机转速ne=2000r/min，主减速器传动比i0=3.38，变速器最大的传动比ig=3.45。故滑磨功为26273.18J （4-3）将各参数代入式（4-1），得t = = 6.8符合标准，所以压盘设计合理(3）压盘传动片的材料选择压盘形状一般比较复杂而且还需要耐磨，传热性好具有较高的摩擦系数，故通常用灰铸铁铸造而成，其金相组织呈珠光体结构，硬度为HB170227，其摩擦表面的光洁度不低于1.6。为了增加机械强度，还可以另外增加少量合金元素。在本设计中用材料为3号灰铸铁JS-1，工作表面光洁度取为1.6。4.2离合器盖设计离合器盖与飞轮用螺栓固定在一起，通过它传递发动机的一部分扭矩给压盘，此外它还是离合器压紧弹簧和分离杆的支撑壳体。在设计时，一般采用厚2. 55mm的低碳钢钢板冲压制造。离合器盖的形状和尺寸由离合器的结构设计确定。在设计时要特别注意的是刚度、对中、通风散热等问题。离合器盖的刚度不够，会产生较大变形，这不仅会影响操纵系统的传动效率，还可能导致分离不彻底、引起摩擦片早期磨损，甚至使变速器换档困难。离合器盖内装有压盘、分离杠杆、压紧弹簧等，因此，其对于飞轮轴线的对中十分重要。对中方式可采用定位销或定位螺栓以及止口对中。为了加强通风散热和清除摩擦片的磨损粉末，在保证刚度的前提下，可在离合器盖上设置循环气流的入口和出口，甚至将盖设计成带有鼓风叶片的结构。为了减轻重量和增加刚度，轿车的离合器盖常用厚度35mm的低碳钢板（如08钢板）冲压成比较复杂的形状。本设计离合器盖要求离合器盖内径大于离合器摩擦片外径，能将其他离合器上的部件包括其中即可。4.3传动片设计4.3.1传动片布置采用传动片传动的方式，沿圆周切向布置，简化了压盘的结构，降低了对转精度的要求，利于压盘的定中。传动片一般布置有3-4组，而每组由3-4个弹性膜片组成，片厚一般1-1.2mm，保证其既有足够的轴向弹性使压盘分离，又有足够的强度不至于因弯曲拉压而断裂。传动片的结构布置如图4.1 图4.1传动片结构图传动片的布置：沿圆周切向布置，布置组，每组片初选传动片尺寸：连接铆钉直径d=6mm传动片两铆钉中心距离l=60mm传动片宽度b=8mm传动片厚度h=1mm由于传动片的材料为弹簧钢，传动片的弹性模量4.3.2 传动片的校核传动片的有效长度：传动片的弯曲总刚度：校核以下3种工况的最大驱动应力及传动片的最小分离力：(1）彻底分离时，按设计要求，。(2）压盘和离合器盖组装成盖总成时，通过分析计算可知。根据参考文献4 公式（2-26）知：(3）离合器传递转矩时，分正向驱动与反向驱动，出现在离合器摩擦片磨损到极限状况时，通过尺寸链的计算可知。下式中圆周半径。圆周半径如图4.2所示图4.2压盘及分离杠杆计算用图1-传力装置；2-分离杠杆中间支承；3-支承叉；4-调整螺母正向驱动时：反向驱动时：传动片的许用应力可取其屈服极限。鉴于上述传动片的应力状况，应选用85钢。(4）传动片的最小分离力发生在新装离合器的时候，此时从动盘尚未磨损，离合器在接合状态下的弹性弯曲变形量最小，根据设计图样确定，其弹性恢复力为：校核合格.5 从动盘总成设计5.1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5.1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5.1 带扭转减振器的从动盘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5.2摩擦片设计离合器表面片在离合器接合过程中将遭到严重的滑磨，在相对很短的时间内产生大量的热，因此，要求面片应有下列一些综合性能：1）在工作时有相对较高的摩擦系数；2）在整个工作寿命期内应维持摩擦特性，不希望出现，摩擦系数衰退现象；3）在短时间内能吸收相对高的能量，且有好的耐磨性能；4）能承受较高的压盘作用载荷，在离合器接合过程中表现出良好的性能；5）能抵抗高转速下大的离心力载荷而不破坏；6)在传递发动机转矩时，有足够的剪切强度；7)具有小的转动惯量，材料加工性能良好；8)在整个正常工作温度范围内，和对偶材料压盘、飞轮等有良好的兼容摩擦性能；9）摩擦副对偶面有高强度的溶污性能，不易影响它们的摩擦作用；10）具有良好的性能/价格比，不会污染环境。鉴于以上各点，近年来，摩擦材料的种类增长极快。挑选摩擦材料的基本原则是：1）满足较高性能标准；2）成本最小；3）考虑代替石棉。本设计离合器摩擦片选用金属陶瓷材料。它是由金属机体、陶瓷成分和润滑剂组成的一种多元复合材料。金属基体的主要作用是以机体接合方式将陶瓷成分和润滑剂保持其中，形成具有一定机械强度的整体；陶瓷组分主要起摩擦剂作用；而润滑剂组分则主要起提高材料抗咬合性和抗战粘性的润滑作用，并使摩擦副工作平稳。润滑剂组分和陶瓷组分一起共同形成金属陶瓷摩擦磨损性能调节剂。这种材料能和好的的完成上边提到的各种要求，所以选择这种材料。摩擦片的尺寸参数在第2.3节中已经查表得出，不再叙述。5.3从动盘毂设计从动盘毅的花键孔与变速器第一轴前端的花键轴以齿侧定心矩形花键的动配合相联接，以便从动盘毅能作轴向移动。花键的结构尺寸可根据从动盘外径和发动机转矩按GB1144-74选取(见表5-1)。从动盘毅花键孔键齿的有效长度约为花键外径尺寸的(1.01. 4)倍(上限用于工作条件恶劣的离合器)，以保证从动盘毅沿轴向移动时不产生偏斜。表5-1 花键的结构尺寸GB1144-74从动盘外径D/mm发动机转矩/Nm花键齿数n花键外径D/mm花键内径d/mm键齿宽b/mm有效齿长l/mm挤压应力/MPa16050102318320101807010262132011.820011010292342511.322515010322643011.525020010352843510.428028010353244012.730031010403254010.732538010403254511.635048010403255013.238060010403255515.241072010453656013.143080010453656513.545095010524166512.5花键尺寸选定后应进行挤压应力 ( MPa)及剪切应力j ( MPa)的强度校核,根据参考文献5可知：（5.1）（5.2）式中：，分别为花键外径及内径，mm；n花键齿数；， b分别为花键的有效齿长及键齿宽，mm；z从动盘毅的数目；发动机最大转矩，Nmm。从动盘毅通常由40Cr ， 45号钢、35号钢锻造，并经调质处理，HRC2832。由表5-1选取得：花键齿数n=10；花键外径D=35mm；花键内径D=28mm；键齿宽b=4mm；有效齿长l=35mm；挤压应力=10.4MPa；校核=19.342MPa；=8.324MPa符合强度的要求。5.4从动片设计从动片通常用1.32.0mm厚的钢板冲压而成。有时将其外缘的盘形部分磨薄至0.651.0mm，以减小其转动惯量。从动片的材料与其结构型式有关，整体式即不带波形弹簧片的从动片，一般用高碳钢(50或85号钢)或65Mn钢板，热处理硬度HRC3848；采用波形弹簧片的分开式(或组合式)从动片，从动片采用08钢板，氰化表面硬度HRC45，层深0.20.3mm；波形弹簧片采用65Mn钢板，热处理硬度 HRC4351。在本设计中，因为设计的是轻型越野车的离合器，故可以采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160，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。5.5扭转减振器设计5.5.1扭转减振器的功能为了降低汽车传动系的振动，通常在传动系中串联一个弹性一阻尼装置，它就是装在离合器从动盘上的扭转减振器。其弹性元件用来降低传动系前端的扭转刚度，降低传动系扭振系统三节点振型的固有频率，以便将较为严重的扭振车速移出常用车速范围(当然，在实际中要做到这一点是非常困难的)；其阻尼元件用来消耗扭振能量，从而可有效地降低传动系的共振载荷、非共振载荷及噪声。5.5.2 扭转减振器的结构类型的选择图5.2给出了几种扭转减振器的结构图，它们之间的差异在于采用了不同的弹性元件和阻尼装置。采用圆柱螺旋弹簧和摩擦元件的扭转减振器(见图5.2a-d)得到了最广泛的应用。在这种结构中，从动片和从动盘毅上都开有6个窗口，在每个窗口中装有一个减振弹簧，因而发动机转矩由从动片传给从动盘毅时必须通过沿从动片圆周切向布置的弹簧，这样即将从动片和从动盘毅弹性地连接在一起，从而改变了传动系统的刚度。当6个弹簧属同一规格并同时起作用时，扭转减振器的弹性特性为线性的。这种具有线性特性的扭转减振器，结构较简单，广泛用于汽油机汽车中。当6个弹簧属于两种或三种规格且刚度由小变大并按先后次序进人工作时，则称为两级或三级非线性扭转减振器(图5.2e为三级的)。这种非线性扭转减振器，广泛为现代汽车尤其是柴油发动机汽车所采用。柴油机的怠速旋转不均匀度较大，常引起变速器常啮合齿轮轮齿问的敲击。为此，可使扭转减振器具有两级或三级非线性弹性特性。第一级刚度很小，称怠速级，对降低变速器怠速噪声效果显著。线性扭转减振器只能在一种载荷工况(通常为发动机最大转矩)下有效地工作，而三级非线性扭转减振器的弹性特性则扩大了适于其有效工作的载荷工况范围，这有利于避免传动系共振，降低汽车在行驶和怠速时传动系的扭振和噪声。采用空心圆柱形见(图5.2f)或星形等其他形状的橡胶弹性元件的扭转减振器，也具有非线性的弹性特性。虽然其结构简单、橡胶变形时具有较大的内摩擦，因而不需另加阻尼装置，但由于它会使从动盘的转动惯量显著增大，且在离合器热状态下工作需用专门的橡胶制造，因此尚未得到广泛采用。减振器的阻尼元件多采用摩擦片，在(图5.2a)的结构中阻尼摩擦片的正压力靠从动片与减振盘间的连接铆钉建立。其结构虽简单，但当摩擦片磨损后，阻尼力矩便减小甚至消失。为了保证正压力从而阻尼力矩的稳定，可加进碟形弹簧(图5.2c，d)，同时采用不同刚度的碟形弹簧和圆柱螺旋压簧分别对两组摩擦片建立不同的正压力(图5.2d)，就可实现阻尼力矩的非线性变化。图5.2减振器结构图1-从动片；2-从动盘毂；3-摩擦片；4-减振弹簧；5-碟形弹簧垫片；6-压紧弹簧；7-减振盘；8-橡胶弹性元件5.5.3扭转减振器的参数确定(1）扭转减振器的角刚度减振器扭转角刚度Ca决定于减振弹簧的线刚度及结构布置尺寸，按下列公式初选角刚度 Ca13 （5.3）式中：为极限转矩，按下式计算，公式见参考文献6 =（1.52.0）（5.4）式中：2.0适用乘用车，1.5适用商用车，本设计为商用车，选取1.5，为发动机最大扭矩，代入数值得=380，Ca 7273.5本设计初选Ca=7000Nm/rad。（2）扭转减振器最大摩擦力矩由于减振器扭转刚度Ca受结构及发动机最大转矩的限制，不可能很低，故为了在发动机工作转速范围内最有效地消振，必须合理选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩。一般可按下式初选为 =（0.060.17）（5.5）取=0.15，本设计按其选取=28.5Nm。（3）扭转减振器的预紧力矩减振弹簧安装时应有一定的预紧。这样，在传递同样大小的极限转矩它将降低减振器的刚度，这是有利的，但预紧力值一般不应该大于摩擦力矩否则在反向工作时，扭转减振器将停止工作。一般选取=（0.050.15）=19 Nm。（4）扭转减振器的弹簧分布半径减振弹簧的分布尺寸R1的尺寸应尽可能大一些，一般取 R1 =（0.60.75）D/2 （5.6）其中D为摩擦片内径，代入数值，得R1 =58mm。（5）扭转减振器弹簧数目可参考表5-2选取，本设计D=250mm，故选取Z=6。表5-2减振弹簧的选取离合器摩擦片外径减振弹簧数目Z 225250 46 250325 68 325355 810 350 10以上（6）扭转减振器减振弹簧的总压力当限位弹簧与从动盘毂之间的间隙被消除时，弹簧传递扭矩达到最大Tj = （5.7）式中：的计算应按Tj的大者来进行=678.57N。每个弹簧工作压力 =169.64N （5.8）。（7）从动片相对从动盘毂的最大转角 =4.52 （5.9）（8）限位销与从动盘缺口侧边的间隙（5.10）式中：R2为限位销的安装半径，一般为2.54mm。本设计取=3。（9）限位销直径限位销直径按结构布置选定，一般=9.512mm，本设计取=11。（10）从动盘毂缺口宽度及安装窗口尺寸为充分利用减振器的缓冲作用，将从动片上的部分窗口尺寸做的比从动盘毂上的窗口尺寸稍大一些，如图5.3所示。图5.3 从动盘窗口尺寸简图一般推荐A1-A=a=1.416mm。这样，当地面传来冲击时，开始只有部分弹簧参加工作，刚度较小，有利于缓和冲击。本设计取a=1.5mm，A=25mm，A1=减振弹簧的尺寸确定在初步选定减振器的主要尺寸后，即可根据布置上的可能来确定和减振弹簧设计的相关尺寸。弹簧的平均直径：一般由结构布置决定，通常选取=1115左右。本设计选取=12。弹簧钢丝直径：（5.11）式中：扭转许用应力=550600MPa，D1算出后应该圆整为标准值，一般为34mm左右。代入数值，得=3.8，符合上述要求。减振弹簧刚度： =200.9N/mm （5.12）减振弹簧的有效圈数： = （5.13）式中：G为材料的扭转弹性模数，对钢=83000N/mm2，代入数值，=3.984。减振弹簧的总圈数=5.98。减振弹簧在最大工作压力P时最小长度： =22.37 （5.14）式中：=0.337为弹簧圈之间的间隙。减振弹簧的总变形量： =3.51 （5.15）减振弹簧的自由高度： =25.88 （5.16）减振弹簧的预变形量：（5.17）=0.21减振弹簧安装后的工作高度：（5.18）=24.136 膜片弹簧设计6.1膜片弹簧的概念膜片弹簧的大端处为一完整的截锥，类似无底的碟子，和一般机械上用的碟形弹簧一样，故称作碟簧部分。膜片弹簧起弹性作用的正是其碟簧部分。与碟形弹簧不同的是在膜片弹簧上还有径向开槽部分，形成许多称为分离指、起分离杠杆作用的弹性杠杆。分离指与碟簧部分小端交接处的径向槽较宽且呈长方孔，分离指根部的过渡圆角半径应大于4.5mm，以减少分离指根部的应力集中，长方孔又可用来安置销钉固定膜片弹簧。6.2膜片弹簧的弹性特性膜片弹簧的弹性特性是由其碟簧部分所决定，是非线性的，与自由状态下碟簧部分的内锥高H及弹簧的钢板厚h有关。不同的H/h值有不同的弹性特性(见图6.1)。当(H/h)时，P为增函数，这种弹簧的刚度大适于承受大载荷并用作缓冲装置中的行程限制。当(H/h)=，特性曲线上有一拐点，若(H/h)=1.5，则特性曲线中段平直，即变形增加但载荷P几乎不变，故这种弹簧称零刚度弹簧。当H/h)2，则特性曲线中有一段负刚度区域，即变形增加而载荷反而减小。这种特性很适于作为离合器的压紧弹簧。因为可利用其负刚度区使分离离合器时载荷下降，达到操纵省力的目的。当然，负刚度也不宜过大，以免弹簧工作位置略微变动就引起弹簧压紧力过大的变化。为兼顾操纵轻便及压紧力变化不大，汽车离合器膜片弹簧通常取1.5(H/h)2，则特性曲线具有更大的负刚度区且具有载荷为负值的区域。这种弹簧适于汽车液力传动中的锁止机构。图6.1不同时的无弹性特性曲线碟形弹簧当其大、小端部承受压力时，载荷P与变形久之间有如下关系：（6.1）式中：E弹性模量，对于钢：E=21 X 104MPa波桑比，钢材料取=0. 3；h弹簧钢板厚度，mm；H碟簧的内截锥高，mm；R碟簧大端半径，mm；A系数，m碟簧大、小端半径之比，m=R/r。汽车离合器膜片弹簧在实际安装中的支承点如图6.2所示。图6.2膜片弹簧在离合器接合和分离状态时的受力以及变形(a)自由状态；（b）结合状态；（c）分离状态 (6.2)经过整理式（6.1）可得如下关系式：（6.3）利用式（6.3）可绘制出膜片弹簧的特性曲线，如图6.3所示。图6.3 膜片弹簧特性曲线（6.4）式（6.2）即为分离轴承推力与膜片弹簧变形的关系式。将（6.5）与（6.6）代入（6.4）中，（6.5）（6.6）可得到与的关系式（6.7），式中为分离轴承作用半径 =25mm （6.7）6.3膜片弹簧的强度计算前述膜片弹簧的载荷与变形之间的关系式，是在假定膜片弹簧在承载过程中，其子午截面无变形而只是刚性地绕该截面上的某一中性点O转动的条件下推导出的。根据这一假定可知，截面在O点处沿圆周方向的切向应变为零，因而该点处的切向应力亦为零。O点以外的截面上的点，一般均产生切向应变，故亦有切向应力。若如图6.4所示以中性点O为坐标原点在子午截面处建立x-y坐标系，则截面上任意点的切向应力为，公式由参考文献11得出：（6.8）式中：碟簧部分子午截面的转角，rad；膜片弹簧自由状态时的圆锥底角，rad；中性点O的半径，mm；。图6.4中性点O为坐标原点在子午截面处建立x-y坐标系经计算=537MPa，不大于15001700Mpa，符合适用强度。6.4膜片弹簧基本参数的选择6.4.1膜片弹簧原始内截锥高与弹簧片厚度比的选择此

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