螺旋弹簧离合器设计【摩擦片外径D=380mm】【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目录 第 1 章 绪论 . 3 述 . 3 合器的发展 历程 . 3 合器的分类 . 4 合器的作用 . 5 擦式离合器结构原理 . 6 结 . 7 第 2 章 基本尺寸的选择 . 7 合器基本性能关系式 . 7 背系数的选择 . 8 . 8 第 3 章 主动部分设计 . 10 . 10 合器 盖 的设计 . 10 动片设计 . 11 章小结 . 11 第 4 章 从动盘总成设计 . 12 . 12 设计 . 13 计 . 14 . 14 功能 . 14 . 14 . 16 . 18 . 19 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第 5 章 圆柱 螺旋弹簧设计 . 19 . 19 料及需用应 力 . 21 结论 . 24 参考文献 . 25 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章 绪 论 述 以内燃机为动力源的机械传动汽车中，离合器都是一个独立的部件。虽然自动传动系统是汽车传动系的发展趋势，但也 有人指出：德国出版的 2003 年汽车世界汽车年鉴中介绍， 2002 年世界上 114 家汽车公司所生产的 1864 款乘用车中，手动机械式车款数为 1337：而在我国，自动档车款式只占全国平均数的 手动挡汽车仍是世界上车款的主流（当然并不能排除一些国家和地区仍然以自动挡式汽车为主流）。在未来的发展中，考虑到传动系由 渡，采用 术的产品在改造中也较为容易，因此 可以说，离合器和汽车的动力源一样，在未来的机械时代是不可能从汽车上消失的。 合器的发展历程 早期研发 中最为成功的离合器是锥形离合器。它的原型出现在 1889 年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上，是将发动机飞轮的内孔做成锥体做为离合器的主动件。直到 20世纪 20年代中期锥型离合器仍然在使用，就当时来说，锥型离合器的制造较容易，摩擦面较容易修复。它的摩擦材料使用过驼毛带，皮带等。不过那时也曾出现过蹄 锥式离合器和蹄 容易造成分离不彻底，严重时出现主、从动件根本无法分离的自锁现象（当时所能提供的材料复合体的摩擦系数变化很大，容易引起自锁）。 现今使用的单盘式离合器的先 驱是多片盘离合器，是直到 1925 年以后才出现的。多片盘式离合器的优点是：在汽车起步时离合器的结合较平顺，无冲击。早期的是多片按成对布置设计，一个钢盘片对一青铜盘片。采用金属对金属的摩擦副，把他们浸在油中工作，能达到更接近预期的性能。 浸在油中的盘片式离合器，盘子直径不能过大，这样可以避免在高速时把油甩掉。另外，油也容易把金属盘片粘住，不易分离。总体来说优点大于缺点，是因为在当时，离合器还在原创阶段，性能不稳定。 石棉基摩擦材料的引入和和结构上的部分改进，使单片式离合器可以传递更大的转矩，能承受更高的温度。另 外，采用石棉基摩擦材料后可减小摩擦面积，进而可以减少摩擦面的数量，多片离合器走向单片离合器的关键也在于此。 20 世纪 20 年代末开始，直到进入 30 年代时也仅仅有工程车辆，赛车和大功率的轿车上才使用多买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 片离合器了。 早期的单片干式离合器有与锥式离合器相雷同的问题：离合器结合时不够平顺。由于单片干式离合器结构紧凑，散热性好，转动惯量较小，导致以内燃机为动力的汽车以它作为主流离合器。在成功开发了冲压件离合器盖以后其使用频率更是扩大。 多年的经验的和技术上的改进使汽车逐渐趋向于首选单片干式离合器，因为它具有从动部分转动惯 量较小、散热性好、结构紧凑、调整方便和分离彻底等优点，结构上进行了改进后，已能做到结合平顺，所以广泛应用于大、中、小型各类车型中。 如今单片干式离合器在结构设计方面相当完善。具有轴向弹性的从动盘的采用提高了离合器的结合平顺性。扭转减振器在离合器从动盘总成中应用，更是防止扭转系统的扭转共振，有效地控制了传动系的噪声和动载荷。 后来又出现的双质量飞轮扭转减振器，更能有效控制传动系的噪声和动载荷。 对于重型离合器，由于现代商用车的发展趋于大型化，发动机功率也在不断加大，但离合器允许加大尺寸的空间一定（现在离合器从 动盘的直径已达到 430离合器的使用条件越来越差，所以增加离合器传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已成为重型离合器当前及今后的发展趋势。为了增大离合器的传扭能力，在重型汽车上可采用双片干式离合器。从理论上说，在相同的径向尺寸下，双面离合器的传扭能力和使用寿命是单片的 1 倍。但受到其他客观因素的影响（如散热等），实际的效果达不到原来效果的一倍。 拉式膜片弹簧的离合器，其允许的传扭能力要比其他的结构形式大。从动盘采用金属陶瓷的离合器比采用一般有机片摩擦材料的离合器传扭能力可提高 30%，而使用寿命要提高 70%以上。 近年，湿式离合器在技术上得到不断改进，湿式离合器又开始广泛应用在国外某些重型牵引汽车和自卸汽车上。和干式离合器相比，由于采用了油泵进行强制冷却，摩擦表面温度一般都比较低（不超过 93 C），所以，起步时长时间的打滑也不至于将摩擦片烧损。据相关报道，这种离合器有着非常好的起步能力，其使用寿命一般情况下可以达到干式离合器的 56倍。 合器的分类 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 1车摩擦式离合器分类图 离合器分类较多，本设计只研究摩擦式离合器，摩擦式离合器分类也较繁杂，并且可以有多种组合。为了表达清晰，用图 1 合器的作用 离合器是汽车传动系统中一个非常重要的部件，其主要作用是接合或切断动力传递，以满足汽车在起步、行驶、制动等不同情况下的需要，汽车在启动时如果没有采用离合器，变速器中的一些齿轮及轴就会参与到工作中来，这样就会使发动机的启动负荷增加；使用离合器后，在汽车启动时变速器不参与工作，这样发动机启动负荷就有所减小也便于启动，对于较大功率的发动机或蓄电池存电不足的发动机来说非常重要。 汽车离合器的使用还可以减轻换挡时变速器的打齿现象。一方面减小换挡时将进入买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 啮合的齿轮的转速差，使换 挡更为轻便，另外，让发动机逐步承受载荷的同时通过油门的控制来加大牵引力，以克服汽车的全部阻力，使汽车平稳地进入运行状态，保证了乘坐的舒适性，还可以使发动机机件逐步参与到工作中来，从而延长使用寿命。 离合器不但有以上这些作用，它还可以防止汽车过载，当车速急剧变化时，在行驶惯性力的作用下，负荷将大大增加，这时负荷已经远超过离合器所传递的扭矩，离合器通过打滑对这种超负荷加以限制，使发动机机件免遭损坏。 擦式离合器结构原理 离合器觉体来说应该由两部分组成：离合器和离合器操纵机构 就摩擦式离合器本身而言， 按其功能要求，结结构上应有下列几部分：主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆。结构原理如下图： 图 1车摩擦式离合器结构简图 （ a） 接合； （ b） 分离 1234567 8910合器输出轴）； 11图中可以看到，压盘 3、分离杆 4 和压紧弹簧 8 一起组装在离合器盖 9 内，俗称为离合器盖总成。盖总成通过螺栓安装到发动机飞轮上。飞轮 1和压盘 3为主动件，发动机的转矩通过这 两个主动件输入。飞轮 1 和压盘 3 之间为从动盘总成 2，它作买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入转矩，并通过其中间的从动盘毂花键输出转矩（由变速器第一轴 10接受）。压紧弹簧 8通过压盘 3把从动盘总成紧紧压在飞轮上，形成工作压力。当发动机工作带动飞轮 1和压盘 3一道旋转时，通过压盘上压紧弹簧产生的工作压力所形成的摩擦力，带动从动盘总成旋转，完成转矩的输出。 离合器通常总是处于接合状态如图 1a）所示，当需要切断动力时，驾驶员通过踩踏离合器操纵系统中的离合器踏板 7，并经过操纵传动杆系及分离拨叉 11推动分离套筒 5 向前 ，消除间隙 y ，使分离杆 4 绕其在离合器盖 9 上的支点转动，克服压紧弹簧 8的工作压力，压盘 3向后移动，从动盘总成 2和压盘 3脱离接触。离合器分离时的状态如图 1b）所示，此时，从动盘总成 2不再输出转矩。分离套筒向左移时，在消除间隙 r 后，输出轴 10 受到制动，转速很快下降。此种状况成为离合器制动，其目的是为了容易换挡。但这种离合器制动主要用在重型离合器上，一般离合器不一定采用。 结 本章只是对汽车离合器进行了概略性介绍 。 尽管离合器的设计已渐趋于成熟，但是为了乘用车更高的舒适性和更好的质量。研究改进还应该继续向前。希望在轻型货车螺旋弹簧离合器设计中，加深对离合器的原理，结构的理解 。 接下来会对汽车上常用的干式摩擦离合器进行结构、设计及校核进行详细的讲述。 第 2 章 基本尺寸参数选择 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c应大于发动机最大转矩而离合器传递的摩擦力矩c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 摩擦片平均摩擦半径 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 m a x（ 式中： 离合器的后备系数，见下表。 f 摩擦系数，计算时一般取 该发动机最大转矩 215N m，取摩擦系数 f 为 N m1。 备系数的选择 离合器的后备系数，选择时应考虑摩擦片磨损后仍能传递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。后备系数不需要太大，取 = 表 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 擦片外径的确定 摩擦片外径是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命，它和离合器所需传递的转矩大小有一 定关系。显然，传递大的转矩，就需要大的尺寸。发动机转矩是重要的参数，当按发动机最大转矩来确定 D 时，可以查表 的尺。 表 合器尺寸选择参数表 摩擦片外径 D/动机最大转矩 Te m 单片离合器 双片离合器 重负荷 中等负荷 极限值 225 130 150 170 250 170 200 230 280 240 280 320 300 260 310 360 325 320 380 450 350 410 480 550 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 380 510 600 700 410 620 720 830 430 350 680 800 930 450 380 820 950 1100 所选的尺寸 D 应符合有关标准 (规定。表 外，所选的 D 应符合其最大圆周速度不超过 65 70m/s 的要求，且重型汽车不应超过 50m/s。 表 合器摩擦片尺寸系列和参数 外径 /D 内径 /d 厚度 /h 内外径之比/位面积2/F 160 110 0600 180 125 3200 200 140 6000 225 150 2100 250 155 0200 280 165 0200 300 175 6600 325 190 4600 350 195 4 7800 380 205 4 2900 根据发动机参数该车型发动机最大转矩 Te 215Nm 及表 查出本车将使用单片式离合器，且离合器摩擦片外径为 250查表 下： 摩擦片外径 D=380擦片内径 d=205擦片厚度 h=擦片内外径比 d/D=面面积 F=30200文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 3 章 主动部分设 计 盘设计 压盘形状较复杂，要求传热性好、具有较高的摩擦系数及耐磨。故通常由灰铸铁 成，金相组织呈珠光体结构，硬度 227。另外可添加少量金属元素 (如镍、铁、锰合金等 )以增强其机械强度。压盘的外径可根据摩擦片的外径由结构确定。为了使每次接合的温升不致过高，压盘应具有足够大的质量以吸收热量；为了保证在受热情况下不致翘曲变形，压盘应具有足够大的刚度且一般都较厚 (载货汽车的离合器压盘，其厚度一般不小于 15此外，压盘的结构设计还应注意其通风冷却要好，例如在压盘体内铸出导风槽。 压盘的厚度初步确定后，应校核离合器一次接合的温升不应超过 8 10 温升 的校核按式为： =L/ （ 式中： 传到压盘的热量所占的比率。对单片离合器， = m 压盘的质量， c 压盘的比热容，铸铁的比热容为 ( )； L 滑磨功， J。 若温升过高，可适当增加压盘的厚度。压盘单件的平衡精度应不低于 1520g 选择压盘厚度为 20径 255径 150 代入公式（ 行校核计算， =符合标准 2， 3。 合器盖设计 一般采用厚 2. 5 5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 摩擦片的磨损粉买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 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。 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。 动片设计 压盘与飞轮通过弹性传动片连接时，则传动片应进行拉伸应力的强度校核；若通过凸块一窗孔、传力销或键连接时，则应进行挤压应力的强度校核： m a （ 式中： 考虑发动机转矩片离合器取 ； R 力的作用半径 (见图 m； z 工作元件 (例凸块一窗孔、传动销、键 )的数目，这里取 3 组每组 4 片； F 接触面积， 里取长为 65为 20以 F=1300 计算得j=合标准 5。 1234图 章小结 本章对离合器主动件进行了设计、计算、选择及校核。主动件包括离合器盖、压盘等。这些部件都是给离合器传递扭矩的部件，他们共同的特点是都要有良好的散热买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 能力，有能有效把在主动部分的热传递出去的能力。这些部件总成都是符合标准的部件，经过严格的校核计算，可以符合使用的标准，满足使用的需要。 第 4 章 从动盘 总成设计 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其摩擦特性，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。 这种材料能很好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 再叙述 6。 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 动盘毂设计 从动盘毂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，以便从动盘毂能作轴向移动。花键的结构尺寸可根据从动盘外径和发动机转矩按 取 (见表 从动盘毂花键孔键齿的有效长度约为花键外径尺寸的 (1. 4)倍 (上限用于工作条件恶劣的离合器 )，以保证从动盘毂沿轴向移动时不产生偏斜。 表 动盘外径D/动机转矩N m 花键 齿数 n 花键 外径 D/键 内径 d/齿宽 b/效 齿长 l/压 应力 /60 50 10 23 18 3 20 10 180 70 10 26 21 3 20 00 110 10 29 23 4 25 25 150 10 32 26 4 30 50 200 10 35 28 4 35 80 280 10 35 32 4 40 00 310 10 40 32 5 40 25 380 10 40 32 5 45 50 480 10 40 32 5 50 80 600 10 40 32 5 55 10 720 10 45 36 5 60 30 800 10 45 36 5 65 50 950 10 52 41 6 65 键尺寸选定后应进行挤压应力j( 剪切应力 j ( 强度校核： M P 0822 m a x （ 54 m a x （ 式中： D ， d 分别为花键外径及内径， n 花键齿数； 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 l ， b 分别为花键的有效齿长及键齿宽， z 从动盘毂的数目； 发动机最大转矩， N 从动盘毂通常由 40 45 号钢、 35 号钢锻造，并经调质处理， 32。 由表 花键齿数 n=10； 花键外径 D=35 花键内径 D=28 键齿宽 b=4 有效齿长 l=35 挤压应力 = 校核j= j=合强度得要求 。 动片设计 从动片通常用 的钢板冲压而成。有时将其外缘的盘形部分磨薄至 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 65板，热处理硬度 48；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 深 形弹簧片采用 65板，热处理硬度 51。 转减振器设计 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 7。 转减振器的结构类型的选择 图 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 到买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 了最广泛的应用。在这种结构中，从动片和从动盘毂上都开有 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毂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毂弹性地连接在一起，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 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 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 结构中阻尼摩擦片的正压力靠从 1 2345 678图 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 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 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 就可实现阻尼力矩的非线性变化。 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 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 13 式中 ： 下式计算 式中 ： 用 乘 用车， 用 商 用车，本设计为商用车，选取 1.5，入数值得 设计初选 000N m/ 2、扭转减振器最大摩擦力矩 由于减振器扭转刚度 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 T。一般可按下式初选为 T=（ 取 T=设计按其选取 T=m。 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 m。 4、扭转减振器的弹簧分布半径 减振弹簧的分布尺寸 尺寸应尽可能大一些，一般取 （ D/2 （ 其中 D 为摩擦片内径，代入数值，得 56 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 5、扭转减振器弹簧数目 可参考表 取 ，本设计 D=250选取 Z=4。 表 振弹簧的选取 离合器摩擦片外径 D 减振弹簧数目 Z 225 250 4 6 250 325 6 8 325 355 8 10 350 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 总= 式中 ： 总= 每个弹簧工作压力 = （ 7、 从动片相对从动盘毂的最大转角 2 a r c s i n 2 = （ 8、 限位销与从动盘缺口侧边的间隙 2（ 式中 ： 限位 销的安装半径， 一般为 4设计取 =3。 9、 限位销直径 限位销直径 d 按结构布置选定，一般 d =12设计取 d =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 示。 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 从动盘窗口尺寸简图 一般推荐 a=16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=A=25 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2D：一般由结构布置决定，通常选取2D=11 15 左右。本设计选取2D=12。 弹簧钢丝直径： 231 8（ 式中 ： 扭转许用应力 =550 600出后应该圆整为标准值，一般为 3 4右。代入数值，得1d=合上述 要求。 8 减振弹簧刚度 ： 211000z（ =振弹簧的有效圈数 ： i = （ 式中 ： G 为材料的扭转弹性模数，对钢 G =83000N/入数值，得 i = 减振弹簧的总圈数 1 = 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 减振弹簧在最大工作压力 P 时最小长度 ： m i n 1L n d （ 中 ：=弹簧圈之间的间隙。 减振弹簧的总变形量 ： Pl c （ =振弹簧的自由高度 ： 0 l l （ =振弹簧的预变形量 ： 预1 =振弹簧安装后的工作高度 ： 0l l l （ =章小结 本章对离合器从动盘各部件总成进行了设计计算及校核。从动盘包 括摩擦片、扭转减振器、波形弹簧、从动盘毂及其他一些起紧固、传递力作用的零件。考虑了其各方面的要求及特征，改进了原零件的一些设计方案和材料，使整体效果更好一些。并能提高离合器本身的使用寿命及汽车的舒适性等。 第 5 章 圆柱螺旋弹簧设计 构设计要点 压紧弹簧沿着离合器压盘圆周布置时通常都用圆柱螺旋弹簧。螺旋弹簧的两端买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 拼紧并磨平，这样两端支承面较大，各圈受力均匀，且弹簧垂向的垂直偏差较小。 为了使离合器摩擦片上有均匀的压紧力，螺旋弹簧的数目一般多于 6个，而且应该随着摩擦片的外径的增大而增加弹簧数量。在 布置圆柱螺旋弹簧时，要注意分离杆的数目，使弹簧均匀分布于分离杆之间。因此弹簧的数目 Z 应该是分离杆数 n 的倍数。 即： 式中 m 为正整数。 设计圆柱螺旋弹簧时，应根据摩擦片的外径 D 选定弹簧数目 Z ，并根据离合器工作的总压力 P ，确定每一个弹簧的工作压力 P ： P 为工作总压力， N Z 为离合器压簧数目。 通过下式计算工作总压力： P = )1( =7974(N ) 离合器压簧数目可 参考表 5次设计选择弹簧数目为 12，所以每个弹簧的工作压力： 664127974 P (N ) 表 5周置圆柱螺旋弹簧的数目 摩擦片外径 /弹簧数目 200 220280 280380 380450 6 912 1218 1830 设计上，每一个周置圆柱螺栓弹簧的工作压力 P 应不超过 1000N 周置压紧弹簧的外径通常限制在 2730间。这样便于把同样的压簧装在不同尺寸的离合器上。在离合器生产中，有时还把用的较多的弹簧的工作高度做成买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 同样的尺寸，用改变钢丝直径和工作圈数的办法，以获得弹簧的不同的压紧力，这样有利于压簧在不同的离合器上通用。 簧的计算公式、材料及需用应力 所求项目 计算公式 附注 钢丝直径 /1 1 P K P ：工作负荷 ：许用压力 弹簧中径 /01 1 1D D d 1D ：弹簧外径 弹簧指数 011DC d对离合器 压簧来说， C 值约为 68之间 曲度系数 4 1 0 . 6 1 544C / 弹簧的工作应力 / 218 / 弹簧刚度 / ）（ 4 m a i f 对离合器压簧来说，一般取 K =2045 弹簧工作圈数 413018 G ：材料的剪切模量对于碳钢： G =10 10 弹簧总圈数 汽车离合器上一般采用 工作负荷下的变形 / / 弹簧的附加变形量 / 单片： f 双片： f 为压盘的分离行程 弹簧的自由高度 / 10 / 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 表 5周置弹簧离合器的工作压力弹簧的计算公式 离合器螺旋弹簧的钢丝直径一般在 4右，由于其直径不大，周围的工作温度也在正常范围之内，所以弹簧的材料大都选用 65或碳素弹簧钢。碳素弹簧钢的特点是价格低廉，钢中杂质较少，在相同表面状态及热处理条件下，它们的疲劳性能不低于合金弹簧钢。锰弹簧钢与碳素弹簧钢比较，优点是淬透性好和其强度较高，脱碳倾向小，有过热敏感性和回火脆性的缺点，但锰弹簧钢 价格便宜，原材料易得，所以也很适合做离合器的弹簧。 离合器的压簧由于其簧丝直径较小，可用冷卷法制成，卷成后一般不用淬火处理，只需低温回火以消除内应力。 实际设计计算离合器工作压簧时，对于单个压簧表 5的取值可供参考。 表 5离合器压簧数据 工作压力 弹簧外径 钢丝直径mm/d 工作高度 自由高度0H /总圈数 n 有效圈数i 弹簧刚度m/N/K 最大应力 390 27 0 58 438 417 54 441 27 0 58 8 216 23 490 27 0 58 417 435 92 540 30 0 62 217 6 97 590 30 0 62 417 435 60 弹簧工作高度 / 0H H f / 弹簧的最大负荷 /N m a f P 离合器彻 底分离时弹簧最大负荷 a x 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 640 30 0 62 7 215 25 690 27 0 62 218 7 05 根据 P =218N 选择下面一组数据 工作压力 P =664N 弹簧外径 D =27钢丝直径 1d =4工作高度 H =40自由高度 0H =62总圈数 n = 218 有效圈