【GBC汽车离合器压紧螺旋弹簧的设计计算2000字】

VIIGBC汽车离合器压紧螺旋弹簧的设计计算目录TOC\o"1-3"\h\u7749GBC汽车离合器压紧螺旋弹簧的设计计算 1311731.1螺旋弹簧的要求说明 142691.2螺旋弹簧的使用数量 218391.3螺旋弹簧的使用材料 229861.4螺旋弹簧的数据计算 21.1螺旋弹簧的要求说明为了能够让压紧弹簧的两头没有间隙地挨着接触面同时平整地进行摩擦，当压紧式的弹簧需要沿着离合器的压盘呈现绕圆周的形式安装时,通常情况下，都会用圆柱型螺旋弹簧来压紧离合器的压盘，这样便能使得螺旋弹簧的两端挨紧并且磨擦平整，因为两端的支承面积较大，所以各圈能够均匀地受力，并且螺旋弹簧与轴线垂向之间的竖向偏差也较小。为了能够使得离合器的摩擦片上都具备均匀的压紧力，螺旋式弹簧的总数最好超过6个，同时还应随着摩擦片外径的扩展程度一同增加压紧力,并增加弹簧的使用个数。在设计圆柱型螺旋弹簧的过程中，要留心于各分离杆的位置和数目，使弹簧能够均匀分布到各个分离杆之间。因为本次设计使用的摩擦片的外径比较大，因此弹簧的根数必须是分离杠杆数的倍数，分离杠杆。1.2螺旋弹簧的使用数量通过查找资料中的表格5-1可知，弹簧的使用数量应当根据摩擦片的外径大小来确定。表5-1周置式圆柱型螺旋弹簧的数目参照表使用的摩擦片外径（mm）螺旋弹簧的数目（根）280-38012-18380-45018-30在本次设计中，所使用的摩擦片外径有380mm的大小，因此选择使用的螺旋弹簧数目为18根。1.3螺旋弹簧的使用材料因为周布式弹簧离合器的特性，使用的工作环境温度比较正常，而且弹簧钢丝的直径不需要太大，一般取4mm，因此弹簧所选用的材料经常是65Mn钢等合成钢，本次设计使用的是65Mn钢，其许用应力的范围区间是450-600MPa之间。1.4螺旋弹簧的数据计算1）每根弹簧的工作压力P在原则上，出于可靠性、安全性的考虑，每根弹簧所产生的压紧力都不应该超过1000N。计算每根弹簧的工作压力P的公式如5-1所示：（5-1）在公式中：p—为摩擦面上的单位压紧力，数值是0.6408，单位是MPa；D—为摩擦片的外径，数值是380，单位是mm；d—为摩擦片的内径，数值是205，单位是mm；Z—为所使用的弹簧数量，数值是18，单位是根。将上述数据代入公式5-1，计算可得：P=696.3N＜1000N合格。弹簧丝的直径弹簧钢丝的直径，计算公式如5-2所示：(5-2)在公式中：P—为每根弹簧的工作压力，数值是696.3，单位是N；—为弹簧的曲度系数，通过查资料可初步确定为1.24；C—为弹簧指数，查找资料初步选取数值为6.2；—为弹簧使用材料的许用应力，数值处取550，单位是MPa。将上述数据代入公式5-2，计算可得：=4.99mm通过查找表5-2，可以确定取值为5mm。表5-2国家标准GB/T1358-93弹簧截面的钢丝直径表44.556弹簧的外径通过查找表5-3，选取合适的数值。表5-3国家标准GB/T1358-93弹簧的外径表25283032初步确定弹簧的外径=30mm弹簧的中径计算公式如式5-3所示：（5-3）在公式中：—为弹簧的外径，数值是30，单位是mm；—为弹簧丝的直径，数值是5，单位是mm。将上述数据代入公式5-3，计算可得：=25mm5）计算弹簧实际工作时的许用应力计算公式如5-4所示：（5-4）在公式中：P—为每根弹簧的工作压力，数值是696.3，单位是N；C—为弹簧指数，数值为6.2；—为弹簧的曲度系数，数值为1.24；—为弹簧丝的直径，数值是5，单位是mm。将上述数据代入公式5-4，计算可得：=541.78MPa弹簧的有效工作圈数i计算公式如5-5所示：（5-5）在公式中：G—为使用材料的剪切弹性模数，因为本次设计中使用的是钢，因此数值为，单位是MPa；—为弹簧丝的直径，数值是5，单位是mm；—为弹簧的中径，数值是25，单位是mm；K—为弹簧的刚度，查找资料可知，取值范围是16-45N/mm，初选数值是45，单位是N/mm。将上述数据代入公式5-5，计算可得：i=9弹簧的总圈数n计算公式如式5-6所示：n=i+1.5（5-6）在公式中：i—为弹簧的有效工作圈数，数值是9，单位是圈。将上述参数代入公式5-6，计算可得：n=10.5弹簧的工作变形量f计算公式如式5-7所示：（5-7）在公式中：P—为每根弹簧的工作压力，数值是696.3，单位是N；K—为弹簧的刚度，数值式45，单位是N/mm。将上述参数代入公式5-7，计算可得：f=11.47mm弹簧的附加变形量查找资料后可知，单片离合器的弹簧变形量取值范围是1.5-2.5mm，在本设计中，取=2.0mm。弹簧的自由高度计算公式如式5-8所示：（5-8）在公式中：n—为弹簧的总圈数，数值式10.5，单位是圈；—为弹簧丝的直径，数值是5，单位是mm；f—为弹簧的工作变形量，数值是11.47，单位是mm；—为弹簧的附加变形量，数值是2.0，单位是mm；i—为弹簧的有效工作圈数，数值是9，单位是圈；—为弹簧在最大负荷时的间隙，查找资料可知，取值范围是0.5-1.5mm，此处取1.0mm。将上述参数代入公式5-8中，计算可得：=76.47mm弹簧的工作高度H计算公式如式5-9所示：（5-9）在公式中：—为弹簧的自由高度，数值是76.47，单位是mm；f—为弹簧的工作变形量，数值是11.47，单位是mm。将上述数据代入公式5-9中，计算可得：H=61mm弹簧的最大负荷计算公式如式5-10所示：（5-10）在公式中：K—为弹簧的刚度，数值式45