畢業(yè)設(shè)計----膜片彈簧離合器設(shè)計

1、<p><b>　　1. 緒論</b></p><p>　　1.1汽車發(fā)展概況</p><p>　　1860年法國人利諾制造了第一臺完全實用的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，這臺發(fā)動機(jī)使用城市煤氣作為燃料，熱效率為3％左右。</p><p>　　1867年奧拓和蘭根在巴黎國際會展上展示了一臺改進(jìn)型內(nèi)燃機(jī)，其熱效率約為9％左右。</p>

2、<p>　　1876年奧拓制造了第一臺利用四沖程工作循環(huán)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)。同年，克拉克在英格蘭制造了第一臺二沖程燃?xì)獍l(fā)動機(jī)。</p><p>　　1883年戴姆勒和邁巴赫研制了第一臺利用熱管點火系統(tǒng)的高速四沖程汽油發(fā)動機(jī)。</p><p>　　1884年戈特里普·戴姆勒（Gottlieb Daimler），為了送給愛妻一件禮物，在一輛四輪馬車上裝上內(nèi)燃機(jī)和轉(zhuǎn)向器，并以每小時

3、18公里“令人窒息”的速度行駛起來，從而標(biāo)志著汽車發(fā)展史上第一輛雙缸四輪汽車的誕生。（如 圖1.1）。</p><p>　　1885年德國人卡爾·本茨（Carl Benz）購買了奧拓內(nèi)燃機(jī)的專利，并把一個內(nèi)燃機(jī)和加速器安裝在一輛三輪馬車上作為動力在公路上去行駛。盡管這輛簡單的“公路機(jī)器”在首次試車時即被撞得七零八落，卻被許多人視為汽車的“始祖”，并因此而繁衍出一個“車輪上的世界”和一個“車輪上的世紀(jì)”（

4、如 圖1.2）。</p><p>　　圖1.1 史上第一輛雙缸四輪汽車</p><p>　　圖1.2 汽車的“始祖”</p><p>　　1887年波許發(fā)明了磁電機(jī)點火系統(tǒng)。</p><p>　　1889年鄧祿普在英國生產(chǎn)了第一批充氣輪胎。</p><p>　　1893年邁巴赫發(fā)明了噴嘴式化油器。</p>

5、;<p>　　1893年迪賽爾設(shè)計了燃燒柴油的發(fā)動機(jī)，并申請了專利。</p><p>　　1897年德國曼公司推出了第一臺實用的柴油機(jī)。</p><p>　　1899年菲亞特汽車制造廠在意大利都靈誕生。</p><p>　　1913年福特將生產(chǎn)線引入汽車制造過程中，開始生產(chǎn)廉價福特T型汽車（如 圖1.3）。到1925年，每天有9109輛汽車從生產(chǎn)線上下

6、線。</p><p>　　1961年巴伐利亞汽車制造廠（BMW寶馬）成立。</p><p>　　1923年本次-曼公司制造了第一臺有柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的載貨汽車。</p><p>　　1936年戴姆勒-本次開始成批生產(chǎn)由柴油機(jī)驅(qū)動的載客小汽車。</p><p>　　1938年大眾汽車制造廠在德國沃爾斯堡成立。</p><p&g

7、t;　　1949年米其林公司生產(chǎn)了第一只扁平輪胎和第一只鋼絲帶束子午線輪胎。</p><p>　　1954年納蘇-汪克爾發(fā)動機(jī)廠制造出了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。</p><p>　　1966年波許生產(chǎn)電子燃油噴射系統(tǒng)作為批量生產(chǎn)的汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。</p><p>　　1970年汽車開始配備駕駛員和前排乘客的座椅安全帶。</p><p>　　1978年AB

8、S（防抱死系統(tǒng)）在乘用車上開始使用。</p><p>　　1984年安全氣囊和座椅安全帶張緊裝置開始應(yīng)用。</p><p>　　1997年電子懸掛控制系統(tǒng)使用。</p><p>　　1.2汽車工業(yè)的發(fā)展</p><p>　　汽車工業(yè)的發(fā)展代表了近代工業(yè)的發(fā)展歷程，汽車最明顯的進(jìn)步在于技術(shù)的創(chuàng)新，制造的進(jìn)步和造型的變化。</p>

9、<p>　　1.2.1車身結(jié)構(gòu)的發(fā)展</p><p>　　最早的汽車是由馬車的結(jié)構(gòu)作為車身，再加裝蒸汽機(jī)改裝而來，隨著汽車行駛速度的提高。金屬汽車替代了木質(zhì)加帆布的結(jié)構(gòu)，20世紀(jì)30年代，鋁和鋼材在車身方面的應(yīng)用越來越多。隨后，越來越多的汽車采用鋼板壓制的車身蒙皮，制造出各種曲線（面）車身造型，多曲率沖壓蒙皮能夠承受更大負(fù)荷，從而使車身更堅固。到20世紀(jì)50年代，車身結(jié)構(gòu)不斷完善，更加符合空氣動力學(xué)，且

10、美觀實用。</p><p>　　1.2.2發(fā)動機(jī)的發(fā)展</p><p>　　汽車發(fā)動機(jī)的發(fā)展帶來了汽車工業(yè)的整體快速發(fā)展。</p><p>　　汽油發(fā)動機(jī)技術(shù)幾經(jīng)發(fā)展不斷完善，燃油噴射，電子燃燒控制，催化轉(zhuǎn)化器等技術(shù)已經(jīng)成熟并通用，柴油機(jī)沒有點火系統(tǒng)能在更加惡劣的環(huán)境下工作，從而更加經(jīng)濟(jì)。隨著發(fā)動機(jī)機(jī)械增壓渦輪增壓技術(shù)的發(fā)展，柴油發(fā)動機(jī)功率越來越大，廣泛用于商用車上

11、，同時在軍車領(lǐng)域也占有很大比重。</p><p>　　電動車很早就已應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，但由于續(xù)駛里程短，質(zhì)量大限制了在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。近年來人們更加注重汽車燃能效率問題，是混合動力技術(shù)得到發(fā)展。環(huán)境保護(hù)越來越受到各國的重視，氫燃料發(fā)動機(jī)和太陽能動力更加環(huán)保相信在不久將會普及。</p><p>　　1.2.3汽車材料的發(fā)展</p><p>　　現(xiàn)代汽車材料種類繁多，包括

12、金屬材料，纖維復(fù)合材料，金屬陶瓷，工程塑料，合金材料等。最常用的是金屬材料。如各類鋼合金，鋁合金，銅合金等。也有非金屬材料，如各類玻璃，橡膠材料，木板材料，竹膠板，PVC板材， 塑膠板，碳纖維等。合理的選用材料不但有利于車身的安全性，還會提高整車的美觀性和舒適性，降低整車成本。</p><p>　　1.3汽車的設(shè)計和開發(fā)和制造</p><p>　　1.3.1汽車的設(shè)計</p>

13、<p>　　汽車由動力裝置，地盤，車身，電器及儀表等組成，它是用來載客和運(yùn)輸貨物的工具，它的使用條件復(fù)雜，產(chǎn)量大，變形頻繁，汽車的設(shè)計要考慮眾多因素。如要考慮國家法規(guī)和國家標(biāo)準(zhǔn)，要考慮工作環(huán)境的多樣，經(jīng)濟(jì)性和良好的人機(jī)工程特性，優(yōu)美的外部造型和協(xié)調(diào)的色彩。</p><p>　　汽車的設(shè)計是一個多學(xué)科的復(fù)雜的工作，如果設(shè)計考慮不周，就會造成成本的增加和功能的缺陷，并可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故，因此

14、汽車設(shè)計要求精益求精，不斷完善。</p><p>　　1.3.2汽車的開發(fā)制造</p><p>　　汽車產(chǎn)品的開發(fā)制造是根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃而確定的。產(chǎn)品規(guī)劃是企業(yè)根據(jù)市場的需求，技術(shù)發(fā)展趨勢以及自身的發(fā)展戰(zhàn)略而制定的。汽車及其零部件的開發(fā)是一個多部門聯(lián)合協(xié)作的過程。汽車產(chǎn)品的開發(fā)概括來說可分為四個階段：決策階段，設(shè)計階段，試制試驗階段，生產(chǎn)階段。</p><p>&l

15、t;b>　　1.4機(jī)動車的分類</b></p><p>　　道路或公路上行駛的車輛是為在路上使用而設(shè)計的機(jī)動車和掛車，它不同于在跑道上或軌道上行駛的車輛。道路車輛又可分為很多種類主要分類（如 圖1.4）。</p><p>　　車輛主要分為兩類：機(jī)動車和掛車，機(jī)動車總是裝有一體式動力裝置。國際GB/T 3730.1—2001《汽車和掛車類型的術(shù)語定義》將汽車分為乘用車和商用

16、車。</p><p>　　乘用車是指在設(shè)計和技術(shù)特性上主要用于載運(yùn)乘客及其隨身攜帶行李和臨時物品的汽車。包括駕駛員座位在內(nèi)最多不超過9個座位。它可以牽引一輛掛車。乘用車又有如下多種，普通乘用車，活頂乘用車，高級乘用車，敞篷車，小型乘用車，倉背乘用車，旅行車，多用途乘用車，短頭乘用車，越野乘用車，專用乘用車。其中專用乘用車又分為救護(hù)車，防彈車，旅居車，殯儀車等。</p><p>　　商用車包

17、括客車，牽引汽車，載貨汽車。客車又分為小型客車，城市客車，長途客車，旅游客車，鉸接式客車等。貨車分為普通貨車，多用貨車，拖拉貨車，越野貨車，專用貨車（消防車，清掃車，水泥罐車，集裝箱車）等。</p><p>　　本設(shè)計主要以乘用車為主。</p><p>　　圖1.4 機(jī)動車的分類</p><p>　　1.5汽車的總體構(gòu)造</p><p>　

18、　汽車通常由發(fā)動機(jī)、底盤、車身、電氣設(shè)備四部分組成，典型轎車總體構(gòu)造（如 圖1.5）所示。</p><p>　　圖1.5 汽車總體構(gòu)造</p><p>　　1-前橋；2-前懸架；3-前車輪；4-變速器；5-傳動軸；6-消聲器；7-后懸架鋼板彈簧；8-減震器；9-后輪；10-制動器；11-后橋；12-油箱；13-座椅；14-方向盤；15-轉(zhuǎn)向器；16-發(fā)動機(jī)；17-散熱器；18-車身<

19、;/p><p>　　發(fā)動機(jī)：動力裝置，使供入其中的燃料燃燒而發(fā)出動力?，F(xiàn)代汽車廣泛應(yīng)用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。</p><p>　　底盤：接收發(fā)動機(jī)的動力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動，并保證汽車按照駕駛員的操縱正常行駛。</p><p>　　底盤主要有傳動系統(tǒng)，行駛系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，制動系統(tǒng)。</p><p>　　車身：是駕駛員工作和裝載乘客、貨物的場所。</

20、p><p>　　電氣設(shè)備：包括電源組、發(fā)動機(jī)啟動系統(tǒng)和點火系統(tǒng)、汽車照明和信號裝置、儀表，導(dǎo)航系統(tǒng)、電視、音響、電話等電子設(shè)備、微處理機(jī)、中央計算機(jī)以及各種人工智能操控裝置等。</p><p><b>　　1.6離合器概要</b></p><p>　　近年來各國政府都從資金、技術(shù)方面大力發(fā)展汽車工業(yè)，使其發(fā)展速度明顯比其它工業(yè)要快的多，因此汽車工業(yè)

21、迅速成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。</p><p>　　對于內(nèi)燃機(jī)汽車來說，離合器在機(jī)械傳動系中作為一個獨(dú)立的總成而存在，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相連接的總成。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦式離合器主要依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。</p><p>　　在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功?，F(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925年以后才

22、出現(xiàn)的。20世紀(jì)20年代末，直到進(jìn)入30年代時，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才采用多片離合器。多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式離合器。</p><p>　　隨著汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、功率不斷提高和汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動操縱的形式發(fā)展。因此，提

23、高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。隨著計算機(jī)的發(fā)展，設(shè)計工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦，包括計算、性能演示、計算機(jī)繪圖、制成后的故障統(tǒng)計等等。</p><p>　　本設(shè)計主要針對單片干式膜片彈簧離合器展開的。</p><p>　　2. 汽車總成設(shè)計</p><p>　　2.1汽車形式的選擇<

24、;/p><p>　　不同形式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)，驅(qū)動形式以及布置形式上，汽車形式對整車的使用性能，外形尺寸，整車質(zhì)量，軸荷分配和制造成本等方面的影很大。</p><p><b>　　2.1.1軸數(shù)</b></p><p>　　汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力

25、有要求。 我國公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于四級公路及橋梁，單軸最大允許軸載質(zhì)量為lOt，雙連軸最大允許軸載質(zhì)量為18t(每軸9t)。根據(jù)公路對汽車軸載質(zhì)量的限制、所設(shè)計汽車的總質(zhì)量、輪胎的負(fù)荷能力以及使用條件等，可以確定汽車的軸數(shù)。因為雙軸汽車結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，故總質(zhì)量小于19t的公路運(yùn)輸車輛廣泛采用這種方案?？傎|(zhì)量在19～26t的公路運(yùn)輸車采用 三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車用四軸和四軸以上的形式。 本設(shè)計的乘用車因為總質(zhì)量較小

26、，均采用兩軸形式。</p><p><b>　　2.1.2驅(qū)動形式</b></p><p>　　汽車驅(qū)動形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等，其中前一位數(shù)字表示汽車車輪總數(shù)，后一位數(shù)字表示驅(qū)動輪數(shù)。采用4×2驅(qū)動形式的汽車結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，多用于轎車和總質(zhì)量小

27、些的公路用車輛上。總質(zhì)量在19～26t的公路用汽車，采用6×2或6×4的驅(qū)動形式。為了提高越野汽車的通過性，應(yīng)采用全輪驅(qū)動形式。</p><p>　　本設(shè)計的乘用車因為總質(zhì)量較小，采用4×2驅(qū)動形式。</p><p><b>　　2.1.3布置形式</b></p><p>　　汽車的布置形式是指發(fā)動機(jī)、驅(qū)動橋和車身

28、(或駕駛室)的相互關(guān)系和布置特點而言。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關(guān)參數(shù)以外，汽車的布置形式對使用性能也有重要影響。</p><p>　　乘用車的布置形式主要有發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動、發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動、發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動三種，少數(shù)轎車采用發(fā)動機(jī)前置全輪驅(qū)動。</p><p>　　1.發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)。發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動時，可以縱置或者橫置，也可以布置在軸距外、軸距內(nèi)或前橋上方。這種布

29、置形式目前在中級及其以下級別轎車上得到廣泛應(yīng)用，主要是因為有 下述優(yōu)點：</p><p>　　（1）與后輪驅(qū)動汽車比較，前輪驅(qū)動汽車的前橋軸荷大，有明顯的不足轉(zhuǎn)向性能；</p><p>　?。?）因為 前輪是驅(qū)動輪，所以越過障礙的能力高；</p><p>　?。?）主減速器與變速器裝在一個殼體內(nèi)，因而動力總成結(jié)構(gòu)緊湊；</p><p>　?。?/p>

30、4）因為沒有傳動軸，車內(nèi)地板凸包高度可以降低(此時地板凸包 僅用來容納排氣管)，有利于提高乘坐舒適性；當(dāng)發(fā)動機(jī)布置在軸距外時，汽車的軸距可以縮短因而有利于提高汽車的機(jī)動性；</p><p>　?。?）汽車散熱器布置在汽車前部，散熱條件好，發(fā)動機(jī)得到足夠的冷卻；行李箱布置在汽車后部，故有足夠大的行李箱空間；容易改 裝為客貨兩用車或救護(hù)車；供暖機(jī)構(gòu)簡單，且因管路短所以供暖效率高；</p><p&g

31、t;　?。?）因為發(fā)動機(jī)、離合器、變速器與駕駛員位置近，所以操縱機(jī)構(gòu)簡單；發(fā)動機(jī)可以采用縱置或橫置方案，特別是采用橫置發(fā)動機(jī)時，能縮短汽車的總長。加上取消了傳動軸等因素的影響，汽車消耗的材料明顯減少，使整備質(zhì)量減輕；</p><p>　?。?）發(fā)動機(jī)橫置時，原主減速器的錐齒輪用圓柱齒輪取代，降低了制造難度，同時在裝配和使用時也不必進(jìn)行齒輪調(diào)整工作，此時變速器和主減速器可以使用同一種潤滑油。 發(fā)動機(jī)前置前輪

32、驅(qū)動轎車的主要缺點是： 前輪驅(qū)動轉(zhuǎn)向需要采用等速萬向節(jié)，其結(jié)構(gòu)和制造工藝均復(fù)雜；前橋負(fù)荷較后軸重，并且前輪又是轉(zhuǎn)向輪，故前輪工作條件惡劣，輪胎壽命短；上坡行駛時因驅(qū)動輪上附著力減少，汽車爬坡能力降低；一旦發(fā)生正面碰撞事故，發(fā)動機(jī)及其附件損失較大，維修費(fèi)用高。</p><p>　　2.發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動。發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動轎車有如下主要優(yōu)點：軸荷分配合理，因而有利于提高輪胎的使用壽命；前輪不驅(qū)動，因而不需要

33、采用等速萬向節(jié)，并有利于減少制造成本；操縱機(jī)構(gòu)簡單；采暖機(jī)構(gòu)簡單，且管路短供暖效率高；發(fā)動機(jī)冷卻條件好；上坡行駛時，因驅(qū)動輪上的附著力增大，故爬坡能力強(qiáng)；改裝為客貨兩用車或救護(hù)車比較容易；有足夠大的行李箱空間；因變速器與主減速器分開，故拆裝、維修容易。</p><p>　　發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動轎車的主要缺點是：因為車身地板下有傳動軸，地板上有凸起的通道，并使后排座椅中部座墊的厚度減薄，影響了乘坐舒適性；汽車正面與其

34、它物體發(fā)生碰撞，易導(dǎo)致發(fā)動機(jī)進(jìn)入客廂,會使前排乘員受到嚴(yán)重傷害；汽車的總長較長，整車整備質(zhì)量增大，同時影響到汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性。 發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動轎車因客廂較長，乘坐空間寬敞，行駛平穩(wěn)，故在中高級和高級轎車上得到應(yīng)用。</p><p>　　3.發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動。對于發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動的乘用車與上述兩種布置相比，缺點太多，發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動轎車幾乎已不采用。</p><p>

35、;　　4.前置全輪驅(qū)動。過去只有越野車采用4輪驅(qū)動，一般的越野車，變速器后面裝有手動分力器，前后車軸各裝一個稱為驅(qū)動橋的部件。變速器輸出的扭矩通過分力器和傳動軸，分別傳遞到前后車軸上的驅(qū)動橋，再通過驅(qū)動橋?qū)⑴ぞ貍鬟f到輪子上?，F(xiàn)在有些轎車也用上4輪驅(qū)動裝置，比如奧迪A4quattro、歐藍(lán)德4驅(qū)版。由于具有較高的動力性并且穩(wěn)定性好,通過性強(qiáng)，但油耗也大。</p><p>　　本設(shè)計的乘用車采用發(fā)動機(jī)橫置于前軸之前的

36、前輪驅(qū)動形式。</p><p>　　2.2汽車主要參數(shù)的確定</p><p>　　2.2.1汽車主要尺寸的確定</p><p><b>　　1.外廓尺寸。</b></p><p>　　汽車的長、寬、高稱為汽車的外輪廓尺寸。在公路和市內(nèi)行駛的汽車的最大外輪廓尺寸受到有關(guān)規(guī)定的限制，不可隨意確定。GBl589—2005規(guī)定的

37、汽車外輪廓尺寸（如：表2.1）。</p><p>　　乘用車總長是軸距L、前懸和后懸的和。它與軸距L有下述關(guān)系[1]：</p><p>　　=L／C (2.1) </p><p>　　式中，C為比例系數(shù)，其值在O.52～O.66之間。發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動汽車的C值為O.62～O.66，發(fā)動

38、機(jī)后置后輪驅(qū)動汽車的C值約為O.52～O.56。</p><p>　　乘用車寬度尺寸一方面由乘員必需的室內(nèi)寬度和車門厚度來決定，另一方面應(yīng)保證能布置下發(fā)動機(jī)、車架、懸架、轉(zhuǎn)向系和車輪等。乘用車總寬與車輛總長之間有下述近似關(guān)系[1]：</p><p>　　=(／3)+(195+60)mm (2.2)</p><p>　　后座乘三人的

39、轎車，不應(yīng)小于1410 mm。</p><p>　　影響轎車總高的因素有軸間底部離地高度，板及下部零件高，室內(nèi)高和車頂造型高度等。軸間底部離地高應(yīng)大于最小離地間隙。由座位高、乘員上身長和頭部及頭上部空間構(gòu)成的室內(nèi)高一般在1120～1380mm之間。車頂造型高度大約在20～40mm范圍內(nèi)。</p><p>　　表2.1 汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸的最大限值 (單位為mm)</p>

40、;<p><b>　　2.軸距</b></p><p>　　軸距L對整備質(zhì)量、汽車總長、最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動軸長度、縱向通過半徑有影響。當(dāng)軸距短時，上述各指標(biāo)減小。此外，軸距還對軸荷分配有影響。軸距過短會使車廂(箱)長度不足或后懸過長；上坡或制動時軸荷轉(zhuǎn)移過大，汽車制動性和操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動增大，對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。</p><p

41、>　　原則上級別高的乘用車，裝載量或載客量多的貨車或客車軸距取得長。對機(jī)動性要求高的汽車軸距宜取短些。為滿足市場需要，工廠在標(biāo)準(zhǔn)軸距貨車基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出短軸距和長軸距的變型車。不同軸距變型車的軸距變化推薦在O.4-0.6m的范圍內(nèi)來確定為宜。</p><p>　　乘用車的軸距和輪距可參考（如：表2.2）所提供的數(shù)據(jù)選定</p><p>　　表2.2 乘用車的軸距和輪距</p>

42、;<p>　　3.前輪距和后輪距 。</p><p>　　增大輪距，隨之而來的是室內(nèi)寬并有利于增加側(cè)傾剛度。但是此時汽車總寬和總質(zhì)量增加，并影響最小轉(zhuǎn)彎直徑變化。</p><p>　　受汽車總寬不得超過2.5 m限制，輪距不宜過大。但在取定的前輪距范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機(jī)、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運(yùn)動間隙。在確定后輪

43、距時應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。</p><p>　　乘用車的輪距可參考（如：表2.2）提供的數(shù)據(jù)確定。</p><p><b>　　4.前懸和后懸。</b></p><p>　　前、后懸長時，汽車接近角和離去角都小，影響汽車通過性能。對長頭汽車，前懸不能縮短的原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險杠、散熱器、風(fēng)

44、扇、發(fā)動機(jī)等部件。從撞車安全性考慮希望前懸長些，從視野角度考慮又要求前懸短些。前懸對平頭汽車上下車的方便性有影響，前鋼板彈簧長度也影響前懸尺寸。</p><p>　　乘用車后懸長度影響通過性．汽車追尾時的安全性．行李箱尺寸．汽車造型。</p><p>　　本設(shè)計乘用車基本尺寸如下：總長= 3953 總寬= 1512 總高= 1750 軸距 L= 2530 前輪距= 1450后輪距= 150

45、0前懸= 660后懸= 763</p><p>　　2.2.2 汽車軸荷分配</p><p>　　汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。</p><p>　　軸荷分配對輪胎壽命和汽車的使用性能有影響。從輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個車輪的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動力性和通過性

46、，驅(qū)動橋應(yīng)有足夠大的載荷，而從動軸載荷可以適當(dāng)減少；為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。</p><p>　　汽車的發(fā)動機(jī)位置與驅(qū)動形式不同，對軸荷分配有顯著影響。各類汽車的軸荷分配（如：表2.3）</p><p>　　表2.3 乘用車的軸荷分配</p><p>　　本設(shè)計乘用車軸荷分配如下：滿載時前軸=50％ 后軸=47％ 空載時前軸=59％ 后

47、軸= 38％</p><p>　　2.2.3百公里燃油消耗量</p><p>　　汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性用汽車在水平的水泥或瀝青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量(L／100km)來評價。該值越小燃油經(jīng)濟(jì)性越好。級別低的轎車，百公里燃油消耗量要低于級別高的轎車(如：表2.4)。未來的發(fā)展趨勢是百公里油耗量繼續(xù)減少，如正在研制的超經(jīng)濟(jì)型轎車的百公里燃油消耗量為3L／100km。&

48、lt;/p><p>　　表2.4 乘用車百公里燃油消耗量</p><p>　　本設(shè)計乘用車百公里燃油消耗量取8.0 L／100km。</p><p>　　2.2.4最小轉(zhuǎn)彎直徑</p><p>　　轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓的直徑稱為最小轉(zhuǎn)彎直徑。用來描述汽車轉(zhuǎn)向機(jī)動性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項重要

49、指標(biāo)。</p><p>　　轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角、汽車軸距、輪距等對汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑均有影響。對機(jī)動性要求高的汽車，應(yīng)取小些。GB7258—1 997《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》中規(guī)定：機(jī)動車的最小轉(zhuǎn)彎直徑不得大于24m。當(dāng)轉(zhuǎn)彎直徑為24m時，前轉(zhuǎn)向軸和末軸的內(nèi)輪差(以兩內(nèi)輪軌跡中心計)不得大于3.5m。乘用車的最小轉(zhuǎn)彎直徑（如：表2.5）。</p><p>　　表2.5 乘用車的最小轉(zhuǎn)彎直徑&l

50、t;/p><p>　　本設(shè)計乘用車最小轉(zhuǎn)彎直徑取9.0ｍ</p><p>　　2.2.5通過性的幾何參數(shù)</p><p>　　總體設(shè)計要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙，接近角γ，離去角γ，縱向通過半徑ρ等。乘用車的通過性參數(shù)范圍（如：表2.6）。</p><p>　　表2.6 乘用車通過性的幾何參數(shù)</p><p>

51、　　本設(shè)計乘用車通過性幾何參數(shù)取值如下：= 170 mm γ= 25°γ= 18°ρ=5.5 m</p><p>　　2.2.6制動性參數(shù)</p><p>　　汽車制動性是指汽車在制動時，能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定，下長坡時能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車的能力。目前常用制動距離和平均制動減速度j來評價制動效能。GB 7258 —2004中規(guī)定的

52、路試檢驗行車制動和應(yīng)急制動性能要求，（如：表2.7）所示。</p><p>　　表2.7 路試檢驗行車制動和應(yīng)急制動性能要求</p><p><b>　　3. 離合器設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1離合器概述</b></p><p>　　按動力傳遞順序來說，離合器應(yīng)是傳動系中的第一

53、個總成。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務(wù)。離合器是設(shè)置在發(fā)動機(jī)與變速器之間的動力傳遞機(jī)構(gòu)，其功用是能夠在必要時中斷動力的傳遞，保證汽車平穩(wěn)地起步；保證傳 動系換檔時工作平穩(wěn)；限制傳動系所能承受的最大扭矩，防止傳動系過載，（如 圖3.1）為北京切諾基膜片彈簧離合器。</p><p>　　圖3.1北京切諾基膜片彈簧離合器</p&

54、gt;<p>　　3.1.1離合器的發(fā)展歷史</p><p>　　在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功?，F(xiàn)今所用的盤片式離合器的先驅(qū)是多片盤式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。20世紀(jì)20年代末，直到進(jìn)入30年代時，只有工程車輛、賽車和大功率的轎車上才采用多片離合器。多年的實踐經(jīng)驗和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式離合器。</p><p>　　近來，人們對離

55、合器的要求越來越高，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式的操縱形式正向自動操縱的 形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢。</p><p>　　3.1.2離合器的基本功用</p><p>　　離合器的主要功能是切斷和實現(xiàn)對傳動系的動力傳遞。主要作用：<

56、;/p><p>　　1.汽車起步時將發(fā)動機(jī)與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；</p><p>　　2.在換擋時將發(fā)動機(jī)與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；</p><p>　　3.限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；</p><p>　　4.有效地降低傳動系中的振動和噪聲。</p><p&g

57、t;　　3.1.3 離合器的工作原理</p><p>　　摩擦離合器一般是有主動部分、從動部分組成、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。</p><p>　　離合器在接合狀態(tài)時，發(fā)動機(jī)扭矩自曲軸傳出，通過飛輪2和壓盤借摩擦作用傳給從動盤3，在通過從動軸傳給變速器。當(dāng)駕駛員踩下踏板時，通過拉桿，分離叉、分離套筒和分離軸承8，將分離杠桿的內(nèi)端推向右方，由于分離杠桿的中間是以離合器蓋5上的支柱為支點，

58、而外端與壓盤連接，所以能克服壓緊彈簧的力量 拉動壓盤向左，這樣，從動盤3兩面的壓力消失，因而摩擦力消失，發(fā)動機(jī)的扭矩就不再傳入變速器，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)放開踏板，回位彈簧克服各拉桿接頭 和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此時壓緊彈簧就推動壓盤向右，仍將從動盤3壓緊在飛輪上2，這樣發(fā)動機(jī)的扭矩又傳入變速器。（如 圖3.2）</p><p><b>　　圖3.2離合器</b></p&g

59、t;<p>　　1-軸承； 2-飛輪； 3-從動盤； 4-壓盤； 5-離合器蓋螺栓； 6-離合器蓋；7-膜片彈簧； 8-分離軸承； 9-軸</p><p>　　3.1.4現(xiàn)代汽車離合器應(yīng)滿足的要求</p><p>　　根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求：</p><p>　　1. 能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大扭矩。為此，離合器的摩擦力

60、矩（）應(yīng)大于發(fā)動機(jī)最大扭矩（）；</p><p>　　2. 接合平順、柔和。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免汽車起步?jīng)_撞或抖動；</p><p>　　3. 分離迅速、徹底。換檔時若離合器分離不徹底，則飛輪上的力矩繼續(xù)有一部份傳入變速器，會使換檔困難，引起齒輪的沖擊響聲；</p><p>　　4. 從動盤的轉(zhuǎn)動慣量小。離合器分離時，和變速器主動齒輪相連接的質(zhì)

61、量就只有離合器的從動盤。減小從動盤的轉(zhuǎn)動慣量，換檔時的沖擊即降低；</p><p>　　5. 具有吸收振動、噪聲和沖擊的能力；</p><p>　　6. 散熱良好，以免摩擦零件因溫度過高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打滑；</p><p>　　7. 操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。尤其是對城市行駛的轎車和公共汽車，非常重要；</p><p>　　8.

62、 摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨損，襯面磨損在一定范圍內(nèi)，要能通過調(diào)整，使離合器正常工作。</p><p>　　3.2離合器結(jié)構(gòu)方案的選擇</p><p>　　離合器按傳遞轉(zhuǎn)矩的方式不同，可分為摩擦式，液力式，電磁式和綜合式四種，其中摩擦式的離合器應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　　摩擦式離合器根據(jù)摩擦原理設(shè)計，其摩擦片的形狀有盤式，片式和推式?，F(xiàn)代汽車廣泛采

63、用的離合器是干濕盤形摩擦離合器，按從動盤數(shù)目不同可分為單片離合器，雙片離合器，多片離合器，按彈簧布置形式不同可分為周置彈簧離合器，中央彈簧離合器和斜置彈簧離合器，按彈簧形式的不同可分為圓柱螺旋彈簧離合器，圓錐螺旋彈簧離合器和膜片彈簧離合器。按作用力方向不同可分為推式離合器和拉式離合器。</p><p>　　3.2.1從動盤數(shù)的選擇</p><p>　　1.單片離合器（如 圖3.3）結(jié)構(gòu)簡單

64、，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從動部分轉(zhuǎn)動慣量小，在使用時能保證分離徹底、接合平順。</p><p>　　2.雙片離合器（如 圖3.4）傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大，徑向尺寸較小，踏板力較小，接合較為平順。但中間壓盤通風(fēng)散熱不良，分離也不夠徹底。</p><p>　　3.多片離合器主要用于行星齒輪變速器換擋機(jī)構(gòu)中。它具有接合平順柔和、摩擦表面溫度較低、磨損較小，使用壽命長等優(yōu)點，主要應(yīng)用于重型

65、牽引車和自卸車上。</p><p>　　圖3.3東風(fēng)EQ1090E型汽車半盤離合器</p><p>　　1-飛輪殼地蓋；2-飛輪；3-摩擦片鉚釘；4-從動盤本體；5-摩擦片；6-減震器盤；7-減震器彈簧；8-減震器阻尼片；9-阻尼片鉚釘；10-從動盤轂；11-變速器第一軸；12-阻尼彈簧鉚釘；13-減震器阻尼彈簧；14-從動盤鉚釘；15-從動盤鉚釘隔套；16-壓盤；17-離合器蓋定位銷；1

66、8-飛輪殼；19-離合器蓋；20-分離杠桿支撐柱；21-擺動支架；22-浮動銷；23-分離杠桿調(diào)整螺母；24-分離杠桿彈簧；25-分離杠桿；26-分離軸承；27-分離套筒復(fù)位彈簧；28-分離套筒；29-變速器第一軸軸承蓋；30-分離叉；31-壓緊彈簧；32-傳動片鉚釘；33-傳動片</p><p>　　圖3.4雙盤周布彈簧離合器</p><p>　　3.2.2壓緊彈簧和布置形式的選擇 &l

67、t;/p><p>　　1. 周置彈簧離合器的壓緊彈簧采用圓柱螺旋彈簧，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，因此應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速很高時，周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使離合器傳遞轉(zhuǎn)矩能力隨之降低。</p><p>　　2. 中央彈簧離合器的壓緊彈簧，布置在離合器的中心?？蛇x較大的杠桿比，有利于減小踏板力。通過調(diào)整墊片或螺紋容易實現(xiàn)對壓緊力的調(diào)整，多用于重型汽車上。 </p>

68、;<p>　　3. 斜置彈簧離合器的顯著優(yōu)點是摩擦片磨損或分離離合器時，壓盤所受的壓緊力幾乎保持不變。具有工作性能穩(wěn)定、踏板力較小的突出優(yōu)點。此結(jié)構(gòu)在重型汽車上已有采用。 </p><p>　　4．膜片彈簧離合器與其他幾類相比又有以下幾個優(yōu)點</p><p>　?。?）由于膜片彈簧有理想的非線性特征,彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi)能保證大致不變，從而使離合器在使用中能保持其傳遞轉(zhuǎn)

69、矩的能力不變。當(dāng)離合器分 離時，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低踏板力；</p><p>　　（2）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??；</p><p>　?。?）高速旋轉(zhuǎn)時，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力明顯下降；</p><p>　?。?）由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分

70、布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命；</p><p>　?。?）易于實現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長；</p><p>　　但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設(shè)計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。膜片彈簧離合器不僅在轎車上被大量采用，而且在輕、中、重型貨車以

71、及客車上也被廣泛采用。 </p><p>　　拉式膜片彈簧離合器(如 圖3.5)中，其膜片彈簧的安裝方向與推式相反。在接合時，膜片彈簧的大端支承在離合器蓋上，而以中部壓緊在壓盤上。將分離軸承向外拉離飛輪，即可實現(xiàn)分離。與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有如下優(yōu)點： </p><p>　?。?）由于取消了中間支承各零件，并只用一個或不用支承環(huán)，使其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，零件數(shù)目更少，質(zhì)量更小。&l

72、t;/p><p>　?。?）由于拉式膜片彈簧是以中部與壓盤相壓，因此在同樣壓盤尺寸條件下可采用直徑較大的膜片彈簧，從而提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，而并不增大踏板力；或在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，可采用尺寸較小的結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）在接合或分離狀態(tài)下，離合器蓋的變形量小，剛度大，故分離效率更高。 </p><p>　?。?）拉式的杠桿比大于推式杠桿比，且中間支承少，

73、減少了摩擦損失，傳動效率較高，使踏板操縱更輕便。拉式踏板力比推式一般約可減少25％～30％。 </p><p>　?。?）拉式無論在接合狀態(tài)或分離狀態(tài)，膜片彈簧大端與離合器蓋支承始終保持接觸，在支承環(huán)磨損后不會產(chǎn)生沖擊和噪聲。 </p><p>　?。?）使用壽命更長。</p><p>　　圖3.5推式膜片彈簧和拉式膜片彈簧</p><p>

74、　　因此本設(shè)計選用單盤拉式膜片彈簧離合器。</p><p>　　3.2.3膜片彈簧的支承形式的選擇</p><p>　　推式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)按支承環(huán)數(shù)目不同分為三種。（如 圖3.6）為雙支承環(huán)形式，其中（如 圖3.6a）用臺肩式鉚釘將膜片彈簧、兩個支承（如 圖3.6）拉式膜片彈簧離合器環(huán)與離合器蓋定位鉚合在一起，結(jié)構(gòu)簡單，是早已采用的傳統(tǒng)形式；（如 圖3.6b）在鉚釘上裝硬化襯套和剛性擋環(huán)

75、，可提高耐磨性和使用壽命，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；（如 圖3.6c）取消了鉚釘，在離合器蓋內(nèi)邊緣上伸出許多舌片，將膜片彈簧、兩個支承環(huán)與離合器蓋彎合在一起，使結(jié)構(gòu)緊湊、簡化、耐久性良好，因此其應(yīng)用日益廣泛。 </p><p>　?。ㄈ?圖3.7）為單支承環(huán)形式。在沖壓離合器蓋上沖出一個環(huán)形凸臺來代替后支承環(huán)(如 圖3.7a)使結(jié)構(gòu)簡化，或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)(圖3.7b)，以消除膜片彈簧與支承環(huán)之間的軸向間隙。

76、 </p><p>　?。ㄈ?圖3.6）推式膜片彈簧雙支承環(huán)形式（如圖3.7）推式膜片彈簧單支承環(huán)形式 </p><p>　?。ㄈ?圖3.8）為無支承環(huán)形式，利用斜頭鉚釘?shù)念^部與沖壓離合器蓋上沖出的環(huán)形凸臺將膜片彈簧鉚合在一起而取消前、后支承環(huán)（如 圖3.8a）；或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)，離合器蓋上環(huán)形凸臺代替后支承環(huán)(如 圖3.8b)，使結(jié)構(gòu)更簡化；或取消鉚釘，離合器蓋內(nèi)邊緣處

77、伸出的許多舌片將膜片彈簧與彈性擋環(huán)和離合器蓋上的環(huán)形凸臺彎合在一起(如 圖3.8c)，結(jié)構(gòu)最為簡單。 </p><p>　?。ㄈ?圖3.9）為拉式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)形式，其中（如 圖3.9a）為無支承環(huán)形式，將膜片彈簧的大端直接支承在離合器蓋沖出的環(huán)形凸臺上；（如 圖3.9b)為單支承環(huán)形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋中的支承環(huán)上。這兩種支承形式常用于轎車和貨車。</p><p>　　圖3

78、.6 推式膜片彈簧雙支承環(huán)形式</p><p>　　圖3.7 推式膜片彈簧單支承環(huán)形式</p><p>　　圖3.8 推式膜片彈簧無支承環(huán)形式</p><p>　　圖3.9 拉式膜片彈簧支承形式</p><p>　　本設(shè)計選用(如 圖3.9b)的支承形式。</p><p>　　3.2.4壓盤的驅(qū)動方式</

79、p><p>　　在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤的方法有三種</p><p>　?。?）凸臺窗孔式：它是將壓盤的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗孔內(nèi)，通過二者的配合，將扭矩從離合器蓋傳到壓盤上，此方式結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較多；缺點：壓盤上凸臺在傳動過程中存在滑動摩擦，因而接觸部分容易產(chǎn)生分離不徹底。</p><p>　?。?）徑向傳動驅(qū)動式：這種方式使用彈簧剛制的

80、徑向片將離合器蓋和壓盤連接在一起，此傳動的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒有相對滑動部 分，因而不存在磨損，同時踏板力也需要的小一些，操縱方便；另外，工作時壓盤和離合器蓋徑向相對位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等旋轉(zhuǎn)物件不會失去平衡而產(chǎn)生異常振動和噪聲。</p><p>　　（3）徑向傳動片驅(qū)動方式：它用彈簧鋼制的傳動片將壓盤與離合器蓋連接在一起，除傳動片的布置方向是沿壓盤的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征都與徑向

81、傳動驅(qū)動方式相同。</p><p>　　經(jīng)比較,我選擇徑向傳動驅(qū)動方式。</p><p>　　3.2.5分離杠桿和分離軸承</p><p>　　分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過分離軸承克服離合器彈簧的推力并推動壓盤移動，從而使壓盤與從動盤和從動盤與飛輪相互分離，截斷動力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受反復(fù)作用在其上面的彎曲應(yīng)力，分離軸承的作用

82、是通過分離叉的作用使分離軸承沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動，推動旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端，使離合器起到分離作用。本次設(shè)計選用的是油封軸承，它可以將潤滑脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤滑，相比供油式軸承則需增加。</p><p>　　3.2.6離合器的通風(fēng)散熱</p><p>　　試驗表明，摩擦片的磨損是隨壓盤溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤工作表面超過180～200°C時摩擦片

83、磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤，工作表面的瞬時溫度一般在180°C以下。在特別頻繁的使用下，壓盤表面的瞬時溫度有可能達(dá)到1000℃高的溫度能使壓盤受壓變形產(chǎn)生裂紋和碎裂。為使摩擦表面溫度不致過高，除要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以保 證足夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有：在壓盤上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤內(nèi)鑄通風(fēng)槽（如 圖3.10）；將離合器蓋和壓桿制成 特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器

84、外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。膜片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實現(xiàn)通風(fēng)散熱效果，故不需作另外設(shè)置。</p><p>　　如 圖3.10離合器的通風(fēng)散熱</p><p>　　3.2.7離合器從動盤</p><p>　　從動盤總成由摩擦片，從動片，減震器和從動盤穀等組成（如 圖3.11）為桑塔納分開式彈性從動盤。它雖然對離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材料

85、上的選擇是設(shè) 計的重點。從動盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計要求：</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)動慣量要小，以減小變速器換檔時輪齒簡單沖擊；</p><p>　?。?）應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，減小磨損。</p><p>　?。?）應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動系共振，并緩和沖擊。</p><p>　　摩擦片要求：摩擦

86、系數(shù)穩(wěn)定、工作溫度、單位壓力的變化對其影響要小，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性；熱穩(wěn)定性好，磨合性好，密度小；有利于結(jié)合平順，長期停放離合器 摩擦片不會粘著現(xiàn)象的。</p><p>　　綜上所述，選擇石棉基材料。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑（樹脂或硅膠）和特種添加劑熱壓制成，其摩擦系數(shù)為 0.25～0.3，密度小，價格便宜，多年來在汽車離合器上使用效果良好。同時，摩擦片從動鋼片用鉚釘連接，連接可靠，更換摩擦

87、片方便，而且適宜在從動鋼 片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。</p><p>　　離合器的結(jié)構(gòu)類型很多，主要一本設(shè)計的干式摩擦離合器為主，詳細(xì)介紹其主要零件的結(jié)構(gòu)選型和計算，具體如下。</p><p>　　如圖3.11 桑塔納分開式彈性從動盤</p><p>　　3.3離合器的設(shè)計計算和說明</p><p>　　3.3.1離合器設(shè)計所需數(shù)據(jù)&l

88、t;/p><p>　　3.3.2摩擦片主要參數(shù)的選擇[1][2][15]</p><p>　　采用單片摩擦離合器是利用摩擦來傳遞發(fā)動機(jī)扭矩的，為保證可靠度，離合器靜摩擦力矩Tc應(yīng)大于發(fā)動機(jī)最大扭矩[1]</p><p>　　摩擦片的靜壓力：Tc = β. （3.1）</p><p&g

89、t;　　式中：β離合器后備系數(shù)（β>1）</p><p>　　發(fā)動機(jī)的最大扭矩可由式[1]:  = 9549      （3.2） </p><p><b>　　求得</b></p><p>　　式中： = 75 Kw, = r/min。α在1.1～1

90、.3之間 ，取α=1.16，則 = 196 N.m</p><p>　　1. 離合器后背系數(shù)β的確定。</p><p>　　后備系數(shù)β是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大扭矩的可靠程度，選擇β時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動機(jī)最大扭矩；b. 防止離合器本身滑磨程度過大；c. 要求能夠防止傳動系過載。通常轎車和輕型貨車β=1.2～1.

91、75。結(jié)合設(shè)計實際情況，故選擇β=1.5。</p><p>　　2. 摩擦片的外徑的確定[1]。</p><p>　　摩擦片的外徑可有式: D = （3.3） </p><p><b>　　求得 </b></p><p>　　式中為直徑系數(shù)，取值見表3-1

92、   取= 16   得D = 221.11mm。</p><p>　　表3.1　直徑系數(shù)的取值范圍</p><p>　　3. 摩擦片其它尺寸確定</p><p>　　摩擦片的尺寸已系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)如下（如：表3.2）所示:</p><p>　　表3.2　離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)</p>

93、;<p>　　4. 摩擦系數(shù)?，摩擦面數(shù)，離合器間隙值的確定[1]。</p><p>　　摩擦系數(shù)?取決于摩擦片所用的材料及基工作溫度、單位壓力和滑磨速度等因素。可由表查得（如：表3.3）</p><p>　　摩擦面數(shù)Z為離合器從動盤數(shù)的兩倍，決定于離合器所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小及其結(jié)構(gòu)尺寸。本題目設(shè)計單片離合器，因此靜摩擦系數(shù)? = 0.3 摩擦面數(shù)Z=2。離合器間隙Δt是指離

94、合器處 于正常接合狀態(tài)、分離套筒被回位彈簧拉到后極限位置時，為保證摩擦片正常磨損過程中離合器仍能完全接合，在分離軸承和分離杠桿內(nèi)端之間留有的間隙。該間隙Δt一般為3～4mm。取Δt=4mm。</p><p>　　表3.3　摩擦材料的摩擦因數(shù)的取值范圍</p><p>　　5.單位壓力值的確定[1]</p><p>　　離合器的靜摩擦力矩為： = ?FZ &

95、#160;  （3.4）</p><p>　　式中?為摩擦面間的靜摩擦系數(shù)，取0.3；F為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力；Z為摩擦面數(shù)；為摩擦片的平均摩擦半徑（mm）。</p><p>　　（3.4）與式（3.1）聯(lián)立得： = （3.5）</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：單位壓力 =

96、 0.23 MPa。</p><p>　　表3.4　摩擦片單位壓力的取值范圍</p><p>　　6. 摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化[1]</p><p>　?。?）摩擦片外徑D（mm）的選取應(yīng)使最大圓周速度不超過65～70m/s，即 m/sm/s （3.6）</p><p>　　≤ 65～70m/s</p><p>

97、　　式中，為摩擦片最大圓周速度（m/s）； 為發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速(r/min)。</p><p>　　（2）摩擦片的內(nèi)、外徑比 應(yīng)在0.53～0.70范圍內(nèi)，即</p><p>　　0.53 ≤ = 0.67 ≤ 0.7</p><p>　?。?）為了保證離合器可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并防止傳動系過載，不同車型的β值應(yīng)在一定范圍內(nèi)，最大范圍為1.2～4.0。<

98、;/p><p>　?。?）為了保證扭轉(zhuǎn)減振器的安裝，摩擦片內(nèi)徑d必須大于減振器振器彈簧位置直徑 約50mm，即</p><p>　　mm （3.7）</p><p>　?。?）為反映離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩并保護(hù)過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即</p><p>&l

99、t;b>　?。?.8）</b></p><p>　　式中， 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩(N.m/)，可按（如：表3.5）選取經(jīng)檢查,合格。</p><p>　　表3.5　單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值</p><p>　?。?）為降低離合器滑磨時的熱負(fù)荷，防止摩擦片損傷，對于不同車型，單位壓力的最大范圍為0.11～1.50MPa,即</p>

100、<p>　　MPaMPaMpa （3.9）</p><p>　　（7）為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷,離合器每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值,即</p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　式中,為單位摩

101、擦面積滑磨(J/mm2)；為其許用值(J/mm2)，對于乘用車：J/mm2，對于最大總質(zhì)量小于6.0t的商用車：J/mm2，對于最大總質(zhì)量大于6.0t商用車：J/mm2：W為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功（J），可根據(jù)下式計算</p><p><b>　?。?.11）</b></p><p>　　式中，為汽車總質(zhì)量(Kg)；為輪胎滾動半徑（m）；為汽車起步時

102、所用變速器擋位的傳動比；為主減速器傳動比；為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min，計算時乘用車取r/min，商用車取r/min。其中： m Kg代入式（3.9）得J，代入式（3.8）得，合格。</p><p>　?。?）離合器接合的溫升</p><p>　　t = （3.12）</p><p>　　式中,t為壓盤溫

103、升,不超過8～10°C；c為壓盤的比熱容，c = 481.4 J/(Kg·°C)；γ為傳到壓盤的熱量所占的比例，對單片離合器壓盤；λ= 0.5，m為壓盤的質(zhì)量m = 3.15 Kg代入，t = 4.76°C，合格。</p><p>　　3.3.3膜片彈簧設(shè)計[1][2][15] </p><p>　　膜片彈簧的主要參數(shù)：</p>&

104、lt;p>　?。?）膜片彈簧自由狀態(tài)下碟簧部分的內(nèi)截錐高度 H； </p><p>　?。?）膜片彈簧鋼板厚度 h ；</p><p>　?。?）自由狀態(tài)下碟簧部分大端半徑 R；</p><p>　?。?）自由狀態(tài)下碟簧部分小端半徑 r ；</p><p>　?。?）自由狀態(tài)時碟簧部分的圓錐底角 α；</p><p&

105、gt;　?。?）分離指數(shù)目 n 等，（如 圖 3.12）。</p><p>　　圖3.12切向應(yīng)力在子午斷面的分布</p><p>　　1.比較H/h的選擇</p><p>　　此值對膜片彈簧的彈性特性影響極大，分析式（如（3.25））中載荷與變形1之間的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng)H/h < 時，F(xiàn)2為增函數(shù)；H/h = 時，F(xiàn)1有一極值，而該極值點又恰為拐點；H/h

106、 > 時，F(xiàn)1有一極大值和極小值；當(dāng)H/h = 時，F(xiàn)1極小值在橫坐標(biāo)上，（如 圖3.13）。</p><p>　　圖3.13膜片彈簧的彈性特性曲線</p><p>　　1- H/h < 2- H/h =   3- < H/h < 2</p><p>　　4- H/h = 2 5- H/h >

107、; 2圖3-10為  膜片彈簧的彈性特性曲線</p><p>　　為保證離合器壓緊力變化不大和操縱方便，汽車離合器用膜片彈簧的H/h通常在1.5～2范圍內(nèi)選取。常用的膜片彈簧板厚為2～4mm，本設(shè)計H/h = 2，h=3mm ，則H=6mm 。</p><p><b>　　2.R/r選擇</b></p><p>　　通過分析表明，R/

108、r越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，R/r常在 1.2～1.3 的范圍內(nèi)取值。本設(shè)計中取R/r = 1.25 ，摩擦片的平均半徑 = D+d/4 = 93.75 mm，r> 取r = 94mm則R = 117.5mm取整R = 118 mm 則R/r = 1.255。</p><p><b>　　3.圓錐底角</b>&l

109、t;/p><p>　　汽車膜片彈簧在自由狀態(tài)時，圓錐底角α一般在9～15°范圍內(nèi)，本設(shè)計中 </p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　得α = 14.32°在9～15°之間，合格。分離指數(shù)常取為18，大尺寸膜片彈簧有取24的，對于小尺寸膜片彈簧，也有取12的，本設(shè)計所取分離指數(shù)為18。&l

110、t;/p><p>　　4.切槽寬度分離指數(shù)目</p><p>　　= 3.2～3.5mm， = 9～10 mm，取 = 3mm， = 10 mm，應(yīng)滿足的r-≥要求。</p><p>　　汽車離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目多于12個一般在18個左右，采用偶數(shù)。</p><p>　　5.壓盤加載點半徑和支承環(huán)加載點半徑的確定應(yīng)略大于且盡量接近r，應(yīng)略小

111、于R且盡量接近R。本設(shè)計取 = 116 mm， = 96 mm。膜片彈簧應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高精度鋼板制成，其碟簧部分的尺寸精度要高。國內(nèi)常用的碟簧材料的為 60SizMnA，當(dāng)量應(yīng)力可取為1600～1700N/mm2。</p><p><b>　　6.公差與精度</b></p><p>　　離合器蓋的膜片彈簧支承處，要具有大的剛度和高的尺寸精度，壓力盤高度（從承壓點到摩擦面的距

112、離）公差要小，支承環(huán)和支承鉚釘安裝尺寸精度要高，耐磨性要好。</p><p>　　3.3.4膜片彈簧的參數(shù)優(yōu)化[1][2]</p><p>　?。?）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的與初始錐角應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即</p><p><b>　?。?.14）</b></p><p><b>　　（3.15）<