汽车设计9890103589

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章,离合器设计,第二章,离,离合器设计,本章主要学,习,习：,（1）,汽车离合器,设,设计的基本,要,要求；,（2）,各种形式汽,车,车离合器的,特,特点及应用,；,；,（3）,离合器基本,参,参数的选择,及,及优化；,（4）,膜片弹簧主,要,要参数的选,择,择及优化；,（5）,扭转减振器,的,的设计；,（6）,离合器的操,纵,纵。,第二章,离,离合器设计,第一节,概,概述,第二节,离,离合器的结,构,构方案分析,第三节,离,离合器主要,参,参数的选择,第四节,离,离合器的设,计,计与计算,第五节,扭,扭转减振器,的,的设计,第六节,离,离合器的操,纵,纵机构,第一节,概,概述,离合器的主,要,要功能是切,断,断和实现对,传,传动系的动,力,力传递。主,要,要作用：,(1),汽车起步时,将,将发动机与,传,传动系平顺,地,地接合，确,保,保汽车平稳,起,起步；,(2),在换挡时将,发,发动机与传,动,动系分离，,减,减少变速器,中,中换挡齿轮,之,之间的冲击,；,；,(3),限制传动系,所,所承受的最,大,大转矩，防,止,止传动系各,零,零件因过载,而,而损坏；,(4),有效地降低,传,传动系中的,振,振动和噪声,。,。,摩擦离合器,主,主要组成,摩擦离合器,主,主要由主动,部,部分（发动,机,机飞轮、离,合,合器盖和压,盘,盘等）、从,动,动部分（从,动,动盘）、压,紧,紧机构（压,紧,紧弹簧）和,操,操纵机构（,分,分离叉、分,离,离轴承、离,合,合器踏板及,传,传动部件等,）,）四部分组,成,成。,主、从动部,分,分和压紧机,构,构是保证离,合,合器处于接,合,合状态并能,传,传递动力的,基,基本结构。,操,操纵机构是,使,使离合器主,、,、从动部分,分,分离的装置,。,。,离合器动画,演,演示,汽车离合器,设,设计的基本,要,要求,1）,在任何行驶,条,条件下，能,可,可靠地传递,发,发动机的最,大,大转矩。,2）,接合时平顺,柔,柔和，保证,汽,汽车起步时,没,没有抖动和,冲,冲击。,3）,分离时要迅,速,速、彻底。,4）,从动部分转,动,动惯量小，,减,减轻换挡时,变,变速器齿轮,间,间的冲击。,5）,有良好的吸,热,热能力和通,风,风散热效果,，,，保证离合,器,器的使用,寿命。,6）,避免传动系,产,产生扭转共,振,振，具有吸,收,收振动、缓,和,和冲击的,能力。,7）,操纵轻便、,准,准确。,8）,作用在从动,盘,盘上的压力,和,和摩擦材料,的,的摩擦因数,在,在使用过,程中变化要,尽,尽可能小，,保,保证有稳定,的,的工作性能,。,。,9）,应有足够的,强,强度和良好,的,的动平衡。,10）,结构应简单,、,、紧凑，制,造,造工艺性好,，,，维修、调,整,整方便等。,第二节,离,离合器的结,构,构方案分析,汽车离合器,多,多采用盘形,摩,摩擦离合器,。,。,按其从动,盘的数目,单片,双片,多片,根据压紧弹,簧,簧,布置形式,圆周布置,中央布置,斜向布置等,根据使用的,压紧弹簧形,式,式,圆柱螺旋弹,簧,簧,圆锥螺旋弹,簧,簧,膜片弹簧离,合,合器,根据分离时,所,所受,作用力的方,向,向,拉式,推式,1从动盘,数,数的选择,单片离合器,（图2-1,）,）,结构简单，,尺,尺寸紧凑，,散,散热良好，,维,维修调整方,便,便，从动部,分,分转动惯量,小,小，在使用,时,时能保证分,离,离彻底、接,合,合平顺。,双片离合器,（,（图2-2,）,）传递转矩,的,的能力较大,，,，径向尺寸,较,较小，踏板,力,力较小，接,合,合较为平顺,。,。但中间压,盘,盘通风散热,不,不良，分离,也,也不够彻底,。,。,图2-1,单,单片离合,器,器,图2-2,双,双片离合,器,器,多片离合器,主,主要用于行,星,星齿轮变速,器,器换挡机构,中,中。它具有,接,接合平顺柔,和,和、摩擦表,面,面温度较低,、,、磨损较小,，,，使用寿命,长,长等优点，,主,主要应用于,重,重型牵引车,和,和自卸车上,。,。,2压紧弹,簧,簧和布置形,式,式的选择,周置弹簧离,合,合器的压紧,弹,弹簧采用圆,柱,柱螺旋弹簧,，,，其特点是,结,结构简单、,制,制造容易，,因,因此应用较,为,为广泛。当,发,发动机最大,转,转速很高时,，,，周置弹簧,由,由于受离心,力,力作用而向,外,外弯曲，使,离,离合器传递,转,转矩能力随,之,之降低。,中央弹簧离,合,合器的压紧,弹,弹簧，布置,在,在离合器的,中,中心。可选,较,较大的杠杆,比,比，有利于,减,减小踏板力,。,。通过调整,垫,垫片或螺纹,容,容易实现对,压,压紧力的调,整,整，多用于,重,重型汽车上,。,。,斜置弹簧离,合,合器的显著,优,优点是摩擦,片,片磨损或分,离,离离合器时,，,，压盘所受,的,的压紧力几,乎,乎保持不变,。,。具有工作,性,性能稳定、,踏,踏板力较小,的,的突出优点,。,。此结构在,重,重型汽车上,已,已有采用。,膜片弹簧离,合,合器,（图2-3,）,）,的优点：,图2-3,膜,膜片弹簧,离,离合器,1）膜片弹,簧,簧具有较理,想,想的非线性,特,特性；,2）结构简,单,单，轴向尺,寸,寸小，零件,数,数目少，质,量,量小；,3）高速旋,转,转时，压紧,力,力降低很少,，,，性能较稳,定,定；,4）压力分,布,布均匀，摩,擦,擦片磨损均,匀,匀；,5）易于实,现,现良好的通,风,风散热，使,用,用寿命长；,6）平衡性,好,好；,7）有利于,大,大批量生产,，,，降低制造,成,成本。,膜片弹簧的,制,制造工艺较,复,复杂，对材,质,质和尺寸精,度,度要求高。,近,近年来，膜,片,片弹簧离合,器,器不仅在轿,车,车上被大量,采,采用，而且,在,在轻、中、,重,重型货车以,及,及客车上也,被,被广泛采用,。,。,3膜片弹,簧,簧支承形式,图2-5,推,推式膜片,弹,弹簧双支承,环,环形式,图2-6,推,推式膜片,弹,弹簧单支承,环,环形式,图2-7,推,推式膜片,弹,弹簧无支承,环,环形式,图2-8,拉,拉式膜片,弹,弹簧支承形,式,式,拉式膜片弹,簧,簧离合器,（图2-4,）,）,具有如下特,点,点：,1）,结构简单，,零,零件数目更,少,少，质量更,小,小；,2）,膜片弹簧的,直,直径较大,，,提高了传递,转,转矩的能力,；,3）,离合器盖的,变,变形量小，,分,分离效率高,；,；,4）,杠杆比大，,传,传动效率较,高,高，踏板操,纵,纵轻便。,5）,在支承环磨,损,损后不会产,生,生冲击和噪,声,声。,6）,使用寿命更,长,长。,拉式膜片弹,簧,簧需专门的,分,分离轴承，,结,结构较复杂,，,，安装和拆,卸,卸较困难，,且,且分离行程,略,略比推式大,些,些。但由于,拉,拉式膜片弹,簧,簧离合器综,合,合性能优越,，,，,它已经得以,应,应用。,图2-4,拉,拉式膜片弹,簧,簧离合器,第三节,离,离合器主要,参,参数的选择,离合器的静,摩,摩擦力矩根,据,据摩擦定律,可,可表示为,（2-1）,假设摩擦片,上,上工作压力,均,均匀，则有,（2-2）,摩擦片的平,均,均摩擦半径,R,c,根据压力均,匀,匀的假设，,可,可表示为,（2-3）,当,d/D,0.6时,，,，,R,c,可相当准确,地,地由下式计,算,算,（2-4）,将式,（2-2）,与式,（2-3）,代入式,（2-1）,得,式中，c为,摩,摩擦片内外,径,径之比，,c,=,d/D,，一般在0.530.70之间,。,。,为了保证离,合,合器在任何,工,工况下都能,可,可靠地传递,发,发动机的最,大,大转矩，设,计,计时,T,c,应大于发动,机,机最大转矩,，,，即,T,c,=,T,emax,（2-6）,式中，,T,emax,为发动机最,大,大转矩。,为离合器的,后,后备系数，,定,定义为离合,器,器所能传递,的,的最大静摩,擦,擦力矩与发,动,动机最大转,矩,矩之比，,必须大于1,。,。,（2-5）,离合器基本,参,参数的选择,基本参数主,要,要有性能参,数,数,和,0,，尺寸参数,D,和,d,及摩擦片厚,度,度,b,。,1后备系,数,数,后备系数,是离合器一,个,个重要设计,参,参数，它反,映,映了离合器,传,传递发动机,最,最大转矩的,可,可靠程度。,在,在选择,时，应保证,离,离合器应能,可,可靠地传递,发,发动机最大,转,转矩、要防,止,止离合器滑,磨,磨过大、要,能,能防止传动,系,系过载。因,此,此，在选择,时应考虑以,下,下几点：,1）,为可靠传递,发,发动机最大,转,转矩，,不宜选取太,小,小；,2）,为减少传动,系,系过载，保,证,证操纵轻便,，,，,又不宜选取,太,太大；,3）,当发动机后,备,备功率较大,、,、使用条件,较,较好时，,可选取小些,；,；,4）,当使用条件,恶,恶劣，为提,高,高起步能力,、,、减少离合,器,器滑磨，,应选取大些,；,；,5）,汽车总质量,越,越大，,也应选得越,大,大；,6）,柴油机工作,比,比较粗暴，,转,转矩较不平,稳,稳，选取的,值应比汽油,机,机大些；,7）,发动机缸数,越,越多，转矩,波,波动越小，,可,选,选,取,取,小,小,些,些,；,；,8,）,）,膜,片,片,弹,弹,簧,簧,离,离,合,合,器,器,选,选,取,取,的,的,值,可,可,比,比,螺,螺,旋,旋,弹,弹,簧,簧,离,离,合,合,器,器,小,小,些,些,；,；,9,）,）,双,片,片,离,离,合,合,器,器,的,的,值,应,应,大,大,于,于,单,单,片,片,离,离,合,合,器,器,。,。,2,单,单,位,位,压,压,力,力,0,单,位,位,压,压,力,力,0,对,离,离,合,合,器,器,工,工,作,作,性,性,能,能,和,和,使,使,用,用,寿,寿,命,命,有,有,很,很,大,大,影,影,响,响,，,，,选,选,取,取,时,时,应,应,考,考,虑,虑,离,离,合,合,器,器,的,的,工,工,作,作,条,条,件,件,，,，,发,发,动,动,机,机,后,后,备,备,功,功,率,率,大,大,小,小,，,，,摩,摩,擦,擦,片,片,尺,尺,寸,寸,、,、,材,材,料,料,及,及,其,其,质,质,量,量,和,和,后,后,备,备,系,系,数,数,等,等,因,因,素,素,。,。,离,合,合,器,器,使,使,用,用,频,频,繁,繁,，,，,发,发,动,动,机,机,后,后,备,备,系,系,数,数,较,较,小,小,时,时,，,，,0,应,取,取,小,小,些,些,；,；,当,当,摩,摩,擦,擦,片,片,外,外,径,径,较,较,大,大,时,时,，,，,为,为,了,了,降,降,低,低,摩,摩,擦,擦,片,片,外,外,缘,缘,处,处,的,的,热,热,负,负,荷,荷,，,，,0,应,取,取,小,小,些,些,；,；,后,后,备,备,系,系,数,数,较,较,大,大,时,时,，,，,可,可,适,适,当,当,增,增,大,大,0,。,3,摩,摩,擦,擦,片,片,外,外,径,径D,、,、,内,内,径,径d,和,和,厚,厚,度,度,在,离,离,合,合,器,器,结,结,构,构,形,形,式,式,及,及,摩,摩,擦,擦,片,片,材,材,料,料,选,选,定,定,、,、,其,其,他,他,参,参,数,数,已,已,知,知,或,或,选,选,取,取,后,后,，,，,结,结,合,合,式,式,（,（,2-1,）,）,和式,（2-5）,即可估,算,算出摩,擦,擦片尺,寸,寸。,摩擦片,外,外径,D,（mm,）,）,也,可根据,如,如下经,验,验公式,选,选用,（2-7）,式中：,K,D,为直径,系,系数，,轿,轿车：K,D,=14.5；,轻,轻、中,型,型货车,：,：单片,K,D,=16.018.5，双,片,片,K,D,=13.515.0；重,型,型货车,：,：,K,D,=22.524.0。,摩擦片,的,的厚度b主要,有,有,3.2mm、3.5mm,和,4.0mm,三种。,第四节,离,离,合,合器的,设,设计与,计,计算,一、离,合,合器基,本,本参数,的,的优化,1,设计变,量,量,后备系,数,数取,决,决于离,合,合器工,作,作压力,F,和离合,器,器的主,要,要尺寸,参,参数,D,和,d,。单位,压,压力,p,0,也取决,于,于,F,和,D,及,d,。因此,，,，离合,器,器基本,参,参数的,优,优化设,计,计变量,选,选为,X=x,1,x,2,x,3,T,=FDd ,T,2,目标函,数,数,离合器,基,基本参,数,数优化,设,设计追,求,求的目,标,标是在,保,保证离,合,合器性,能,能要求,条,条件下,，,，使其,结,结构尺,寸,寸尽可,能,能小，,即,即目标,函,函数为,3 约,束,束条件,1),摩擦片,的,的外径D,(mm),的选取,应,应使最,大,大圆周,速,速度,D,不超过,6570m,s，,即,（ 2,8,）,）,2),摩擦片,的,的内外,径,径比c,应,应在,0.530.70,范围内,，,，即,0.53c,0.70,3),为保证,离,离合器,可,可靠传,递,递转矩,，,，并防,止,止传动,系,系过载,，,，不同,车,车型的,值应,在,在一定,范,范围内,，,，最大,范,范围,为,为,1.2,4.0，,即,1.2,4.0,4,),为了保,证,证扭转,减,减振器,的,的安装,，,，摩擦,片,片内径,d,必须大,于,于减振,器,器弹簧,位,位置直,径,径,2R,o,约,50mm,，即,d2R,o,+50,5),为反,映,映离,合,合器,传,传递,转,转矩,并,并保,护,护过,载,载的,能,能力,，,，单,位,位摩,擦,擦面,积,积传,递,递的,转,转矩,应,应小,于,于其,许,许用,值,值，,即,即,（2,9,）,）,3,约,约束,条,条件,6),为降,低,低离,合,合器,滑,滑磨,时,时的,热,热负,荷,荷，,防,防止,摩,摩擦,片,片损,伤,伤，,单,单位,压,压力,p,0,对于,不,不同,车,车型,，,，根,据,据所,用,用的,摩,摩擦,材,材料,在,在一,定,定范,围,围内,选,选取,，,，最,大,大范,围,围,p,0,为,0.10,1.50MPa,，,即,0.10MPa,p,0,1.50MPa,7),为了,减,减少,汽,汽车,起,起步,过,过程,中,中离,合,合器,的,的滑,磨,磨，,防,防止,摩,摩擦,片,片表,面,面温,度,度过,高,高而,发,发生,烧,烧伤,，,，每,一,一次,接,接合,的,的单,位,位摩,擦,擦面,积,积滑,磨,磨功,应,应小,于,于其,许,许用,值,值，,即,即,（,210,）,W,为汽,车,车起,步,步时,离,离合,器,器接,合,合一,次,次所,产,产生,的,的总,滑,滑磨,功,功,(W)，,可根,据,据下,式,式计,算,算,（,211,）,二、,膜,膜片,弹,弹簧,主,主要,参,参数,的,的选,择,择,膜片,弹,弹簧,的,的主,要,要参,数,数：,膜片,弹,弹簧,自,自由,状,状态,下,下碟,簧,簧部,分,分的,内,内截,锥,锥高,度,度,H,；,膜片,弹,弹簧,钢,钢板,厚,厚度,h,；,自由,状,状态,下,下碟,簧,簧部,分,分大,端,端半,径,径,R；,自由,状,状态,下,下碟,簧,簧部,分,分小,端,端半,径,径,r,；,自由,状,状态,时,时碟,簧,簧部,分,分的,圆,圆锥,底,底角,；,；,分离,指,指数,目,目,n,等，,见,见图,。,图-,膜,膜片,弹,弹簧,的,的主,要,要参,数,数,1.,比,比值Hh和h的,选,选择,比值Hh对,膜,膜片,弹,弹簧,的,的弹,性,性特,性,性影,响,响极,大。,由,由图,-,可知,，,，当Hh时，,F,1,=,(,1,)有,一,一极,大,大值,和,和一,极,极小,值,值；,当,当Hh=2时，F,1,=,(,1,)的,极,极小,值,值落,在,在横,坐,坐标,上,上。,图-,H/h,对,对膜,片,片弹,簧,簧弹,性,性特,性,性的,影,影响,2.,比值,R,r,和,R,、,r,的选,择,择,根据,结,结构,布,布置,和,和压,紧,紧力,的,的要,求,求，,R,r,一般,为,为,1.20,1.35,。为,使,使摩,擦,擦片,上,上压,力,力分,布,布较,均,均匀,，,，推,式,式膜,片,片弹,簧,簧的,R,值应,取,取为,大,大于,或,或等,于,于摩,擦,擦片,的,的平,均,均半,径,径,R,c,，拉,式,式膜,片,片弹,簧,簧的,r,值宜,取,取为,大,大于,或,或等,于,于,R,c,。,3.,的选择,膜片弹簧,自,自由状态,下,下圆锥底,角,角与内,截,截锥高度,H,关系密切,，,，,=arctanH,(R,r),H,(R,r),。一般在,9,15,范围内,。,。,4 .,膜,膜片弹簧,工,工作点位,置,置的选择,膜片弹簧,的,的弹性特,性,性曲线，,如,如图2-11所。,该,该曲线的,拐,拐点H对,应,应着膜片,弹,弹簧的压,平,平位置，,而,而且,1H,= (,1M,+,1N,)2。,新,新离合器,在,在接合状,态,态时，膜,片,片弹簧工,作,作点B一,般,般取在凸,点,点M和拐,点,点H之间,，,，且靠近,或,或在H点,处,处，一般,1B,=(0.81.0) ,1H,，以保证,摩,摩擦片在,最,最大磨损,限,限度,范,范围内压,紧,紧力从F,1B,到F,1A,变化不大,。,。当分离,时,时，膜片,弹,弹簧工作,点,点从B变,到,到C，为,最,最大限度,地,地减小踏,板,板力，C,点,点应尽量,靠,靠近N点,。,。,图2-11 膜片,弹,弹簧的弹,性,性特性曲,线,线,三、膜片,弹,弹簧的优,化,化设计,通过确定,一,一组弹簧,的,的基本参,数,数，使其,载,载荷变形,特,特性满足,离,离合器的,使,使用,性能要求,，,，而且弹,簧,簧强度也,满,满足设计,要,要求。,1. 目,标,标函数,关于膜片,弹,弹簧优化,设,设计的目,标,标函数主,要,要有以下,几,几种：,1),弹簧工作,时,时的最大,应,应力为最,小,小。,2),从动盘摩,擦,擦片磨损,前,前后弹簧,压,压紧力之,差,差的绝对,值,值为最小,。,。,3),在分离行,程,程中，驾,驶,驶员作用,在,在分离轴,承,承装置上,的,的分离操,纵,纵力平均,值,值为最小,。,。,4),在摩擦片,磨,磨损极限,范,范围内，,弹,弹簧压紧,力,力变化的,绝,绝对值的,平,平均值为,最,最小。,5),选,3),和,4),两个目标,函,函数为双,目,目标。,选取,5),作为目标,函,函数，通,过,过两个目,标,标函数分,配,配不同权,重,重来协调,它,它们之间,的,的矛,盾，并用,转,转换函数,将,将两个目,标,标合成一,个,个目标，,构,构成统一,的,的总目标,函,函数。,式中，,1,和,2,分别为两,个,个目标函,数,数(x,1,)和(x,2,)的加权,因,因子，视,设,设计要求,选,选定。,（,2-12,）,2.,设计变量,通过支承,和,和压盘加,在,在膜片弹,簧,簧上的载,荷,荷,F,1,集中在支,承,承点处，,加,加载点间,的相对轴,向,向变形为,l,(,图,2,12b),，则有关,系,系式,(2,-1,3),图,2,12,膜片弹簧,在,在不同工,作,作状态时,的,的变形,a),自由状态,b),压紧状态,C),分离状态,式中，,E,为材料的,弹,弹性模量,；,；,为材料的,泊,泊松比；,H,内截锥高,度,度；,h,弹簧板厚,；,；,R,、,r,为碟簧部,分,分大、小,端,端半径；,R,1,、,r,1,为,压,压,盘,盘,加,加,载,载,点,点,和,和,支,支,承,承,环,环,加,加,载,载,点,点,半,半,径,径,。,。,从,膜,膜,片,片,弹,弹,簧,簧,载,载,荷,荷,变,变,形,形,特,特,性,性,公,公,式,式,(2,12),可,以,以,看,看,出,出,，,，,应,应,选,选,取,取H,、,、h,、,、R,、,、r,、,、R,1,、r,1,这,六,六,个,个,尺,尺,寸,寸,参,参,数,数,以,以,及,及,在,在,接,接,合,合,工,工,作,作,点,点,相,相,应,应,于,于,弹,弹,簧,簧,工,工,作,作,压,压,紧,紧,力,力F,1B,的,大,大,端,端,变,变,形,形,量,量,1B,(,图,图2,11),为,优,优,化,化,设,设,计,计,变,变,量,量,，,，,即,即,X=x,1,x,2,x,3,x,4,x,5,x,6,x,7,T,=HhRrR,1,r,1,1B,T,(2-14),3.,约,束,束,条,条,件,件,1),应,保,保,证,证,所,所,设,设,计,计,的,的,弹,弹,簧,簧,工,工,作,作,压,压,紧,紧,力,力F,1B,与,要,要,求,求,压,压,紧,紧,力,力F,Y,相,等,等,，,，,即,即,F,1B,=F,Y,2),为,了,了,保,保,证,证,各,各,工,工,作,作,点,点,A,、,B,、,C,有较合适的,位,位置,(A,点在凸点,M,左边，,B,点在拐点,H,附近，,C,点在凹点,N,附近，如图,2,-1,1,所示,),，应正确选,择,择,1B,相对于拐点,1H,的位置，一,般,般,1B,1H,=0.8,1.0,，即,(2,-1,5),3),保证摩擦片,磨,磨损后仍能,可,可靠地传递,转,转矩，摩擦,片,片磨损后弹,簧,簧工作压紧,力,力F,1A,应大于或等,于,于新摩擦片,时,时的压紧力F,1B,，即,F,1A,F,1B,4),为了满足离,合,合器使用性,能,能的要求，,弹,弹簧的Hh与初始底,锥,锥角,H(R-r)应在,一,一定范围内,，,，即,1.6H,h2.29,H(R-r)15,5),弹簧各部分,有,有关尺寸比,值,值应符合一,定,定的范围，,即,即,1.20Rr1.35702RA100,3.5R,r,0,5.0,(2-16),6),为了使摩擦,片,片上的压紧,力,力分布比较,均,均匀，推式,膜,膜片弹簧的,压,压盘加载点,半,半径R,1,(或拉式膜,片,片弹簧的压,盘,盘加载点半,径,径r,1,)应位于摩,擦,擦片的平均,半,半径与外半,径,径之间，即,推式：,(D+d),4,R,1,D,2,拉式：,(D+d),4,r,1,D,2,7),根据弹簧结,构,构布置的要,求,求，R,1,与R、r,1,与r、r,f,与r,0,之差应在一,定,定范围，即,1,R,1,-,R,70,r,1,-,r,60,r,f,-,r,0,4,8),膜片弹簧的,杠,杠杆比应在,一,一定范围内,选,选取，即,推式：,2.3,(r,1,-,r,f,),(R,1,-,r,1,),4.5,拉式：,3.5,(R,1,-,r,f,),(R,1,-,r,1,),9.0,9),弹簧在工作,过,过程中B点,的,的最大压应,力,力,rBmax,应不超过其,许,许用值，即,rBmax,rB,10),弹簧在工作,过,过程中A,点,点(或A点)的最大拉,应,应力,tAmax,(或,tAmax,)应不超过,其,其相应许用,值,值，即,tAmax,tA,或,或,tAmax,tA,11),由,主要尺寸参,数,数H、h、R和r,制造误差引,起,起的弹簧压,紧,紧力的相对,偏,偏差,不超过某一,范,范围，即,0 .05,(2,-1,7),12),由离合器装,配,配误差引起,的,的弹簧压紧,力,力的相对偏,差,差也不得超,过,过某一范围,，,，即,0 .05,(2-18),式中，,F,1B,为离合器装,配,配误差引起,的,的弹簧压紧,力,力的偏差值,。,。,第五节,扭,扭转减振器,的,的设计,扭转减振器,主,主要由弹性,元,元件,(,减振弹簧或,橡,橡胶,),和阻尼元件,(,阻尼片,),等组成。,弹性元件的,主,主要作用是,降,降低传动系,的,的首端扭转,刚,刚度，改变,系,系统的固有,振,振型，尽可,能,能避开由发,动,动机转矩主,谐,谐量激励引,起,起的共振。,阻尼元件的,主,主要作用是,有,有效地耗散,振,振动能量。,扭转减振器,具,具有如下功,能,能：,1）降低发,动,动机曲轴与,传,传动系接合,部,部分的扭转,刚,刚度，调谐,传,传动系扭振,固,固有频率。,2）增加传,动,动系扭振阻,尼,尼，抑制扭,转,转共振响应,振,振幅，并衰,减,减因冲击而,产,产生的瞬态,扭,扭振。,3）控制动,力,力传动系总,成,成怠速时离,合,合器与变速,器,器轴系的扭,振,振，消减变,速,速器怠速噪,声,声和主减速,器,器与变速器,的,的扭振与噪,声,声。,4）缓和非,稳,稳定工况下,传,传动系的扭,转,转冲击载荷,和,和改善离合,器,器的接合平,顺,顺性。,扭转减振器,线,线性和非线,性,性特性,扭转减振器,具,具有线性和,非,非线性特性,两,两种形式。,单级线性减,振,振器的扭转,特,特性如图,2-13,所示，其弹,性,性元件一般,采,采用圆柱螺,旋,旋弹簧，广,泛,泛应用于汽,油,油机汽车中,。,。,当发动机为,柴,柴油机时，,怠,怠速时引起,变,变速器常啮,合,合齿轮齿间,的,的敲击，,从,从而产生怠,速,速噪声。在,扭,扭转减振器,中,中另设置一,组,组刚度较小,的,的弹簧，,使,使其在怠速,工,工况下起作,用,用，以消除,变,变速器怠速,噪,噪声， 此,时,时可得到两,级,级非线性特,性,性， 第一,级,级的刚度很,小,小，称为怠,速,速级，第二,级,级的刚度较,大,大。,目前,，,，在,柴,柴油,机,机汽,车,车中,广,广泛,采,采用,具,具有,怠,怠速,级,级的,两,两级,或,或三,级,级非,线,线性,扭,扭转,减,减振,器,器,。,。三,级,级非,线,线性,减,减振,器,器的,扭,扭转,特,特性,如,如图,2-14,所示,。,。,图2-13,单,单级,线,线性,减,减振,器,器的,扭,扭转,特,特性,图,2-14,三级,非,非线,性,性减,振,振器,的,的扭,转,转特,性,性,减振,器,器的,主,主要,参,参数,减振,器,器的,扭,扭转,刚,刚度k,和阻,尼,尼摩,擦,擦元,件,件间,的,的摩,擦,擦转,矩,矩T,是两,个,个主,要,要参,数,数。,其,其设,计,计参,数,数还,包,包括,极,极限,转,转矩T,J,、预,紧,紧转,矩,矩T,n,和极,限,限转,角,角等,J,。,1,极限,转,转矩T,J,极限,转,转矩,为,为减,振,振器,在,在消,除,除限,位,位销,与,与从,动,动盘,毂,毂缺,口,口之,间,间的,间,间隙,1,(,图,7-3),时所,能,能传,递,递的,最,最大,转,转矩,，,，一,般,般可,取,取,T,J,=,(1.5,2.0),T,emax,(2-19),图,2-15,减振,器,器尺,寸,寸简,图,图,2,扭,扭转,刚,刚度k,k,决定,于,于减,振,振弹,簧,簧的,线,线刚,度,度及,其,其结,构,构布,置,置尺,寸,寸。,设,设减,振,振弹,簧,簧分,布,布在,半,半径,为,为R,o,的圆,周,周上,，,，当,从,从动,片,片相,对,对从,动,动盘,毂,毂转,过,过,弧,弧度,时,时，,弹,弹簧,相,相应,变,变形,量,量为R,o,。,此,此时,所,所需,加,加在,从,从动,片,片上,的,的转,矩,矩为,T=1000KZ,j,(2-20),式中,，,，K,为,为每,个,个减,振,振弹,簧,簧的,线,线刚,度,度,(N,mm),；Z,j,为减,振,振弹,簧,簧个,数,数；R,o,为减,振,振弹,簧,簧位,置,置半,径,径,(m)。,根据,扭,扭转,刚,刚度,的,的定,义,义k,=T,，,，,则,则减,振,振器,扭,扭转,刚,刚度,k,=1000KZ,j,设计,时,时可,按,按经,验,验来,初,初选k,k,13T,J,(2-22),(2-21),3,阻尼,摩,摩擦,转,转矩,T,为了,在,在发,动,动工,作,作转,速,速范,围,围内,最,最有,效,效地,消,消振,，,，必,须,须合,理,理选,择,择减,振,振器,阻,阻尼,装,装置,的,的阻,尼,尼摩,擦,擦转,矩,矩T,。一,般,般可,按,按下,式,式初,选,选,T,=,(0.06,0.17),T,emax,(2-23),4,预,预紧,转,转矩T,n,减振,弹,弹簧,在,在安,装,装时,都,都有,一,一定,的,的预,紧,紧。,研,研究,表,表明,，,，T,n,增加,，,，共,振,振频,率,率将,向,向减,小,小频,率,率的,方,方向,移,移动,，,，这,是,是有,利,利的,。,。但,是,是T,n,不应,大,大于T,，否,则,则在,反,反向,工,工作,时,时，,扭,扭转,减,减振,器,器将,提,提前,停,停止,工,工作,，,，故,取,取,T,n,=,(0.05,0.15),T,emax,(2-24),5,减振,弹,弹簧,的,的位,置,置半,径,径,R,o,R,o,的尺,寸,寸应,尽,尽可,能,能大,些,些，,如,如图,7-3,所示,，,，一,般,般取,R,o,=,(0.60,0.75),d/2,(2-25),6,减,减,振,振,弹,弹,簧,簧,个,个,数,数Z,j,表6,1,减,减,振,振,弹,弹,簧,簧,个,个,数,数,的,的,选,选,取,取,摩,擦,擦,片,片,外,外,径,径D,mm225250250325325350350,Z,j,466881010,7,减,振,振,弹,弹,簧,簧,总,总,压,压,力,力,F,当,限,限,位,位,销,销,与,与,从,从,动,动,盘,盘,毂,毂,之,之,间,间,的,的,间,间,隙,隙,1,或,2,被,消,消,除,除,，,，,减,减,振,振,弹,弹,簧,簧,传,传,递,递,转,转,矩,矩,达,达,到,到,最,最,大,大,值,值T,J,时,，,，,减,减,振,振,弹,弹,簧,簧,受,受,到,到,的,的,压,压,力,力F,为,F,=T,J,/,R,o,(2-,26,),8,极,极,限,限,转,转,角,角,减,振,振,器,器,从,从,预,预,紧,紧,转,转,矩,矩,增,增,加,加,到,到,极,极,限,限,转,转,矩,矩,时,时,，,，,从,从,动,动,片,片,相,相,对,对,从,从,动,动,盘,盘,毂,毂,的,的,极,极,限,限,转,转,角,角,为,为,(2-27),式,中,中,，,，,为,为,减,减,振,振,弹,弹,簧,簧,的,的,工,工,作,作,变,变,形,形,量,量,。,。,目,前,前,从,从,动,动,盘,盘,减,减,振,振,器,器,在,在,特,特,性,性,上,上,存,存,在,在,如,如,下,下,局,局,限,限,性,性,：,：,1),通,用,用,的,的,从,从,动,动,盘,盘,减,减,振,振,器,器,不,不,能,能,使,使,传,传,动,动,系,系,振,振,动,动,系,系,统,统,的,的,固,固,有,有,频,频,率,率,降,降,低,低,到,到,怠,怠,速,速,转,转,速,速,以,以,下,下,，,，,因,因,此,此,不,不,能,能,避,避,免,免,怠,怠,速,速,转,转,速,速,时,时,的,的,共,共,振,振,。,。,2),它,在,在,发,发,动,动,机,机,实,实,用,用,转,转,速,速,1000,2000r,min,范,围,围,内,内,，,，,难,难,以,以,通,通,过,过,降,降,低,低,减,减,振,振,弹,弹,簧,簧,刚,刚,度,度,得,得,到,到,更,更,大,大,的,的,减,减,振,振,效,效,果,果,。,。,双质量,飞,飞轮的,减,减振器,双质量,飞,飞轮减,振,振器具,有,有以下,优,优点,1),可以降,低,低发动,机,机、变,速,速器振,动,动系统,的,的固有,频,频率，,以,以避免,在,在怠速,转,转速时,的,的共振,。,。,2)可,以,以加大,减,减振弹,簧,簧的位,置,置半径,，,，降低,减,减振弹,簧,簧刚度K，并,允,允许增,大,大转角,。,。,3)由,于,于双质,量,量飞轮,减,减振器,的,的减振,效,效果较,好,好，在,变,变速器,中,中可采,用,用粘度,较,较低的,齿,齿轮油,而,而不致,产,产生齿,轮,轮冲击,噪,噪声。,由,由于从,动,动盘没,有,有减振,器,器，可,以,以减小,从,从动盘,的,的转动,惯,惯量，,这,这也有,利,利于换,挡,挡。,但由于,减,减振弹,簧,簧位置,半,半径较,大,大，高,速,速时受,到,到较大,离,离心力,的,的作用,，,，使减,振,振弹簧,中,中段横,向,向翘曲,而,而鼓出,，,，与弹,簧,簧座接,触,触产生,摩,摩擦，,使,使弹簧,磨,磨损严,重,重，甚,至,至引起,早,早期损,坏,坏。,图,2-16,双质量,飞,飞轮减,振,振器,1,一第一,飞,飞轮,2,一第二,飞,飞轮,3,一离合,器,器盖总,成,成,4,一从动,盘,盘,5,一球轴,承,承,6,一短轴,7,一滚针,轴,轴承,8,一曲轴,凸,凸缘,9,一联结,盘,盘,10,一螺钉,11,一扭转,减,减振器,第六节,离,离,合,合器的,操,操纵机,构,构,1对,操,操纵机,构,构的要,求,求,1）踏,板,板力要,小,小，轿,车,车：80150N,，,，货车,：,：150200N。,2）踏,板,板行程,在,在一定,的,的范围,内,内，轿,车,车：80150mm，货,车,车：180mm。,3）摩,擦,擦片磨,损,损后，,踏,踏板行,程,程应能,调,调整复,原,原。,4）有,对,对踏板,行,行程进,行,行限位,的,的装置,，,，防止,操,操纵机,构,构因受,力,力过大,而,而损坏,。,。,5）应,具,具有足,够,够的刚,度,度。,6）传,动,动效率,要,要高。,7）发,动,动机振,动,动及车,架,架和驾,驶,驶室的,变,变形不,会,会影响,其,其正常,工,工作。,2操,纵,纵机构,结,结构形,式,式选择,常用的,离,离合器,操,操纵机,构,构主要,有,有机械,式,式、液,压,压式等,。,。,机械式,操,操纵机,构,构有杆,系,系和绳,索,索两种,形,形式。,杆系传,动,动机构,结,结构简,单,单、工,作,作可靠,，,，被广,泛,泛应用,。,。但其,质,质量大,，,，机械,效,效率低,，,，在远,距,距离操,纵,纵时布,置,置较困,难,难。,绳索传,动,动机构,可,可克服,上,上述缺,点,点，且,可,可采用,吊,吊挂式,踏,踏板结,构,构。但,其,其寿命,较,较短，,机,机械效,率,率仍不,高,高。多,用,用于轻,型,型轿车,中,中。,液压式,操,操纵机,构,构主要,由,由主缸,、,、工作,缸,缸和管,路,路等部,分,分组成,，,，具有,传,传动效,率,率高、,质,质量小,、,、布置,方,方便、,便,便于采,用,用吊挂,踏,踏板、,驾,驾驶室,容,容易密,封,封、驾,驶,驶室和,车,车架变,形,形不会,影,影响其,正,正常工,作,作、离,合,合器接,合,合较柔,和,和等优,点,点。广,泛,泛应用,于,于各种,形,形式的,汽,汽车中,。,。,3离合器,操,操纵机构的,主,主要计算,踏板行程S,由,由自由行程S,1,和工作行程S,2,两部分组成,：,：,图2-17,液,液压式,操,操纵机构示,意,意,式中，,S,0f,为分离轴承,自,自由行程，,一,一般为,1.53.0mm，,反映到踏板,上,上的自由行,程,程S,1,一般为,030mm；,d,1,、d,2,分别为主缸,和,和工作缸的,直,直径；Z为,摩,摩擦面面数,；,；,S为离合器,分,分离时对偶,摩,摩擦面间的,间,间隙，单片,：S=0.851.30mm,，,，,双片,：S=0.750.90mm,。,。,a,1,、,a,2,、,b,1,、,b,2,、,c,1,、,c,2,为杠杆尺寸,（,（图2-17）。,(2-28),踏板力,F,f,可按下式计,算,算,式中，F,为,为离合器分,离,离时，压紧,弹,弹簧对压盘,的,的总压力；,为操纵机构,总,总传动比，,=,；,为机械效率,，,，液压式：,；机械式：,；F,s,为克服回位,弹,弹簧1、2,的,的,工作缸直径,d,2,的确定与液,压,压系统所允,许,许的最大油,压,压有关。考,虑,虑到橡胶软,管,管及其他管,接,接头的密封,要,要求，最大,允,允许油压一,般,般为58Mpa。,对于机械式,操,操纵机构的,上,上述计算，,只,只需将,d,1,和,d,2,取消即可。,拉力所需的,踏,踏板力，在,初,初步设计时,，,，可忽略之,。,。,(2-29),back,