汽车离合器设计说明书(2)

武汉理工大华夏学院学课程设计论文

5.3膜片弹簧基本参数的选择

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6、主要零部件的结构设计 6.1扭转减振器的设计

6.1.1扭转减振器的概述

扭转减振器主要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等组成。弹性元件的主要作用是降低传动系的首段扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶(通常为三阶)固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开由发动机转矩主谐量激励引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振动能量。因此，扭转减振器具有如下功能：

1）降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。 2）增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。

3）控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振及噪声。

4）缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的接合平顺性。 减振器的扭转刚度k? 和阻尼摩擦元件间的阻尼摩擦转矩T? 是两个主要参数，决定了减振器的减震效果。其设计参数还包括极限转矩Tj、预紧转矩Tn和极限转角?j等。

6.1.2扭转减振器的设计 1）极限转矩Tj

极限转矩是指减振器在消除了限位销与从动盘毂缺口之间的间隙△1时所能传递的最大转矩，即限位销起作用时的转矩。它受限于减振弹簧的许用应力等因素，与发动机最大转矩有关，一般可取 Tj = (1.5～2.0) Temax (2-6)

一般乘用车：系数取2.0 即 Tj = 2 Temax = 240N·m 2）扭转角刚度 K

?≤13Tj=13×240=3120

3）阻尼摩擦转矩T?

由于减振器扭转刚度k?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

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摩擦转矩T? 。

一般可按下式初选：T?=(0.06～0.17)Temax (2-7) 取T?= 0.1Temax = 12N·m

4）预紧转矩Tn

减振弹簧在安装时都有一定的预紧。研究表明，Tn增加，共振频率将向减小频率的方向移动，这是有利的。但是Tn不应大于T? ，否则在反向工作时，扭转减振器将提前停止工作，故取 Tn= (0.05～0.15)Temax (2-8)

取Tn = 0.1Temax =12N·m 5）减振弹簧的位置半径R0

R0 的尺寸应尽可能大些，一般取 R0 =(0.60～0.75)d/2 (2-10) R0 = 0.60d/2 = 37.5 mm

6）减振弹簧个数Zj Zj参照表6-1选取。

表6-1 减振弹簧个数的选取

摩擦片外径D/mm Zj 225～250 4～6 250～325 6～8 325～350 8～10 >350 >10 摩擦片外径D = 198mm，选取Zj=4

7）减振弹簧总压力 F?

当限位销与从动盘毂之间的间隙?1或?2被消除，减震弹簧传递的转矩达到最大值Tj时，减震弹簧受到的压力F?为

F? = Tj/R0 = 240000Nmm/37.5 = 6400 N (2-11) 8）极限转角

?j

本次设计?j 取10°。

6.1.3扭转弹簧的设计

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1）取弹簧钢丝直径d=3mm 2）弹簧指数比c=6 3）曲度系数K’=1.25 4）弹簧中径Dm=18mm 5）外径D=Dm+d=21mm 6）弹簧总圈数n=i+1.5 7）工作负荷下变形f=P/K=30 8）n=i+1.5=4.7 9)△f=1.5

10)H0=(n-0.5)d+f+△f+0.2=99.211.H=H0-f=30

表6-2压簧的计算公式表

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6.2从动盘总成的设计 6.2.1从动盘毂

从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它几乎承受由发动机传来的全部转矩。它一般采用齿侧对中的矩形花键安装在变速器的第一轴上，花键的迟钝可根据摩擦片的外径D与发动机的最大转矩Temax由表3-1选取。

表6-2 从动盘毂花键的尺寸

摩擦片外D/mm 160 180 200 225 发动机最大转齿数n 外径花键尺寸 内d’/mm 18 21 23 26 径齿t/mm 3 3 4 4 厚有效齿长l/mm 20 20 25 30 9.8 11.6 11.1 11.3 挤压应力径 矩Temax/(N·m) 49 69 108 147 ?c/MPa D’/mm 10 10 10 10 23 26 29 32 250 280 300 325 350 196 275 304 373 471 10 10 10 10 10 35 35 40 40 40 28 32 32 32 32 4 4 5 5 5 35 40 40 45 50 10.2 12.5 10.5 11.4 13.0 本次设计D = 198mm ，Temax= 120 N·m 故选择花键类型为：

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