离合器系统的结构选型和配置
一、从动盘总成
从动盘有两种结构型式:带扭转减振器的和不带扭转减振器的,不带扭转减振器的。从动盘结构简单,重里较轻。但自前小轿车上无一例外的都采用带扭转减振器的从动盘,用以避免汽车传动系统的共振,缓和中击,减少噪音,提高传动系零件的寿命·改善汽车行驶的舒适性,并使汽车起步平稳。
从动盘总成由摩擦片,从动片。减震器和从动盘戴等组成。它虽然对离合器工作性能影响很大的构件,但是其工作寿命薄弱,因此在结构和材料上的选择是设计的重点。从动盘总成应满足如下设计要求:
1)转动加惯里要小,以减小变速器换档时轮齿简单冲击﹔
(2)应具有轴向弹性,使离合器接合平顺,便于起步,而且使摩擦面压力均匀,减小磨损。
( 3应装扭转咸辰器,以避免传动系共振,并缓和冲。
1、摩擦片
由计算结果查表选得摩擦片的外径D=180mm,内径d=125mm,厚度b=3.5mm。本题目所设计的离合器为单片膜片弹簧离合器,因此,摩擦片数为2片。由于离合器摩擦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童的热,内此,要求摩擦片应有如下一些综合性能:
(1)摩操系数值比较稳定,不受工作温度、滑磨速度、单位压力变化的影响;
(2)足够的耐磨性,尤其在高温时应耐磨;
(3)足够的机械强度,尤其是高温时的机械强度应较好﹔
(4)热稳定性好,要求在高温时分离出的粘合剂较少,无味、不易烧焦;汽车减震器价格
5)磨合性能好,不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面;
6)油水对摩擦性能的景响应最小;
7)接合时应平顺而无“喷住”或“扌耘力”现象。
本题目摩擦片选择石棉基材料○石棉基摩擦材料是由石棉或石棉织物﹑粘结剂(树脂或硅胶)和特种添加剂热压制成,其摩擦系教为0.25~0.3,密度小,价格便宜,多年来在汽车离合器上使用效果良好,在汽车离合器摩擦片的选用上比较常用。摩擦片从动钢片用铆钉连接,连接可靠,更换摩擦片方便。
2、扭转减震器
扭转减震器几乎是现代汽车离合器从动盘上必备的部件,主要由弹性元件和阻尼元件组成。弹性元件可降低传动系的首端扭转刚度,从而降低传动系转系统的某阶固有频率,改变系统的固有振型,使之尽可能避免由发动机转矩主谐里激励引起的共振。但是,这种共振往往难以避免。汽车行驶在不平的道路上行驶阻力也会时刻变化。当由于路面不平引起的激力频率与传动系的某阶自振频率重合时,也会发生共振现象○阻尼元件则可有效的耗散此时的排辰动能里,因而扭转减震器有效地降低传动系共振载荷与噪声。
扭转减震器的弹性特性,有线性和非线性两种。弹性元件采用圆柱螺旋弹簧的减震器,其3单性特点为线性○阻尼元件菜用摩擦片通过碟形弹黄建立阻尼默片的正应力,其阻尼力矩比较稳定。因此发动机的扭矩实际上是通过—些弹性元件传递到传动系的。
3、从动盘毂
发动机转矩是经从动盘毂的花键孔输出,变速器第1轴花键轴就插在该花键孔内。从动盘毂和变速器第1轴的花键结合方式,眼下都菜用齿侧定心的短花键。花键之间为动酒配合,这样,在离合器分离和结合过程中,从动盘毂就能在花键轴上自由滑动。下表是按国标GB1144—1974送选定的花键标准,设计时花键的结构尺寸可根据从动盘外径和发动机转矩选取。
4、从动片
设计从动片时,要尽里减轻其重里,并应使其质里的分布尽可能地靠近旋转中心,以获得最小的转动惯里。这是因为在汽车行驶中进行换档时,首先要分离离合器,从动盘的转速必然要在变速器换档的过程中发生变化,或是增速(由高档换低档时),或是降速(由低档换高档时)·离合器从动盘转速的变化将引起惯性力,而使变速器换档齿轮轮齿间产生冲击或使变速器中的同步装置加速磨损。惯性力的大小与从动盘的转动惯里成正比,因此为了减小转动惯里,从动片一般都做得比较薄,通常是用1.3~2.0豪米厚的钢板冲压而成。为了进一步减小从动片的转动惯里,有时将从动片外缘的盘形部分磨薄至0.65~1.0毫米厚,使其质里分布更加靠近旋转中心。
为了使离合器接合乎顺,以保证气车平稳起步,单片离合器的从动片一般都做成具有轴向弹性的结构。这样,在离合器的接合过程中,主动盘和从动盘之间的压力是逐渐增加的,从而保证了离合器所传递的力矩和缓增长。此外,弹性从动片还使压力的分布比较均匀,改善表面的接触,有利旃摩擦片的均匀磨员。
当然,离合器接合是否平顺也与驾驶员的操作技术有关,但菜用具有轴向弹性的从动片结构将大大改善这个性能。
二、离合器的分离装置
离合器的分离装置包括分离杆、分离轴承和分离套筒。1、分离杆的设计
本设计菜用的是膜片弹簧的压紧机构,分离杆的作用由膜片弹簧中的分离指来完成。其结构尺寸参数在之前设计中已经确定见膜片弹簧零件图)。
2、分离轴承和分离套筒的设计
分离轴承在工作中主要承受轴向力s在离合器分离时,由于分离轴承的旋转,在受离心力的作用
下,还承受径向为○在传统离合器中采用的分离轴承主要有径向止推轴承和止推油承○而在现代汽车离合器中主要采用了角接触式的径向推力球轴承,并由轴承内圈转动。
分离轴承在工作中主要承受轴向力s在分离离合器时由于分离轴承放转产生离心力,形成其径向力。故离合器的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承两种。前者适合于高速低轴向负荷,后者适合于相反情况.常用含润滑油脂的密封止推球轴承;小型车有时柔用含油石墨止推滑动轴承。分离轴承与膜片弹簧之间有沿圆周方向的滑磨,当两者旋转中不同心时也伴有径向骨磨。为了消除因不同心导致的磨损并使分离轴承与膜片弹簧内端接触均匀,膜片弹簧离合器广泛采用自动调心式分离装置◎它有内圈旋转轴承s轴承罩·波形片簧4它由厚约为0.7mm的65Mn钢带制成,油淬、模内回火度HRC43~51及分离套筒组成。由于轴承与套筒间都留有足够径向间隙以保证分离轴承相对于分离套筒可以径向移动1mm左右,所以当膜片相对分离套筒有偏斜时,由于波形片簧能够产生变形,允许分离轴承产生相的偏斜,以保证膜片弹簧仍能被均陶的压紧,也防止了膜片弹簧分离指处的异常磨损并减少了噪音。另外由于分离指与直径较小的油承内圈接触,则增大了膜片弹簧的杠杆比。
分离套筒支撑着分离轴承并位于变速器第一轴轴承盖的轴颈上,可以轴向移动。分离器结合后,
分离轴承与分离杠杆之间—般有3~~4mm间隙,以免在摩擦片磨损后引起压盘压力不足而导致离合器打滑使摩擦片以及分离轴承烧坏·此间隙使踏板有段自由行程○有的轿车采用无此间隙的内圈恒转式结构,用轻微的油压或弹簧力使分离轴承与杠杆端(多为膜片弹簧)经常贴合,以减轻磨损和成少踏板行程。