的挤压作用。其强度校核如下。
1) 拉弯复合应力
① 作用力
Q??Temax (3-3) 2nRn Q???Temax4nR n式中Temax――发动机最大转矩,N· m; n――传力销数目;
Rn――力Q?和Q??的作用半径,m。
因此 Q??1502?6?165?10?3?75.8N Q???1504?6?165?10?3?37.9N ② 传力销的弯曲应力
?(2a?b)弯?MBWB?Temax4R3 nn?0.1d式中 MB――弯矩,N· m,MB?Temax(2a?b)4Rnn; d――传力销根部直径,cm; WB――传力销抗弯截面模量,cm3;
a,b――力Q?和Q??的作用力臂,cm。
因此,?150?(2?11?29.5)弯?4?165?6?0.1?18.53?10?9?3.08Mpa<[?b]?530MPa
③传力销的拉伸应力
?4P拉??d2n 因此 ?拉?4?12?987.63.14?18.52?10?6?6?7.35MPa ④传力销的复合应力
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3-4) (3-5)(3-6)(
?合??弯??拉 (3-7) 因此 ?合=3.08+7.35=10.43 MPa 2) 传力销的挤压应力
?? ?挤Q?(MPa) (3-8)
S1d1?100Q??(MPa) (3-9)
S2d1?100??? ?挤式中,d1――传力销的直径,cm;
S1,S2――作用宽度,cm。 ??因此 ?挤??? ?挤75.8?2731.5MPa
15?10?6?18.5?10037.9?1365.8MPa ?615?10?18.5?100经校核,传力销的强度符合要求。 3.压盘几何尺寸的确定
在摩擦片的尺寸确定后与它摩擦相接触的压盘内、外径尺寸也就基本确定下来了。这样,压盘几何尺寸归结为如何去确定它的厚度。
压盘厚度的确定主要依据以下两点:①压盘应具有足够的质量;②压盘应具有较大的刚度。因此,压盘一般都做得比较厚(一般不小于10mm),而且在内缘做成一定锥度以弥补压盘因受热变形后内缘的凸起。此外,压盘的结构设计还应注意加强通风冷却,如双片离合器的中间压盘体内开有许多径向通风孔。
根据经验、参照同类产品,本次设计选取的压盘外径为330mm,内径为163mm,厚度为15mm,材料为3号灰铸铁。
4.滑磨功的计算
离合器滑磨的严重程度常用滑磨功的大小来衡量。它指的是离合器在接合过程中有多少机械能变成热能。离合器的滑磨功越大,意味着变成热能的数量越多,那么零件的
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发热和磨损也就越严重。计算公式如下:
2 L?0.5Ja?0 (3-10) 22 Ja?mark2/i0ik (3-11)
式中 Ja――汽车整车质量转化相当的转动惯量,㎏·㎡2 ?0――离合器开始滑磨时的发动机角速度,?0?2?n/60?rad?; ma――汽车总质量,Kg; rk ――车轮滚动半径;
i0 ――主传动比; ik ――变速器传动比。
根据经验、参照同类产品,选取轮胎规格为9.00-20,则i0=7.63,ik=6.24,
rk=475mm,ma=8025kg。
8025?4752?10?6?0.80㎏·㎡ 因此 Ja?226.24?7.63?2??L?0.5?0.80???3200??4.49?104㎏·㎡
?60?23.2.2 离合器盖设计
离合器盖与飞轮用螺栓固定在一起,通过它传递发动机的一部分转矩给压盘。此外它还是离合器压紧弹簧和分离杆的支承壳体。在设计时应特别注意以下几个问题:
① 刚度问题
离合器分离杆支承在离合器盖上,如果盖的风度不够,则当离合器分享时,可能会使盖产生较大的变形,这样就会降低离合器操纵部分的传动效率,严重时可能导致分享不彻底,引起摩擦片的早期磨损,还会造成变速器换档困难。
② 通风散热
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为了加强离合器的冷却,离合器盖上必须开许多通风窗口。 ③ 对中问题
离合器盖内装有压盘、分离杆、压紧弹簧等零件,因此它相对发动机飞轮曲轴中心线必须要有良好的定心对中,否则会破坏系统整体的平衡,严重影响离合器的正常工作。
对中方式常用的有以下两种:一是用止口对中,铸造的离合器盖以外圆与飞轮上的内圆止口对中。二是用定位销或定位螺栓对中。
3.3 离合器分离装置的设计
3.3.1 分离杆
1)分离杆结构型式的选择
在离合器分离和接合的过程中,踏板与压盘之间的运动联系最后的环节为分离杆。周布螺旋弹簧离合器的分离杆数目一般采用3~6个。分离杆的结构型式与压紧弹簧的类型有着密切的关系。本次设计选用的是周布弹簧离合器,采用6个分离杆。
在沿圆周分布的圆柱螺旋弹簧离合器中常见的分离杆结构有以下几种类型,如图3-2所示。
图3-2 分离杆结构
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图3-2(a)是锻造后经加工制成的。与图中其他三种结构相比,它的加工量最大,结构也比较复杂。
图3-2(b)所示是一些重型汽车上采用的结构。分离杆也是锻制的。由于铰链处全部采用了滚针轴承,因此具有摩擦损失小、传动效率高的优点。另外它的调整螺母在离合器上,所以调整也比较方便。
图3-2(c)中,分离杆由钢板冲压而成,加工比较简单,而且调整螺钉在分离杆外端,调整也比较方便。
图3-2(d)所示的是中小型汽车上采用的结构。这种被称为摆动块式的分离杆也是由钢板冲压而成的,结构简单。分离杆在压盘上的支承方式也很简单。此外它还具有磨损小、调整方便等优点,所以目前在中小型汽车上采用很多。
综上所述,根据经验、参照同类产品,选择图3-2(c)所示的分离杆结构,由低碳钢板(08钢板)冲压而成。
2)分离杆设计
分离杆设计时应注意如下几个问题: ① 分离杆要有足够的刚度
在分离离合器时,分离杆要承受很大的力,如果刚度不够,会引起较大的变形,这不仅要降低离合器操纵机构的传动效率,甚至还可能出现离合器分离不彻底。因此在结构设计时,一定要设法增加分离杆的刚度,提高其抗弯曲的能力,以减少在受力时的变形。从图2-2所列举的结构中可以看到,分离杆都有加强筋。
② 分离杆的铰接处应避免运动上的干涉
分离离合器时,压盘沿其轴线做平行移动,分离杆与压盘的铰接点也跟着压盘一起平移。与此同时,这个铰接点还必须绕分离杆的中间支点作圆弧运动。显然,同一个点同时做两种运动是不可能的,这就是所说的运动干涉现象。为了避免这种运动干涉,保
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