基于ProE的离合器的三维实体建模(6)

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化不大。A点为摩擦片磨损到极限的位置，A点处的膜片弹簧压紧力要比B点处高。

摩擦片总的最大允许磨损量??可按下式求得：

???Zc??S0 （3-14） 式中：Zc—离合器的摩擦片工作表面数目，单片Zc=2；

?S0—每个摩擦工作表面的最大允许磨损量，一般为?S0=0.5～lmm。

C点为离合器彻底分离时的工作点。它以靠近N点为好，以减小分离轴承的推力

使操纵轻便。

在本设计中取离合器工作状态时膜片弹簧的大端变形量?1b=0.65H=2.73mm，从特性曲线上查的膜片弹簧的压紧力P1=P?=5049N。

校核后备系数?:

??P????Rc?Zc （3-15）

Temax代入相关数据得，?=1.58

离合器彻底分离时,膜片弹簧的大端变形量为:

?1d??1b??f

压盘的行程?f可取为?f=2.4mm，所以

?1d=2.73+2.4=5.13mm

'

离合器刚开始分离时,压盘的行程?f=1.8mm,此时膜片弹簧的变形量为:

?1c??1b??f'=2.73+1.8=4.53mm

3求离合器彻底分离时,分离轴承作用的载荷P2

R??R?r??(R?r)???2?rP2?由公式??H????H????h?（3-16）26(1??)(L?l)(l?rp)?L?l1??2(L?l)1??????Eh?1ln（3-16）取?1=?1d代入相关数据，得:

P2=1348N。

4求分离轴承的行程?2

?2??1'l?rpL?ll?rpL?l26

（3-17）

由公式(3-17)取?1=?f时可得公式(3-18)

'?2??f' （3-18）

代入相关数值计算得?2?7.6mm

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又根据公式(3-19)和(3-20)

?1?1??2?1??1n?(rf?re)?2n?(re?r) （3-19）

（3-20）

代入有关数据得: 由公式(3-21):

?1=0.76 ?2=0.63。

??re?6P2rp2?1?1?re2re??2??1??2??1??ln???3?2???r??Eh??1?rp???p??2?rp?''1?1?r2re2??rre?r??????2?2??2????ln???r??rr??2?2rre?ppp????p????''''' （3-21）

代入相关数据得：?2=1.98mm 所以?2=?2+?2=9.6mm

3.4.5 膜片弹簧强度校核

由前面计算得膜片弹簧的大端的最大变形(离合器彻底分离时)为 根据公式（3-22）

?1d=5.13mm。

????3r?rpP2E??R?r?B当???1?22???r?2h1????rlnR? r???1?1d??1dh?1d??H??????R?r2L?lL?l2rL?l????? （3-22）

代入相关数据得：?B当=1565.7MPa。因为膜片弹簧的材料为60Si2MnA,该材料许用应力[?]为1700—1900MPa。而?B当=1565.7MPa＜1700MPa，所以该膜片弹簧满足要求，比较合适。

3.5 离合器操纵系统的设计

离合器的分离轴承总成包括分离轴承和分离套筒。

分离轴承主要承受轴向的分离力，同时还承受由于高速旋转产生的径向力。以前汽车离合器中广泛采用推力球轴承（图3.8a）或深沟球轴承，但是其存在润滑条件差、磨损严重、噪音大、可靠性差和使用寿命低等的缺点。目前，国内外汽车已广泛采用角接

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触球轴承（图3.8b、c），采用全密封结构和高温锂基润滑脂，并且使其端部形状符合分离指舌尖部的形状，舌尖部为平时采用球形端面，舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。

图3.8 分离轴承形式

分离轴承在工作过程中主要承受轴向力。在分离离合器时，因为分离轴承不断旋转，在离心力的作用下，它同时还受到径向力。所以在离合器可以选用两种分离轴承形式：一种是径向推力轴承，它适用于高速、低轴向负荷情况；另一种是推力轴承，它适用于高速、低轴向负荷的情况。

在离合器的设计中，分离轴承的内圈装配在分离套筒上，分离套筒则装在变速器第一轴轴承盖套管的外轴径上，可以自由移动，离合器处于分离状态时轴承内座圈不动，外座圈旋转。在离合器处于接合状态时，分离轴承的端面与膜片弹簧分离指之间应留有间隙??3~4mm，保证在摩擦片磨损的情况下，压盘仍能继续压紧摩擦片，保证可靠地传递发动机转矩。这个间隙产生的离合器踏板上的行程既为离合器踏板自由行程。现今离合器操纵机构中常装有间隙自动调整装置，此时??0，可以减小离合器踏板的自由行程。由于现在大多数发动机转速在6000r/min以上，离心力造成的径向力很大，因此，汽车离合器分离轴承广泛采用全密封和充满锂基润滑脂的角接触径向推力球轴承，而且用轴承内圈转动形式代替传统的轴承外圈转动的形式，这些结构上的改进延长了轴承的使用寿命，并免维护。在膜片弹簧离合器中，为了保证在分离离合器时分离轴承能均匀地压紧膜片弹簧内端，可以采用自动调心式分离轴承装置。

由于本设计选用的发动机最高转速较低，所以还是选用标准推力轴承，根据花键尺寸，选取51110（内径55mm，外径90mm）平面座型推力轴承。

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4离合器的三维建模与动态仿真

4.1离合器的三维建模

4.1.1 从动盘总成的三维建模过程

从动盘总成由从动片，摩擦片，从动盘毂，减震弹簧等组成。 1从动盘的三维建模过程

首先画出一个环形的盘体，建立一个平面的俯视图图样如图4.1，然后将其拉伸成2mm厚的成体如图4.2所示，然后拉伸出切槽如图4.3所示，然后在盘体上剪切出孔和减震弹簧窗口并阵列如图4.4所示。

图4.1从动片三维建模过程1

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图4.2 从动片三维建模过程2

图4.3 从动片三维建模过程3

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