245 某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì),拖拉機(jī),離合器,設(shè)計(jì) 某拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì),姓名：廖曉文 學(xué)號(hào)：20050393 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)老師：黎靜,離合器簡(jiǎn)介,離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車(chē)行駛過(guò)程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開(kāi)離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。,離合器的功能,1.保證汽車(chē)平穩(wěn)起步 ； 2.便于換檔 ； 3.防止傳動(dòng)系過(guò)載 。,離合器的工作原理,離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)(液力偶合器)，或是用磁力傳動(dòng)(電磁離合器)來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合，在傳動(dòng)過(guò)程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)。  目前在汽車(chē)上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡(jiǎn)稱(chēng)為摩擦離合器)。 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)飛輪及壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)接觸面的摩擦作用，傳給從動(dòng)盤(pán)。當(dāng)駕駛員踩下離合器踏板時(shí)，通過(guò)機(jī)件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動(dòng)壓盤(pán)后移，此時(shí)從動(dòng)部分與主動(dòng)部分分離。,離合器的分類(lèi),按操作方式，離合器可以分為外力操 縱式離合器和自動(dòng)離合器。外力操縱式離合器有機(jī)械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣動(dòng)操縱式等。機(jī)械操縱式離合器又可分為剛性、摩擦、離心和超越等幾類(lèi)。 拖拉機(jī)上目前廣泛采用的是摩擦式離合器。,摩擦離合器,它基本上是由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分和 壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成 。主、從動(dòng)部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳動(dòng)動(dòng)力的基本結(jié)構(gòu)，而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器分離的裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪是摩擦離合器的主動(dòng)件 。,摩擦式離合器的設(shè)計(jì)要求,(1)保證能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩，并且還有一 定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力 ； (2)能作到分離時(shí)，徹底分離，接合時(shí)柔和，并具有良好的散熱能力。 (3)從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些。這樣，在分離離合器換檔時(shí)，與變速器輸入軸相連部分的轉(zhuǎn)速就比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊。 (4)具有緩和轉(zhuǎn)動(dòng)方向沖擊，衰減該方向振動(dòng)的能力，且噪音小。 (5)壓盤(pán)壓力和摩擦片的摩擦系數(shù)變化小，工作穩(wěn)定。 (6)操縱省力，維修保養(yǎng)方便。,離合器方案的選擇,在該款離合器設(shè)計(jì)方案的選擇上，考 慮到農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際使用情況和保養(yǎng)維護(hù)水平，采用技術(shù)成熟的單片摩擦離合器，摩擦表面工作條件采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的干式，壓緊方式采用輪式拖拉機(jī)常用的彈簧壓緊式，作用方式采用雙作用式 。,摩擦離合器主要參數(shù)的確定,摩擦離合器的主要參數(shù)是：離合器儲(chǔ)備系數(shù)β、摩擦面所受壓緊力Q、摩擦面外徑D2 和內(nèi)徑D1、摩擦面對(duì)數(shù)i。,摩擦離合器的驗(yàn)算,1.離合器的磨損驗(yàn)算； 2.離合器滑磨功的驗(yàn)算 ； 3.離合器發(fā)熱驗(yàn)算。,離合器實(shí)際壓緊力的影響因素,1.在實(shí)際使用過(guò)程中，彈簧出現(xiàn)永久變形以及因摩擦襯面磨損引起的彈簧的預(yù)加變形變小，都使實(shí)際壓緊力降低。 2.分離杠桿上裝有反壓彈簧用來(lái)保證分離軸承處的間隙，以防止離心力使分離杠桿內(nèi)端后移，這個(gè)彈簧力將抵消摩擦襯面上的部分壓緊力。 3.在離合器片被壓緊的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)和壓盤(pán)之間、從動(dòng)盤(pán)輪轂和花鍵軸之間，因在傳遞圓周力的同時(shí)有軸向移動(dòng)，出現(xiàn)的軸摩擦阻力，它抵消彈簧部分壓緊力。 4.在離合器接合后，由于振動(dòng)或其他原因，軸向摩擦阻力可能減弱或消失。,離合器主要零件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì),1.離合器軸的計(jì)算 ：離合器在接合和完全接合時(shí)其軸都處于受扭狀態(tài)，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)離合器軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 。 2.壓緊彈簧的計(jì)算 ：驗(yàn)算選定的壓緊方案中的壓緊彈簧的剪切力和剛度。,致 謝,謝謝我的指導(dǎo)老師黎靜老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)我的悉心指導(dǎo)。 謝謝各位評(píng)委老師。,學(xué)校代碼：10410序 號(hào)：20050393本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目：某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì)學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 廖 曉 文 學(xué) 號(hào)： 20050393 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2005 屆 指導(dǎo)教師： 黎靜 二 OO 九年 五 月某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 22江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)論文（設(shè)計(jì)）課題名稱(chēng) 某型拖拉機(jī)離合器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 廖曉文 院（系） 工學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)老師 黎 靜 職稱(chēng) 學(xué)歷畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求：1、好學(xué)上進(jìn)，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應(yīng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)具備獨(dú)立工作能力；2、能敏感及時(shí)地查閱到國(guó)內(nèi)外與本課題相關(guān)的資料和文件；3、能通過(guò)計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖；4、工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求；5、根據(jù)畢業(yè)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：1、了解作業(yè)對(duì)象、使用條件（諸如氣候、地形等） ；2、了解現(xiàn)有同類(lèi)機(jī)型存在的問(wèn)題、使用經(jīng)驗(yàn)等，廣泛搜集使用性能資料；3、確定拖拉機(jī)基本參數(shù)、離合器主要零部件結(jié)構(gòu)類(lèi)型及特征；4、通過(guò)計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出總裝配圖；5、撰寫(xiě)離合器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；6、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作規(guī)劃：第一階段：查閱相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料，參考國(guó)內(nèi)外同類(lèi)先進(jìn)機(jī)型的技術(shù)資料，使離合器具有良好的使用性；第二階段：對(duì)離合器部件進(jìn)行多方案比較，然后選取一個(gè)能夠滿足使用性能要求；技術(shù)要求容易達(dá)到的方案；第三階段：繪制總體布置草圖，初步安排個(gè)部件與操縱機(jī)構(gòu)；第四階段：寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，確定整體參數(shù)與尺寸，最后完成裝配圖和零件圖的繪制。接受任務(wù)日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日學(xué) 生 簽 名 年 月 日指導(dǎo)教師簽名 年 月 日院長(zhǎng)（主任）簽名 年 月 日某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 33摘 要為了提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕作的水平，加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的步伐，根據(jù)現(xiàn)有某拖拉機(jī)離合器的工作情況及使用性能，完成某拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì)。通過(guò)離合器的設(shè)計(jì)，使整車(chē)的性能更加優(yōu)良。在設(shè)計(jì)離合器時(shí)首先應(yīng)根據(jù)車(chē)型的類(lèi)別、使用要求等合理選擇離合器型式，并合理選擇儲(chǔ)備系數(shù)、壓緊力、摩擦片尺寸等主要參數(shù)的具體值。之后進(jìn)行離合器驗(yàn)算（主要進(jìn)行磨損、滑磨功及發(fā)熱驗(yàn)算）和對(duì)主要零件的強(qiáng)度計(jì)算，并完成了裝配圖和一些零件圖的繪制。實(shí)現(xiàn)了離合器的良好使用性和結(jié)構(gòu)工藝性。關(guān)鍵詞: 拖拉機(jī) 離合器 儲(chǔ)備系數(shù) 壓緊力 摩擦片尺寸Abstract 某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 44In order to increase the level of agricultural mechanization in farming, to accelerate the pace of agricultural modernization, according to the existing clutch of a tractor and use of the performance of the work to complete the design of the clutch of a tractor. Through the design of the clutch, so that more excellent performance vehicle. When the first clutch in the design should be based on the type of model, requirements for a reasonable choice to use the clutch type, and a reasonable choice reserve coefficient, compaction, and friction, such as chip size of the specific value of the main parameters. Checked after the clutch (mainly for wear, sliding wear and heat checking Gong) and the main parts of the strength calculation, and the completion of the assembly drawing and mapping a number of parts. To achieve good use of the clutch and the structure of technology.Key words : Tractor Clutch Reserve coefficient Pressed power Friction plate size某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 55目 錄1.緒 論 ........................................................................................................................61.1離合器概述 ......................................................................................................61.2 離合器的功能 ..................................................................................................61.3 離合器的工作原理 ..........................................................................................61.4 離合器的分類(lèi) ..................................................................................................71.5 離合器的設(shè)計(jì)要求 ...........................................................................................82.離合器方案的選擇 ....................................................................................................93.離合器主要參數(shù)的確定及滑磨功、溫升的驗(yàn)算 ...................................................103.1 離合器的儲(chǔ)備系數(shù) β......................................................................................103.2 摩擦襯面外徑 D2 和內(nèi)徑 D1 .........................................................................103.3 壓緊力 0Q（N）的確定 .................................................................................123.4 離合器磨損驗(yàn)算 ............................................................................................123.5 滑磨功的驗(yàn)算 .................................................................................................133.6 離合器發(fā)熱驗(yàn)算 .............................................................................................153.7 離合器實(shí)際壓緊力的影響因素 .....................................................................164.離合器主要零件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) ..............................................................................164.1 離合器軸的計(jì)算 ............................................................................................164.2 壓緊彈簧的計(jì)算 .............................................................................................185.總結(jié) ..........................................................................................................................20參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................21致謝 ..............................................................................................................................22某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 661.緒 論1.1離合器概述離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。離合器用來(lái)傳遞和切斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳給傳動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力輸出軸的動(dòng)力，并防止傳動(dòng)系和動(dòng)力輸出軸過(guò)載。在汽車(chē)行駛過(guò)程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開(kāi)離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。 1.2 離合器的功能1.保證汽車(chē)平穩(wěn)起步 ： 起步前汽車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱是剛性連接的，一旦掛上檔，汽車(chē)將由于突然接上動(dòng)力突然前沖，不但會(huì)造成機(jī)件的損傷，而且驅(qū)動(dòng)力也不足以克服汽車(chē)前沖產(chǎn)生的巨大慣性力，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降而熄火。如果在起步時(shí)利用離合器暫時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱分離，然后離合器逐漸接合，由于離合器的主動(dòng)部分與從動(dòng)部分之間存在著滑磨的現(xiàn)象，可以使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大，而汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力也逐漸增大，從而讓汽車(chē)平穩(wěn)地起步。 2.便于換檔 ： 汽車(chē)行駛過(guò)程中，經(jīng)常換用不同的變速箱檔位，以適應(yīng)不斷變化的行駛條件。如果沒(méi)有離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離，那么變速箱中嚙合的傳力齒輪會(huì)因載荷沒(méi)有卸除，其嚙合齒面間的壓力很大而難于分開(kāi)。另一對(duì)待嚙合齒輪會(huì)因二者圓周速度不等而難于嚙合。即使強(qiáng)行進(jìn)入嚙合也會(huì)產(chǎn)生很大的齒端沖擊，容易損壞機(jī)件。利用離合器使發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱暫時(shí)分離后進(jìn)行換檔，則原來(lái)嚙合的一對(duì)齒輪因載荷卸除，嚙合面間的壓力大大減小，就容易分開(kāi)。而待嚙合的另一對(duì)齒輪，由于主動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)分開(kāi)后轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，采用合適的換檔動(dòng)作就能使待嚙合的齒輪圓周速度相等或接近相等，從而避免或減輕齒輪間的沖擊。 3.防止傳動(dòng)系過(guò)載 ： 汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪突然急劇降速，而與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的傳動(dòng)系由于旋轉(zhuǎn)的慣性，仍保持原有轉(zhuǎn)速，這往往會(huì)在傳動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的慣性矩，使傳動(dòng)系的零件容易損壞。由于離合器是靠磨擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的，所以當(dāng)傳動(dòng)系內(nèi)載荷超過(guò)磨擦力所能傳遞的轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器的主、從動(dòng)部分就會(huì)自動(dòng)打滑，因而起到了防止傳動(dòng)系過(guò)載的作用。 某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 771.3 離合器的工作原理 離合器的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)(液力偶合器 )，或是用磁力傳動(dòng)(電磁離合器) 來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時(shí)分離，又可逐漸接合，在傳動(dòng)過(guò)程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動(dòng)。 目前在汽車(chē)上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡(jiǎn)稱(chēng)為摩擦離合器)。 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)飛輪及壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)接觸面的摩擦作用，傳給從動(dòng)盤(pán)。當(dāng)駕駛員踩下離合器踏板時(shí)，通過(guò)機(jī)件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動(dòng)壓盤(pán)后移，此時(shí)從動(dòng)部分與主動(dòng)部分分離。 1.4 離合器的分類(lèi)按操作方式，離合器可以分為外力操縱式離合器和自動(dòng)離合器。外力操縱式離合器有機(jī)械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣動(dòng)操縱式等。機(jī)械操縱式離合器又可分為剛性、摩擦、離心和超越等幾類(lèi)。自動(dòng)離合器能夠自動(dòng)進(jìn)行結(jié)合或分離，不需要人來(lái)操縱。自動(dòng)離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等幾種。拖拉機(jī)上目前廣泛采用摩擦式離合器。它 基 本 上 是 由 主 動(dòng) 部 分 、 從 動(dòng) 部 分 和 壓 緊機(jī) 構(gòu) 和 操 縱 機(jī) 構(gòu) 四 部 分 組 成 。 它可按摩擦面的工作條件分為干式和濕式； 按片數(shù)可分為單片，雙片和多片式；按壓緊方式分為彈簧壓緊式、杠桿壓緊式和液力壓緊式，現(xiàn)有輪式拖拉機(jī)和部分履帶拖拉機(jī)都采用腳踏板操縱的彈簧壓緊式；按離合器在傳動(dòng)系中的作用分為單作用和雙作用。主 、 從 動(dòng) 部 分 和 壓 緊 機(jī) 構(gòu) 是 保 證 離 合 器 處 于 接 合 狀 態(tài) 并能 傳 動(dòng) 動(dòng) 力 的 基 本 結(jié) 構(gòu) ， 而 離 合 器 的 操 縱 機(jī) 構(gòu) 主 要 是 使 離 合 器 分 離 的 裝 置 。 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 飛 輪 是 摩 擦 離 合 器 的 主 動(dòng) 件 ， 帶 有 摩 擦 片 的 從 動(dòng) 盤(pán) 和 從 動(dòng) 轂 借 滑 動(dòng) 花 鍵與 從 動(dòng) 軸 （ 即 變 速 器 的 主 動(dòng) 軸 ） 相 連 。 壓 緊 彈 簧 則 將 從 動(dòng) 盤(pán) 壓 緊 在 飛 輪 端 面 上 。 發(fā)動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 矩 即 靠 飛 輪 與 從 動(dòng) 盤(pán) 接 觸 面 之 間 的 摩 擦 作 用 而 傳 到 從 動(dòng) 盤(pán) 上 ， 再 由 此 經(jīng) 過(guò) 從動(dòng) 軸 和 傳 動(dòng) 系 中 一 系 列 部 件 傳 給 驅(qū) 動(dòng) 輪 。 壓 緊 彈 簧 的 壓 緊 力 越 大 ， 則 離 合 器 所 能 傳遞 的 轉(zhuǎn) 矩 也 越 大 。由 于 拖 拉 機(jī) 在 行 駛 過(guò) 程 中 ， 需 經(jīng) 常 保 持 動(dòng) 力 傳 遞 ， 而 中 斷 傳 動(dòng) 只 是 暫 時(shí) 的 需 要， 因 此 汽 車(chē) 離 合 器 的 主 動(dòng) 部 分 和 從 動(dòng) 部 分 是 經(jīng) 常 處 于 接 合 狀 態(tài) 的 。 摩 擦 副 采 用 彈 簧某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 88壓 緊 裝 置 即 是 為 了 適 應(yīng) 這 一 要 求 。 當(dāng) 希 望 離 合 器 分 離 時(shí) ， 只 要 踩 下 離 合 器 操 縱 機(jī) 構(gòu)中的 踏 板 ， 套 在 從 動(dòng) 盤(pán) 轂 的 環(huán) 槽 中 的 撥 叉 便 推 動(dòng) 從 動(dòng) 盤(pán) 克 服 壓 緊 彈 簧 的 壓 力 向 松 開(kāi) 的方 向 移 動(dòng) ， 而 與 飛 輪 分 離 ， 摩 擦 力 消 失 ， 從 而 中 斷 了 動(dòng) 力 的 傳 遞 。當(dāng) 需 要 重 新 恢 復(fù) 動(dòng) 力 傳 遞 時(shí) ， 為 使 拖 拉 機(jī) 速 度 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 變 化 比 較 平 穩(wěn) ， 應(yīng)該 適 當(dāng) 控 制 離 合 器 踏 板 回 升 的 速 度 ， 使 從 動(dòng) 盤(pán) 在 壓 緊 彈 簧 壓 力 作 用 下 ， 向 接 合 的 方向 移 動(dòng) 與 飛 輪 恢 復(fù) 接 觸 。 二 者 接 觸 面 間 的 壓 力 逐 漸 增 加 ， 相 應(yīng) 的 摩 擦 力 矩 也 逐 漸 增加 。 當(dāng) 飛 輪 和 從 動(dòng) 盤(pán) 接 合 還 不 緊 密 ， 二 者 之 間 摩 擦 力 矩 比 較 小 時(shí) ， 二 者 可 以 不 同 步旋 轉(zhuǎn) ， 即 離 合 器 處 于 打 滑 狀 態(tài) 。 隨 著 飛 輪 和 從 動(dòng) 盤(pán) 接 合 緊 密 程 度 的 逐 步 增 大 ， 二 者轉(zhuǎn) 速 也 漸 趨 相 等 。 直 到 離 合 器 完 全 接 合 而 停 止 打 滑 時(shí) ， 汽 車(chē) 速 度 方 能 與 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速成 正 比 。摩 擦 離 合 器 所 能 傳 出 的 最 大 轉(zhuǎn) 矩 取 決 于 摩 擦 面 間 的 最 大 靜 摩 擦 力 矩 ， 而 后 者 又 由摩 擦 面 間 最 大 壓 緊 力 和 摩 擦 面 尺 寸 及 性 質(zhì) 決 定 。 故 對(duì) 于 一 定 結(jié) 構(gòu) 的 離 合 器 來(lái) 說(shuō) ， 靜摩 擦 力 矩 是 一 個(gè) 定 值 ， 輸 入 轉(zhuǎn) 矩 一 達(dá) 到 此 值 ， 離 合 器 就 會(huì) 打 滑 ， 因 而 限 制 了 傳 動(dòng) 系所 受 轉(zhuǎn) 矩 ， 防 止 超 載 。 1.5 離合器的設(shè)計(jì)要求1 在任何行駛條件下，傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的能力有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備。2 接合要平順，以保證汽車(chē)起步的平穩(wěn)，沒(méi)有抖動(dòng)和沖擊。3 分離時(shí)要徹底，迅速。4 離合器從動(dòng)部件傳動(dòng)慣量要小，以便換檔和減少換檔時(shí)齒輪的沖擊。5 應(yīng)設(shè)有扭轉(zhuǎn)減振阻尼裝置，使汽車(chē)傳動(dòng)系在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)避免扭轉(zhuǎn)共振，且具備 吸收振動(dòng)能量，緩和沖擊，降低噪聲的能力，對(duì)于怠速時(shí)的振動(dòng)和噪聲的能力，對(duì)怠速時(shí)的振動(dòng)和噪音也要引起重視。6 具有良好的通風(fēng)散熱條件和必要的熱容量，以保證離合器工作溫度不以過(guò)高。7 操縱輕便。8 使用壽命要長(zhǎng)，力求與汽車(chē)傳動(dòng)系其它總成等壽命。9 離合器使用過(guò)程中，摩擦扭矩變化要求，從保證離合器工作性能穩(wěn)定。10 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，質(zhì)量小，工藝性好，維修方便及適合大批量生產(chǎn)。某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 992.離合器方案的選擇農(nóng)用拖拉機(jī)是一款在我國(guó)使用非常廣泛的農(nóng)業(yè)機(jī)械，為我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出了非常杰出的貢獻(xiàn)。為了進(jìn)一步改良某型拖拉機(jī)的性能，使其更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，對(duì)其離合器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。 在農(nóng)用拖拉機(jī)中，離合器大多選用摩擦式離合器，該種離合器歷史悠久，技術(shù)成熟度高，雖然外廓尺寸較大，略顯笨重，但結(jié)構(gòu)較其他類(lèi)型的離合器簡(jiǎn)單，維護(hù)較為簡(jiǎn)單方便，非常適合廣大的農(nóng)村地區(qū)實(shí)際的使用和維護(hù)水平。因此在某拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，選用摩擦式離合器。摩擦式離合器按摩擦表面工作條件分為干式和濕式。濕式離合器一般用油泵泵油以冷卻摩擦表面。故散熱好、磨損小，能適應(yīng)惡劣的工作條件而不致燒損。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在廣大的農(nóng)村地區(qū)維護(hù)保養(yǎng)能力低下的情況下，不利于保障拖拉機(jī)持久正常地使用，因此濕式離合器多用于工業(yè)拖拉機(jī)，在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的干式離合器。在某型農(nóng)用拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì)上，也采用易于維護(hù)的干式離合器。摩擦離合器按片數(shù)可分為單片、雙片和多片。其中單片離合器由于從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、分離徹底、散熱良好等原因使用得最多。雙片和多片離合器接合雖然較平順，但中間片散熱不良，從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，分離不易徹底，因而只用在尺寸受限、采用單片式時(shí)摩擦扭矩不夠的場(chǎng)合?？紤]到農(nóng)村的實(shí)際使用情況，某型拖拉機(jī)采用具有散熱良好等優(yōu)點(diǎn)的單片離合器。在現(xiàn)有輪式拖拉機(jī)和部分履帶拖拉機(jī)上都采用彈簧緊壓式離合器。杠桿壓緊式用手操縱，一般只用于履帶式拖拉機(jī)，操縱方便、省力和安全，且可以較長(zhǎng)時(shí)間地處于分離狀態(tài)。在某型拖拉機(jī)離合器壓緊方式的選擇上，選用輪式拖拉機(jī)常用的彈簧常壓緊式離合器。某型拖拉機(jī)的壓緊式離合器采用周布彈簧離合器模式，摩擦離合器按作用方式可分為單作用式和雙作用式。雙作用離合器是將兩個(gè)離合器裝在一起，其中一個(gè)離合器將動(dòng)力傳給變速箱，稱(chēng)為主離合器；另一個(gè)將動(dòng)力傳給動(dòng)力輸出軸，稱(chēng)為副離合器。某型離合器采用雙作用式。對(duì)雙作用離合器，主副離合器的位置決定于變速箱的結(jié)構(gòu)。當(dāng)變速箱Ⅰ、Ⅱ軸同心，主離合器在前副離合器在后；當(dāng)Ⅰ、Ⅱ軸不同心，則主離合器在后副離合器在前。在某型拖拉機(jī)中，變速箱Ⅰ、Ⅱ軸同某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 1010心，故主離合器在前副離合器在后。綜合上述，某型離合器設(shè)計(jì)方案的選擇上采用技術(shù)成熟的單片摩擦離合器，摩擦表面工作條件采用干式，壓緊方式采用彈簧壓緊式，作用方式采用雙作用式。3.離合器主要參數(shù)的確定及滑磨功、溫升的驗(yàn)算摩擦離合器的主要參數(shù)是：離合器儲(chǔ)備系數(shù) β、摩擦面所受壓緊力 Q、摩擦面外徑D2 和內(nèi)徑 D1、摩擦面對(duì)數(shù) i。3.1 離合器的儲(chǔ)備系數(shù) β儲(chǔ)備系數(shù) 是離合器的最大摩擦轉(zhuǎn)矩 與發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)矩 之比，可寫(xiě)成：?maxLMeNM= / （3-maxLMeN1）儲(chǔ)備系數(shù) β 的大小對(duì)離合器的工作性能影響很大: β 太小,在壓緊力或摩擦系數(shù)降低時(shí),就會(huì)出現(xiàn)傳遞扭矩能力不夠的情況，使離合器不能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)全部轉(zhuǎn)矩,并會(huì)使滑磨功增加;增大 β 可減少滑磨功，減輕發(fā)熱和磨損，但卻使瞬時(shí)發(fā)熱量增大，并離合器尺寸變大，傳動(dòng)系過(guò)載保護(hù)減弱，操縱功增加。對(duì)于彈簧壓緊式和帶有補(bǔ)償彈簧的杠桿式干式離合器，一般 β=2.5;對(duì)于剛性杠桿壓緊式離合器 β=3~3.5；對(duì)于干式、彈簧壓緊式、主離合器，β=2.4~2.6；濕式離合器 β=1.5~2.0。雙作用離合器中的副離合器的儲(chǔ)備系數(shù)因結(jié)合次數(shù)少，β 稍小，但不宜小于 1.3。在工作繁重、離合頻繁或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，β 應(yīng)取較大些。如果摩擦系數(shù)和壓緊力能保持穩(wěn)定而很少變化，則 β 可取小些。另外。當(dāng)實(shí)際有效壓緊力和名義壓緊力的差值增大時(shí)，應(yīng)取較大的 β。為了符合某型拖拉機(jī)的實(shí)際工作情況，選擇主離合器的儲(chǔ)備系數(shù)為 β=2.61，副離合器的儲(chǔ)備系數(shù) β=1.42。其中查手冊(cè)有發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)矩 =257.6N·m，從而得到主離eNM合器的最大摩擦轉(zhuǎn)矩 =672.34 N·m，副離合器的最大摩擦轉(zhuǎn)矩eNLM???max=519.42 N·m。eNLM???max某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 11113.2 摩擦襯面外徑 D2 和內(nèi)徑 D1摩 擦 件 是 摩 擦 離 合 器 的 主 要 組 成 元 件 ， 其 工 作 表 面 材 料 的 物 理 性 質(zhì) 和 機(jī) 械 性 能直 接 影 響 離 合 器 的 工 作 性 能 。 對(duì) 材 料 的 主 要 要 求 是 ： 摩 擦 系 數(shù) 大 而 且 穩(wěn) 定 ， 動(dòng) 摩擦 系 數(shù) 應(yīng) 盡 量 與 靜 摩 擦 系 數(shù) 相 近 ； 強(qiáng) 度 高 ， 能 承 受 沖 擊 ， 高 速 時(shí) 不 易 破 裂 和 剝 落； 耐 磨 ﹑耐 高 溫 ﹑耐 腐 蝕 和 導(dǎo) 熱 性 能 好 ， 熱 變 形 小 ； 長(zhǎng) 期 靜 置 時(shí) 應(yīng) 不 致 黏 連 。 此 外 ﹐還要 求 使 用 壽 命 長(zhǎng) ， 容 易 加 工 和 價(jià) 廉 等 。 常 用 的 摩 擦 面 材 料 有 粉 末 冶 金 材 料 ﹑石 棉 基材 料 和 紙 基 材 料 。 粉 末 冶 金 材 料 ： 表 面 許 用 溫 度 ﹑許 用 壓 力 ﹑高 溫 下 摩 擦 系 數(shù) 和 壽命 都 較 高 。 銅 基 粉 末 冶 金 材 料 主 要 用 于 濕 式 摩 擦 面 ， 鐵 基 粉 末 冶 金 材 料 摩 擦 系 數(shù) 和許 用 壓 力 都 較 銅 基 為 高 ， 但 耐 磨 性 較 低 ， 多 用 于 干 式 摩 擦 面 。 石 棉 基 材 料 ： 用 石棉加 黏 結(jié) 劑 和 填 料 模 壓 而 成 ， 固 結(jié) 在 鋼 或 鐵 底 板 上 ， 許 用 工 作 溫 度 較 低 ,石 棉 襯 片 有較 高 的 摩 擦 系 數(shù) 、 比 重 小 、 能 保 證 必 要 的 機(jī) 械 強(qiáng) 度 、 價(jià) 格 低 、 制 造 容 易 ， 石 棉 襯 片是 目 前 使 用 最 為 廣 泛 的 摩 擦 件 。 紙 基 材 料 ： 用 石 棉 ﹑植 物 纖 維 或 兩 者 的 混 合 物 相 互交 織 ﹐再 加 填 料 后 由 樹(shù) 脂 等 黏 結(jié) 而 成 。 這 種 材 料 具 有 多 孔 性 ， 摩 擦 性 能 好 ， 動(dòng) ﹑靜 摩擦 系 數(shù) 相 近 ， 而 且 成 本 較 低 。 對(duì) 于 某 型 拖 拉 機(jī) 離 合 器 ， 選 用 性 能 較 好 ， 成 本 較 低 的石 棉 基 材 料 作 為 摩 擦 件 。對(duì)于采用石棉襯面的單片干式離合器，摩擦襯面外徑 D2 （mm ）可參考經(jīng)驗(yàn)公式 : D2= （3-2）3eNMK式中 ———直徑系數(shù)。查手冊(cè)可得到某拖拉機(jī)的 值為 53。所以有：DKD2= 3363eNK?當(dāng)摩擦片外徑 D2 確定后，摩擦片內(nèi)徑 D1 可根據(jù) D1/ D2 在 0.53～0.70 之間來(lái)確定當(dāng)D1/ D2=0.64 時(shí)，求得 D1=215.04mm，根據(jù)離合器內(nèi)部和壓盤(pán)的內(nèi)徑大小，我們?nèi)1=216mm 。以上計(jì)算確定的是某拖拉機(jī)主離合器的內(nèi)外徑。對(duì)于副離合器，由于后壓板上端的通孔有分離拉桿穿過(guò)下端的通孔有前壓板彈簧通過(guò)，摩擦片被限制在分離拉桿和前壓板彈簧之間的空間，因此外徑 D2 比主離合器的外徑略小，結(jié)合分離拉桿孔和某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 1212主前壓板彈簧孔的尺寸，取副離合器外徑 D2 =316mm。取副離合器的 D1/ D2 =0.68，則副離合器內(nèi)徑 D1 =216mm。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)矩 較大，按上式初選的 D2 受到飛輪結(jié)構(gòu)尺寸的限制難以實(shí)現(xiàn)eNM時(shí)，可考慮采用雙片結(jié)構(gòu)，以發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)矩之半即 代入上式， 值可取較大1eNMDK值以初選 D2。3.3 壓緊力 （N）的確定0Q（N） （3-iRMpe???03）式中 ———摩擦合力作用半徑（mm）; p可取 = ;pR???????213D?41?代入主離合器數(shù)據(jù): D2 =336mm , D1=216mm,可得 RP≈138mmi——摩擦面對(duì)數(shù)，單片 i=2，雙片 i=4；——摩擦系數(shù)，通常干式石棉摩擦襯面取 =0.3 見(jiàn)下表 1? ?將以上數(shù)據(jù)代入上式有主離合器壓緊力 =8120 N。iRMQpe??0對(duì)于副離合器： D2 =316mm , D1=216mm?？傻?RP≈133mm。將以上數(shù)據(jù)代入有副離合器壓緊力 =4584 N。ipe???0表 1 摩擦系數(shù) 和許用單位壓力 ][q(Mpa)][摩擦副材料干式 濕式 干式 濕式鋼、鑄鐵對(duì)鋼 0.15~0.18 0.03~0.08 0.25~0.40 0.6~1.0鋼、鑄鐵對(duì)石棉 0.25~0.3 0.08~0.15 0.10~0.25 0.2~0.5鋼、鑄鐵對(duì)粉末冶金 0.25~0.4 0.06~0.12 0.40~0.60 1.2~2.0某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 13133.4 離合器磨損驗(yàn)算離合器摩擦襯面的磨損與單位壓力 q 有關(guān)，單位面積壓力：q= = （3-SQ0)(4210D???][4）式中 S———每個(gè)環(huán)狀摩擦面的面積；———許用單位面積壓力。][q當(dāng)摩擦襯面直徑較大時(shí)，相對(duì)滑磨速度大， 應(yīng)取小些。][q對(duì)于主離合器: q= = = =0.156 MpaSQ0)(4210D??)2163(4.80??對(duì)于副離合器：q= = = =0.1098 Mpa0)(210 )(.52查表 1 可知：主離合器和副離合器的單位面積壓力 q 均在 0.10~0.25 的合理范圍內(nèi)，符合要求。3.5 滑磨功的驗(yàn)算離合器結(jié)合過(guò)程中由于主、從動(dòng)片轉(zhuǎn)速不同，產(chǎn)生相對(duì)滑磨，滑磨產(chǎn)生的熱量使離合器的摩擦元件溫度升高，摩擦系數(shù)降低，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力下降，甚至導(dǎo)致摩擦襯面因過(guò)熱而燒損?？梢?jiàn)離合器結(jié)合過(guò)程中，滑動(dòng)功產(chǎn)生的熱量是影響離合器壽命的重要因素。為了計(jì)算每次接合中的滑磨功，假定：1）接合在瞬間完成；2）整個(gè)滑磨期間離合器所傳遞扭矩都等于它的最大摩擦扭矩 ；3）接合前從動(dòng)軸不轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)以標(biāo)定的M角速度 （red/s ）旋轉(zhuǎn)； 4）從動(dòng)軸的阻力矩和和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的扭矩都等于發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)eN?定扭矩 。M滑磨功 W（J ）用下式計(jì)算：鋼、鑄鐵對(duì)紙基襯面 — 0.10~0.13 0.5~2.5某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 1414W= （3-5）)1)(122neNJ????式中 ——發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定角速度（rad/s）;eN——轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm 2）;J——換算到主動(dòng)盤(pán)上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，一般按飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jm 的 1.2 倍e計(jì)算（kgm 2）, Jm 的計(jì)算方法是把飛輪分解為若干個(gè)圓環(huán)，對(duì)各圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求和。即：=1.2 （ - ） （3-eJ??b3?4Dd6） 式中 D——環(huán)大徑；d——環(huán)小徑；b——厚度；——密度， =7900Kg/??3m——換算到離合器軸上的拖拉機(jī)機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm 2） ，nJ= （3-7）nJ?Mirdq2其中 =（ + ）/g?MsGn式中 ——滿載拖車(chē)質(zhì)量。n——拖拉機(jī)機(jī)組質(zhì)量，一般按拖拉機(jī)使用時(shí)整機(jī)質(zhì)量與所帶滿載拖車(chē)質(zhì)?量之和計(jì)算（kg） ；——驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力半徑（m）;dr——傳動(dòng)系總傳動(dòng)比，輪式拖拉機(jī)按能帶動(dòng)車(chē)由靜止起步各檔中最高檔計(jì)?i算。查手冊(cè)可知 為?i對(duì)于主離合器 W= 9940 J)1)(122neNJ?????某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 1515對(duì)于副離合器 W= 20540 J)1)(122neNJ?????因滑磨功不能作為不同等級(jí)拖拉機(jī)離合器磨損的比較指標(biāo)，為了使不同等級(jí)拖拉機(jī)具有可比性，引入單位面積滑磨功概念，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算：= = 0.3 (J/ ) （對(duì)石棉襯面） （3-?siW)(421D???2m8）式中 i——摩擦面對(duì)數(shù)。對(duì)主離合器： = = 0.096 0.3?si)(421DW????對(duì)副離合器： = = 0.246 0.3i)(21主、副離合器均符合要求。3.6 離合器發(fā)熱驗(yàn)算離合器結(jié)合過(guò)程的滑磨功轉(zhuǎn)化為熱量，使零件溫度升高。過(guò)高的溫度會(huì)使摩擦表面的摩擦系數(shù)降低，加劇磨損。為了降低摩擦表面的溫度，應(yīng)加強(qiáng)散熱通風(fēng)。對(duì)于頻繁結(jié)合的離合器則應(yīng)采用在高溫下性能較穩(wěn)定的摩擦材料，必要時(shí)可采用濕式離合器。離合器的每次接合，都會(huì)因摩擦而升溫，一般接合一次的溫升應(yīng)小于 5°C，計(jì)算Δt 的公式如下 :5 （3-9） lCmWt????式中 ——熱量傳給驗(yàn)算零件的百分比； ——驗(yàn)算零件的質(zhì)量（kg） ；lc——比熱容，鋼、鐵比熱容為 481.5J/kg·°C 。 應(yīng)驗(yàn)算受熱最嚴(yán)重的零件在離合器接合一次中的溫升 。當(dāng)采用石棉襯面時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算壓盤(pán)（單片式）或中間壓盤(pán)（雙片或多片式）的溫升。單片式 =0.5；雙片或多片式?某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 1616的中間壓盤(pán) = 。?i2如果 Δt 過(guò)大，應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施加強(qiáng)通風(fēng)散熱或，或加大零件的熱容量以降低它的瞬時(shí)溫升。干式離合器通常采用的散熱措施有：在離合器罩上開(kāi)較大的通風(fēng)口；在壓盤(pán)上鑄出散熱和鼓風(fēng)的筋片、采用平板形飛輪、加強(qiáng)空氣在離合器殼中的流動(dòng)；采用分段形的摩擦襯片而不采用環(huán)形的摩擦襯面等。3.7 離合器實(shí)際壓緊力的影響因素在實(shí)際使用過(guò)程中，彈簧出現(xiàn)永久變形以及因摩擦襯面磨損引起的彈簧的預(yù)加變形變小，都使實(shí)際壓緊力降低。另外，分離杠桿上裝有反壓彈簧用來(lái)保證分離軸承處的間隙，以防止離心力使分離杠桿內(nèi)端后移，這個(gè)彈簧力將抵消摩擦襯面上的部分壓緊力。為了克服離心力，有的結(jié)構(gòu)中把反壓彈簧設(shè)計(jì)得很強(qiáng)，個(gè)別結(jié)構(gòu)中因此而使壓緊力減少 26%，這個(gè)因素值得設(shè)計(jì)時(shí)重視。合理的辦法是使分離杠桿的重心盡量靠近它的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，減小離心力的力臂，同時(shí)采用較弱的反壓彈簧。另一個(gè)因素是在離合器片被壓緊的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)和壓盤(pán)之間、從動(dòng)盤(pán)輪轂和花鍵軸之間，因在傳遞圓周力的同時(shí)有軸向移動(dòng)，出現(xiàn)的軸摩擦阻力，它抵消彈簧部分壓緊力。同樣尺寸同樣壓緊力的雙片離合器所傳遞扭矩只是單片式的 1.7~1.8 倍。在多片離合器中，壓緊力因軸向摩擦阻力而減弱的比例更大。在離合器接合后，由于振動(dòng)或其他原因，軸向摩擦阻力可能減弱或消失。但在接合初期，也正是離合器滑磨時(shí)期，摩擦阻力造成壓緊力減少的影響是值得注意的。在多片式離合器設(shè)計(jì)中，選擇儲(chǔ)備系數(shù)時(shí)應(yīng)考慮到這點(diǎn)。4.離合器主要零件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)4.1 離合器軸的計(jì)算離合器軸的結(jié)構(gòu)取決于離合器的類(lèi)型和傳動(dòng)系的布置。一般單作用離合器采用實(shí)心軸；雙作用離合器則有實(shí)心軸和空心套管軸。某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 1717離合器軸的扭轉(zhuǎn)（剪切）強(qiáng)度 ： 離合器在接合和完全接合時(shí)其軸都處于受扭n?狀態(tài)，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)離合器軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算。在危險(xiǎn)斷面處aneNn MPWMK10~8][?????（4-1）式中 ——抗扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)。n實(shí)心軸為 332.016dn???空心軸為 443.)(DdDWn ??式中 D——大徑;d——小徑?；ㄦI空心軸 ，Ddn416???2'd??式中 ——花鍵軸大徑；''d——輪轂的花鍵小徑；d——孔徑；K——危險(xiǎn)斷面處的應(yīng)力集中系數(shù)。（平滑過(guò)渡 K=1.1~1.5; 有孔、槽 K=2~2.5） 。對(duì)于該款離合器的主離合器軸： ][14.3807.20651.33 naeNeNn MPdMW?? ??????圖 1 主離合器軸某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 18184.2 壓緊彈簧的計(jì)算 彈簧壓緊式離合器的壓緊力可以由一個(gè)中央彈簧，也可以由布置在圓周上的若干個(gè)彈簧產(chǎn)生。大多數(shù)結(jié)構(gòu)中，彈簧直接壓緊壓盤(pán)，個(gè)別結(jié)構(gòu)中彈簧力經(jīng)過(guò)杠桿傳至壓盤(pán)，此時(shí)壓緊力應(yīng)考慮杠桿傳動(dòng)比。在這款離合器的設(shè)計(jì)中，采用周布彈簧模式，彈簧直接壓緊壓盤(pán)。布置在圓周上的螺旋彈簧個(gè)數(shù) Z 一般為 6、9、12、15 個(gè)。每個(gè)彈簧受力 ,分離時(shí)彈簧受力為ZQP?0， ，最大工作壓力 。此處， 為分離時(shí)各P??0 iMS??0max2.1??S?片間間隙，單片式 =0.75~1mm，雙片式 =0.5~0.9mm，多片式 =0.3~0.45mm。S按 驗(yàn)算彈簧的剪切力 ：0 ?30)(8dDKP????? （ ） （4-2）2/cN式中 D——彈簧圈中徑；d——彈簧鋼絲直徑；K ——彈簧的曲度系數(shù)；C ——旋繞比。某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 1919CK615.04???dD 對(duì)于常用的碳素彈簧鋼和 等材料，許用剪切應(yīng)力 =50000~70000MnSi260][?。2/cmN該款離合器的壓緊彈簧的選擇如表 2 所示。對(duì)于主離合器： =4871530)(8dDKP?????2/cmN?][?對(duì)于副離合器： =3283830)( 2/][主、副離合器壓緊彈簧均符合要求。使彈簧產(chǎn)生單位變形所需的載荷稱(chēng)為彈簧的剛度 M，剛度 M 的計(jì)算公式：348nDGdM?（ ） （4-3）cmN/式中 G——鋼的剪切彈性模數(shù)；6104.? ( )2/cn—— 彈簧的有效工作圈數(shù)。對(duì)于主離合器： =560（ ）348nDGdM?cmN/對(duì)于副離合器: =606 ( )34/增加 n 可以使彈簧剛度下降，操縱省力，但受結(jié)構(gòu)布置和彈簧穩(wěn)定性的限制。n 不宜太多，一般把 =0.2 作為一個(gè)指標(biāo)來(lái)初步確定剛度，然后求出 n，彈簧總?cè)?shù)P?N=n+(1.5~2)。在壓緊力很大而彈簧的直徑和個(gè)數(shù)又受布置限制時(shí)，為了避免因采用較粗的彈簧鋼絲而致剛度過(guò)大，往往采用同心的內(nèi)、外彈簧，內(nèi)外圈螺旋方向相反以防卡住。為了防止壓盤(pán)溫升過(guò)高而使彈簧受熱退火，常在彈簧和壓盤(pán)間裝絕熱墊片，或在壓盤(pán)上作出十字筋，使彈簧只和筋接觸，減少受熱。某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 2020表 2 旋繞比 C 值的推薦值d(mm) 0.2~0.4 0.5~1 1.5~2.2 2.5~6 7~16 18~50C 7~14 5~12 5~10 4~9 4~8 4~6表 3 壓緊彈簧參數(shù)的選擇5.總結(jié)大多數(shù)離合器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化，設(shè)計(jì)時(shí)，只需要參考有關(guān)手冊(cè)對(duì)其進(jìn)行類(lèi)比設(shè)計(jì)或選擇即可。選擇離合器時(shí)，首先根據(jù)機(jī)器的工作特點(diǎn)和使用條件，結(jié)合各種離合器的性能特點(diǎn)，確定離合器的類(lèi)型；類(lèi)型確定后，可根據(jù)被關(guān)聯(lián)的兩軸的直徑、計(jì)算轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從有關(guān)手冊(cè)中查出適當(dāng)?shù)男吞?hào)；必要時(shí)，可對(duì)其薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行承載能力校核。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，離合器要有防襯面油污的結(jié)構(gòu)措施；加強(qiáng)散熱通風(fēng)；防止壓緊彈簧退火；防止運(yùn)動(dòng)零件運(yùn)動(dòng)干涉；調(diào)整方便，可靠；選擇合適的壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式；要有結(jié)構(gòu)措施保證裝配時(shí)各零件對(duì)中準(zhǔn)確、可靠；分離杠桿要有反壓彈簧或采用平衡塊保證分離間隙，但分壓彈簧壓力不能過(guò)大，否則將使離合器壓緊力降低；設(shè)計(jì)時(shí)分離杠桿重心應(yīng)盡量靠近支點(diǎn)，以減少離心力矩的力臂；主要旋轉(zhuǎn)件要做靜平衡試驗(yàn)；操縱力和操縱行程符合要求；從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的可設(shè)置離合器制動(dòng)器。參數(shù)名稱(chēng)個(gè)數(shù) 材料彈簧絲直徑彈簧外徑彈簧內(nèi)徑自由長(zhǎng)度預(yù)壓變形量旋向工作圈數(shù)總?cè)?shù)后壓盤(pán)彈簧 12彈簧鋼絲-Ⅰ5 32 58 11 任意 5.5 7.5前壓盤(pán)彈簧 9彈簧鋼絲-Ⅰ4 16 50 9 任意 6 8某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 2121表 4 離合器常見(jiàn)故障及排除方法現(xiàn)象 故 障 原 因 排 除 方 法1.摩擦片及壓力板上有油污。 1.用煤油清洗。2.離合器調(diào)整受到破壞。 2.進(jìn)行正確調(diào)整。3.摩擦片磨損過(guò)多。 3.更換。4.壓力彈簧軟化或折斷。 4.更換。離合器打滑5.踏板無(wú)自由行程。 5 調(diào)整自由行程至 30~50 毫米。1.踏板自由行程過(guò)大。 1.調(diào)整自由行程至 30~50 毫米。2.踏板第一工作行程（踏板從初始位置至分離定位銷(xiāo)擋住的行程）不夠。2.調(diào)整分離定位銷(xiāo)拉桿長(zhǎng)度，使踏板一段行程在 140~160 毫米。離合器分離不徹底3.支撐螺栓與前壓力板間隙不夠。3.擰緊支撐螺栓至頂住擋銷(xiāo)，然后再退回 9 個(gè)槽。參考文獻(xiàn)[1] 李晉善 譚地榮 主編 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)的實(shí)用設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1996[2]天津拖拉機(jī)廠 北京內(nèi)燃機(jī)總廠 主編 鐵牛-55 拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社1976[3] 楊明忠 朱家誠(chéng) 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢理工大學(xué)出版社 2001[4] 鄭文緯 鄭克堅(jiān) 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 1996[5]農(nóng)機(jī)部洛陽(yáng)拖拉機(jī)研究所等 主編 拖拉機(jī)設(shè)計(jì)和計(jì)算 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 1979某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 2222[6]安尼洛維奇 瓦達(dá)拉岑柯 主編 拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 1982[7] 吉林工業(yè)大學(xué)等 主編 拖拉機(jī)底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1976[8] 劉鴻文 主編 材料力學(xué)Ⅰ第四版 高等教育出版社 2005[9] 天津拖拉機(jī)制造廠設(shè)計(jì)科 主編 鐵牛-55 型拖拉機(jī) 機(jī)械工業(yè)出版社 1967 致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師黎靜老師的悉心指導(dǎo)下完成的。黎靜老師是一位有著認(rèn)真的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的治學(xué)精神的老師。從她那里除了學(xué)到了不少專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)外，還感受到了她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的治學(xué)精神，讓我受益良多，這些都會(huì)讓我以后的學(xué)習(xí)、工作中受益。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我翻閱了不少專(zhuān)業(yè)課本，并從圖書(shū)館借閱了不少專(zhuān)業(yè)資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了不少未知的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，除了自己積極思考外，還積極和同學(xué)討論解決問(wèn)題的途徑，進(jìn)一步培養(yǎng)了自己解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)我的導(dǎo)師黎老師給我提出了很多寶貴的意見(jiàn)，使我的設(shè)計(jì)得以進(jìn)一步的完善。在此十分感謝指導(dǎo)老師給予我的悉心指導(dǎo)和大力幫助。某型拖拉機(jī)離合器的設(shè)計(jì) 2323