扭转减振器的参数确定
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3.4.3扭转减振器的参数确定
1、扭转减振器的角刚度
决定于减振弹簧的线刚度及结构布置尺寸,按下列公减振器扭转角刚度k
a
式初选角刚度
≤13T j(3-19) K
a
式中:T j为极限转矩,按下式计算
T j=(1.5~2.0)T e m ax(3-20)式中:2.0适用乘用车,1.5适用商用车,本设计为商用车,选取1.5,
T
e
max 为发动机最大扭矩,代入数值得T j=257.25N.M,K a ≤ 3344.25N.mm/rad
2、扭转减振器最大摩擦力矩
由于减振器扭转刚度C
受结构及发动机最大转矩的限制,不可能很低,故
a
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摩擦转矩Tμ。一般可按下式初选为
Tμ=(0.06~0.17)T e max(3-21)取Tμ=0.15T e max,本设计按其选取Tμ=25.725N·m。
3、扭转减振器的预紧力矩
减振弹簧安装时应有一定的预紧。这样,在传递同样大小的极限转矩它将降低减振器的刚度,这是有利的,但预紧力值一般不应该大于摩擦力矩否则在反向工作时,扭转减振器将停止工作。
一般选取T预=(0.05~0.15)T e max,取T预=0.12T e max=20.58 N·m。
4、扭转减振器的弹簧分布半径
R的尺寸应尽可能大一些,一般取
减振弹簧的分布尺寸
=(0.60~0.75)d/2 (3-22) R
取 R
0.7 d/2
0 =
其中d为摩擦片内径,代入数值,得R
=54.25mm。
5、扭转减振器弹簧数目
可参考表3.10选取,本设计D=250mm,故选取Z=6。
表3.10减振弹簧的选取
6、扭转减振器减振弹簧的总压力
当限位弹簧与从动盘毂之间的间隙被消除时,弹簧传递扭矩达到最大Tj
P 总 =
R T j (3-23)
式中:P 总的计算应按Tj 的大者来进行P 总=4741.94N 。 每个弹簧工作压力
P P Z
=
总=790.32N
(3-24)
7、从动盘毂缺口宽度及安装窗口尺寸
为充分利用减振器的缓冲作用,将从动片上的部分窗口尺寸做的比从动盘毂上的窗口尺寸稍大一些,如图3.6所示。
图3.6 从动盘窗口尺寸简图
一般推荐A 1-A=a=1.4~16mm 。这样,当地面传来冲击时,开始只有部分弹簧参加工作,刚度较小,有利于缓和冲击。本设计取a=1.5mm ,A=26mm ,A 1=27.5mm 3.4.4减振弹簧尺寸
(1)选择材料,计算许用应力
根据《机械原理与设计》(机械工业出版社)采用65Mn 弹簧钢丝, 设弹簧丝直径4=d mm,1620=b σMPa,[]8105.0==b στMPa 。
(2)选择旋绕比,计算曲度系数 根据下表选择旋绕比
表3.11 旋绕比的荐用范围
确定旋绕比4=C ,曲度系数4.1615.0)44()14(=+--=C C C K (3)强度计算
[]
48==
τπC
KP d j mm ,与原来的d 接近,合格。
中径 162==Cd D mm ;外径 202=+=d D D mm
(4)极限转角12~32arcsin 20
=∆=R l
j ϕ°取 4=j ϕ°,则03.4=∆l mm (5)刚度计算
弹簧刚度 mm N P P k l 98)(21=∆-= 其中,2P 为最小工作力,125.0P P =
弹簧的切变模量80000=G MPa ,则弹簧的工作圈数
==k
D Gd n c 3
4
8 4.08 弹簧的中径C D :一般由结构布置来决定,通常C D =11~15mm 左右。本设计取12mm 。
取4=n ,总圈数为61=n
(6)弹簧的最小高度
16min ==dn l mm
(7)减振弹簧的总变形量
==∆k P l '8.06mm
(8)减振弹簧的自由高度
06.24'min 0=∆+=l l l mm
(9)减振弹簧预紧变形量
8.00
1==
kZR T l μmm
(10)减振弹簧的安装高度
26.2310=-=l l l mm
(11)限位销与从动盘缺口侧边的间隙λ
αλsin 2R =
一般为2.5~4mm 。本设计取λ=4。则=2R 59.25mm
(12) 限位销直径
限位销直径'd 按结构布置选定,一般。
'd =9.5~12mm ,本设计取'd =10