离合器计算与设计

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1、离合器设计与计算木次设计主要是对离合盖器总成屮的膜片弹簧、压盘，从动盘总成中的从动片等主要零部件进行详细的计算与设计，其他零部件采用进行简略设计。设计时己知参数如下：(1)发动机起步转矩Tt=isaaKm；(2)整车质量(3)车轮滚动半径it=a.5Sm；(4)发动机起步转速％=IZOOipm；(5)变速器起步档变速比It=&Z6；(6)主传动比l0=4.56o3.1离合器设计基本结构尺寸及参数在初步确定离合器结构形式后，要通过离合器的基本结构尺寸和参数具体确定离合器。离合器设计吋所需的基本结构尺寸、参数主

2、要有：(1)摩擦片外径D；(2)单位压力p；(3)后备系数卩；在选定以上参数时，以下车辆参数对其有重人影响：(1)发动机最大转矩Tz(2)整车总质量m.；(3)传动系总传动比(变速器传动比K主减速器传动比)k；(4)、车轮滚动半径％;3.2离合器基本参数选取和主要尺寸设计计算321离合器转矩容量的确定离合器的基本结构是摩擦传动机构，离合器依靠摩擦表面间的摩擦力矩來传递转矩。所以可根据摩擦定律表示出离合器转矩容量公式:式屮：1;为离合器转矩容量;f为摩擦面间的静摩擦因数，一般取0.25—0.30；F为作用在摩

3、擦面上的总压紧力，单位N；Rg为摩擦片的平均摩擦半径，单位m；Z为摩擦而数，单片为2,双片为3。摩擦片上工作压力F一般在设计离合器时假设摩擦片上压力均匀分布:F=pA=罗巴(3.2)式中：p为摩擦面上均匀压力，单位N；A为摩擦面积，单位m3D为摩擦片外径，单位m；d为摩擦片内径，单位m。式(3.1)中有效作用半径％公式如F：04-尹；-(3.3)式中：D为摩擦片外径，单位m；d为摩擦片内径，单位m。将式(3.2)与式(3.3)代人式(3.1)得:(3.4)式中：2右为摩擦片内、外径之比，一般在0.53〜0.

4、70之间。为了保证离合器在任何工况卜•都能叮靠地传递发动机的最大转矩，设计时应Q应大于发动机最人转矩，确定离合器转矩容量时应含有设计因子，即：(3.5)式中：几皿賓为发动机最大转矩，单位(3为设计因了，称为后备系数，必须人于1。后备系数P，均匀压力P，摩擦片内外径d、D以及摩擦片厚度b为离合器基本性能参数。3.2.2离合器主要基本性能参数的确定(1)摩擦系数/的确定影响离合器摩擦系数的因素很多，很复杂，本设计不详细讨论，通过查阅文献资料并与企业咨询后确定取/=0.25(14-,8]o(2)离合器后备系数P的

5、确定后备系数0保证了离合器可靠的传递发动机转矩的同吋，有助于减少汽年起步吋的滑磨，提高了离合器的使用寿命。主要作用是：①保证离合器在摩擦片僭损后仍然可以町靠地传递发动机转矩；②防止离合器滑磨过人，防止传动系过载。目前进行离合器设计时，主要是参照己有的经验和统计资料，根据汽车的使用条件、离合器的结构形式特点初选后备系数队推荐选用的后备系数如下：小轿车：P=1.2-13；载货车：1.7-2.25；带拖挂的重型车或牵引车：p=2,C^3.0o本次设计选择

6、5选择范围在0=17-2.25,1(邛=2o(3)单位压力

7、p的确定单位压力p对离合器使用寿命影响很大，冃前离合器设计吋单位压力推荐选择范围如下：石棉基材料p=0.10〜0.35MPa；粉末冶金材料p=0.35〜0.60Mpa；金属陶瓷材料p=0.70〜1.50MPa；对于采用有基材料为基础的摩擦片:当小轿车D

8、的基本尺寸，关系到离合器的结构重量和使用寿命，与离合器传递的转矩大小有一定关系。一般采用下式确定：兀啦"即/pDTl-问(3.6)在上述公式中代入0=Z、TemflX=15aON,m.Z=2、p=0.35MPs,可得D$—护=6.6xlC7mra,通过查阅离合器摩擦片尺寸系列参数表3.1并进行对比计算后：可得与屮一护=最接近的是43Q'-Z沁*=62K2051盹，所以摩擦片外径D=430mm,内径d=230mm,厚度b=4mm。离合器尺寸应符合尺寸系列标准GB5764—86《汽车用离合器盖片》，所选外径D应

9、使摩擦片最大圆周速度在65m/s-75m/s之间，根据下式：=^neDxu65*75m/3(3.7)式中：螞为发动机起步转速De=12001pm,代入摩擦片外径D=430mm可得心=62.8m/£<65Z5m/£,符合设计要求。3.2.3离合器从动盘总成设计从动盘总成的设计主要包括从动片、从动盘毂、摩擦片等的设计。设计从动盘时应满足以下要求：①为了减少变速器换档时齿轮间的冲击，从动盘的转动惯量应该尽可能小；②为了