《离合器设计专题》PPT课件

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1、离合器设计车辆工程教研室第一节概述离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其主要功用是:1.切断和实现对传动系的动力传递，以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；2.在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；3.在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；4.有效地降低传动系中的振动和噪声。摩擦离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。第二节      离合器的结构

2、方案分析汽车离合器大多是盘形摩擦离合器，按其从动盘的数目可分为单片、双片和多片三类；根据压紧弹簧布置形式不同，可分为圆周布置、中央布置和斜向布置等形式；根据使用的压紧弹簧不同，可分为圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧离合器；根据分离时所受作用力的方向不同，又可分为拉式和推式两种形式。1-飞轮2-从动盘3-压盘4-膜片弹簧1．从动盘数的选择对轿车和轻型、微型货车而言，离合器通常只设有一片从动盘。双片离合器一般用在传递转矩较大且径向尺寸受到限制的场合。多片离合器多为湿式，主要应用于重型牵引车和自卸车上。2．压紧弹簧和布置形式的选择推式膜片弹簧双支承环形式推式膜片弹簧单支承环形式推式膜片

3、弹簧支承结构按支承环数目不同分为三种，拉式膜片弹簧支承结构形式按支承环数目不同分为两种。三、膜片弹簧的支承形式推式膜片弹簧无支承环形式拉式膜片弹簧支承形式四、压盘的驱动方式压盘的驱动方式主要有凸块一窗孔式、销钉式、键块式和传动片式多种。前三种的共同缺点是在联接件之间都有间隙，在驱动中将产生冲击和噪声，而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器传动效率。传动片式是近年来广泛采用的结构，沿周向布置的三组或四组钢带传动片两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，传动片的弹性允许其作轴向移动。当发动机驱动时，钢带受拉；当拖动发动机时，钢带受压。此结构中压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，

4、使用可靠，寿命长。但反向承载能力差，汽车反拖时易折断传动片，故对材料要求较高，一般采用高碳钢。第三节    离合器主要参数的选择摩擦离合器是靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机转矩的。离合器的静摩擦力矩根据摩擦定律可表示为式中，为静摩擦力矩；为摩擦面间的静摩擦因数，计算时一般取0.25—0.30；为压盘施加在摩擦面上的工作压力；为摩擦片的平均摩擦半径；为摩擦面数，是从动盘数的两倍。假设摩擦片上工作压力均匀，则有式中，为摩擦面单位压力，为一个摩擦面的面积；为摩擦片外径；为摩擦片内径。摩擦片的平均摩擦半径Rc，根据压力均匀的假设，可表示为(2—2)(2—1)(2—3)当d／D≥0．6时，R

5、c可相当准确地由下式计算将式(2—2)与式(2—3)代人式(2—1)得(2—4)式中，c为摩擦片内外径之比，c=d／D，一般在0.53～0.70之间。为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，设计时Tc应大于发动机最大转矩，即(2—5)式中，Temax为发动机最大转矩；β为离合器的后备系数，定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，β必须大于1。离合器的基本参数主要有性能参数和，尺寸参数D和d及摩擦片厚度b以及结构参数摩擦面数Z和离合器间隙,摩擦因数。一、后备系数β后备系数β是离合器设计时用到的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。

6、在选择β时，应考虑以下几点：1)摩擦片在使用中磨损后，离合器还应能可靠地传递发动机最大转矩。2)要防止离合器滑磨时间过长。3)要能防止传动系过载及操纵轻便。为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大，β不宜选取太小；为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，β又不宜选取太大；当发动机后备功率较大、使用条件较好时，β可选取小些；当使用条件恶劣，需要拖带挂车时，为提高起步能力、减少离合器滑磨，β应选取大些；货车总质量越大，β也应选得越大；采用柴油机时，由于工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的β值应比汽油机大些；发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选取小些；膜片弹簧离合器由于摩擦

7、片磨损后压力保持较稳定，选取的β值可比螺旋弹簧离合器小些；双片离合器的β值应大于单片离合器。各类汽车口值的取值范围通常为：乘用车及最大质量小于6t的商用车β=1.20～1.75最大总质量为6~14t的商用车β=1.50～2.25挂车β=1.80～4.00二、单位压力p0单位压力po对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件，发动机后备功率大小，摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。离合器使用频繁，发动机后备系数较小时，加应取小些