离合器压盘及传动片课程设计——杭骏祺

单片推式膜片弹簧离合器压盘及传动片

设计说明书

学院：汽车与交通工程学院

班级：车辆0804

姓名：杭骏祺

学号：3080401114

2012年2月22日

目录

一.设计任务 (3)

二.方案分析、选择以及设计说明 (4)

三.主要零件设计及校核计算 (5)

四.参考文献 (9)

一．设计任务

根据朱老师给定的如上表格，我们组选择：

货车类 4.751L 排量 发动机转矩max 390e T N m =⋅

最大转矩时发动机转速14001600/min n r =

通过查阅参考资料补充数据：

满载总质量9290a m kg =

驱动桥主减速比0 6.33i =

变速器一档速比17.31i =

驱动轮滚动半径482.6r R mm =

二．方案分析选择

对压盘结构设计的要求：

1)压盘应具有较大的质量,以增大热容量，减小温，防止其产生裂纹和破碎，有时可设置各种形状的散热筋或鼓风筋，以帮助散热通风。中间压盘可铸出通风槽，也可以采用传热系数较大的铝合金压盘。

2)压盘应具有较大刚度，使压紧力在摩擦面上的压力分布均匀并减小受热后的翘曲变形，以免影响摩擦片的均匀压紧及与离合器的彻底分离，厚度约为15～25 mm 。

3)与飞轮应保持良好的对中，并要进行静平衡，压盘单件的平衡精度应不低于15～20 g·cm 。

4)压盘高度(从承压点到摩擦面的距离)公差要小。

压盘材料选择：

压盘形状较复杂，要求传热性好，具有较高的摩擦因数，通常采用灰铸铁，一般采用HT200、HT250、HT300，硬度为170～227HBS。

压盘驱动方式选择：

压盘的驱动方式主要有凸块——窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动片式等多种。前三种的共同缺点是在连接件之间都有间隙，在传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，降低了离合器的传动效率。弹性传动片式是近年来广泛采用的驱动方式，沿圆周切向布置的三组或四组薄弹簧钢带传动片两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联结，传动片的弹性允许其作轴向移动。

弹性传动片驱动方式结构简单，压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，工作可靠，寿命长。

综合以上：选用弹性传动片驱动。

传动片材料选择：

根据朱老师的指导，选择弹簧钢作为传动片的材料。

三．主要零件设计及校核计算

1.前期数据计算 初选：

离合器后备系数=2.0β 摩擦材料的摩擦因数=0.3f 摩擦片单位压力0=0.2p

=

0.6d

c D = 2Z =

根据参考资料2 P60公式（2-8）可估算出： 摩擦片的外径

317D mm =

=

圆整得325D mm =

根据参考资料1 P35 表2-5选取： 摩擦片的内径190d mm = 摩擦片的厚度 3.5t mm = 摩擦片单面面积2

54604.8a mm = 2.前期数据校核

根据参考资料1 P33公式（2-1）知： 离合器接合过程中的滑磨功：

22max 10max 1042748.7900(/9.81sin 10)

e r a D e r a a n T R m k

W J i i T i i R m fm πηθ=

=--

式中：系数1k = 滚动阻力系数0.015f = 总传动效率0.85η=

坡度

1sin 8θ=

根据参考资料1 P33公式（2-2）知：

摩擦片接合和分离时摩擦生热导致摩擦片升高的量（温升速率）：

1/20.104749429.9/R e H nT N m s ==⋅

根据参考资料1 P36表2-6进行校核 校核合格

根据参考资料1 P36公式（2-4）知： 压紧力()()

max 2230009870.99e T D d F N fZ D Dd d β+=

=++

根据参考资料1 P36公式（2-5）知： 摩擦片的单位压力/0.180.2p F a N N ==≈ 与初选数据相同 校验合格

3.压盘的设计

压盘几何尺寸的确定：

压盘的内外径尺寸由与之相接触的摩擦片的内外径尺寸确定。 已知摩擦片的外径D=325mm ，内径d=190mm 确定压盘的外径D=325mm ，内径d=190mm

由压盘的设计要求2确定压盘的厚度h=20mm

压盘凸台高度由膜片弹簧的最大变形量确定，要保证在膜片弹簧的变形过程中，压盘与之不会发生干涉。

已知膜片弹簧的最大变形量H=8mm

为确保不会发生干涉，压盘凸台高度取10mm

压盘与传动片连接的耳朵的大小由所选择的连接铆钉的直径及操作要求确定，在设计的过程中要留有操作的空间。 已知所选用的铆钉的直径d=10mm

确定铆钉中心与耳朵两侧的距离e=25mm ，1e =20mm

4.压盘的校核

压盘的厚度初步确定后，需要校核离合器一次接合的温升

压盘的比热容c=481.4J/(kg ℃)

压盘的质量617.3554604.82011010m ah kg ρ==⨯⨯÷⨯≈ 传到压盘的热量所占的比例γ=0.5

根据参考资料 2 P62公式（2-13）知：离合器接合一次所产生的总滑磨功：

222222222201150092900.482612466.8818001800 6.337.31e a r n m R W J i i ππ⎛⎫⎛⎫

⨯=

== ⎪ ⎪⨯⎝⎭

⎝⎭ 式中商用车取1500/min e n r = 根据参考资料2 P76（2-44）公式知： 压盘温升10.512466.88

1.29510481.4

W

t m c

γ⨯=

=

=⨯℃

由于 1.29510t = ℃<8℃ 校核合格

5.传动片的设计