第二章-离合器设计

6）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的β值应比汽油 机大些；
7）发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选取小些； 8）膜片弹簧离合器选取的β值可比螺旋弹簧离合器小些； 9）双片离合器的β值应大于单片离合器。 10）若β过大，在D、d、F不变条件下，Z↑，结构复杂； 11）若β过大,在其它尺寸及片数不变时, F↑、p0↑,寿命↓；
斜置弹簧离合器：摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所 受的压紧力几乎保持不变。具有工作性能稳定、踏板力较小 的优点，重型汽车上采用。
膜片弹簧离合器优点：
1）具有较理想的非线性特性,平衡性好 ； 2）结构简单,轴向尺寸小,零件数目少,质量小； 3）高速旋转时,压紧力降低很少,性能稳定； 4）压力分布均匀,摩擦片磨损均匀； 5）易于实现良好的通风散热,使用寿命长。
第二章 离合器设计
第一节 第二节 第三节 第四节
离合器的结构方案分析 离合器主要参数的选择 离合器的设计与计算 扭转减振器和操纵机构的设计
汽车离合器设计的基本要求
1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。 2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。 3）分离时要迅速、彻底。 4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。 5）有良好的吸热能力和通风散热效果。 6）避免传动系产生扭转共振，有吸收振动、缓和冲击能力。 7）操纵轻便、准确。 8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过
1）结构简单，零件数目更少，质量更小； 2）膜片弹簧直径较大，提高了传递转矩的能力； 3）离合器盖的变形量小，分离效率高； 4）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。 5）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。 6）使用寿命更长。
拉式膜片弹簧需专门的分离轴承，结构较复杂，安装 拆卸较困难，且分离行程略比推式大。
二、单位压力p0
1.离合器使用频繁则p0↓
2.发动机后备功率小则p0↓
3.摩擦片外径大则p0↓
p0
4.材料
0.30
轿车
0.15 货车 石棉基 D
三、摩擦片外径D、内径d、厚度b
TT cc D T m 3 ax1 fZ 2 p 0 D 3 (1 C 3 )
增加D受以下因素限制： 1.圆周速度当v>65~70时，衬片飞离 2.国标5764-86
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，设计时应大于发动机最大转矩： β
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。
摩擦离合器的滑磨
❖ 第一阶段0 ：作用在从动 部分摩接力矩小于换算到 离合器从动部分汽车阻力 矩Tφ ，汽车不动，但离 合器开始滑磨。
p0π D2d2
π R2r2
Tc
fZF 3
R2 r2
对比表达式，可得平均摩擦半径
2 R3 r3
Rc
3
R2 r2
当≥0.6时，可相当准确地由下式计算
Rc
Dd 4
Rr 2
Tc 1 2fZp0D3(1c3)
式中，c为摩擦片内外径之比，，一般在0.53～0.70之间。 D不变，C取大，d↑则↓或者p0 ↑则磨损↑，寿命 ↓ ； D不变，C取小则d与D差值大，圆周速度相差大，磨损不均匀，平整性被破坏，接触不良使 ↓，虽A ↑但 ↓ ；
圆锥螺旋弹簧
膜片弹簧离合器
根据分离时所受 拉式 作用力的方向 推式
1．从动盘数的对比
2．压紧弹簧和布置形式的选择
周置弹簧离合器采用圆柱 螺旋弹簧，优点是结构简单、 制造容易。当发动机最大转速 很高时，周置弹簧受离心力作 用而向外弯曲，压紧力降低。
中央弹簧离合器采用 圆柱弹簧或圆锥弹簧。可 选较大杠杆比来减小踏板 力，与压盘不直接接触即 不会受热退火，调整压紧 力较容易，多用于重型车 。
❖ 第二阶段：大于Tφ，汽 车开始起步，到时刻，主、 从动部分角速度达到一致 时，离合器的滑磨停止， 整个接合过程结束。为滑 磨时间。
滑 磨 功 L ＝ 0 T c d 滑 磨 角 , d ＝ e - c d t
L＝ts 0
Tce-cdt
主动部分： 从动部分： 解得滑磨时间：
三角形的面积相当于滑磨角的值。
滑磨功可表示为
L
1 2
Tce0ts
离合器基本参数的选择
性能参数β、p0，尺寸参数D、d及摩擦片厚度b。 一、后备系数β 1）为可靠传递发动机最大转矩，β不宜选取太小； 2）为减少传动系过载，保证操纵轻便，β又不宜选 取太大；
3）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，β可 选取小；
4）使用条件恶劣的牵引车，为提高起步能力、减少 滑磨，β不宜取小； 5）汽车总质量越大，β也应选得越大；
程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。 9）应有足够的强度和良好的动平衡。 10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。
第一节 离合器的结构方案分析
汽车离合器多采用盘形摩擦离合器。
按其从动 盘的数目
单片 双片 多片
根据压紧弹簧 布置形式
圆周布置 中央布置 斜向布置等
圆柱螺旋弹簧
根据使用的 压紧弹簧形式
拉式膜片弹簧离合器
4.压盘的驱动方式
离 合 器 通 风 散 热 措 施
第二节 离合器主要参数的选择
离合器的静摩擦力矩，根据摩擦定律
d Tfp 0 d sfp 0 2 dd
Tc fFZRc
TrR0 2πfp 0 2dd2 π fp 0R 33 r3
4F
F
假设摩擦片上工作2压 力R3均匀r3，则有
制造工艺 较复杂，对材 质和尺寸精度 要求高。
3．膜片弹簧支承形式
推式膜片弹簧离合器
3．膜片弹簧支承形式
只有一个支承环位于膜片弹簧 的前端或后端，另一个支承环 用离合器盖的凸台或弹性挡环 替代。
膜片弹簧的前后都没有支承环。
推式膜片弹簧离合器
3．膜片弹簧支承形式
拉式膜片弹簧离合器
Байду номын сангаас
拉式膜片弹簧离合器特点：
DKD Temax
为直径系数，取值范围如下表
摩擦片内径确定？ 摩擦片的厚度b主要有3.2、3.5和4.0三种。
第三节 离合器的设计与计算 一、离合器基本参数的优化 1 设计变量
后备系数β和单位压力p0取决于离合器工
作数的压优力化X F和 设尺x 计1 寸变x 2 参量数x 选3 T D为 和F d。D 离d 合T 器基本参