离合器主要参数的选择
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8
三、膜片弹簧离合器 ——优、缺点
汽 车
形式 特点 弹簧特性 结构 轴向尺寸 零件数 质量 工作可靠性 压力分布 衬片磨损 平衡 工艺 材质与尺寸精度 弹簧特性生产控制 应用
膜片弹簧 非线性 简单 短 少 小 ne 提高，压力不变 均匀 均匀、寿命长 良好、容易 复杂 要求高 难 各式汽车广泛应用
备注 如农村、市内 线速度提高、磨损增加 滑磨功小、磨损速度下降
设
计 教
案
材料 石棉基材料
设
计 教
案
马 天 飞
11
三、膜片弹簧离合器 ——拉式与推式
汽 车
形式 特点 结构 质量 零件 压紧力 传递转矩 离合器盖变形 杠杆比 操纵 ①
拉式 简单 小 少 大 大 小 大 轻便
推式 复杂 大 多 小 小 大 小 略沉重
备注 拉式无中间支撑件 及支撑环数少
设
计 教
案
分离效率高
马 天 飞
①当离合器尺寸、Temax相同时 。
β 车型 轿、微、轻型货车 中、重货车 越、牵引车
设
计 教
案
β 1.20~1.75 1.50~2.25 1.80~4.00
马 天 飞
17
2、单位压力p0
汽 车
影响 p0 取值的因素 工作条件 离合器使用频繁时 发动机后备功率小 衬片外径 D 大时 后备系数 β 较大 材料
要求 p0 取小 取小 取小 取大
12
工作噪声
汽 车
没有 没有 长 复杂、拆装困 难
工作冲击 寿命 分离轴承
设
计 教
支撑环磨损后 有 支撑环磨损后 有 短 结构简单
案
①当离合器尺寸相同（D）；Temax 一样；则F2=F2’
F1
马 天 飞
' 1
F2 l 2 l1
' F2' l 2 F l1'
且：l1 l1' l2 l2'
马 天 飞
5
汽 车
设
计 教
5、防止传动系产生扭转共振； 6、操纵轻便； 7、吸热、散热能力强； 过热的危害：压盘烧裂，摩擦因数下降。 措施：壳上开通风口；增大压盘质量。
案
马 天 飞
8、压紧力和摩擦因数在使用中的变化要小。 9、动平衡良好，强度大，工作可靠，寿命长； 10、结构简单，质量小，工艺性好，拆装、维修、 调整方便。
汽 车
特点
设
计 教
传递 转矩 能力
接 合 平 顺 较 差 较 好
从动 部分 转动 惯量 小
分 离 彻 底 好
散 热 能 力 好
轴 向 尺 寸 小
结 构
踏 板 力 ① 大
应用
片数 单片
小
案
简 单 复 杂
轿车、微、 轻型货车 （客） 中、重型货 车
双片
马 天 飞
大
大
较 差
较 差
大
小
①外径尺寸相同，Temax一样，操纵机构传动比一样。
汽 车
第二章
• 第一节 概述
离合器设计
设
计 教
• 第二节 离合器的结构方案分析 • 第三节 离合器主要参数的选择
案
• 第四节 离合器的设计与计算
• 第五节 扭转减振器的设计
马 天 飞
• 第六节 离合器的操纵机构
• 第七节 离合器主要零部件的结构设计
1
汽 车
第一节
概 述
设
计 教
案
一、功用 1、保证汽车平稳起步； 2、换挡时可减少齿轮轮齿间的冲击； 3、防止传动系零部件过载损坏； 4、降低传动系的振动和噪声。
马 天 飞
2
汽 车
二、组成
离合器
设
计 教
主动部分
从动部分
压紧机构
操纵机构 离 合 器 踏 板
案
离 飞 合 压 器 轮 盖 盘
马 天 飞
从 动 盘
压 紧 弹 簧
分 离 叉
分 离 轴 承
传 动 部 件
3
汽 车
二、组成
设
计 教
案
马 天 飞
4
汽 车
三、设计要求
设
计 教
案
1、可靠的传递Temax ，又能防止传动系过载； 2、接合平顺柔和，起步时无抖动、冲击； 措施：使从动盘有轴向弹性 3、分离迅速，彻底； 措施：提高分离杠杆刚度； 衬片表面开槽，防止吸附。 4、从动部分转动惯量小；
圆柱弹簧 线性 复杂 长 多 大 ne 提高，压力降低 不均匀 不均匀 较差 简单 要求低 容易 逐渐降低
9
设
计 教
案
马 天 飞
三、膜片弹簧离合器 ——拉式与推式
汽 车
设
计 教
案
马 天 飞
10
三、膜片弹簧离合器 ——拉式与推式
汽 车
主要区别——膜片弹簧安装方向相反，支承方式不同。
形式 特点 膜片弹簧大端 膜片弹簧中部 分离轴承移动方向 拉式 支承在离合器盖上 压到压盘上 向右 推式 压在压盘上 支撑在支点上 向左
D3 d 3 Rc 3( D 2 d 2 ) 当d/D0.6时，有： R D d c 4
14
案
马 天 飞
3、摩擦面的单位压力p0：
汽 车
4F p0 (D2 d 2 )
设
计 教
得到静摩擦力矩
Tc
12
fZp0 D 3 (1 c 3 )
案
4、离合器的后备系数 β 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 =Tc/Temax。
6
第二节
汽 车
离合器的结构方案分析
分类 单片 双片 多片 圆周布置 中央布置 斜向布置 圆柱弹簧 圆锥弹簧 膜片弹簧 拉式 推式 备注 轿、轻型车 重、轻型车 轻、中型车 重型车
一、分类 分类依据
从动盘数目
设
计 教
案
压紧弹簧布置形式
压紧弹簧种类
马 天 飞
重型车 各式汽车
作用力方向
7
二、从动盘数的选择
F1 F1'
13
第三节
汽 车
离合器主要参数的选择
一、离合器传递转矩的能力 1、取决于摩擦面间的静摩擦力矩：
设
计 教
Tc=f· F· Z· Rc
式中：F——工作压力；f——摩擦因数 （0.25~0.30）； Z——摩擦面数；Rc ——平均摩擦半径 2、平均摩擦半径 假设压力分布均匀，将分布力等效为集中力，得：
为了保证可靠地传递发动机的最大转矩，要求： β >1。
马 天 飞
15
二、离合器主要参数的选择
汽 车
1、后ห้องสมุดไป่ตู้系数β 考虑以下因素，β不宜选取过大。
设
计 教
防止传动系过载；
紧急接合离合器，T传≥（2~3）Temax 不松开离合器、紧急制动，T传=（15~20）Temax 保证离合器尺寸小，结构简单。 减少踏板力，操纵轻便。（单位压力小）
案
发动机缸数多，转矩平稳， β可取小些。
马 天 飞
膜片弹簧离合器可以取小。（压紧力稳定）
16
下列因素要求β不宜选取过小。
汽 车
衬片磨损后，仍能可靠传递Temax，β宜取大些。 防止离合器接合时滑磨过大，导致寿命下降； 使用条件恶劣，有拖挂，为提高起步能力； 柴油机因工作粗暴，转矩不平稳，β宜取大些。
三、膜片弹簧离合器 ——优、缺点
汽 车
形式 特点 弹簧特性 结构 轴向尺寸 零件数 质量 工作可靠性 压力分布 衬片磨损 平衡 工艺 材质与尺寸精度 弹簧特性生产控制 应用
膜片弹簧 非线性 简单 短 少 小 ne 提高，压力不变 均匀 均匀、寿命长 良好、容易 复杂 要求高 难 各式汽车广泛应用
备注 如农村、市内 线速度提高、磨损增加 滑磨功小、磨损速度下降
设
计 教
案
材料 石棉基材料
设
计 教
案
马 天 飞
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三、膜片弹簧离合器 ——拉式与推式
汽 车
形式 特点 结构 质量 零件 压紧力 传递转矩 离合器盖变形 杠杆比 操纵 ①
拉式 简单 小 少 大 大 小 大 轻便
推式 复杂 大 多 小 小 大 小 略沉重
备注 拉式无中间支撑件 及支撑环数少
设
计 教
案
分离效率高
马 天 飞
①当离合器尺寸、Temax相同时 。
β 车型 轿、微、轻型货车 中、重货车 越、牵引车
设
计 教
案
β 1.20~1.75 1.50~2.25 1.80~4.00
马 天 飞
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2、单位压力p0
汽 车
影响 p0 取值的因素 工作条件 离合器使用频繁时 发动机后备功率小 衬片外径 D 大时 后备系数 β 较大 材料
要求 p0 取小 取小 取小 取大
12
工作噪声
汽 车
没有 没有 长 复杂、拆装困 难
工作冲击 寿命 分离轴承
设
计 教
支撑环磨损后 有 支撑环磨损后 有 短 结构简单
案
①当离合器尺寸相同（D）；Temax 一样；则F2=F2’
F1
马 天 飞
' 1
F2 l 2 l1
' F2' l 2 F l1'
且：l1 l1' l2 l2'
马 天 飞
5
汽 车
设
计 教
5、防止传动系产生扭转共振； 6、操纵轻便； 7、吸热、散热能力强； 过热的危害：压盘烧裂，摩擦因数下降。 措施：壳上开通风口；增大压盘质量。
案
马 天 飞
8、压紧力和摩擦因数在使用中的变化要小。 9、动平衡良好，强度大，工作可靠，寿命长； 10、结构简单，质量小，工艺性好，拆装、维修、 调整方便。
汽 车
特点
设
计 教
传递 转矩 能力
接 合 平 顺 较 差 较 好
从动 部分 转动 惯量 小
分 离 彻 底 好
散 热 能 力 好
轴 向 尺 寸 小
结 构
踏 板 力 ① 大
应用
片数 单片
小
案
简 单 复 杂
轿车、微、 轻型货车 （客） 中、重型货 车
双片
马 天 飞
大
大
较 差
较 差
大
小
①外径尺寸相同，Temax一样，操纵机构传动比一样。
汽 车
第二章
• 第一节 概述
离合器设计
设
计 教
• 第二节 离合器的结构方案分析 • 第三节 离合器主要参数的选择
案
• 第四节 离合器的设计与计算
• 第五节 扭转减振器的设计
马 天 飞
• 第六节 离合器的操纵机构
• 第七节 离合器主要零部件的结构设计
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汽 车
第一节
概 述
设
计 教
案
一、功用 1、保证汽车平稳起步； 2、换挡时可减少齿轮轮齿间的冲击； 3、防止传动系零部件过载损坏； 4、降低传动系的振动和噪声。
马 天 飞
2
汽 车
二、组成
离合器
设
计 教
主动部分
从动部分
压紧机构
操纵机构 离 合 器 踏 板
案
离 飞 合 压 器 轮 盖 盘
马 天 飞
从 动 盘
压 紧 弹 簧
分 离 叉
分 离 轴 承
传 动 部 件
3
汽 车
二、组成
设
计 教
案
马 天 飞
4
汽 车
三、设计要求
设
计 教
案
1、可靠的传递Temax ，又能防止传动系过载； 2、接合平顺柔和，起步时无抖动、冲击； 措施：使从动盘有轴向弹性 3、分离迅速，彻底； 措施：提高分离杠杆刚度； 衬片表面开槽，防止吸附。 4、从动部分转动惯量小；
圆柱弹簧 线性 复杂 长 多 大 ne 提高，压力降低 不均匀 不均匀 较差 简单 要求低 容易 逐渐降低
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设
计 教
案
马 天 飞
三、膜片弹簧离合器 ——拉式与推式
汽 车
设
计 教
案
马 天 飞
10
三、膜片弹簧离合器 ——拉式与推式
汽 车
主要区别——膜片弹簧安装方向相反，支承方式不同。
形式 特点 膜片弹簧大端 膜片弹簧中部 分离轴承移动方向 拉式 支承在离合器盖上 压到压盘上 向右 推式 压在压盘上 支撑在支点上 向左
D3 d 3 Rc 3( D 2 d 2 ) 当d/D0.6时，有： R D d c 4
14
案
马 天 飞
3、摩擦面的单位压力p0：
汽 车
4F p0 (D2 d 2 )
设
计 教
得到静摩擦力矩
Tc
12
fZp0 D 3 (1 c 3 )
案
4、离合器的后备系数 β 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 =Tc/Temax。
6
第二节
汽 车
离合器的结构方案分析
分类 单片 双片 多片 圆周布置 中央布置 斜向布置 圆柱弹簧 圆锥弹簧 膜片弹簧 拉式 推式 备注 轿、轻型车 重、轻型车 轻、中型车 重型车
一、分类 分类依据
从动盘数目
设
计 教
案
压紧弹簧布置形式
压紧弹簧种类
马 天 飞
重型车 各式汽车
作用力方向
7
二、从动盘数的选择
F1 F1'
13
第三节
汽 车
离合器主要参数的选择
一、离合器传递转矩的能力 1、取决于摩擦面间的静摩擦力矩：
设
计 教
Tc=f· F· Z· Rc
式中：F——工作压力；f——摩擦因数 （0.25~0.30）； Z——摩擦面数；Rc ——平均摩擦半径 2、平均摩擦半径 假设压力分布均匀，将分布力等效为集中力，得：
为了保证可靠地传递发动机的最大转矩，要求： β >1。
马 天 飞
15
二、离合器主要参数的选择
汽 车
1、后ห้องสมุดไป่ตู้系数β 考虑以下因素，β不宜选取过大。
设
计 教
防止传动系过载；
紧急接合离合器，T传≥（2~3）Temax 不松开离合器、紧急制动，T传=（15~20）Temax 保证离合器尺寸小，结构简单。 减少踏板力，操纵轻便。（单位压力小）
案
发动机缸数多，转矩平稳， β可取小些。
马 天 飞
膜片弹簧离合器可以取小。（压紧力稳定）
16
下列因素要求β不宜选取过小。
汽 车
衬片磨损后，仍能可靠传递Temax，β宜取大些。 防止离合器接合时滑磨过大，导致寿命下降； 使用条件恶劣，有拖挂，为提高起步能力； 柴油机因工作粗暴，转矩不平稳，β宜取大些。