离合器主要参数的选择(精)

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

C C fFZR T = (2-1

式中,T,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;F为压盘施加在摩擦面上的工作压力;R,为摩擦片的平均摩擦半径;Z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

4(2200d D p A p F −==π (2-2

式中,户。为摩擦面单位压力,A为一个摩擦面的面积;D为摩擦片外径;.d为摩擦片内径c

摩擦片的平均摩擦半径R,根据压力均匀的假设,可表示为

(3223

3d D d D R C −−= (2-3

当d/D≥0.6时,R,可相当准确地由下式计算

4d D R C +=

将式(2—2与式(2—3代人式(2—1得

1(12330C D fZp T C −=π

(2-4

式中,‘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T。应大于发动机最大转矩,即

max e C T T β= (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β和p 0。,尺寸参数D和d及摩擦片厚度b。

1.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。在选择夕时,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要防止离合器滑磨过大。

3要能防止传动系过载。

显然,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:

轿车和微型、轻型货车β=1.20~1.75

中型和重型货车β=1.50~2.25

越野车、带拖挂的重型汽车和牵引汽车β=1.80~4.00

2.单位压力p 0。

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;当摩擦片外径较大时,为了降低摩擦片外缘处的热负荷,po应取小些;后备系数较大时,可适当增大po。

当摩擦片采用不同材料时,》o按下列范围选取:

石棉基材料 po=0.10~0.35MPa

粉末冶金材料 po=0.35~0.60MPa

金属陶瓷材料 po=0.70~1.50MPa

3.摩擦片外径D、内径d和厚度b

当离合器结构形式及摩擦片材料已选定,发动机最大转矩Temax已知,结合式(2-1和式(2-5,适当选取后备系数β和单位压力po,即可估算出摩擦片尺寸。

摩擦片外径D(mm也可根据发动机最大转矩Temax(N·m按如下经验公式选用

max e D T K D = (2-6

式中,KD为直径系数,轿车:KD=14.5;轻、中型货车:单片KD=16.0~18.5,双片KD--13.5~15.0;重型货车:KD=22.5~24.0。

在同样外径D时,选用较小的内径d虽可增大摩擦面积,提高传递转矩的能力,但会使摩擦面上的压力分布不均匀,使内外缘圆周的相对滑磨速度差别太大而造成摩擦面磨损不均匀,且不利于散热和扭转减振器的安装。摩擦片尺寸应符合尺寸系列

标准哪5764—86《汽车用离合器面片》,所选的D应使摩擦片最大圆周速度不超过65~70m/s,以免摩擦片发生飞离。

摩擦片的厚度白上要有3.2mm、3.5mm和4.0mm三种。