离合器设计课程学习.pptx

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1、会计学1离合器设计离合器设计(shj)第一页，共95页。第二章第二章 离合器设计离合器设计(shj)本章主要学习本章主要学习本章主要学习本章主要学习(xux)(xux)：（1 1）汽车离合器设计的基本要求；）汽车离合器设计的基本要求；）汽车离合器设计的基本要求；）汽车离合器设计的基本要求；（2 2）各种形式汽车离合器的特点及应用；）各种形式汽车离合器的特点及应用；）各种形式汽车离合器的特点及应用；）各种形式汽车离合器的特点及应用；（3 3）离合器基本参数的选择及优化；）离合器基本参数的选择及优化；）离合器基本参数的选择及优化；）离合器基本参数的选择及优化；（4 4）膜片弹簧主要参数的选择及优化

2、；）膜片弹簧主要参数的选择及优化；）膜片弹簧主要参数的选择及优化；）膜片弹簧主要参数的选择及优化；（5 5）扭转减振器的设计；）扭转减振器的设计；）扭转减振器的设计；）扭转减振器的设计；（6 6）离合器的操纵。）离合器的操纵。）离合器的操纵。）离合器的操纵。第1页/共95页第二页，共95页。第二章第二章 离合器设计离合器设计(shj)n n 第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述n n 第二节第二节第二节第二节 离合器的结构方案分析离合器的结构方案分析离合器的结构方案分析离合器的结构方案分析n n 第三节第三节第三节第三节 离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择离合器

3、主要参数的选择n n 第四节第四节第四节第四节 离合器的设计离合器的设计离合器的设计离合器的设计(shj)(shj)(shj)(shj)与计算与计算与计算与计算n n 第五节第五节第五节第五节 扭转减振器的设计扭转减振器的设计扭转减振器的设计扭转减振器的设计(shj)(shj)(shj)(shj)n n 第六节第六节第六节第六节 离合器的操纵机构离合器的操纵机构离合器的操纵机构离合器的操纵机构n n 第七节离合器的结构元件第七节离合器的结构元件第七节离合器的结构元件第七节离合器的结构元件第2页/共95页第三页，共95页。第一节第一节 概述概述(i sh)1.离合器的功用离合器的功用(gngyn

4、g)？2.离合器的基本组成部件有哪些？离合器的基本组成部件有哪些？1.复习内容：复习内容：第3页/共95页第四页，共95页。离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。主要作用：离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。主要作用：离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。主要作用：离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。主要作用：(1)(1)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；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；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；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)(

5、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；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；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；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)(3)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；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；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；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)(4)有效地降低传动系中的振动有效地降低传动系中的振动有效地降低传动系中的振动有效地降低传动系中的

6、振动(zhndng)(zhndng)和噪声。和噪声。和噪声。和噪声。第4页/共95页第五页，共95页。摩擦离合器基本摩擦离合器基本(jbn)组成组成 摩擦离合器主要由主动摩擦离合器主要由主动(zhdng)部分（发动机飞轮、部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等）、从动离合器盖和压盘等）、从动部分（从动盘）、压紧机构部分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等）四部器踏板及传动部件等）四部分组成。分组成。主、从动部分和压紧机构主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基

7、本结构。并能传递动力的基本结构。操纵机构是使离合器主、从操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。动部分分离的装置。第5页/共95页第六页，共95页。汽车离合器设计的基本汽车离合器设计的基本汽车离合器设计的基本汽车离合器设计的基本(jbn)(jbn)要求要求要求要求 1 1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。2 2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。）接合时平顺柔和，保证汽

8、车起步时没有抖动和冲击。）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。3 3）分离时要迅速、彻底。）分离时要迅速、彻底。）分离时要迅速、彻底。）分离时要迅速、彻底。4 4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。5 5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用 寿命。寿命。

9、寿命。寿命。6 6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的 能力。能力。能力。能力。7 7）操纵轻便、准确。）操纵轻便、准确。）操纵轻便、准确。）操纵轻便、准确。8 8）作用）作用）作用）作用(zuyng)(zuyng)在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过 程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。

10、程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。9 9）应有足够的强度和良好的动平衡。）应有足够的强度和良好的动平衡。）应有足够的强度和良好的动平衡。）应有足够的强度和良好的动平衡。1010）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。第6页/共95页第七页，共95页。第第1节结束节结束(jish)第7页/共95页第八页，共95页。第二节第二节第二节第二节

11、离合器的结构离合器的结构离合器的结构离合器的结构(jigu)(jigu)方案分析方案分析方案分析方案分析 汽车离合器多采用汽车离合器多采用汽车离合器多采用汽车离合器多采用(c(c iyng)iyng)盘形摩擦离合器。盘形摩擦离合器。盘形摩擦离合器。盘形摩擦离合器。按其从动按其从动(cngdng)盘的数目盘的数目单片单片双片双片多片多片根据压紧弹簧根据压紧弹簧布置形式布置形式圆周布置圆周布置中央布置中央布置斜向布置等斜向布置等根据使用的根据使用的压紧弹簧形式压紧弹簧形式圆柱螺旋弹簧圆柱螺旋弹簧圆锥螺旋弹簧圆锥螺旋弹簧膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器根据分离时所受根据分离时所受作用力的方向作用力的方向

12、拉式拉式推式推式第8页/共95页第九页，共95页。摩擦离合器的工作摩擦离合器的工作(gngzu)原理原理第9页/共95页第十页，共95页。周布弹簧周布弹簧(tnhung)离合器离合器第10页/共95页第十一页，共95页。中央中央(zhngyng)压紧弹压紧弹簧簧第11页/共95页第十二页，共95页。周布弹簧周布弹簧(tnhung)离合器离合器第12页/共95页第十三页，共95页。离合器盖离合器盖第13页/共95页第十四页，共95页。离合器从动离合器从动(cngdng)(cngdng)部分部分从动盘组件从动盘组件(z(zjin)jin)从动盘本体从动盘本体(bnt)(bnt)（钢片）（钢片）从从

13、动动盘盘毂毂扭扭转转减减震震器器第14页/共95页第十五页，共95页。从动盘及扭转从动盘及扭转(nizhun)减振减振器器飞轮飞轮(filn)离合器壳（飞离合器壳（飞轮轮(filn)壳）壳）压盘及离合器压盘及离合器盖盖膜片弹簧膜片弹簧分离轴承分离轴承变速器输入变速器输入轴轴第15页/共95页第十六页，共95页。1 1从动从动从动从动(cngdng)(cngdng)盘数的选择盘数的选择盘数的选择盘数的选择 单片离合器单片离合器单片离合器单片离合器（图（图（图（图2-12-1）结构简单，）结构简单，）结构简单，）结构简单，尺寸紧凑，散热良好尺寸紧凑，散热良好尺寸紧凑，散热良好尺寸紧凑，散热良好，维

14、修，维修，维修，维修(wixi)(wixi)调整调整调整调整方便，从动部分转动方便，从动部分转动方便，从动部分转动方便，从动部分转动惯量小，在使用时能惯量小，在使用时能惯量小，在使用时能惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合保证分离彻底、接合保证分离彻底、接合保证分离彻底、接合平顺。平顺。平顺。平顺。图图2-1 单片离合器单片离合器 第16页/共95页第十七页，共95页。对轿车对轿车(jioch)和轻型、微型货车而言，发动机和轻型、微型货车而言，发动机的最大转矩不大，在布置尺寸允许的条件下，离合器的最大转矩不大，在布置尺寸允许的条件下，离合器通常只设有一片从动盘。通常只设有一片从动盘。双片离合器

15、与单片离合器相比，由于摩擦面数增加一双片离合器与单片离合器相比，由于摩擦面数增加一倍，因而传递转矩的能力较大。倍，因而传递转矩的能力较大。第17页/共95页第十八页，共95页。双片离合器（图双片离合器（图2-2）传递转矩的能力较大，径向）传递转矩的能力较大，径向(jn xin)尺寸较小，踏板力较小，接合较为平顺。但中间压盘通风散热不良，分离也不够彻底。尺寸较小，踏板力较小，接合较为平顺。但中间压盘通风散热不良，分离也不够彻底。图图2-2 双片离合器双片离合器 第18页/共95页第十九页，共95页。多片离合器多为湿式，它有分离不彻底多片离合器多为湿式，它有分离不彻底(chd)、轴向尺寸和质量较大

16、等缺点，主、轴向尺寸和质量较大等缺点，主要用于行星齿轮变速器换挡机构中。它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨损较要用于行星齿轮变速器换挡机构中。它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨损较小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。第19页/共95页第二十页，共95页。2 2压紧弹簧和布置形式压紧弹簧和布置形式压紧弹簧和布置形式压紧弹簧和布置形式(xngsh)(xngsh)的选择的选择的选择的选择 周置弹簧离合器的压紧弹周置弹簧离合器的压紧弹周置弹簧离合器的压紧弹周置弹簧离合器的压紧弹簧采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简簧采用圆

17、柱螺旋弹簧，其特点是结构简簧采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简簧采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简单、制造单、制造单、制造单、制造(zhzo)(zhzo)容易，因此应用较为容易，因此应用较为容易，因此应用较为容易，因此应用较为广泛。当发动机最大转速很高时，周置广泛。当发动机最大转速很高时，周置广泛。当发动机最大转速很高时，周置广泛。当发动机最大转速很高时，周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使离合器传递转矩能力随之降低。离合器传递转矩能力随之降低。离合器传递转矩能力随之降低。离合器传递转矩能力随之

18、降低。中央弹簧离合器的压紧弹簧，中央弹簧离合器的压紧弹簧，中央弹簧离合器的压紧弹簧，中央弹簧离合器的压紧弹簧，布置在离合器的中心。可选较大布置在离合器的中心。可选较大布置在离合器的中心。可选较大布置在离合器的中心。可选较大(jio(jio d)d)的杠杆比，有利于减小踏板力。通的杠杆比，有利于减小踏板力。通的杠杆比，有利于减小踏板力。通的杠杆比，有利于减小踏板力。通过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力的调整，多用于重型汽车上。的调整，多用于重型汽车上。的调整，多用于重型汽车上。的调整，多用于重型汽车上。

19、斜置弹簧离合器的显著优点是摩擦片磨损或分离离合器时，斜置弹簧离合器的显著优点是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、踏板力较小的突出优点。此结构在重型汽车上已有采用。力较小的突出优点。此结构在重型汽车上已有采用。第20页/共95页第二十一页，共95页。膜片弹簧膜片弹簧膜片弹簧膜片弹簧(tnhung)(tnhung)离合器（图离合器（图离合器（图离合器（图2-32-3）的优点：）的优点：）的优点：）的优点：图图2-3 膜片弹簧膜片弹簧(tnhung)离合器离合器 1）膜片弹簧具有较理想的非线性特性；）膜片弹簧

20、具有较理想的非线性特性；2）结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量）结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；小；3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；4）压力）压力(yl)分布均匀，摩擦片磨损均匀；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；）易于实现良好的通风散热，使用寿命长；6）平衡性好；）平衡性好；第21页/共95页第二十二页，共95页。第22页/共95页第二十三页，共95页。膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材质和尺膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材质和尺寸精度要求高。寸精度要求高。近年来，由于材料性能的提高，制造工艺近年来

21、，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧离合器不仅在和设计方法的逐步完善，膜片弹簧离合器不仅在轿车上被大量采用，而且在轻、中、重型货车以轿车上被大量采用，而且在轻、中、重型货车以及及(yj)客车上也被广泛采用。客车上也被广泛采用。第23页/共95页第二十四页，共95页。第24页/共95页第二十五页，共95页。3 3膜片弹簧支承膜片弹簧支承膜片弹簧支承膜片弹簧支承(zh chn(zh chn)形式形式形式形式 图图2-5 推式膜片弹簧双支承推式膜片弹簧双支承(zh chn)环形式环形式 推式膜片弹簧支承结构按支承数目不同分为推式膜片弹簧支承结构按支承数目不同分为(fn wi)

22、三种：三种：第25页/共95页第二十六页，共95页。图图2-6 推式膜片弹簧单支承推式膜片弹簧单支承(zh chn)环形式环形式 第26页/共95页第二十七页，共95页。图图2-7 推式膜片弹簧无支承推式膜片弹簧无支承(zh chn)环形式环形式 第27页/共95页第二十八页，共95页。图图2-8 拉式膜片弹簧支承拉式膜片弹簧支承(zh chn)形式形式 第28页/共95页第二十九页，共95页。拉式膜片弹簧离合器（图拉式膜片弹簧离合器（图拉式膜片弹簧离合器（图拉式膜片弹簧离合器（图2-42-4）具有如下）具有如下）具有如下）具有如下(rxi)(rxi)特点：特点：特点：特点：1 1）结构简单，

23、零件数目更少，质量更小；）结构简单，零件数目更少，质量更小；）结构简单，零件数目更少，质量更小；）结构简单，零件数目更少，质量更小；2 2）膜片弹簧的直径较大，提高了传递转矩的能力；）膜片弹簧的直径较大，提高了传递转矩的能力；）膜片弹簧的直径较大，提高了传递转矩的能力；）膜片弹簧的直径较大，提高了传递转矩的能力；3 3）离合器盖的变形量小，分离效率高；）离合器盖的变形量小，分离效率高；）离合器盖的变形量小，分离效率高；）离合器盖的变形量小，分离效率高；4 4）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。）杠杆比大，传动效

24、率较高，踏板操纵轻便。5 5）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。6 6）使用寿命更长。）使用寿命更长。）使用寿命更长。）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，安装和拆卸较困难拉式膜片弹簧需专门的分离轴承，结构较复杂，安装和拆卸较困难拉式膜片弹簧需专门的分离轴承，结构较复杂，安装和拆卸较困难拉式膜片弹簧需专门的分离轴承，结构较复杂，安装和拆卸较困难(kn n(kn n n)n)，且分离行程略比推式大些。但由于拉式膜片弹簧离合器综合性，且分离行程略比推式大些。但由于拉式膜片

25、弹簧离合器综合性，且分离行程略比推式大些。但由于拉式膜片弹簧离合器综合性，且分离行程略比推式大些。但由于拉式膜片弹簧离合器综合性能优越，能优越，能优越，能优越，它已经得以应用。它已经得以应用。它已经得以应用。它已经得以应用。图图2-4 拉式膜片弹簧拉式膜片弹簧(tnhung)离合器离合器 第29页/共95页第三十页，共95页。5 5 压盘的驱动压盘的驱动(q(q dn)dn)方式方式 压盘的驱动方式主要有凸块压盘的驱动方式主要有凸块-窗孔式、销钉式、键窗孔式、销钉式、键块式和传动片式多种。块式和传动片式多种。前三种的共同缺点是在连接键之间都有间隙，在前三种的共同缺点是在连接键之间都有间隙，在驱

26、动中将产生冲击和噪声，而且在零件相对滑动中有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，降低摩擦和磨损，降低(jingd)了离合器传动效率。了离合器传动效率。传动片式是近年来广泛采用的结构。传动片式是近年来广泛采用的结构。第30页/共95页第三十一页，共95页。第第2节结束节结束(jish)第31页/共95页第三十二页，共95页。第三节第三节第三节第三节 离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择离合器主要参数的选择(xu(xu nz)nz)离合器的静摩擦力矩根据摩擦定律可表示为离合器的静摩擦力矩根据摩擦定律可表示为离合器的静摩擦力矩根据摩擦定律可表示为离合器的

27、静摩擦力矩根据摩擦定律可表示为 假设摩擦片上工作压力均匀，则有假设摩擦片上工作压力均匀，则有假设摩擦片上工作压力均匀，则有假设摩擦片上工作压力均匀，则有 摩擦片的平均摩擦半径摩擦片的平均摩擦半径摩擦片的平均摩擦半径摩擦片的平均摩擦半径RcRc根据压力均匀的假设，可表示为根据压力均匀的假设，可表示为根据压力均匀的假设，可表示为根据压力均匀的假设，可表示为 （2-32-3）当当当当d/D0.6d/D0.6时，时，时，时，RcRc可相当准确可相当准确可相当准确可相当准确(zh(zh nqu)nqu)地由下式计算地由下式计算地由下式计算地由下式计算 将式（将式（将式（将式（2-22-2）与式（）与式（

28、）与式（）与式（2-32-3）代入式（）代入式（）代入式（）代入式（2-12-1）得）得）得）得（2-1）（2-2）（2-4）第32页/共95页第三十三页，共95页。摩擦片正面摩擦片正面摩擦片正面摩擦片正面(zhngmin)(zhngmin)摩擦片背摩擦片背摩擦片背摩擦片背面面面面 式中，式中，c为摩擦片内外为摩擦片内外(niwi)径之比，径之比，c=d/D，一般在，一般在0.530.70之间。之间。（2-5）第33页/共95页第三十四页，共95页。式中，式中，c为摩擦片内外径之比，为摩擦片内外径之比，c=d/D，一般在，一般在0.530.70之间。之间。为了保证为了保证(bozhng)离合器

29、在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，设计时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，即应大于发动机最大转矩，即 Tc=Temax （2-6）式中，式中，Temax为发动机最大转矩。为发动机最大转矩。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，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，必须大于必须大于1。（2-5）第34页/共95页第三十五页，共95页。离合器基本参数的选择离合器基本参数的选择离合器基本参数的选择离合器基本参数的选择(xu(xu nz)nz)基本参数主要有性能参

30、数基本参数主要有性能参数基本参数主要有性能参数基本参数主要有性能参数 和和和和p0p0，尺寸参数，尺寸参数，尺寸参数，尺寸参数DD和和和和d d及摩擦片及摩擦片及摩擦片及摩擦片厚度厚度厚度厚度b b。1 1后备系数后备系数后备系数后备系数 后备系数后备系数后备系数后备系数 是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择 时，应保证离合器时，

31、应保证离合器时，应保证离合器时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。因此，在选择要能防止传动系过载。因此，在选择要能防止传动系过载。因此，在选择要能防止传动系过载。因此，在选择 时应考虑以下几点：时应考虑以下几点：时应考虑以下几点：时应考虑以下几点：1 1）为可靠传递发动机最大转矩，）为可靠传递发动机最大转矩，）为可靠传递发动机最大转矩，）为可靠传递发动机最大转矩，不宜不宜不宜不宜(by)(b

32、y)选取太小；选取太小；选取太小；选取太小；2 2）为减少传动系过载，保证操纵轻便，）为减少传动系过载，保证操纵轻便，）为减少传动系过载，保证操纵轻便，）为减少传动系过载，保证操纵轻便，又不宜又不宜又不宜又不宜(by)(by)选取太选取太选取太选取太大；大；大；大；3 3）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，可选取小些；可选取小些；可选取小些；可选取小些；第35页/共95页第三十六页，共95页。4）当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离）当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少

33、离合器滑磨，合器滑磨，应选应选(yn xun)取大些；取大些；5）汽车总质量越大，）汽车总质量越大，也应选也应选(yn xun)得越得越大；大；6）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的的值应比汽油机大些；值应比汽油机大些；7）发动机缸数越多，转矩波动越小，）发动机缸数越多，转矩波动越小，可选取可选取小些；小些；8）膜片弹簧离合器选取的）膜片弹簧离合器选取的值可比螺旋弹簧离值可比螺旋弹簧离合器小些；合器小些；9）双片离合器的）双片离合器的值应大于单片离合器。值应大于单片离合器。第36页/共95页第三十七页，共95页。车型型轻货车、轿车1.201.75中

34、、重、中、重、载货车1.52.25越野越野车、牵引引车1.84.0第37页/共95页第三十八页，共95页。2单位压力单位压力p0 单位压力单位压力p0对离合器工作性能和使用寿命有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。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，离合器使用频繁，发动机后备系数较小时，p0应取小些；当摩擦片外径较大时，为了降低应取小些；当摩擦片外径较大时，为了降低(jingd)摩擦片外缘处的热负荷

35、，摩擦片外缘处的热负荷，p0应取小些；应取小些；后备系数较大时，可适当增大后备系数较大时，可适当增大p0。第38页/共95页第三十九页，共95页。3 3摩擦片外径摩擦片外径摩擦片外径摩擦片外径DD、内径、内径、内径、内径d d和厚度和厚度和厚度和厚度 在离合器结构形式及摩擦片材料选定、其他在离合器结构形式及摩擦片材料选定、其他在离合器结构形式及摩擦片材料选定、其他在离合器结构形式及摩擦片材料选定、其他(qt)(qt)参参参参数已知或选取后，结合式（数已知或选取后，结合式（数已知或选取后，结合式（数已知或选取后，结合式（2-12-1）和式（）和式（）和式（）和式（2-52-5）即可估算出）即可估

36、算出）即可估算出）即可估算出摩擦片尺寸。摩擦片尺寸。摩擦片尺寸。摩擦片尺寸。摩擦片外径摩擦片外径摩擦片外径摩擦片外径DD（mmmm）也可根据如下经验公式选用）也可根据如下经验公式选用）也可根据如下经验公式选用）也可根据如下经验公式选用 （2-72-7）式中：式中：式中：式中：KDKD为直径系数，轿车：为直径系数，轿车：为直径系数，轿车：为直径系数，轿车：KD=14.5KD=14.5；轻、中型货车：；轻、中型货车：；轻、中型货车：；轻、中型货车：单片单片单片单片KD=16.0KD=16.018.518.5，双片，双片，双片，双片KD=13.5KD=13.515.015.0；重型货车：；重型货车：

37、；重型货车：；重型货车：KD=22.5KD=22.524.024.0。摩擦片的厚度摩擦片的厚度摩擦片的厚度摩擦片的厚度b b主要有主要有主要有主要有3.2mm3.2mm、3.5mm3.5mm和和和和4.0mm4.0mm三种。三种。三种。三种。第39页/共95页第四十页，共95页。第第3 节结束节结束(jish)第40页/共95页第四十一页，共95页。第四节第四节第四节第四节 离合器的设计离合器的设计离合器的设计离合器的设计(shj)(shj)与计算与计算与计算与计算 一、离合器基本参数的优化一、离合器基本参数的优化一、离合器基本参数的优化一、离合器基本参数的优化 1 1 设计变量设计变量设计变

38、量设计变量后后后后备备备备系系系系数数数数 取取取取决决决决于于于于离离离离合合合合器器器器工工工工作作作作压压压压力力力力F F和和和和离离离离合合合合器器器器的的的的主主主主要要要要尺尺尺尺寸寸寸寸参参参参数数数数DD和和和和d d。单单单单位位位位压压压压力力力力p0p0也也也也取取取取决决决决于于于于F F和和和和DD及及及及d d。因因因因此此此此，离离离离合合合合器器器器基基基基本本本本参数的优化设计变量选为参数的优化设计变量选为参数的优化设计变量选为参数的优化设计变量选为X=x1 x2 x3 T=F X=x1 x2 x3 T=F D D d T d T 2 2 目标函数目标函数目

39、标函数目标函数 离离离离合合合合器器器器基基基基本本本本参参参参数数数数优优优优化化化化设设设设计计计计追追追追求求求求的的的的目目目目标标标标是是是是在在在在保保保保证证证证离离离离合合合合器器器器性性性性能能能能要要要要求求求求条条条条件件件件(tiojin)(tiojin)下下下下，使使使使其其其其结结结结构构构构尺尺尺尺寸寸寸寸尽尽尽尽可可可可能能能能小小小小，即即即即目目目目标标标标函数为函数为函数为函数为第41页/共95页第四十二页，共95页。3 3 约束条件约束条件约束条件约束条件1)1)摩擦片的外径摩擦片的外径摩擦片的外径摩擦片的外径D(mm)D(mm)的选取应使最大圆周速度的

40、选取应使最大圆周速度的选取应使最大圆周速度的选取应使最大圆周速度DD不超过不超过不超过不超过656570m70ms s，即，即，即，即（2 27 7）2)2)摩擦片的内外径比摩擦片的内外径比摩擦片的内外径比摩擦片的内外径比c c应在应在应在应在0.530.530.700.70范围内，即范围内，即范围内，即范围内，即 0.53c0.70 0.53c0.70 3)3)为保证离合器可靠传递转矩，并防止传动系过载，不同为保证离合器可靠传递转矩，并防止传动系过载，不同为保证离合器可靠传递转矩，并防止传动系过载，不同为保证离合器可靠传递转矩，并防止传动系过载，不同(b tn(b tn)车型的车型的车型的车

41、型的 值值值值应在一定范围内，最大范围应在一定范围内，最大范围应在一定范围内，最大范围应在一定范围内，最大范围 为为为为1.21.24.04.0，即，即，即，即 1.24.0 1.24.0 4)4)为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d d必须大于减振器弹簧位置直径必须大于减振器弹簧位置直径必须大于减振器弹簧位置直径必须大于减振器弹簧位置直径2Ro2Ro约约约约50mm50mm，即，即，即，即 d 2Ro+50 d 2Ro+50 5)5)为反映离合器传递转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积

42、传递的转矩应小于为反映离合器传递转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于为反映离合器传递转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于为反映离合器传递转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值，即其许用值，即其许用值，即其许用值，即第42页/共95页第四十三页，共95页。3 约束条件约束条件第43页/共95页第四十四页，共95页。3 3 约束条件约束条件约束条件约束条件6)6)为降低为降低为降低为降低(jingd)(jingd)离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力

43、离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力p0p0对对对对于不同车型，根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，最大范围于不同车型，根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，最大范围于不同车型，根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，最大范围于不同车型，根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，最大范围p0p0为为为为0.100.101.50MPa1.50MPa，即，即，即，即 0.10MPap01.50MPa 0.10MPap01.50MPa7)7)为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨

44、，防止摩擦片表面温度过高而发生为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤，每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值，即烧伤，每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值，即烧伤，每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值，即烧伤，每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值，即 （2 29 9）第44页/共95页第四十五页，共95页。W为汽车起步时离合器接合一次所产生为汽车起步时离合器接合一次所产生(chnshng)的总的总滑磨功滑磨功(W)，可根据下式计算，可根据下式计算 （210）第45页/共95页第四十六页，共95页。二、膜片弹簧的载荷二、膜片弹簧的载荷(

45、zi h)变变形特性形特性注：可以(ky)略去不讲第46页/共95页第四十七页，共95页。第47页/共95页第四十八页，共95页。三、膜片弹簧三、膜片弹簧(tnhung)的强的强度校核度校核问题问题(wnt)：试着对膜片弹簧受力分析并进行强度校：试着对膜片弹簧受力分析并进行强度校核？核？图-膜片弹簧(tnhung)的主要参数注：可以略去不讲第48页/共95页第四十九页，共95页。膜片膜片弹簧簧 1.膜片膜片弹簧簧载荷荷变形特性形特性 膜片膜片弹簧本身兼起簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，簧和分离杠杆的作用，使得离合器使得离合器结构构简化，化，质量减小，并量减小，并缩短了短了离合器的离合器的轴

46、向尺寸；向尺寸；由于膜片由于膜片弹簧与簧与压盘以整个以整个圆周接触，是周接触，是压力力分布均匀，摩擦片的接触良好分布均匀，摩擦片的接触良好(lingho)，磨磨损均匀；均匀；膜片膜片弹簧所具有的非簧所具有的非线性特性性特性胜过螺旋螺旋弹簧簧第49页/共95页第五十页，共95页。2.弹簧特性(txng)计算公式 H内截锥高度 E弹性模量 E=21 104 N/mm2 泊松比=0.3第50页/共95页第五十一页，共95页。四、膜片弹簧四、膜片弹簧四、膜片弹簧四、膜片弹簧(tnhung)(tnhung)主要参数主要参数主要参数主要参数的选择的选择的选择的选择 膜片弹簧的主要参数：膜片弹簧的主要参数：

47、膜片弹簧的主要参数：膜片弹簧的主要参数：膜片弹簧自由状态下碟簧部分膜片弹簧自由状态下碟簧部分膜片弹簧自由状态下碟簧部分膜片弹簧自由状态下碟簧部分(b fen)(b fen)的的的的内截锥高度内截锥高度内截锥高度内截锥高度 H H；膜片弹簧钢板厚度膜片弹簧钢板厚度膜片弹簧钢板厚度膜片弹簧钢板厚度 h h；自由状态下碟簧部分自由状态下碟簧部分自由状态下碟簧部分自由状态下碟簧部分(b fen)(b fen)大端半径大端半径大端半径大端半径 R R；自由状态下碟簧部分自由状态下碟簧部分自由状态下碟簧部分自由状态下碟簧部分(b fen)(b fen)小端半径小端半径小端半径小端半径 r r；自由状态时碟

48、簧部分自由状态时碟簧部分自由状态时碟簧部分自由状态时碟簧部分(b fen)(b fen)的圆锥底角的圆锥底角的圆锥底角的圆锥底角 ；分离指数目分离指数目分离指数目分离指数目 n n 等，见图。等，见图。等，见图。等，见图。图图-膜片弹簧膜片弹簧(tnhung)的主要参数的主要参数第51页/共95页第五十二页，共95页。1.1.比值比值比值比值(bzh)H(bzh)Hh h和和和和h h的选择的选择的选择的选择H/h 对膜片弹簧弹性对膜片弹簧弹性(tnxng)特性的影响特性的影响比值比值Hh对膜片弹簧的弹性对膜片弹簧的弹性特性影响极大。由右图可特性影响极大。由右图可知，当知，当Hh 时，时，F1

49、=(1)有一有一极大值和一极小值；当极大值和一极小值；当Hh=2 时，时，F1=(1)的极的极小值落在横坐标上。小值落在横坐标上。为保证离合器压紧力变化不大为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便和操纵轻便(qngbin)，汽车，汽车离合器膜片弹簧的离合器膜片弹簧的H/h一般为一般为1.62.2，板厚为，板厚为24mm.第52页/共95页第五十三页，共95页。2.2.比值比值比值比值R Rr r和和和和R R、r r的选择的选择的选择的选择(xunz)(xunz)根据结构布置和压紧力的要求，根据结构布置和压紧力的要求，根据结构布置和压紧力的要求，根据结构布置和压紧力的要求，R Rr r一般为一般为

50、一般为一般为1.201.201.351.35。为使摩擦片上。为使摩擦片上。为使摩擦片上。为使摩擦片上压力分布较均匀，推式膜片弹簧的压力分布较均匀，推式膜片弹簧的压力分布较均匀，推式膜片弹簧的压力分布较均匀，推式膜片弹簧的R R值值值值应取为大于或等于摩擦片的平均半径应取为大于或等于摩擦片的平均半径应取为大于或等于摩擦片的平均半径应取为大于或等于摩擦片的平均半径RcRc，拉式膜片弹簧的，拉式膜片弹簧的，拉式膜片弹簧的，拉式膜片弹簧的r r值宜取为大于或值宜取为大于或值宜取为大于或值宜取为大于或等于等于等于等于RcRc。3.的选择的选择 膜片弹簧自由状态下圆锥膜片弹簧自由状态下圆锥(yunzhu)