1、離合器設(shè)計(jì),1,學(xué)習(xí)交流PPT,主要步驟：,1、離合器概述 2、離合器主要參數(shù)的選擇及計(jì)算校核 3、從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì) 4、 離合器蓋總成的設(shè)計(jì),2,學(xué)習(xí)交流PPT,1、離合器概述,1.1 設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù) 1.2 結(jié)構(gòu)方案分析 1.3膜片彈簧的支撐形式,3,學(xué)習(xí)交流PPT,1.1 設(shè)計(jì)要求及其技術(shù)參數(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)功率： 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩： 傳動(dòng)比: 汽車的質(zhì)量 汽車的滾動(dòng)半徑 =273mm,4,學(xué)習(xí)交流PPT,1.2 結(jié)構(gòu)方案分析,從動(dòng)盤數(shù)的選擇：?jiǎn)纹x合器 壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器 1.3 膜片彈簧的支撐形式 拉式膜片彈簧的支承形式單支承環(huán)形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋中的

2、支承環(huán)上。,5,學(xué)習(xí)交流PPT,2、離合器主要參數(shù)的選擇及計(jì)算校核,2.1離合器主要的參數(shù) 2.2離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.3 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù) 2.4減振彈簧的計(jì)算,6,學(xué)習(xí)交流PPT,2.1.1 后備系數(shù),后備系數(shù)是離合器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。 在選擇時(shí)，應(yīng)考慮摩擦片在使用中的磨損后離合器仍能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、防止離合器滑磨時(shí)間過長(zhǎng)、防止傳動(dòng)系過載以及操縱輕便等因素。乘用車選擇： ，本次設(shè)計(jì)取 = 1.2,7,學(xué)習(xí)交流PPT,2.1.2摩擦片外徑、內(nèi)徑和厚度,摩擦片外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響

3、。 式中為汽車的最大轉(zhuǎn)矩；乘用車取 取 摩擦片的厚度主要有三種 。 取,8,學(xué)習(xí)交流PPT,2.1.3單位壓力,單位壓力決定了摩擦表面的耐磨性，對(duì)離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時(shí)應(yīng)考慮離合器的工作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質(zhì)量和后備系數(shù)等因素。 選擇： ，由于 在范圍之內(nèi)。式中取,9,學(xué)習(xí)交流PPT,離合器基本參數(shù)的校核,10,學(xué)習(xí)交流PPT,2.2離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算,2.2.1膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 2.2.2 膜片彈簧的校核,11,學(xué)習(xí)交流PPT,2.2離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算,12,學(xué)習(xí)交流PPT,2.2離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算,2.2.1膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 1)

4、 比值 和 的選擇 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的H/h 一般為1.52.0 ，板厚 h 為24 mm 。 取h = 2 mm ， =1.7 ，即 =3.4 mm 。 2) 比值 和 、 的選擇,13,學(xué)習(xí)交流PPT,一般為 =1.201.35 。為使摩擦片上的壓力分布較均勻，拉式膜片彈簧的 r值宜為大于或等于 。 取 =85； 取 =1.25 則 =85 取 =105 3) 的選擇 膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐角與內(nèi)截錐高度關(guān)系密切，一般在915范圍內(nèi)。,14,學(xué)習(xí)交流PPT,符合要求。 4) 分離指數(shù)目的選取 分離指數(shù)目n常取18，大尺寸膜片彈簧n可取24，小尺寸膜

5、片彈簧n可取12 。 取分離之?dāng)?shù)目n =18 。 5) 膜片彈簧小段內(nèi)半徑 及分離軸承作用半徑 的確定 由離合器的結(jié)構(gòu)決定，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑。 應(yīng)大于 。,15,學(xué)習(xí)交流PPT,表27可查得第一軸的外徑為29mm; 取 =30mm =32mm 6) 切槽寬度 、 及半徑 的確定 = 3.23.5 mm， = 910 mm， 的取值應(yīng)滿足r - re 。 本次設(shè)計(jì)取1 = 3.5 mm，2= 10 mm ，re r 2= 75 mm 。 7) 壓盤加載點(diǎn)半徑 和 支承環(huán)加載點(diǎn)半徑的確定 取 =87 又 取,16,學(xué)習(xí)交流PPT,2.2.2 膜片彈簧的校核,為了滿足離合器使用性

6、能的要求，彈簧的與初始底錐角應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 （符合要求） 彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑 應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即,17,學(xué)習(xí)交流PPT,4) 根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 與 ，與 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 5) 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即,18,學(xué)習(xí)交流PPT,經(jīng)驗(yàn)算校核，尺寸符合設(shè)計(jì)要求,19,學(xué)習(xí)交流PPT,2.3 扭轉(zhuǎn)減振器主要參數(shù),2.3.1 極限轉(zhuǎn)矩 2.3.2.扭轉(zhuǎn)角剛度 2.3.3.阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 2.3.4.預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 2.3.5.減振彈簧的位置半

7、徑 2.3.6.減振彈簧個(gè)數(shù) 2.3.7.減振彈簧總壓力 2.3.8.極限轉(zhuǎn)角,20,學(xué)習(xí)交流PPT,2.3.1 極限轉(zhuǎn)矩,極限轉(zhuǎn)矩受限于減振彈簧的許用力等因素，與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩有關(guān)， 一般可取 = (1.52.0) 對(duì)于乘用車，系數(shù)取2.0。 則 =2.0 2.077154（Nm）,21,學(xué)習(xí)交流PPT,2.3.2.扭轉(zhuǎn)角剛度,為了避免引起傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，要合理選擇減振器的扭轉(zhuǎn)角剛度，使共振現(xiàn)象不發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)常用的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi) 13Tj=13x154=2002(Nm/rad),22,學(xué)習(xí)交流PPT,2.3.3.阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩,由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度 結(jié)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了

8、在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 。 一般可按下式初選： =(0.060.17)Temax 取Tu= 0.1 Temax = 0.1*77Nm=7.7Nm,23,學(xué)習(xí)交流PPT,2.3.4.預(yù)緊轉(zhuǎn)矩,減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。研究表明， 增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動(dòng)，這是有利的。但是 不應(yīng)大于 ，否則在反向工作時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器將提前停止工作，故取 Tn = (0.050.15) Temax 取 Tn = 0.1 Temax=0.1*77Nm=7.7Nm,24,學(xué)習(xí)交流PPT,2.3.5.減振彈簧的位置半徑,2.3.6.減振彈簧個(gè)數(shù),取 =

9、6,2.3.7.減振彈簧總壓力,當(dāng)限位銷與從動(dòng)盤轂之間的間隙 或被消除，減震彈簧傳遞的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值 時(shí)，減震彈簧受到的壓力 為,25,學(xué)習(xí)交流PPT,2.3.8.極限轉(zhuǎn)角,一般通常取 ，對(duì)汽車平順性要求高或發(fā)動(dòng)機(jī)工作不均勻時(shí)， 取上限。本次設(shè)計(jì)取10。,26,學(xué)習(xí)交流PPT,2.4減振彈簧的計(jì)算,2.4.1.減振彈簧的分布半徑： 2.4.2.全部減振彈簧總的工作負(fù)荷 2.4.3.單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷： 2.4.4.彈簧減振尺寸 2.4.5.從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂的最大轉(zhuǎn)角 2.4.6. 限位銷與從動(dòng)盤轂缺口側(cè)邊的間隙 2.4.7. 限位銷直徑,27,學(xué)習(xí)交流PPT,2.4.1.減振彈簧的分布半

10、徑：,式中，d為離合器摩擦片的內(nèi)徑。,2.4.2.全部減振彈簧總的工作負(fù)荷,它是指在從動(dòng)盤轂法蘭上缺口中的間隙消除時(shí)，減振彈簧壓縮到極限位置時(shí)的工作負(fù)荷。此時(shí)扭轉(zhuǎn)減振器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩即為極限轉(zhuǎn)矩 ,由此可得 為,28,學(xué)習(xí)交流PPT,2.4.3.單個(gè)減振彈簧的工作負(fù)荷,2.4.4.彈簧減振尺寸,1)彈簧中徑 ；一般由結(jié)構(gòu)布置來決定，通常 左右。本次取12mm。 2)彈簧鋼絲直徑 ：,式中為 扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力，可取550-600MPa。本次取550MPa 通常 所以取,29,學(xué)習(xí)交流PPT,3)彈簧剛度 ： 應(yīng)根據(jù)已選定的減振器扭轉(zhuǎn)剛度值 及其布置尺寸 ，根據(jù)式子： 4)減振彈簧有效圈數(shù) ： 根據(jù)式

11、子： 式中，G為材料的剪切彈性模量，對(duì)碳鋼可取,30,學(xué)習(xí)交流PPT,5)減振彈簧總?cè)?shù)n： 一般在6圈左右，總?cè)?shù)和有效圈數(shù)的關(guān)系為 6)減振彈簧最小高度 ： 7)減振彈簧總變形量 8)減振彈簧自由高度,31,學(xué)習(xí)交流PPT,9) 減振彈簧預(yù)變形量 10) 減振彈簧安裝工作高度 2.4.5.從動(dòng)片相對(duì)從動(dòng)盤轂的最大轉(zhuǎn)角 最大轉(zhuǎn)角和減振彈簧的工作變形量 有關(guān)，其值為,32,學(xué)習(xí)交流PPT,2.4.6. 限位銷與從動(dòng)盤轂缺口側(cè)邊的間隙 式中， 為限位銷的安裝尺寸。 值一般為2.54mm。 所以 可取為3mm, 為41.10mm. 2.4.7. 限位銷直徑 按結(jié)構(gòu)布置選定， 一般9.512mm。

12、可取為10mm,33,學(xué)習(xí)交流PPT,34,學(xué)習(xí)交流PPT,3 從動(dòng)盤總成的設(shè)計(jì),3.1從動(dòng)盤轂 3.2從動(dòng)片的設(shè)計(jì) 3.3. 摩擦片的設(shè)計(jì),35,學(xué)習(xí)交流PPT,3.1從動(dòng)盤轂,從動(dòng)盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對(duì)中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑D與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩T.由查表得,36,學(xué)習(xí)交流PPT,3.2從動(dòng)片的設(shè)計(jì),從動(dòng)盤對(duì)離合器工作性能影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下要求： 1) 從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)盡可能小，以減小變速器換擋時(shí)輪齒間的沖擊。 2) 從動(dòng)盤應(yīng)具有軸向彈性，離合器結(jié)合平順，便于起步，而且使摩擦面壓

13、力均勻，減小磨損。 3) 應(yīng)安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。,37,學(xué)習(xí)交流PPT,3.3. 摩擦片的設(shè)計(jì),摩擦片應(yīng)滿足以下要求： 1) 摩擦因數(shù)較高且穩(wěn)定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對(duì)其影響要小 2) 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性 3) 密度要小，以減少?gòu)膭?dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 4) 熱穩(wěn)定性要好 5) 磨合性要好，不至刮傷飛輪和壓盤表面,38,學(xué)習(xí)交流PPT,4 離合器蓋總成的設(shè)計(jì),4.1. 離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 4.2. 壓盤的設(shè)計(jì) 4.3. 壓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇,39,學(xué)習(xí)交流PPT,4.1. 離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,1) 應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增

14、大操縱時(shí)的分離行程，減小壓盤升程，嚴(yán)重時(shí)使摩擦面不能徹底分離。 2) 應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響總成的平衡和正常的工作。 3) 蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。 4) 為了便于通風(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過高，可在離合器蓋上開較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等。 乘用車離合器蓋一般用08、10鋼等低碳鋼板。,40,學(xué)習(xí)交流PPT,4.2. 壓盤的設(shè)計(jì),對(duì)壓盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求: 1) 壓盤應(yīng)具有較大的質(zhì)量,以增大熱容量，減小溫，防止其產(chǎn)生裂紋和破碎，有時(shí)可設(shè)置各種形狀的散熱筋或鼓風(fēng)筋，以幫助散熱通風(fēng)。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可以采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。 2) 受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊及與離合器的徹底分離，厚度約為1525 mm 。 3) 與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應(yīng)不低于1520 gcm 。 4) 壓盤高度(從承壓點(diǎn)到摩擦面的距離)公差要小。 壓盤形狀較復(fù)雜，要求傳熱性好，具有較高