完整版)離合器設(shè)計指導(dǎo)書

1、maxmax(2)離合器設(shè)計指導(dǎo)書一、設(shè)計的目的、任務(wù)及要求1. 目的1）通過選型能了解不同型式離合器之間的差異及優(yōu)缺點；2）根據(jù)給定車型要求選擇合適結(jié)構(gòu)形式的離合器；3）熟悉離合器設(shè)計的一般過程；4）對離合器選材、設(shè)計和制造工藝有一定了解。2. 任務(wù)和要求任務(wù)：設(shè)計給定車型離合器總成（不包括操縱機構(gòu)）。要求：在組長的領(lǐng)導(dǎo)下，各小組成員分工開展設(shè)計工作。 設(shè)計完成后，每組要提交離合器設(shè) 計說明書一份，從動盤總成裝配圖一張（ 1號）和零件圖X張（3號）（每位成員需繪制一 張圖）。以組長為主進行設(shè)計工作， 每位小組成員都要參方案論證， 承擔(dān)部分設(shè)計計算工作。3. 基本參數(shù)：按總體設(shè)計時給出的，缺少

2、的參數(shù)上網(wǎng)查找（類似車型的即可）。4. 參考資料1）汽車工程手冊第二分冊，機械工業(yè)出版社；2）離合器，徐石安等編，人民交通出版社。3）汽車設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書，王豐元等編，二、離合器結(jié)構(gòu)方案選擇離合器結(jié)構(gòu)方案很多，本設(shè)計采用盤形摩擦式離合器，主要結(jié)構(gòu)選擇如下：1. 從動盤數(shù)：單片；2. 壓緊彈簧形式：膜片彈簧；3. 分離時離合器受力形式：拉式；4. 壓盤驅(qū)動形式：傳力片式；1）扭轉(zhuǎn)減振器：有；2）離合器操縱機構(gòu)：機械式。三、摩擦式離合器基本參數(shù)選擇1. 離合器傳扭能力計算離合器傳扭能力取決于摩擦力矩的大小，即摩擦面的壓緊力、摩擦力的作用半徑、摩擦副材料以及摩擦片工作面數(shù)決定，理論公式為：Tc m

3、axf Rc Zc(1)式中：Tcmax為離合器最大摩擦力矩;P為作用離合器面上的總壓緊力；f為摩擦因數(shù)；Rc為平均摩擦半徑，它由摩擦片外徑D33和內(nèi)徑d決定，即 & 3詈晉 或RC 4 d d （d/D0.6時）；ZC為摩擦工作面數(shù)。為保證可靠傳遞發(fā)動機扭矩，離合器傳遞發(fā)動機最大扭矩Temax與所需最大摩擦力矩的關(guān)系如下:式中：為離合器后備系數(shù)，一般為了保證離合器有足夠的使用壽命，式（1）中P應(yīng)有足夠大的摩擦面積來承受，即單位面(3)積上的壓力P0不能太大。PPo A式中：A為摩擦片單面摩擦面積。綜上，得離合器基本公式：Tt P D31.dic maxemax 120q 3在設(shè)計時，式（4）

4、作為校核用。2. 摩擦片外徑D和其它尺寸確定1）摩擦片外徑D摩擦片外徑D是離合器的基本尺寸，可以按以下經(jīng)驗公式初選:Kd JTemax式中：kD為直徑系數(shù)，一般，轎車：kD=14.5 ;輕、中型貨車：單片kD=1618.5，雙片kD =13.515 ;重型汽車: kD=22.524。離合器尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB5764-2011汽車用離合器面片（教材中表4-1）;另外,所選外徑D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過65m/s，以免摩擦片飛離。2）摩擦片內(nèi)徑d內(nèi)徑d C D，式中：C為內(nèi)外徑比值。按設(shè)計經(jīng)驗，推薦 C =0.530.7 ; 一般,發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，取值越大。具體值查離合器摩擦3片尺寸系

5、列。3）摩擦片厚度中國規(guī)定了三種：3.2、3.5和4mm。3. 離合器后備系數(shù)確定初選外徑同時，還應(yīng)初選離合器后備系數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。值選取要合適，不能太大或太小。通常,各類汽車的取值范圍如下：轎車、微型和輕型汽車：=1.21.75 ;中、重型貨車:=1.52.25 ;越野車和牽引車:=1.84.0。離合器后備系數(shù)精確值要待離合器設(shè)計完畢后才能確定。4. 單位壓力P0確定摩擦面上的單位壓力 Po值和離合器本身的工作條件、摩擦片直徑大小、后備系數(shù)以及摩擦片材質(zhì)及其質(zhì)量等因素有關(guān)。單位壓力Po選取有一具體建議：對于小轎車：當(dāng)摩擦片外徑D=230mm， F0=O.25M

6、Pa當(dāng)摩擦片外徑D大于230mm， R 1., MPa對于載重汽車：當(dāng)摩擦片外徑D=230mm， P0=0.2MPa當(dāng)摩擦片外徑 D=380408mm， P0=0.14MPa對于市內(nèi)公交車：一般單片離合器：F0 =0.13MPa大的多片離合器：P）=0.10MPa當(dāng)摩擦片選用不同材料時，可按指導(dǎo)書中表3-3選取。根據(jù)發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 Temax，用式（4）校核摩擦片單位壓力是否在允許范圍內(nèi)。四、離合器主要零部件結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計計算1、從動盤 設(shè)計從動盤時應(yīng)注意滿足以下三個方面的要求：（1）為較少換擋齒輪間沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能??；（2）為保證汽車起步平穩(wěn)，從動盤在軸向應(yīng)有彈性；（3）為避

7、免扭轉(zhuǎn)共振和緩和沖擊載荷，從動盤上應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器。1）從動片（1）結(jié)構(gòu)形式：常有三種典型形式：a）整體式彈性從動片；b）分開式彈性從動片；c）組合式彈性從動片。（2 ）材料選擇從動片材料與所用的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，不帶波形彈簧片的從動片（即整體式）一般用高碳鋼或彈簧片沖壓而成，經(jīng)熱處理后達到硬度要求。采用波形片（即分開式或組合式）時，從動片用低碳鋼，波形片用彈簧鋼。（3 ）從動片基本尺寸從動片直徑對照摩擦片尺寸確定，為了減少從動盤轉(zhuǎn)動慣量，從動片一般較薄，通常為1.32mm厚鋼板沖壓而成，從動片的外沿部分（即波形彈簧片）厚度在0.65-1.0之間。2）從動轂花鍵轂裝在變速器第一軸前端， 是離合器承

8、受載荷最大的零件。 目前，常采用齒側(cè)定心的矩 形花鍵，花鍵之間是動配合?；ㄦI轂一般采用鍛鋼（45、40Cr等），表面和心部硬度為2632HRC?；ㄦI轂軸向長度不宜過小，一般取1.01.4倍花鍵軸直徑。（1）從動盤轂設(shè)計參照教材表4-2從動盤轂花鍵尺寸系列。（2 ）花鍵設(shè)計參照相應(yīng)的機械設(shè)計手冊。（3）花鍵強度校核花鍵破壞的主要形式是表面受力過大而破壞，因此應(yīng)進行花鍵的擠壓應(yīng)力校核，應(yīng)力過大可增加花鍵轂的軸向長度。擠壓應(yīng)力：壓 nPl MPa式中：P為花鍵側(cè)面壓力（N）；TP（Dem；x）z，其中d、D分別為花鍵的內(nèi)外徑（m），Z為從動盤轂數(shù)；n為花鍵的齒數(shù)；l為花鍵有效長度（m） ； h為花鍵

9、的工作高度（m）, h 侶。應(yīng)力校核：壓 壓許=20MPa。3）摩擦片石棉摩擦片的摩擦系數(shù)大約為0.3左右（即在0.250.50之間）；粉末冶金摩擦片和金屬陶瓷摩擦片的摩擦系數(shù)在 0.5左右。摩擦片和從動盤之間有兩種連接方法：（1）鉚接法；（2）粘結(jié)法。2. 壓盤設(shè)計 壓盤設(shè)計包括傳力方式選擇及其幾何尺寸的確定兩個方面。1）壓盤傳力方式選擇壓盤常有以下幾種傳力方式：（a）凸臺式連接方式；（b）鍵式連接方式；（c）銷式連接方式；（d）傳動片式傳動方式。壓盤的結(jié)構(gòu)除與傳力方式有關(guān)外，還與壓緊方式和分離方式有關(guān)。2）壓盤幾何尺寸確定前面已經(jīng)分析了確定摩擦片內(nèi)外徑方法，與摩擦片相結(jié)合的壓盤的內(nèi)外徑也就

10、基本確定了下來。因此，壓盤的幾何尺寸歸結(jié)為確定它的厚度。壓盤厚度確定主要依據(jù)以下兩點：（1）壓盤應(yīng)具有足夠的質(zhì)量，以吸收結(jié)合時摩擦產(chǎn)生的熱量；（2）壓盤應(yīng)具有足夠大的強度，以保證受熱時不變形。壓盤厚度一般不小于 15mm。設(shè)計壓盤時，在初步確定壓盤厚度后，應(yīng)校核離合器結(jié)合一次時的溫升（每次結(jié)合大約3秒左右），它不應(yīng)超過810度，若溫升過高，可適當(dāng)增加壓盤厚度。校核公式為:L0427 c G壓6式中：0為升溫（C）；L為滑磨功（Kg.m ）, L 筆=；丄 其中，Jm為離合器主動部分的轉(zhuǎn)動慣量；Jb為整個Jmn為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速;汽車的慣性質(zhì)量轉(zhuǎn)化到離合器從動部分上的當(dāng)量轉(zhuǎn)動慣量;G r 2而Jb其中，Ga為汽車總重（kg） ； rR為驅(qū)動輪的滾動半徑（m） ； i為主傳lo ig動比；ig為變速器傳動比；為分配壓盤上的滑磨功所占的百分比；單片離合器壓盤：=0.5雙片離合器壓盤：=0.25，雙片離合器中間壓盤： =0.5； c為壓盤的比熱，c=0.115千卡/kg. C （鑄鐵壓盤）；G壓為壓盤重量（kg）3）壓盤及傳動片的材料壓盤通常采用鑄鐵，即 HT200 HT250、HT300,