汽車設(shè)計(jì)之離合器復(fù)習(xí)題

1、第二章 離合器設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目的和要求1、掌握離合器結(jié)構(gòu)，工作原理及功用；2、熟練掌握膜片彈簧離合器,周置圓柱螺旋彈簧的優(yōu)缺點(diǎn)；單片離合器與多片離合器的優(yōu)缺點(diǎn);3、熟練掌握離合器主要參數(shù)的概念和計(jì)算（離合器后備系數(shù)、傳遞的最大靜轉(zhuǎn)矩、等效半徑等）；4、熟練掌握離合器后備系數(shù)、單位壓力、從動(dòng)盤的內(nèi)外徑的選擇原則，以及后備系數(shù)范圍；5、掌握離合器扭轉(zhuǎn)減振器的作用，以及雙質(zhì)量飛輪的特點(diǎn)及應(yīng)用；6、掌握膜片彈簧離合器的膜片彈簧幾何參數(shù)對(duì)彈性特性的影響特性；7、掌握膜片彈簧的工作特性（工作點(diǎn)，磨損極限點(diǎn)，分離點(diǎn)的特點(diǎn)）。二、課程內(nèi)容和考核方法1、離合器結(jié)構(gòu)及功用（多選題，簡答題）2、離合器工作原理（判斷說

2、明或判斷改錯(cuò)）3、離合器參數(shù)選擇原則（術(shù)語，選擇，簡答，計(jì)算，綜合應(yīng)用）4、膜片彈簧與周置彈簧離合器優(yōu)缺點(diǎn)比較（簡答、選擇、填空）5、單片離合器與多片離合器特點(diǎn)比較（選擇、判斷說明或改錯(cuò)、簡答、填空）6、扭轉(zhuǎn)減振器的作用與雙質(zhì)量飛輪的作用，以及應(yīng)用（填空、選擇）三、章節(jié)練習(xí)題1、汽車離合器由哪幾部分組成？應(yīng)滿足的功用是什么？2、試比較膜片彈簧離合器與周置彈簧離合器的優(yōu)缺點(diǎn)？3、膜片彈簧的工作點(diǎn)最佳位置特點(diǎn)？4、根據(jù)離合器工作原理，推算離合器傳遞的最大靜轉(zhuǎn)矩，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩計(jì)算其后備系數(shù)？5、膜片彈簧的彈性特性有何特點(diǎn)？影響彈性特性的主要因素是什么？工作點(diǎn)的最佳位置如何確定？6、選擇離合器

3、后備系數(shù)應(yīng)考慮的因素？7、從動(dòng)盤的內(nèi)外徑如何確定，其原則是什么？8、扭轉(zhuǎn)減振器的作用和功能是什么？9、雙質(zhì)量飛輪的優(yōu)點(diǎn)是什么？在什么車上應(yīng)用？四、歷年試題（1）單選題1周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，因此應(yīng)用較為廣泛，【 】不是周置彈簧離合器的缺點(diǎn)。 【 D 】A壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火B(yǎng)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速很高時(shí)，周置彈簧向外彎曲，使彈簧壓緊力下降C彈簧靠到它的定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損D壓盤通風(fēng)散熱不良，因而容易燒壞摩擦片 20082.下列【 】不是周置彈簧離合器的缺點(diǎn)。 【 A 】A壓盤通風(fēng)散熱不良，因而容易燒壞摩擦片B當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速很

4、高時(shí)，周置彈簧向外彎曲，使彈簧壓緊力下降C彈簧靠到它的定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損D壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火 20103.汽車離合器大多是盤形摩擦離合器，按其從動(dòng)盤的數(shù)目可分為單片、雙片和多片離合器，多片離合器不具備的優(yōu)點(diǎn)的是【 】。 【 A 】A離合器從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小 B接合平順柔和C摩擦表面溫度較低 D磨損較小、使用壽命長 20084. 下列【 】不是膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)。 【 D 】 A膜片彈簧具有非線性特性 B膜片彈簧具有分離杠桿的作用 C膜片彈簧壓緊力均勻 D膜片彈簧制造成本低 20105. 在下列形式的離合器中，彈簧壓緊力在摩擦片允許的磨損范圍內(nèi)基本保持不變的是【D】

5、。 A周置彈簧離合器 B斜置彈簧離合器 C中央彈簧離合器 D膜片彈簧離合器 2012【注釋】15題考核膜片彈簧離合器與周置彈簧離合器，單片、雙片與多片離合器的特點(diǎn)?？己朔绞揭话闶菍?yōu)缺點(diǎn)混合或者將不同種類離合器優(yōu)缺點(diǎn)混淆。6. 離合片單位壓力對(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，充分考慮發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率等因素，【 】不是應(yīng)該考慮的因素。 【 B 】A離合器使用頻繁程度 B發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩C摩擦片材料及其質(zhì)量D離合器后備系數(shù) 20087. 確定離合器后備系數(shù)的原則，下列說法正確的是【 A 】： A為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，后備系數(shù)不宜過??； B為減小離合器尺寸，后備系數(shù)

6、不宜過小 C發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)時(shí)，后備系數(shù)應(yīng)小些 D膜片彈簧離合器后備系數(shù)應(yīng)比螺旋彈簧離合器大些。 20138. 確定離合器后備系數(shù)的原則，下列說法正確的是【 C 】A發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)時(shí)，后備系數(shù)應(yīng)小些 B為減小離合器尺寸，后備系數(shù)不宜過小C為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，后備系數(shù)不宜過小D膜片彈簧離合器后備系數(shù)應(yīng)比螺旋彈簧離合器大些 2014，20159. 后備系數(shù)是離合器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，對(duì)于乘用車及最大總質(zhì)量小于6t的商用車，后備系數(shù)選取范圍為【 C 】A0.90 - 1.00 B1.10 - 1.25C1.20 - 1.75 D1.80 - 4.00 2014,201510. 膜片彈簧的彈性特性與有

7、關(guān)（為自由狀態(tài)膜片彈簧內(nèi)截錐面高度，為膜片彈簧鋼板厚度），適合汽車離合器要求的是滿足【 C 】： A. < B. =或2 C. <<2 D. >2 201311在同樣摩擦片外徑時(shí)，選用較小的內(nèi)徑雖可增大摩擦面積，提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，但因?yàn)椤?】等原因，使其應(yīng)滿足：。 【 D 】A摩擦面上的壓力分布不均勻 B內(nèi)外緣圓周的相對(duì)滑磨速度差別太大C不利于散熱 DABC 200812. 離合器摩擦片外徑相同時(shí)，選用較小內(nèi)徑的目的是【 D 】：A改善摩擦面上的壓力分布不均勻性 B減小內(nèi)外緣圓周的相對(duì)滑磨速度 C便于安裝扭轉(zhuǎn)減振器 D增大摩擦面積，提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力 2013，201

8、4,2015【注釋】612題考核離合器參數(shù)（離合器后備系數(shù)，離合器單位平均壓力，從動(dòng)盤的內(nèi)外徑，膜片彈簧的幾何參數(shù)等）的選擇設(shè)計(jì)要求與計(jì)算。13. 下列描述中，不屬于雙質(zhì)量飛輪減振器的優(yōu)點(diǎn)的是【 C 】。 A可降低發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率 B可加大減振彈簧的位置半徑，降低彈簧剛度 C可提高離合器結(jié)合的平順性 D可減小從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 201214. 雙質(zhì)量飛輪減振器可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)變速器振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，避免怠速共振，主要適用于轉(zhuǎn)矩變化大的車型是【 D 】： A前置前驅(qū)汽油汽車 B前置前驅(qū)柴油汽車 C前置后驅(qū)汽油汽車 D前置后驅(qū)柴油汽車 201315. 在離合器中裝扭轉(zhuǎn)減振器的主要目的是【

9、 B 】A降低傳動(dòng)系峰值載荷B降低傳動(dòng)系固有頻率C消除傳動(dòng)系振動(dòng)D消除傳動(dòng)系噪音 2014,2015【注釋】1315題考核離合器扭轉(zhuǎn)減振器的作用，以及雙質(zhì)量飛輪結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。（2）多選題1. 膜片彈簧離合器與其他形式離合器相比，膜片彈簧的主要優(yōu)點(diǎn)有【ABCD】：A理想的非線性彈性特性 B零件數(shù)目少，質(zhì)量??；C 壓緊力變化很小，壓力分布均勻 D彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好E 制造工藝簡單，成本低 20132. 膜片彈簧離合器與其他形式離合器相比，膜片彈簧的主要優(yōu)點(diǎn)有【ABCE】A理想的非線性彈性特性 B零件數(shù)目少，質(zhì)量小C摩擦片接觸良好，壓力分布均勻 D制造工藝簡單，成本低 E彈簧中心與離

10、合器中心線重合，平衡性好 2014,20153. 周置彈簧離合器的壓緊彈簧均采用圓柱螺旋彈簧，周置彈簧離合器的缺點(diǎn)主要有【BCD】：A壓盤通風(fēng)散熱不良，因而容易燒壞摩擦片B壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火C當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速很高時(shí)，周置彈簧向外彎曲，使彈簧壓緊力下降D彈簧靠到它的定位面上，造成接觸部位嚴(yán)重磨損E結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大 2013【注釋】多選題13題考核膜片彈簧離合器與周置彈簧離合器優(yōu)缺點(diǎn)，將兩種離合器優(yōu)缺點(diǎn)混合構(gòu)成題目選項(xiàng)。4. 摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置，其主要組成部分包括【A BCD 】A主動(dòng)部分 B從動(dòng)部分 C壓緊機(jī)構(gòu) D操縱機(jī)構(gòu) E潤

11、滑系統(tǒng) 2014,2015【注釋】該題考核摩擦離合器結(jié)構(gòu)，從離合器工作原理角度考慮離合器主要組成部分。（3）填空題1. 為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮選擇離合器后備系數(shù)，離合器后備系數(shù)的定義：離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比。 20082. 汽車離合器摩擦片的內(nèi)外徑選擇時(shí)，需確?？績?nèi)外徑之比處于0.530.70之間，若內(nèi)外徑相差太大會(huì)導(dǎo)致滑磨速度相差太大、摩擦片磨損不均勻。 20103. 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，周置彈簧離合器的彈簧由于離心力作用向外彎曲 ，使壓緊力顯著下降，離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩的能力也隨之降低。 20104. 某汽車離合器摩

12、擦片外徑為380mm、內(nèi)徑為206mm，彈簧壓緊力為9000N，采用雙片結(jié)構(gòu)，若摩擦因子為0.25，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為658Nm。離合器能夠傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為 1375 Nm，離合器的后備系數(shù)為 2.06 。 2012【注釋】14題考核離合器參數(shù)（離合器后備系數(shù)，離合器單位平均壓力，從動(dòng)盤的內(nèi)外徑，膜片彈簧的幾何參數(shù)等）的定義、選擇設(shè)計(jì)要求與計(jì)算。5. 離合器扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件(減振彈簧或橡膠)和阻尼元件(阻尼片)等組成。彈性元件的主要作用是降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動(dòng)能量。 2008，2010【注釋】第5題考核離合器扭轉(zhuǎn)減振器的組成與作用。（4）判斷題【說明

13、】這類題型有判斷正誤題，判斷說明題和判斷改錯(cuò)題。答題時(shí)一定要看清題目要求，如是判斷說明題，不管題目對(duì)與錯(cuò)，在判斷后都要進(jìn)行說明，即說明對(duì)或錯(cuò)的理由。如是判斷改錯(cuò)題，則判斷后僅對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行改進(jìn)，不必說明理由。1. 由于斜置彈簧離合器的軸線與彈簧的軸線成一夾角，摩擦片磨損后作用在壓盤上的壓緊力幾乎保持不變，工作性能穩(wěn)定?！尽?20122. 由于現(xiàn)代乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，離心力導(dǎo)致周置彈簧離合器的壓緊彈簧歪斜甚至嚴(yán)重彎曲，出現(xiàn)彈簧壓緊力下降，因此在現(xiàn)代乘用車上不適于采用周置彈簧離合器?！尽?2012【注釋】12題考核不同結(jié)構(gòu)離合器的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用。3. 如果離合器從動(dòng)盤壓緊彈簧的彈力變?nèi)?，離合器容易

14、打滑?！?】 2014,2015【注釋】第3題考核離合器的工作原理，即通過壓緊彈簧的壓力產(chǎn)生摩擦力矩。（5）術(shù)語解釋題無單獨(dú)考核術(shù)語，在簡答題和綜合應(yīng)用題中考核了離合器后備系數(shù)。（6）簡答題1. 汽車離合器一般應(yīng)滿足哪些基本要求？ 2013答：）在任何行駛條件下，能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩）接合時(shí)平順柔和，保證汽車起步時(shí)沒有抖動(dòng)和沖擊）分離迅速徹底）從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，減輕換擋時(shí)變速器齒輪件的沖擊）良好的吸收熱能和通風(fēng)散熱效果，保證離合器的使用壽命）避免傳動(dòng)系產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，具有吸收振動(dòng)，緩和沖擊的能力）操作輕便，準(zhǔn)確）作用在從動(dòng)盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在使用過程中的變化要盡可能小，保證

15、穩(wěn)定的工作性能）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動(dòng)平衡）結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝維修調(diào)整方便等。2. 離合器的四大組成部分及離合器的主要功用？ 2014答：離合器主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操綜機(jī)構(gòu)等四部分。 離合器的主要功用是： 1）切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步。 2）在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換檔齒輪間的沖擊。 3）在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系個(gè)零部件因過載而損壞。 4）有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪音?！咀⑨尅?2題考核汽車離合器的基本要求，離合器結(jié)

16、構(gòu)組成及其功用。3. 膜片彈簧離合器與周置圓柱螺旋彈簧離合器相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 2010答：膜片彈簧離合器中的膜片彈簧是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指組成，它具有如下一系列優(yōu)點(diǎn)：1）膜片彈簧具有較理想的非線性特性，彈簧壓力在摩擦片允許磨損范圍內(nèi)基本不變，因而離合器工作中能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變；對(duì)于圓柱螺旋彈簧，其壓力大大下降。離合器分離時(shí)，彈簧壓力有所下降，從而降低了踏板力；對(duì)于圓柱螺旋彈簧，壓力則大大增加。2）膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量小。3）高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降

17、。4）由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命。5）易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長。6）平衡性好。7）有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本?！咀⑨尅康?題主要考核比較膜片彈簧離合器與周置彈簧離合器的優(yōu)缺點(diǎn)。4. 汽車離合器中使用的膜片彈簧，在自由狀態(tài)下的內(nèi)錐高H與彈簧鋼板厚度h的比值對(duì)彈簧的彈性特性影響較大，如下圖所示，請(qǐng)說明哪一種滿足汽車離合器的要求？根據(jù)你選擇的曲線確定膜片彈簧的工作點(diǎn)？（請(qǐng)畫出簡圖） 2008答：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Hh比值在，一般為162。新離合器在接合狀態(tài)時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)B一般取在凸點(diǎn)M

18、和拐點(diǎn)H之間，且靠近或在H點(diǎn)處，一般，以保證摩擦片在最大磨損限度范圍內(nèi)壓緊力變化不大，即當(dāng)摩擦片磨損到極限位置時(shí)，膜片彈簧的工作點(diǎn)到A點(diǎn)，這時(shí)壓緊力基本保持不變。當(dāng)分離時(shí)，膜片彈簧工作點(diǎn)從B變到C，為最大限度地減小踏板力，C點(diǎn)應(yīng)盡量靠近N點(diǎn)。5. 什么是離合器的后備系數(shù)？寫出其表達(dá)式，并闡明離合器的后備系數(shù)的選擇原則。2008答：為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)靜摩擦力矩應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，離合器的后備系數(shù)定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須大于1。為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大，不宜選取太?。粸槭闺x合器尺寸不致過大，減

19、少傳動(dòng)系過載，保證操縱輕便，又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車時(shí)，為提高起步能力、減少離合器滑磨，應(yīng)選取大些；貨車總質(zhì)量越大，產(chǎn)也應(yīng)選得越大；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的值應(yīng)大于單片離合器。6. 汽車離合器后備系數(shù)選擇時(shí)應(yīng)該注意哪些問題？選擇的原則是什么？ 2012答：后備系數(shù)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)考慮摩擦片磨損后離合器仍能可靠地傳

20、遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，防止離合器滑磨時(shí)間過長，防止傳動(dòng)系過載以及操縱輕便等因素。為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨時(shí)間過長，不宜選得太小。為使離合器尺寸不致過大，減少傳動(dòng)系過載，保證操縱輕便，又不宜選得太大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，可選得小些；當(dāng)使用條件惡劣、需要拖帶掛車時(shí)，為提高起步能力，減少離合器滑磨，應(yīng)選得大些。汽車總質(zhì)量越大，也應(yīng)選得越大。采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的值應(yīng)比汽油機(jī)大些。發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，可選得越小。膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取值可比螺旋彈簧離合器小些。雙片離合器的值應(yīng)大于單片離合器。7. 設(shè)計(jì)汽車

21、離合器時(shí)，選擇摩擦片的單位壓力應(yīng)該注意哪些問題？選擇的原則是什么？ 2012答：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。對(duì)于離合器使用頻繁、發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較小、裝載質(zhì)量大或經(jīng)常在壞路面上行駛的汽車，應(yīng)取小些；當(dāng)摩擦片外徑較大時(shí)，為了降低摩擦片外緣處的熱負(fù)荷，應(yīng)取小些；后備系數(shù)較大時(shí)，可適當(dāng)增大?！咀⑨尅侩x合器參數(shù)（離合器后備系數(shù)，離合器單位平均壓力，從動(dòng)盤的內(nèi)外徑，膜片彈簧的幾何參數(shù)等）的定義、選擇設(shè)計(jì)要求與計(jì)算。（7）綜合分析題1. 某汽車采用單片離合器，摩擦面間的摩擦

22、系數(shù)為，摩擦片的內(nèi)外半徑分別為和，離合器壓盤施加在摩擦片上的壓力為。解答下列問題： 1）計(jì)算離合器的靜摩擦力矩。 2）為了保證離合器在任何工況下都能可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)離合器時(shí)如何考慮發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩與離合器的靜摩擦力矩之間的關(guān)系？ 2010解：（1）摩擦離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。離合器的靜摩擦力短根據(jù)摩擦定律可表示為（1）式中，Tc為靜摩擦力矩；f為摩擦面間的靜摩擦因數(shù)；F為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力；Rc為摩擦片的平均摩擦半徑；Z為摩擦面數(shù)是從動(dòng)盤數(shù)的兩倍。如圖所示，設(shè)為摩擦面承受的單位壓力，且壓力分布均勻，則單元摩擦面積上產(chǎn)生的單元摩擦力矩為 (2)整個(gè)摩

23、擦面上產(chǎn)生的摩擦力矩為 (3)式中，為摩擦片外半徑；為摩擦片內(nèi)半徑。摩擦面承受的單位壓力為 (4)式中，為摩擦片外徑(mm)，；為摩擦片內(nèi)徑，。對(duì)于具有個(gè)摩擦面的離合器，其摩擦力矩為 (5)將式(4)代入式(5)得 (6)對(duì)比式(2)和式(6)，可以得到摩擦片平均摩擦半徑為 (7)當(dāng)時(shí)，可由下式相當(dāng)準(zhǔn)確地計(jì)算 (8)將式(4)與式(8)代入式(1)得 (9)式中，為摩擦片內(nèi)、外徑之比，。（2）為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，即 (10)式中，為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；為離合器的后備系數(shù)，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比，必須

24、大于1。2. 某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為350Nm，如圖所示為離合器摩擦片，該離合器為普通有機(jī)摩擦材料做摩擦片的單片離合器。已知離合器參數(shù)為從動(dòng)片外徑 D=350mm，從動(dòng)片內(nèi)徑 d =195mm，摩擦系數(shù)f=0.25，摩擦面單位壓力p=0.16N/mm2，假設(shè)工作壓力均勻。按下列要求解答問題：（1）計(jì)算該車離合器可以傳遞的最大摩擦力矩；（2）解釋離合器后備系數(shù)概念并計(jì)算該離合器的后備系數(shù)；（3）計(jì)算摩擦片的平均摩擦半徑。 2013 答：(1)摩擦離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。離合器的靜摩擦力矩根據(jù)摩擦定律可表示為 (a)式中，為靜摩擦力矩；為摩擦面間的靜摩擦因數(shù)，計(jì)算時(shí)一般取

25、0.250.30，這里取0.25；為壓盤施加在摩擦面上的工作壓力；為摩擦片的平均摩擦半徑；為摩擦面數(shù)，是從動(dòng)盤數(shù)的兩倍,這里取2。(2)假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有 (b)式中，為摩擦面單位壓力，為一個(gè)摩擦面的面積；為摩擦片外徑；為摩擦片內(nèi)徑。（3）摩擦片的平均摩擦半徑計(jì)算：根據(jù)壓力均勻的假設(shè)，如圖所示，摩擦片上微元產(chǎn)生的單元摩擦力矩為而，所以，整個(gè)摩擦面上產(chǎn)生的摩擦力矩為單片離合器產(chǎn)生的摩擦力矩為 (c)由（a）式和（c）式，有 （d）將（b）式代入（d）式，可得 （e）當(dāng)dD0.6時(shí)，可相當(dāng)準(zhǔn)確地由下式計(jì)算（4）根據(jù)（c）式和（e）式，將數(shù)據(jù)代入即刻計(jì)算出該離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩

26、為742.29Nm。平均摩擦半徑為139.92mm。（5）離合器的后備系數(shù)是指離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩之比。該離合器的后備系數(shù)為：即該離合器的后備系數(shù)為2.123. 后備系數(shù)是離合器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，請(qǐng)分析回答下列問題： （1）何為離合器后備系數(shù)？ （2）后備系數(shù)取值不宜太小的主要原因是？ （3）若某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax =5 x 102 N.m，雙盤干式離合器由9個(gè)周置圓柱螺旋彈簧產(chǎn)生總壓緊力 F= 6x103 N，摩擦片外徑D=320mm，內(nèi)徑d=180mm，摩擦系數(shù)f=0.3 (取平均摩擦半徑Rc=(D +d)/4)，計(jì)算后備系數(shù)。 2014答：1）離合器后

27、備系數(shù)指離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩之比；2） a. 為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器磨滑時(shí)間過長，不宜過??；b. 當(dāng)使用條件惡劣、需要拖帶掛車時(shí)，為提高起步能力，減少離合器磨滑，應(yīng)選得大些；c. 采用柴油機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)矩較不穩(wěn)定，選取的應(yīng)比汽油機(jī)大些。3）Rc=(D+d)/4=(0.32+0.18)/4=0.125(m)Tc=fFRcZ=0.3 x6000x0.125x4=900(N.m) = Tc/Temax=900/500=1.8 即該離合器的后備系數(shù)為1.84. 某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Temax =300N.m，如圖所示為離合器摩擦片，該離合器為單片離合器。已知摩擦片外徑D=300mm，內(nèi)徑d=180mm，摩擦系數(shù)f=0.25，假設(shè)