離合器設(shè)計(jì)介紹

離合器簡介

introductionofclutch交流QQ:343321822目錄

content一、離合器使用條件和設(shè)計(jì)要求二、離合器類型三、離合器使用條件和整體設(shè)計(jì)四、膜片彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算五、扭轉(zhuǎn)減振器特性解析六、扭轉(zhuǎn)減振器基本參數(shù)選擇七、離合器的優(yōu)化方法使用條件發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速5000~7000rpm；市內(nèi)停車起步80~100次/100km；公共汽車400~500次/100km，加上換檔達(dá)到800~1000次/100km；要求摩擦片壽命4~5萬公里。離合器使用條件和設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求?可靠、穩(wěn)定?接合平順,分離迅速(起步、換檔)?從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?。ū阌趽Q檔）?吸熱、散熱（起步滑磨時(shí)間大約t=1.5~2s,溫度升高8~10°3）?減振、吸振（來自發(fā)動(dòng)機(jī)、路面的振動(dòng)）?輕便(踏板力：轎車80~150N,行程：80~150mm,貨車150~200N行程<180mm;）?簡單、緊湊?工藝性好、便于維修和調(diào)節(jié)離合器類型壓緊彈簧膜片彈簧離合器；螺旋彈簧離合器螺旋彈簧布置方式周布螺旋彈簧離合;中央彈簧離合器從動(dòng)盤數(shù)目單盤式離合器；雙盤式離合器；多盤式離合器工作條件干式、濕式壓緊方式彈簧、杠桿、液壓壓盤驅(qū)動(dòng)方式凸臺、銷式、鍵式、鋼帶后備系數(shù)β：反映離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度．為可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，β不可過小，為使離合器結(jié)構(gòu)尺寸不致過大，防止傳動(dòng)系過載，β不可過大．:離合器整體設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)后備系數(shù)β摩擦片內(nèi)徑d、外徑D單位壓力P0這些參數(shù)決定了離合器的結(jié)構(gòu)尺寸和基本性能后備系數(shù)β推薦值轎車與輕型貨車中型與中型貨車帶拖掛重型貨車與牽引車1.1~1.751.5~2.251.8~4.0使用在路況較惡劣的汽車后備系數(shù)選擇相對大些Tc：——離合器能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（N·m）Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N·m）f——摩擦副的摩擦系數(shù)【由摩擦材料決定】【國內(nèi)材料取0.25，】Z——摩擦片工作面【單片為2，雙片4】Rc——摩擦片平均摩擦半徑【(摩擦片大徑+小徑）/4】F——離合器工作壓緊力（N)【由膜片彈簧參數(shù)決定】因此：后備系數(shù)β取決于離臺器工作壓緊力和離合器主要尺寸參數(shù)．后備系數(shù)β的數(shù)學(xué)表達(dá)式：摩擦片大徑、小徑的確定：KD——直徑系數(shù)，轎車取14.6大徑經(jīng)驗(yàn)公式小徑選擇參考國標(biāo)GB5764—86《汽車用離合器面片》注大徑不變，內(nèi)徑減小可增大摩擦面積，提高工作壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力；但卻會使摩擦面上的壓力分布不均，使外緣圓周的相對滑磨速度差距大造成滑磨不均而不利于離合器散熱和扭轉(zhuǎn)減振器的布置。離合器的整體校核計(jì)算△t<10°50~60J/cm20.15~0.30MPa許應(yīng)值單位壓力p(MP)單位滑磨功起步溫升校核內(nèi)容公式離合器校核項(xiàng)次W——汽車起步時(shí)的總功(J)ne——起步時(shí)的轉(zhuǎn)速，計(jì)算時(shí)可取2000rpmma——汽車總質(zhì)量（kg）rr——汽車輪胎滾動(dòng)半徑（mm）i0——主減速器減速比ig——起步選用變速器傳動(dòng)比，一般校核二檔（1）H/h的確定（3）膜片彈簧起始圓錐底角α（5）分離指的數(shù)目n和切槽寬δ1、δ2及半徑re（4）膜片彈簧小端半徑rf及分離軸承作用半徑rp（6）支承圈平均半徑l和膜片彈簧與壓盤的接觸半徑L膜片彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算（2）R及R/r的確定膜片彈簧的彈性特性曲線1、載荷F增加，變形λ不斷增加2、彈簧的特性曲線在中間有一段很平直，變形增加時(shí)，載荷幾乎維持不變；3、彈簧的特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域，即當(dāng)變形增加，載荷反而減小。具有這種特性的膜片彈簧很適用于作為離合器的壓緊彈簧。4、具有更大的負(fù)剛度區(qū)域5、具有載荷為負(fù)值的區(qū)域Note：一般汽車離合器膜片彈簧的H/h值在1.5～2范圍內(nèi)選??；常用的膜片彈簧板厚為2～4mm。H/h不同的膜片彈簧的彈性特性曲線解析R/r越小，應(yīng)力越高，彈簧越硬，彈性曲線受直徑誤差影響越大。汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求，R/r常在1.2～1.3的范圍內(nèi)取值。（2）R及R/r的確定（3）膜片彈簧起始圓錐底角α計(jì)算公式汽車膜片彈簧一般起始底角α在10°～14°之間（5）分離指的數(shù)目n和切槽寬δ1、δ2及半徑re（4）膜片彈簧小端半徑rf及分離軸承作用半徑rp膜片彈簧小端半徑rf值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑n取為18，δ1=3.2～3.5mm，δ2=9～10mm，re的取值應(yīng)滿足（r-re）>δ2

（6）支承圈平均半徑l和膜片彈簧與壓盤的接觸半徑Ll應(yīng)略大于且盡量接近r，L應(yīng)略小于R且盡量接近R繪制膜片彈簧的特性曲線根據(jù)工作壓力F1和膜片彈簧在壓盤接觸點(diǎn)處的軸向變形λ1關(guān)系式，

E——彈簧材料的彈性模量λ1——壓盤的軸向彈性μ——泊松比從動(dòng)盤設(shè)計(jì)離合器從動(dòng)片的內(nèi)外徑確定前面已經(jīng)講到，本節(jié)主要介紹從動(dòng)盤的減振器設(shè)計(jì)從動(dòng)盤分為帶扭轉(zhuǎn)減振器和不帶扭轉(zhuǎn)減振器兩種，不帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤需要配備雙質(zhì)量飛輪，即將減振器前移到飛輪端。為何需要減振器？緣由：汽車傳動(dòng)系可以看作是一個(gè)由許多集中質(zhì)量與彈性軸所組成的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)，因此系統(tǒng)有一系列的固有頻率。特別是在行使過程產(chǎn)生的不確定性激振頻率與傳動(dòng)系扭振頻率吻合時(shí)將產(chǎn)生共振。目的：裝扭轉(zhuǎn)減振器主要是消除汽車傳動(dòng)系的主要低頻扭振和降低變速器及主減速器的齒輪噪聲。Note:扭振減振器能將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的共振頻率移至常用轉(zhuǎn)速外，但是不能完全克服發(fā)動(dòng)機(jī)在低速或怠速狀態(tài)下與傳動(dòng)系產(chǎn)生的共振。扭轉(zhuǎn)減振器特性解析第一級——角剛度最?。ㄖ挥凶钴浀臏p振彈簧起作用），于是式傳動(dòng)系的固有平率最低（低于怠速轉(zhuǎn)速的激振頻率），用于怠速工況，消除空擋時(shí)變速器齒輪沖擊噪聲。第二級——角剛度中等（第2組減振彈簧也起作用），使傳動(dòng)系固有頻率中等（應(yīng)低于發(fā)動(dòng)機(jī)常用工作轉(zhuǎn)速的激振頻率），用于驅(qū)動(dòng)工況（常用工況）。第三級——角剛度最大（三組減振彈簧都起作用），用于載荷急劇變化階段（猛抬離合器踏板起步，為松開離合器緊急制動(dòng)等）以緩和傳動(dòng)系的很大瞬時(shí)動(dòng)載荷。級數(shù)的選擇：如果兩級能夠滿足降振和傳遞最大扭矩時(shí)，不需要增加級數(shù)，反之亦然。扭轉(zhuǎn)減振器基本參數(shù)選擇1、減振器的極限轉(zhuǎn)矩Tt【決定傳矩能力】通常取發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩Temax的1.5~2倍2、減振器的扭轉(zhuǎn)剛度Kt矛盾：確保傳矩Kt要大；減振好Kt要小受限：減振彈簧的布置空間有限初選經(jīng)驗(yàn)公式：Kt<13Tc3、減振器的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩Tf【迅速吸收減振彈簧的振動(dòng)】經(jīng)驗(yàn)公式：Tf=(0.06~0.17)Temax4、減振器的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tp【即彈簧的初始壓縮量】經(jīng)驗(yàn)公式：Tp=(0.05~0.15)Temax5、減振彈簧位置半徑R1【盡可能大些】經(jīng)驗(yàn)公式：R1=(0.6~0.75)R(從動(dòng)盤內(nèi)徑)摩擦片外徑225~250250~325325~350彈簧個(gè)數(shù)Z4~66~88~10Note:若扭轉(zhuǎn)減振器可能受到的正反向沖擊載荷不一樣，可以將正反向工作特性設(shè)計(jì)成不對稱。離合器的優(yōu)化方法提高平順性——在離合器蓋總成或盤總成中增加軸向彈性。增加蓋總成軸向彈性在膜片彈簧與壓盤接觸部位設(shè)置彈性元件增加膜片彈簧分離指的彈性蓋總成具有軸向彈性后從動(dòng)盤就不需要軸向彈性，摩擦片就直接粘接在鋼片上而不需要鉚釘，增大了從動(dòng)盤的壽命并減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。增加盤總成軸向彈性采用不同類型的波形片使離合器徹底分離采用壓盤傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)裝置采用壓盤分離彈簧裝置減小分離操縱力增大膜片彈簧杠桿比輔助增力結(jié)構(gòu)減小分離行程提高離合器蓋的剛度

增加加強(qiáng)筋提高膜片彈簧的剛度

1、主要是采用不同形狀