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第二章 离合器设计 第一节 概述 离合器的组成和功用 离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证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;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；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 离合器设计应满足的基本要求满足 在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载。 接合时要完全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。 分离时要迅速、彻底。 从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。 应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。 应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力。 操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。 作用在从动盘上的总压力和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。 具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。 结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。 离合器设计应满足的基本要求满足 随着汽车发动机转速、功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。 第二节 离合器的结构方案分析 摩擦离合器的分类 从动盘数的选择 单片离合器 双片离合器 多片离合器 压紧弹簧布置形式的选择 周布弹簧离合器 中央弹簧离合器 斜置弹簧离合器 膜片弹簧离合器 压式 拉式 膜片弹簧的支承形式 压盘的驱动方式 窗孔式、传力销式、键块式 弹性传动片 第三节 离合器主要参数的选择 离合器摩擦力矩的计算 离合器摩擦力矩的计算 后备系数β 单位压力p0 摩擦片外径D、内径d、厚度b 摩擦因数f、摩擦面属Z、离合器间隙Δt 第四节 离合器的设计与计算 离合器基本参数的优化 设计变量 目标函数 离合器基本参数的优化 约束条件 最大圆周速度 内、外径比 β最大范围 扭转减振器的安装 单位摩擦面积的扭矩 单位压力 摩擦面积滑摩功 膜片弹簧的弹性特性 膜片弹簧的强度计算 膜片弹簧基本参数的选择 比值H/h和h的选择 R/r比值和R、r的选择 α的选择 膜片弹簧工作点位置的选择 分离指数目ｎ的选择 膜片弹簧小端内半径r0及分离轴承作用半径rf的确定 切槽宽度δ1δ2及半径re的确定 压盘加载点半径R1和支承加载点半径r1的确定 膜片弹簧材料及制造工艺 材料 热处理 表面要求 膜片弹簧的优化设计 目标函数 设计变量 约束条件 第五节 扭转减振器的设计 扭转减振器的组成和功能 组成：弹性元件和阻尼元件 功能 降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。 增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。 控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振及噪声。 缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的接合平顺性。 扭转减振器的特性 扭转减振器的主要参数 极限转矩Tj 扭转角刚度kφ 阻尼摩擦转矩Tμ 预紧转矩Tn 减振弹簧的位置半径R0 减振弹簧个数Zj 减振弹簧总压力F∑ 第六节　离合器的操纵机构 对离合器操纵机构的要求 踏板力要尽可能小，乘用车一般在80-150N范围内，商用车不大于150-200N。 踏板行程一般在80-150mm范围内，最大不应超过180mm。 应有踏板行程调整装置，以保证摩擦片磨损后分离轴承的自由行程可以复原。 应有踏板行程限位装置，以防止操纵机构的零件因受力过大而损坏。 应具有足够的刚度。 传动效率要高。 发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作。 工作可靠、寿命长，维修保养方便。 操纵机构结构形式的选择 机械式、液压式 助力器 气压式、 自动操纵机构 离合器操纵机构设计计算 第七节　离合器主要零部件的结构设计 从动盘总称 组成 设计应满足的要求 从动盘总称 轴向弹性从动盘的结构形式 从动盘毂 摩擦片 从动片 波形片和减振弹簧 离合器总称 离合器盖 压盘 传动片 分离杠杆装置 支承环 分离轴承总成 推力球轴承向心球轴承 接触推力球轴承 * * * * *