离合器的设计.ppt

一、离合器主要参数的确定 片式摩擦离合器的主要参数有摩擦转矩，储备系数，摩擦副数量和摩擦衬片的内外径等。前两个参数主要表征离合器的工作能力，可称为性能参数，后两个参数则说明离合器结构的一些特点，可称为结构参数。这两个参数之间具有内在联系并相互影响。 （一）离合器的摩擦转矩 离合器的摩擦转矩Mm由摩擦表面上的压紧力P所产生的，摩擦转矩Mm与离合器所具有的摩擦副数量，摩擦工作面的材料特性和结构尺寸以及压紧力的大小有关，其关系式为： ——离合器的最大摩擦转矩（Nm）； ——摩擦系数，可参考表3-3-1选取； ——压在摩擦表面上的压紧力（N）； ——摩擦力作用等效半径（m）； ——摩擦副数量，Z=m+n-1，其中m为主动片的数量，n从动件的数量； ——压紧力损失系数，考虑压紧力在逐片顺次传递过程中要克服花键等联接中的滑动摩擦力而渐次减小所造成的损失系数。 当摩擦面为环状时，摩擦力作用等效半径Rd可足够精确地取为摩擦衬片外径D2和内径D1的平均值： （二）离合器基本参数的选择 基本参数主要有性能参数β和q，尺寸参数D2和D1及摩擦片厚度b。 1、储备系数β 储备系数β是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择β时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。 因此，在选择β时应考虑以下几点： （1）为可靠传递发动机最大转矩，β不宜选取太小； （2）为减少传动系过载，保证操纵轻便，β又不宜选取太大； （3）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，β可选取小些； （4）当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离合器滑磨，β应选取大些； （5）车辆总质量越大，β也应选得越大； （6）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的β值应比汽油机大些； （7）发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选取小些； （8）蝶形弹簧离合器选取的β值可比螺旋弹簧离合器小些； （9）双片离合器的β值应大于单片离合器。 2、摩擦片外径D2、内径D1和厚度 摩擦衬片的外径受飞轮尺寸和摩擦片最大圆周速度的限制，一般可取飞轮直径的0.75~0.8倍，也可根据发动机最大转矩按汽车用干式离合器的经验公式计算： (cm) 式中： ——发动机最大转矩（Nm）； A ——经验系数 轿车：Ａ＝0.47；载重车：单片A=0.3~0.4，双片A=0.45~ 0.55，轻型车取上限，重型车取下限；自卸车、特殊用途车：Ａ＝0.19。 摩擦片的厚度b主要有3.2mm、3.5mm和4.0mm三种。 要求： （1）标准化（JB1457-74）。 （2）检查该尺寸是否在发动机飞轮允许尺寸范围内。 （3）大圆周线速度[v]不超过65~70m/s，以免发生飞离的危险。 （4）摩擦衬片的内径可参考现有结构的c值来确定，c=D1/D2。对c值选择是否恰当，关系到摩擦有效的利用以及摩擦片是否能正常可靠地工作。在摩擦表面单位压力允许的条件下采用较大的c值，即增加内径，可使摩擦表面的磨损均匀和防止滑磨时由于内、外圆的圆周速度相差太大，温升不一致而产生的翘曲。通常干式离合器，c值一般在0.55~0.68之间；湿式离合器，c值一般在0.75~0.87之间。 3、单位压力q 单位压力q对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件，发动机后备功率大小，摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。 离合器使用频繁，发动机后备系数较小时， q应取小些，使离合器尺寸加大，可减少磨损，提高使用寿命 ；当摩擦片外径较大时，为了降低摩擦片外缘处的热负荷，q应取小些；后备系数较大时，可适当增大q 。 工程机械在工作时经常需要频繁地使用离合器，而且它们的作业条件差，属于重载荷类型，因此应选用较小的q值。 二、压紧弹簧设计 压紧弹簧从结构上有圆柱螺旋弹簧和碟形弹簧两种。 （一）圆柱螺旋弹簧 周置式采用圆柱螺旋弹簧，初选弹簧数目n一般为6，9，12，15等； 中央式可采用圆柱螺旋弹簧亦可采用碟形弹簧。 圆柱螺旋压紧弹簧计算用简图参考图2-1。必须指出：适合作主离合器压紧弹簧的弹簧刚度一般在20 ~ 45 N/mm，可按下式计算