汽车膜片弹簧离合器课程设计主要计算和注意问题DAVID汽车膜片弹簧离合器课程设计主要计算和注意问题DAVID.doc

膜片弹簧离合器设计计算（某中型轿车举例） 2摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择 已知条件：某中型货车发动机数据: 缸数：4缸 排量：1.7升 点火系统：1-3-4-2 最大功率 96/4800 KW/rpm 最大扭矩 147/2500 N·m/rpm 2.1离合器基本性能关系式 为了能可靠地传递发动机最大转矩，离合器的静摩擦力矩应大于发动机最大转矩，而离合器传递的摩擦力矩又决定于其摩擦面数Z、摩擦系数f、作用在摩擦面上的总压紧力PΣ与摩擦片平均摩擦半径Rm，即 【1】 （2-1） 式中：—离合器的后备系数。 —摩擦系数，计算时一般取0.25～0.30。 Z—摩擦面数 2.2摩擦片外径D与内径d的选择 当按发动机最大转矩（N·m）来确定D时，有下列公式可作参考： 【1】 （2-2） 式中A反映了不同结构和使用条件对D的影响，在确定外径D时，有下列经验公式可供初选时使用： 【1】 （2-3） 轿车：KD=14.5 轻、中型货车：单片KD=16.0～18.5 双片KD=13.5～15.0 重型货车：KD=22.5～24.0 本次设计所设计的是中型轿车（Temax/nT为220Nm/3500rpm、Pemax/nP为96kw/5000rpm）的膜片弹簧离合器。所设计的离合器摩擦片为单片，选择KD =17。所以 D= 按初选D以后，还需注意摩擦片尺寸的系列化和标准化，表2-1为我国摩擦片尺寸标准。 表2-1 离合器摩擦片尺寸系列和参数 外径内径厚度内外径之比单位面积1601103.20.687106001801253.50.694132002001403.50.700160002251503.50.667221002501553.50.620302002801653.50.589402003001753.50.58346600查出本车将使用单片式离合器，且离合器摩擦片外径为215mm。再查表2-1即可得到摩擦片的具体参数，如下： 摩擦片外径D=225mm 摩擦片内径d=150mm 摩擦片厚度h=3.5mm 摩擦片内外径比d/D=0.667 单面面积F=22100mm2 2.3 离合器后备系数的确定 在开始设计离合器时，一般是参照统计资料，并根据汽车的使用条件，离合器结构形式的特点，初步选定后备系数β。 表2-2 后备系数表 车型轿车、轻型货车中、重型货车越野车、牵引车后备系数1.30～1.751.60～2.252.0～3.5本设计是中型轿车离合器的设计，该车型属于中型货车类型，故选择本次设计的后备系数β在1.60～2.25之间选择。因为该车型为中型货车车，取=2.00。因此有离合器的转矩容量Tc==1.5×147=294 N.M 2.4 单位压力P的确定 摩擦面上的单位压力P0值和离合器本身的工作条件，摩擦片的直径大小，后备系数，摩擦片的材料及质量等因素有关。离合器使用频繁，发动机后备功率较小时，P0应取小些；当摩擦片外径较大时，为降低摩擦片外缘热载荷，P0应取小些；后备系数较大时，可适当增大。 当摩擦片采用不同材料时，P0按下列范围选取： 石棉基材料 P0 =0.10～0.35MP 粉末冶金材料 P0 =0.35～0.60MP 金属陶瓷材料 P0 =0.70～1.50MP 本次设计中我们选取摩擦片的材料为石棉基材料。 离合器摩擦力矩根据摩擦定律可表示为： Tc=fFZRc (2-4) 式中，Tc-------静摩擦力矩； f--------摩擦面间的静摩擦因素，计算时一般取0.25～0.30；选取f=0.25 F--------压盘施加在摩擦面上的工作压力； Rc ------摩擦片的平均半径； Z--------摩擦面数，是从动盘的两倍； 所以，Z=2 假设摩擦片上工作压力均匀，则有： F= P0 ×A= P0π(D2-d2)/4【1】 （2-5） 式中，P0------摩擦片单位压力； A------一个摩擦面面积； D------摩擦片外径； d-------摩擦片内径. 摩擦片的平均半径Rc根据压力均匀的假设，可表示为： Rc =(D3-d3)/3/(D2-d2) （2-6）