(2.12)--8离合器设计汽车设计.ppt
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1、1.双片离合器传递转矩的能力较大,径向尺寸较小,踏板力较小,接合较为平顺。()错误正确ABCD提交单选题1分2.离合器压紧弹簧有圆柱弹簧、矩形弹簧、圆锥弹簧和膜片弹簧。()正确错误ABCD提交单选题1分3.周置弹簧受离心力向外突出,压紧力(),使离合器传递转矩能力随之()。降低提高提高提高降低降低提高降低ABCD提交单选题1分4.膜片弹簧有较理想的非线性特性,弹簧压力在衬片磨损范围内基本不变,因而传递转矩大致不变。()正确错误此处添加选项内容此处添加选项内容ABCD提交单选题1分5.推式膜片弹簧是以中部与压盘相压,压盘尺寸相同的条件下可采用直径较大的膜片弹簧,提高了传递转矩的能力,且不增加踏板
2、力。()正确错误ABCD提交单选题1分 第三节离第三节离合器主要参数的选择合器主要参数的选择 摩擦离合器是靠存在于主、从动部分摩擦表面间的摩擦力矩摩擦离合器是靠存在于主、从动部分摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机转矩的。为保证离合器在任何工况下能传递发来传递发动机转矩的。为保证离合器在任何工况下能传递发动机转矩,设计时应要求:动机转矩,设计时应要求:Tc=Temax Tc离合器静摩擦力偶矩离合器静摩擦力偶矩 离合器后备系数离合器后备系数 Temax发动机最大转发动机最大转矩矩为为了保证可靠地传递发动机的最大转矩,要求了保证可靠地传递发动机的最大转矩,要求必须大于必须大于1。根据摩擦定律,静摩擦力
3、矩为根据摩擦定律,静摩擦力矩为F F压盘加于摩擦片的工作压力压盘加于摩擦片的工作压力R Rc c摩擦片平均摩擦半径摩擦片平均摩擦半径Z Z摩擦面数目,单片离合器摩擦面数目,单片离合器Z=2,Z=2,双片离合双片离合器器 Z Z=4=4f f 摩擦面间的静摩擦系数,一般取摩擦面间的静摩擦系数,一般取0.25-0.300.25-0.30第三节离合器主要参数的选择第三节离合器主要参数的选择摩擦片正面摩擦片正面摩擦片正面摩擦片正面 摩摩摩摩擦片背面擦片背面擦片背面擦片背面第三节离合器主要参数的选择第三节离合器主要参数的选择p0摩擦面单位压力摩擦面单位压力A一个摩擦面的面积一个摩擦面的面积第三节离合器主
4、要参数的选择第三节离合器主要参数的选择静摩擦力矩f摩擦面间的静摩擦系数,一般取摩擦面间的静摩擦系数,一般取0.25-0.30p0摩擦面承受的单位摩擦面承受的单位压压力力Z摩擦面数目,单片离合器摩擦面数目,单片离合器Z=2,双片离合器双片离合器Z=4D摩擦片外径摩擦片外径C 摩擦片内、外径之比,摩擦片内、外径之比,C=d/D某汽车采用普通有机摩擦材料做摩擦片的单片离合器。某汽车采用普通有机摩擦材料做摩擦片的单片离合器。已知:从动片外径已知:从动片外径 D=355mm,从动片内径,从动片内径 d=178mm,摩擦,摩擦系数系数 f=0.25,摩擦面单位压力,摩擦面单位压力 p=0.16。求该车离合
5、器可以传递的最大摩擦力矩求该车离合器可以传递的最大摩擦力矩 解:解:第三节第三节离合器基本参数的选择离合器基本参数的选择后后备系数备系数B单单位压力位压力p0摩摩擦片外径擦片外径D、内径、内径d和厚度和厚度b摩摩擦因数擦因数f、摩擦面数、摩擦面数Z和离合器间隙和离合器间隙一、后一、后备系数备系数B考虑以下因素,考虑以下因素,不宜选取过大不宜选取过大。l防止传动系过载防止传动系过载紧急接合离合器,紧急接合离合器,T传传 (2-3)Temax不松开离合器、紧急制动,不松开离合器、紧急制动,T传传 =(15-20)Temaxl保证离合器尺寸小,结构简单。保证离合器尺寸小,结构简单。l减少踏板力,操纵
6、轻便。(单位压力小)减少踏板力,操纵轻便。(单位压力小)l发动机缸数多,转矩平稳,发动机缸数多,转矩平稳,可取小些。可取小些。l膜片弹簧离合器可以取小。(压紧力稳定)膜片弹簧离合器可以取小。(压紧力稳定)考虑以下因素,考虑以下因素,不宜选取过小不宜选取过小。l衬片磨损后,仍能可靠传递衬片磨损后,仍能可靠传递Temax,宜取宜取大些。大些。l防止离合器接合时滑磨过大,导致寿命下降;防止离合器接合时滑磨过大,导致寿命下降;l使用条件恶劣,有拖挂,为提高起步能力;使用条件恶劣,有拖挂,为提高起步能力;l柴油机因工作粗暴,转矩不平稳,柴油机因工作粗暴,转矩不平稳,宜取大些。宜取大些。一、后一、后备系数
7、备系数B离合器基本参数的选择离合器基本参数的选择 1)为可靠传递发动机最大转矩,)为可靠传递发动机最大转矩,不宜选取太小;不宜选取太小;2)为减少传动系过载,保证操纵轻便,)为减少传动系过载,保证操纵轻便,又不宜选取太大;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,)当发动机后备功率较大、使用条件较好时,可选取小些;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,)当使用条件恶劣,为提高起步能力、减少离合器滑磨,应选取大些;应选取大些;5)汽车总质量越大,)汽车总质量越大,也应选得越大;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)柴油机工作比较粗暴
8、,转矩较不平稳,选取的值应比汽油机大些;值应比汽油机大些;7)发动机缸数越多,转矩波动越小,)发动机缸数越多,转矩波动越小,可选取小些;可选取小些;8)膜片弹簧离合器选取的)膜片弹簧离合器选取的值可比螺旋弹簧离合器小些;值可比螺旋弹簧离合器小些;9)双片离合器的)双片离合器的值应大于单片离合器。值应大于单片离合器。一、后一、后备系数备系数B二、单二、单位压力位压力p0确定单位压力时,应从两方面考虑:确定单位压力时,应从两方面考虑:l摩擦材料的耐压强度摩擦材料的耐压强度l摩擦材料的耐磨性摩擦材料的耐磨性影响摩擦片磨损的直接物理量是影响摩擦片磨损的直接物理量是pv(v为摩擦片愈压盘为摩擦片愈压盘之
9、间的相对速度)之间的相对速度)在一定意义上说,在一定意义上说,p的大小反映了离合器的使用寿命,的大小反映了离合器的使用寿命,p小,寿命长;小,寿命长;P大,寿命短。大,寿命短。二、单二、单位压力位压力p0D Dp p0 0轿车轿车轿车轿车货车货车货车货车0.150.150.300.30石棉基石棉基石棉基石棉基材料材料 P0(N/mm2)石棉基石棉基模压模压0.150.25石棉基石棉基编织编织0.250.35粉末冶金粉末冶金 0.350.60金属陶瓷金属陶瓷 0.701.50二、单二、单位压力位压力p0三、摩三、摩擦片外径擦片外径D、内径、内径d和厚度和厚度b当离合器结构形式及摩擦材料选定,发动
10、机最大转当离合器结构形式及摩擦材料选定,发动机最大转矩已知,适当选取后备系数和单位压力,可估算:矩已知,适当选取后备系数和单位压力,可估算:三、摩三、摩擦片外径擦片外径D、内径、内径d和厚度和厚度b摩擦片外径也可根据发动机最大转矩按经验公式选用摩擦片外径也可根据发动机最大转矩按经验公式选用KD为直径系数,取值范围如下表为直径系数,取值范围如下表轿车轿车14.6轻、中型货车轻、中型货车单片单片16.018.5双片双片13.515.0重型货车重型货车22.524.0 三、摩三、摩擦片外径擦片外径D、内径、内径d和厚度和厚度b当当D确定后,确定后,d可按可按d/D在在0.53-0.70来确定;来确定
11、;D、d、b应符合国标应符合国标GB/T5764-1998汽车用离合器面汽车用离合器面片片。所所选选D应使摩擦片最大圆周速度不超过应使摩擦片最大圆周速度不超过65-70m/s,以,以免摩擦片发生飞离。免摩擦片发生飞离。三、摩三、摩擦片外径擦片外径D、内径、内径d和厚度和厚度bDdbTemax 下限下限上限上限1601103.240603.54302304.02001000离合器摩擦片尺寸系列和参数 外径外径D(mm)内径内径d(mm)厚度厚度(mm)C=d/D单位面积单位面积1601103.20.6871061801253.50.6941322001403.50.7001602251503.5
12、0.6672212501553.50.6203022801653.50.5894023001753.50.5834663251903.50.58554635019540.55767838020540.54072940522040.54390843023040.5351037四、摩四、摩擦因数擦因数f、摩擦面数、摩擦面数Z摩擦因数取决于摩擦片所用材料及其工作温度、单位摩擦因数取决于摩擦片所用材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。压力和滑磨速度等因素。摩擦材料摩擦因数f石棉基材料模压0.200.25编织0.250.35粉末冶金铜基0.250.35铁基0.350.50金属陶瓷0.4四、摩四、摩
13、擦因数擦因数f、摩擦面数、摩擦面数Zl摩擦面数摩擦面数Z为离合器从动盘数的两倍,确定于传递转矩为离合器从动盘数的两倍,确定于传递转矩的的大小及其结构尺寸。的的大小及其结构尺寸。l离合器间隙,离合器间隙,指离合器处于正常结合状态、分离套筒被指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时,为保证摩擦片正常磨损过回位弹簧拉到后极限位置时,为保证摩擦片正常磨损过程中,离合器仍能完全接合,在分离轴承与分离杠杆内程中,离合器仍能完全接合,在分离轴承与分离杠杆内端之间留有的间隙。该间隙一般为端之间留有的间隙。该间隙一般为3-4mm。某最大总质量为某最大总质量为10t的载货汽车的载货汽车,其发动
14、机的最大扭矩为,其发动机的最大扭矩为Temax=310N.M(1200-1700r/min,一般不拖挂,试,一般不拖挂,试为其选择离合器结为其选择离合器结构基本尺寸及其参数。构基本尺寸及其参数。解:首先确定离合器的基本结构为单片干式。解:首先确定离合器的基本结构为单片干式。初选离合器外径初选离合器外径选选KD=16.5得得D=291mm按照摩擦片尺寸系列标准,最后选定摩擦片的尺寸为按照摩擦片尺寸系列标准,最后选定摩擦片的尺寸为D=300mmd=175mmb=3.5mm单位面积为单位面积为466mm2根据使用条件取根据使用条件取B=1.8,初选摩擦材料为石棉基,初选摩擦材料为石棉基,f的取值范围
15、为的取值范围为0.25-0.35,取取f=0.3,验算单位压力,验算单位压力p.BTemax=fFZRc=fpAZRcP=BTemax/fAZRc=1.8x310/(0.3x0.0466x2xRc)=0.164Mpa单位压力在容许范围之内,认为所选离合器的尺寸、参数合适。单位压力在容许范围之内,认为所选离合器的尺寸、参数合适。第四节第四节 离合器的设计与计算离合器的设计与计算一一、离合器基本参数的优化、离合器基本参数的优化1.设计变量设计变量=Tc/Temax=fFZRc/Temax;取决于取决于F、D、d。p0=4F/(D2-d2),p0取决于取决于 F、D、d。离合器基本参数的优化设计变量
16、为:离合器基本参数的优化设计变量为:一、离合器基本参数的优化一、离合器基本参数的优化2.目标函目标函数数 在保证离合器性能要求条件下,使其结构尺寸尽在保证离合器性能要求条件下,使其结构尺寸尽可能小,即目标函数为可能小,即目标函数为3.约约束条件束条件1)摩摩擦擦片片的的外外径径D(mm)的的选选取取应应使使最最大大圆圆周周速速度度D不不超超过过6570m/s,即,即2)摩擦片的内外径比摩擦片的内外径比c应在应在0.530.70范围内范围内,0.53c0.703)1.24.04)为为了了保保证证扭扭转转减减振振器器的的安安装装,摩摩擦擦片片内内径径d必必须须大大于于减减振振器器弹簧位置直径弹簧位
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- 2.12 离合器 设计 汽车
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