1、華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.1、離合器概述、離合器概述2、離合器主要參數的選擇及計算校核、離合器主要參數的選擇及計算校核3、從動盤總成的設計、從動盤總成的設計4、 離合器蓋總成的設計離合器蓋總成的設計華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.1.1 設計要求及其技術參數設計要求及其技術參數1.2 結構方案分析結構方案分析1.3膜片彈簧的支撐形式膜片彈簧的支撐形式華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.發動機功率：發動機功率：發動機轉矩：發動機轉矩：傳動比傳動比: 汽車的質量汽車的質量 汽車

2、的滾動半徑汽車的滾動半徑 =273mmmin/6000/39maxrkwPemin/3600/77maxrmNTe090. 3gi266. 40ikgma780rr華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.從動盤數的選擇從動盤數的選擇：單片離合器壓緊彈簧和布置形式的選擇壓緊彈簧和布置形式的選擇：拉式膜片彈簧離合器 拉式膜片彈簧的支承形式單支承環形式，將膜片彈簧大端支承在離合器蓋中的支承環上。華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.2.1離合器主要的參數2.2離合器的設計與計算2.3 扭轉減振器主要參數2.4減振彈簧的計算 華南理工大

3、學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 后備系數是離合器設計中的一個重要參數，它反映了離合器傳遞發動機最大轉矩的可靠程度。 在選擇時，應考慮摩擦片在使用中的磨損后離合器仍能可靠地傳遞發動機最大轉矩、防止離合器滑磨時間過長、防止傳動系過載以及操縱輕便等因素。乘用車選擇： ，本次設計取 = 1.2 75. 120. 1華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 摩擦片外徑是離合器的重要參數，它對離合器的輪廓尺寸、質量和使用壽命有決定性的影響。 式中為汽車的最大轉矩；乘用車取 取 摩擦片的厚度主要有三種 。 取1284777100max100AT

4、eD47AmmD200mmd1407 . 053. 0/Dd7 . 0200/140/Ddcmmmmmm0 . 45 . 3 ;2 . 3；mmb5 . 3mNTeTc4 .92772 . 1max華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.單位壓力決定了摩擦表面的耐磨性，對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時應考慮離合器的工作條件、發動機后備功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其質量和后備系數等因素。選擇： ，由于在范圍之內。式中取 MPapMPa50. 11 . 00330330)7 . 01 (23 . 0772 . 112)1 (max12pcfpTeDMP

5、ap11. 003 . 0f2Z華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.2.2.1膜片彈簧基本參數的選擇2.2.2 膜片彈簧的校核華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.2.2.1膜片彈簧基本參數的選擇1) 比值比值 和和 的選擇的選擇 為保證離合器壓緊力變化不大和操縱輕便，汽車離合器用膜片彈簧的H/h 一般為1.52.0 ，板厚 h 為24 mm 。 取h = 2 mm ， =1.7 ，

6、即 =3.4 mm 。2) 比值比值 和和 、 的選擇的選擇hH /hhH /rR/Rr華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.一般為 =1.201.35 。為使摩擦片上的壓力分布較均勻，拉式膜片彈簧的 r值宜為大于或等于 。取 =85； 取 =1.25 則 =85 取 =1053) 的選擇的選擇 膜片彈簧自由狀態下圓錐角與內截錐高度關系密切，一般在915范圍內。rR/cR8541402004dDRcrrR/RR5 .10625. 1華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 符合要求。 4) 分離指數目的選取分離指數目的選取 分離

7、指數目n常取18，大尺寸膜片彈簧n可取24，小尺寸膜片彈簧n可取12 。 取分離之數目n =18 。5) 膜片彈簧小段內半徑膜片彈簧小段內半徑 及分離軸承作用半徑及分離軸承作用半徑 的確定的確定 由離合器的結構決定，其最小值應大于變速器第一軸花鍵的外徑。 應大于 。65. 9)85105/(4 . 3arctan)/(arctanrRH0rfr0rfr0r華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 表27可查得第一軸的外徑為29mm; 取 =30mm =32mm6) 切槽寬度切槽寬度 、 及半徑及半徑 的確定的確定 = 3.23.5 mm， = 910 mm， 的

8、取值應滿足r - re 。 本次設計取1 = 3.5 mm，2= 10 mm ，re r 2= 75 mm 。7) 壓盤加載點半徑壓盤加載點半徑 和和 支承環加載點半徑的確定支承環加載點半徑的確定 取 =87 又 取0rfr12er12er21r1R85r1r105R1031R華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的與初始底錐角應在一定范圍內，即 （符合要求） 彈簧各部分有關尺寸的比值應符合一定的范圍，即 為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤加載點半徑 應位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即2 . 27 .

9、 1/6 . 1hH1565. 9)/(9rRH35. 125. 1/20. 1rR0 . 504. 426/105/5 . 30rR2/854/ )(1DrdD1r華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.4) 根據彈簧結構布置要求， 與 ，與 之差應在一定范圍內，即5) 膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此其杠桿比應在一定范圍內選取，即1RRfr0r7211RR6201rr4200rrf0 . 943. 487103321035 . 3111rRrRf華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 a

10、ll right reserved. 2.3.1 極限轉矩極限轉矩 2.3.2.扭轉角剛度扭轉角剛度 2.3.3.阻尼摩擦轉矩阻尼摩擦轉矩 2.3.4.預緊轉矩預緊轉矩 2.3.5.減振彈簧的位置半徑減振彈簧的位置半徑 2.3.6.減振彈簧個數減振彈簧個數 2.3.7.減振彈簧總壓力減振彈簧總壓力 2.3.8.極限轉角極限轉角華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 極限轉矩受限于減振彈簧的許用力等因素，與發動機最大轉矩有關， 一般可取 = (1.52.0) 對于乘用車，系數取2.0。 則 =2.0 2.077154（Nm）jTjTmaxeTmaxeT華南理工大

11、學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 為了避免引起傳動系統的共振，要合理選擇減振器的扭轉角剛度，使共振現象不發生在發動機常用的工作轉速范圍內13Tj=13x154=2002(Nm/rad)K華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 由于減振器扭轉剛度 結構及發動機最大轉矩的限制，不可能很低，故為了在發動機工作轉速范圍內最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉矩 。 一般可按下式初選： =(0.060.17)Temax 取Tu= 0.1 Temax = 0.1*77Nm=7.7NmKuTuT華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 a

12、ll right reserved. 減振彈簧在安裝時都有一定的預緊。研究表明， 增加，共振頻率將向減小頻率的方向移動，這是有利的。但是 不應大于 ，否則在反向工作時，扭轉減振器將提前停止工作，故取Tn = (0.050.15) Temax 取 Tn = 0.1 Temax=0.1*77Nm=7.7NmnTnTuT華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. jZ取 =6 當限位銷與從動盤轂之間的間隙 或被消除，減震彈簧傳遞的轉矩達到最大值 時，減震彈簧受到的壓力 為12jTF)(667. 3042. 0/154/0kNRTFj華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 al

13、l right reserved. 一般通常取一般通常取 ，對汽車平順性要求高或發，對汽車平順性要求高或發動機工作不均勻時，動機工作不均勻時， 取上限。本次設計取取上限。本次設計取10。j123j華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.2.4.1.減振彈簧的分布半徑：減振彈簧的分布半徑：2.4.2.全部減振彈簧總的工作負荷全部減振彈簧總的工作負荷2.4.3.單個減振彈簧的工作負荷：單個減振彈簧的工作負荷：2.4.4.彈簧減振尺寸彈簧減振尺寸2.4.5.從動片相對從動盤轂的最大轉角從動片相對從動盤轂的最大轉角2.4.6. 限位銷與從動盤轂缺口側邊的間隙限位銷與從動

14、盤轂缺口側邊的間隙2.4.7. 限位銷直徑限位銷直徑華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.式中，d為離合器摩擦片的內徑。mmdR422/1406 . 02/)75. 06 . 0(0 它是指在從動盤轂法蘭上缺口中的間隙消除時，減振彈簧壓縮到極限位置時的工作負荷。此時扭轉減振器所能傳遞的轉矩即為極限轉矩 ,由此可得 為jTzPNRTPjz60.366671042/154/30華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.NZPPjz11.6116/67.3667/ 1)彈簧中徑 ；一般由結構布置來決定，通常 左右。本次取12mm。 2)

15、彈簧鋼絲直徑 ：cDcDmm1511d mmPDdc4 . 310550101267.36667883633式中為 扭轉許用應力，可取550-600MPa。本次取550MPa通常 所以取 mmd43mmd5 . 3華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.3)彈簧剛度 ：應根據已選定的減振器扭轉剛度值 及其布置尺寸 ，根據式子：4)減振彈簧有效圈數 ：根據式子：式中，G為材料的剪切彈性模量，對碳鋼可取kK0R)/(189. 0642100020021000320mmNnRKki76. 41891285 . 3103 . 8834434kDGdicMPaG4103

16、. 8華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.5)減振彈簧總圈數n：一般在6圈左右，總圈數和有效圈數的關系為6)減振彈簧最小高度 ：7)減振彈簧總變形量8)減振彈簧自由高度6)25 . 1 ( inminl23.1mm=6 3.5 1.1=1 . 1)(mindndnlmmkPl23. 3189/11.611/26.33mm3.2323.1min0lll華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 9) 減振彈簧預變形量10) 減振彈簧安裝工作高度 最大轉角和減振彈簧的工作變形量 有關，其值為16. 0104261897 . 730k

17、ZRTlnl26.17mm0.16-26.330lll)( llll 4.19=)2/arcsin(21Rl華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.sin21R12R112Rdddd華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.3.1從動盤轂從動盤轂3.2從動片的設計從動片的設計3.3. 摩擦片的設計摩擦片的設計華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發動機傳來的全部轉矩。它一般采用齒

18、側對中的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據摩擦片的外徑D與發動機的最大轉矩T.由查表得華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 從動盤對離合器工作性能影響很大，設計時應滿足如下要求： 1) 從動盤的轉動慣量應盡可能小，以減小變速器換擋時輪齒間的沖擊。 2) 從動盤應具有軸向彈性，離合器結合平順，便于起步，而且使摩擦面壓力均勻，減小磨損。 3) 應安裝扭轉減振器，以避免傳動系共振，并緩和沖擊。華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.摩擦片應滿足以下要求： 1) 摩擦因數較高且穩定，工作溫度、單位壓力、滑磨速度的變化對其

19、影響要小 2) 具有足夠的機械強度與耐磨性 3) 密度要小，以減少從動盤的轉動慣量。 4) 熱穩定性要好 5) 磨合性要好，不至刮傷飛輪和壓盤表面華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved.4.1. 離合器蓋結構設計的要求離合器蓋結構設計的要求4.2. 壓盤的設計壓盤的設計4.3. 壓盤的結構設計與選擇壓盤的結構設計與選擇華南理工大學廣州汽車學院 丁偉華 all right reserved. 1) 應具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時的分離行程，減小壓盤升程，嚴重時使摩擦面不能徹底分離。 2) 應與飛輪保持良好的對中，以免影響總成的平衡和正常的工作。 3) 蓋的膜片彈簧支承處應具有高的尺寸精度。 4) 為了便于通風散熱，防止