某车离合器上膜片弹簧设计.doc

注意:按照课程设计的要求完成,一般对以下部分详细计算:
离合器基本结构尺寸、参数的选择
膜片弹簧的参数计算和选择
从动盘(摩擦片的计算选择)
操纵机构计算
绘图时必须按照设计计算参数绘制,未详细计算部分参考选择,但是必须保证结构正确,无工作干涉,方便加工!
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:某中型轿车发动机数据:
缸数:4缸排量:
点火系统:1-3-4-2
最大功率 96/5000 KW/rpm
最大扭矩 220/3500 N·m/rpm

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,~。
Z—摩擦面数

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=
轻、中型货车:单片KD=~
双片KD=~
重型货车:KD=~
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 =。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
160
110


10600
180
125


13200
200
140


16000
225
150


22100
250
155


30200
280
165


40200
300
175


46600
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=
摩擦片内外径比d/D=
单面面积F=22100mm2
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
~
~
~
本设计是中型轿车离合器的设计,该车型属于轿车类型,~。因为该车型为中轿车,取=。因此有离合器的转矩容量Tc==×220=330 ,请按照要求适当选取
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 =~
粉末冶金材料 P0 =~
金属陶瓷材料 P0 =~
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,~;选取f=
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