离合器介绍离合器设计计算
离合器规格的确定—杠杆比和负荷特性的确定
( 2 r1 − r2 ) Rc:摩擦片有效半径 (r1, r2分别为选定的摩擦片的外径,内径) RC = 2 2 ( 3 r − r ) 1 2 TE:发动机最大扭矩 Pc ④安装压紧负荷的主要评定标准:摩擦片面压(ρF) ρ =
F
3 3
π(r1 − r2 )
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离合器规格的确定—决定缓冲量和缓冲特性
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三、决定盘总成的缓冲特性
波簧片的选择
⑴ 盘总成的缓冲特性主要由波簧片的打弯高度来决定。波簧片的打弯高度一般是0.6~1.0mm。 具体选择一般是根据类似车型的对照可以选择合适的打弯高度。一般来讲对于外径 较大的 盘总成(如货车用)打弯高度应选择下限值。 ⑵ 波簧片的主要作用:a) 波簧片使得从动盘有了轴向弹性,因此离合器在接合过程中,盖总 成及盘总成之间的压力是逐渐增加的,从而保证离合器所传递的转矩能平缓增长,延长了摩 擦片的寿命 。b) 波簧片的弹性还能使摩擦片的压紧力分布更均匀,尤其是离合器在使用过 程中压盘内缘因发热要凸起,波簧片的轴向弹性能较好的阻止摩擦力矩的下降,减小离合器 打滑的倾向 ⑶ 波簧片的形式通常有两种:整体式及分体式 整体式:开发周期短,生产效率高,成本低;但是打弯高度回弹大,成型不一致,而且对限位 销的应力要求比较高。适宜运用于皮卡车,轻型货车 分体式:成型一致,缓冲特性好,而且成型后还可热处理,增强其耐疲劳性;但是生产效率相 对要低。适宜运用在轿车及其它要求舒适性好的小型车上
1 2
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离合器规格的确定—压盘校核
② 压盘的校核 ⑴压盘齿尖强度的校核(PL) PL为压盘齿尖所受线压(用弧度计算) Pc为安装负荷(kg) n:压盘齿个数 D:齿尖圆直径(mm) L:单个齿长(mm) 校核标准:PL≤1.6 (Kg/mm)
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→1.0≤ρF≤2.5 Kgf/cm2 ⑤单位面积滑磨功的计算
1 2 2 2 E = ∗ I 2 ∗Wec / π(r1 − r2 ) 2
Wec=1000x2π/60 (即车辆以发动机1000r/min的转速进行起步) 单位面积滑磨功的评价标准最好与有量产实绩的各摩擦材料产品进行横向比较 只有满足该面压和单位面积滑磨功评价标准才能最终确定摩擦片的规格( r1, r2)及材质和压紧负荷Pc
R I2 = (M + M r) * i
2
PC =
TC R C * η*μ * n
Tc:离合器扭矩——轿车,小吨位货车1.1~1.3TE; 卡车,公共汽车1.3~1.8TE n:摩擦面数=2(单片摩擦离合器) μ:摩擦片的摩擦系数=0.3 η:膜片弹簧传递效率=0.9
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离合器规格的确定—决定扭转特性
2)盘总成的减振原理 振动输入
NE [r/min] ΔNE
⊿ ⊿
T [s]
NM[r/min]
振动传递效率 (减振器性能)
振动输入
ΔNM
=
T [s]
振动输入
k
振动输出
一般选取材质
08F 08Al
HT250、QT600、 50CrV4 65Mn SK5 65Mn SWRM10~12 SWRCH6~10 10 SD70C 50CrVA
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盘总成的性能简介
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盘总成的主要性能有3种: ⑴扭转特性 吸收驱动系统的各种振动、共振,重 要作用就是降低噪声和减小振动 ⑵缓冲特性 能进行平顺的结合和可靠的分离 ⑶摩擦特性 能确保传递扭矩所需的稳定的摩擦力
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离合器规格的确定—决定扭转特性
1)盘总成的减振机构 减振弹簧(减振元件)
从动盘毂(阻尼元件)
减振衬套(阻尼元件) 碟形垫圈(阻尼元件) 减振弹簧的作用在于减小振动的振幅,阻尼的作用在于让振动迅速停止。两 者组合形成一阶阻尼系统,具有良好的减振效果。
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盘总成的典型结构
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盘总成零件功能介绍
零件名称 从动盘 减振盘 盘毂 摩擦片 波形簧片 碟形簧片 减振衬套 减振垫圈 限位销 减振弹簧 摩擦片铆钉 零件功能 把扭矩从波簧片传递到盘毂;减振弹簧的安装位置之一 ·减振弹簧的安装位置之一
离合器规格的确定—膜片弹簧的设计计算补充
⑴Pmin/Pmax=0.38~0.45 (H/T=1.7~2.2) ⑵ TW:磨损时离合器扭矩≥1.0TE
P W =
TW n ∗ µ ∗η ∗ Rc
⑶DW=1.5~2.5mm(一般取2.0mm) ⑷ 膜片弹簧的应力评定标准 SC1, SC2为压应力 ST1, ST2为拉应力 压应力和拉应力跟膜片的材料及R2及R1有关系 ST1决定了膜片弹簧的寿命 SC2决定了膜片弹簧的热衰减性能 c) 膜片弹簧的相关计算: ⑴分离损失(即无效分离行程) L0=D+0.4x(B/A+1) D为分离指前端的挠曲D=f(B1,B2) ⑵压盘移动量 M=(L-L0)x(A/B) (L为分离行程)
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离合器规格的确定—离合器大小的确定
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一、决定离合器的大小
① 根据客户提供的飞轮、离合器壳体、分离轴承、输入轴和发动机扭矩等车辆规格讨论空间外形尺寸 ② 离合器摩擦片尺寸规格一般根据计算结合各自市场反馈经验初步选定合适的摩擦片尺寸规格 如EXEDY是根据车辆等效惯性矩I2市场关系图进行初步确定 车辆等效惯性矩的计算:
盖总成零件功能介绍(DST结构)
零件名称 压盖 压盘 膜片弹簧 支承环 传动片 压盘铆钉 压盖铆钉 零件功能 · 由压盘把来自飞轮侧的扭矩传递给盘总成 · 把膜片弹簧和支承环固定在压盖上(骨架件) · 接触盘总成的摩擦片表面,传递扭矩(应具有良 好的散热性和足够的旋转强度) · 产生压紧负荷 · 和分离轴承接触,成为分离结合离合器的杠杆 · 制造形成杠杆比的支点 · 连接压盘和压盖传递旋转扭矩 · 分离时提供压盘升力 · 固定压盘和传动片 · 固定压盖和传动片 SPHC
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离合器规格的确定—决定扭转特性
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四、决定盘总成的扭转特性 汽车驱动系统的振动和噪音产生的原因在于内燃机发动机的振动 发动机、变速器等因车辆而异,为了吸收驱动系统的振动和共振,防止噪 声和振动,因而要求盘有合适的扭转特性。 盘总成的扭转刚度及滞后扭矩是产生预定减振的决定因素,其值选择主要 原则是将传动系的扭转峰值区移至发动机的常用转速之外,主要针对车辆 的三种工况:怠速、加速、减速。
pL =
PC L n ∗ D ∗ Sin −1 D
⑵压盘质量的估算
m=
γ ∗L τ ∗c
公式中:m 压盘质量 τ为每次起步的温升τ≤10℃ L为滑磨功 γ压盘吸收滑磨功的比率,单片离合器取0.5 c压盘的比热容,查表可得
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离合器介绍
—单片、干摩擦、推式膜片弹簧离合器的设计计算
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离合器的功能
主要功能: n 1. 不打滑,有效的传递和切断动力 n 2. 耐久性能 次要功能: n 3. 驱动系统的防振和隔音 n 4. 平顺的接合特性
N0 = k 1 2 × D × 60 × IM 2π n
②行驶时共振点的计算 (n为汽缸数,KA是半轴刚性+轮胎刚性)
N0 = k + kA 1 2 × D × 60 × IM 2π n
:共振转速 (
转速变化量( 转速变化量(
K :减振器的刚度( :减振器的滞后 ( :转动惯量(
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打齿音 ; 转动惯量 减振器
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离合器规格的确定—决定扭转特性
3)共振转速的确定
: 发动机 :变速箱 : : ⊿ ⊿ : : 转速 ( 转速 ( ) ) ) ) ) ) )
①怠速时共振点的计算 (n为汽缸数)
离合器规格的确定—传动片的校核
③传动片的校核 在估算压盘质量之后,对于传动片的提升力需要进行校 核,以保证压盘有足够的升程. 提升力的计算:
Pb=3nEI(h-h0)/L3
n:传动片的片数 E:材料的弹性摸量 I:断面惯性矩=B·t3/12 t:材料厚度 n:传动片的片数 h0:压盘的最小升程 压盘最小升程h0=盘的平面度+压缩厚度上限+0.2 Pb≥1.3m(压盘质量) 有必要时应对传动片的抗拉强度,压曲强度进行计算
一般选取材质
St12,08F,08Al St12,08F,08Al
· 将飞轮侧的扭矩传递给变速箱;减振弹簧的安装位置之 35MoVA,35,45 一;决定扭转角度;保持产生滞后的零件 与压盘和飞轮接触,使其产生摩擦力 缓冲,保证接合的平顺性 · 吸收噪声和振动;为滞后扭矩提供压紧力 · 与盘毂及减振盘之间的摩擦力是产生滞后扭矩的主因 · 吸收振动和噪声;传递形成滞后的压紧力 连接从动盘和减振盘 吸收旋转方向的冲击;防止噪声和振动 连接摩擦片及波簧片 B-1675,B-8805 SK5,65Mn SK5,65Mn PA66 SK5,65Mn SWRAM20,20 55CrSi SWRM10~12,10