离合器及操纵机构说明书

则D的取值范围为：105.28mm < D <243.20mm 按表3.5初选：D ＝180mm d =125mm.

表3.5 离合器摩擦片尺寸系列和参数

2.摩擦片的平均摩擦半径Rc 由式(3-4)知：当d／D≥0．6时

Rc?D?d180?125??76.25mm443. 静摩擦力矩Tc

由式(3-2)知作用于摩擦片上的工作压力F

F?p0A?p0?(D2?d2)43.14?(0.182?0.1252)?0.18?10??2370.31N46由式(3-1)离合器的静摩擦力矩Tc

Tc?fFZRc?0.20?2370.31?2?0.07625?72.29N?m由式(3-6)可知离合器后备系数β的值为

??Tc72.29??1.390 Temax52§3.2.2 离合器基本参数的优化

设计离合器要确定离合器的性能参数和尺寸参数，这些参数的变化影响离合器的结构尺寸和工作性能。这些参数的确定在前面是采用先初选、后校核的方法。

1．设计变量

后备系数可由式(3-1)和式(3-6)确定，可以看出β取决于离合器工作压力

F和离合器的主要尺寸参数D和d。

单位压力p0。可由式(3—2)确定，p0 也取决于F 和D 及d。因此，离

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合器基本参数的优化设计变量选为

X=[x1 x2 x3 ]T =[ F D d ]T

2．目标函数

离合器基本参数优化设计追求的目标是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

f(x)?min[(D2?d2)]4

?3．约束条件

1） 摩擦片的内外径比 c

c =d／D=125/180=0.694 在0．53≤ c ≤0．70范围内 2) 摩擦片的外径D(mm)的最大圆周速度 vD

vD??60nemaxD?10?3＝3.14?5500?180?10－3＝51.81m/s 60不超过65 ～ 70m/s

3)后备系数?

为保证离合器可靠传递转矩，并防止传动系过载，不同车型的β值应在一定范围内,最大范围β为1.2～4.0，即 1.2≤β≤4.0

β=1.390 在1．2≤β≤4．0之间

4)为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径 d 必须大于减振器弹簧位置直径2R0 约40mm,即

d>2R0+40mm 可得 R0<42.5mm

p5)为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力 0对于

p不同车型，根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，最大范围 0 为0.10～

1.50MPa，即：

0．10MPa≤p0≤1．50MPa

前面我们选择 p0 =0．18MPa在此范围内。 6）单位摩擦面积传递的转矩 TC0

TC0?4TC4?72.29＝＝0.274?10－2N?m/mm2?[TC0] 2222?Z(D?d)3.14?2?(180?125)由表3.6查出D＝180mm时：[TC0]=0.28×102 N·m／mm2

表3.6 单位摩擦面积传递转矩的许用值 (N·m／mm2)

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离合器规格D/mm ≤210 0.28 >210～250 0.30 >250～320 0.35 >325 0.40 [Tc0]?10?2 7) 为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤，每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值。

??4W?[?] (3-10) 22?Z(D?d)式中，ω为单位摩擦面积滑磨功(J／mm2)；

[ω]为其许用值(J／mm2)，对于轿车：[ω] =0.40J／mm2；对于轻型货车 [ω]=0.33J／mm2；对于重型货车：[ω]=0.25J／mm2。由下式：

W??2ne2marr21800i0ig22 (3-11)

可算出，式中，W为汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功(J)，

ma为汽车总质量(kg)； ma=1400kg

rr为轮胎滚动半径(m)； rr =270mm

ig为起步时所用变速器挡位的传动比； ig=ig1=3.647

i0为主减速器传动比； i0=5.598

ne为发动机转速(r／min)，计算时轿车取2000r／min，货车取1500r／min。

则由式（3-11）得：

W??2ne2marr21800i0ig223.142?20002?1400?0.2702＝?5364.94J

1800?5.5982?3.6472由式（3-10）得：

??

4W4?5364.94＝＝0.2037Jmm2?[?]=0.25J／mm2 2222?Z(D?d)3.14?2(180?125)第四章 膜片弹簧的设计与计算

§4.1膜片弹簧的尺寸选择

§4.1.1 膜片弹簧的尺寸选择依据

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图4-1膜片弹簧的尺寸简图

膜片弹簧的主要参数：

膜片弹簧自由状态下碟簧部分的内截锥高度 H； 膜片弹簧钢板厚度 h ；

自由状态下碟簧部分大端半径 R； 自由状态下碟簧部分小端半径 r ； 自由状态时碟簧部分的圆锥底角 α； 分离指数目 n 等，见图4－1。 1.比值H/h和h的选择

比值H/h对膜片弹簧的弹性特性影响极大。由图4-2可知，当H／h <2时，F1=?(λ1)为增函数；H／h =2 时，F1= ?(λ1)有一极值，该极值点恰为拐点；H／h>2 时，F1 = ?(λ1)有一极大值和一极小值；当H／h =22时，

F1= ?(λ1)的极小值落在横坐标上。为保证离合器的压紧力变化不大和操纵方便，离合器膜片弹簧的H/h一般为1.5～2.5,板厚为2～4mm。

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