离合器说明书1

沈阳理工大学应用技术学院

2离合器结构方案选取

2.1 离合器车型的选定

设计参数：

发动机型号：DA462Q

发动机最大转矩：51.5/3750【N?m/(r/min)】 传动系传动比：1挡3.428、主减速比：5.142 驱动轮类型与规格：4.50-12-8PR 汽车总质量：1425(kg) 使用工况：城乡 离合器形式：单片

3 离合器基本结构参数的确定

3.1摩擦片主要参数的选择

摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。

摩擦片外径D（mm）也可以根据发动机最大转矩Temax（N.m）按如下经验公式选用

D?KDTemax （3.1）

式中，KD为直径系数，取值范围见表3-1。 由选车型得Temax=51.5N·m，KD=14.6 则将各参数值代入式后计算得 D=104.78mm

根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据下表3-2

表3-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数（即GB1457—74）

外径D/mm 内径d/mm 厚度h/ 160 110 3.2 180 125 3.5 200 140 3.5 225 150 3.5 250 155 3.5 280 165 3.5 300 175 3.5 325 190 3.5 350 195 4 沈阳理工大学应用技术学院离合器课程设计

C?=d/D 0.687 0.676 0.694 0.667 132 0.700 0.657 160 0.667 0.703 221 0.589 0.762 302 0.583 0.796 402 0.585 0.802 466 0.557 0.800 546 0.540 0.827 678 1－C?3 单位面积F/cm3 106 可取：摩擦片相关标准尺寸： 外径D=160mm 内径d=110mm 厚度h=3.2mm 3.2离合器后备系数β的确定

结合设计实际情况，故选择β=1.75。

表3-3 离合器后备系数的取值范围

车 型 乘用车及最大总质量小于6t的商用车 最大总质量为6～14t的商用车 挂车

3.3单位压力P的确定

前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸；

外径D=160㎜ 内径d=110㎜ 厚度h=3.2㎜ 内径与外径比值C′=0.687 1-C′=0.676 f=0.25由公式D 3πfZP（1-c 3）=12βTemax得 P=0.253Mpa

3.4 摩擦片基本参数的优化

后备系数β 1.20～1.75 1.50～2.25 1.80～4.00 （1）摩擦片外径D（mm）的选取应使最大圆周速度v0不超过65～70m/s，即

vD??60nemaxD?10?3??60?3800?250?10?3?49.7m/s?65~70m/s

式中，v0为摩擦片最大圆周速度（m/s）；nemax为发动机最高转速(r/min)。 （2）摩擦片的内、外径比C'应在0.53～0.70范围内，即

0.53?C'?0.62?0.7

（3）为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩，并防止传动系过载，不同车型的β值应在一定范围内，最大范围为1.2～4.0。

（4）为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d必须大于减振器振器弹簧位置直径2R0约50mm，即

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d?2R0?50mm

（5）为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值，即

Tc0?4Tc?0.212??Tc0??ZD2?d2??

（3.7）式中，Tc0为单位摩擦面积传递的转矩(N.m/mm2)，可按表3.6选取 经检查,合格。

表3.7 单位摩擦面积传递转矩的许用值

离合器规格

?210

?210~250?250~325?325

0．30

0．35

0．40

?Tc0?/?10?2

0．28

（6）为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，对于不同车型，单位压力p0的最大范围为0.11～1.50MPa,即

0.10MPa?p0?0.253MPa?1.50MPa

（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,离合器每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值,即

??4W???? （3.8） 22?ZD?d??[?]?0.40J/mm2式中,?为单位摩擦面积滑磨(J/mm2)；对于最大总质量小于6.0t的商用车：[?]?0.33J/mm2，对于最大总质量大于6.0t商用车：[?]?0.25J/mm2：W为汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功（J），可根据下式计算

W?2??2ne2?mrar??22?1800?i0?ig? （3.9）

式中，ma为汽车总质量(Kg)；rr为轮胎滚动半径（m）；ig为汽车起步时所用变速器挡位的传动比；i0为主减速器传动比；ne为发动机转速r/min，计算时乘用车取

2000r/min，商用车取1500r/min。其中：i0?5.83 ig1?5.647 rr?0.357m

ma?3450Kg代入式（3.9）得W?5000J，代入式（3.8）得??0.082?0.33?[?]，

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合格。

（8）离合器接合的温升

t??W mc式中,t为压盘温升,不超过8~10°C；c为压盘的比热容，c?481.4J/(Kg·°C)；γ为传到压盘的热量所占的比例，对单片离合器压盘；??0.5，m为压盘的质量

m?4.2Kg

代入t?1.6°C，合格。

4 离合器从动盘设计

4.1 从动盘设计

从动盘总成应满足如下设计要求：

（1）为了减少变速器换档时齿轮间的冲击，从动盘的转动惯量应尽可能小 （2）为了保证汽车平稳起步、摩擦面片上的压力分布均匀等从动盘应具有轴向弹性

（3）为了避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷，从动盘中应装有扭转减 振器

（4）要有足够的抗爆裂强度

4.1.1 从动片的选择和设计

在本设计中，采用分开式弹性从动片，离合器从动片采用1㎜厚的的薄钢板冲

压而成，其外径由摩擦面外径决定，在这里取250㎜，内径由从动盘毂的尺寸决定，这将在以后的设计中取得。为了防止由于工作温度升高后使从动盘产生翘曲而引起离合器分离不彻底的缺陷，还在从动刚片上沿径向开有几条切口。

4.1.2 从动盘毂的设计

从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它几乎承受发动机传来的全部转矩。它一般采用齿侧对的矩形花键安装在变速器的第一轴上，花键的尺寸可根据摩擦片的外径D与发动机的最大转矩Temax按国标GB1144－74选取。

从动盘的轴向长度不宜过小，以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底，一般取1.0-1.4倍的花键轴直径。从动盘毂一般采用锻钢（如35、45、40Cr等），并经调质处理。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性，可采用镀铬工艺：对减振弹簧窗口及从动片配合，应进行高频处理。

花键选取后应进行挤压应力σj（MPa）及剪切应力τj（MPa）的强度校核：

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?j?8Temax[2]?[?j] （4.1）

(D2?d2)znl4Temax?[?j]?15[2] （4.2）

(D?d)znlb?j?式中，z为从动盘毂的数目；其余参数见表（4-1）。

表4-1 离合器从动盘毂花键尺寸系列

花键尺寸 摩擦片 发动机的

外径 最大转矩 齿数 外径 内径 齿厚 有效齿长 挤压应力 D/mm Temax/N·m N D′/mm d′/mm b/mm l/mm σj/Mpa 225 150 10 32 26 4 30 11.5 250 200 10 35 28 4 35 10.4 280 280 10 35 32 4 40 12.7

根据摩擦片的外径D=250mm与发动机的最大转矩Temax=181.3 N·m，由表4-1查得n=10，D′=35mm，d′=28mm，b=4mm，l=35mm，σj=10.2Mpa，则由公式校核得：

σj=9.4MPa<[σj]=10.2MPa。 τj=8.22 MPa < [τj]=15MPa。

所以，所选花键尺寸能满足使用要求

4.1.3摩檫片的材料选取及与从动片的固紧方式

在该设计中选取的是无石棉有机的摩擦材料。固紧摩擦片的方法采用较软的黄铜铆钉直接铆接，采用这种方法后，当在高温条件下工作时，黄铜铆接有较高的强度，同时，当钉头直接与主动盘表面接触时，黄铜铆钉不致像铝铆钉那样会加剧主动盘工作表面的局部磨损，磨损后的生成物附在工作表面上对摩擦系数的影响也较小。这种铆接法还有固紧可靠和磨损后换装摩擦片方便等优点。

5 离合器压盘设计

5.1压盘的传力方式的选择

本设计采用采用传动片式的传力方式。由弹簧钢带制成的传动片一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上，为了改善传动片的受力情况，它一般都是沿圆周布置。

5.2压盘的几何尺寸的确定

由于摩擦片的的尺寸在前面已经确定，故压盘的内外径也可因此而确定。 压盘外径D=255㎜ 压盘内径d=155㎜ 压盘的厚度确定主要依据以下两点：

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