离合器设计自动计算最终版0

1、请使用excel 2010或WPS2010打开。欢迎欢迎使用离合器设计自动计算系统！使用个人设计，版权所有，勿作商用！注：黄色底纹需要手动选择或输入；红色底纹需要注意；绿色底纹的为结果；粉色字体的可删除修改，但格式要保持原样！汽车型号奥迪A3标准型发动机最大功率（KW）/（r/min）67/5200整备质量m（kg）1600发动机最大扭矩（N.m）/(r/min)202/3500轮胎规格195/65R15最高车速（Km/h）188车轮半径r（mm）317.2最高转速（r/min）4200后桥主减速器比3.89载重量（kg）510变速器一挡的传动比3.51。离合器主要参数的确定（1）根据已知参数

2、，确定离合器形式：从动盘数： 由于设计的是乘用车，发动机扭矩一般不大，所以选择：单片离合器。压紧弹簧和布置形式选择：推式膜片弹簧离合器。（2）确定离合器主要参数：后备系数：查汽车设计表2-1知，乘用车后备系数=1.20-1.75。取：=1.46单位压力：查汽车设计表2-2,选择粉末冶金材料铁基，取：0.35摩擦片内外径D、d和厚度b：D的选取：查汽车设计表2-3，得乘用车的直径系数由公式估算得：208mm查离合器摩擦片尺寸系列和参数表:D=225mmd的选取：由离合器摩擦片尺寸系列和参数表 知，D相应的d值为：150mm厚度b：由离合器摩擦片尺寸系列参数表知：b=3.5mm摩擦因素f、摩擦面数

3、Z和离合器间隙t摩擦因数f：计算时一般取0.25-0.30（或查表2-4）此处取：0.35摩擦面数： 因为是单片离合器，所以摩擦面Z=2=0p=maxeDTKD0igi6 .14=DK离合器间隙t:一般为34mm此处取：3mm（3）摩擦片尺寸校核与材料选择。1） 判断d/D：d/D=0.67符合d/D:(0.53-0.70)的要求！2）判断D是否符合要求：因为发动机的最高转速为：5200(r/min)所以摩擦片最大圆周速度为：61.3m/s不超过65-70m/s，符合标准GB/T5764-1998汽车用离合器面片要求！3） 为了保证扭转减震器的安装，摩擦片内径d必须大于减震器弹簧位置直径2R0

4、约50mm即：d2R0+50mm判断d是否符合要求：先确定R0：一般 R0=（0.60-0.75）d/20.6所以：R0=45因为d=150mm所以：d2R0+50mm符合！又因为2R0+50=140mm4)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可值，即：W为汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功（J），可以由下式求的：对于乘用车ne=2000r/min由公式求得：W=25118.91w=0.57w=w,不符合要求！请重新选择D5) 为反应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：

5、TC=294.92TC0=0.0067查表汽车设计2-5 可知，TCO符合要求！2。扭转减震器的设计（1）扭转减震器选型。单级线性减震器。（2）扭转减震器主要参数确定1) 极限转矩Tj根据汽车设计（王望予编著，机械工业出版社出版）式（231）知，极限转矩受限于减振弹簧的许用应力等因素，与发动机最大转矩有关，一般可取，Tj=(1.52.0) 对于乘用车，系数取2.0。则Tj=2.0 =404(N.m)2)扭扭转转刚刚度度k k wdDZWw-=)(422p 2J/mm0.40=w对 乘 用 车=2202221 8 0 0graeiirmnWp-=)(4220dDZTTCCpcoTmaxeTm a

6、xeTj根据汽车设计（王望予编著，机械工业出版社出版）式（235）可知，由经验公式初选 k Tj则：5252(N.m/rad)3)阻阻尼尼摩摩擦擦转转矩矩TT根据汽车设计（王望予编著，机械工业出版社出版）式（236）可知,可按公式初选TT（0.060.17）0.1T20.2(Nm)4)预预紧紧转转矩矩TnTn减振弹簧在安装时都有一定的预紧。根据汽车设计（王望予编著，机械工业出版社出版）式（237）知，Tn满足以下关系：Tn（0.050.15） 且TnT （0.050.15） =10.130.3 此处取：16N5）减减振振弹弹簧簧的的位位置置半半径径R0R0由以上知：R0=45mm6） 减减振振

7、弹弹簧簧个个数数ZjZj根据汽车设计（王望予编著，机械工业出版社出版）表（26）知，当摩擦片外径D 250mm时， Zj=46故取Zj=47)减减振振弹弹簧簧总总压压力力F F当减振弹簧传递的转矩达到最大值Tj时，减振弹簧受到的压力F为FTj/R0F =8977.78N（3）减震弹簧尺寸确定1）减减振振弹弹簧簧的的分分布布半半径径R R0即为减振器基本参数中的R0R0=45mm2）减减振振弹弹簧簧尺尺寸寸a.) 弹簧中径Dc其一般由布置结构来决定，通常Dc=1115mm此处取：Dc=12mmb.) 单个减震器的工作压力P2244Nc.)弹簧钢丝直径d式中，扭转许用应力可取550600Mpa,此

8、处取550Mpa所以d=5mmd.)减振弹簧刚度k应根据已选定的减振器扭转刚度值k 及其布置尺寸R1确定，即：j13=Tjk13jm axeTmaxeTm axeTSSSS38tpPD cd =t=t=ZjFP/jjZRKk211000j=j即:648.4N/mme.)减振弹簧有效圈数G为材料的剪切弹性模量，对碳钢可取G=8.3x10000MPa所以 i=5.8f.)减振弹簧总圈数n其一般在6圈左右，与有效圈数 之间的关系为：此处取：n=7减振弹簧最小高度38.5mm全部减震弹簧总的工作负荷8977.78N单个减震弹簧的工作负荷P2244.45N减震弹簧总变形量3.46mm减震弹簧自由高度41

9、.96mm减震弹簧预变形量0.137mm减震弹簧安装高度41.823mmg.) 从动片相对从动毂的最大转角减震弹簧的工作变形量3.323mm4.23kikDGdiC348=i)25 . 1 (+=in=+=dndnl1 . 1)(mind=DkPl/lDZP=0/RTPjZ=jZZPP/0l=D+=lllm in0lD=D0Rk ZTljnl=D-=0llljj=D=0 2arcsin2Rljj=D-D=D lll lDjjZRKk211000j=3、膜片弹簧的设计（1）膜片弹簧基本参数确定1）比比值值H/hH/h 和和 h h 的的选选择择为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜

10、片弹簧 的H/h一般为1.52.0 ，板厚 h 为24 mm 。此处取 h=2.5mm H/h=1.7则 H=4.25mm2）R/rR/r比比值值和和 R R、r r的的选选择择摩擦片的平均半径95mm对于推式膜片弹簧的R值，应满足关系R Rc且近似于摩擦片外半径所以取R=120mmR/r一般为1.201.35此处取：R/r=1.24所以 r=97mm此时 R/r=1.237符合规定范围！3）的的选选择择一般在 915范围内。arctan（H/(R-r)）10.59符合规定范围！4）分分离离指指数数目目n n的的选选取取 常取取为n=18n=185）膜膜片片弹弹簧簧小小端端内内半半径径 及及分

11、分离离轴轴承承作作用用半半径径 的的确确定定因为3.5R 5.O 由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第一轴花键的外径查汽车设计表2-7得：16mm此处取：4则：30mm又因为可取：33mm6)切切槽槽宽宽度度11、22及及半半径径3.23.5mm此处取：3.2mm910mm此处取：10mm0rfrCR()()()()=-=2233222232dDdDRC0r0r=外R外R=0/rR=0r400-=r- =87mm7)压压盘盘加加载载点点半半径径 和和支支承承环环加加载载点点半半径径 的的确确定定根据汽车设计（王望予编著，机械工业出版社出版）知， 和 需满足下列条件：则：119mm 则：9

12、8mm8) 膜膜片片弹弹簧簧工工作作点点位位置置的的选选择择由MATLAB得：2.63725.1237所以:3.88B点：因为：此处取：0.9则：3.492由特性曲线图可查得膜片弹簧在B点的压紧力：3687.2N校核后备系数：1.21恭喜！校验合格！计算时一般取0.25-0.30此处取：0.35A点：由汽车离合器知：为每摩擦工作面最大允许磨损量（珋钉头外露）此处取：0.75mm则：1.5mm所以：1.99mmC点：由汽车离合器知：它一般在特性曲线凹点附近，此时分离力较小，C点位置确定于压盘升程为彻底分离时每对摩擦片面之间的间隙，单片式可取：0.751mm此处取：1erer2er21R1r1R1

13、r711-RR601-rr=1R=1r0 . 18 . 0/11=HBll=B1l之间。在mmSSZ.115.6000DD=Dl0SD=D0S=Dl=M1l=N1l()=+=2/111NMHlll=PP1=m axeCTZfRPbf=ff1lSZfD=1lSD=DS=f1l=D-=lllBA11=2=2则：2mm由汽车设计式子（2-18）得：6.19mm所以：膜片弹簧大端的最大变形量（离合器彻底分离时）5.49mm（2）膜片弹簧强度计算由汽车离合器知，膜片弹簧最大应力发生在离合器分离状态时，因此只需校核离合器在分离状态时B点的当量应力是否符合要求。膜片弹簧大端的最大变形（离合器彻底分离时）5.49mm由MATLAB得此时：P2=3199.2N由汽车离合