第二章_离合器设计演示幻灯片

第二章,离合器设计,第一节概述第二节离合器的结构方案分析第三节离合器主要参数选择第四节离合器的设计与计算第五节扭转减振器的设计第六节离合器的操纵机构第七节离合器主要零部件的结构设计,本章主要学习：（1）设计基本要求；（2）各种形式汽车离合器的特点及应用；（3）离合器基本参数的选择及优化；（4）膜片弹簧主要参数的选择及优化；（5）扭转减振器的设计；（6）离合器的操纵机构。,主要功能:,切断和实现对传动系的动力传递。,主要作用:,一、离合器的主要功能和作用,第一节概述,（1）使汽车平稳起步；（2）中断给传动系的动力，配合换档；（3）防止传动系过载；（4）有效地降低传动系中的振动和噪声。,二、摩擦离合器的主要组成,主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构。操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。,第一节概述,三、离合器工作原理,点击视频,第一节概述,三、汽车离合器设计的基本要求,1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。3）分离时要迅速、彻底。4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。7）操纵轻便、准确。8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。9）应有足够的强度和良好的动平衡。10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。,第一节概述,汽车离合器主要采用干式盘形摩擦离合器。,按其从动盘的数目,单片双片多片,根据压紧弹簧布置形式,圆周布置中央布置斜向布置等,根据分离时所受作用力方向,拉式推式,一、汽车离合器分类,根据使用的压紧弹簧形式,圆柱螺旋弹簧圆锥螺旋弹簧膜片弹簧离合器,第二节离合器的结构方案分析,一、从动盘数的选择,结构简单，紧凑，维修调整方便；散热良好；从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。,图2-1单片离合器,第二节离合器的结构方案分析,1、单片离合器,缺点：传递的转矩不够大。,对乘用车和轻型、微型货车（总质量10,6、减振弹簧个数Zj,表26减振弹簧个数的选取,第五节扭转减振器的设计,7、减振弹簧总压力F,当限位销与从动盘毂之间的间隙1或2被消除，减振弹簧传递转矩达到最大值Tj时，减振弹簧受到的压力F为F=Tj/R0,8、极限转角,减振器从预紧转矩增加到极限转矩时，从动片相对从动盘毂的极限转角为,式中，为减振弹簧的工作变形量。,第五节扭转减振器的设计,三、双质量飞轮(Dual-massFlywheel)减振器,2)它在发动机实用转速10002000r/min范围内，难以通过降低减振弹簧刚度得到更大的减振效果。,传统从动盘减振器在特性上的局限性：,传统的汽车动力总成中，发动机飞轮和变速器之间通过扭转减振器传递扭矩并达到减振目的。,1)通用的从动盘减振器不能使传动系振动固有频率降低到怠速转速以下，因此不能避免怠速转速时的共振。发动机、变速器系统固有频率一般为4070Hz，相当于四缸发动机12002100r/min转速，均高于怠速转速。,德国鲁克公司于1985年推出双质量飞轮减振器,第五节扭转减振器的设计,蓝色部分为初级质量，由若干个薄钢板成形零件和一个铸造的轮毂组成，薄钢板成形零件构成放置充当弹簧减振器的圆柱弹簧的沟槽。圆柱弹簧共有三件，盘成弧形，合起来组成一个整圆。红色部分为次级质量，为一个铸造的盘形零件。初级质量通过弧形圆柱弹簧和凸缘盘将扭矩传递给次级质量。弹簧与沟槽之间形成摩擦产生阻尼。,图2-18双质量飞轮减振器,1一第一飞轮2一第二飞轮3一离合器盖总成4一从动盘5一球轴承6一短轴7一滚针轴承8一曲轴凸缘9一联结盘10一螺钉11一扭转减振器,双质量飞轮减振器结构,第五节扭转减振器的设计,双质量飞轮减振器的优点,可降低发动机、变速器振动系统的固有频率，以避免在怠速转速时的共振。,可加大减振弹簧的位置半径，降低减振弹簧刚度K，并允许增大转角，减振效果较好。,由于双质量飞轮减振器的减振效果较好，在变速器中可采用粘度较低的齿轮油而不致产生齿轮冲击噪声。由于从动盘没有减振器，可减小从动盘的转动惯量，有利于换挡。,第五节扭转减振器的设计,双质量飞轮减振器主要适用于发动机前置后轮驱动的转矩变化大的柴油汽车中。,缺点：由于减振弹簧位置半径较大，高速时受到较大离心力的作用，使减振弹簧中段横向翘曲而鼓出，与弹簧座接触产生摩擦，使弹簧磨损严重，甚至引起早期损坏。,第六节离合器的操纵机构,1、对操纵机构的要求,1）操纵轻便,踏板行程，轿车：80150mm，货车：180mm,踏板力要小。轿车：80150N，货车：150200N,2）摩擦片磨损后，踏板行程应能调整复原。,3）应有踏板行程限位装置，防止操纵机构受力过大而损坏。,4）足够刚度。,5）传动效率要高。,6）发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作。,2、操纵机构结构形式选择,操纵机构形式,机械,液压,杆系,绳索,优点：结构简单、工作可靠，应用广泛。,缺点：质量大，机械效率低，在远距离操纵时布置较困难。,优点：质量小，易实现远距离操纵。且可采用吊挂式踏板结构。,缺点：寿命较短，机械效率不高。多用于轻型轿车中。,主要组成：主缸、工作缸和管路特点：传动效率高、质量小、布置方便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、驾驶室和车架变形不会影响其正常工作、离合器接合较柔和等。广泛应用于各种形式的汽车中。,第六节离合器的操纵机构,第六节离合器的操纵机构,点击视频,d1、d2分别为主缸和工作缸的直径；Z为摩擦面面数；a1、a2、b1、b2、c1、c2为杠杆尺寸；S为分离时摩擦面间间隙。,3、操纵机构的主要计算,（1）踏板行程计算,液压式操纵机构总传动比i；,踏板行程S由自由行程S1和工作行程S2两部分组成：,S0f为分离轴承自由行程,一般为1.53.0mm，反映到踏板上的自由行程，一般S1=为2030mm；,第六节离合器的操纵机构,（2）踏板力计算,F为离合器分离时压紧弹簧对压盘的总压力；,工作缸直径d2的确定与液压系统所允许的最大油压有关。考虑到橡胶软管及其他管接头的密封要求，最大允许油压一般为58MPa。对于机械式操纵机构，只需将d1和d2取消即可。,Fs为克服回位弹簧的拉力所需的踏板力，初步设计时，可忽略。,乘用车：80150N商用车：150200N,（3）分离离合器所作的功,F1：离合器接合时，压紧弹簧的总压紧力；,第六节离合器的操纵机构,第七节离合器的结构元件,一、从动盘总成,二、离合器盖总成,1、离合器盖,2、压盘,3、传动片,4、