离合器(DS 395)的设计【单片干式摩擦力离合器】【说明书+CAD】
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单片干式摩擦力离合器
说明书+CAD
离合器(DS
395)的设计【单片干式摩擦力离合器】【说明书+CAD】
离合器
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395
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单片
摩擦力
说明书
CAD
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购买设计请充值后下载，，资源目录下的文件所见即所得，都可以点开预览，，资料完整，充值下载可得到资源目录里的所有文件。。。【注】：dwg后缀为CAD图纸，doc,docx为WORD文档，原稿无水印，可编辑。。。具体请见文件预览，有不明白之处，可咨询QQ:12401814
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附 录How Clutches WorkIf you drive a manual transmission car, you may be surprised to find out that it has more than one clutch. And it turns out that folks with automatic transmission cars have clutches, too. In fact, there are clutches in many things you probably see or use every day: Many cordless drills have a clutch, chain saws have a centrifugal clutch and even some yo-yos have a clutch.Clutch Image GalleryDiagram of car showing clutch location. See more clutch imagesIn this article, youll learn why you need a clutch, how the clutch in your car works and find out some interesting, and perhaps surprising, places where clutches can be found. Clutches are useful in devices that have two rotating shafts. In these devices, one of the shafts is typically driven by a motor or pulley, and the other shaft drives another device. In a drill, for instance, one shaft is driven by a motor and the other drives a drill chuck. The clutch connects the two shafts so that they can either be locked together and spin at the same speed, or be decoupled and spin at different speeds. In a car, you need a clutch because the engine spins all the time, but the cars wheels do not. In order for a car to stop without killing the engine, the wheels need to be disconnected from the engine somehow. The clutch allows us to smoothly engage a spinning engine to a non-spinning transmission by controlling the slippage between them. To understand how a clutch works, it helps to know a little bit about friction, which is a measure of how hard it is to slide one object over another. Friction is caused by the peaks and valleys that are part of every surface - even very smooth surfaces still have microscopic peaks and valleys. The larger these peaks and valleys are, the harder it is to slide the object. You can learn more about friction in How Brakes Work. A clutch works because of friction between a clutch plate and a flywheel. Well look at how these parts work together in the next section. Fly Wheels, Clutch Plates and FrictionIn a cars clutch, a flywheel connects to the engine, and a clutch plate connects to the transmission. You can see what this looks like in the figure below.When your foot is off the pedal, the springs push the pressure plate against the clutch disc, which in turn presses against the flywheel. This locks the engine to the transmission input shaft, causing them to spin at the same speed. Pressure plateThe amount of force the clutch can hold depends on the friction between the clutch plate and the flywheel, and how much force the spring puts on the pressure plate. The friction force in the clutch works just like the blocks described in the friction section of How Brakes Work, except that the spring presses on the clutch plate instead of weight pressing the block into the ground. When the clutch pedal is pressed, a cable or hydraulic piston pushes on the release fork, which presses the throw-out bearing against the middle of the diaphragm spring. As the middle of the diaphragm spring is pushed in, a series of pins near the outside of the spring causes the spring to pull the pressure plate away from the clutch disc (see below). This releases the clutch from the spinning engine. Common ProblemsFrom the 1950s to the 1970s, you could count on getting between 50,000 and 70,000 miles from your cars clutch. Clutches can now last for more than 80,000 miles if you use them gently and maintain them well. If not cared for, clutches can start to break down at 35,000 miles. Trucks that are consistently overloaded or that frequently tow heavy loads can also have problems with relatively new clutches.Photo courtesy Carolina MustangClutch plateThe clutch only wears while the clutch disc and the flywheel are spinning at different speeds. When they are locked together, the friction material is held tightly against the flywheel, and they spin in sync. Its only when the clutch disc is slipping against the flywheel that wearing occurs. So, if you are the type of driver who slips the clutch a lot, youll wear out your clutch a lot faster.Sometimes the problem is not with slipping, but with sticking. If your clutch wont release properly, it will continue to turn the input shaft. This can cause grinding, or completely prevent your car from going into gear. Some common reasons a clutch may stick are:Broken or stretched clutch cable - The cable needs the right amount of tension to push and pull effectively. Leaky or defective slave and/or master clutch cylinders - Leaks keep the cylinders from building the necessary amount of pressure. Air in the hydraulic line - Air affects the hydraulics by taking up space the fluid needs to build pressure. Misadjusted linkage - When your foot hits the pedal, the linkage transmits the wrong amount of force. Mismatched clutch components - Not all aftermarket parts work with your clutch. A hard clutch is also a common problem. All clutches require some amount of force to depress fully. If you have to press hard on the pedal, there may be something wrong. Sticking or binding in the pedal linkage, cable, cross shaft, or pivot ball are common causes. Sometimes a blockage or worn seals in the hydraulic system can also cause a hard clutch.Another problem associated with clutches is a worn throw-out bearing, sometimes called a clutch release bearing. This bearing applies force to the fingers of the spinning pressure plate to release the clutch. If you hear a rumbling sound when the clutch engages, you might have a problem with the throw-out.Types of ClutchesThere are many other types of clutches in your car and in your garage.An automatic transmission contains several clutches. These clutches engage and disengage various sets of planetary gears. Each clutch is put into motion using pressurized hydraulic fluid. When the pressure drops, springs cause the clutch to release. Evenly spaced ridges, called splines, line the inside and outside of the clutch to lock into the gears and the clutch housing. You can read more about these clutches in How Automatic Transmissions Work.An air conditioning, compressor in a car has an electromagnetic clutch. This allows the compressor to shut off even while the engine is running. When current flows through a magnetic coil in the clutch, the clutch engages. As soon as the current stops, such as when you turn off your air conditioning, the clutch disengages.Most cars that have an engine-driven cooling fan have a thermostatically controlled viscous clutch - the temperature of the fluid actually drives the clutch. This clutch is positioned at the hub of the fan, in the airflow coming through the radiator. This type of clutch is a lot like the viscous coupling sometimes found in all-wheel drive cars. The fluid in the clutch gets thicker as it heats up, causing the fan to spin faster to catch up with the engine rotation. When the car is cold, the fluid in the clutch remains cold and the fan spins slowly, allowing the engine to quickly warm up to its proper operating temperature.Many cars have limited slip differentials or viscous couplings, both of which use clutches to help increase traction. When your car turns, one wheel spins faster than the other, which makes the car hard to handle. The slip differential makes up for that with the help of its clutch. When one wheel spins faster than the others, the clutch engages to slow it down and match the other three. Driving over puddles of water or patches of ice can also spin your wheels. You can learn more about differentials and viscous couplings in How Differentials Work.Gas-powered chain saws and weed eaters have centrifugal clutches, so that the chains or strings can stop spinning without you having to turn off the engine. These clutches work automatically through the use of centrifugal force. The input is connected to the engine crankshaft. The output can drive a chain, belt or shaft. As the rotations per minute increase, weighted arms swing out and force the clutch to engage. Centrifugal clutches are also often found in lawn mowers, go-karts, mopeds and mini-bikes. Even some yo-yos are manufactured with centrifugal clutches.Clutches are valuable and necessary to a number of applications. For more information on clutches and related topics, check out the links on the following page. 离合器工作原理如果您驾驶手动变速箱的汽车，您可能会惊讶地发现，它有一个以上的离合器。事实证明，与自动变速器汽车离合器相比，有许多种类离合器在你可能看到或每天使用：许多无绳演习有离合器，链锯有离心离合器，甚至一些部件也有一个离合器。Diagram of car showing clutch location. See more clutch images.在本文中，您会了解为什么你需要一个离合器，在您的汽车离合器工程和一些有趣的发现，也许不足为奇。 离合器是有用的设备，有两个旋转轴。在这些设备中，其中一个轴通常是驱动马达或滑轮，其他轴驱动其他设备。例如，一轴驱动电机和其他驱动钻夹头。离合器连接从动盘和压盘，以便它们可以被贴在一起，旋转同样的速度，或脱钩，并以不同的速度旋转。在汽车中，您需要一个离合器，因为发动机的转速所有的时间中，但并不是所有的时间都传递动力。为了让汽车停止传递动力不造成发动机过载，车轮需要断开发动机传递动力。离合器使我们能够顺利地进行旋转发动机的非线性传递，通过控制离合器压盘与摩擦片之间的滑动。了解离合器的特点，它有助于了解一点摩擦片，这是衡量离合器的标准。摩擦所造成的传力高峰和低谷的每一部分，每一个平面-甚至是非常平滑的表面仍然有微小的高峰和低谷。这些较大的高峰和低谷，就是摩擦片研究的对象。您可以了解更多关于离合器如何摩擦工作。 离合器的工作，产生于摩擦离合器压盘和飞轮。我们将探讨如何共同工作，这些零件将在下面介绍。飞轮，离合器片和摩擦在汽车的离合器，一个飞轮连接到发动机，离合器踏板连接传输。当你的脚离开踏板，弹簧推动压力板对离合器盘，而这反过来压力又回位。这种转速控制包括发动机，变速器输入轴，使他们自旋同样的速度。压盘离合器传递的动力取决于摩擦离合器盘和飞轮，有多少转矩通过飞轮压盘传递给膜片弹簧。摩擦离合器作用就像描述的摩擦制动器的工作一样，但弹簧压力离合器压盘不是像制动器那样依靠抱紧制动盘。当离合器踏板被踏下时，机械或液压活塞推动拨叉，这些压力通过分离轴承对中间的膜片弹簧起作用。把膜片弹簧是推离了压盘的附近达到让离合器分离的效果。请注意弹簧离合器从动盘。这些弹簧有助于缓解传输的过大动力冲击离合器盘毂。这种设计通常非常有效，但它确实有一些缺点。让我们分别看看离合器问题和其他用途的离合器在以下的内容中讲解。从动盘常见问题：从20世纪50年代到20世纪70年代，你可以指望得到5万至七万里程汽车的离合器。离合器现在可以超过去年八点零零零万英里如果您使用它们轻轻地和维持好。如果不是照顾，离合器就可以开始打破在35000英里。卡车一贯超载或经常拖重物，也可以有问题相对较新的离合器。 最常见的问题是，离合器摩擦材料的磨损。摩擦材料在离合器盘非常相似的摩擦材料的垫片的盘式制动器的鼓式制动器-过了一段时间，它磨穿了。当大部分或全部的摩擦材料已经一去磨损了了，离合器效率将开始下滑，并最终将不会传送任何转矩从发动机到车轮。离合器只能传送离合器盘和飞轮的旋转速度不同。当他们被锁在一起，摩擦材料是紧密举行接合与飞轮，他们自旋同步。只有当离合器盘下滑对飞轮的穿着发生。因此，如果您是一个司机，踩离合器的次数多，您的离合器磨损快得多。有时，问题不在于传递的摩擦力下滑，但问题是。如果您的离合器装配不正确，它将继续联入输入轴。这可能会导致磨，或完全防止您的车进入齿轮。一些常见的原因可能导致离合器出问题： 损坏或拉伸离合器拉线-拉线需要适量的张紧力。 液压泵有缺陷/或主离合器液压瓶-泄漏保持液压瓶必须建立必要的压力。 空气中的气压线-空气影响液压，空气流体需要建立适当压力。 不匹配的离合器组件-并非所有的售后配件与您的离合器能匹配。 “硬”离合器也是一种常见的问题。所有离合器需要一些相应的转矩范围。如果您必须紧逼踏板上，可能会有一些错误的。坚持或有约束力的踏板联系，电缆，交叉轴或旋转球的常见原因。有时堵塞或磨损在液压系统也可能导致硬离合器。 另一个问题与离合器是一个破旧投掷出轴承，有时称为离合器释放轴承。以手指旋转压力板松开离合器。如果你听到隆隆声时，离合器继续接合，您可能有一个问题，间隙没有调整好。离合器诊断试验如果您发现您的离合器已经失效，这是一个在家的诊断测试，任何人都可以执行： 启动你的车，设置停车休息，并把汽车停在原位。 让您的汽车空转，听取了咆哮的噪音的前提下，如果你听到离合器有这种声音，这是最有可能传输装置有问题。如果您没有听到噪音，请继续执行步骤 。 让汽车仍处于原地，开始推动离合器和聆听噪音。如果你能听到一些唧唧噪音，这是最有可能的离合器分离轴承的故障。如果您没有听到噪音，请继续执行步骤 用尽全力推动离合器。如果你听到尖叫声的噪音，可能故障出自轴承或套管。如果你听不到任何噪音在这四个步骤，那么你的问题可能不是出自离合器。如果你能听到的噪音，并在停止时消失时，离合器可能的一个问题是离合器的操纵机构出了问题。 在以下的内容中，我们会研究一些不同类型的离合器以及他们如何使用。各类离合器： 还有许多其他类型的离合器在并不在您的知识库。自动变速器包含几个离合器。这些离合器接触和脱离接触的各种成套行星齿轮。每个离合器付诸实施使用加液压油。当压力下降，弹簧导致离合器分离。间隔均匀的离合器锁环，称为样条线的内部和外部的离合器锁定齿轮和离合器。你可以看到更多关于这些离合器在自动变速器如何工作。 空调压缩机的汽车有一个电磁离合器。这使得压缩机即使在引擎关闭也能正常运行。当电流流经磁场线圈的离合器，如当您关闭您的空调，离合器分离。 大多数汽车的发动机驱动的冷却风扇的温控粘性离合器-温度流体实际驱动离合器。这离合器是处于枢纽的地位，气流通过散热器。这种类型的离合器是一种很像粘性联轴器，在全轮驱动汽车经常出现。液体离合器较多，因为它热量大，导致风扇旋转的速度要快赶上发动机旋转。当汽车是冷车时，流体在离合器仍然寒冷，风扇转速慢，使发动机迅速升温，以适当的操作温度。 许多汽车有限滑差或粘性联轴器，两者都使用离合器，以提高牵引力。当您的汽车变成一个车轮转动速度超过了其它车轮时，这使汽车难以应付。在防滑差速器以及离合器的帮助下，当一个车轮转动速度超过了其它车轮，这样会使离合器缓慢下来，并符合其它三个车轮的转速。车下有水坑的水或浮动的冰块也可以让车轮空转。您可以了解更多关于差速粘性联轴器在如何工作。 天然气动力链锯离心式离合器，从而使链反转可以停止旋转，而您不需要关掉引擎。这些工作自动离合器通过利用离心力。输入连接到发动机曲轴。输出可以驱动链条，皮带或骨干。由于轮调，每分钟增加，逼迫滚珠移出，并迫使离合器进行。离心离合器也常常发现于割草机，卡丁车，轻便摩托车和小型摩托车。甚至一些缆车离心离合器。XX学院毕业设计说明书课 题： 离合器(DS 395)的设计 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班 组 学 号 指导教师 完成日期 2007-4-26 摘要离合器(DS 395)的设计摘要本文介绍了汽车离合器的发展过程及其在汽车工业上的应用, 多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦力离合器,因为它具有从动部分转动惯量小,散热性好,结构简单,调整方便,尺寸紧凑,分离彻底等优点,而且由于在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大,中,小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善.采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性.离合器从动盘总成中装有扭矩减震器,防止了传动系统的扭转共振,减少了传动系噪声和动载荷。随着人们对汽车舒适性能要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断的改善,乘用车上越来越多地采用具有双质量飞轮的扭矩减震器,能更有效地降低传动系的噪音。 阐述了离合器(DS 395)的摩擦传动机构设计, 压盘设计, 离合器盖设计的步骤。又分析了离合器常见的故障对离合器的影响，以及常见故障排除的一般方法。关键词: 摩擦传动机构 压盘 离合器盖 常见故障排除IIAbstractCoupling (DS 395) designAbstractThis article introduced the automobile clutch developing process andits in the automobile industry application, in many years experienceand the technical improvement causes the people gradually to tend tothe first choice list type friction force coupling, because ithas the driven partial rotations inertia young, radiation good,structure simple, adjustment convenient, size compact, separationthorough and so on merit, moreover because takes the certain measurein the structure, has been able to achieve the joint to be smooth,therefore the present widely uses in a big way, center, in small eachkind of vehicle type.Now the list type friction clutch quite consummates in thestructural design aspect Uses has axial elastic enhancedthe coupling joint smoothness Clutch driven disk always becomes theChinese dress to have the torque shock absorber, had prevented thetransmission system reverse resonated, reduced the noise andmoves the load.Along with the people to the automobile comfortable performancerequirement enhancement, the coupling had the unceasing improvement inthe original foundation, while more and more many uses with thevehicle on has the double quality flywheel the torque shock absorber,can effectively reduce noise.Elaborated coupling (DS 395) the friction drive organization design,presses the plate design, design step. Also has analyzedthe coupling common breakdown to the coupling the influence, as wellas common trouble shooting general method.Key word: the friction drive organization ; presses plate; lid of coupling; common trouble shooting目 录摘要IABSTRACTII第一章 引言1第二章 离合器(DS 395)的设计32.1摩擦传动机构32.2压盘设计42.2.1压盘传力方式的选择42.2.2压盘几何尺寸的确定5 2.2.3传力片的设计及强度校核52.3 离合器盖设计62.3.1 在设计时应特别注意以的问题62.3.2 离合器的分离装置62.3.3 分离杆的材料与热处理8第三章 摩擦离合器使用维护93.1 摩擦离合器的概念93.2 摩擦离合器应能满足的基本要求93.3 离合器常见的故障93.3.1 离合器故障大致的分类93.3.2 故障原因分析93.3.3 离合器打滑的概述103.3.4 离合器抖动的分析113.3.5 检查、故障排除和安装13结语15参考文献17致谢18 毕业设计说明书第一章 引言离合器装在发动机与变速器之间，汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器。 它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用。 离合器类似开关，接合或断离动力传递作用，因此，任何形式的汽车都有离合装置，只是形式不同而已。 自动变速器的液力变扭器已经具有离合作用，而手动变速器的离合器主要是采用摩擦形式，并独立成为一种装置，有自己的控制系统。 因此，普通手动变速器汽车都有离合器踏板装置，安装在驾车者座椅地面前左端。本文内容主要阐述手动变速器轿车上的摩擦片式离合器及其控制形式。 轿车采用膜片离合器，它由主动部分（由壳体、膜片弹簧、压盘等组成的整体并用螺钉固定在发动机飞轮上），被动部分（由摩擦片与从动盘组成）和操纵部分组成。 被动部分装在飞轮与压盘之间，通过滑动花键套在变速器的输入轴上。在膜片弹簧的弹力作用下，从动盘、压盘与飞轮夹紧，发动机工作时，飞轮和压盘通过它们与摩擦片之间的摩擦带动从动盘一起旋转，将扭矩传递给变速器主动轴。当驾车者踩下离合器踏板，操纵部分的分离叉将分离轴承推向前，推动膜片弹簧下端，使膜片弹簧上端绕支点转动并拉动压盘向后移动，解除了压盘与摩擦片之间的压紧力，发动机只能带动主动部分旋转，无法将扭矩传递给变速器。当驾车者松开离合器踏板，操纵部分将分离轴承拉回来，膜片弹簧下端压力解除，恢复原位，压盘在膜片弹簧压力下又向前移动并将摩擦片压紧，发动机又可将扭矩传递至变速器。 摩擦片上还均匀分布了若干只横置的螺旋小弹簧，用于减少离合时的冲击和振动。 目前，汽车离合器操纵形式有拉线和液压式两种，轿车多用液压操纵式，它具有噪声小、省力、平稳、布置方便的优点，由总泵、分泵、软管、踏板等组成。当驾车者踩下离合器踏板时，推杆推动总泵活塞使油压增高，通过软管进入分泵，迫使分泵拉杆推动分离叉，将分离轴承推向前；当驾车者松开离合器踏板时，液压解除，分离叉在回位弹簧作用下逐渐退回原位，离合器又处在接合状态。 实际上早在1920年就出现了单片干式离合器,这和前面提到的与发明石棉基的摩擦面片有关.但在那时相当一段时间内,由于技术设计上的缺陷,造成了单片离合器的接合时不- 17 -够平顺等问题.第一次世界大战后初期,单片离合器的从动盘金属片上是没有摩擦面片的摩擦面片是帖附在主动轮飞轮和压盘上,弹簧布置在中央,通过杠杆放大后作用在压盘上.后来改用多个直径较小的弹簧(一般至少6个),沿着圆周布置直接压在压盘上,成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法.这种布置在设计上带来了实实在在的好处,使压盘上弹簧的工作压力分布更均匀,并减少了轴向尺寸。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦力离合器,因为它具有从动部分转动惯量小,散热性好,结构简单,调整方便,尺寸紧凑,分离彻底等优点,而且由于在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大,中,小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善.采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性.离合器从动盘总成中装有扭矩减震器,防止了传动系统的扭转共振,减少了传动系噪声和动载荷。随着人们对汽车舒适性能要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断的改善,乘用车上越来越多地采用具有双质量飞轮的扭矩减震器,能更有效地降低传动系的噪音。对于重型离合器，由于商用车趋于大型化,发动机功率不断加大,但离合器允许加大尺寸的空间有限(现离合器从动盘的直径已达430mm),离合器的使用条件日酷一日,增加离合器的传扭能力,提高其使用寿命,简化操作,已成为重型离合器当前的发展趋势.为了提高离合器的传扭能力,在重型汽车上可采用双片干式离合器.从理论上讲,在相同的径向尺寸下,双片离合器的传扭能力和使用寿命是单片的1倍.但受到其他客观因素的影响(如散热等),实际的效果要比理论值低一点。 现在，电子技术也进入了离合器系统。一种由控制单元（ECU）控制的离合器已经应用在多款的轿跑车上。其ECU汇集油门踏板、发动机转速传感器、车速传感器等信号，驱动伺服马达机构施行自动变速。 毕业设计说明书第二章 离合器（DS 395）的设计2.1摩擦传动机构摩擦离合器的基本结构是摩擦传动机构，它依靠摩擦来传递转矩。摩擦力F是一种耗散力，它的作用方向与运动方向相反。摩擦力定律说明，摩擦力F的大小和正压力N成正比。比例系数为摩擦系数。摩擦力本质是非线性的,他有多个值,其最大值为N.如果,作用力FN时,滑块就要产生运动,引起滑块加速的力为 Fa=F-=F-Ff.当滑块绕作用半径等速转动时，此时最大的摩擦力Ff（假想）产生的摩擦力矩为Tf: Tf=ReFf=ReN式中，Re为有效作用半径。Tf就是摩擦机构利用摩擦的转矩容量。转矩容量（或扭矩容量）反映的是摩擦所传递转矩的极限能力而不一定是它实际传递转矩的大小。其中Re如何确定非常重要，它是两种数学模型可用。一种模型是认为正压力均匀分布于摩擦面上，现如下分析。设定一圆环，其上作用有一正压力N和转矩T，圆环外径为Ro,内径为Ri。若圆环产生转动，则转动会产生摩擦力矩。因假定压力均匀分布，则圆环上单位面积的压力为P=N/(Ro2-Ri2)现考虑圆环上微圆面积上产生的摩擦力矩dTf，它距离中心为r,圆环厚dr，则该微圆环面积上产生的摩擦力矩dTf为 dTf=2rdrpr摩擦盘上压力均匀分布时其有效的摩擦作用半径Re为 Re=2(R3o-R3i)N/3(R2o-R2i)实际上，由于温度等因素影响造成接触表面的翘曲使正压力分布不均，摩擦系数在各处也并不相等，于是提出了另一种模型。该模型认定压力从Ri到Ro递减，它是1/R的函数，此时认为有效的摩擦半径Re为 Re=(Ro+Ri)/2下面根据转矩容量的概念来确定实际离合器的转矩容量Tc。由于离合器的从动盘两面都是摩擦面，而且离合器所用的从动盘不止1个，这样离合器转矩容量Tc的基本计算公式为 Tc=ZTf=ZreN Tc=2(297+260)/210-33100=1726.7(Nm)式中，Z为离合器摩擦工作面数，单片为2，双片为3 若把两种模型不同的Re代入式，就得到两种不同的离合器转矩容量Tc的计算公式， 毕业设计说明书它们之间的差别之是反映了两种不同的假设。不管怎样解释，对上述两种模型既不能说谁对谁错，也难分清楚那一种模型更好。这是由于二者都只是把复杂的现象作一系列简化后得出的，它们只能起对离合器的转矩容量作估算的作用。而现实情况时，温度、时间因素都会影响离合器容量的大小，所以不能肯定上述简单公式何者更准。 在初步确定离合器的结构形式（如单片、采用有机面片、膜片弹簧等）之后，就要确定其基本结构尺寸、参数，它们是：（1） 摩擦片外径D=297mm；（2） 单位压力p=25N/cm2；（3） 后备系数=0.36；在选定这些尺寸参数时，下列一些车辆参数对它们有重大影响：（1） 发动机最大转矩Temax;（2） 整车总质量ma;（3） 传动系总的速比i；（4） 车轮滚动半径rk;2.2压盘设计2.2.1 压盘传力方式的选择压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动盘转动，所以它必须和飞轮有一定的联系，但这种联系又应允许压盘在离合器分离过程中能自由地做轴向移动，使压盘和从动盘脱离接触。压盘和飞轮间常用的连接方式以下几种 。离合器盖用螺栓固定在飞轮上，在盖上开有长方形的窗口，压盘上则铸有相应的凸台，凸台伸进盖上的窗口，由离合器盖带动压盘。考虑到摩擦片磨损后压盘将向前移，因此在设计新离合器时，应使压盘凸台适当高出盖上窗口以外，以保证摩擦片磨损至极限时仍能可靠传动。此外,在单片离合器中也采用键式连接方法，中间压盘通过键，压盘则通过凸台。现在广泛采用传力片的传动方式，由弹簧钢带制成的传力片的一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上。为了改善传力片的受力情况，它一般都是沿圆周切向布置。这种传力片的连接方式还简化了压盘的结构，降低了对装配精度的要求，并且还有利于压盘的定中。压盘的结构形状除与传力方式有关外，还与压紧方式和分离方式有关。在采用沿圆周分布的圆柱螺旋弹簧作压紧弹簧时，压盘上应铸有圆柱形凸台作为弹簧的导向座。而在采用膜片弹簧或中央弹簧时，则在压盘上铸有一圈凸起以供支承膜片弹簧或弹性压杆之用。2.2.2 压盘几何尺寸的确定压盘厚度的确定主要依据以下两点:1) 压盘应具有足够的质量在离合器的接合过程中,由于滑磨的存在,每接合一次的过程中都要产生大量的热,而每次接合的时间又短(大约3s左右),因此热量根本来不及全部传到周围空气中去,必然导致摩擦副的温升.在使用频繁和艰难条件下工作的离合器,这种温升就更为严重.它不仅会引起摩擦片摩擦系数下降,加剧磨损,严重时甚至会引起摩擦片和压盘的烧损.由于用石棉(或其他有机物)材料制成的摩擦片导热很差,在滑磨过程中所产生的热主要有飞轮和压盘等零件吸收,为了使每次接合时的温升不致过高,故要求压盘具有足够大的质量来吸收热量.2) 压盘应具有较大的刚度压盘应具有足够大的刚度和合理的结构形状,以保证在受热的情况下不致因产生翘曲变形而影响离合器的彻底分离和摩擦片的均匀压紧.鉴于以上两个原因,压盘一般都做的比较厚(一般不小于10mm),而且在内缘做成一定锥度以弥补压盘因受热变形后内缘的凸起.此外,压盘的结构设计还应注意加强通风冷却,如双片离合器的中间压盘体内开有许多径向通风孔,近年来这种结构也开始在单片离合器的压盘中采用.压盘设计时在初步确定压盘厚度以后,应校核离合器接合一次时的温升,它不应超过810.若温升过高,可适当增加压盘的厚度.校核计算的公式如下: =L0.50/cm压式中,-温升 L-滑磨功 -分配到压盘上的滑磨功所占的百分比:单片离合器压盘,=0.50;双片离合器压盘,=0.25;双片离合器中间压盘,=0.50; c-压盘的比热容,对铸铁压盘,c=544.28J/(kg.K); m压-压盘质量 =L/cm=0.506.3106/6.43102544.28=92.2.3 传力片的设计及强度校核传力片在不同的离合器结构中，起的作用不完全相同。基本上有两种情况，对于周置螺旋弹簧离合器的传力片，它主要承担离合器压盘传递发动机的转矩，使之成为摩擦副中的主动件，而压盘的分离由分离杆来完成。而现在膜片弹簧离合器中的压盘传力片，除了要承担传递发动机的转矩之外，还要依靠传力片的弹性作用使压盘分离（如果不想用传力片来分离压盘也可以）。利用传力片来分离压盘，在离合器结构设计上要简单些，但传力片受力状况要复杂得多，传力片的负荷也更严重，故必须仔细的对它进行强度校核。2.3 离合器盖设计 离合器盖与飞轮用螺栓固定在一起，通过它传递发动机的一部分转矩给压盘。此外它还是离合器压紧弹簧和分离杆的支承壳体。2.3.1 在设计时应特别注意以的问题1 刚度问题离合器分离杆支承在离合器盖上，如果盖的刚度不够，则当离合器分离时，可能会使盖产生较大的变形，这样就会降低离合器操纵部分的传动效率，严重时可能导致分离不彻底，引起摩擦片的早期磨损，还会造成变速器换挡困难。为了减轻重量和增加刚度，小轿车和一般载货汽车的离合器常用厚度约为3-5mm的低碳钢板冲压成比较复杂的形状。重型汽车由于批量少，为了降低成本，增加刚度则长常采用铸铁的离合器盖。2 通风散热问题为了加强离合器的冷却，离合器盖上必须开许多通风窗口。3 对中问题离合器内装有压盘、分离杆、压紧弹簧等零件，因此它相对发动机飞轮曲轴中心线必须要有良好的定心对中，否则会破坏系统整体的平衡，严重影响离合器的正常工作。对中方式常用的有以下两种：一是用止口对中，铸造的离合器盖以外圆与飞轮上的内缘圆止口对中。二是用定位销或定位螺栓对中。2.3.2 离合器的分离装置离合器的分离装置包括分离杆和分离轴承1 分离杆结构型式的选择在离合器分离和接合的过程中，踏板与压盘之间运动联系的最后环节为分离杆。周置螺旋弹簧离合器的分离杆数目一般采用3-6个。分离杆的结构型式与压紧弹簧的类型有着密切的关系，在中央弹簧离合器中，只有弹性压杆而没有分离杆一词，广义上来说，离合器分离时它已不再传递弹簧的工作压力，故也可算分离杆。2 分离杆设计分离杆设计时要注意如下几个问题。1） 分离杆要有足够的刚度 在分离离合器时，分离杆要承受很大的力，如果刚度不够，会引起较大的变形，这不仅要降低离合器操纵机构的传动效率，甚至还可能出现离合器分离不彻底。因此在结构设计时，一定要设法增加分离杆的刚度，提高其抗弯曲的能力，以减少在受力时的变形。分离杆都有加强筋。2） 分离杆的铰接处应避免运动上的干涉分离离合器时，压盘沿其轴线做平行移动，分离杆与压盘的铰接点也是跟着压盘一起平移。与此同时，这个铰接点还必须绕分离杆的中间点做圆弧运动。显然，同一个点同时要做两种运动是不可能的，这就是所说的运动干涉现象。为了避免这中运动干涉，保证离合器能顺利地分离，在分离杆铰接处的结构上必须采取相应的措施。分离杆的中间支承叉用螺钉固紧在离合器盖上，分离杆插在支承的槽内。支承叉孔中插入一圆柱销上铣削有平面的支承销，并固定在支承叉中不能转动，分离杆上的中间孔径较大。还能放入一短的小滚柱，分离杆就支承在支承销及与支承销切削面平面相接触的小滚住上。由于小滚住在分离杆孔内有配合间隙，因此当离合器分离时，小滚住可在支承销的平面上移动，使分离杆的中间支点成为一个可以活动的支承，以适应压盘运动的要求。分离杆的支承叉与离合器盖的连接处采用了带球面调整螺母，而且支承叉的轴个离合器盖上的孔之间还留有间隙。这样，在离合器分离时，支承叉可在离合器的孔中摆动，以避免分离杆的运动干涉。摆动块式分离杆有分离杆，浮动销，调整螺栓及摆动块、分离杆弹簧等组成。当离合器处于结合状态时，在离心力的作用下，柘城着分离杆的浮动销处于支承调整螺栓的孔的靠外处。在分离杆分离时，分离杆的内端向左运动，浮动销沿螺栓孔中的平面向内运动，与此同时摆动块绕其在压盘上的支承处摆动，而摆动块的另一端则在分离杆上做圆弧移动，移动量一般都不大（约1mm）。3）分离杆内端的高度应可以调整为了保证在离合器分离时分离轴能同时压紧所有的分离杆，使每个分离杆的受力均衡，并使压盘不致产生歪斜，造成离合器分离不彻底和结合过程中离合器的抖动现象，要求各分离杆的内端必须位于压盘的同一平面上（其高度差一般不超过0.2mm）。为了达到这个要求，分离杆在结构上都有相应的调整环节。4）分离杆的铰接处应采用滚针轴承或刀口支承为了减少磨损和提高效率，分离杆的铰接处应采用滚针轴承或刀口支承。如在北京212吉普车上的离合器分离杆与压盘的铰接撤采用了19个1.60-0.010的轴承滚针；SH361型汽车离合器分离杆的铰接处采用了19个2.5的轴承滚针。2.3.3 分离杆的材料与热处理分离杆一般由低碳钢板（08刚）冲压或由中碳钢（3号钢）锻造而成。为了提高耐磨性能，表面进行氰化处理，层深0.50.3mm,硬度HRC5863。摆动块由中碳钢板冲压而成，摆动块由厚2.5mm的35号钢带制成，表面氰化，层深0.50.3mm,硬度HRC5662。第三章 摩擦离合器使用维护3.1 摩擦离合器的概念离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。 发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。 3.2 摩擦离合器应能满足的基本要求 (1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。 (2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。 (3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。 (4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。 (5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。 (6)操纵省力，维修保养方便。3.3 离合器常见的故障3.3.1 离合器故障大致的分类(1) 分离不彻底;(2) 离合器打滑;(3) 离合器接合时发抖(4) 振动、噪声；(5) 零件损坏；(6) 踏板力过大；离合器的某一故障也许会是若干种原因综合作用的结果。3.3.2 故障原因分析 分离不彻底造成离合器分离不彻底的原因大致有以下3个方面1 变速器第1轴（输入轴）前端在飞轮孔中的导向轴承磨损导向轴承磨损会引起变速器第1轴的径向跳动或者轴承不能自由转动，这两种情况都会造成即使离合器分离，变速器第1轴仍然转动，表现出离合器没有分离。2 从动盘的原因这可能有3种情况：（1） 从动盘故障：由于零件的失效、操作不当或安装技术不恰当引起从动件损坏或变行等，造成离合器从动盘毂在变速器第1轴花键上不能自由滑动。（2） 从动盘毂花键胶合：从动盘毂花键在花键轴上的活动不灵活，移动受阻。其表现为离合器压盘已分离，而从动盘不易从飞轮面处脱开，使得变速器第1轴继续旋转。造成这种情况的原因可能是，花键配合面生锈、沾污、配合不恰当，或花键轴上有刻痕、毛刺、飞边等。（3） 从动盘摩擦面附着于飞轮或压盘表面：引起从动盘附着的原因通常是较长时间没有使用离合器，在摩擦材料和对偶件铸铁零件间引起化学性生锈结合。这类问题通常和气候条件有关。3 离合器盖总成安装不当，变形过大离合器盖总成安装到飞轮面上后，若安装不当则会引起盖的扭曲，造成压盘的升程不匀，压盘发生歪斜。压盘的歪斜会造成分离不彻底。此外，离合器盖、摩擦片组合不当，也会出现压盘升程不匀现象。如果离合器盖刚度不够，在分离时变形过大，也会造成因分离行程过大而不能彻底分离。3.3.3 离合器打滑的概述引起离合器打滑的结构因素很多：1 离合器从动盘1） 摩擦面上沾油离合器打滑可能是从动盘摩擦面片上有油污，这可能是由于发动机曲轴后主油封的渗漏所致。应该设法让渗漏出的油进到离合器盖前面的飞轮并通过甩油孔甩出。一旦摩擦面片上有油，摩擦面片的摩擦系数就会立即变小从而发生滑动。离合器打滑后生成大量的热，最终导致离合器烧损失效。 摩擦面片上的油污也可能是从变速器第1轴油封处渗过来的，这可能是因为变速器第1轴油封失效所致，变速器第1轴导向轴承的磨损，或者变速器第1轴和发动机曲轴不同心都会使该油封提前失效。在变速器第1轴花键上润滑脂过多也容易使摩擦面片上沾油污。为了便于把变速器第1轴插入离合器从动盘毂花键孔中，其花键轴上常涂抹适量润滑脂，若润滑脂过量，在离心力作用下，将沿花键槽流出甩到从动盘的摩擦面片上，使离合器打滑。2） 摩擦面磨损摩擦面磨损若是在正常的范围之内不应有问题，若摩擦片的磨损超过了设计上允许的限度，则夹紧载荷将过分减少，带一定程度即要发生打滑。驾驶员操作野蛮或离合器操纵系统调整不当，都会造成摩擦面的早期磨损。3） 从动盘厚度不恰当造成夹紧力不够。2 离合器盖总成离合器盖总成的问题关键是夹紧载荷不够。其原因可能是预紧力过大、离合器盖总成中的一些不匹配、弹簧损坏.离合器在接合过程中产生的热量过多会使温度升高过于剧烈,从而引起压盘铸件的翘曲和弹簧弹力的减弱,这些又将进一步加剧离合器的打滑,形成一种恶性循环.3.操纵系统操纵系统如果不能及时复位,分离间隙就不能及时调整而使离合器不能正常全部接合,从而引起打滑.3.3.4 离合器抖动的分析1. 离合器从动盘摩擦面上油污.摩擦面上有油污会引起离合器发抖.离合器发抖通常只在接合时觉察到,而在低速起步时会持续发生.它给人的感觉是汽车在震窜.因为摩擦面上油污改变了摩擦副的摩擦系数,其值不再稳定.断续的摩擦形成了摩擦副对偶件间的咬合-滑动,从而引起离合器抖动.轴向弹性失效.离合器发抖是离合器接合过程中不能忍受的结合品质.在一些车辆中，离合器从动盘有适当的轴向弹性,它能影响到接合品质并消除离合器的发抖.在这类车中从动盘轴向弹性失效的后果是严重的.2. 离合器盖总成不符合技术要求如果压盘表面和离合器盖与飞轮相接合的表面不平行,那么当离合器接合时,在360的转动范围内所传递的转矩就会改变,这种转矩的改变在转动中呈周期性,这种周期性的脉动会变成激励力,若传动系的固有频率和它一致,就会引起抖动.从动盘两侧的摩擦面若互不平行,也会有类似的情况.传动系的特性和刚度会受到如发动机悬置、悬架弹簧、减震器等元件老化的影响，并随传动系中一些零件的磨损、开裂、破损、渗漏等因素而改变。3. 离合器操纵系统布置离合器操纵系统布置不当会引起抖动的现象。发动机-离合器-变速器动力总成是通过弹性悬置安装在车架上的，在汽车起步离合器接合过程中，汽车后驱动桥受到一反转矩作用。桥壳受力的平衡只能靠悬架弹簧力，由于悬架弹簧受力后的变形，桥壳将沿顺时针方向转过一个角度，这样，传动轴长度要发生变化，如果传动轴花键内阻力较大，就无法使传动轴长度改变。但由于发动机悬置的弹性，使发动机-离合器-变速器动力总是相对车架在纵向方向产生位移，而离合器操纵系统安装在车架上的，这样，就可能造成离合器重新分离。4. 发动机运转不均匀有时发动机运转不均匀也会造成离合器抖动。噪音和振动和离合器有关的引起噪音和振动的原因有多方面：1 前导向轴承损坏 由于前导向轴承损坏引发的噪音。只要离合器分离必定出现噪音，离合器一旦接合噪声就没有了。有时会把这种噪声误解为分离轴承的失败所致，所以要注意分辨。变速器安装不当，往往使导向轴承额外受力，在离合器使用若干次后就使它损坏，很快出现噪声。2 分离轴承损坏任何类型的分离轴承失效后都会出现尖锐噪声。如果分离轴承有故障，那么噪声随离合器踏板力的增加而增加。如果噪声在离合器分离后才出现，那就是前导向轴承有故障。离合器完全接合后出现的噪声，会来自于变速器。离合器操纵系统轴承预紧度不够。也能引发噪声。3 扭转减震器有问题如果变速器在空挡，发动机在运转，可以在车厢内听到“格格”声，这是变速器中发生的噪声。这和离合器从动盘中的扭转减震器结构性能改变有很大关系。4 分离轴承、变速器第1轴、飞轮、离合器盖不同心 这是制造、安装综合性问题。不同心会使分离轴承和分离杆接触时偏心或成角度接触，从而导致分离轴承要承担更大的负荷，加速磨损并出现噪声。5 飞轮-离合器总成不平衡离合器总成安装到飞轮上时，注意将“质量偏重的一面”和“质量偏轻的一面”相对应安装，这有助于飞轮-离合器总成的整体平衡。如果安装时与上述情况相反，将会更加不平衡，引起强烈振动。6 离合器盖总成安装螺钉松动有的离合器盖总成用螺钉的圆柱凸肩或定位销来定位，确保离合器盖总成和发动机曲轴同心。如果这些定位机构在安装时没能起到定心作用，就会引发系统的振动。3.3.5 检查、故障排除和安装（1）拆下离合器后注意是否漏油。如果漏油，请检查油封并更换。（2）检查同心度问题。注意离合器分离杆或膜片弹簧分离指和分离轴承有否偏心磨损，根据需要进行校正。（3）检查飞轮表面是否有磨损、翘曲、变色、裂纹等不良现象，通常可用磨削的方法将其修复。如果检查出飞轮表面有裂纹应予以更换。（4）检查分离轴承套管磨损的均匀性或者它是否出现损坏迹象。磨损不均匀表示分离拨叉-球头支柱有问题或液压力连杆系统有问题，根据需要校正。（5）检查在曲轴孔中的导向轴承是否需要更换。（6）检查分离轴承是否需要更换。（7）检查离合器机械操纵系统中各磨损点和液压操纵系统中管路、储油罐、主缸和分缸的状况。在有问题处校正修理，必要时更换。（8）确认飞轮壳内无润滑油和碎片。（9）确认分离轴承在分离轴承座安装良好，轴承座在其套管上能自由滑动。（10）检查变速器第1轴上是否生锈、有刻痕和毛刺，必要时修正并抹少量润滑脂。（11）用定心工具，使从动盘和对中，注意从动盘上标记“飞轮侧”的符号，使它对准飞轮面。（12）离合器盖总成用定位装置使其和飞轮定心。把所有安装螺栓拧入飞轮。如果设计上只有螺栓，先上紧几个螺栓，然而再拧紧其余的螺栓。若除了螺栓外还有导向螺柱，则首先上紧导向螺柱，然后前后交叉拧紧螺栓，每次拧紧不超过两圈。（13）安装变速器时一定要用支承物，小心地使变速器第1轴的花键对准离合器从动盘毂的花键孔，使之能顺利插入，而不损坏导向轴承或使从动盘弯曲，一定不能使变速器无支承地仅依靠第1轴悬挂在飞轮壳上，否则会严重损坏从动盘总成。（14）要很好地调整离合器操纵系统，根据安装要求，要有适当的踏板自由行程。在发动机启动前，检查离合器的分离情况。变速器挂上高挡让离合器分离，使之能轻轻地转动传动轴，确认从动盘能自由转动。（15）最终要进行路驶，开车上路中不断换变速器挡位，检查各挡下离合器能否正确分离、平顺接合。结语在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功.它的原形设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上,它是将
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