汽车设计0204第二章 离合器设计 第四节 设计与计算.pptVIP

§2-4离合器的设计与计算 一、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，这些参数的变化直接影响离合器的工作性能和结构尺寸。这些参数的确定在前面是采用先初选、后校核的方法。下面采用优化的方法来确定这些参数。 1.设计变量 离合器后备系数β和p0取决于离合器工作压力F和尺寸D、d，因此优化设计变量选为： §2-4离合器的设计与计算 一、离合器基本参数的优化 2.目标函数 保证性能条件下，尺寸尽可能小 §2-4离合器的设计与计算 一、离合器基本参数的优化 3.约束条件 （1）最大圆周速度 （2）内外径之比c应在0.53～0.7 （3）后备系数β应在1.2～4.0 （4）d2R0+50 §2-4离合器的设计与计算 一、离合器基本参数的优化 3.约束条件 （5）单位摩擦面积传递的转矩 Tc0按表2-5选取 （6）单位压力p0 范围0.10MPa～1.50MPa （7）单位摩擦面积滑磨功 §2-4离合器的设计与计算 二、圆柱弹簧 1.弹簧数目i D—压盘外径 §2-4离合器的设计与计算 二、圆柱弹簧 2.工作应力τ F=F∑／i (N) 经验值：F≤1000N，一般在600～700N以下 C′＝Dp/d 旋绕比取6～8 K′=(4c′+2)/(4c′－3) 考虑剪力与弹簧曲率影响的校正系数 §2-4离合器的设计与计算 二、圆柱弹簧 2.工作应力τ 离合器分离时 F′≤(1.15~1.20)F，[τ]=900N/mm2 §2-4离合器的设计与计算 二、圆柱弹簧 3.弹簧工作圈数ns，总圈数ns 切变模量G=83~103 N/mm2 §2-4离合器的设计与计算 二、圆柱弹簧 3.弹簧工作圈数ns，总圈数ns 弹簧刚度K=20~45 N/mm 或 Δf—分离过程弹簧的变形量Δf(mm) 单盘 1.1～2.6 双盘 3.0～3.6 ns =ns +(1.5~2.0) §2-4离合器的设计与计算 4.计算弹簧自由状态的高度H H=ns d+(ns +1)δ+ Δf+f δ=0.5~1.5 mm f=F/K 分离状态下的最小长度 Hmin=(ns +1)δ+ ns d §2-4离合器的设计与计算 三、膜片弹簧的弹性特性 1.膜片弹簧的优点：见前述。 2.膜片弹簧的载荷与变形的关系 假设膜片弹簧在承载过程中，其子午断面刚性地绕此断面上的某中性点O转动(图2-10)。 通过支承环和压盘加在膜片弹簧上的载荷F1(N)集中在支承点处，加载点间的相对轴向变形为λ1(mm) (图2-12b)，则膜片弹簧的弹性特性(图2-11)如下式表示。 §2-4离合器的设计与计算 §2-4离合器的设计与计算 三、膜片弹簧 2.弹簧特性计算公式 膜片弹簧的计算公式由碟形弹簧的计算 公式得来。 H—内截锥高度 E—弹性模量 E=21× 104 N/mm2 泊松比μ=0.3 §2-4离合器的设计与计算 当离合器分离时，膜片弹簧的加载点将发生变化(图2-12c)。设分离轴承对分离指端所加载荷为F2 (N)，相应作用点变形为λ2 (mm)；另外，在分离与压紧状态下，只要膜片弹簧变形到相同的位置，其子午断面从自由状态也转过相同的转角，则有如下关系 §2-4离合器的设计与计算 将以上两式代入F1=f(λ1)就得到F2=f(λ2) §2-4离合器的设计与计算 3. 膜片弹簧的强度计算(略) §2-4离合器的设计与计算 四、膜片弹簧主要参数的选择 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。 如右图 §2-4离合器的设计与计算 四、膜片弹簧主要参数的选择 1.H/h比值对膜片弹簧的特性曲线影响很大 比值H／h对膜片弹簧的弹性特性影响极大。由图２-１０可知，当H/h　 时，F1=?(λ1)为增函数；H/h=　　时，F1= ?(λ1)有一极值，该极值点恰为拐点；H/h　 时，F1= ?(λ1)有一极大值和一极小值；当H/h=2 时，F1= ?(λ1)的极小值落在横坐标上。 H/h=1.6~2.2；h=2~4mm 2.R/r越大，材料利用率越低，弹簧越硬，应力越高，一般取1.20～1.35 推式：R≥Rc ；拉式：r≥Rc 3. 圆锥底角α