(完整版)离合器计算与设计

目 录一、离合器概述------------------------------------------------------- 2二、设计要求及技术参数----------------------------------------------- 2(一)设计基本要求------------------------------------------------- 2(二)技术参数----------------------------------------------------- 2三、结构方案分析----------------------------------------------------- 2(一)从动盘数的选择----------------------------------------------- 2(二)压紧弹簧和布置形式的选择------------------------------------- 3四、离合器主要参数选择----------------------------------------------- 3(一)后备系数-----------------------------------------------------3β(二)摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t------------------------- 3(三)单位压力P 0---------------------------------------------------- 4(四)摩擦片外径D 、内径d 和厚度b----------------------------------- 5(五)对所取摩擦片标准尺寸进行验证---------------------------------- 5五、离合器的设计与计算------------------------------------------------ 6(一)离合器基本参数的优化------------------------------------------ 6六、膜片弹簧的设计---------------------------------------------------- 7(一)膜片弹簧的弹性特性曲线---------------------------------------- 8(二)膜片弹簧的基本参数的选择-------------------------------------- 8(三)特性曲线的绘制------------------------------------------- 911F λ-七、膜片弹簧的强度计算与校核------------------------------------------ 12八、膜片弹簧的优化设计------------------------------------------------ 13九、主要零部件的设计-------------------------------------------------- 14(一)扭转减震器的设计---------------------------------------------- 14(二)从动盘总成的设计---------------------------------------------- 17(三)离合器盖总成的设计-------------------------------------------- 19(四)压盘的设计---------------------------------------------------- 19十、离合器的操纵机构-------------------------------------------------- 20十一、设计小结---------------------------------------------------------- 20十二、参考文献---------------------------------------------------------- 21一、离合器概述对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。

离合器设计计算书一、滑磨功及温升计算滑磨功计算公式：L=m·r r2·n e2·（n2/1800） /（i g2·i o2）（一档）单位面积滑磨功：L/S/2温升：t=Y·L/(m·c)式中： L–滑磨功m–汽车整备质量（2850kg）r r–车轮滚动半径（0.377m）n e–发动机转速（按照1500r/min）i g–变速器传动比(一档起步4.313)i o–驱动桥传动比(4.1)c–压盘的比热容，铸铁比热容为481.4J/(kg·℃)m–压盘质量，为3.85kgY–传到压盘的热量所占的比例。

对于单片离合器，Y=0.5；摩擦片外径：265mm 摩擦片内径：175mm计算得滑磨功：L=15980.92单位面积滑磨功：L/S/2=0.257 (J/mm2)温升：t=Y·L/(m·c) =4.31℃结论：滑磨功的评定是通过温升来判断的，如计算得到单位面积滑磨功≤0.28 J/mm2，一次一档起步温升在8℃以下，即可以满足使用要求，由计算结果可见滑磨功及温升满足要求。

二、后备系数计算离合器盖总成扭矩容量计算公式：Tc=F·μ·Z·Rc=448N.m式中：Tc–离合器传扭能力，[Tc]为N·mF–离合器最小压紧力（6700N）μ–摩擦系数（经试验测得μ最小为0.33，为保险起见计算时按0.3取值）Z–摩擦片面数，单片离合器Z取2Rc=（D3-d3）/（D2-d2）/3–摩擦面有效半径，[Rc]为mmD–摩擦片外径（265mm）d–摩擦片内径（175mm）后备系数公式：β=Tc/Temax=1.72式中：Tc –离合器传扭能力（通过上式得到Tc为448N.m）Temax –发动机最大扭矩（260N.m）结论：后备系数1.72满足此类车型要求。

三、踏板力计算当离合器峰值分离力：1950N 拨叉比：2，液压比：1.69，踏板杠杆比6.132，得踏板力=1950/6.132/2/1.69/0.85=111N四、踏板行程计算分离系统杠杆比：i=20.73（踏板比：6.132，液压比：1.69，拨叉比：2）踏板总行程：L1=L*i/η+L2=164+9.2=173.2式中：i-分离系统杠杆比L-离合器分离行程(7.5mm)L1-踏板行程L2-空行程（9.2mm）η-行程效率（0.95mm）结论：现离合器分离行程为7.5mm，计算踏板行程在173.2左右，超出设计值165。

第3章 离合器的设计计算及说明3.1 离合器设计所需数据表3.1 离合器原始数据汽车的驱动形式 6×6汽车最大加载质量 20550 kg 汽车的质量 11450 kg发动机位置 前置发动机最大功率 280KW 发动机最大转速 1400r/min发动机最大扭矩 ≥109kgf.m离合器形式 单片干式GF420气助力操纵形式 液压人力操纵 摩擦片最大外径 f=420mm 踏板行程 150~80mmi g1=13.04 i g2=8.48 i g3=6.04 i g4=4.39 i g5=3.43 i g6=2.47 i g7=1.76 i g8=1.28i g9=1.00 i gR =11.77（R ）汽车最大时速85km/h3.2 离合器主要参数的选择后备系数β后备系数β是离合器设计中的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。

在选择β时，应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载以及操纵轻便等因素。

乘用车β选择：1.20～1.75 ，本次设计取β = 1.2。

（1）后备系数β是离合器的重要参数，反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度，选择β时，应从以下几个方面考虑：a. 摩擦片在使用中有一定磨损后，离合器还能确保传递发动机最大扭矩；b. 防止离合器本身滑磨程度过大；c. 要求能够防止传动系过载。

通常轿车和轻型货车β=1.2～1.75。

结合设计实际情况，故选择β=1.5。

则有β可有表3.2查得 β＝2.0。

表3.2 离合器后备系数的取值范围车型后备系数β 乘用车及最大总质量小于6t 的商用车 1.20～1.75 最大总质量为6～14t 的商用车1.50～2.25 挂车1.80～4.00摩擦片的外径可有式:max e D T K D （3.3） 求得D K 为直径系数，取值见表3.3 取16=D K 得D=221.11mm 。

2.4离合器的设计与计算[P2]-离合器基本参数优化设计离合器要确定离合器的性能参数和尺寸参数,这些参数的变化影响离合器的结构尺寸和工作性能。

因此，离合器基本参数的优化设计变量选为离合器工作压力F和离合器的主要尺寸参数D和d o[P3]离合器基本参数优化设计追求的目标是在保证离合器性能要求条件下，使其结构尺寸尽可能小，即目标函数为[P4]约束条件包括摩擦片的外径D的最大圆周速度、摩擦片的内外径比C f为保证离合器可靠传递转矩，选定合适的B范围；为保证扭转减振器的安装，选取合适的摩擦片内径d;为降低离合器清磨时的热负荷，选定单位压力pθ的范围；为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，限定每一次接合的滑磨功。

[P5]（全屏或小窗口）二、膜片弹簧的弹性特性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0转动（图2-9）β[P6]（全屏或小窗口）通过支承环和压盘加在膜片弹簧上的载荷Fl集中在支承点处，加载点间的相对轴向变形为入1,则有如下公式（如图）式中，E为材料的弹性模量，μ为材料的泊松比；H为膜片弹簧自由状态下碟簧部分的内截推高度；h为膜片弹簧钢板厚度；R、r分别为自由状态下碟簧部分大、小端半径；Rl.11分别为压盘加载点和支承环加载点半径。

[P7]在膜片弹簧的基本参数中，比值H/h对膜片弹簧的弹性特性影响极大。

通过分析上述公式，为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的H/h取在根号2和2倍根号2之间，一般为1.5~2.0,板厚h为2~4mm.[P8]（全屏或小窗口）（如图）这是我们确定了H/h的合理比值后，得到的膜片弹簧理想的弹性特性曲线。

曲线的拐点H对应着膜片弹簧的压平位置。

新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处。

以保证摩擦片在最大磨损限度范围内压紧力Fl变化不大。

当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C,为最大限度地减小踏板力，C点应尽量靠近N点。

第四节 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，这些参数的变化影响离合器的结构尺寸和工作性能。

1．设计变量后备系数夕可由式(2-1)和式(2-5)确定，可以看出β取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。

单位压力β。

可由式(2—2)确定，p 0也取决于F 和D 及d 。

因此，离合器基本参数的优化设计变量选为TT FDd x x x X ][][321==2．目标函数离合器基本参数优化设计追求的目标是在保证离合器性能要求条件下，使其结构尺寸尽可能小，即目标函数为)](4min[)(22d D x f -=π3．约束条件 1)摩擦片的外径D(mm)的选取应使最大圆周速度VD 不超过65—70m ／s ，即sm D n v e D /70~6510603max ≤⨯=-π(2-7)式中，VD 为摩擦片最大圆周速度(m ／s)；n emax 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 ≤0．703)为保证离合器可靠传递转矩，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β为1．2～4．0，即1．2≤β≤4．04)为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d 必须大于减振器弹簧位置直径2Ro 约 50mm(图2—15)，即d>2Ro+505)为反映离合器传递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][)(40220C C C T d D Z T T ≤-=π （2-8）式中，T co 为单位摩擦面积传递的转矩(N ·m ／mm2)； [T C0]为其允许值(N ·m ／mm2)，按表2—1选取。

表2—1 单位摩擦面积传递转矩的许用值 (N ·m ／mm2)所用的摩擦材料在一定范围内选取，最大范围p 。

为0．10—1．50MPa ，即0．10MPa ≤po ≤1．50MPa7)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，每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值，即][)(422ωπω≤-=d D Z W (2-9)式中，ω为单位摩擦面积滑磨功(J ／mm2)； [ω]为其许用值(J ／mm2)，对于轿车：[ω] =0．40J ／mm2，对于轻型货车： [ω] =0．33J ／mm2，对于重型货车： [ω] =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2202221800g r e i i mar n W π= (2-10)式中，m a 为汽车总质量(kg)；r r 为轮胎滚动半径(m)；i g 为起步时所用变速器挡位的传动比；i 0为主减速器传动比；n e 为发动机转速(r ／min)，计算时轿车取2000r ／min ，货车取 1500r ／min 。

第四节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，这些参数的变化影响离合器的结构尺寸和工作性能。

1．设计变量后备系数夕可由式(2-1)和式(2-5)确定，可以看出β取决于离合器工作压力F和离合器的主要尺寸参数D和d。

单位压力β。

可由式(2—2)确定，p 0也取决于F和D及d。

因此，离合器基本参数的优化设计变量选为TT FDd x x x X ][][321==2．目标函数离合器基本参数优化设计追求的目标是在保证离合器性能要求条件下，使其结构尺寸尽可能小，即目标函数为)](4min[)(22d D x f =ℵ3．约束条件1)摩擦片的外径D(mm)的选取应使最大圆周速度VD不超过65—70m／s，即s m D n v e D /70~6510603max δ⋅=ℵ(2-7)式中，VD为摩擦片最大圆周速度(m／s)；n emax 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≤0．703)为保证离合器可靠传递转矩，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β为1．2～4．0，即1．2≤β≤4．04)为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d必须大于减振器弹簧位置直径2Ro约50mm(图2—15)，即d>2Ro+505)为反映离合器传递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][)(40220C CC T dD Z T T δ =ℵ（2-8）式中，T co为单位摩擦面积传递的转矩(N·m／mm2)；[T C0]为其允许值(N·m／mm2)，按表2—1选取。

表2—1单位摩擦面积传递转矩的许用值(N·m／mm2)离合器规格D／mm <210>210--250>250—325>325[Tco]X10—90．280．300．350．406)为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力p。

离合器的设计计算及说明章第33.1 离合器设计所需数据离合器原始数据表3.16 6×汽车的驱动形式11450 kg 20550 kg 汽车的质量汽车最大加载质量前置发动机位置1400r/min 280KW 发动机最大转速发动机最大功率109kgf.m ≥发动机最大扭矩 GF420气助力单片干式离合器形式液压人力操纵操纵形式f=420mm 摩擦片最大外径150~80踏板行程mm=1.28i=1.76 i=2.47 i=4.39 i i=3.43 i=13.04 i=8.48 i=6.04 g8g5g7g4g1g3g6g2）（Ri=11.77i=1.00 gRg985km/h汽车最大时速离合器主要参数的选择3.2后备系数β它反映了离合器传递发动机最β是离合器设计中的一个重要参数，后备系数应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能可β时，大转矩的可靠程度。

在选择防止传动系过载以及操纵靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、。

= 1.2，本次设计取β轻便等因素。

乘用车β选择：1.20～1.75反映离合器传递发动机最大扭矩的可是离合器的重要参数，）后备系数β（1摩擦片在使用中有一定磨损后，a. 靠程度，选择β时，应从以下几个方面考虑：要c. 离合器还能确保传递发动机最大扭矩；b. 防止离合器本身滑磨程度过大；。

结合设计实际情况，1.75β=1.2～求能够防止传动系过载。

通常轿车和轻型货车。

故选择β=1.5 2.0。

β＝3.2则有β可有表查得离合器后备系数的取值范围表3.2β后备系数车型1.75 ～乘用车及最大总质量小于6t的商用车1.202.25 1.50～的商用车最大总质量为6～14t4.001.80 ～挂车: （3.3）求得摩擦片的外径可有式TD?K maxeD．D=221.11mm。

得为直径系数，取值见表3.3 取16KK?DD直径系数的取值范围表3.3车型K直径系数D14.6乘用车) 的商用车单片离合器16.0～18.5(最大总质量为1.8～14.0t)双片离合器13.5～15.0(24.0～22.5最大总质量大于14.0t的商用车):部分,标准如下表(摩擦片的尺寸已系列化和标准化离合器摩擦片尺寸系列和参数表3.4325 300 250 280 180 160 200 225 D\mm 外径190 155 110 175 125 165 140 150 d\mm 内径3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.2 3.5 3.5 /mm厚度0.585 0.589 0.667 0.687 0.700 0.694 0.583 0.620 '3C?10.800 0.657 0.667 0.796 0.762 0.676 0.703 0.802 '?dDC2546160221132106466302402单面面积cm摩擦片的摩擦因数取决于摩擦片所用的材料及基工作温度、单位压力和滑f磨速度等因素。

（完整版）膜⽚弹簧离合器的设计与分析膜⽚弹簧离合器的设计与分析第⼀章离合器概述1.1离合器的简介：联轴器、离合器和制动器是机械传动系统中重要的组成部分，共同被称为机械传动中的三⼤器。

它们涉及到了机械⾏业的各个领域。

⼴泛⽤于矿⼭、冶⾦、航空、兵器、⽔电、化⼯、轻纺和交通运输各部门。

离合器是⼀种可以通过各种操作⽅式，在机器运⾏过程中，根据⼯作的需要使两轴分离或结合的装置。

对于以内燃机为动⼒的汽车，离合器在机械传动系中是作为⼀个独⽴的总成⽽存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。

⽬前，各种汽车⼴泛采⽤的摩擦离合器是⼀种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动⼒且能分离的装置。

它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。

离合器作为⼀个独⽴的部件⽽存在。

它实际上是⼀种依靠其主、从动件之间的摩擦来传递动⼒且能分离的机构，见图1-1离合器⼯作原理图图1-1离合器⼯作原理图1—飞轮；2—从动盘；3—离合器踏板；4—压紧弹簧；5—变速器第⼀轴；6—从动盘毂1.2汽车离合器的主要的功⽤：1.保证汽车平稳起步：起步前汽车处于静⽌状态，如果发动机与变速箱是刚性连接的，⼀旦挂上档，汽车将由于突然接上动⼒突然前冲，不但会造成机件的损伤，⽽且驱动⼒也不⾜以克服汽车前冲产⽣的巨⼤惯性⼒，使发动机转速急剧下降⽽熄⽕。

如果在起步时利⽤离合器暂时将发动机和变速箱分离，然后离合器逐渐接合，由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑动磨擦的现象，可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增⼤，⽽汽车的驱动⼒也逐渐增⼤，从⽽让汽车平稳地起步。

2.便于换档：汽车⾏驶过程中，经常换⽤不同的变速箱档位，以适应不断变化的⾏驶条件。

如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传动⼒齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿⾯间的压⼒很⼤⽽难于分开。

另⼀对待啮合齿轮会因⼆者圆周速度不等⽽难于啮合。

即使强⾏进⼊啮合也会产⽣很⼤的齿端冲击，容易损坏机件。

第四节 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，这些参数的变化影响离合器的结构尺寸和工作性能。

1．设计变量后备系数夕可由式(2-1)和式(2-5)确定，可以看出β取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。

单位压力β。

可由式(2—2)确定，p 0也取决于F 和D 及d 。

因此，离合器基本参数的优化设计变量选为TT FDd x x x X ][][321==2．目标函数 离合器基本参数优化设计追求的目标是在保证离合器性能要求条件下，使其结构尺寸尽可能小，即目标函数为)](4min[)(22d D x f -=π3．约束条件 1)摩擦片的外径D(mm)的选取应使最大圆周速度VD 不超过65—70m ／s ，即sm D n v e D /70~6510603max ≤⨯=-π(2-7)式中，VD 为摩擦片最大圆周速度(m ／s)；n emax 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 ≤0．703)为保证离合器可靠传递转矩，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β为1．2～4．0，即1．2≤β≤4．04)为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d 必须大于减振器弹簧位置直径2Ro 约 50mm(图2—15)，即d>2Ro+505)为反映离合器传递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][)(40220C C C T d D Z T T ≤-=π （2-8）式中，T co 为单位摩擦面积传递的转矩(N ·m ／mm2)； [T C0]为其允许值(N ·m ／mm2)，按表2—1选取。

表2—1 单位摩擦面积传递转矩的许用值 (N ·m ／mm2) 离合器规格D ／mm <210>210--250 >250—325 >325 [Tco] X10—9 0．28 0．30 0．35 0．406)为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力p 。

（完整版）离合器计算与设计离合器设计与计算本次设计主要是对离合盖器总成中的膜片弹簧、压盘，从动盘总成中的从动片等主要零部件进行详细的计算与设计，其他零部件采用进行简略设计。

设计时已知参数如下：（1）发动机起步转矩；（2）整车质量；（3）车轮滚动半径；（4）发动机起步转速；（5）变速器起步档变速比；（6）主传动比。

3.1离合器设计基本结构尺寸及参数在初步确定离合器结构形式后，要通过离合器的基本结构尺寸和参数具体确定离合器。

离合器设计时所需的基本结构尺寸、参数主要有：（1）摩擦片外径D；（2）单位压力p；（3）后备系数β；在选定以上参数时，以下车辆参数对其有重大影响：（1）发动机最大转矩；（2）整车总质量；（3）传动系总传动比（变速器传动比主减速器传动比）；（4）、车轮滚动半径；3.2 离合器基本参数选取和主要尺寸设计计算3.2.1 离合器转矩容量的确定离合器的基本结构是摩擦传动机构，离合器依靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递转矩。

所以可根据摩擦定律表示出离合器转矩容量公式：(3.1) 式中：为离合器转矩容量；f为摩擦面间的静摩擦因数，一般取0.25—0.30；F为作用在摩擦面上的总压紧力，单位N；为摩擦片的平均摩擦半径，单位m；Z为摩擦面数，单片为2，双片为3。

摩擦片上工作压力F一般在设计离合器时假设摩擦片上压力均匀分布：(3.2)式中：为摩擦面上均匀压力，单位N；A为摩擦面积，单位；D为摩擦片外径，单位m；d为摩擦片内径，单位m。

式(3.1)中有效作用半径公式如下：(3.3) 式中：D为摩擦片外径，单位m；d为摩擦片内径，单位m。

将式(3.2)与式(3.3)代人式(3.1)得：(3.4)式中：为摩擦片内、外径之比，一般在0.53～0.70之间。

为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，设计时应应大于发动机最大转矩，确定离合器转矩容量时应含有设计因子，即：(3.5) 式中：为发动机最大转矩，单位；为设计因子，称为后备系数，必须大于1。

（完整版）离合器设计指导书离合器设计指导书一、设计的目的、任务及要求1. 目的1）通过选型能了解不同型式离合器之间的差异及优缺点；2）根据给定车型要求选择合适结构形式的离合器；3）熟悉离合器设计的一般过程；4）对离合器选材、设计和制造工艺有一定了解。

2. 任务和要求任务：设计给定车型离合器总成（不包括操纵机构）。

要求：在组长的领导下，各小组成员分工开展设计工作。

设计完成后，每组要提交离合器设计说明书一份，从动盘总成装配图一张（1号）和零件图X 张（3号）（每位成员需绘制一张图）。

以组长为主进行设计工作，每位小组成员都要参方案论证，承担部分设计计算工作。

3. 基本参数：按总体设计时给出的，缺少的参数上网查找（类似车型的即可）。

4. 参考资料1）《汽车工程手册》第二分册，机械工业出版社；2）《离合器》，徐石安等编，人民交通出版社。

3）汽车设计课程设计指导书，王丰元等编，二、离合器结构方案选择离合器结构方案很多，本设计采用盘形摩擦式离合器，主要结构选择如下：1. 从动盘数：单片；2. 压紧弹簧形式：膜片弹簧；3. 分离时离合器受力形式：拉式；4. 压盘驱动形式：传力片式；1）扭转减振器：有；2）离合器操纵机构：机械式。

三、摩擦式离合器基本参数选择1. 离合器传扭能力计算离合器传扭能力取决于摩擦力矩的大小，即摩擦面的压紧力、摩擦力的作用半径、摩擦副材料以及摩擦片工作面数决定，理论公式为：C c c Z R f P T =∑max （1）式中：max c T 为离合器最大摩擦力矩；∑P 为作用离合器面上的总压紧力；f 为摩擦因数；c R 为平均摩擦半径，它由摩擦片外径D 和内径d 决定，即223331d D d D C R --=或()d D R C +≈41（d/D ≥0.6时）；C Z 为摩擦工作面数。

为保证可靠传递发动机扭矩，离合器传递发动机最大扭矩max e T 与所需最大摩擦力矩的关系如下：max max e c T T β= （2）式中：β为离合器后备系数，一般1φβ。

第四节 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，这些参数的变化影响离合器的结构尺寸和工作性能。

1．设计变量后备系数夕可由式(2-1)和式(2-5)确定，可以看出β取决于离合器工作压力F和离合器的主要尺寸参数D和d。

单位压力β。

可由式(2—2)确定，p 0也取决于F和D及d。

因此，离合器基本参数的优化设计变量选为TT FDd x x x X ][][321==2．目标函数 离合器基本参数优化设计追求的目标是在保证离合器性能要求条件下，使其结构尺寸尽可能小，即目标函数为)](4min[)(22d D x f −=π3．约束条件 1)摩擦片的外径D(mm)的选取应使最大圆周速度VD不超过65—70m／s，即sm D n v e D /70~6510603max ≤×=−π(2-7)式中，VD为摩擦片最大圆周速度(m／s)；n emax 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≤0．703)为保证离合器可靠传递转矩，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β为1．2～4．0，即1．2≤β≤4．04)为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d必须大于减振器弹簧位置直径2Ro约50mm(图2—15)，即d>2Ro+505)为反映离合器传递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][)(40220C C C T d D Z T T ≤−=π （2-8）式中，T co为单位摩擦面积传递的转矩(N·m／mm2)； [T C0]为其允许值(N·m／mm2)，按表2—1选取。

表2—1 单位摩擦面积传递转矩的许用值 (N·m／mm2) 离合器规格D／mm <210>210--250 >250—325 >325 [Tco] X10—90．28 0．30 0．35 0．406)为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，单位压力p。