离合器主要参数的选择

技术参数:车型：沃尔沃整车质量（kg）：1637最大扭矩/转速（N•m/rpm）：400/4000主减速比：3.38一档速比：3.77滚动半径：306mm4、离合器主要参数的选择4.1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。

4.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。

摩擦因数f的取值范围见下表。

表4-1 摩擦材料的摩擦因数f的取值范围摩擦材料摩擦因数石棉基材料模压0.20～0.25编织0.25～0.35粉末冶金材料铜基0.25～0.35铁基0.35～0.50金属陶瓷材料0.70～1.50本次设计取f = 0.30 。

摩擦面数Z为离合器从动盘数的两倍，决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。

本次设计取单片离合器Z = 2 。

离合器间隙△t是指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全结合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。

该间隙△t一般为3～4mm 。

本次设计取△t =3 mm 。

4.3单位压力p单位压力p 决定了摩擦表面的耐磨性，对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。

p 取值范围见表4-2。

表4-2 摩擦片单位压力p 的取值范围摩擦片材料单位压力p /Mpa石棉基材料模压0.15～0.25编织0.25～0.35粉末冶金材料铜基0.35～0.50铁基金属陶瓷材料0.70～1.50p 选择：0.10 MPa ≤ p0 ≤ 1.50 MPa ，本次设计取p = 0.3MPa 。

汽车离合器基本参数的优化分析机电学院机械设计制造及其自动化专业摘要离合器是汽车传动系统中直接与发动机相连的部件，它是依靠主从动片之间的摩擦力矩来传递动力的，并通过分离、接合来控制车辆动力传动系的工作状态。

其主动部分和从动部分可以暂时分离，又可逐渐接合，并且在传动过程中还可以相对转动。

离合器分离、接合过程的质量影响车辆换挡品质、车辆换挡冲击。

离合器的性能对汽车平稳起步、换挡时工作平顺和传动系过载有着重要影响。

汽车离合器的基本参数主要有离合器的后备系数、摩擦面单位面积上的压力p0、摩擦片外径D和内径d 等，这些参数的变化直接影响离合器的结构尺寸和工作性能。

本文采用优化设计方法来确定最佳的离合器基本参数，实例计算表明了该方法的实用性。

关键词：离合器；基本参数；优化设计AbstractClutch auto transmission system is connected directly with engine parts，it relies on master-slave move between the friction torque tablet to transfer power，and through the separation, joints to control vehicle power transmission system working condition. The performance of clutch has an important influence on auto start，the smooth of shift and the overload of transmission system。

The basic parameters of clutch are the backup coefficient , the pressure per unit area of friction plane p0, the outer diameter of friction plate D, the inner diameter of friction plate d, etc. These parameters affect the structure dimension and performance of clutch directly. This paper determines the optimal basic parameters of clutch with optimum method. The practicability of optimum method is testified by the example.Keywords: clutch; basic parameters ; optimum design目录摘要I第一章绪论 11.1 研究背景 11.2 研究意义 21.3 国内外现状 31.3.1 离合器的总类与发展 31.3.2 离合器的研究现状 41.3.3 主要研究内容 5第二章离合器的介绍 62.1 离合器结构组成与工作过程 6 2.2 摩擦离合器的介绍82.2.1 摩擦离合器的分类82.2.2 摩擦离合器的结构形式82.2.3 摩擦离合器的摩擦面材料9 2.2.4 摩擦离合器压盘的传力方式9 2.2.5 离合器的操作机构10第三章离合器基本参数的分析13 3.1 离合器主体部分基本参数133.1.1 后备系数143.1.2 单位面积压力143.1.3 摩擦片外径、内径和厚度15 3.2 离合器扭转减震器基本参数16 3.2.1 扭转减震器刚度163.2.2 扭转减振器最大摩擦力矩16 3.3.3 扭转减振器的预紧力矩163.3 离合器操纵机构的基本参数17 3.3.1 踏板力173.3.2 踏板行程18第四章优化分析194.1 优化设计概论194.1.1 基本概念194.1.2 优化过程194.1.3 优化设计建模204.2 离合器基本参数优化建模 214.2.1 基于离合器尺寸形状的优化214.2.2 基于离合器扭转振动特性的优化244.2.3 基于离合器操作舒适性的优化27第五章总结与展望305.1 总结305.2 展望30参考文献34致谢35第一章绪论1.1 研究背景1953年我国成立了第一汽车制造厂，最初汽车作为一种交通工具产生。

技术参数:车型：沃尔沃整车质量（kg）：1637最大扭矩/转速（N•m/rpm）：400/4000主减速比：3.38一档速比：3.77滚动半径：306mm4、离合器主要参数的选择4.1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。

4.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。

摩擦因数f的取值范围见下表。

表4-1 摩擦材料的摩擦因数f的取值范围摩擦材料摩擦因数石棉基材料模压0.20～0.25编织0.25～0.35粉末冶金材料铜基0.25～0.35铁基0.35～0.50金属陶瓷材料0.70～1.50本次设计取f = 0.30 。

摩擦面数Z为离合器从动盘数的两倍，决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。

本次设计取单片离合器Z = 2 。

离合器间隙△t是指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全结合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。

该间隙△t一般为3～4mm 。

本次设计取△t =3 mm 。

4.3单位压力p单位压力p 决定了摩擦表面的耐磨性，对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。

p 取值范围见表4-2。

表4-2 摩擦片单位压力p 的取值范围摩擦片材料单位压力p /Mpa石棉基材料模压0.15～0.25编织0.25～0.35粉末冶金材料铜基0.35～0.50铁基金属陶瓷材料0.70～1.50p 选择：0.10 MPa ≤ p0 ≤ 1.50 MPa ，本次设计取p = 0.3MPa 。

2离合器结构方案选取2.1 离合器车型的选定设计参数：发动机型号：DA462Q发动机最大转矩：51.5/3750【N •m/(r/min)】 传动系传动比：1挡3.428、主减速比：5.142 驱动轮类型与规格：4.50-12-8PR 汽车总质量：1425(kg) 使用工况：城乡 离合器形式：单片3 离合器基本结构参数的确定3.1摩擦片主要参数的选择摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。

摩擦片外径D （mm ）也可以根据发动机最大转矩max e T （N.m ）按如下经验公式选用max e D T K D （3.1）式中，D K 为直径系数，取值范围见表3-1。

由选车型得max e T =51.5N ·m ，D K =14.6 则将各参数值代入式后计算得 D=104.78mm根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据下表3-2表3-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数（即GB1457—74）外径D=160mm 内径d=110mm 厚度h=3.2mm 3.2离合器后备系数β的确定结合设计实际情况，故选择β=1.75。

表3-3 离合器后备系数的取值范围3.3单位压力P 的确定前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸；外径D=160㎜ 内径d=110㎜ 厚度h=3.2㎜ 内径与外径比值C ′=0.687 1-C ′=0.676 f=0.25由公式D ³πfZP （1-c ³）=12βmax e T 得 P=0.253Mpa3.4 摩擦片基本参数的优化（1）摩擦片外径D （mm ）的选取应使最大圆周速度0v 不超过65～70m/s ，即7.4910250380060106033max =⨯⨯⨯=⨯=--ππD n v e D m/s 70~65≤m/s式中，0v 为摩擦片最大圆周速度（m/s ）；m ax e n 为发动机最高转速(r/min)。

2 离合器基本参数分析摩擦离合器靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机转矩。

根据摩擦定律，离合器的静摩擦力矩可表示为：T =fFZR (1)式中，T 为静摩擦力矩(N·m)；f为摩擦表面间的静摩擦系数；F为压盘施加在摩擦面上的工作压力(N)；R 为摩擦片的平均摩擦半径(m)；Z为摩擦面数。

假设摩擦片上压力均匀，则有：Rc一一丽D2+Dd+d2F—p。

A—p。

~—r(D 2-dz)汽车离合器基本参数的优化设计式中，P。

为摩擦面单位面积上的压力(N／m。

)；A为一个摩擦面的面积(m )；D 为摩擦片外径(m)；d为摩擦片内径(m)。

将式(2)、式(3)代入式(1)得：T = fZp。

D。

(1一c。

) (4)上厶式中，c为摩擦片内外径之比，c=d／D。

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Tc应大于发动机最大转矩，即：T 一一 (5)式中，T一为发动机最大转矩(N·m)；p为离合器的后备系数，p>1。

由以上分析可知，离合器的基本参数主要有性能参数p和P。

、尺寸参数d和D。

后备系数p反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度，是重要的离合器设计参数，各类汽车p的取值范围见表1。

单位面积压力P。

对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率大小、摩擦片尺寸、摩擦片材料、质量和后备系数等因素。

根据摩擦片材料，P。

按表2选取。

表1 各类汽车B的取值范围轿车和轻型货车 p一1．2～1．75中型和重型货车 p一1．5～2．25越野车、带拖挂的重型汽车和牵引汽车 p一1．8～4．0表2 po的取值范围石棉基材料 po一0．10～0．35MPa烧结金属材料 P0-0．35～0．60MPa金属陶瓷材料 po一0．70～1．50MPa当离合器结构型式及摩擦片材料已选定，发动机最大转矩T一已知，结合式(1)和式(5)，适当选取后备系数p和单位压力P。

离合器选型手册全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：离合器是汽车传动系统中的重要部件之一，它的主要功能是在发动机和变速箱之间传递动力，并在需要时将二者分离。

选择适合的离合器对于汽车的性能和驾驶体验至关重要。

本手册将为您介绍离合器的选型原则和常见类型，帮助您选择适合您车辆的离合器。

一、离合器的选型原则1.马力离合器的选择应该基于车辆的功率需求。

如果您的车辆是高功率的跑车或卡车，那么您需要选择能够承受更大功率的离合器。

一般来说，离合器的扭矩容量和功率密度越大，其适用范围也越广。

2.操作方式根据车辆的用途和驾驶习惯选择合适的离合器操作方式。

目前市场上主要有手动和自动两种类型的离合器，手动离合器在操控性和驾驶乐趣方面有优势，而自动离合器则更加便捷和省力。

3.耐久性离合器是汽车传动系统中的易损件之一，选择耐久性好的离合器可以延长其使用寿命并降低维修成本。

一般来说，品牌知名度高、质量有保障的离合器更具有耐久性。

4.价格离合器的价格从几百到上千不等，选择适合自己车辆的价格范围内的离合器是非常重要的。

贵的离合器不一定就是好的，而便宜的离合器也可能质量不过关。

在选择离合器时，需要结合质量、性能和价格进行综合考虑。

二、常见类型的离合器1.单片式离合器单片式离合器是最常见的一种离合器，它通过压盘和离合器片组成，适用于一般家用车辆和商用车辆。

单片式离合器结构简单，价格实惠，易于维修和更换。

双片式离合器是一种性能更高的离合器，可以承受更大功率和扭矩。

它通过双片构造实现负载的均衡分配，提高了耐久性和性能，在一些高性能跑车和赛车中被广泛使用。

干式离合器是指内部没有润滑剂的离合器，适用于一些高性能车辆和赛车。

干式离合器结构紧凑，重量轻，可以实现更快的切换速度和更高的传动效率。

湿式离合器是指内部含有润滑剂的离合器，通常用于摩托车和一些高端汽车中。

湿式离合器通过润滑剂的冷却和减震效果，提高了传动的平稳性和寿命。

5.自动离合器自动离合器是一种无需手动操作的离合器，通过传感器和控制器实现自动切换。

目录1 离合器主要参数的选择01.1 摩擦片外径D、内径d和厚度b的选择01.2 单位压力p0的选择01.3 摩擦因数f和摩擦面数Z的选择11.4 后备系数β的选择12 离合器基本参数的优化22.1 设计变量22.2 目标函数22.3 约束条件22.3.1 摩擦片最大圆周速度v D22.3.2 摩擦片的内、外径比c22.3.3 后备系数β22.3.4 摩擦片内径d22.3.5 单位压力p033 膜片弹簧的设计与计算43.1 膜片弹簧基本参数的选择43.1.1 比值H／h和h的选择43.1.2 R／r比值和R、r的选择43.1.3 α的选择43.1.4 膜片弹簧工作点位置的选择43.1.5 分离指数目n的选取43.1.6 膜片弹簧小端内半径r0与分离轴承作用半径r f的确定43.1.7 切槽宽度δ1、δ2与半径r e的确定53.1.8 压盘加载点半径R1和支撑环加载点半径r1的确定53.2 膜片弹簧的弹性特性53.3 膜片弹簧的强度计算64 扭转减震器的设计74.1 扭转减震器基本参数的选择74.1.1 极限转矩T j74.1.2 扭转角刚度kφ74.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ74.1.4 预紧转矩T n74.1.5 减振弹簧的位置半径R074.1.6 减振弹簧个数Z j74.1.7 减振弹簧总压力F∑74.2 减震弹簧的计算84.2.1 减振弹簧的分布半径R184.2.2 单个减振器的工作压力P84.2.3 减振弹簧尺寸84.2.4 从动片相对从动盘股的最大转角α94.2.5 限位销与从动盘股缺口侧边的间隙λ194.2.6 限位销直径d＇95 从动盘总成的设计105.1 从动盘毂105.2 摩擦片105.3 从动片115.4 波形片和减震弹簧116 离合器盖总成126.1 离合器盖126.2 压盘126.2.1 压盘传动方式的选择126.2.2 压盘几何尺寸的确定126.3 传动片136.4 分离轴承136.5 支撑环13参考文献131 离合器主要参数的选择1.1 摩擦片外径D 、内径d 和厚度b 的选择摩擦片外径是离合器的重要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。

汽车开题报告引言现代汽车工业具有世界性，是开发型的综合工业，竞争也越来越激烈。

我国自1953年创建第一汽车制造厂至今，已有130多家汽车制造厂，700多家汽车改装厂。

随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对汽车的使用功能不断提出新的要求。

目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构。

多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。

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。

而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。

如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。

另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。

膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。

由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。

为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。

此外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的一些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。

与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过93℃）。

因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。

据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。

为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。

采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。

与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。

因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。

但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。