离合器设计计算
(完整版)汽车离合器课程设计(最新整理)
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。
离合器的设计 [文档在线提供]
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目录1 离合器主要参数的选择 (2)2 离合器基本参数的优化 (2)2.1 设计变量 (2)2.2 目标函数 (2)2.3 约束条件 (2)3 膜片弹簧的设计 (3)3.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (3)3.2 膜片弹簧的弹性特性曲线 (4)3.3 强度校核 (7)4 扭转减振器的设计 (7)4.1 扭转减振器主要参数 (7)4.2 减振弹簧的计算 (8)5 从动盘总成的设计 (10)5.1 从动盘毂 (10)5.2 从动片 (10)5.3 波形片和减振弹簧 (10)6 压盘设计 (10)6.1 离合器盖 (10)6.2 压盘 (10)6.3 传动片 (10)6.4 分离轴承 (10)7 小结 (11)参考文献 (11)文献检索摘要 (12)1 离合器主要参数的选择1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）式3.2.1，有D =A T e max 100，对于小轿车 A=47，得D==203.689mm ， 根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）表3.2.1可知，取D=225mm,d=150mm, b=3.5mm1.2 后备系数β由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小（开始时还有些增加），再加上小轿车的后备功率比较大，使用条件较好，宜取较小值，故取β＝1.3。
1.3 单位压力0P根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）表 3.2.1可知，对于小轿车当D=>230mm 时,则0P ＝1.18/D Mpa ；当D< 230mm 时，则0P ＝0.25Mpa.所以由于D ＝225mm,取0P ＝0.25Mpa.故根据《汽车设计》（王望予编著，机械工业出版社出版）表2－2可知， 当0.15Mpa<0P <0.35Mpa 时，摩擦片材料选择石棉基材料。
整车离合系统计算(滑磨功+离合器储备系数 离合器性能设计计算书
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。
载货半挂汽车列车双片膜片弹簧离合器设计
课程设计说明书题目: 载货半挂汽车列车双片膜片弹簧离合器设计学生姓名：学号：专业年级：指导教师：所属学院：目录一.离合器概述………………………………………………1.1离合器设计的基本要求……………………………………………1.2膜片弹簧离合器结构………………………………………………1.3膜片弹簧离合器的优点……………………………………………二.离合器摩擦片参数的确定………………………………2.1摩擦片参数的选择…………………………………………………2.2摩擦片基本参数的约束条件………………………………………三.膜片弹簧的设计…………………………………………3.1膜片弹簧基本参数的选择…………………………………………3.2膜片弹簧的弹性特性曲线…………………………………………3.3膜片弹簧基本参数的约束条件……………………………………3.4膜片弹簧强度的计算与校核………………………………………四.扭转减振器的设计………………………………………4.1扭转减振器主要参数………………………………………………4.2减振弹簧的计算……………………………………………………五.离合器其他主要部件的结构设计………………………5.1从动盘毂的设计……………………………………………………5.2从动盘的设计………………………………………………………5.3离合器盖结构的设计………………………………………………5.4压盘的设计…………………………………………………………六.离合器的操纵机构………………………………………6.1离合器操纵机构的要求……………………………………………6.2操纵机构型式的选择………………………………………………七.设计小结…………………………………………………一. 离合器的概述1.1离合器设计的基本要求1）在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。
2）接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。
汽车膜片弹簧离合器课程设计主要计算和注意问题david
汽车膜片弹簧离合器课程设计主要计算和注意问题david膜片弹簧离合器设计计算（某中型轿车举例）2摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择已知条件：某中型货车发动机数据: 缸数：4缸 排量：1.7升 点火系统：1-3-4-2最大功率 96/4800 KW/rpm 最大扭矩 147/2500 N ·m/rpm2.1离合器基本性能关系式为了能可靠地传递发动机最大转矩max c T ，离合器的静摩擦力矩c T 应大于发动机最大转矩，而离合器传递的摩擦力矩c T 又决定于其摩擦面数Z 、摩擦系数f 、作用在摩擦面上的总压紧力P Σ与摩擦片平均摩擦半径R m ，即m N R ZfP e r e c ⋅=T =T max β【1】 （2-1） 式中：β—离合器的后备系数。
f —摩擦系数，计算时一般取0.25～0.30。
Z —摩擦面数2.2摩擦片外径D 与内径d 的选择当按发动机最大转矩max e T （N ·m ）来确定D 时，有下列公式可作参考：AT D e /100max =【1】（2-2）式中A 反映了不同结构和使用条件对D 的影响，在确定外径D 时，有下列经验公式可供初选时使用：max e D T K D ⨯=【1】（2-3）轿车：K D =14.5轻、中型货车：单片K D =16.0～18.5双片K D =13.5～15.0重型货车：K D =22.5～24.0本次设计所设计的是中型轿车（T emax /n T 为220Nm/3500rpm 、P emax /n P 为96kw/5000rpm ）的膜片弹簧离合器。
所设计的离合器摩擦片为单片，选择K D =17。
所以D=mm 11.2061475.14=⨯按max e T 初选D 以后，还需注意摩擦片尺寸的系列化和标准化，表2-1为我国摩擦片尺寸标准。
表2-1 离合器摩擦片尺寸系列和参数外径/D mm内径/d mm厚度/h mm内外径之比/d D单位面积2/F mm160 110 3.2 0.687 10600 180 125 3.5 0.694 13200 200 140 3.5 0.700 16000 225 150 3.5 0.667 22100 250 155 3.5 0.620 30200 280 165 3.5 0.589 40200 3001753.50.58346600查出本车将使用单片式离合器，且离合器摩擦片外径为215mm 。
(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。
湿式离合器设计计算
湿式离合器设计计算
1.转矩传递计算：湿式离合器的主要作用是传递动力，因此需要计算
离合器的转矩传递能力。
转矩传递计算需要考虑摩擦片的摩擦系数、接触
面积和压力等因素。
2.离合器片数计算：湿式离合器通常由多个摩擦片组成，片数的设计
需要考虑到传动功率和摩擦片的承载能力。
片数过少会导致传动效率下降，片数过多则可能导致离合器尺寸过大。
3.摩擦片材料选择：摩擦片的材料选择对于湿式离合器的性能至关重要。
常用的摩擦片材料有石棉板、摩擦片和钢制板等。
不同材料具有不同
的摩擦系数和耐磨性能，需要根据实际需求进行合理选择。
4.冷却系统设计：湿式离合器在传动过程中会产生大量的热量，因此
需要设计有效的冷却系统，以保证离合器的正常工作。
冷却系统可以采用
利用油液进行冷却的方式，也可以采用风扇和散热片等被动式冷却方式。
5.润滑系统设计：湿式离合器的工作需要有良好的润滑条件。
润滑系
统的设计需要考虑到离合器内部各个摩擦副之间的润滑需求，以确保离合
器在使用过程中不会出现摩擦副过热、磨损或润滑不良的问题。
以上是湿式离合器设计和计算的一般步骤和要点。
在实际应用中，还
需要根据具体的传动需求和设备条件进行合理设计和计算。
离合器的相关计算
通过气压传递扭矩，适 用于高速运转和重载工
况。
离合器规格
离合器尺寸
根据工作需求选择合适的尺寸，包括直径、宽度 和长度等参数。
离合器转速
根据输入输出转速选择合适的离合器转速，确保 正常工作。
离合器负载
根据工作负载选择合适的离合器，确保能够承受 足够的扭矩和冲击。
离合器材料
01
02
03
金属材料
如铸铁、铸钢、铝合金等， 具有较高的强度和耐磨性。
离合器的相关计算
• 离合器基本参数 • 离合器计算公式 • 离合器设计流程 • 离合器性能测试 • 离合器应用案例
01
离合器基本参数
离合器类型
摩擦片离合器
电磁离合器
液力离合器
气压离合器
利用摩擦力传递扭矩， 具有缓冲和减震作用。
通过磁场传递扭矩，响 应速度快，控制精度高。
利用液体介质传递扭矩， 具有自动调节和缓冲功
热对流
热对流是指离合器表面与周围空气之间的热量交换过程。 计算热对流的方法需要考虑周围空气的温度、速度和换热 系数等因素。
03
离合器设计流程
需求分析
确定设计目标
明确离合器的使用场景、性能要求和 使用寿命等。
市场调研
了解同类产品的性能、价格和用户反 馈，以便进行有针对性的设计。
参数设定
输入参数
设定离合器的输入功率、转速和转矩 等参数。源自扭矩传递计算扭矩传递
扭矩传递是衡量离合器传递扭矩的能力，它是衡量离合器性能的重要指标。计算扭矩传递的方法需要根据离合器的具 体结构和工况进行选择。
静态扭矩传递
静态扭矩传递是指在静止状态下，离合器能够传递的最大扭矩。计算方法是根据离合器的几何尺寸、摩擦系数和最大 静摩擦力矩进行计算。
气动离合器扭力计算公式
气动离合器扭力计算公式气动离合器是一种利用气压传动的离合器，广泛应用于工业生产中的传动系统中。
它的工作原理是通过控制气压来实现离合器的开合，从而实现传动系统的启停和转速调节。
在设计和使用气动离合器时，计算其扭力是非常重要的，因为扭力是决定离合器是否能够正常工作的重要参数之一。
下面我们将介绍气动离合器扭力计算的公式及其相关内容。
气动离合器扭力计算公式如下：T = P × r。
其中，T表示扭力，单位为牛顿·米（N·m）；P表示气压，单位为帕斯卡（Pa）；r表示离合器的有效半径，单位为米（m）。
根据这个公式，我们可以看出，气动离合器的扭力与气压和离合器的有效半径有关。
气压越大，扭力越大；离合器的有效半径越大，扭力也越大。
因此，在设计气动离合器时，需要根据实际工作需求和条件来确定气压和离合器的有效半径，从而计算出合适的扭力。
在实际工程中，气动离合器的扭力计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
首先，需要确定传动系统的工作转矩，即需要传递的扭矩大小。
然后根据工作转矩来确定气动离合器的扭矩大小。
在确定气动离合器的气压和有效半径后，可以使用上述公式来计算出扭力大小。
除了气压和有效半径外，气动离合器的扭力还受到一些其他因素的影响，比如摩擦系数、密封性能、温度等。
这些因素都会对气动离合器的扭力产生影响，因此在实际计算中需要进行综合考虑。
在气动离合器的使用过程中，扭力的大小直接影响到其工作性能和寿命。
如果扭力过大，会导致离合器的磨损加剧，甚至损坏；如果扭力过小，会影响到传动系统的正常工作。
因此，在设计和使用气动离合器时，需要根据实际情况来确定合适的扭力大小，以保证其正常工作和长期稳定运行。
总之，气动离合器的扭力计算是一个重要的工程问题，需要综合考虑多种因素。
通过合理计算和设计，可以确保气动离合器具有合适的扭力大小，从而保证其正常工作和长期稳定运行。
希望本文的介绍对大家有所帮助，谢谢阅读！。
离合器设计
名词解释1、离合器后备系数:离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。
2、离合器主要功用:答：离合器的主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，以保证将发动机与传动系平顺地接合与分离。
3、压盘的驱动方式压盘的驱动方式主要有凸块一窗孔式、销钉式、键块式和传动片式多种4、离合器的静摩擦力矩：根据摩擦定律可表示为式中，Tc为静摩擦力矩；f为摩擦面间的静摩擦因数，计算时一般取0.25～0.30；F为压盘施加在摩擦面上的工作压力；Rc为摩擦片的平均摩擦半径；Z为摩擦面数，是从动盘数的两倍。
5、离合器摩擦片单位压力取值原则：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、材料及其质量和后备系数等因素。
离合器使用频繁，发动机后备系数较小时，p0应取小些；当摩擦片外径较大时，为了降低摩擦片外缘处的热负荷，p0应取小些；后备系数较大时，可适当增大p0。
6、（国内关于膜片弹簧优化设计的）目标函数主要种类：1）弹簧工作时的最大应力为最小。
2）从动盘摩擦片磨损前后弹簧压紧力之差的绝对值为最小。
3）在分离行程中，驾驶员作用在分离轴承装置上的分离操纵力平均值为最小。
限范围内．弹簧压紧力变化的绝对值的平均值为最小。
7、离合器扭转减震器极限转角：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=2arcsin式中，为减振弹簧的工作变形量。
离合器扭转减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩：由于减振器扭转刚度受结构及发动机最大转矩的限制，不可能很低，故为了在发动机工作转速范围内最有效地消振，必须合理选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩一般可按下式初选=（0.06～0.17）离合器扭转减震器预紧转矩减振弹簧在安装时都有一定的预紧。
研究表明，增加，共振频率将向减小频率的方移动，这是有利的。
但是不应大于L，否则在反向工作时，扭转减振器将提前停止工作，故取=(O．05～O．1 5)填空题离合器的主要功用是____和______发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系___________，确保汽车起步平稳；在换挡时将______________分离，减少变速器中换挡齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低_______中的震动和噪音。
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膜片弹簧离合器设计计算（丰田RAV4）
1.技术参数Ma1495kg整车质量
Temax192N.m最大扭矩
Pemax110Kw最大功率
Nemax4000rpm最大转速
i0 5.791主减速比
i1 3.8一档速比
rr225mm滚动半径
2.主要参数选择
π 3.14PI
β 1.41.2～1.75后备系数
f0.30.2～0.35摩擦系数
Z22～4摩擦面数
Δt43～4间隙系数（mm)
P00.30.1～1.5单位压力（Mpa)
c0.60.53～0.7直径系数
3.计算
D^37279344.86摩擦片外径（mm）
D(计算）193
D(取值）285
d（计算）171
d（取值）170摩擦片内径（mm）
4.校核VD≤65～70D的最大圆周速度（m/s）
VD59.66≤65～70
R059.5减震弹簧位置半径（mm）
d>2*R0+50
2*R0+50169
ω≤[ω]
[ω]0.4许用滑摩功（J/mm^2)
W13697总滑摩功（J)
ω0.17
5.膜片弹簧参数选择
H/h值 1.71.5～2
h2～4膜片厚度（mm）
R/r 1.251.2～1.3
R>Rc
Rc=(D+d）/4113.75
R(取值）115膜片弹簧自由状态大端半径
r92
alpha11圆锥底角（°）
n1812、18、24分离指数
6.校核
H=alpha*（R-r） 4.41
h=H/1.7 2.602～4
A65≤A≤80中心距
K98.9～9.3中心系数
ηg0.96传动效率
7.计算
A79.93
dd≥A*(Pemax/Nemax)^(1/3)第一轴外径（mm）
dd（计算）24.13
rf>dd分离轴承加载半径
rf40
8.花键尺寸查手册（根据D、d）
DD35花键外径（mm）
dd32花键内径（mm）
B4齿厚（mm）
z10齿数
l40有效尺长（mm）
9.压盘支撑点半径R1及r1确定
R1（取值范围）Rc≤R1≤D/2113.75142.5
R1（取值）114加载点半径（mm）
r1100支撑点半径（mm）
10.校核1≤R-R1≤7
R-R11
r0（取值）37膜片弹簧小段内半径（mm）
0≤rf-r0≤4
rf-r03
3.5≤（R1-rf）/(R1-r1）≤9
（R1-rf）/(R1-r1） 5.29
11.扭转减振器设计
Tj=K*Temax
K21.5～2.0
Tj384
R0=（0.6～0.75）*d/0.7
R059.5
Zj（D、d的值查手册确定）6～8减震弹簧个数
Zj（取值）6
Ns=G*d^4/(8*Dp^3*K)弹簧工作圈数
d33～4钢丝直径（mm）
c66～8环绕比
Dp=c*d18弹簧平均直径（mm）
K3020～45弹簧刚度（N/mm)
G83000切变模量（N/mm^2)
Ns5
12.从动盘的设计
从动盘毂花键尺寸
查手册（根据D、d）
DD35花键外径（mm）
dd32花键内径（mm）
B4齿厚（mm）
z10齿数
l40有效尺长（mm）
13.压盘的设计
t100℃～10℃允许温升（℃）
t=γ*L/(m*c)
γ0.5传递温度比例
L=W13697
m压盘质量
c比热容
ρ材料密度
V材料体积
V=h*S
m=ρ*V
h=m/（ρ*S）mm。