濕式離合器設(shè)計(jì)計(jì)算

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1、.3.2多片濕式離合器的設(shè)計(jì)3.2.1摩擦副元件材料與形式離合器的結(jié)構(gòu)中，摩擦片對(duì)離合器工作性能影響很大，而摩擦片材料的選擇就尤為重要。下面進(jìn)行摩擦副元件的選擇：離合器摩擦副元件由摩擦元件及對(duì)偶元件兩部分組成。其特點(diǎn)是：可在主、從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速差較大的狀態(tài)下接合，而且接合時(shí)平穩(wěn)、柔順。離合器摩擦副（又稱(chēng)摩擦對(duì)偶）可分為兩大類(lèi)：第一類(lèi)是金屬性的，它的摩擦襯面具有金屬性質(zhì)，如鋼對(duì)鋼，鋼對(duì)粉末冶金等；第二類(lèi)是非金屬性的，它的摩擦襯面摩擦材料具有非金屬性質(zhì)，如石墨樹(shù)脂等，它們的對(duì)偶可用鋼和鑄鐵。對(duì)于坦克離合器摩擦副，由于其工況和傳遞動(dòng)力的要求，選擇金屬型摩擦材料。目前廣泛應(yīng)用的是銅基

2、粉末冶金，它的主要優(yōu)點(diǎn)是：1、有較高的摩擦系數(shù)，單位面積工作能力為0.22千瓦/厘米；2、在較大溫度變化范圍內(nèi)，摩擦系數(shù)變化不大；3、允許表面溫度高，可達(dá)，非金屬在以下。故高溫耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)；4、機(jī)械強(qiáng)度高，有較高的比壓力；5、導(dǎo)熱性好，加上表面開(kāi)槽可獲得良好冷卻，允許較長(zhǎng)時(shí)間打滑而不致燒蝕。此次設(shè)計(jì)選擇摩擦副材料為鋼對(duì)銅基粉末冶金，根據(jù)坦克設(shè)計(jì)180頁(yè)表6—1可得：可取摩擦副的摩擦系數(shù)μ=0.08，許用壓強(qiáng)=4。3.2.2摩擦轉(zhuǎn)矩計(jì)算多片摩擦離合器的摩擦轉(zhuǎn)矩與摩擦副數(shù)、摩擦系數(shù)、壓緊力和作用半徑有關(guān)。其關(guān)系式為：..式中—摩擦轉(zhuǎn)矩；—摩擦系數(shù)，從動(dòng)力換檔傳遞扭矩

3、出發(fā)，取動(dòng)摩擦系數(shù)；—摩擦片壓緊力；—換算半徑，將摩擦力都換算為都作用在這半徑上；—摩擦副數(shù)。下面求換算半徑：（如下圖示）一對(duì)摩擦副上一個(gè)單元圓環(huán)的摩擦轉(zhuǎn)矩為：式中—單位壓力或比壓；—圓環(huán)半徑；—單位圓環(huán)面積。而帶入前式可得摩擦副全部面積的摩擦轉(zhuǎn)矩為式中、—分別為摩擦片的內(nèi)外半徑。單位圓環(huán)上的壓緊力為..摩擦片上全部壓緊力為假定為一個(gè)摩擦副，將以上式子帶入上式，得到換算作用半徑為由上式可見(jiàn)換算作用半徑，決定與摩擦片內(nèi)外圓半徑、和壓。在摩擦副上，比壓的分布規(guī)律與摩擦副襯面材料的硬度和施加壓緊力的方法有關(guān)。大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，應(yīng)用最廣的粉末冶金襯面對(duì)鋼的摩擦副的磨損量，在整

4、個(gè)摩擦面是均勻的。所以常數(shù)由于，在同一摩擦件上值不變，得常數(shù)由以上式子，積分可得所以，對(duì)金屬型摩擦材料的摩擦副，其換算作用半徑即為平均半徑。離合器的摩擦轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于所傳遞的工作轉(zhuǎn)矩，才能可靠工作，即在摩滑過(guò)程中能保證一定時(shí)間內(nèi)的結(jié)合，在結(jié)合后工作時(shí)不打滑，當(dāng)作主離合器時(shí)還應(yīng)起負(fù)荷保護(hù)作用，所以離合器摩擦轉(zhuǎn)矩應(yīng)為式中—離合器主動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)矩；—離合器的儲(chǔ)備系數(shù)。為了使離合器可靠工作，減少摩滑功和離合器溫升，儲(chǔ)備系數(shù)應(yīng)取較大值。針對(duì)此次設(shè)計(jì)的需要，選取儲(chǔ)備系數(shù)。..離合器摩擦表面尺寸參數(shù)包括摩擦片內(nèi)、外半徑、；表面接觸系數(shù)；摩擦副數(shù)等。這些參數(shù)對(duì)離合器工作特性由不同程度的影響

5、。1、摩擦片內(nèi)、外半徑選擇設(shè)計(jì)離合器時(shí)，其摩擦表面的最大半徑（外半徑）為，——內(nèi)外半徑比，且，通過(guò)統(tǒng)籌得對(duì)于金屬型摩擦片，值為，其中的值為，故在計(jì)算中可?。弧Σ撩娼佑|系數(shù)，它的值等于摩擦表面總面積減去油槽面積后的凈面積與總面積之比。對(duì)于開(kāi)有油槽的離合器，初步計(jì)算時(shí)，通常取，?！牧显试S比壓，取；—離合器主動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)矩；;—離合器的儲(chǔ)備系數(shù)，取；—摩擦副數(shù)。對(duì)于摩擦面對(duì)數(shù)的選擇，由，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得公式：其中，取為奇數(shù)，取為偶數(shù)。式中—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，、—摩擦片內(nèi)、外直徑；—壓力作用直徑，—材料允許比壓；—摩擦系數(shù)，由上述知..下面進(jìn)行摩擦片相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。3.2.3摩

6、擦片尺寸的計(jì)算此次設(shè)計(jì)中，摩擦片的內(nèi)、外半徑以及摩擦副對(duì)數(shù)均未知，摩擦副數(shù)的選擇，應(yīng)在保證傳遞所需轉(zhuǎn)矩的前提下盡量少。摩擦副數(shù)少，則分離徹底，分離狀態(tài)下的磨損小，功率損失少。對(duì)濕式離合器來(lái)說(shuō)，有利于潤(rùn)滑、冷卻。但在定軸變速箱中，為減小變速箱輪廓尺寸，應(yīng)減小摩擦片的徑向尺寸，而增加摩擦副數(shù)。由于摩擦片導(dǎo)向齒與主動(dòng)鼓、被動(dòng)鼓的連接間存在摩擦力，在摩擦副z較多的情況下，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮壓緊力的損失。則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小，此次設(shè)計(jì)初步選定摩擦表面最大半徑R=130㎜，則摩擦片外直徑D=260㎜。再由式得，且摩擦片的外直徑摩擦片的換算作用半徑由式：可得出：，又由式帶入數(shù)據(jù)得，m

7、≥11.167。綜上所述，取m=12，R=130；由及得：故選取r=94.9，則d=189.8。摩擦片的換算作用半徑由，得：re=112.45則De=2re=224.9。由摩擦面對(duì)數(shù)m=12得，摩擦片總數(shù)Z=12+1=13故可分外摩擦片，內(nèi)摩擦片；綜上所述，所設(shè)計(jì)離合器基本參數(shù)為：外徑D=260㎜，內(nèi)徑d=189...8㎜，摩擦片總數(shù)Z=13，換算作用半徑re=224.9。3.2.4摩擦片的壓緊力根據(jù)上面所得出的基本參數(shù)的尺寸，由摩擦片的壓緊力的公式：將數(shù)據(jù)帶入得摩擦面的比壓公式將所得數(shù)據(jù)帶入得查手冊(cè)表得許用壓強(qiáng)，即滿足，符合設(shè)計(jì)要求。3