客车底盘离合器的设计校核.doc

猛狮客车有限公司在引进德国高档客车底盘的基础上， 自行研发了 LBC6110高档大型旅游客车底盘，采用 MAN D0836LOH0进口发动机及其他国产总成件，选装 <420单片干式 膜片弹簧离合器？为此在原进口客车底盘的离合器操纵系统的基础上，对离合器操纵系 统进行匹配设计，使之完全满足整车的要求 ？1技术参数整车及发动机相关参数见表 1；离合器的相关参数见表 2;离合器操纵机构的相关技术参数见表3?* ■ 幅车及发动机相关參戟」了号性嗟甜數放倩1整车fit大总覇盘UU15 000 kz■%P itr ffl d10 SOO kff3发动tnjft大功率206 kW4先动HIM丞转沖俎i2 400 r min<发动帕fbt料拯MiI 100 N m6诫大啊亦时的将诛m1 500 r nunr变邃器一档建比订703&壹邂器:将迪比山4J>9$1X1电比"4 $T510r牟枪澤胡卷控Ri0 524 m*2 离介器的相关参数ft能卷鞍数fit1圧厲额注压緊力F.21 762 N为【畀期后压裁压.離力F<19 942 N3圧盘最丈分离力珀4 99 5 N4摩播片外矩D：内径D：420 220 mm$分离料行釋缶6压倉升件:74表3 离合器犠纵机构的相其技术参融性能秦数»佰■313 5 mm上 1慌纵VfKfSb^0 2 cun3分离拨叉主动臂怪度C420 Enzn4兮瘍援叉从动臂E度d200 nmC!■/分离折生动臂民.110 5 Dim6分离析从动宵栓f19* 2 ngJr总泉白楼令24 mz:S分泉甘檯495住】里二9骨路影帐系数：，LI10总泉活塞常器耳连浊孔之乔虹2 mmH总泉涵塞与椎杆之间的町矇h0. 5 a 空12传訪效率臥90 %13噺合益分虜描X寸肖粕承的冋皿02结构及工作原理2.1离合器压盘及从动盘的结构选用膜片弹簧离合器，是由于其具有很多优点：具有理想的非线性特性曲线（见 图1），膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，摩擦 均匀，故能在从动盘摩擦片磨损后，仍能可靠地传递发动机的转矩，而不致产生滑磨； 结构简单，零件数目少，结构紧凑，轴向尺寸小并且操纵轻便 ？省力，维修保养方便？该离合器压盘的结构简图见图 2?I卜*敦報Z）卜分察杠帝；严压盘津压:F支挣怕图』离合養压带菇构简團在离合器从动盘中采用刚度扭转减振器，避免发动机传到汽车传动系中的转矩 发生周期性的扭转振动与传动系的自振频率相重合时，发生共振；提高了传动系各个零 部件的寿命？离合器从动盘的结构简图见图 3?＞花m 3-从动片m片"檸片2.2离合器总泵及分泵离合器总泵上带有卸压阀和平衡油罐，避免管路中压力突然升高造成的冲击和系统中的离合器油的损失，从而使离合器踏板操纵起来比较平顺 ？柔和？无台阶感？离合器分泵采用液压操纵，气压助力式，减轻了驾驶员操纵时的踏板力，提高了系统操纵的可靠性？2.3离合器踏板机构离合器踏板机构中带有弹簧助力装置，使离合器踏板操纵起来比较轻松且感觉舒适；离合器拨叉采用钢板冲压的整体结构，加装工艺性较好 ？3离合器的设计校核3.1后备系数设计校核离合器压盘额定压紧力为 21762N,最小值为19942N,从动盘外径D1为<420mri? 内径D2为<220mm离合器所能传递转矩的计算公式为：Mc=Fe< Rcpx nx 口 XqX 10-3式中：Fe为离合器压盘的压紧力；Rcp为摩擦面的有效半径；n为离合器摩擦面 的系数；口为压盘对摩擦面的摩擦系数，取 0.3 ; n为传动效率，取0.95?摩擦面有效半径Rcp按力均法计算：= (dL D<)r 历 X(DI - D:]=165.2 mm则压紧力最小时离合器所能传递的最大摩擦转矩为：加迢二F.唇&冷冷XU)" 即7一胆X m:|已知该汽车发动机输出的最大转矩 Me max=1100N.m根据《膜片弹簧与碟形弹 簧离合器的设计与制造》后备系数计算公式： 卩=Me max/Mc max=1877.82/1100=1.71符合大型客车后备系数 1.5〜2.25之间的要求？3.2滑磨功的设计校核汽车起步或换档时，因离合器的从动盘和压盘的转速不同，从而产生相对滑动 摩擦，通过相对摩擦使汽车平稳地起步或平顺地换档 ？根据《膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造》中滑磨功的计算公式为：W=n 2n2ex ma R2r/ (1800X i2g x i20 )式中：ne为汽车起步时发动机的转速，取 650r/min ； ma为整车总质量；Rr为车轮滚动半径；ig为汽车起步档的速比；i0为主减速比？把表 1 中的有关数据代入上式中计算可得：W =8115.35 ( J) (I 档起步)，WH =23975.71 ( J)( 口 档起步)单位面积滑磨功为：3 1=WI / (nx A) =4.735 (J/cm2)(1档起步)3 2=WE / (nx A) =13.989 ( J/cm2) (n 档起步)式中 A 为从动盘单面摩擦面的面积 ?根据《膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造》中推荐的许用单位面积滑磨功：[3 ] <25〜33 (J/cm2)，可知该离合器单位面积滑磨功符合使用要求 ？3.3 单位面压和最大圆周速度的设计校核1 )单位面压的设计校核 ？根据设计经验和企业有关标准，从动盘上的摩擦片单 位面积承受的许用压力[p f ]，对于中型客车应为：2.03<[ p f]<3.26 ;p f=Fe/A对于该离合器从动盘，将前面的数据代入该式中，计算可得：p f max=Fe max/A=2.75 符合要求 ？2 )最大圆周速度的设计校核 ？根据摩擦片材料生产企业的标准及相关经验，对 于适用于大型客车的摩擦片的最大圆周速度 [V] 尽量不超过 70〜 75m/s？由 V=ne ma)x n D1/60式中nemax为发动机的最高转速，等于 2400r/min ?计算可得：V=52.75m/s<65 〜 70m/s？3.4 汽车起步压盘温升的设计校核当汽车起步时，离合器压盘与从动盘之间相对滑动产生热量，并由压盘吸收， 因此应校核离合器每次结合时压盘的温升 At，要符合国家规定的标准：每次接合时，压盘的许用温升[A t] < 10C ?根据《膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造》，压盘起步温升为：A t= y W/ （ mc）式中：y为传给所校核压盘的热量比例，单片式 y =0.5 ; W为滑磨功；m为所 校核压盘的质量，该压盘为 16.7kg ; c为压盘材料的比热，铸铁为 544 （J/ （kg「C）） ?将前面计算的滑磨功等参数代入上式中，可求得：A t1=0.45 Cu 10C（ I 档起步）A t2=1.32 Cu 10C（n 档起步）。