濕式離合器設(shè)計(jì)計(jì)算

濕式離合器設(shè)計(jì)計(jì)算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)用的是銅基粉末冶金，它的主要優(yōu)點(diǎn)是：有較高的摩擦系數(shù)，單位面積工作能力為0.22千瓦/厘米；在較大溫度變化范圍內(nèi)，摩擦系數(shù)變化不大；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)；機(jī)械強(qiáng)度高，有較高的比壓力；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㎜，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(mǎn)足，符合設(shè)計(jì)要求。3.2.5壓板行程多片式離合器分離時(shí)，各摩擦表面間隙并不均勻，但可以用平均間隙來(lái)衡量。值按統(tǒng)籌學(xué)在初步計(jì)算時(shí)取。故壓板行程3.3液壓油缸壓力的計(jì)算油缸是實(shí)現(xiàn)離合器工作的重要元件，關(guān)于油缸的設(shè)計(jì)和壓力計(jì)算如下：油缸的結(jié)構(gòu)一般如下圖示可初步選取R2=132㎜。由設(shè)計(jì)任務(wù)知離合器操縱系統(tǒng)壓力為，取計(jì)算。主油壓作用在活塞上的壓力------------=1\*GB3①式中P—離合器操縱油壓，取；而活塞缸壓緊力F應(yīng)滿(mǎn)足式：-----------=2\*GB3②其中—密封圈的摩擦阻力?！獜?fù)位彈簧力封圈的摩擦阻力，對(duì)于型圈，由式：-------=3\*GB3③對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)缸復(fù)位彈簧力，其計(jì)算式為：------------------------------------=4\*GB3④—排油需要的壓力。且有式----------------------------=5\*GB3⑤式中—排油需要壓力，通常取。將式=1\*GB3①、=2\*GB3②、=3\*GB3③、=4\*GB3④、=5\*GB3⑤聯(lián)力解得96㎜則復(fù)位彈簧力可由：得。且活塞缸壓緊力F為：3.4回位彈簧的設(shè)計(jì)選擇在離合器中，彈簧對(duì)離合器的整體性能有很大影響，當(dāng)彈簧設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí)，會(huì)使離合器產(chǎn)生阻滯現(xiàn)象和離合器早期打滑失效。根據(jù)離合器結(jié)構(gòu)的要求，離合器彈簧可分為拉伸彈簧和壓縮彈簧兩種，根據(jù)此次設(shè)計(jì)的要求，選擇壓縮彈簧，且為圓柱螺旋壓縮彈簧。選用代號(hào)為的熱卷壓縮彈簧，兩端并緊并磨平。對(duì)于彈簧的材料選擇，因需回位力較大，故選用彈簧材料為油淬火回火硅錳彈簧鋼絲；在根據(jù)彈簧受負(fù)荷的性質(zhì)，，受到變載荷作用，次數(shù)在之間，故為第類(lèi)彈簧。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表，得出：該彈簧的許用切應(yīng)力。3.4.1彈簧平均直徑D和鋼絲直徑d的確定一般圓截面圓柱螺旋彈簧的主要尺寸有：平均直徑，彈簧的鋼絲直徑，有效圈數(shù)和自由長(zhǎng)度等。當(dāng)外徑和鋼絲直徑中有一個(gè)決定后，按卷繞比來(lái)確定另一個(gè)。卷繞比由式：得出。由，可得：式中—彈簧的最大外徑。對(duì)于坦克離合器用的壓縮彈簧，其卷繞比通常取為，在此取。初步確定鋼絲直徑為，彈簧數(shù)量為彈簧的靜強(qiáng)度條件為：式中—曲度系數(shù)，計(jì)算公式為：將數(shù)據(jù)帶入可得。由此可以檢驗(yàn)彈簧鋼絲直徑：=2.27㎜故選取鋼絲直徑為滿(mǎn)足要求。則有,圓整取3.4.2確定彈簧圈數(shù)n和長(zhǎng)度l及剛度彈簧參數(shù)與剛度的關(guān)系為：其中—材料的剪切彈性模數(shù)，查機(jī)械手冊(cè)表得。由上式和公式可得彈簧工作圈數(shù)：式中—彈簧壓縮到最大行程時(shí)，比離合器分離時(shí)負(fù)荷增加的百分?jǐn)?shù)，通常取。將數(shù)據(jù)帶入可得：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表，圓整得。彈簧總?cè)?shù)為工作圈數(shù)與死圈數(shù)之和，死圈數(shù)常取為圈，取其為。則有最大負(fù)荷下的圈間間隙取為，取，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為：其工作長(zhǎng)度。式中為彈簧行程，根據(jù)活塞行程取。帶入上式可