第4授课单元 第二章 离合器设计（2学时）
教学内容：第二章 离合器设计
第一节 概述
第二节 离合器的结构方案分析
第三节 离合器主要参数的选择
第四节 离合器的设计与计算
第五节 扭转减振器的设计
第六节 离合器的操纵机构
教学目的：了解离合器设计的要求、熟悉离合器结构方案、掌握离合器的设计与计算方法，了解扭转减振器设计方法。
教学重点：离合器结构方案、离合器的设计与计算方法。
教学难点：离合器的设计与计算方法
教学方法、手段：联系实际，与学生互动，利用板书讲解、视频文件和电子课件相结合授课
板书设计：多媒体授课
教学过程：汽车型式的选择，离合器的设计与计算方法
一、复习旧课
理清思路，总结、归纳第3授课单元讲述内容。
二、讲授新课
§2-1 概述
一、离合器的功用：切断和实现动力的传递
二、离合器分类：单盘、双盘、多盘（湿式）
三、对离合器的要求：
1. 能可靠地传递发动机最大转矩
2. 主动、从动部分分离要彻底
3. 接合平顺，确保起步平稳
4. 从动部分转动惯量小
5. 避免传动系发生扭转共振，并具有吸振、缓冲、减少噪声的能力
6.吸热能力强，散热性能好
7 .操纵轻便
8 .使用中，作用到摩擦衬片上的正压力和摩擦系数变化要小
9 .应有足够强度和良好的动平衡,保证工作可靠,寿命长
10 .结构简单、紧凑、质量低，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便，润滑结构简单四、组成
主动部分、发动机飞轮、离合器盖、压盘、从动部分、从动盘、压紧机构、压紧弹簧
操纵机构、分离叉、分离轴承、离合踏板、传动部件
§2-2离合器的结构方案分析
一、从动盘数的选择:单片离合器、双片离合器、多片离合器
二、压紧弹簧和布置形式的选择
1、周置弹簧离合器
优点：结构简单、制造方便
缺点：小车、轻型车，由于发动机转速高，周置弹簧受离心力向外突出，压紧力降低
2、中央弹簧离合器
（1）结构上采用圆柱弹簧或圆锥弹簧
（2）趋势：用矩形断面圆锥弹簧
3．斜置弹簧离合器
优点是摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点
4．膜片弹簧离合器
优点：
1）膜片弹簧具有较理想的非线性特性；
2）结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；
3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；
4）压力分布均匀，摩擦片磨损均匀；
5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长；
6）平衡性好；
7）有利于大批量生产，降低制造成本。
5．拉式膜片弹簧离合器
1）结构简单，零件数目更少，质量更小；
2）膜片弹簧的直径较大，提高了传递转矩的能力；
3）离合器盖的变形量小，分离效率高；
4）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。
5）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。
6）使用寿命更长。
三、膜片弹簧支承形式
§2-3离合器主要参数的选择
一、后备系数β
后备系数β是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
1）为可靠传递发动机最大转矩，β不宜选取太小；
2）为减少传动系过载，保证操纵轻便，β又不宜选取太大；
3）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，β可选取小些；
4）当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离合器滑磨，β应选取大些；
5）汽车总质量越大，β也应选得越大；
6）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的β值应比汽油机大些；
7）发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选取小些；
8）膜片弹簧离合器选取的β值可比螺旋弹簧离合器小些；
9）双片离合器的β值应大于单片离合器。
二、单位压力ρ0
离合器使用频繁，发动机后备系数较小时，ρ0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，ρ0应取小些；后备系数较大时，可适当增大ρ0
三、摩擦片外径D、内径d和厚度
§2-4离合器的设计与计算
一、离合器基本参数的优化
1 设计变量
后备系数β取决于离合器工作压力F和离合器的主要尺寸参数D和d。
2 目标函数
3 约束条件
（1）最大圆周速度
（2）内外径之比c 应在0.53 ～0.7
（3）后备系数β应在1.2 ～4.0
（4）d>2R0+50
（5）单位摩擦面积传递的转矩
（6）单位压力p0范围0.10MPa ～1.50MPa
（7）单位摩擦面积滑磨功
二、膜片弹簧主要参数的选择
1.比值H／h和h的选择
2. 比值R／r和R、r的选择
3. α的选择
4 . 膜片弹簧工作点位置的选择
三、膜片弹簧的优化设计
1. 目标函数
2. 设计变量
3. 约束条件
§2-5扭转减振器的设计
扭转减振器主要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等组成
1．扭转减振器功能
2．双质量飞轮的减振器
§2-6离合器的操纵机构
1．对操纵机构的要求
2．操纵机构结构形式选择
三、本授课单元小结
四、本章作业
五、布置下次课预习内容
