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/rpm
2.1离合器基本性能关系式
【1】 （2-1）
式中：—离合器的后备系数。
—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（N·m）来确定D时，有下列公式可作参考：
【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：
【1】 （2-3）
轿车：KD=14.5
轻、中型货车：单片KD=16.0～18.5
双片KD=13.5～15.0
重型货车：KD=22.5～24.0
本次设计所设计的是中型轿车（Temax/nT为220Nm/3500rpm、Pemax/n汽车弹簧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KD =17。所以
D=
按初选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 | 内径 | 厚度 | 内外径之比 | 单位面积 |
160 | 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 |
300 | 175 | 3.5 | 0.583 | 46600 |
查出本车将使用单片式离合器，且离合器摩擦片外径为215mm。再查表2-1即可得到摩擦片的具体参数，如下：
摩擦片外径D=225mm
摩擦片内径d=150mm
摩擦片厚度h=3.5mm
摩擦片内外径比d/D=0.667
单面面积F=22100mm2
2.3 离合器后备系数的确定
在开始设计离合器时，一般是参照统计资料，并根据汽车的使用条件，离合器结构形式的特点，初步选定后备系数β。
表2-2 后备系数表
车型 | 轿车、轻型货车 | 中、重型货车 | 越野车、牵引车 |
后备系数 | 1.30～1.75 | 1.60～2.25 | 2.0～3.5 |
本设计是中型轿车离合器的设计，该车型属于中型货车类型，故选择本次设计的后备系数β在1.60～2.25之间选择。因为该车型为中型货车车，取=2.00。因此有离合器的转矩容量Tc==1.5×147=294 N.M
2.4 单位压力P的确定
摩擦面上的单位压力P0值和离合器本身的工作条件，摩擦片的直径大小，后备系数，摩擦片的材料及质量等因素有关。离合器使用频繁，发动机后备功率较小时，P0应取小些；当摩擦片外径较大时，为降低摩擦片外缘热载荷，P0应取小些；后备系数较大时，可适当增大。
当摩擦片采用不同材料时，P0按下列范围选取：
石棉基材料 P0 =0.10～0.35MP
粉末冶金材料 P0 =0.35～0.60MP
金属陶瓷材料 P0 =0.70～1.50MP
本次设计中我们选取摩擦片的材料为石棉基材料。
离合器摩擦力矩根据摩擦定律可表示为：
Tc=fFZRc (2-4)
式中，Tc-------静摩擦力矩；
f--------摩擦面间的静摩擦因素，计算时一般取0.25～0.30；选取f=0.25
F--------压盘施加在摩擦面上的工作压力；
Rc ------摩擦片的平均半径；
Z--------摩擦面数，是从动盘的两倍； 所以，Z=2
假设摩擦片上工作压力均匀，则有：
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