推土機主離合器的結構設計（全套含CAD圖紙）

下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985一目 錄摘 要 .IABSTRACT .II第 1 章 概 述 .11.1 離合器的用途及分類 .11.1.1 離合器的用途 .11.1.2 離合器的分類 .21.2 離合器的工作原理 .31.3 影響離合器工作性能的幾種因素 .41.3.1 原始特性 .41.3.2 負載特性 .41.3.3 離合器的結構因素 .51.3.4 操縱方式 .51.3.5 安裝位置和精度 .6第 2 章 離合器總體設計 .72.1 概述 .72.2 離合器結構方案 .82.2.1 離合器從動盤選擇 .92.2.2 壓緊彈簧和布置形式選擇 .10第 3 章 離合器主要參數及尺寸的選擇 .133.1 后備系數 .143.2 單位壓力 .150P3.3 摩擦片外經 D，內徑 D 和厚度 B.153.4 摩擦因數 F,摩擦面數 Z 和離合器間隙T .163.5 由已知條件計算摩擦面上的工作壓力 .17下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985二第 4 章 壓緊彈簧和扭轉減振器設計 .184.1 壓緊彈簧的設計 .184.1.1 膜片彈簧外形幾何尺寸參數的初步選擇和確定 .184.1.2 膜片彈簧強度校核 .194.2 扭轉減振器設計 .204.2.1 扭轉減振器的特性 .214.2.2 扭轉減振器主要參數 .224.2.2.1 極限轉矩 .23jT4.2.2.2. 扭轉剛度 .23k4.2.2.4. 預 緊 轉 矩 .24n4.2.2.5. 極限轉角針 .24j4.2.3 扭轉減振器彈簧的設計計算 .254.2.3.1.減 振 彈 簧 的 分 布 半 徑 .250R第 5 章 約束條件 .295.1 摩擦片外徑 D，內外徑比 C 的校核 .295.2 后備系數 校核 .295.3 摩擦片內徑 D 校核 .295.4 離合器單位摩擦面積傳遞的轉矩 校核 .29Tc05.5 單位壓力 校核 .300P5.6 摩擦片接合的單位摩擦面積滑磨功校核 .30第 6 章 離合器操縱機構選擇 .316.1 對操縱機構的要求 .326.2 操縱機構結構形式選擇 .326.3 對操縱機構的主要計算 .336.4 液壓式操縱機構結構工作原理 .34下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985三第 7 章 PRO/ENGINEER 實體設計三維建摸 .3571 下面我們介紹 PRO/ENGINEER WILDFIRE 的新特性。 .35711 方便易用 .35712 激發靈感，創造一流產品 .36713 完全適應解決目前最棘手的制造問題 .377.2 以離合器壓緊彈簧為例建模 .398.參考文獻 .41結 束 語 .42下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985II下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985I摘 要離合器是一種使從動軸和同軸的主動軸快速連接或脫開的裝置，通過連接兩根軸并使其鎖定，使得它們以相同的速度旋轉，通過控制滑轉量使得發動機和靜止的變速箱之間實現平滑嚙合與動力傳輸。其主要功用是：1. 保證車輛平穩起步 ，保證傳動系換檔時工作平順。2. 防止傳動系過載 ，限制傳動系所承受的最大扭矩，保證安全。本課題主要研究推土機單盤膜片彈簧離合器，深入研究離合器的結構和工作原理，對離合器的從動盤、離合器蓋、膜片彈簧等主要部件進行設計，并研究了推土機離合器膜片彈簧在工作過程中的受載情況，在此基礎上進行推土機離合器的總體設計。本論文在使用傳統方法設計離合器的同時，還使用了 pro/E Wildfire 實體設計建立了推土機離合器主要零件的三維模型。關鍵詞：推土機離合器 膜片彈簧 扭轉減振器 設計下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985IIAbstractThe clutch is a kind of device which can makes the driving shaft and the coaxial driven shaft engaged smoothly and gradually, and makes them disengaged rapidly. When the driving shaft and the driven shaft engaged, they will rotate at the same speed, at the same time, it may be realized that the power can smoothly transmit between revolving engine and stillness transmission by controlling the slidicity of the clutch. Its main function is:1. Ensure that the automobile breaks the ice stably; ensure that the process of shifting is smooth. 2. Prevent the drive system from being overburdened, restricting the maximum lord what the drive system subjected, and guarantee safety.The paper studied mainly the single-plate diaphragm spring clutch of bulldozer Thorough researching structure and work principle of this type clutch, I have designed the main components of the clutch such as : diaphragm-spring , torsion shock absorber and so on, and analyzed the force circumstance the diaphragm-spring subjected in the working process. And according to constraint condition assurance whether clutch meet a request or not; finally chose the controlling mechanism of the clutch.Keywords: Bulldozer clutch diaphragm-spring Torsion shock absorber Design 下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851第 1 章 概 述1.1 離合器的用途及分類1.1.1 離合器的用途離合器是機械傳動系統中一種重要的傳動裝置。主要用于原動機和工作機之間,機械內部的主動物和從動額之間實現運動和動力的傳遞和脫離。隨著離合器結構的不斷完善，它在各種機械中與其它裝置相配合還可完成更多的工作。一般地說，離合器可以實現機械的起動和停車、齒輪箱速度的變換、傳動軸間在運動中的同步和相互超越、機器起動時和超載時的安全保護，此外，還可以防止從動軸的逆轉、控制傳遞扭矩的大小和滿足接合時間等方面的要求。因此，離合器在各類機器設備中，諸如冶金、礦山、機械、航空、兵器、水電、化工、輕紡和交通運輸等各個領域都得到十分廣泛的應用。離合器的傳動原理主要是依靠本身的工作元件在接合時的嚙合或摩擦作用來傳遞遠動和扭矩，也有依靠磁力和液力來起連接作用的，如磁滯離合器和液力變矩器。但刁損上可以把磁滯離合器并入調速電機一類，而濃力變矩器在分類上已不屬于離合器，是另一類重要的傳動裝置。為了保證離合器具有良好的工作性能，對車輛離合器設計提出如下基本要求：1)在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發動機的最大轉矩，并有適當的轉矩儲備。2)接合時要平順柔和，以保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。3)分離時要迅速、徹底。4)離合器從動部分轉動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。5)應有足夠的吸熱能力和良好的通風散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命。6)應使傳動系避免扭轉共振，并具有吸收振動、緩和沖擊和減小噪聲的能力。7)操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。8)作用在從動盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數在使用過程中變化要盡可能小，以保證有穩定的工作性能。9)應有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、壽命長。10)結構應簡單、緊湊、質量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調整方便等。下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098521.1.2 離合器的分類隨著現代工業的高速發展，離合器的種類日益繁多。由于使用要求不同，選擇離合器的結構形式、操縱方式也就有所不問。為此，對離合器進行分類，以便了解離合器的構成狀況。離合器的分類方法一般是按接合元件的性質(如：分為嚙合式、摩損式)；按操縱方式(如：分為外力操縱、自行操縱。外力操縱又可分為機械、氣動、液壓、電磁操縱等)；按元件數量(機單盤、多盤)，按離合器潤滑方式(燦干式、濕式)；技某些重要零件的有無(如：帶彈簧：無彈簧，帶滑環、無滑環)；技冷卻方式(如：普通型、氣冷型、水冷型)等來分類。但到目前為止，還沒有統一的方法，表(ll)所示為按常用習慣加以歸納。下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098531.2 離合器的工作原理離合器的工作過程隨操縱方式和接合元件的不同而有所不同。使用最廣泛的常開式可操縱離合器的工作過程一般為接合工作脫開的循環過程。如圖(1-1)所示,圖 1-1 離合器基本組成和工作原理示意圖首先是通過操縱裝置(手柄、氣缸、液壓缸、電磁鐵等)對接合元件的主動或從動部分施力，使兩者作相對移動并嚙合或壓緊，靠嚙合或摩擦傳力使主動軸帶動從動袖一起旋轉，最后達到規定的轉速并承擔負載扭矩，這個過程就是接合過程。當需要脫開時，操縱裝置按相反的方向作用，接合元件的主動件就可迅速和從動部分脫開。對于常閉式可操縱離合器(例如汽車離合器)，其工作過程和常開式有所不同，通常為工作脫開接合的循環過程。由于是常閉狀態所以使離合器經常處于承擔負載的狀態。只有在偶然或較短暫的時間條件下，才需要通過操縱裝置加力使接合元件的主動部分和從動部分脫離即操縱裝置對主動接合元件所施的力為脫開力，而離合器所需的重新接合壓緊力則是由彈簧力來實現的。對于不需外力操縱的自動離合器，其工作過程可以是常開式的(如離心離合器)，也下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709854可以是常閉式的(如安全離合器)。此種離合器改變原始接合狀態的操縱力是來自其內部某些工作參數的變化，如安全離合器的脫開依靠負載的變化獲得超限定的扭矩；1.3 影響離合器工作性能的幾種因素1.3.1 原始特性不同的原動機具有不同的工作特論它是影響離合器工作貯備能力的一個重要因素，例如使用最廣泛的三相鼠籠式感應電動機具有較硬的自然視械特性，而活塞式內燃機則具有較軟的機械特性。硬特性的原動機在加載后速度并不降低或降低程度不大。只要起動扭矩(負載扭矩及慣性扭矩之和)不超過原動機的最大扭矩在離合器的整個接合過程中，原動機的速度就不會降低。起動時的慣性扭矩，突出地表現在離合器主、從動摩擦片的相對打滑上。如果不希望或不允許起動時出現過長時間的打滑現象就要增加離合器工作的儲備能力，使其迅速接合避免在高轉差條件下相互摩擦軟特性的原動機在加裁后轉速有較大的降低。離合器接合過程包括了原動機的降速過程，允許有較小的工作貯備來工作，因為主、從動袖離合器是在較低的轉差條件下接合并在接合后共同以一較低的轉速上升到預定轉速的。離合器的接合是在原動機起動后進行的，因此內燃機通常不能帶負載起動，一般必須用離合器來實現與工作機的連接。1.3.2 負載特性離合器需要傳遞的負載扭矩有兩種，一種是工作機的正常工作負載，另一種性是工作機起功時包括離合器從動部分在內的所有從動質量納慣性負載。如果在起動時就有工作負載，則離合器強傳遞的扭矩就應包括在內。工作機的負載情況是不同的，有的是比較均勻的負載(例如鉆床、磨床)，有的是沖擊性負載(例如沖床、破碎機)。沖擊性負載如果不采取有效緩沖措施如設置飛輪等貯能裝置 f 則會因離合器瞬時性負載增加而不得不加大離合器容量，因而需加大離合器的實際尺寸。在起動時所有從動件的慣量對離合器痛傳遞扭矩的能力影響是很大的，特別是在下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709855高轉差條件，接合大的從動件慣量，慣性負載可以達到很可觀的數值，有時甚至使工作負載與其對比之下顯得微不足道。在接合過程中，如果要求接合時間過短則可能導致離合器傳遞扭矩過大，因而不得不加大離合器的容量和尺寸，如果接合容量僅僅根據工作負載來選擇，則導致離合器嚴重打滑或接合時間過長。當機械工作冰系統所產生的扭轉振動可能出現很大的振動負乳使離合器或其它傳動件遭受破壞。振動的原因是系統受到周期性激振力的作用。這種激振力可以是原動機發出的(如活塞式內燃機)，也可以是工作的脈沖負載。如果系統的固有振動領串和激振領宰相等，就會產生共振性振動負載。傳動袖的轉速達到和軸系的臨界轉速隊就會引起共振。設計時傳動軸的正常工作轉速應當遠離臨界轉速才能使離合器所在的軸系避免共振。對于重要的離合器應該考慮到振動的影響，通過計算采取必要的步驟以消除振動。1.3.3 離合器的結構因素 影響最大的是接合元件的接合特性。離合器的接合元件分嚙合和摩擦兩大類，前者屬于剛性接合，后者屬于柔性接合。剛性接合的元件大都是具有相當硬度和強度的金屬件，所以在離合器接合瞬間時，嚙合元件主、從動件之間不可避免地產生相當大的沖擊裁菏，特別是對轉速和傳遞負載越大的情況下就更為嚴重。此種沖擊載荷可導致接合元件的迅速損壞，首進入嚙合的部位尤其如此此外，還會引起機械沖擊和噪聲因此，剛性按合的離合器常用于主、從動袖相對轉速不高的場合。否則需要領先在靜止狀態下進行接合并在停車后才分離。柔性接合和剛性接合不同，其傳動原理主要是依靠接合元件間接觸后的相互壓緊，利用壓緊后產生的摩擦力傳遞按矩。此外允許在接合過程中有一定程度的打滑。雖然相對打滑在摩擦中會引起能量的損耗，使摩擦元件的溫度迅速升高，甚至有可能發展到使元件遭受很大磨耗導致損壞的程度，但是只要嚴格控制使用條件，仍能達到預定的壽命。柔性接合的優點是能夠使從動部分的轉速較緩慢地上升，減小機械沖擊，使機器的工作狀態比較平穩。但是，不能以恒定的傳動比進行傳動是柔性接合的一個缺點，而這方面又恰是剛性接合所具有的優點，這也是剛性離合器不能被代替的重要原因，所以，這兩種接合形式的離合器要根據不同的工作要求來選擇。下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098561.3.4 操縱方式不同的操縱方式也影響離合器的工作性能而且在某種程度上也決定了離合器的使用范圍。例如機械離合器，其操縱方法多數是靠人力通過杠桿或踏板進行，由于操縱力的限縱使機械離合器既不適應頻率高的頻繁操縱也不能適應對大型離合器進行操縱，因而只限于操縱功率較小的機器設備也不便于遠離控制和自動控制。又如氣動離合器其操縱通過壓縮空氣進行由于結構簡單，排氣無污染，具有很大的操縱力，特別適宜對大型離合器的操縱，也適于遠距離操縱，還允許在易爆環境中工恨氣功離合器離合迅速，允許有較高的操縱頻率。電磁離合器，由于接合元件直接受電磁吸力的控制，通過電路控制容易實現遠距離操縱易于并入電氣自控系統中與其它機件聯鎖控制，達到快速動化使接合性能得到進一步發揮。這些都是選擇離合器時需加以考慮的。1.3.5 安裝位置和精度各種離合器由于結構特點和工作性能不同，常要求一定的安裝位置和精度。例如，離心離合器利于安裝在高速鈾上而不利于裝在低速軸上，安全離合器則較利于安裝在低速鈾上而不利于裝在高速軸上等。因而應該根據離合器的特點，選擇好合適的安裝位置。又如，多數離合器不具有對兩軸間的傾斜和不平行方面的補償能力，必須注意保證必要的安裝箱度，否則就會影響離合器的正常工作。下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709857第 2 章 離合器總體設計2.1 概述離合器是車輛傳動系中直接與發動機相連接的總成，其主要功用是切斷和實現對傳動系的動力傳遞，以保證車輛起步時將發動機與傳動系平順地接合，確保車輛平穩起步；在換擋時將發動機與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；有效地降低傳動系中的振動和噪聲。本次設計是針對推土機單片膜片彈簧離合器進行設計，如圖（2-1）示，圖2-1膜片彈簧離合器實物圖設計主要包括：離合器結構形式的選擇，離合器設計計算，膜片彈簧設計計算，減振器設計計算，操縱機構的設計計算，離合器的結構元件的設計與選擇。由于此次設計的離合器仍屬于摩擦式,為保證其具有良好的工作性能，此離合器設計應滿足如下基本要求：(1) 合適的轉矩儲備能力；(2) 分離迅速徹底，接合平順柔和；下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709858(3) 良好的散熱能力；(4) 從動部分轉動慣量??；(5) 操縱輕便，以減輕駕駛員的疲勞； 隨著車輛發動機轉速和功率的不斷提高、車輛電子技術的高速發展，人們對離合器的要求越來越高。從提高離合器工作性能的角度出發，傳統的推式膜片彈簧離合器結構正逐步地向拉式結構發展，傳統的操縱形式正向自動操縱的形式發展。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應高轉速，增加傳遞轉矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發展趨勢。 2.2 離合器結構方案摩擦離合器最為常用，如圖(2-2)所示,它主要由主動部分(發動機飛輪、離合器蓋和壓盤等)、從動部分(從動盤)、壓緊機構(壓緊彈簧)和操縱機構(分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動部件等)四部分組成。主、從動部分和壓緊機構是保證離合器處于接合狀態并能傳遞動力的基本結構，操縱機構是使離合器主、從動部分分離的裝置。圖 2-2 離合器總成圖下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098592.2.1 離合器從動盤選擇離合器的結構方案分析:摩擦離合器同其它形式離合器相比, 它的傳動平穩，聯接不受轉速的限制，可以保護機械不致因過載而損壞，因而應用十分廣泛,本次設計的雙片膜片彈簧也是摩擦離合器的一種。對轎車和輕型、微型貨車而言，發動機的最大轉矩一般不大。在布置尺寸允許的條件下，離合器通常只設有一片從動盤。單片離合器，如圖（2-3)所示，結構簡單，尺寸緊湊，散熱良好，用時能保證分離徹底、接合平順。圖2-2-1-1 單片離合器按其從動盤的數目根據壓緊彈簧布置形式根據使用的壓緊彈簧形式圓柱螺旋彈簧圓錐螺旋彈簧膜片彈簧離合器根據分離時所受作用力的方向拉式推式圓周布置中央布置斜向布置等單片雙片多片下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098510雙片離合器，如圖（2-4)所示，與單片離合器相比，由于摩擦面數增加一倍，因而傳遞轉矩的能力較大；接合更為平順，柔和;在傳遞相同轉矩的情況下，徑向尺寸較小，踏板力較小.多片離合器多為濕式，它有分離不徹底、軸向尺寸和質量大等缺點，以往主要用于行星齒輪變速器換擋機構中。但它具有接合平順柔和、摩擦表面溫度較低、磨損較小、使用壽命長等優點，主要應用于重型牽引車和自卸車上。根據設計要求，此次設計的離合器采用雙片結構。2.2.2 壓緊彈簧和布置形式選擇周置彈簧離合器的壓緊彈簧采用圓柱螺旋彈簧，其特點是結構簡單、制造容易，當發動機最大轉速很高時，使離合器傳遞轉矩能力隨之降低。中央彈簧離合器的壓緊彈簧，布置在離合器的中心。通過調整墊片或螺紋容易實現對壓緊力的調整，多用于重型汽車上。 斜置彈簧離合器的顯著優點是摩擦片磨損或分離離合器時，壓盤所受的壓緊力幾乎保持不變。具有工作性能穩定、踏板力較小的突出優點。此結構在重型汽車上已有采用。圖2-2-1-2 雙片離合器下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098511膜片彈簧離合器，如圖（2-5)所示，其中的膜片彈簧是一種具有特殊結構的碟形彈簧，主要由碟簧部分和分離指組成，它與其它形式的離合器相比具有如下優點：(1) 理想的非線性特性。(2) 彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結構簡單，軸向尺寸小。(3) 高速旋轉轉時，性能較穩定；而圓柱螺旋彈簧壓緊力則明顯下降。(4) 由于膜片彈簧大斷面環形與壓盤接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻，可提高使用壽命。 (5) 易于實現良好的通風散熱，使用壽命長，平衡性好。段面高速旋轉。圖2-2-2-1 膜片彈簧離合器但膜片彈簧的制造工藝較復雜，對材質和尺寸精度要求高，其非線性特性在生產中不易控制，開口處容易產生裂紋，端部容易磨損。近年來，由于材料性能的提高，制造工藝和設計方法的逐步完善，膜片彈簧的制造已日趨成熟。因此，膜片彈簧離合器不僅在轎車上被大量采用，而且在輕、中、重型貨車以及客車上也被廣泛采用。拉式膜片彈簧離合器，如圖(2-6)所示，其膜片彈簧的安裝方向與推式相反。在接合時，膜片彈簧的大端支承在離合器蓋上，而以中部壓緊在壓盤上。將分離軸承向外拉離飛輪，即可實現分離。與推式相比，拉式膜片彈簧離合器具有如下優點：(1)由于取消了中間支承各零件，并只用一個或不用支承環，使其結構更簡單、緊湊，零件數目更少，質量更小。(2)由于拉式膜片彈簧是以中部與壓盤相壓，因此在同樣壓盤尺寸條件下可采用直徑下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098512較大的膜片彈簧，從而提高了壓緊力與傳遞轉矩的能力，而并不增大踏板力。(3)在接合或分離狀態下，離合器蓋的變形量小，剛度大，故分離效率更高。(4)拉式的杠桿比大于推式杠桿比，且中間支承少，減少了摩擦損失，傳動效率較高，使踏板操縱更輕便。拉式踏板力比推式一般約可減少2530。圖2-2-2-2 拉式和推式膜片彈簧離合器綜合分析并根據設計要求，本次設計采用膜片彈簧離合器。下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098513第 3 章 離合器主要參數及尺寸的選擇摩擦離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發動機轉矩的。離合器的靜摩擦力矩 （3ccfFZRT1）式中， 為摩擦面間的靜摩擦因數，計算時一般取025030；F為壓盤施加在摩擦f面上的工作壓力； ，為摩擦片的平均摩擦半徑； Z為摩擦面數，單片摩擦離合器Z=2雙c片摩擦離合器Z=4。設 為摩擦面承受的單位壓力,而且壓力分布均勻,則單位元摩擦面積ds上產生的單0P位元摩擦力矩為 = dTf0Ps整個摩擦面產生的摩擦力矩為 T=2 -2 =2 （32）03rRf0rR式中，R 為摩擦片外半徑；r為摩擦片內半徑。摩擦面所承受的單位壓力Po為 = = （33）0P)(42dDF)(42rR式中，D為摩擦片外徑，D=2R；d為摩擦片內徑, d=2r對于具有Z個摩擦面的離合器其靜摩擦力矩為 =ZT=2 Z （34）cTf0r由上式（32） （33） （34）可得 = FZ（ ） （35）cf2rR摩擦片的平均摩擦半徑 ，根據壓力均勻的假設，可表示為CR（36）2當dD06時， 可相當準確地由下式計算C=（D+d ）/4=(R+r)/2（37）R將式（36）與式（37）代入（35）得下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098514（38）)1(1230cDfZpTC式中，c為摩擦片內外徑之比，c=dD，一般在053070之間。為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發動機的最大轉矩，設計時T。應大于發動機最大轉矩，即 maxeCT式中，Temax為發動機最大轉矩；為離合器的后備系數，定義為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發動機最大轉矩之比，必須大于1。離合器的基本參數主要有性能參數 和 ，尺寸參數 D 和 d 及摩擦片厚度 以0P0b及結構參數中的摩擦面數 Z 和離合器間隙t，最后還有摩擦因數 。f3.1 后備系數 后備系數是離合器設計時用到的一個重要參數，它反映了離合器傳遞發動機最大轉矩的可靠程度。在選擇夕時，應考慮以下幾點：(1) 摩擦片在使用中磨損后，離合器還應能可靠地傳遞發動機最大轉矩。(2) 要防止離合器滑磨過大。(3) 要能防止傳動系過載。顯然，為可靠傳遞發動機最大轉矩和防止離合器滑磨過大，不宜選取太??；為使離合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便，又不宜選取太大；當發動機后備功率較大、使用條件較好時，可選取小些；當使用條件惡劣，需要拖帶掛車時，為提高起步能力、減少離合器滑磨，應選取大些；貨車總質量越大，也應選得越大；采用柴油機時，由于工作比較粗暴，轉矩較不平穩，選取的值應比汽油機大些；發動機缸數越多，轉矩波動越小，可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩定，選取的值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的值應大于單片離合器。如表(3-1)所示：工程機械主離合器的轉矩儲備系數值主離合器型式 值機械類型 干式 濕式下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098515重型履帶工程機械輕型履帶工程機械輪胎式工程機械3.54.02.53.02.03.02.53.01.52.51.52.0 本次設計選用濕式離合器用于推土機,因此 取 2.53.2 單位壓力 0P單位壓力 P0 對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時應考慮離合器的工作條件，發動機后備功率大小，摩擦片尺寸、材料及其質量和后備系數等因素。離合器使用頻繁，發動機后備系數較小時，加應取小些；當摩擦片外徑較大時，為了降低摩擦片外緣處的熱負荷，P0應取小些；后備系數較大時，可適當增大P0。表3-2 摩擦片材料不同時,P0的取值范圍如下表:摩 擦 片 材 料 單位壓力P0/MPa模壓 0.150.25010035 MPa石 棉 基 材 料編織 0.250.35銅基粉 末 冶 金 材 料鐵基035050金 屬 陶 瓷 材 料 070150 本離合器采用粉末冶金材料銅基 P0 選取為 0.35 MPa。3.3 摩擦片外經 D，內徑 d 和厚度 b 當離合器結構形式及摩擦片材料已選定，發動機最大轉矩Temax(本次設計的Temax按要求為308NM)已知，結合式（3-1）和式（3-5） ，適當選取后備系數和單位壓力P0，即可估算出摩擦片尺寸。摩擦片外徑D(mm)也可根據發動機最大轉矩Temax(Nm)已知,后備系數和單位壓力P0已選取,根據式 （39）maxeDTK下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098516式中，KD為直徑系數直徑系數 的取值范圍如表(3-2)kD車型 直徑系數乘用車 14.616.0-18.5(單片離合器) 最大總質量為6-14t的商用車13.5-15.0(雙片離合器)最大質量為大于14的商用車 22.5-24.0本離合器取 =13.5 kD13.5 =443mm 圓整取450mmmaxeTK1078當摩擦片外徑 D 確定后，摩擦片內徑 d 可根據 d/D 在 0.570.70 之間選擇。在選用同樣的外徑 D 時，選用較小的內徑 d 雖可增大摩擦面積，提高傳遞轉矩的能力但會使摩擦面上的壓力分布不均勻，使內外緣圓周的相對滑磨速度差別太大而造成摩擦面磨損不均勻，且不利于散熱和扭轉減振器的安裝。摩擦片尺寸應符合尺寸標準系列GBT57641998汽車用離合器面片，所選的 D 應使摩擦片最大圓周速度不超過6570ms，以免摩擦片發生飛離。根據我國摩擦片尺寸標準系列，本離合器選取d/D = 0.6則計算得d=D0.6=4500.6=270mm摩擦片的厚度白上要有32mm、35mm和40mm三種，本離合器的摩擦片厚度選用b = 4.0mm3.4 摩擦因數 f,摩擦面數 Z 和離合器間隙t離合器的摩擦因數 f 取決于摩擦片的材料，工作溫度，單位壓力和滑磨速度等因素。摩擦片的材料主要有石棉基材料，粉末冶金材料和金屬陶瓷材料等。石棉基材料的摩擦因數 f 受工作溫度，單位壓力和滑磨速度影響較大，而粉末冶金材料和金屬陶瓷材料的摩擦因數 f 較大接且穩定。各種摩擦材料的摩擦因數 f 的取值范圍如表(3-3)所示表 3-3 各種摩擦材料的摩擦因數 f 的取值范圍摩擦片材料 摩擦因數 f模壓 0.200.25石棉基材料編織 0.250.35下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098517銅基 0.250.35粉末冶金材料鐵基 0.350.50金屬陶瓷材料 0.4本次設計的離合器采用石棉基材料，摩擦因數 f 取 0.25摩擦面數 Z 為離合器從動盤的兩倍，決定于離合器所傳遞轉矩的大小及其結構尺寸。由于此次設計的是雙片離合器，因此 Z = 4.離合器間隙t 是指離合器處于正常結合狀態時，分離套筒被拉回到后極限位置時，為保證摩擦片正常磨損過程中，離合器仍然能完全結合，在分離軸承和分離杠桿內端之間留有間隙。該間隙一般在 34 mm.本次設計的離合器離合器間隙t 選取 3 mm.3.5 由已知條件計算摩擦面上的工作壓力D=450mm R=225mm ; d=270mm r=135mm= =183.75mm23rRC2315已知 Temax=1078NM，=2.5,f=0.25,Z=4 得=2.5 1078=2695NMmaxeCT由 Tc=fFZRc 得 F= = =14667NfZRcT31075.842.069下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098518第 4 章 壓緊彈簧和扭轉減振器設計4.1 壓緊彈簧的設計本節著重是膜片彈簧的設計。4.1.1 膜片彈簧外形幾何尺寸參數的初步選擇和確定1. 彈簧材料由于工作過程中要求彈簧的承載壓力較大，安全性和彈性能好，因此，彈簧的材料選用 60SiMnA 材料，對膜片彈簧的凹面或雙面進行噴丸處理起到冷作硬化的作用，同樣也可提高承載能力和疲勞強度。為了提高分離指的耐磨性，可對其端部進行高頻淬火，噴鍍鉻合金和鍍鉻或四氟乙烯。在膜片彈簧與壓盤接觸圓形處，為了防止由于拉應力的作用而產生裂紋，可對該處進行擠壓處理，以消除應力源。2比值 H/h 和 h 的選擇比值 H/h 對膜片彈簧特性影響極大，當 H/h2Ro+50。即 270294.5+50 = 239，符合要求。5.4 離合器單位摩擦面積傳遞的轉矩 校核Tc0為反映離合器傳遞轉矩并保護過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉矩應小于其許用值，即 (5-2)(4020CCCTdDZT式中，Tco為單位摩擦面積傳遞的轉矩(Nmmm2)； T C0為其允許值按表5-1選取。下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098530將 相 關 數 據 代 入 計 算 得 Tco=0.280.35，符合要求。表5-1 單位摩擦面積傳遞轉矩的許用值(Nm )2m離合器規 Dmm 210-250 250325 325Tco X109 028 030 035 0405.5 單位壓力 校核P為降低離合器滑磨時的熱負荷，防止摩擦片損傷，單位壓力p。對于不同車型，根據所用的摩擦材料在一定范圍內選取，最大范圍 為010150MPa，P即:010MPa 150MPa0.20P即在設計中010MPa0.35150MPa，符合要求。5.6 摩擦片接合的單位摩擦面積滑磨功校核為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發生燒傷，每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應小于其許用值，即 (5-3)(42dDZW式中， 為單位摩擦面積滑磨功(Jmm2)； 為其許用值(Jmm2)，對于轎車： =040Jmm2，對于輕型貨車： =033Jmm2，對于重型貨車： =025Jmm2; W 為汽車起步時離合器接合一次所產生的總滑磨功(J)可根據下式計算: (5-4)20218greiman式中，m a為推土機總質量(kg)；r r為輪胎滾動半徑(m)；i g為起步時所用變速器擋位的傳動比；i 0為主減速器傳動比；n e為發動機轉速(rmin)，計算時轎車取2000rmin，貨車取1500rmin。以上數據結合實際推土機技術數據并參考，經分析計算知，摩擦片接合的單位摩擦面積滑磨功，符合要求。下載后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098531第 6 章 離合器操縱機構選擇推土機離合器操縱機構是駕駛員用來控制離合器分離和接合的一套機構,是為駕駛員控制離合器分離與接合程度的一套專設機構，它是由位于離合器殼內的分離杠桿（在膜片彈簧離合器中，膜片彈簧兼起分離杠桿的作用） 、分離軸承、分離套筒、分離叉、回位彈簧等機件組成的分離機構和位于離合器殼外的離合器踏板及傳動機構、助力機構等組成,如圖(6-1)所示.它始于離合器踏1自動傳動離合器界面現象的理論實驗研究注研究數學模型在溫度預測和熱衰的應用，它包括了所有在摩擦離合器的接合過程重要溫度現象，這個熱模型是由摩擦墊圓盤和間隙 ATF 組成的，這個衰退機理和常數模型的建立，對于選擇摩擦材料非常重要，并且這一模型的研究與實驗的結果符合的很好。關鍵詞：濕摩擦離合器；熱量模型；紙基摩擦材料；摩擦材料熱衰；1、介紹：如圖 1 所示用在自動傳動系統中的濕式盤型離合器上由許多分離盤，摩擦盤以及其它部件組成，而它的主要元件是摩擦盤，它是由低碳鋼芯鑄成，并且兩邊附有一些摩擦材料，這個摩擦片以花鍵的形式聯接在輸入軸上，當分離盤接合到離合器殼上時，離合器功用將轉矩從驅動件傳遞到被驅動件上，并且從一個齒輪傳遞到另一個齒輪上，而在傳遞過程中分離盤和摩擦盤之間有一個壓力，這個壓力引起的動能轉化為界面上的熱量，從相對速度轉動開始到相對速度為零為止，所用的時間叫做停止時間，大約小于 1 秒鐘。分離盤吸收了接合過程中大部分的摩擦熱，而摩擦墊材料（摩擦墊核盤）吸收了較少的熱，由于摩擦材料較低的導熱率，這一原因使分布在軸上的不均勻的溫度中的較高的溫度梯度發生在摩擦盤上，而摩擦盤上的溫度由輸入軸能量以及其它表面性能特性決定的，其中摩擦盤上以前的溫度非常重要，因為它決定了摩擦片溫度下降的速度，特別是摩擦材料的熱衰。研究濕式離合器以前分析已經被一些研究者研究過，它提出理論和實踐工作方面，相當多的理論工作已經被 luoetulzugvodzk 和 Elsher blngetal 等研究了，可2是一些重要因素，包括熱傳遞和流體動力學在接合過程中的研究仍然很少。這篇文章是目前濕式離合器綜合分析，它包括一些現象其他人還沒有調查過，例如一些不均勻接觸摩擦墊片，自動傳遞液體到墊圈，以及熱圈浸透熱量下降等，通過這些數字仿真和一些實驗進行比較，需要指出的是上述的這部分工作者已經被作者5、6 出版在另外一些書刊上。2、熱傳遞和液體流動力學的分析21 接合循環一個典型的嚙合循環，對于一個濕式離合器在機器中可以劃分為四個階段，首先的階段是停止時間，從壓力開始到滑動速度為止結束，發生在分離盤和摩擦盤之間，這一時間發生在墊圈上大約僅為 0.10.2s，一些 ATF（自動傳遞流體）發生在相關表面上的滲透也是由于過去是多孔結構，因此熱的消失主要靠對流發生在一個表面和另一個表面之間，而另外一些 ATF 發生在摩擦盤深構處，它的熱量也會慢慢冷卻到離合器的相對溫度。第二個階段是浸泡時間，從停止時間開始到壓力釋放結束，在這一階段分離盤和摩擦盤鎖在一起，第三個階段是保存時期，從壓力釋放結束后開始到發動機開始轉動結束,最后一個階段是穩定時期,從馬達開始轉動開始到下一個嚙合循環開始結束,這一時期 ATF 流動從內部半徑到外部半徑,分離盤和摩擦盤之間的熱量也在溝槽內流動,它們將冷卻到離合器的表面溫度,同時粘性熱散發到相關的表面上,在 ATF 速率發生在分離盤和摩擦盤之間沿角度方向流動,流體之間存在速度差,這一現象導致阻力損失。32.2 數學模型二維重復摩擦盤熱功當量平衡正如圖 2 所示能夠用公式表示如下：分離盤熱平衡公式：其中 Ta 是溫度，還有 Pa 是分離盤的密度，Ca 是分離盤的比熱容，Ka 是分離盤的導熱率。摩擦襯墊熱平衡公式：其中 Tb 是溫度，Pb 和 Pf 是摩擦盤和 ATF 密度，Cb 和 Cf 分別是摩擦襯套和襯墊的比熱容。Kb 磨擦材料的導熱率，VT 和 VZ 在 V 和 Z 方向的 ATF表面速率，它等于孔隙和孔隙流速的乘積，由于組成 ATF 分子是范圍很寬，并且 ATF 開始蒸發濕度是 210C 完成大約 500C，并且 ATF 蒸發是溫度函數，這一潛在 ATF 蒸發熱量是 ATF 的熱容 Cf 決定的，它能夠作為溫度函數。內核板上的熱平衡，這一熱平衡發生在內接板上僅僅應用于傳統兩邊發熱的離合器上而在單獨的離合器邊并沒有發生。4式中 TC 是核板溫度，PC 是接板上的密度，CC 是核板上的比熱容， KC 是核板上的導熱率。ATF 兩面的熱平衡，這個熱平衡發生在 ATF 相關表面停止和穩定時期其中 是粘性耗散項，并且 可以用公式 求出其中 是 ATF 的粘度，Vri 和 Vqi 是在 V 和 q 方向 ATF 速率的溫度速率，假設濕度均是對稱分布 在公式（4）中將成為零，以上假設等同于 ATF 占據整個間隙，但這并不真實，理論和實踐在阻力損失方面證明ATF 僅部分充滿間隙，特別是磨擦盤的深溝處，可是粘性熱的損失卻是相當少。ATF 溝外的熱平衡,這個一維熱平衡對于 ATF 可以分成其中 是 ATF 在每一個摩檫片的容積,是 ATF 放射熱在 溫度表面，是邊緣 熱傳遞從里面到外面， 是槽長平均長度從里面輻射到外面。在摩擦襯套方面的時平均 ATF其中是 和 是 ATF 表面速率在 和 方向的, 是 ATF 的粒性并且是在 z 方向的流體壓力，并且 ATF 在磨擦襯套在瞬時平衡在 V 方向,公5式能夠簡化，考慮到傳統的離合器， （1）和（6）需要被同時解決，正如表 2 所示描述對于傳統的離合器軸位置開始，并且結束在接板的分離面。邊界在嚙合時期分離板表面其中 和 是磨擦熱流傳遞到分離板和襯套之間，補充條件可以寫成 ，其中 是單位面積上的磨擦熱流。的 ATF 過程發生襯套里面,對于 粒性流動液體也可以用公式 其中 是 ATF 滲透在方向的系數，這個熱流 Qs 產生在離合器的嚙合時候對于微面移動微小的距離 ds 這個磨擦熱產生可用公式 表示，這里 是襯套壓力 Ws 光滑片速率發生磨擦襯套和分離片之間, 是磨擦系數，并且 V 是半徑 W 從牛頓定律計算的，其中 F 是 Tc 是總的力距,Wo 是開始速率 IF 是飛輪的轉動動慣,p(t) 襯壓力在單位時間上的壓力,N 是摩擦面的數目并且 Ri 和 Ro 是襯里面和外面半徑 Rm 是平均半徑 對于不一致接觸作為半徑的功用，可以用公式表示，其中 是接觸半徑功用，并 C 是一個持續依靠 變化的數量，這個邊界條件在 ,對于傳統離合器。這個邊界條件在分離片對稱線和數對稱線是在里面半徑和外面半徑的邊界 ，其中 n 是熱傳遞系數，6并且 是外面的它允許熱傳遞軸和外套之間從內部半徑到外部半徑。23 熱量分析的結果和討論對于所有目前的分析，ATF 作為溫度的功用能夠從 kemp 和 Linden 的紙上找到，而鐵的物理溫度功能也能夠從書上找到，并且摩擦襯也被實驗測出，另外一些特征也能夠被（表 1）總結出來項目 5003A 5004A 5006A 項目 5003A 5004A 5006A能 量 水 平 levelB levelB levelA 襯壓力 650 1039 669周期 5000 5000 5000 運動能 22597 36390 19588轉速 3660 6200 3540 停 止 時 間 0.9 0.78 0.5慣性 0.318 0.173 0.285 浸 泡 時 間 2.1 2.22 6.0時 間 7 7 0 襯套 ID 105.8 105.8 88.9摩 擦 時 間 20 20 5襯套OD126.2 126.2 121.3ATF 1032 1052 1055 分 離 盤 0.8 1.8 1.8石 油 流 動 過 0.757 0.757 5.6 襯 套 1.0 1.0 0.71摩擦表面 6 6 8 總 共 厚 度 0.4 0.4 0.51圖 3 可以顯示溫度在一個完全嚙合周期的變化，對于測試項目 5003A 能量水平為 B 而耐用時間停止時間浸泡時間以及穩定時間分為 0.9、2.7、7、20S，并且7離合器六個摩擦表面擁有 105.6mm 的內部直徑和 126.2mm 的外部直徑這個厚度對于分離板襯套和內核分別 1.8mm，0.4mm 和 1.0 mm 這里總共輸入的能量為 43.930J，并且飛輪的旋轉速度 3600RPM，它的內部的溫度 106.2，并且飛輪的旋轉速度 3600RPM 這個內部的溫度以及嚙合壓力達到最高溫度，這里溫高下降從一個表面到另一個表面，由于熱傳遞從里面到外面。壓力釋放時的熱，從分離板傳到襯套達到一個較高的平均溫度，而壓力釋放后，熱量不能從分離板傳到與襯套,因為它們之間有空氣,并且熱量由于襯套決定，襯套表面溫度快速下降直到馬達達到飛輪嚙合周期，從內部半徑到外部半徑，通過分離板和襯套，并且迅速冷卻到表面溫度，最后達到穩定周期 Ts、Tl 和 Tc。 圖 4 說明溫度分散在半徑方向，在相同嚙合條件下，如圖 4 所示，嚙合周期尺寸厚度，S=0 是在分離片對稱線上，并且 S=1 是在對稱線，并且嚙合線能夠完全顯示在軸的方向，如圖所示一個大的溫度傾斜發生在內核以及結合盤之間，由于低的導熱材料使溫度在內核和結合盤之間較少。圖 58顯示了不均的結合在分離板和襯套之間，由于分離盤表面的溫度是多種多樣，假設摩擦熱 Qs 能夠正常頒布通過半徑上以 V m =58 mm 并且標準偏差為 2mm，可以用公式表示，這個摩擦全部熱流仍然不均勻分布在表面的三個位置。圖 5 顯示內部半徑 RI 和外面半徑 R0，以及中間半徑RC，這個溫度的高峰可以從 550到 680,其中最高溫度傾斜從內部到外部半徑，而中間處達到最高。圖 6 說明流體作用在相對表面，并且離合器中沒有襯套，并且考慮到襯套材料點洞現象，圖 6 中的所有物理是與圖 2 相同并且除去嚙合和浸泡周期，那么這里輸入的能量為36930J，并且飛輪的旋轉速度為 6200PRM，而原先溫度為 106.1并且能量從9一個較高的滲透材料在達到較低的滲透材料，這里存在光學滲透材料依靠襯套壓力和輸入能量水平并且一個典型襯套存 75%孔厚度下降 3%,則襯套壓力時間宿短 0.10.25、從而襯套壓力上升到穩定合的時期宿短,一些熱傳遞從表面到多孔材料主要由 ATF 多孔摩托材料決定,包括應用壓力達到穩定嚙合的時期以及獲得相對時期.它是否說明了說體滲透并不影響溫度峰值,但它影響引起的力矩 Bor-Wainer 汽車也發展一個力矩,這個由液體滲透現象引起的力矩變化可以在圖 7 上顯示，假如液體滲透在 ATF 厚度摩檫表面下降非?？?，從開始嚙合周期到達到一個較高的嚙合日期力矩結束。圖 7為了檢查相對溫文我們對比這個分離表面的溫度，以實驗 5006A 說明，這個對比實驗顯示在圖 8 和圖 9 上這個主要特征在表面已經顯示過,其中嚙合時間浸泡時間和穩定時間分別為 0.5、6 和 5s 這個離合器共有八個磨擦 面以88、9MM 直徑為內徑以 121、3MM 直徑為外徑并且分離片襯套和內核厚度分別為 1、8mm 0、508mm 和 0、71mm 這里全部輸入能量分別為 19、5883J 和39、0843J 能是 AB 及而內部飛輪轉速為 3456RPM 并且 ATF 流動速度5、67L/ 應用壓力分別為Pa 1300KPa 襯套壓力為 2%-2.4%的低壓而磨擦襯套有 0、05arcg 的浸透能力。圖 8 圖 910圖 8 圖 9 以實驗的方式，顯示出穩定嚙合周期和固體調整的調查，它顯示一個穩定的周期循環達到了 3 到 4 次，嚙合循環圖 8 和圖 9 也說明了被理論所預測的相對溫度,已經有一個較好的內部實驗分析。3 摩擦材料的度 摩擦材料的度已經做過一些相關的調查，所有的另外一些寶貴的工作對于作者來說已經被實驗做過，但理論方面的工作還很缺少，為了得到預測這些摩擦材料的生命周期并得到應用，則必須懂得摩檫材料理論機理和磨擦材料的度，紙制的磨擦材料受到相關度和摩檫材料機構的影響，這種磨擦材料的度影響的主要因素是在正常結合的濕式離合器由于在較高的溫度環境，當發生在磨擦材料的表面的時候時，摩檫材料在磨擦的過程中離合器產生了很高的熱，當摩擦材料達到一定熱的程度后，摩擦材料的特征將很快地發生改變，并且摩擦材料的表面將很快發生變形，一般地組成摩擦材料達到的最后溫度是由它原先的溫度決定的。為了去預測摩擦材料的粘度，在自動結合濕式離合器的條件下，這個相對機構和摩擦材料的摩擦速度非常重要。當過去的溫度接近于摩擦材料在自動結合過程中的溫度后，以上就可以用相對的模型進行預測，并且可以通過計算得出這個時候摩擦材料的溫度，并且這種預測也可以通過試驗方式和理論模型得以描述。3.1 摩擦材料的機理BORG-WARNER 汽車生產商有多種類型的摩擦材料，而組成摩擦材料的不同因素已經被應用到多個方面，這有利于學習摩擦材料和節省選擇擁有較低熱阻的摩擦材料的時間，因為如果沒有它，可能需用一萬次的結合實驗，對于摩擦材料擁有較高的熱阻，可以計算出摩擦材料的生命周期。一個 TGA 實驗關于11相對摩擦材料在較高溫度下的決定因素的影響是由插入元件影響的，正如圖 10顯示的一些摩擦材料重量的喪失一樣，對于溫度函數來說這些簡單材料的重量喪失是由點動現象引起的，而且這些溫度峰值則是由插入原件引起的。這個圖也暗示的摩擦材料開始碳化的溫度接近于 240 度，并且結束的溫度在 420 度，在 TGA 測試的條件下，它顯示的該過程在摩擦材料的損失為 31.2%。核盤材料是由一些熱阻元素組成的，對于核盤材料來說，一個較高的表面溫度是由重復的離合器結合過程引起的。這個核盤材料在離合器結合過程中，它其中的碳達到了摩擦材料重量喪失的溫度，這些摩擦材料的表面就會發生脫落。對于有 N 個較大的摩擦材料的度，它的相對表面速度可以用公式表示，其中 W 是核盤材料的重量， T 是時間，K 是相對于溫度函數的能量，也可以用公式 ，其中 K0 是相對速度，E 是相對表面接觸的能量，R 是磨擦材料表面的熱阻，T 是溫度。例如，對于首次接觸的磨擦材料，N 等于 1，而對于最后接觸的磨擦材料，N 等于 0。這些相對表面的摩損可以用公式 解決。其中 W0 是相對核盤表面，T 是磨擦材料的耐用時間。簡單地說，對于摩擦材料度在結合過程中，我們可以用公式 表示，也可以用另外一些相關表面的公式預測（N0，N 1） ，可是更多的溫度現象12就不可以用公式進行預測。假如整個機構是零操作，并且 WW0 等于 0，T 是相對表面的接觸時間，實驗在這種情況下就接近于實際情況。其中 W 是每個單元摩擦材料的重量，并且（0）就可以用相對機構的零控制進行預測，正如圖 11 顯示，重量損失 W W0 的作用時間可以用函數表示 ，這個零操作獨立于相對摩擦材料的表面，并且它的重量改變的相當快。從而導致核盤材料的相對表面摩損的也相當的快。