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1、全套图纸联系 QQ：1834186366 目录 摘要-1 1 绪论-2 1.1 研究背景及意义 -2 1.2 本文研究内容 -4 2 离合器的选择与设计-6 2.1 汽车离合器的工作原理 -6 2.2 汽车离合器的类型 -7 2.3 膜片弹簧离合器的特点 -8 2.4 离合器操纵机构的选择 -12 3 离合器的设计过程-15 3.1 拟定主要技术参数 -15 3.2 膜片弹簧的设计 -18 3.3 离合器压盘的设计 -23 3.4 从动盘的设计 -25 3.5 摩擦片的选择 -26 4 液压操纵机构的设计-30 4.1 液压操纵机构的结构分析 -30 4.2 离合器工作缸及主缸直径计算与分析
2、-31 4.3 离合器踏板力与踏板行程的计算 -33 4.4 液压油管的选择 -34 7 总结 -35 参考文献-36 全套图纸联系 QQ：1834186366 1 汽车液压离合器的设计研究 摘要摘要 随着经济的发展，汽车已成为人们的重要交通工具，离合器是发动机与变 速箱之间的连接装置，其主要作用是切断或连接汽车发动机传动系统的动力传 递，使汽车平稳起步，使传动系统换挡时工作平顺以及闲置传动系统所承受的 最大力矩，避免传动系统过载。离合器的结构是否合理和质量是否过硬关系着 汽车动力系统能否高效率、适当地将动力传递到汽车车轮上，同时，离合器的 好坏还关系这汽车底盘的使用寿命。因此，设计一个操作便
3、捷的离合器具有极 其重要的意义。 离合器的类型有很多种类，目前，在轿车和轻型汽车上广泛应用膜片弹簧 离合器，这种离合器具有力矩容量大、动作平稳、操作轻便、平衡性好等特点， 特别适于大批量生产。本文参考了大量文献资料，在对离合器的工作原理和结 构进行了详细的分析的基础上，选定了离合器的类型和主要技术参数，采用系 统化设计方法，对膜片弹簧离合器进行了详细的设计，设计的过程包括确定离 合器的主要技术参数、确定摩擦片的直径、确定离合器单位压力、确定离合器 后后备系数，对从动盘、离合器盖和膜片弹簧等关键零部件进行了设计，并使 用 AutoCAD 软件绘制了上述零件的工程图纸以及离合器的总装图。 汽车离合
4、器操纵机构是驾驶员用来控制离合器分离又使之柔和接合的一套 机构。它始于离合器踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。而液压操纵机构结 构简单，摩擦阻力小，传动效率高，离合器接合平稳，整车容易设置，不容易 受车驾车身变形的影响。通过本次毕业设计中对汽车液压操纵离合器的设计研 究，有助于促进国内汽车离合器的设计和制造水平的进一步发展，同时，提高 自身综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。 关键词：关键词：液压；离合器；设计； 全套图纸联系 QQ：1834186366 2 1 1 绪论绪论 1.11.1 研究背景及意义研究背景及意义 汽车行驶在任何条件下，既能可靠的传递的发动机最大力矩，并有适当的 力矩
5、储备,又能避免传动系过载，接合时要完全，平顺，柔和，保证汽车起动时 没有抖动和冲击，分离时要迅速，彻底，从动部分转动惯量要小，以降低换挡 时的变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减少同步器的磨损。应有足够的吸热能 力和良好的通风能力，以保证工作时的温度不致太高，延长其使用寿命。应能 避免和衰减传动系的扭转与振动，并且具有吸收振动，缓和冲击和降低噪声的 能力。操纵轻便，准确，以降低驾驶员的疲劳。作用在从动盘的总压力和摩擦 材料的摩擦系数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性 能。具有足够的强度与动态平衡，以保证其工作可靠，使用寿命长。结构简单， 紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装，维修，
6、调整方便等1。 离合器是汽车传动系中直接与发动机相联系的部件，其作用就是使其主动 部分与从动部分可在驾驶员操纵下彻底分离，然后再柔和接合。2离合器从动 盘总成在压缩弹簧压力作用下与飞轮的接合紧密程度的不断增大，即两者的转 速趋于相等，发动机经传动系传递至驱动车轮的驱动力便逐渐增加，直到牵引 力足以克服起步阻力时，汽车即从静止开始运动并逐步加速。 当离合器工作时，发动机飞轮带动从动盘转动，摩擦片随着从动盘和从动 盘毂一起转动，从动盘和从动盘毂通过滑动花键与变速器第一轴（离合器从动 轴）连接。压缩弹簧紧紧地将从动盘压在飞轮端面上。由于发动机飞轮与从动 盘接触面之间的摩擦作用，发动机力矩即能传递至从
7、动盘上，在经过变速器的 第一轴和传动系统中一系列部件传递至驱动轮。随着压缩弹簧压紧力的增大， 则离合器所能传递的力矩也越大3。 由于汽车在行驶过程中需要经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需 要，因此汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于接合状态。摩擦副之间 采用弹簧作为压紧装置即是为了适应这一要求。欲使离合器分离时，只要踏下 操纵机构中的离合器踏板，套在从动盘毂环槽中的拨叉便拨动从动盘，克服压 缩弹簧的压力向右移动而与飞轮分离，摩擦副之间的摩擦力消失，从而中断了 动力传递。4 全套图纸联系 QQ：1834186366 3 当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速的变化过渡平稳，
8、 应该适当控制放松离合器踏板的速度，使从动盘在压缩弹簧的压力作用下向左 移动，与飞轮恢复接触，两者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐 渐增加。当飞轮和从动盘接合还不紧密，摩擦力矩比较小时，两者可以区别步 旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大， 两者的转速也渐趋相等。直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度才与发 动机转速成正比5。 如前所述，在保证可靠的传递发动机最大力矩的前提下，离合器的具体结 构应能满足主、从动部分分离彻底，接合柔和，从动部分的转动惯量要尽可能 小，散热良好，操纵轻便，良好的动平衡等基本性能要求6。 根据离合器中压缩弹簧设置位置的区别，
9、目前汽车上使用的离合器类型主 要有：周布弹簧离合器、中央弹簧离合器和周布斜置弹簧离合器；根据所用压 缩弹簧形式的区别，可分为圆柱螺旋弹簧离合器、圆锥螺旋弹簧离合器和膜片 弹簧离合器7。 离合器是汽车传动系的重要部件。汽车从启动到行驶的整个过程中，离合 器的作用是使发动机与变速器之问能逐渐接合从而保证汽车平稳起步；替时 切断发动机与变速器之间的联系以便于换档和减少换档时的冲击：当汽车紧 急制动时能起分离作用，避免变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用： 离合器类似开关接合或分离动力传递作用，因此任何形式的汽车都有离合 装置，只是形式区别而已。随着科技的飞速发展，特别是液压技术、电子技术 在汽车
10、领域的广泛应用，汽车传动系发生了巨大的变化。作为传动系重要组成 部件之一的离合器总成，担负着传力、减震和避免系统过载等重要作用。伴随 着自动变速器技术及与之相配套的离合器技术的完善，离合器产品不论是性能 结构方面还是生产制造方面都发生了很大变化8。 随着汽车运输业的发展，离合器还要在原有的基础上不断提高改进，以适 应新的使用条件。从国外的发展方向来看，目前，汽车在性能上向高速发展， 发动机的功率和转速不断提高，载货汽车朝着大型化的方向发展，国内也有类 似情况。另外，随着汽车发动机转速功率的不断提高和汽车电子技术的高速发 展，人们对离合器的要求越来越高，离合器的使用条件也越来越苛刻9。从提 高离
11、合器性能的角度出发，传统推式膜片弹簧离合器的结构正逐步地向拉式膜 片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵形式发展。因此，提高 全套图纸联系 QQ：1834186366 4 离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递力 矩的能力和简化操作，已成为离合器目前发展方向10。 离合器操纵机构是离合器系统的重要组成部分，是驾驶员用以使离合器分 离、接合的一套装置，它始于离合器的踏板，终止于离合器壳内的分离轴承。 离合器操纵机构按传动方式划分，主要有机械式、气压式、液压式和电磁助力 式。虽然离合器操纵机构类型较多，但位于飞轮壳内的分离操纵机构的结构基 本相同。目前市场上应
12、用的离合器操纵机构的主要类型有：机械式离合器操纵 机构、气压式离合器操纵机构、液压式离合器操纵机构以及电磁助力式离合器 操纵机构三种11。 随着电子技术的飞速发展，目前，电磁助力式离合器操纵机构在汽车中广 泛应用，提高了汽车的驾驶性能。电磁助力操纵机构在汽车低速行驶时可使转 向轻便、灵活，而当汽车高速行驶时，又能保证提供最优的动力发达倍率和稳 定的操纵手感，从而提高了高速驾驶的稳定性。电磁助力式离合器操纵机构主 要由车速传感器、力矩传感器、转交传感器、电子控制器、电动机及减速机构 等部件组成12，其工作原理是根据汽车行驶速度信号、力矩及转角信号，由电 子控制器控制电动机及减速机构产生主力力矩，
13、电动机的扭矩由电磁离合器通 过减速机构减速增加扭矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与汽车工 况相适应的转向作用力。 1.21.2 本文研究内容本文研究内容 本文详细分析了汽车各种类型离合器的工作原理及结构，经过对比，选择 设计膜片弹簧离合器。膜片弹簧离合器是目前，在轿车和轻型载货汽车上广泛 应用的一种离合器。因其作为压簧，可以同时兼起分离杠杆的作用，使离合器 的结构大为简化，质量减少，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。其次，由于 膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀。另外由于膜片弹簧具有非 线性弹性特性，故能在从动盘摩擦片磨损后，弹簧仍能可靠的传递发动机的力 矩，而不致产生滑离。离合器分离时，使离合器踏板操纵轻便，降低驾驶员的 劳动强度。 本文详细阐述了对膜片弹簧离合器的设计方案以及
