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1、 I摘 要离合器装在发动机与变速器之间，汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂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，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用。所设计的离合器是膜片弹簧离合器，此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程，按照离合器系统的设计步骤和要求，对摩擦片外径 的确定，离合器后备系数 的确定，单位压力 的确定,以及从动盘Dp设计包括从动片设计和从动盘毂设计，主动部分的设计，包括压盘、离合器盖设计、弹性传动片
2、设计，其中离合器盖的设计只是简单的设计，操纵机构的设计是大体上计算出踏板的行程、踏板力，是否符合人体工程学要求。全套图纸，加关键词：离合器；设计；膜片弹簧；从动盘；压盘；摩擦片 IIABSTRACTThe coupling installs between the engine and the transmission gearbox, the automobile from the start to the travel entire process, needs to use the coupling frequently. Its function is causes between t
3、he engine and the transmission gearbox can join gradually, thus guaranteed that the automobile starts steadily; Shuts off between the engine and transmission gearboxs relation temporarily, is advantageous shifts gears and reduces shifts gears the time impact; When automobile emergency brake can play
4、 the separation role, prevents transmission systems and so on transmission gearbox to overload, plays certain protective function.The clutch designed is diaphragm spring clutch, the design manual detailed the process of the diaphragm spring clutch designing of light vehicle structure, including para
5、meter selection and calculation process, the determination of friction plate diameter, back-up clutch coefficient determination unit to determine the pressure, as well as the follower plate follower piece design includes the design and the design of the driven wheel disc, part of the design of the i
6、nitiative, including the pressure plate, Clutch cover design, flexible drive chip design, which covered the design of the clutch is a simple design, is designed to manipulate the whole body out of the trip pedal, pedal power, with the ergonomic requirements. reverse the shock absorber of the coil sp
7、ring design.Key words：Clutch; Design； Diaphragm Spring; Driven Plate; Pressure Plate; Friction IIIDisc. 1第 1 章 绪 论1.1 离合器的设计要求离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。为了保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足在任何条件下行驶，既能可靠的传递的发动机最大转矩，并有适当的转矩储备,有能防止传动系过载，接合时要完全，平顺，柔和，保证汽
8、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，以减轻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过高，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，以减轻驾驶员的疲劳。作用在从动盘的总压力和摩擦材料的摩擦因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，调整方便等要求。1.2 离合器的工作原理当离合器工作时，发动机飞轮是离合器
9、的主动部件，带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与变速器第一轴（离合器从动轴）相连。压紧弹簧将从动盘紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，在由此经过变速器的第一轴和传动系统中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。由于汽车在行驶过程中需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需要，所以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，只要踩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，克服压紧弹簧的压力向右移动而与飞轮分离，摩擦副之间
10、的摩擦力消失，从而中断了动力传递。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比较平稳，应该适当控制放松离合器踏板的速度，使从动盘在压紧弹簧的压力作用下向左移动，与飞轮恢复接触，二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 2接合还不紧密，摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，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，二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。摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦副间的最大静摩擦力矩，而后者又取决于摩擦间的压紧力、摩擦因数以及摩擦面的数目和尺寸。因此，对于结构一定
11、的离合器来说，最大静摩擦力矩是一个定值。当输入转矩达到此值时，则离压合器出现打滑现象，因而限制了传给传动系统的转矩，以防止超载。由上述工作原理可以看出，摩擦离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。在保证可靠的传递发动机最大转矩的前提下，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。1.3 离合器的研究内容早期的离合器结构尺寸大，从动部分转动惯量大，引起变速器换档困难，而且这
12、种离合器在结合时也不够柔和，容易卡住，散热性差，操纵也不方便，平衡性能也欠佳。本次设计的目的是克服上述困难，使离合器的尺寸减小，便于安装盒布置；减小从动部分的转动惯量，保证换挡容易，使用起来效果更好，而且具有稳定性好、操纵方便等优点。膜片弹簧离合器，它的转矩容量大且较稳定，操纵轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。本设计是设计膜片弹簧离合器，在设计中确定出结构方案，再对离合器的各基本参数进行选择计算，设计出各零件，最终设计出适用于轻型货车的离合器。 3第 2 章 离合器的主要参数选择现代各类汽车上应用最广泛的离合器是干式盘形离合器，可按从动盘数目不同、压紧弹簧布置形式不
13、同、压紧弹簧结构形式不同和分离时作用力方向不同分类。2.1 设计参数和结构要求选定车型的参数在表 2.1 中有详细描述。表 2.1 选定车型的参数名称 参数发动机最大功率 75Kw发动机最大转矩及转速 170 N.m/4500r/mm整备质量 4325kg主减速比 6.17变速器低档传动比 5.913在离合器的结构设计时必须综合考虑以下几点：（1）保证离合器结合平顺和分离彻底；（2）离合器从动部分和主动部分各自的连接形式和支承；（3）离合器轴的轴向定位和轴承润滑；（4）运动零件的限位，离合器的调整。2.2 从动盘数的选取对乘用车和最大总质量不超过 6t 商用车而言，发动机的最大转矩一般不大，在
14、布置尺寸容许条件下，离合器通常只设有一个从动盘，本设计选取单片干式摩擦离合器，因为这种结构的离合器结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从动件转动惯量小，散热性好，采用轴向有弹性的从动盘结合平顺，广泛用于轿车及微、中型客车和货车上，在发动机转矩不大于 1000N.m 的大型客车和重型货车上也有所推广。2.3 压紧弹簧的结构形式及布置离合器的压紧弹簧布置有：沿圆周布置、中央布置、和斜置等布置形式。本设计所选取的是膜片弹簧离合器。作为压紧弹簧的所谓膜片弹簧，是由弹簧钢冲压成的，具有“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜片，且自其小端在锥面上开有许多径向切槽，以形成弹性杠杆，而其余未切槽的大端截锥部分
15、则起弹簧作用。膜片弹 4簧的两侧有支承圈，而后者借助于固定在离合器盖上的一些（为径向切槽数目的一半）铆钉来安装定位。当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠向飞轮，后支承圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形，锥顶角变大，甚至膜片弹簧几乎变平，图 2.1 描述了膜片弹簧离合器的工作原理，同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于结合状态。当离合器分离时，分离轴承前移膜片弹簧压前支承圈并以其作为支点发生反锥形的转变，使膜片弹簧大端后移，并通过分离钩拉动压盘移到膜后移使离合器分离。膜片弹簧离合器具有很多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此设计摩擦片磨损后，弹簧压力几乎不变，且可以减轻分
16、离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对称的，因此其压紧力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著缩短了轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，摩擦均匀，也易于实现良好的通风散热等。（a）自由状态； （b）压紧状态； （c）分离状态图 2.1 膜片弹簧离合器的工作原理图膜片弹簧的安装有正装和反装。正装应用于压式操纵机构，即离合器分离时膜片弹簧弹性杠压杆内端的分离指处是承受压力。反装应用于拉式操纵机构，将支承圈在膜片弹簧的大端附近，原理如图 2.2（b）,使结构简化，零件减少、装拆方便；膜片弹簧的应力分布也得到改善，最大应力下降；支承圈磨损后仍保持与膜片的接触使离合器踏板的自由行程不受影响。而在压式结构中支承圈的磨损会形成间隙而增大踏板的自由行程，原理如图 2.2（a）,设计选用压式操纵机构，即膜片
