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1、辽 宁 工 业 大 学 汽车设计 课程设计（论文）题目： 红旗CA7300型高级轿车离合器设计 院（系）： 汽车与交通工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 副教授 起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：汽车与交通工程学院 教研室：车辆工程学 号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目红旗CA7300型高级轿车离合器设计课程设计（论文）任务设计技术参数：发动机功率：Pemax=105W/4800min发动机扭矩：Temax=226m/3200r/min车轮轮胎规格：205/60R15其余系数查相应车型参数。设计要求：1要求用膜片弹簧压紧型式，拉式或推式。2画出总
2、装配图。前面相关件从飞轮开始，输出端到输出轴（变速器输入轴）为止，操纵机构画到分离轴承。3要进行方案、结构分析及相关计算。4进行典型零部件设计，包括从动盘总成、膜片弹簧、压盘、离合器盖等。工作量：1.部件装配草图1张；2.正式装配图1张；3.零件图23张；4.设计说明书一份（约3000-5000字）。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 2013年1月8日目 录第1章 汽车离合器综述11.1 离合器的结构型式11.2离合器的功能及其组成11.3离合器的工作原理21.4对离合器的要求2第2章 设计方案的分析与确定42.1离合器组成42.2从动盘数的选择42.3压紧弹簧形式的选择42.4分离时
3、离合器受力形式选择52.5压盘的驱动形式选择52.6扭转减振器62.7分离轴承的选择62.8离合器的散热通风6第3章 主要零部件设计计算和验算的简要过程73.1 摩擦片的设计73.2 离合器基本参数的优化83.3 膜片弹簧的设计103.4从动盘毂花键的强度验算13第4章 主要部件结构设计说明144.1从动盘总成的设计144.2离合器盖和压盘的方式选择154.3分离轴承的选择154.4离合器的通风散热164.5离合器种类的选择164.6分离时离合器受力形式的选择164.7扭转减振器的设计164.8离合器的操纵机构选择19第5章 经济、技术分析及对设计所作的简要评语215.1经济、技术分析215.
4、2简评21参考文献22致 谢23附 录24第1章 汽车离合器综述1.1 离合器的结构型式 摩擦离合器主要由主动部分(发动机飞轮、离合器盖和压盘等)、从动部分(从动盘)、压紧机构(压紧弹簧)和操纵机构(分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等)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，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。1.2离合器的功能及其组成离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系个零部
5、件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。摩擦离合器主要由主动部分(发动机飞轮、离合器盖和压盘等)、从动部分(从动盘)、压紧机构(压紧弹簧)和操纵机构(分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等)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，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。1.3离合器的工作原理离合器盖与发动机飞轮用螺栓紧固在一起，当膜片弹簧被预加压紧，离合器处于接合位置时，由于膜片弹簧大端对压盘的压紧力，使得压盘与从动摩擦片之间产生摩擦力。当离合器盖总成随飞轮转动时(构成离合器主动部分)，就通过摩擦片上的摩擦转矩带动从动盘总成和变速器一起转动
6、以传递发动机动力，要分离离合器时，将离合器踏板踏下，通过操纵机构，使分离轴承总成前移推动膜片弹簧分离指，使膜片弹簧呈反锥形变形，其大端离开压盘，压盘在传动片的弹力作用下离开摩擦片，使从动盘总成处于分离位置，切断了发动机动力的传递。1.4对离合器的要求1)在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备。2)接合时要平顺柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击。3)分离时要迅速、彻底。4)离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。5)应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。6)应使传动系避免扭转共
7、振，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。7)操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。8)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。9)应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、寿命长。10)结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。第2章 设计方案的分析与确定2.1离合器组成膜片弹簧离合总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。2.2从动盘数的选择从动盘数由计算尺寸查汽车设计标准资料手册取标准。磨擦片材料的选择：选择粉末冶金材料制成的。摩擦片在性能上应满足如下要求:磨擦系数比较稳定,工作温度,
8、磨损速度,单位压力的变化对其影响要小,足够的机械强度和耐磨性,热稳定性好,磨合性能好,密度要小,有利于结合平顺,长期停放,离合器磨擦面间不发生“粘着现象”。摩擦片与从动盘片的连接用铆钉联接。从动盘具有轴向弹性,可改变离合器性能,使离合器接合柔和,减小冲击，磨擦面接触较为均匀,磨损较小，从动毂在变速器第一轴花键上易于滑动。单片离合器结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，在使用时能保证分离彻底，接合平顺。多片离合器分离不彻底，轴向尺寸大，质量大，易烧坏摩擦片。故选择单片离合器。2.3压紧弹簧形式的选择周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧压紧力下降，离合器传递扭矩的能力降低，另外，弹簧压
9、到它定位面上，造成接触部位严重磨损，会出现弹簧断裂现象。中央弹簧此结构轴向尺寸大。斜置弹簧在重型汽车上使用，突出优点是工作性能十分稳定，踏板力较小。膜片弹簧弹簧压力在摩擦片允许范围内基本不变，能保持传递的转矩大致不变，另外它兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，质量小。由于它大断面环形与压盘接触，其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，提高使用寿命，平衡性好。故选择膜片弹簧。2.4分离时离合器受力形式选择 推式膜片弹簧是一种传统的膜片弹簧离合器，使其结构简单、紧凑。零件数目更少，质量更小。它是以中部与压盘相压，在同样压盘尺寸下可采用直径较小的膜片弹簧，从而可以减小离合器的总体尺寸。
10、而并不增加踏板力，在接合和分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，故分离效果更高，推式杠杆比大于拉式杠杆比，传动效率更高，使用寿命长，它的分离与分离轴承套筒总成装在一起，需专门分离轴承，结构复杂。推式摸片弹簧结构简单，安装拆卸较简单，分离行程比拉式小。故选择推式膜片弹簧。 2.5压盘的驱动形式选择窗孔式、销钉式、键块式它们缺点是在联接件间有间隙，在驱动中将产生冲击噪声，而且零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低离合器传动效率。传动片式此结构中压盘与飞轮对中性好，使用平衡性好，简单可靠，寿命长。故选择传动片式。2.6扭转减振器它能降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率，增加传
11、动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振，控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器的扭振与噪声，缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。故要有扭转减振器。2.7分离轴承的选择根据汽车实用技术手册选单向拉力轴承，分离轴承与分离杠杆通过轴承外圈联接，轴承内圈通过挡圈与膜片弹簧锁止在一起,分离轴承与分离杠杆间有轴向滑动,同时也有径向滑动。2.8离合器的散热通风实验表明,磨擦片的磨损是随压盘的温度的升高而增大的,温度超过180200时,磨擦片磨损急剧增加.正常条件下,压盘表面工作温度在180以下。改善离合器结构措施有:在压盘上设散热筋和毂风筋,在离合器盖上开
12、较大的通风口；在离合器外窗设有通风窗,在离合器外壳内装一导流罩,加强通风，使工作温度保持在180以下。第3章 主要零部件设计计算和验算的简要过程3.1 摩擦片的设计3.1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b 本车取17 （3-1） 表3.1 离合器摩擦片尺寸系列和参数1根据表3.1可知，取D=225mm,d=150mm, b=3.5mm。3.1.2 后备系数由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小（开始时还有些增加），再加上载自卸车的后备功率比较小，使用条件较差，故取1.3。3.1.3 单位压力PO根据3.1可知，由于D225mm,取0.25Mpa。表3.2 摩擦片单位压力2故根据表3.2可知，当0.15Mpa2R0+50mm的优化条件（5）单位摩擦面积传递的转矩= （3-5）根据下式知，Tc=2=1.3226=293.8 表3.3
