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1、 1737544646 目录1 概述11.1组成11.2功用11.3 设计基本要求12 结构方案选择32.1从动盘数的选择32.2压紧弹簧和布置形式的选择：推式膜片弹簧离合器32.3膜片弹簧的支撑形式选择：单支承环形式42.4 压盘的驱动方式：杠杆分离传动片式53 主要参数选择53.1后备系数初值63.2 单位压力初值P073.3 离合器摩擦片外径D、内径d和厚度b73.4 摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙t94 离合器基本参数的优化104.1 离合器摩擦片外径D104.2 摩擦片的内、外径比c104.3 后备系数104.4 摩擦片的内径d104.5单位摩擦面积传递的转矩Tco104.6离合
2、器单位摩擦面积滑磨功115 离合器盖总成设计125.1 膜片弹簧的设计125.1.1 膜片弹簧基本参数的选择125.1.2膜片弹簧基本参数约束条件的检验135.1.3 膜片弹簧材料及制造工艺135.2 压盘设计145.3 离合器盖设计155.4离合器分离装置设计156 从动盘总成设计176.1 扭转减振器设计176.1.1 扭转减振器的功用176.1.2减振器的结构设计176.2 从动盘毂的设计186.2.1 从动盘总成的结构型式的选择206.2.2 从动片结构型式的选择206.3 离合器的操纵机构选择206.3.1 对离合器操纵机构的要求206.3.2 离合器操纵机构的型式及确定21总结22
3、参考文献23 1 概述 我国的车辆工业与世界其他先进国家相比，还是比较落后的，虽然已经从国外引进了许多新的产品和新的技术，但是要全面掌握核心的技术还是有很长的差距的。本次的设计主要是以当前比较常见的小轿车的汽车技术参数作为依据的，对其进行了膜片弹簧离合器的设计。希望能够使自己对离合器的自主开发能力及产品设计水平得到一定的提高。现在生产的汽车摩擦离合器，在设计中是根据车型的类别，使用的要求，以及与发动机的匹配要求，制造条件及标准化、通用化、系列化等一系列的要求，合理地设计离合器总成的结构就显的尤为重要了。本文主要研究了离合器的结构知识、设计理念及方法等。并且对离合器及其操纵机构的主要零件进行了详
4、细的设计与计算，其中重点研究了膜片弹簧、扭转减振器和摩擦片的设计方法、思路、理论。对结构元件分析、主要参数及零件载荷的确定、强度计算方法都有详细的介绍。这次的设计，主要是对原有离合器的设计提出优化和修改的建议，对其以后的设计过程起到了参考的作用。希望通过这次的设计，能达到优化改进原有离合器，提高该型汽车使用性，舒适性，并提高了汽车的工作效率的目的。1.1组成对于用内燃机来驱动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是在汽车传动系中直接与发动机相连接的总成。目前，各种汽车广泛采用的都是摩擦离合器，摩擦离合器是一种依靠的是主动部分和从动部分之间的摩擦来传递动力的且能分离的装置
5、。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操作机构等四个部分。1.2功用离合器的主要功用是:（1）确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系统分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；（2）在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系统所承受的最大转矩以防止传动系各零部件因过载而损坏；（3）有效地降低传动系中的振动和噪声；（4）切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系统平顺地结合。1.3 设计基本要求通过课程设计，能够对汽车离合器结构，从动盘总成，压盘和离合器盖总成和膜片弹簧设计的更深入的了解。首先，通过互联网提供和查阅文献资料，以了解自动离合器的组成和功能的基本原则，通过分
6、析，流量分析和模式分析，整体的概念，开发模型访问。为了保证汽车离合器设计的良好表现，要使离合器要满足以下的基本要求（1）不管在什么行驶的条件下均能可靠安全地传输发动机的最大转矩，并且要能够有适当的转矩的储备；（2）接合的时候要平顺柔和，能够保证汽车的开始起步时不会出现汽车的抖动和汽车冲击的现象；（3）离合器分离的时候要彻底，迅速；（4）汽车离合器从动部分的转动惯量要求要小，用来减轻汽车换挡的时候变速器齿轮间的冲击现象，这样更有利于换挡及减小同步器的磨损现象；（5）应该要有足够多的吸收热量能力和比较好的通风及散热的效果，用来保证工作时的温度不会过高，以延长其使用的寿命；（6）应该使传动系避免扭转
7、共振，并且要具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力；（7）操纵机构要求要轻松方便、准确，以更好的减轻开车人员的疲劳现象； （8）作用在从动盘上的压紧力及摩擦材料的摩擦因数在使用的过程中发生变化的现象要尽可能的小些，用来保证具有比较稳定的工作的性能；（9）应该要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）结构应该要求简单、紧凑、质量小，制造的工艺性要好，拆装、维修、调整的时候要求要方便等。2 结构方案选择2.1从动盘数的选择选单片从动盘离合器。Z=22.2压紧弹簧和布置形式的选择：推式膜片弹簧离合器周置弹簧由于受到了离心力的作用而产生了向外的弯曲，从而使弹簧压紧力有所下降了，
8、离合器传递扭矩的能力也降低了，另外还有，弹簧压到它的定位面上，造成了接触部位严重的磨损，会出现弹簧断裂的现象。 图2-1 两种膜片弹簧离合器膜片弹簧的离合器与其他形式的离合器相比较，有如下的几个优点：（1）膜片弹簧具有理想的非线性的弹性特性一直保持摩擦板不变的允许磨损内的弹簧压力，以便工作，以便离合器扭矩以维持基本恒定的传输;相反螺旋弹簧下降的压力强时，离合器弹簧的压力减少，从而减少了踏板的作用力。为螺旋弹簧，压力大大增加。（2）膜片弹簧要求要兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构要简单、紧凑，轴向的尺寸小，零件的数目少，质量小。（3）在高速旋转的时候，要求弹簧压紧力降低得少，性能比较稳定；而圆柱
9、螺栓弹簧压紧力则明显下降。（4）膜片弹簧是以整个圆周与压盘相接触的，所以使压力分布得比较均匀，摩擦片接触良好，磨损比较均匀。（5）容易实现良好的通风散热的效果，使用的寿命还长。（6）膜片弹簧中心与离合器中心线相重合，平衡性比较好。推式膜片弹簧离合器是现在的汽车离合器中比较流行的新型结构。它不仅克服了拉式膜片弹簧离合器分离轴承的结构复杂性也克服了拆装较困难的缺点。2.3膜片弹簧的支撑形式选择：单支承环形式推式膜片弹簧支承结构按支承环数目不同分为三种。（1）单支承环形式，在冲压离合器盖上冲出一个环形凸台来代替后支承环使结构简化。在铆钉前侧以弹性挡环代替前支承环，以消除膜片弹簧与文承环之间的轴向间隙
10、。单支承环形式，将膜片弹簧大端支承在离合器盖中的支承环上。（2）无支承环形式，利用斜头铆钉的头部与冲压离合器盖上冲出的环形凸台将膜片弹簧铆合在一起而取消前、后支承环；在铆钉前侧以弹性挡环代替前支承环，离合器盖上环形凸台代替后支承环，使结构更简化；取消铆钉，离合器盖内边缘处伸出的许多舌片将膜片弹簧与弹性挡环和离合器盖上的环形凸台弯合在一起，结构最为简单。无支承环形式，将膜片弹簧的大端直接支承在离合器盖冲出的环形凸台上。（3）双支承环形式，用台肩式铆钉将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖定位铆合在一起，结构简单，是早已采用的传统形式；在铆钉上装硬化衬套和刚性挡环，可提高耐磨性和使用寿命，但结构较复杂；
11、若取消了铆钉，在离合器盖内边缘上伸出许多舌片，将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖弯合在一起，使结构紧凑、简化、耐久性良好，因此其应用日益广泛。本次试验设计，为了画图的方便，使用无支承形式。总结：佳宝V70离合器轿车发动机扭矩为84N.m/4000r/min，转矩不是很大。根据要求将其类型及形式选择如下：单片离合器与双片离合器相比，由于摩擦面数减少，因而大大的降低成本和使结构简单，所以选单片干式摩擦式离合器。在散热方面可以用通风窗，它制造容易，结构简单。作为轿车可以选择推式的离合器。而对于摩擦片由于胶粘的不容易更换并且更换时容易被损坏，所以选择用铆钉铆，这样克服了上述的毛病。采用膜片弹簧作为压紧弹
12、簧的离合器为膜片弹簧离合器并选用选单支承环形式故本次的设计采用了单支承环形式。综合上面所述的，本次的课程设计采用了单片推式膜片弹簧离合器。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。2.4 压盘的驱动方式：杠杆分离传动片式压盘的驱动方式采用杠杆分离传动方式，利用杠杆分离钩传动压盘。 3 主要参数选择 佳宝V70摩擦离合器是主要靠存在于主动部分和从动部分之间摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机的转矩的。汽车离合器的静摩擦力矩为： Tc=fFZRc （3-1） 式中，f为摩擦面间的静摩擦因数，计算式一般取0.25-0.30；F为压盘施加在摩擦面上的工作压力；为摩擦片的平
13、均摩擦半径；Z为摩擦面数，单片离合器的Z=2，双片离合器的Z=4。为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，设计时应大于发动机最大转矩，即 Tc=Temax （3-2）式中，为发动机最大转矩；为离合器的后备系数，定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机的最大的转矩之间的比，必须大于13.1后备系数初值 后备系数是离合器在设计时的一个主要的参数，它能够反映出离合器在传递发动机最大转矩时候的可靠程度。在选择时，充分的考虑到摩擦片在使用过程中因为磨损后还能够可靠稳定地传递发动机的最大转矩、防止离合器滑磨的时间太长、防止传动系统的过载和操纵轻松方便等因素。因此，在选择时应考虑以下几
14、点：(1)为了能够可靠的传递发动机的最大转矩，不应该选取太小；(2)为了减少传动系的过载，保证操纵的轻便性，又不应该选取太大；(3)当发动机的后备功率较大时、使用条件较好的时候，可选取得小些；(4)当使用的条件恶劣的时候，为提高起步的能力、减少离合器的滑磨，应选取得大一些；(5)汽车的总质量越大，也应选得越大；(6)柴油机工作的时候比较粗暴，转矩比较不平稳，选取的值应比汽油机大些；(7)发动机的缸数越多，转矩波动越小，可选取得小些；(8)膜片弹簧离合器选取的值可以比螺旋弹簧离合器选取得小些；(9)双片离合器的值应该要大于单片离合器。各类的汽车离合器的取值范围见表3-1。表3-1 离合器后备系数的取值范围车型后备系数乘用车及最大质量小于6t的商用车1.20-1.75最大总质量为6-14t的商用车1.50-2.25挂车1.80-4.00本次课程设计的对象是侍宝V70，它是属于乘用车的，故本次课程设计的后备系数的取值范围为1.20-1.75，初次的选取=1.33.2 单位压力初值P0压力对表面耐磨性的确定单元，和离合器的性能及使用寿命大大降低，因此选择离合器的工作条件时，应考虑保留的大小，使发动机的摩擦，材料，尺寸，质量和数量的备用部门，以及
