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1、某重型汽车离合器的设计摘 要离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成,其功用是切断和实现对传动系的动力传递,以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步；在换档时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮之间的冲击；在工作中受到最大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器,它的转矩容量大而且较稳定,操作轻便,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。此设计说明书详细的说明了汽车膜片弹簧离合器的结构形式,参数选择以及计算过程。关键词：离合器
2、 设计 计算AbstractThe clutch is the transmission system of connected directly with the engine of the assembly, its function is cut off and the realization to the transmission system, in order to ensure that the transfer the power of the car started the engine and transmission system, ensure smooth engag
3、e car start smoothly; In the shift of engine and transmission will reduce the transmission of separation, the impact of the gear shift between; In the work among the largest dynamic load, can limit the transmission to maximum torque, prevent the transmission the parts for overload and damage; Effect
4、ive to reduce the transmission of the vibration and noise. Diaphragm spring clutch is in recent years in cars and light car widely used on a clutch, its torque capacity and stable operation of the light, good balance, also can a lot production, and for its research Keywords：Clutch; Design；Calculate目
5、 录摘要Abstract目录第一章 绪论11.1 概述11.2 汽车离合器结构的发展11.3 本论文主要设计的容2第二章 离合器的基本知识 42.1 离合器的组成 42.2离合器的作用 42.3 离合器的分类 52.4 离合器的基本要求 5第三章 摩擦式离合器的结构形式及原理63.1 摩擦离合器的主要组成及结构型式63.1.1 组成63.1.2 结构型式63.2 摩擦式离合器的基本结构原理7第四章 摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择94.1离合器基本性能关系式94.2 摩擦片外径D的选择94.3 离合器后备系数的确定11第五章 离合器零件的结构选型及设计计算125.1 从动盘总成125.1.1
6、摩擦片设计125.1.2从动盘毂设计135.1.3从动片设计145.2 压盘和离合器盖145.2.1压盘设计145.2.2离合器盖设计155.3 离合器的分离装置155.3.1 分离杆结构型式的选择155.3.2 分离杆设计165.3.3 分离杆的材料与热处理165.3.4 分离轴承和分离套筒175.4 膜片弹簧设计175.4.1膜片弹簧的概念175.4.2膜片弹簧的弹性特性175.4.3 R/r选择185.4.4圆锥底角185.4.5分离指数目的选取195.4.6切槽宽度195.4.7膜片弹簧小端半径确定195.4.8压盘加载点半径和支承环加载点半径的确定215.4.9公差与精度215.4.
7、10膜片弹簧的强度计算215.5 扭转减震器设计225.5.1扭转减振器的功能225.5.2 扭转减振器的结构类型的选择225.5.3扭转减振器的参数确定245.5.4减振弹簧的尺寸确定26第六章 离合器操纵系统设计286.1离合器操纵机构设计286.1.1离合器踏板行程计算296.1.2踏板力的计算29结论30致31参考文献32 / 第一章 绪 论1.1 概述离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的
8、动力。1.2 汽车离合器结构的发展在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功。它的原型设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢质车轮的小汽车上,结构如图1-1所示。它是将发动机飞轮的孔做成锥体作为离合器的主动件。采用锥形离合器的方案一直延续到20世纪20年代中叶,对当时来说,锥形离合器的制造比较容易,摩擦面容易修复。它的摩擦材料曾用过驼毛带、皮革带等。那时也曾出现过蹄鼓式离合器来代替锥形离合器,其结构如图1-2所示。该结构采用的是蹄鼓式。这种结构形式有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。蹄鼓式离合器用的摩擦原件为木块、皮革等,蹄鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。无论锥形离合器或蹄鼓式离合器,都容
9、易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。图1-1 锥形离合器 图1-2 蹄鼓式离合器现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。早期的设计中,多片按成对布置设计,一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金属对金属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更为满意的性能。早期的单片干式离合器有与锥形离合器相类是的问题,即离合器接合时不够平顺。但是,由于单片干式离合器结构紧凑,散热良好,转动惯量小,所以以燃机为动力的汽车经常采用它,尤其是成功的开发了价格便宜的冲压式离合器盖以后更是如此。如
10、今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减震器,防止了传动系统的扭转共振,减小了传动系噪声和动载荷。随着人们对汽车舒适性的要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断改进,乘用车上越来越多地采用具有双质量飞轮的扭转减震器,能更有效地降低传动系的噪声。结构上采用拉式膜片弹簧离合器,其允许的传扭能力要比其他结构型式大。从动盘采用金属瓷的离合器比一般有机片摩擦材料的离合器传扭能力要提高30%,而使用寿命至少要提高70%以上。近年来湿式离合器在技术上不断改进,在国外某些重型牵引汽车上又开始采用多片湿式离合器。与干式离合器相比,由于用油泵进行强制冷却的结果,摩擦表面温度较低,因此,起步时长时间打滑也不致烧损摩擦片。据报道,这种离合器有着良好的起步能力,其使用寿命可达干式离合器的56倍。1.3 本论文主要设计的容本车设计采用单片膜片弹簧离合器。本车采用的摩擦式离合器是因为其结构简单,可靠性强,维修方便,目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器,用于需要传递较大转矩的离合器,而该车型不在此列。采用膜片弹簧离合器是因为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,因此可设计
