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1、黑龙江工程学院本科毕业生毕业设计目 录摘要IAbstract.II第 1 章 绪论11.1引言11.2汽车离合器的现状发展11.2.1汽车离合器的现状11.2.2汽车离合器的发展21.3本文研究的主要内容3第 2 章 离合器结构原理分析42.1离合器机构类型的分析42.2膜片弹簧离合器的结构和工作原理42.3膜片弹簧离合器的特性62.4离合器的设计原则72.5本章小结8第 3 章 膜片弹簧的设计与计算93.1离合器主要参数的选择93.1.1后备系数93.1.2单位压力93.1.3摩擦片的主要尺寸93.1.4摩擦因素、摩擦片数、离合器间隙的选取103.2 膜片弹簧基本参数的选择103.2.1内截
2、锥高度和厚度的确定103.2.2大端外径和小端外径的选择113.2.3自由状态下圆锥底角的选择113.2.4分离指数的选择113.2.5膜片弹簧的小端内径及分离轴承作用半径的确定113.2.6切槽宽度及分离半径的确定123.2.7压盘加载点半径和支承环加载点半径123.3膜片弹簧的校核123.3.1外径的校核123.3.2滑磨功的校核123.3.3膜片弹簧的强度校核133.4本章小结16第 4 章 扭转减振器的设计计算174.1扭转减振器的特性及主要参数的选取174.1.1扭转减振器的角刚度174.1.2减振器摩擦力矩184.1.3预紧力矩184.1.4减振弹簧的分布半径184.1.5减振弹簧
3、数目184.1.6减振弹簧的总压力184.2减振弹簧的尺寸确定194.3从动片相对从动盘毂的最大转角204.4限位销与从动盘缺口侧边的间隙204.5限位销直径的确定204.6从动盘毂缺口宽度及安装窗口尺寸204.7本章小结21第 5 章 离合器操纵机构的设计225.1离合器的踏板位置、行程、和踏板力的设计计算225.1.1踏板位置225.1.2踏板行程225.1.3踏板力225.2操纵系统的传动比计算235.3主缸和工作缸的设计计算245.3.1主缸的工作原理及计算245.3.2分缸的工作原理及计算255.4本章小结26第 6 章 离合器其它零件的设计及计算276.1从动盘毂花键的设计计算27
4、6.2压盘的设计计算286.3分离轴承的设计计算306.4从动片的设计316.5分离杆的材料326.6本章小结32结论33参考文献34致谢35摘 要我国的车辆工业相对于世界其他先进国家相当落后，虽然从国外引进了许多新产品、新技术，但是离全面掌握核心技术还有很长的差距。本设计最典型的中型载货汽车技术参数为依据，对其进行膜片弹簧离合器设计。希望能使我国离合器的自主开发能力及产品设计水平得到一定的提高。现代汽车摩擦离合器在设计中根据车型的类别，使用要求，与发动机的匹配要求，制造条件以及标准化、通用化、系列化要求等，合理地设计离合器总成的结构显的尤为重要。本文研究了离合器及其操纵机构系统的结构知识、设
5、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细的设计计算，其中重点研究了膜片弹簧、扭转减振器、操纵机构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。本设计得到了以粉末冶金材料作为离合器摩擦片摩擦材料的单片推式膜片弹簧离合器，满足了较高性能的标准，取代了对环境有污染的石棉基摩擦材料。关键词：离合器；膜片弹簧；摩擦片；操纵机构；设计ABSTRACTVehicles industry of China is opposite to the world other advanced countries quite falls beh
6、ind, although from overseas has introduced many new products, the new technology, but to comprehensively grasps the core technology also to have the very long disparity. This design most typical medium truck technology parameter is the basis, carries on the diaphragm spring coupling design to it. Th
7、e hope can cause our country coupling the independent development ability and the product design level obtains the certain enhancement. The modern automobile friction clutch acts according to the vehicle type in the design the category, the operation requirements, with the engine match requirement,
8、the manufacture condition as well as the standardization, the universalization, the serialized requirement and so on, reasonably designs the structure which the coupling always becomes to reveal especially is important. This article has studied the coupling and its the ontrols organization structure
9、 knowledge, the design idea and the method and so on. And has carried on the detailed design calculation to the coupling and its the ontrols organization major parts, has studied the disk spring, the reverse shock absorber, the ontrols organization with emphasis and the clutch plate design method, m
10、entality, theory. To the structural element analysis, the main parameter and the components load determination, the strength calculation method all has the detailed introduction. This design obtained monolithic has pushed the type disk spring coupling by the powder metallurgy material as the clutch
11、plate friction material, satisfied has compared the high performance the standard, substituted had the pollution to the conditions the asbestos base to rub the material.Key words: Clutch；Diaphragm Spring；The Clutch Plate；Ontrols Organization；Design第1章 绪 论1.1引言 在以内燃机作为动力的机械传动汽车中，离合器都是作为一个独立的零件存在。虽然发展
12、自动传动系统是汽车传动系统的发展趋势，但也有专家指出：根据德国出版的2003年世界汽车年签，2002年世界各国114家汽车所生产的1864款乘用车中，手动机械变速器车款为1337款；在我国，乘用车中自动挡车款式只占全国平均数的26.35%；若考虑商用车中更是多数采用手动变速器，手动挡汽车目前仍是世界车款的主流（其中不排除一些国家或地区自动变速器车款是其主流产品）。谈到未来，考虑到手动传动系将向自动自动传动系过度，但现在手动传动戏也在不断改善，因此也是自动传动系的有力竞争对手。可以说，从目前到将来离合器这一部件将会伴随着内燃机一起存在，不可能在汽车上消失。1.2汽车离合器的现状发展1.2.1汽车
13、离合器的现状如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，提高了离合器结合的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器，防止了传动系统的过载、共振，并且减小了传动系噪声。近年来，出现了扭转减振特性和性能价格比较为理想的双质量飞轮结构，这种飞轮由初级飞轮、扭转减振器和次级飞轮组成，采用径向布置减振弹簧，在有限的空间可以获得相当好的减振效果。它突破了传统的飞轮铸造生产方法，以钢板冲压取而代之。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和改进，以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，近年来车辆在性能上向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载货汽车趋于大型化，国
14、内也有类似情况。此外，离合器的使用条件也日酷一日。因此，提高离合器的传扭能力、提高其使用寿命、简化操作已成为离合器目前发展的趋势。对于重型离合器，由于商用车趋于大型化，发动机功率不断加大，但离合器允许加大尺寸空间有限，离合器的使用条件日酷一日，增加了离合器扭转能力，提高其使用寿命，简化操作，已成为重型离合器发展的趋势。为了提高离合器的扭转能力，在重型汽车上可采用双片干式离合器。从理论上讲，在相同的径向尺寸下，双片离合器的扭转能力和使用寿命是单片1倍。但受到其它客观因素的影响，实际效果要比理论值低一些。近年来湿式离合器在技术上不断的改进，在国外某些重型牵引汽车和自卸汽车上又开始采用多片湿式离合器
15、。与干式离合器相比，由于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的56倍。1.2.2汽车离合器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德国戴母勒公司的钢制车轮的小汽车上。它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动部件。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，锥形离合器修复比较简单，摩擦面容易修复。它的材料曾用过驼毛带、皮革带等。现今所用的盘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结合比较平顺，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，把它们置于油中工作，能达到更为满意的性能。在油中的盘式离合器，摩擦片直径不能太大，以避免在高速时把油给甩掉。此外，油也容易把金属盘片粘住，不容易分离。但毕
