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1、黑龙江工程学院本科生毕业设计 摘 要离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。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。本文主要是对轿车的膜片式弹簧离合器进行设计。根据推式膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，采用系统化设计方法，把离合器分为主动部分、从动部分、操纵机构。通过对
2、各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较，确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数主要为：摩擦片外径D的确定，离合器后备系数的确定，单位压力P的确定。并进行了总成设计主要为：分离装置的设计，以及从动盘设计和膜片弹簧设计等。关键词：离合器；膜片弹簧；从动盘；压盘；摩擦片ABSTRACTAutomobile clutch is an important part of the power train of the car ,it plays an important role. The main
3、purpose of this design is using traditional methods to learn the basic steps, comprehending the design process, using the learned knowledge to the design process, thus a more solid grasp of the knowledge learned.This paper is a car diaphragm spring clutch design. In accordance with the conditions of
4、 vehicles and vehicle parameters, in accordance with the clutch system design steps and requirements for the following main tasks: choosing the main design parameters are: the determination of friction plate diameter, back-up clutch coefficient determination unit to determine the pressure. And desig
5、ned primarily for the assembly: the design of separation devices , 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 initiative, including the pressure plate, Clutch cover design, flexible drive chip design, whi
6、ch 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. To reverse the shock absorber of the coil spring design.Key words：Clutch; Diaphragm spring; Driven plate; Pressure late; Friction disc
7、II目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1研究现状11.2离合器结构和工作原理11.3设计内容2第2章 离合器结构的设计32.1 设计参数和结构要求32.2 摩擦片的选择32.3 压盘的选择方式32.4 压紧弹簧的选择与布置32.5 分离轴承的选择形式42.6离合器通风散热的解决措施52.7 本章小结6第3章 离合器基本结构参数的计算和确定73.1 摩擦片内径、外径的确定73.2摩擦片上单位压力的确定83.3离合器后备系数的确定83.4 本章小结9第4章 离合器从动盘总成的设计104.1从动盘的结构104.2 从动盘设计104.2.1 从动片的选择114.2.2 摩擦片的材料
8、的确定114.2.3 从动盘毂的设计124.3 减震弹簧的设计134.4 本章小结14第5章 离合器膜片弹簧155.1 膜片弹簧的结构155.2 膜片弹簧的弹性变形特性155.3 膜片弹簧的参数尺寸确定175.3.1 R和R/r的选取175.3.2 膜片弹簧起始圆锥底角175.3.3分离指数目、切槽宽、窗孔槽宽、及半径175.3.4 H/h的比值选取175.3.5压盘加载点半径和支撑环加载点半径的确定185.4 膜片弹簧的计算185.5 本章小结21第6章 离合器盖总成的设计226.1压盘尺寸的确定226.2压盘的传力方式的确定236.3 压盘和传力片的材料选择236.4 离合器盖的设计236
9、.5 本章小结23第7章 分离装置和操纵机构的设计257.1 分离套筒和分离轴承的设计257.2 操纵机构的机构形式257.3 操纵机构的设计计算257.4 本章小结26结 论27参考文献28致 谢29附 录30第1章 绪 论 1.1研究现状现代各类汽车上应用的最广泛的离合器是干式盘形摩擦离合器，可按从动盘数目不同、压紧弹簧布置形式不痛、压紧弹簧结构形式不同和分离时作用力方向不同分为很多种。按作用力方向可分为推式和拉式。其次，由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀。另外由于膜片弹簧具有非线性弹性特性，故能在从动盘摩擦片磨损后，弹簧仍能可靠的传递发动机的转矩，而不致产生滑离。离合器分离
10、时，使离合器踏板操纵轻便，减轻驾驶员的劳动强度。此外，因膜片弹簧是一种对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很少，而周布置弹离合器在高速时，因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而降低了对压盘的压紧力，从而引起离合器传递转矩能力下降。所以膜片弹簧离合器在技术上比较先进，经济性合理，同时其性能良好，使用可靠性高、寿命长，结构简单紧凑，操作轻便，在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下有很大的优点。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
11、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。 1.2离合器结构和工作原理离合器是汽车传动系中直接与发动机相关联的部件，主动部分与从动部分可以暂时分离，又可逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动，通过主动、从动两部分的相互作用把发动机的动力扭矩传递给驱动系统，来实现汽车的起步、换挡的功能。离合器的作用有三：一是保证汽车平稳起步，二是保证传动系换挡时工作平稳，三是防止汽车传动系过载。目前在汽车离合器中，摩擦式离合器用得最
12、为广泛。摩擦式离合器按结构分可分主动部分（包括飞轮、离合器盖和压盘）、从动部分（从动盘总成）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（包括分离叉、分离轴承、分离踏板和传动部件）。在膜片弹簧离合器中膜片弹簧有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用，所以膜片弹簧离合器的结构设计主要是包括从动盘总成、膜片弹簧和压盘总成三个部分。(a) (b) (c)图1.1 膜片弹簧离合器工作原理示意图a安装前位置；b安装后；c分离位置1飞轮； 2摩擦片； 3离合器盖； 4分离轴承； 5压盘； 6膜片弹簧； 7 支撑环膜片弹簧为碟形，其上开有若干个径向开口，形成若干个弹性杠杠。弹簧中部有钢丝支承圈，用铆钉将其安装在离合器盖上。在离合
13、器盖未固定到飞轮上时，膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面间有一距离DL。用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时，离合器盖通过后钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了一段距离。由于膜片弹簧外端位置没有变化，所以膜片弹簧被压缩变形。膜片弹簧外缘通过压盘把从动盘压靠在飞轮后端面上，这时离合器为接合状态。在分离离合器时，分离轴承前移，膜片弹簧将以前钢丝支承圈为支点，其外缘向后移动，在分离钩的作用下，压盘离开从动盘后移，离合器就变为分离状态了。 1.3设计内容本设计的目的是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
14、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。本设计就是设计膜片弹簧离合器，在设计中对各种离合器类型进行分析，确定出结构方案，再对离合器的各基本参数进行选择计算，设计出各个零件，最终设计出使用于普通轿车的车用离合器。第2章 离合器结构的设计2.1 设计参数和结构要求表2.1 大众速腾车型的参数名称参数发动机最大功率及转速74Kw/6000rpm发动机最大转矩及转速145 N.m/3800rpm发动机排量1.6L最高车速185km/h2.2 摩擦片的选择单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用于轿车
15、和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器。2.3 压盘的选择方式压盘在与离合器盖连接后带动摩擦片转动。压盘在工作中属于主动传动，在飞轮和离合器盖得带动下传递扭矩。在不传递扭矩时，应能够与从动盘脱离接触，所以这种连接应允许压盘在离合器分离过程中能自由的作轴向移动。压盘和飞轮的连接方式有很多种，有凸块窗孔式、传力销式、键式以及弹性传动片式等，现在一般采用弹性传动片式。在传动过程中会有摩擦和震动。压盘应具有较大的质量，以增大热容量，减小温升，防止其产生裂纹和破碎。同时压盘还应具有较大的刚度，使压紧力在摩擦面上的压力分布均匀并减小受热后的翘曲变形。以免影响摩擦片的均匀压紧与离合器的彻底分离。2.4 压紧弹簧的选择与布置离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。其中膜片弹簧的主要特点是
