离合器设计 §2-1离合器的基本结构选择
《汽车离合器设计》word文档
一、离合器设计的目的及离合器概述了解轿车离合器的构造，掌握轿车离合器的工作原理。
了解从动盘总成的结构，掌握从动盘总成的设计方法，了解压盘和膜片弹簧的结构，掌握压盘和膜片弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而熟悉轿车离合器的工作原理。
学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的轿车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。
通过这次课程设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤，以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作，为即将进入社会提供了一个良好的学习机会，对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。
离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。
为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。
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件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。
1.1离合器设计的基本要求1)在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。
2)接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。
3)分离时要迅速、彻底。
4)从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档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效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。
6)操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。
7)具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。
1.2技术参数及论文要求车型：三菱整车质量（Kg）：1900最大扭矩/转速（N·m/rpm）:830/1650主减速比：1.647一档速比：9.01滚半径：（mm）：545.4本次课程设计的基本内容有：1.根据所给的车型及整车技术参数,选择合适离合器的结构类型,设计计算确定其相关参数与尺寸;2.绘制离合器总成工程图纸一份（A1）;3.绘制离合器部件总成工程图纸一份（A2）;4.绘制典型零件工程图纸三份以上（A3）；完成设计计算书一份1.3膜片弹簧离合器结构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。
机械设计基础机械设计中的离合器选择与设计
机械设计基础机械设计中的离合器选择与设计离合器作为机械传动系统中的重要组成部分，扮演着连接和断开动力传递的关键角色。
在机械设计过程中，正确选择和设计离合器，对于确保传动系统的稳定性、可靠性和性能具有重要意义。
本文将从离合器的选择和设计两个方面进行探讨。
一、离合器的选择离合器的选择应根据具体的机械传动系统要求和工况条件进行合理的决策。
以下几个方面是考虑离合器选择的重要因素：1. 功率传递需求：根据传动系统所需的最大扭矩和转速，合理选择离合器的额定扭矩和转速范围，确保离合器能够满足功率传递需求。
2. 工作环境条件：考虑离合器所处的工作环境条件，包括温度、湿度、腐蚀性等因素。
选择适应工作环境的材料和密封设计，以保证离合器的稳定性和寿命。
3. 控制方式：根据机械传动系统的要求，选择合适的离合器控制方式，包括手动、自动或电动控制等。
确保控制方式符合机械设备的操作要求。
4. 耐久性和可靠性：选择结构简单、制造工艺可靠、经久耐用的离合器，以确保传动系统的可靠性和工作寿命。
二、离合器的设计离合器的设计需要考虑到传动系统的特定要求和离合器的工作原理。
以下几个方面是离合器设计的关键考虑因素：1. 离合器类型：根据机械设备的要求和传动系统的特点，选择合适的离合器类型，如手动离合器、自动离合器、摩擦离合器等。
2. 连接方式：确定离合器与其他传动元件的连接方式，包括轴向连接、径向连接或者副程度连接等。
3. 摩擦片材料选择：根据摩擦片与离合器摩擦板之间的摩擦特性、传动功率需求和工作环境条件，选择合适的摩擦片材料，如有机摩擦材料、金属摩擦材料等。
4. 制动盘设计：根据离合器的转速和传动功率需求，设计合适的制动盘结构和尺寸，确保离合器的工作可靠性和耐久性。
5. 离合器控制系统：设计合适的离合器控制系统，包括离合器操纵机构、控制杆和控制电路等。
在离合器设计过程中，应进行必要的强度和热量计算，以确保离合器能够承受传动系统的工作负荷和热量产生。
推式膜片弹簧离合器的设计
推式膜片弹簧离合器的设计目录1 论述 (4)1.1离合器概述................................... 错误！未定义书签。
1.2离合器的功用......................................................................错误！未定义书签。
1.3离合器的工作原理 ....................................................................错误！未定义书签。
1.4 膜片弹簧离合器概述 02离合器结构方案选取 (2)2.1 离合器车型的选定 (2)2.2 离合器设计的基本要求 (2)2.3 离合器结构设计 (2)2.3.1 摩擦片的选择 (2)2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择 (3)2.3.3 压盘的驱动方式 (3)2.3.4 分离杠杆、分离轴承 (3)2.3.5 离合器的散热通风 (4)3 离合器基本结构参数的确定 (4)3.1摩擦片主要参数的选择 (4)3.1.1摩擦片的校核 (5) (6)3.1.2离合器单位摩擦面积滑磨功3.2离合器后备系数β的确定 (6)3.3单位压力P的确定 (7)4 离合器从动盘设计 (7)4.1从动盘结构介绍 (7)4.2 从动盘设计 (8)4.2.1 从动片的选择和设计 (9)4.2.2 从动盘毂的设计 (9)4.2.3摩檫片的材料选取及与从动片的固紧方式 (10)5 离合器压盘设计 (11)5.1压盘的传力方式的选择 (11)5.2压盘的几何尺寸的确定 (11)5.3压盘传动片的材料选择 (12)5.4离合器盖的设计 (12)6离合器分离装置设计 (13)6.1分离杆的设计 (13)6.2离合器分离套筒和分离轴承的设计 (13)7 离合器膜片弹簧设计 (14)7.1 膜片弹簧的结构特点 (14)7.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (15)7.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (16)7.4.1 H/h比值的选取 (17)7.4.2 R及R/r确定 (17)7.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角α (18)7.4.4 膜片弹簧的优化设计 (18)7.4.5 分离指数目n 、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (19)7.4.6 压盘加载点半径1R 和支承环加载点半径1r 的确定 (19)7.4.7膜片弹簧的强度计算 (20)8 扭转减震器设计 (23)8.1 扭转减振器的功用 (23)8.2减振器的结构设计 (23)9 离合器壳设计 (25)结 论 (26)参 考 文 献 (27)致 谢 .....................................................................................错误！未定义书签。
离合器结构设计
离合器结构设计
离合器是一种用于连接和断开发动机与变速器之间的传动装置。
它允许驾驶员在换挡时暂时断开发动机与变速器的连接，从而实现平稳的换挡操作。
以下是一些常见的离合器结构设计考虑因素：
1. 摩擦材料：离合器的摩擦材料通常由摩擦片和压盘组成。
摩擦片与飞轮接触，通过摩擦力传递转矩。
选择合适的摩擦材料非常重要，以确保离合器具有足够的摩擦力和耐磨性。
2. 压盘：压盘是离合器的关键部件之一，它通过弹簧或其他力量机构对摩擦片施加压力，以确保摩擦力的产生。
压盘的设计需要考虑压力分布的均匀性和稳定性。
3. 离合器分离器：离合器分离器用于断开发动机与变速器之间的连接。
它通常由踏板、连杆和分离轴承组成。
设计分离器时需要考虑操作力的大小、踏板行程和分离器的可靠性。
4. 传动轴：传动轴将离合器的转矩传递给变速器。
它的设计需要考虑强度、刚度和传动轴的平衡，以减少振动和噪音。
5. 润滑：离合器的部件需要适当的润滑，以确保正常的运转和寿命。
设计中需要考虑润滑剂的类型、润滑方式和润滑系统的设计。
6. 热管理：离合器在工作过程中会产生热量，因此需要考虑散热问题。
设计中可以采用散热片、散热孔或冷却系统等方式来有效管理离合器的温度。
7. 轻量化设计：在不影响强度和性能的前提下，尽量减轻离合器的重量可以提高燃油经济性和动态性能。
这只是离合器结构设计的一些基本考虑因素，实际的设计还需要根据具体的应用和要求进行详细的工程分析和优化。
离合器的设计需要综合考虑性能、可靠性、耐久性和成本等因素，以满足车辆的动力传输需求。
离合器的基本组成
离合器的基本组成
离合器是汽车中的一个重要组成部分，其基本组成包括以下部分：
1. 主动部分：包括飞轮、离合器盖和压盘，它们与发动机的飞轮相连，并随发动机一起旋转。
2. 从动部分：包括从动盘和从动轴，它们与变速器的输入轴相连，并随着变速器的输入轴一起旋转。
3. 压紧机构：包括压紧弹簧和分离杠杆，它们的作用是将离合器片压紧在飞轮和压盘之间，使发动机的动力传递到变速器。
4. 操纵机构：包括分离套筒、分离轴承、分离叉和分离杠杆等部件，它们的作用是在驾驶员踩下离合器踏板时，使离合器分离，中断动力的传递。
5. 回位机构：包括回位弹簧和减震弹簧等部件，它们的作用是使离合器在松开离合器踏板后自动回到原始位置，保证离合器能够再次接合。
6. 离合器片：包括摩擦片和从动片，它们是离合器中的关键元件，用于传递发动机的动力。
7. 分离机构：包括分离套筒、分离轴承、分离叉和分离杠杆等部件，它们的作用是在驾驶员踩下离合器踏板时，使离合
器分离，中断动力的传递。
以上是离合器的基本组成，通过这些部件的协同作用，实现了发动机动力在变速器和驱动轮之间的传递和中断。
同时，离合器还具有过载保护、减少振动和防止打滑等功能，保证了汽车的平稳运行和安全性能。
离合器设计说明书
目录一离合器结构设计 (2)离合器结构选择与论证离合器结构设计要点离合器主要零件的设计二离合器的设计计算及说明 (7)离合器设计所需数据摩擦片主要参数选择摩擦片基本参数设计优化膜片弹簧主要参数的选择膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的载荷与变形关系膜片弹簧的应力计算扭转减震器设计减震弹簧的设计踏板行程及踏板力计算从动轴的计算从动盘毂分离轴承的寿命计算三心得体会 (25)四参考文献 (26)一离合器的结构设计为了达到计划书所给的数据要求，设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件，以及“系列化、通用化、标准化”的要求等，合理选择离合器结构。
离合器结构选择与论证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和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器。
摩擦片数为2。
压紧弹簧布置形式的选择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用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。
膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]：（1）由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变，从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。
当离合器分离时，弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高，而是降低，从而降低踏板力；（2）膜片弹簧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，零件数目少，质量小；（3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱弹簧压紧力明显下降；（4）由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触，故其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，可提高使用寿命；（5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长；（6）平衡性好；（7）有利于大批量生产，降低制造成本。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材料质量和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。
离合器设计说明书
离合器设计说明书离合器设计说明书设计目的：本文档旨在详细说明离合器的设计原理、结构以及使用方法，以便于生产商和用户能够正确理解和操作离合器。
1：引言1.1 离合器的作用：离合器是一种机械装置，用于控制两个旋转轴之间的传动连接与分离。
它允许发动机和传动系统之间的动力传输，同时也能实现车辆的启动、换挡和停止。
1.2 设计背景：离合器设计是汽车制造中的重要环节，对于汽车的性能和安全性具有关键影响。
本文档意在提供一套完整的离合器设计方案，满足汽车制造商和用户的需求。
2：设计原理2.1 离合器工作原理：离合器由一个压盘、一组离合片和压盘螺旋弹簧组成。
当离合器踏板松起时，压盘受到压盘螺旋弹簧的作用，离合片与压盘分离，传动系统断开。
当离合器踏板踩下时，离合器压盘受到离合器释放器的作用，压盘受力，离合片与压盘连接，传动系统连接。
2.2 离合器设计要点：- 离合器尺寸和材料选择- 离合片结构和摩擦片材料的选择- 离合器的加载力和压盘压力- 离合器的热耐受能力- 离合器的寿命和可靠性3：离合器设计方案3.1 尺寸和材料选择：根据传动系统的要求，确定离合器的直径和厚度。
选择适当的材料，如钢、铸铁和复合材料等。
3.2 离合片结构和摩擦片材料选择：根据传动系统需求和工作环境，选择适当的离合片结构和摩擦片材料，如有机摩擦片、金属摩擦片和碳化硅摩擦片等。
3.3 加载力和压盘压力：根据发动机的最大扭矩和传动系统的要求，确定离合器的最大加载力和压盘压力。
3.4 热耐受能力：通过热传导分析和热力学计算，确定离合器的热耐受能力，以确保离合器在高温环境下的稳定工作。
3.5 寿命和可靠性：通过材料强度分析和疲劳寿命测试，确定离合器的寿命和可靠性，以确保离合器在长时间使用中的稳定性能。
4：使用说明4.1 离合器的安装：详细介绍离合器的安装步骤和注意事项，包括传动系统的拆卸和组装、离合器的对中和调整等。
4.2 离合器的调试：介绍离合器安装后的调试步骤，包括行车试验和性能检查等。
离合器的设计
第六节
与制动器助力相似
例题
干式
P=M.N
1）外摩擦片
2）内摩擦片
图4-1 摩擦片结构示意图
轴向压力F---摩擦力---传递转矩 。
图4-2 摩擦离合器结构示意图 1-主动盘； 2-从动盘； 3-滑环
主动轴1与外壳2相联接
图4-3 多片式摩擦离合器 1-主动轴； 2-外鼓； 3-被动片； 6-压板； 4-摩擦片；
离合器的选型：
1).干式： 摩擦片数多可以增大所传递的转矩。但片数过多， 将各层间压力分布不均匀。
6. 摩擦片外径D,内径d和厚度
摩擦片外径D（mm）也可根据如下经验公式选用: DKD Temax 式中：KD为直径系数，KD =14.5～24.0。 摩擦片的厚度b主要有3.2mm、3.5mm和4.0mm三种
7.离合器传递的转矩 T m
8. 离合器的储备系数
离合器在接合过程中除承受工作载荷外，还要承受惯性载荷。
并引起摩擦片的磨损和发热。为了限制磨损和发热， 应使接合面上的单位压力不超过许用单位压力 。 2.对湿式离合器而言，摩擦副的面积应为扣除油槽面积后的 有效摩擦工作面面积
4.摩擦副材料的摩擦系数f，基本许用单位压力见表4-1。
5.摩擦片单位压力值p对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑
离合器的工作条件,发动机后备功率大小,摩擦片尺寸,材料及其质量和后备系数等因素。 离合器使用频繁，发动机后备系数较小时， 应取小些；当摩擦片外径较大时，为了降 低摩擦片外缘处的热负荷， 应取小些；后备系数较大时，可适当增大 。 工程机械在工作时经常需要频繁地使用离合器，而且它们的工作条件差，属于重载荷类 型，因此应选用较小的值
摩擦转矩、储备系数、摩擦副数量和摩擦衬片的内外径等。
毕业设计离合器设计
毕业设计离合器设计毕业设计：离合器设计一、引言离合器作为汽车传动系统中的重要部件，其设计对于汽车的性能和驾驶体验起着至关重要的作用。
本篇文章将深入探讨毕业设计中离合器的设计问题，包括设计原理、材料选择、结构设计等方面。
二、设计原理离合器的基本原理是通过压力传递和摩擦力的作用来实现发动机与变速器的连接与分离。
在离合器设计中，需要考虑到传递扭矩的能力、摩擦片的磨损与热量散发等因素。
为了提高离合器的性能，设计师需要综合考虑这些因素，并确定最佳的设计参数。
三、材料选择离合器的摩擦片通常由摩擦材料制成，常见的材料有有机材料和金属材料。
有机材料摩擦片具有摩擦系数稳定、摩擦性能好等优点，但其耐磨性和耐高温性相对较差；金属材料摩擦片则具有耐磨性和耐高温性好的特点，但其摩擦系数相对较低。
在设计中，需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的材料。
四、结构设计离合器的结构设计也是毕业设计中的重要内容之一。
结构设计需要考虑到离合器的紧凑性、重量、制造成本等方面。
同时，还需要注意离合器的可靠性和耐久性，以确保其在长时间使用过程中不会出现故障。
在设计过程中，可以借鉴现有的离合器结构，并结合自身的创新思维，提出更好的设计方案。
五、实验验证在毕业设计中，实验验证是非常重要的一环。
通过实验可以验证设计的可行性，并评估设计方案的优劣。
在离合器设计中，可以通过摩擦片的磨损测试、扭矩传递测试等来评估离合器的性能。
实验结果将为设计的改进提供有力的依据。
六、结论离合器设计作为毕业设计的重要内容之一，需要综合考虑设计原理、材料选择、结构设计等方面。
通过合理的设计和实验验证，可以得到优秀的离合器设计方案，提高汽车的性能和驾驶体验。
七、展望离合器设计是汽车工程领域中的重要研究方向之一。
未来，随着汽车科技的不断发展，离合器的设计将面临更多的挑战和机遇。
希望通过毕业设计的学习和研究，能够为离合器设计领域的发展做出贡献。
八、参考文献[1] 张三, 离合器设计原理与应用[M]. 北京：机械工业出版社，2010.[2] 李四, 汽车离合器材料选择与应用[M]. 上海：上海交通大学出版社，2015.以上是对毕业设计中离合器设计的一些探讨和思考。
离合器设计ppt
式中：
L 2ne2
Ja
1800 (1 T ) Ja ( 1 1)
Tc Je
(3 1)
ne为 发 动 机 最 大 扭 矩 时 转速
J
为
a
汽
车
总
质
量
换
算
后
得到
的
相
对
转
动
惯
量
mmax
r02
/(ii2i02
)；
J
为
e
发
动
机
旋
转
部
件
与
离合
器
主
动
部
分
的
转
动
惯量
；
T为 汽 车 阻 力 矩 ＝mmax gr0 /(ii i0 );
（5）分离指数目n的选择
通常为18，大尺寸膜片弹 簧可取24，小尺寸的可取12。
（6）小端内半径r0及分离轴 承作用半径rf的选择
r0应大于变速器输入轴半径， 而rf则应大于r0。
（7）切槽宽度δ1、δ2和半径re的确定 δ1=3.2～3.5mm，δ2 =9～10mm，re应满足r-re=≥δ2。 （8）压盘加载点R1和支承圈加载点r1的确定 r1应略大于r且尽量靠近r，R1应略小于R且尽量靠近R。
一、摩擦离合器结构形式的选择
摩擦离合器通常由从动盘、压盘及其驱动装置、压紧弹 簧、分离操纵机构、分离轴承和离合器盖等组成。
1、从动盘数
(a)单片离合器 特点:
结构简单 调整方便 分离彻底 散热性好 适合转矩<1000N.m的场合
单片离合器
(b)双片离合器 与单片式相比，特点有:
能传递更大转矩 结合更加平顺、柔和 调整困难易分离不彻底 中间压盘散热困难 径向尺寸小而轴向尺寸大 分离行程大 转动惯量大对换挡不利
离合器的基本结构
离合器的基本结构
离合器是一种用于传递或中断机械动力的装置，常见于各种车辆和机械设备中。
下面是离合器的基本结构：
1. 飞轮（Flywheel）：飞轮是离合器的主要部件之一，它以发动机的转动惯量作为基础，使动力传递更加平稳。
飞轮通常由坚固的金属制成。
2. 压盘（Pressure Plate）：压盘通过压紧离合器摩擦片，将发动机的动力传递给变速器或其他传动装置。
压盘通常由金属制成，具有可调节的压力。
3. 离合器盘（Clutch Disc）：离合器盘是连接飞轮和压盘的部件，它上面覆盖着摩擦材料，通常是摩擦片。
当压力施加在离合器盘上时，摩擦片与飞轮和压盘之间产生摩擦力，从而传递动力。
4. 释放轴（Release Bearing）：释放轴是用于控制压盘离合力的部件。
当驾驶员踩下离合器踏板时，释放轴推动压盘离开飞轮，从而中断动力传递。
5. 离合器壳体（Clutch Housing）：离合器壳体是离合器的外部包围结构，用于固定和支撑离合器的各个组件。
以上是离合器的基本结构，不同类型的离合器会有一些细微的差异，但总体上都包括这些主要部件。
离合器的工作原理是通过控制压盘离合和分离来实现动力传递或中断。
离合器设计说明书
第一章绪论现代汽车工业具有世界性，是开发型的综合工业，竞争也越来越激烈。
我国自1953年创建第一汽车制造厂至今，已有130多家汽车制造厂，700多家汽车改装厂。
随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对汽车的使用功能不断提出新的要求。
目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构。
离合器的发展概况在采用离合器的传动系统中，早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。
锥形摩擦离合器传递扭矩的能力，比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。
但是，其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。
而且这种离合器在接合时也不够柔和，容易卡住。
次后，在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。
但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住（尤其是在冷天油液变浓时更容易发生），导致分离不彻底，造成换挡困难。
所以它又被干式所取代。
多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。
但因片数较多，从动部分的转动惯量较大，还是感到换挡不够容易。
另外，中间压盘的通风散热不良，易引起过热，加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。
如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。
多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。
它具有从动部分转动惯量小，散热性好，结构简单，调整方便，尺寸紧凑，分离彻底等优点。
而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。
因此，它得到了极为广泛的应用。
为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。
采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。
与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。
因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。
但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。
例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。
因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。
工程机械设计课件：离合器设计 -
3．膜片彈簧支承形式
推式膜片彈簧支承結構按支承環 數目不同分為三種：雙支承環形 式，單支承環形式，無支承環形 式。
膜片彈簧離合器
圖2—3中的膜片 彈簧是一種具有特殊 結構的碟形彈簧，主 要由碟簧部分和分離 指組成，它與其它形 式的離合器相比有如 下一系列優點：
膜片彈簧離合器的優點：
1. 膜片彈簧具有較理想的 非線性特性如圖2—12所 示，彈簧壓力在摩擦片 允許磨損範圍內基本不 變(從安裝時工作點B變 化到A點)，離合器分離 時，彈簧壓力有所下降 (從B點變化到C點)，從 而降低了踏板力；
壓緊彈簧直接與壓盤接觸，易受熱退火，且當發動 機最大轉速很高時，周置彈簧由於受離心力作用而向 外彎曲，使彈簧壓緊力下降，離合器傳遞轉矩的能力 隨之降低。此外，彈簧靠到它的定位面上，造成接觸 部位嚴重磨損，甚至會出現彈簧斷裂現象。
2．壓緊彈簧和佈置形式的選擇
中央彈簧離合器
採用一至兩個圓柱螺旋彈簧或用一個圓 錐彈簧作為壓緊彈簧，並且佈置在離合器的 中心，此結構軸向尺寸較大。由於可選較大 的杠杆比，因此可得到足夠的壓緊力，且有 利於減小踏板力，使操縱輕便。此外，壓緊 彈簧不與壓盤直接接觸，不會使彈簧受熱退 火，通過調整墊片或螺紋容易實現對壓緊力 的調整。這種結構多用於重型汽車上。
圖2—5為雙支承環形式， 圖2—5a用臺肩式鉚釘將膜片彈簧、
兩個支承 圖2-4 拉式膜片彈簧 離合器環與離合器蓋定位鉚合在 一起，結構簡單，是早已採用的 傳統形式）； 圖2—5b在鉚釘上裝硬化襯套和剛 性擋環，可提高耐磨性和使用壽 命，但結構較複雜； 圖2—5c取消了鉚釘，將膜片彈簧、 兩個支承環與離合器蓋彎合在一 起，使結構緊湊、簡化、耐久性 良好，因此其應用日益廣泛。
第一节 摩擦离合器的结构型式选择
第一节摩擦离合器的结构型式选择现代汽车摩擦离合器在设计中应根据车型的类别，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，合理地选择离合器总成的结构和有关组件的结构，现分述如下：1．从动盘数及干、湿式的选择（1）单片干式摩擦离合器其结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从动件转动惯量小，散热性好，采用轴向有弹性的从动盘时也能接合平顺。
因此，广泛用于各级轿车及微、轻、中型客车与货车上，在发动机转矩不大于1000N·m的大型客车和重型货车上也有所推广。
当转矩更大时可采用双片离合器。
（2）双片干式摩擦离合器与单片离合器相比，由于摩擦面增多使传递转矩的能力增大，接合也更平顺、柔和；在传递相同转矩的情况下，其径向尺寸较小，踏板力较小。
但轴向尺寸加大且结构复杂；中间压盘的通风散热性差易引起过热而加快摩擦片的磨损甚至烧伤碎裂；分离行程大，调整不当分离也不易彻底；从动件转动惯量大易使换档困难等。
仅用于传递的转矩大且径向尺寸受到限制时。
（3）多片湿式离合器摩擦面更多，接合更加平顺柔和；摩擦片浸在油中工作，表面磨损小。
但分离行程大、分离也不易彻底，特别是在冬季油液粘度增大时；轴向尺寸大；从动部分的转动惯量大，故过去未得到推广。
近年来，由于多片湿式离合器在技术方面的不断完善，重型车上又有采用，并有不断增加的趋势。
因为它采用油泵对摩擦表面强制冷却，使起步时即使长时间打滑也不会过热，起步性能好，据称其使用寿命可较干式高出5～6倍。
2．压紧弹簧的结构型式及布置离合器压紧弹簧的结构型式有：圆柱螺旋弹簧、矩形断面的圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧等。
可采用沿圆周布置、中央布置和斜置等布置型式。
根据压紧弹簧的型式及布置，离合器分为：（1）周置弹簧离合器周置弹簧离合器的压紧弹簧是采用圆柱螺旋弹簧并均匀布置在一个圆周上。
有的重型汽车将压紧弹簧布置在同心的两个圆周上。
周置弹簧离合器的结构简单、制造方便，过去广泛用于各种类型的汽车上。
（完整版）离合器设计指导书
（完整版）离合器设计指导书离合器设计指导书一、设计的目的、任务及要求1. 目的1）通过选型能了解不同型式离合器之间的差异及优缺点；2）根据给定车型要求选择合适结构形式的离合器；3）熟悉离合器设计的一般过程；4）对离合器选材、设计和制造工艺有一定了解。
2. 任务和要求任务：设计给定车型离合器总成（不包括操纵机构）。
要求：在组长的领导下，各小组成员分工开展设计工作。
设计完成后，每组要提交离合器设计说明书一份，从动盘总成装配图一张（1号）和零件图X 张（3号）（每位成员需绘制一张图）。
以组长为主进行设计工作，每位小组成员都要参方案论证，承担部分设计计算工作。
3. 基本参数：按总体设计时给出的，缺少的参数上网查找（类似车型的即可）。
4. 参考资料1）《汽车工程手册》第二分册，机械工业出版社；2）《离合器》，徐石安等编，人民交通出版社。
3）汽车设计课程设计指导书，王丰元等编，二、离合器结构方案选择离合器结构方案很多，本设计采用盘形摩擦式离合器，主要结构选择如下：1. 从动盘数：单片；2. 压紧弹簧形式：膜片弹簧；3. 分离时离合器受力形式：拉式；4. 压盘驱动形式：传力片式；1）扭转减振器：有；2）离合器操纵机构：机械式。
三、摩擦式离合器基本参数选择1. 离合器传扭能力计算离合器传扭能力取决于摩擦力矩的大小，即摩擦面的压紧力、摩擦力的作用半径、摩擦副材料以及摩擦片工作面数决定，理论公式为：C c c Z R f P T =∑max （1）式中：max c T 为离合器最大摩擦力矩；∑P 为作用离合器面上的总压紧力；f 为摩擦因数；c R 为平均摩擦半径，它由摩擦片外径D 和内径d 决定，即223331d D d D C R --=或()d D R C +≈41（d/D ≥0.6时）；C Z 为摩擦工作面数。
为保证可靠传递发动机扭矩，离合器传递发动机最大扭矩max e T 与所需最大摩擦力矩的关系如下：max max e c T T β= （2）式中：β为离合器后备系数，一般1φβ。
离合器设计方案说明书 (2)
离合器设计方案说明书
离合器设计方案说明书
目标：
本离合器设计方案旨在设计一种可靠的离合器，能实现发动机和传动系统的有效分离和连接，以确保车辆顺畅的换挡和驾驶过程。
设计要求：
1. 可靠性：离合器应具有高度可靠性，能够经受长时间和高负荷的使用。
2. 效率：离合器应能够实现快速、平稳的分离和连接，以提高换挡的效率。
3. 耐久性：离合器应具有足够的耐久性，能够长时间使用而不易损坏。
4. 操控性：离合器应易于操作，用户能够轻松地控制离合
器的分离和连接。
5. 成本：离合器设计应尽量节约成本，以提供具有竞争力
的产品。
设计方案：
1. 驱动盘和从动盘：采用优质的摩擦材料制成，确保足够
的摩擦系数和耐磨性。
2. 压盘和离合盘：采用高强度钢材制成，经过精确的加工
和热处理，以提高其耐久性和负荷能力。
3. 弹簧：选择合适的弹簧材料和设计弹簧的形状和数量，
以提供足够的压力和弹性，确保离合盘有效地分离和连接。
4. 导轴和导套：应采用耐磨材料制成，以确保离合器的正
常运转和使用寿命。
5. 润滑系统：设计一个有效的润滑系统，确保离合器各部
件在高负荷和高温环境下保持良好的润滑和冷却。
6. 控制系统：采用电子控制系统或液压控制系统，以实现离合器的准确操控和操作，提高换挡的效率和平稳性。
预期成果：
通过以上设计方案，预期得到一款高可靠性、高效率、耐久性较高、易于操作和具有竞争力的离合器产品，并满足用户的实际需求和市场需求。
同时，我们也会对该离合器的性能、耐久性和可靠性进行严格测试和验证，确保其满足相关标准和要求。
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（二）从动盘数的选择
单片离合器结构 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。
M eH 700N m
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双片离合器传递 转矩的能力较大， 径向尺寸较小，踏 板力较小，接合较 为平顺。但中间压 盘通风散热不良， 分离也不够彻底。 多片离合器主要用于行星齿轮变速器换挡机构 中。它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨 损较小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引 车和自卸车上。
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4、碟形弹簧离合器
碟形弹簧具有较理想的非线性特性； 结构简单，轴向尺寸小，零件数目 少，质量小； 高速旋转时，压紧力降低很少，性 能较稳定； 压力分布均匀，摩擦片磨损均匀； 易于实现良好的通风散热，使用寿 命长； 平衡性好； 有利于大批量生产，降低制造成本。
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（五）操纵机构的选择 机械式、液压式
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拉杆 分离叉 踏板
机械式
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液压式操纵机构
储液室
分离杠杆
结构原理图：
主缸
分离轴承 推杆 踏板
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推杆
工作缸
分离叉
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（六）压紧弹簧和布置形式的选择
1、周置弹簧离合器的压 紧弹簧采用圆柱螺旋弹 簧，其特点是结构简单、 制造容易，因此应用较 为广泛。当发动机最大 转速很高时，周置弹簧 由于受离心力作用而向 外弯曲，使离合器传递 转矩能力随之降低。
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2、干式离合器：其结构简单，摩擦表面的摩擦系数 较湿式高3~4倍，则传递相同的转矩时，干式压紧力 小，操纵省力。故在工程机械上广泛被采用。散热 差，磨损大。
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（四）压紧机构型式的选择 杠杆压紧机构――常开式离合器，常用于履带 式工程机械，特别是对于经常停车，起步，倒车 的推土机尤为适宜。 弹簧压紧机构――常闭式离合器。
2 ）。 rad / s —从动盘的角加速度（
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计算Je时可按下式计算： Je=1.2Jf 式中：Jf ——发动机飞轮的转动惯量（kgm2）。 计算Jn时，仅把Jn看成是机械平移质量换算到离合器从动轴上
2 2 J m v 的转动惯量。根据动能相等的原理进行换算， n n a 2 2 v 而 n i k io i rk 2 2 m r M r a k 可得： J d J n n 2 2 2 ik2 io if i
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避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和 冲击的能力。
操纵轻便、准确。
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，保证有稳定的工作 性能。 应有足够的强度和良好的动平衡。
结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整 方便等。
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操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。
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从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将 主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。 从动盘由从动盘 从动盘毂 减振器盘 本体，摩擦片和 从动盘毂三个基 本部分组成。为 了避免转动方向 的共振，缓和传 动系受到的冲 击载荷，大多数 汽车都在离合器 的从动盘上附装 有扭转减震器。 压盘 从动盘本体 摩擦片 飞轮
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碟形弹簧的制造工 艺较复杂，对材质 和尺寸精度要求高。 近年来，碟形弹簧 离合器不仅在轿车 上被大量采用，而 且在轻、中、重型 货车以及客车上也 被广泛采用。
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Thank You!
第2 章
离合器设计
§2-1离合器的基本结构选择
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一、概述
（一）功能 切断和实现对传动系的动力传递
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（二）作用
1、车辆起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保 车辆平稳起步； 2、在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中 换挡齿轮之间的冲击；
3、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；
4、有效地降低传动系中的振动和噪声。
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（三）组成 主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘）
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从动部分（从动盘）
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压紧机构（压紧弹簧）
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操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动 部件）
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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。
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（三）摩擦片工作条件的选择 1、湿式离合器：离合器的工作可靠性和使用寿命高， 使用寿命可达干式离合器的5~6倍。所以湿式离合器 适用于恶劣的工况(频繁的结合，重负荷下的起步等) 下使用。湿式摩擦表面的摩擦系数较小，但可大大 提高许用比压，可通过增加压紧力使摩擦片尺寸减 小，故在铲土运输机械上应用较多。结构复杂。
离合器在机械起步时的接合过程
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第二阶段：t1～t2，Mφ＞Mn，e ，n ， 相对转速：h＝e－n 第三阶段：t2： e＝n＝， 相对转速：h＝0，接合后，变为静摩擦 。
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（三）分离过程 踩下踏板 分离 叉顶压分离轴承前 移 压向分离杠 杆内端 分离杠 杆内端向前外端向 后运动 拉动压 盘克服压紧弹簧弹 力向后移动 解 除飞轮、从动盘、 压盘三者之间的压 紧状态 中断动 力传递 。
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2、中央弹簧离 合器的压紧弹簧， 布置在离合器的 中心。可选较大 的杠杆比，有利 于减小踏板力。 通过调整垫片或 螺纹容易实现对 压紧力的调整， 多用于重型汽车 上。
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3、斜置弹簧离合 器的显著优点是摩 擦片磨损或分离离 合器时，压盘所受 的压紧力几乎保持 不变。具有工作性 能稳定、踏板力较 小的突出优点。此 结构在重型汽车上 已有采用。
（二）接合过程 当离合器安装在 发动机上，压紧弹 簧进一步受压缩， 此时踏板处于最高 位置，飞轮、从动 盘、压盘三者之间 处于压紧状态。此 时分离轴承与分离 杠杆之间应有个间 隙，保证离合器处 于接合状态。
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假设：在滑磨接合过程中，离合器摩擦转矩始终都等 于最大值 M m ； 发动机发出的转矩 M e 和外界阻力矩 M n 均保持常数为 M eH
。
主离合器接合过程的力学模型
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M m M e J e e M m M n J n n
J e —换算到离合器主动盘上的发动机转动惯量（kg m2 ）；
J n —换算到离合器从动盘上的机械转动惯量（ kg m2 ）；
e n
2 rad / s ）； —主动盘的角减速度（
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（四）离合器设计的基本要求 在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大 转矩，且具有一定的能力储备 。 接合时平顺柔和，保证车辆起步时没有抖动和冲 击。
分离时要迅速、彻底。
从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间 的冲击。 有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器 的使用寿命
式中
rd
M ——整机质量（kg）；
—— 车轮动力半径或驱动链轮节圆半径（m）；
——传动系总传动比。
i
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Mn：由滚阻和上坡阻力引起 Mφ：可变，随Ｐ的增大而 增大， Ｐ：0 Ｐmax， 则 M φ： 0 Tcmax 第一阶段：0～t1， M φ： 0 ～ T φ Mφ＜Mn，车不动，n＝0 相对转速 h＝e－n＝e
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三、离合器的结构选择
汽车离合器多采用盘形摩擦离合器片 多片
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2、根据压紧弹 簧布置形式
周布弹簧离合器 中央弹簧离合器 斜向弹簧离合器
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3、根据使用的 压紧弹簧形式
圆柱螺旋弹簧 圆锥螺旋弹簧 蝶形弹簧离合器
二、离合器的接合过程
（一）工作原理
摩擦式 正压力――差速――摩擦力――Tc――从动 主从件具有相对转速，压紧力作用下，主从件 之间产生摩擦力，对回转中心产生的力矩使主从件转 速发生变化，转速高的转速下降，转速低的转速上升， 当主从件转速相同时，接合完毕。
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离合器摩擦力
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