离合器从动盘设计说明书资料
离合器设计说明书
工学院课程设计离合器设计（设计题目）1310111006俊男（学生）专业名称：车辆工程课程名称：汽车设计指导教师 (职称)：飞豹（副教授）完成日期： 2014 年6月25日2014年6月摘要离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，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；在工作中受到大的动载荷时，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。
本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。
首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。
关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核AbstractClutch is the assembly which is directly connected with engine in the automobile power train. And its main function is to cut off or implement the power transmission in the power train. It ensured the engine and the power train perfectly smooth join together when the automobile starting up and insure the automobile smooth starting up. The clutch is disconnected the engine and the power train when the automobile stage changeover. It reduced the impact between the shift gears of the transmission. When the transmission worked by the great dynamic load, the clutch can limit the breakdown torque of the power train, to prevent the accessory of the power train damage due to overload. It effectively reduced the vibration and noise of the power train.In this paper, based on the analysis of the car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of sedans and its structural analysis to redesign the sedan clutch for it makes the design of the car clutch more reasonable. First, we should be choose the structure of the car clutch reasonable. It is mainly choose the structure of the driven disk that wet or dry, the structure of pinched spring and the layout. And I make use of CAXA electronic drawing board software draw the assembly drawing of the cars Diaphragm spring clutch. Than I make sure the choice and design calculation of the clutch structure size and the basic parameters. Finally, I carry on the structure type slection of clutch parts and the design calculation. It is mainly design and checking the driven disk assembly, platen and patch of force. And I make sure diaphragm spring main parameters of the selection, design, strength check and draw the clutch detail drawing.Keywords：Car clutch; Diaphragm spring; Design; Checking目录第一章离合器方案的确定 (4)1.1 车型分析 (4)1.2 方案选择 (4)第二章离合器基本参数的确定 (5)2.1 后备系数 (6)2.2 单位压力 (6)2.3 摩擦片外径、径和厚度 (7)2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (8)第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (9)3.1 从动盘总成设计 (9)3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (9)3.1.2 从动片结构型式的选择 (10)3.2 离合器盖总成设计 (10)3.2.1 离合器盖设计 (10)3.2.2 压盘设计 (10)3.3膜片弹簧的设计 (11)3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (11)3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (13)3.4 扭转减振器 (14)3.4.1 扭转减振器的功用 (14)3.4.2 扭转减振器组成 (14)3.4.3 减振器的结构设计 (15)3.4.4从动盘毂的设计校核 (17)参考文献 (18)致 (19)第一章离合器方案的确定1.1 车型分析具体参数见表。
离合器设计设计说明书
摘要离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，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；在工作中受到大的动载荷时，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。
本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。
首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。
关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核目录第一章离合器方案的确定 (3)1.1 车型分析 (3)1.2 方案选择 (3)第二章离合器基本参数的确定 (4)2.1 后备系数 (5)2.2 单位压力 (5)2.3 摩擦片外径、内径和厚度 (6)2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (7)第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (8)3.1 从动盘总成设计 (8)3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (8)3.1.2 从动片结构型式的选择 (9)3.2 离合器盖总成设计 (9)3.2.1 离合器盖设计 (9)3.2.2 压盘设计 (9)3.3膜片弹簧的设计 (10)3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (10)3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (12)3.4 扭转减振器 (13)3.4.1 扭转减振器的功用 (13)3.4.2 扭转减振器组成 (13)3.4.3 减振器的结构设计 (14)3.4.4从动盘毂的设计校核 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第一章 离合器方案的确定1.1 车型分析具体参数见表。
从动盘设计说明书
从动盘总成设计计算说明书1 设计题目2 从动盘总成结构设计从动盘总成有两种结构形式：带扭转减振器的和不带扭转减振器的，本次设计中选取的是带扭转减振器的从动盘。
由发动机的总质量4095kg ，属于轻型的商用车，发动机的最大转矩一般不大，确定选择离合器的形式为单片干式。
从动盘总成主要由从动片、摩擦片和从动盘毂、扭转减振器等4个基本部分组成。
2.1摩擦片设计2.1.1摩擦片尺寸的确定摩擦片外径是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命。
它和离合器所需传递的转矩大小有一定的关系，按发动机的最大转矩max e T （N ·m ）来选定D 时，可根据经验公式计算max e D T K D = 式中： D--摩擦片外径，mmmax e T --发动机最大转矩，N · mD K --为直径系数，取值范围见表2-3所给题目中的最大转矩为179N · m ，则摩擦片外径为mm D 3.1923.166108)5.180.16(→=→=按照我国摩擦片尺寸标准GB/T5764-2011中表A.1，知可选择的尺寸有180mm 和225mm ，最终选定摩擦片的尺寸为D ＝180mm 。
根据推荐的内径值选择d=120mm.摩擦片的厚度可选择3.2和3.5，选择b=3.5mm.摩擦片的内径d 不作为一个独立的参数，它和外径D 有一定的关系，用比值C 来反映，定义为错误!未找到引用源。
比值错误!未找到引用源。
关系到从动片总成的结构设计和使用性能。
增加错误!未找到引用源。
有利于离合器的散热和减少摩擦片内外缘滑磨速度差。
但是，过分增加错误!未找到引用源。
会使得摩擦片面积减小，影响其传递转矩的能力。
按照目前的设计经验，70.0~53.0=C一般说来，发动机转速越高，错误!未找到引用源。
取值越大。
由离合器摩擦片的尺寸系列和参数表A.1取得67.0180120==C ，在推荐的范围之内，内径d ＝120mm 。
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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｡这些都需要进一步改善｡随着汽车运输的发展,离合器还要在原有的基础上不断改进和提高,以适应新的使用条件｡从国外的发展动向来看,近年来汽车的性能在向高速发展,发动机的功率和转速不断提高,载重汽车趋向大型化,国内也有类似的情况｡此外,对离合器的使用要求也越来越高｡所以,增加离合器的传扭能力,提高其使用寿命,简化操作,已经成为目前离合器的发展趋势｡第二章方案论证第一节选定离合器的车型本次设计所选车型大众polo1.4mt该车主要参数如下表:表2-1大众polo1的主要性能参数第二节离合器设计基本要求为了保证离合器具有的工作性能,设计离合器应满足如下基本要求:(一)在任何行使条件下,既能可靠地传递发动机最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止传动系过载;(二)接合完全､平顺､柔和,使汽车起步时无抖动､无冲击,分离彻底､迅速;(三)工作性能(最大摩擦力矩或后备系数)稳定,即作用在摩擦片上的总压力不应因摩擦表面的磨损而有明显的变化,摩擦系数在离合器工作过程中应力求稳定;(四)从动部分的转动惯量要小,以减小挂档时的齿轮冲击,便于换档和减小同步器的磨损;(五)应能避免和衰减传动系的扭振,并具有吸收振动､缓和冲击和降低噪声的能力;(六)应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果,以保证工作温度不致过高,延长其使用寿命通风;(七)操纵轻便､准确,以减轻驾驶员的疲劳;(八)具有足够的强度,工作可靠､使用寿命长;(九)力求结构简单､紧凑,质量小,制造工艺性好,拆装､维修､调整方便;(十)设计时要注意对旋转件的动平衡要求和离心力的影响｡第三节确定离合器的结构型式一摩擦离合器机构型式的选择汽车离合器有摩擦式､电磁式和液力式三种类型｡其中,摩擦式的应用最广泛｡现代汽车摩擦离合器的典型结构型式是单片或双片干式,它由从动盘､压盘､压盘驱动装置､压紧弹簧(有沿圆周均布的圆柱螺旋弹簧､中央布置的锥形或圆柱螺旋弹簧和膜片弹簧等)､离合器盖､分离杠杆､分离轴承等构成｡本次设计选定的机构型式为单片摩擦式｡二从动盘数及干､湿式的选择(一) 单片干式摩擦离合器如图2-2,2-3,2-4所示,其结果简单,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柔顺｡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｡当转矩更大时可以采用双片离合器｡(二) 双片干式摩擦离合器如图2-4所示｡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｡(三) 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｡通过各结构优缺点的比较及本次设计所针对的车型,故本次设计选用的是单片干式摩擦离合器｡图2-1 双片离合器图2-2 拉式膜片弹簧离合器图2-3 膜片弹簧离合器图2-4 单片离合器第三章设计计算及参数的选择第一节离合器基本结构参数的选择一摩擦片设计离合器摩擦片在性能上应满足如下要求:1) 摩擦因数较高且稳定,工作温度､单位压力､滑磨速度的变化对其影响要小;2) 有足够的机械强度与耐磨性;3) 密度小,以减小从动盘的转动惯量;4) 热稳定性好,在高温下分离出的粘合剂少,无味,不易烧焦;5) 磨合性能好不致刮伤飞轮和压盘表面;6) 接合时应平顺,不产生“咬合”或“抖动”现象;7) 长期停放后,摩擦面不发生“粘着”现象｡摩擦片的外径是离合器的重要参数｡它对离合器的轮廓尺寸有决定性的影响,并根据离合,离合器器能全部传递发动机的最大转矩来选择｡为了能可靠地传递发动机的最大的转矩Temax的静摩擦力矩Tc应大于发动机的最大转矩T,而离合器传递的最大静摩擦力矩Tc又取决于emax其摩擦面数Z､摩擦系数f､作用在摩擦面上的总压紧力P∑与摩擦片平均半径Rm,即Tc=βTemax=1.5.×126=189N.M式中β——离合器的后备系数｡β(一) 后备系数[2]后备系数β是离合器设计时用到的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机转矩的可靠程度｡在选择β时应考虑以下几点:1）摩擦片在使用中磨损后,离合器还应能可靠地传递发动机的最大转矩｡2） 要防止离合器滑磨过大 3） 要能防止传动系过载显然,为了可靠地传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大,β不宜选取太小;为了使离合器尺寸不致过大,减少传动系过载,保证操纵轻便,β又不能选取太大;当发动机后备功率较大,使用条件较好时,β可选择小些;当使用条件恶劣,需要拖带挂车时,为提高起步能力,减少离合器磨损,β应选取大些;货车总质量越大,β也应选得越大;采用柴油机时,由于工作比较粗暴,转矩较不平稳,选取的β值应比汽油机大些;发动机缸数越多,转矩波动越小,β可选取小些;膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定,选取的β值可以比螺旋弹簧的小些;双片离合器的β值应大于单片离合器｡各类汽车β值的选取范围通常为:轿车和微型车､轻型货车——β=1.20~1.75 中型和重型货车——β=1.50~2.25越野车､带拖挂的重型汽车和牵引汽车——β=1.80~4.00 根据上述原因及所选车型,选取β=1.50｡ (二) 单位压力[2]0P单位压力0P 对离合器工作性能和使用寿命有很大的影响,选取时应考虑离合器的工作条件,包括发动机的后备功率大小,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,0P 应取小些;当摩擦片外径缴大时,为了降低摩擦片外缘处的热负荷,0P 应取小些;后备系数较大时,可适当增大0P ｡当摩擦片采用不同材料时,0P 按下列范围选取: 石棉基材料:0P =0.10~0.35MPa 粉末冶金材料:0P =0.35~0.60MPa ≥金属陶瓷材料:0P =0.70~1.5MPa根据所选车型及摩擦片所用材料,选取 0.10mp ≤0P ≤1.50mp 本次取0P =0.30MPa ｡ (三) 摩擦片外径D ､内径d 和厚度h 的确定离合器应按转矩容量或热容量设计,摩擦片或从动片外径D 是基本尺寸｡它关系到结构尺寸及质量的大小和使用寿命的长短设计是通常首先确定D 的值｡由以下公式计算D 的值:(3-2)式中:max e T ——发动机的最大转矩 f ——摩擦系数 z ——摩擦面数 或由经验公式得:Te D maxDK =由选车型得K D =14.6max e T = 126N·m,D=163.88mm在同样外径时,选用较小的内径d 虽可增大摩擦面积,提高传递转矩的能力,但是会使摩擦面上的压力分布不均匀,使内外沿圆周的相对滑磨速度差别太大而造成摩擦面磨损不均匀,且不利于散热和扭转减振器的安装｡摩擦片尺寸应符合尺寸系列标准GB5764—1998(《汽车用离合器面片》),所选的D 应使摩擦片最大圆周速度不超过65~70m/s,以免摩擦片发生飞离｡所以由计算所得D 值及参照摩擦片尺寸系列标准GB5764—1998,最后选定摩擦片的尺寸为下表表3-1选定的摩擦片的尺寸(四) 摩擦片的校核:1､摩擦片外径D(mm)的选取应使最大圆周速度D V 不超过65~70m/s,即3[1]max 1065~70/60D e D m s v n π-=⨯≤ (3-3)式中,D V 为摩擦片的最大圆周速度(m/s);n max e 为发动机最高转速(r/min)｡ 将n max e =5000r/min,D=180mm,代入(3-3)式得: VD=47.1m/s<65~70m/s则摩擦片的最大圆周速度在安全范围内｡2､为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力,单位摩擦面积传递的应小于其许用值,即 [1]224[]()co co TcT T z D d π=≤- (3-4) 式中,co T 为单位摩擦面积传递的转矩(2/N m mm );[co T ]为其允许值(2/N m mm ),按表3-2选取｡表3-2 单位摩擦面积传递的转矩 (2/N m mm )由D=180mm,选取co T =0.28×210-2/N m mm .则由(3-1)､(3-4)得:Tco=0.00712/N m mm >0.28×210-2/N m mm 不满足要求 故重新选取D=250mm d=155mm重新校核 :3[1]max 1065~70/60D e D m s v n π-=⨯≤VD=65.41<65~70m/[1]224[]()co co TcT T z D d π=≤- Tco=0.00312/N m mm 符合要求3摩擦片的内外径比c 应在0.53~0.70内 c=d/D=125÷180=0.694故符合要求4为了保证扭转减振器的安装,摩擦片内径d 必须大于减振器弹簧位置直径2Ro 约50mm,即d≥2Ro+50 ｡即:2Ro ≤75符合要求第二节 膜片弹簧设计(一) 膜片弹簧的结构特点膜片弹簧的结构形状如图3-1所示,它由弹簧钢板冲制而成｡从图中可以看出,膜片弹簧在结构形状上分成两部分,在膜片弹簧大端处为一完整的截锥体,如图3-2的样子｡它的形状像一个无底的碟子,与一般机械上用的碟形弹簧完全一样,故称作碟簧部分,膜片弹簧起弹性作用的正是此部分｡碟形弹簧的弹性作用是这样的 沿其轴线方向加载,碟簧受压变平,卸载后又恢复原形(如图3-2所示)｡可以说膜片弹簧是碟形弹簧的一种特殊结构形式,所不同是在膜片弹簧上还包含有径向开槽部分,此部分像一圈瓣片,其作用是:当分离离合器时作为分离杆,故此瓣片又称作分离指｡分离指与碟簧部分交接处的径向槽呈长方圆形孔,这样做一方面可以减少分离指根部的应力集中(分离指根部过渡圆角半径应大于4.5mm),另一方面又可用来安置销钉固定膜片弹簧｡图3-1 膜片弹簧 图3-2 碟形弹簧(二) 膜片弹簧的加载方式和变形情况离合器在接台与分离时,膜片弹簧的加载情况不一样,相应地存在着两种加载方式和变形形状｡1､接合时 离合器接合时,膜片弹簧起压紧弹簧的作用｡在压盘､离台器盖总成未与飞轮装台之前,膜片弹簧近似处于自由状态(如图3-3a所示),膜片弹簧对压盘无压紧作用｡当压盘､离台器盖总成与飞轮装合时,离台器盖前端面与飞轮前端面靠拢,因此离台器盖通过支承环1对膜片弹簧施加载荷1P,膜片弹簧几乎被压平(如图3-3b所示),同时在压盘处也作用有载荷1P,1P即为压紧力｡图3—3 膜片弹簧在不同工作状态时的变形 a)自由状态 b)压紧状态 c)分离状态2､分离时当分离轴承以2P力作用在膜片弹簧小端的分离爪上时,支承环1逐渐不起作用,而支承环2开始起作用,当力2P达到一定值耐,膜片弹簧被压翻,离合器分离(如图3-3c所示),2P称为分离力｡(三)膜片弹簧的弹性变形特性如前所述,膜片弹簧起弹性作用的部分是其碟簧部分,碟簧部分的弹性变形特性和螺旋弹簧不一样,它是一种非线性弹簧,其特性与碟簧部分的内截锥高H及弹簧片原h之比值 H/h有关｡不同的H/h值可以得到不同的弹性变形特性, 一般可分成下列四种情况:1 ､H/h<2如图3-4所示,图中曲线A为 H/h=0.5时的无因次特性曲线,,从曲线形状可知:随着载荷P的增加,变形 也不断增加,这种膜片弹簧刚度很大,可以承受很大的载荷,适台于作为缓冲装置中的行程限制器｡图3-4 不同H/h值的无因次特性曲线图3-5 膜片弹簧的弹性变形特性2､H/h2图3-4中曲线B为H/h=1.5时的无因次特性曲线,曲线中间有一段很平直､变形在增加.载荷P几乎保持不变,这种弹簧叫做零刚度弹簧｡3､22图3-4中曲线C为H/h=2.75时的无因次特性曲线,图中可以看到膜片弹簧的特性曲线中有一段负刚度区域,即当变形增加时.载荷反而减小,具有这种特性的膜片弹簧很适用于作为离台器的压紧弹簧｡因为可利用其负刚度区达到分离离台器时操纵省力之目的｡当然.负刚度区域过大也不适宜,以免弹簧工作位置略微变动造成弹簧压紧力变化过大｡4､2如图3-5所示,图中曲线为H/h=3时的无因次特性曲线,这种弹簧的特性曲线中具有更大的负刚度不稳定工况区,而且有载荷为负值的区域,这种弹簧适用于汽车液力传动中的锁止机构｡(四) 膜片弹簧基本参数的选择1､比值H/h和h的选择如前所述,比值H/h对膜片的弹性特性影响极大,因此,要H/h 对弹簧特性的影响,正确地选择该比值,以得到理想的特性曲线及获得最佳的使用性能｡为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便,汽车离合器用膜片弹簧的H/h一般为1.5~2.2,板厚为2~4mm｡根据上述原因及所选车型,选取 h=3mm,则H=5.4mm｡2､R/r比值及R､r的选择研究表明,R/r越大,弹簧材料利用率越低,弹簧越硬,弹性特性曲线受直径误差的影响越大,而且应力越高｡碟形弹簧储蓄弹性能的能力,在R/r=1.8~2.0为最大,用于缓和冲击､吸收振动等需要储存大量弹性能的碟簧最佳｡但对汽车离合器的膜片弹簧而言,并不要求储存大量的弹性能,而应根据结构布置和压紧力的要求,通常取R/r为1.2~1.35｡为使摩擦片上压力分布较均匀,推式膜片弹簧的R值应取大于或等于摩擦片的平均半径R c,拉式膜片弹簧的r值宜取为大于或等于R c｡根据上述原因及所选车型,选取,R=105mm,则r=80mm｡3､α的选择 膜片弹簧自由状态下圆锥底角α与内截锥高度H 关系密切,α=arctanH/(R-r)≈H/(R-r),一般在9°~15°范围内｡则代入H ､R ､r 值得:α=11°｡4､压盘加载点半径1R 和支承环加载点半径1r 的确定 1R 和的取值将影响膜片弹簧的刚度｡1r 应略大于r且尽量接近r,1R 应略小于R 且尽量接近R,因此,选取1R =124mm,1r =104mm ｡5､分离指数目n 的选取 分类指数目n 常取为18,大尺寸膜片弹簧可取24,小尺寸可取12｡考虑到所选车型,选取n=18｡ 图3—6 膜片弹簧的尺寸简图6､切槽宽度1δ､2δ及半径e r (图3-6)的确定 1δ=3.2~3.5mm,2δ=9~10mm,e r 的取值应满足r -e r ≥2δ的要求｡因此选取1δ=3.4mm,2δ=9mm,e r =92mm ｡7､膜片弹簧小端内半径0r (图3-6)及分离轴承作用半径f r 的确定 0r 由离合器的结构决定,其最小值应大于变速器第一轴花键的外径｡因膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用,因此其杠杆比在一定范围内选取[1],即推式:2.3≤111fr r R r --≤4.5 拉式:3.5≤111fR r R r --≤9.0本设计为推式,折中选取杠杆比为3,而已知1R =124=mm ､ 1r =104mm,则: 1113*()f r r R r =--=30mm而f r 与0r 的差值应在0≤f r -0r ≤4范围内[1],则选取0r =30mm ｡第三节 扭转减振器的设计一､扭转减振器的功能扭转减振器主要由弹性元件(减振弹簧或橡胶)和阻尼元件(阻尼片)等组成｡弹性元件的主要作用是降低传动系的首端扭转刚度,从而降低传动系扭转系统的某阶(通常为三阶)固有频率,改变系统的固有振型,使之尽可能避开由发动机转矩主谐量激励引起的共振;阻尼元件的主要作用是有效地耗散振动能量｡所以,扭转减振器具有如下功能:1)降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度,调谐传动系扭振固有频率｡2)增加传动系扭振阻尼,抑制扭转共振响应振幅,并衰减因冲击而产生的瞬态扭振｡3)控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振,消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振与噪声｡4)缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性｡扭转减振器具有线性和非线性特性两种｡单级线性减振器的扭转特性如图3—9所示,其弹性元件一般采用圆柱螺旋弹簧,广泛应用于汽油机汽车中｡当发动机为柴油机时,由于怠速时发动机旋转不均匀度较大,常引起变速器常啮合齿轮齿间的敲击,从而产生令人厌烦的变速器怠速噪声｡在扭转减振器中另设置一组刚度较小的弹簧,使其在发动机怠速工况下起作用,以消除变速器怠速噪声,此时可得到两级非线性特性,第一级的刚度很小,称为怠速级,第二级的刚度较大｡目前,在柴油机汽车中广泛采用具有怠速级的两级或三级非线性扭转减振器如图3—10所示｡图3-9 单级线性减振器的扭转特性 图3-10 三级非线性减振器的扭转特性二､扭转减振器的主要参数选择 减振器的扭转刚度C α和阻尼摩擦元件间的摩擦转矩f T 是两个主要参数｡其设计参数还包括极限转矩j T 和预紧转矩Ty 等｡1． 极限转矩j T极限转矩为减振器在消除限位销与从动盘毂缺口之间的间隙△1(图2—15)时所能传递的最大转矩,即限位销起作用时的转矩｡它与发动机最大转矩有关,一般可取[]2max max (1.2~1.4)j e j e T T T T =+∆= (3-19)取j T =2.0Temax,则由所选车型可得:j T =252N·m ｡2､扭转刚度是Cα为了避免引起系统的共振,要合理选择减振器的扭转刚度,使共振现象不发生在发动机常用工作转速范围内｡C α决定于减振弹簧的线刚度及其结构布置尺寸(图2—15)｡C α=13j T =13×252=3276N·m /rad ｡3､阻尼摩擦转矩f T由于减振器扭转刚度是,受结构及发动机最大转矩的限制,不可能很低,故为了在发动机工作转速范围内最有效地消振,必须合理选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转矩T μ｡一般可按下式初选Tf=(0.06-0.17)Temax (3-23)则取f T =15.12 N·m ｡4､预紧转矩Ty减振弹簧在安装时都有一定的预紧｡研究表明,y T 增加,共振频率将向减小频率的方向移动,这是有利的｡但是y T 不应大于f T ,否则在反向工作时,扭转减振器将提前停止工作,一般取Ty =(0.06-0.17)Temax,则Ty =12.6N·m ｡三､ 减振器的结构设计在初步选定减振器的主要参数后,即可根据布置上的可能来确定它的具体结构尺寸,并设计减振弹簧以满足其减振性能的要求｡1､减振弹簧的位置半径RoRo 的尺寸应尽可能大些,如图3—11所示,一般取2)75.0~60.0(0d R = (3-24) 式中,d 为离合器摩擦片内径｡则取Ro =0.6×155÷2=46.5mm ｡2､减振弹簧个数nn 参照表3—3选取｡表3—3 减振弹簧个数的选取3､减振弹簧总压力∑F当限位销与从动盘毂之间的间隙△1或△2被消除,减振弹簧传递转矩达到最大值时,减振弹簧受到的压力∑F 为0/R T F j =∑ =252÷0.0465=5419.35N (3-25)则F=5419.35 N｡（一）从动盘总成从动盘总成主要由从动盘毂､摩擦片､从动片､扭转减振器等组成｡从动盘对离合器工作性能影响很大,设计时应满足如下要求:（1）从动盘的转动惯量应尽可能小,以减小变速器换档时轮齿的冲击｡（2）从动盘应具有轴向弹性,使离合器接合平顺,便于起步,而且使摩擦面压力均匀,以减小磨损｡（3）应安装扭转减振器,以避免传动系共振,并缓和冲击｡1.轴向弹性从动盘的结构形式为了使从动盘具有轴向弹性,常用的方法有:（1）在从动片外缘开6—12个“T”形槽,形成许多扇形,并将扇形部分冲压成依次不同方向弯的波浪形｡两侧的摩擦片则分别铆在每隔一个的扇形上｡“T”形槽还可以减小由于摩擦发热而引起的从动片翘曲变形｡这种结构主要应用在商用车上｡（2）将扇形波形片的左､右凸起段分别与左､右侧摩擦片铆接,由于波形片(1.0mm)比从动片(1.5mm)薄,这种结构的轴向弹性较好,转动惯量较小,适宜于高速旋转,主要应用于乘用车和最大总质量小于6t的商用车上｡（3）利用阶梯形铆钉杆的细段将成对波形片的左片铆在左侧摩擦片上,并交替地把右片铆在右侧摩擦片上｡这种结构的弹性行程较大,弹性特性较理想,可使汽车起步极为平顺｡这种结构主要应用于发动机排量大于2.5L的乘用车上｡（4）将靠近飞轮的左侧摩擦片直接铆合在从动片上,只在靠近压盘侧的从动片铆有波形片,右侧摩擦片用铆钉与波形铆合｡这种结构的转动惯量大,但强度较高,传递转矩的能力大,主要应用于商用车上｡2.从动盘毂从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件,它几乎承受发动机传来的全部转矩｡它一般采用齿侧对的矩形花键安装在变速器的第一轴上,花键的尺寸可根据摩擦片的外径D与发动机的最大转矩Temax按国标GB1144-74选取(见表3—4)｡从动盘的轴向长度不宜过小,以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底,一般取1.0 1.4倍的花键轴直径｡从动盘毂一般采用锻钢(如35､45､40Cr等),并经调质处理｡为提高花键内孔表面硬度和耐磨性,可采用镀铬工艺:对减振弹簧窗口及从动片配合,应进行高频处理｡花键选取后应进行挤压应力σj(MPa)及剪切应力τj(MPa)的强度校核:表3—3 离合器从动盘毂花键尺寸系列摩擦片外径发动机的最大转矩花键尺寸挤压应力σj/Mpa 齿数外径内径齿厚有效齿长。
毕业设计--离合器设计说明书[管理资料]
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目录引言 (1)1汽车离合器 (2) (2)离合器的功用 (3) (3)2摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择 (4)摩擦片外径及其它尺寸的确定 (4) (4) (4) (5) (5)3离合器零件的结构选型及设计计算 (7) (7) (7) (7)3. 2 压盖和离合器盖 (9)3. 2. 1 压盘设计 (9)3. 2. 2 离合器盖的设计 (12)3. 3 离合器分离装置的设计 (13)3. 3. 1 分离杆 (13)圆柱螺旋弹簧设计 (15)3．4．1 结构设计要点 (15)3．4．2 弹簧的材料及许用应力 (16)3．4．3 弹簧的计算 (16)3．4．4 离合器的平衡 (19)4．参考文献 (20)引言随着科技的飞速发展，特别是液压技术、电子技术在汽车领域的广泛应用，汽车传动系发生了巨大的变化。
作为传动系重要组成部件之一的离合器总成，担负着传力、减震和防止系统过载等重要作用。
伴随着自动变速器技术及与之相配套的离合器技术的完善，离合器产品不论是性能结构方面还是生产制造方面都发生了很大变化。
1981年，法国人制成了摩擦片式离合器，此后浸在油中工作的湿式多片离合器逐渐取代了锥形离合器，但多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住，致使离合器分离不彻底，造成换档困难，所以它又逐渐被干式多片离合器取代。
多片干式离合器的住要优点是由于接触面多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步；但因片数多，从动部分的转动惯量大，还是感到换档不够容易。
另外，中间压盘的通风散热不良，容易引起过热，加快了离合器的磨损，甚至烧伤和碎裂，如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。
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改进，一适应新的使用条件。
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，国内也有类似情况。
此外，随着汽车发动机转速功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高，离合器的使用条件也越来越苛刻。
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。
离合器从动盘设计说明书
一、 技术参数及论文要求 发动机型号：DA462Q发动机最大转矩[N ·m/（r/min ）]:51.5/3750 主减速比：5.142 一档速比：3.482驱动轮类型与规格：4.5-12-8PR 汽车总质量（Kg ）：1425Kg 使用工况：城市 离合器形式：单摩擦片二、 离合器摩擦片参数的确定2.1 摩擦片参数的选择2.1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b摩擦片外径是离合器基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和寿命，它和离合器所需传递转矩大小有一定关系。
D =mm mm A T e 851.111478.58100100max == 式中，maxe T 为发动机最大转矩，取m N T ⋅=58.8max ；A 为不同结构和使用条件对D 的影响系数，对于小轿车 取A=47。
离合器摩擦片尺寸系列和参数表1 表1摩擦片标准系列尺寸，取mm 125mm 180==,d D mm 5.3= b 687.0=c 。
2.1.2 后备系数β后备系数保证了离合器能可靠地传递发动机扭矩，同时它有助于减少汽车起步时的滑磨，提高了离合器的使用寿命。
但为了离合器的尺寸不致过大，减少传递系的过载，使操纵轻便等，后备系数又不宜过大。
由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小（开始时还有些增加），再加上小轿车的后备功率比较大，使用条件较好。
小轿车β取值范围为1.2～1.3，宜取较小值，故初取β=1.2。
2.1.3 单位压力P 0摩擦面上的单位压力P 的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关。
离合器使用频繁,工作条件比较恶劣单位压力P 较小为好。
当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力P 。
因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力P 应随摩擦片外径的增加而降低。
汽车离合器设计说明书
汽车离合器设计说明书离合器设计说明书第1章汽车离合器综述1.1 离合器的功能离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件，主要作用是保证汽车起步平稳，保证传动系统换挡时工作平顺，防止传动系统过载等，在离合器的具体结构上，首选，在保证传递发动机最大转矩的前提下，应满足两个基本要求:首先，分离彻底、接合柔和。
离合器从动部分的转动惯量要尽可能的小。
此外，还要求离合器散热良好。
1.2 离合器的类型膜片弹簧推式离合器1.3 离合器的工作原理如图1.1所示，摩擦离合器一般是有主动部分、从动部分组成、压紧机构和操纵机构四部分组成。
离合器在接合状态时，发动机扭矩自曲轴传出，通过飞轮2和压盘借摩擦作用传给从动盘3，在通过从动轴传给变速器。
当驾驶员踩下踏板时，通过拉杆，分离叉、分离套筒和分离轴承8，将分离杠杆的内端推向右方，由于分离杠杆的中间是以离合器盖5上的支柱为支点，而外端与压盘连接，所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左，这样，从动盘3两面的压力消失，因而摩擦力消失，发动机的扭矩就不再传入变速器，离合器处于分离状态。
当放开踏板，回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。
此时压紧弹簧就推动压盘向右，仍将从动盘3压紧在飞轮上2，这样发动机的扭矩又传入变速器。
图1.1 离合器总成1-轴承 2-飞轮 3-从动盘 4-压盘 5-离合器盖螺栓 6-离合器盖 7-膜片弹簧8-分离轴承 9-轴 1.4 对离合器的要求摩擦式离合器的结构类型非常多，而且有多种组合方式，但不管哪种结构类型，也不管什么组合方式，对它们的使用要求是一致的。
1. 能可靠地传递发动机的最大转矩，并有转矩储备。
2. 接合平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。
3(分离迅速、彻底。
4(离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡齿轮间的冲击，便于换挡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散热效果，以保证工作温度不致过高。
6(应使传动系避免扭转共振，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。
离合器设计说明书
1 绪论对汽车来说，它的发动机大都是采用内燃机，但内燃机在其整个工作转速范围内转矩变化小，最低稳定工作转速高，不能适应汽车可能遇到的各种行驶条件；因此，在汽车上需要有一套复杂的传动系统，现代汽车上最常用的机械式传动系统，它是由离合器以及变速器，万向节传动轴，主减速器差速器等组成。
在上述机械式传动系中，离合器是作为一个独立的部件而存在。
它实际上是一种靠其主从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。
离合器的基本功能有三：1．汽车起步中，通过离合器主，从动部分之间的滑磨，转速的逐渐接近，使旋转着的发动机和原来静止的传动系平稳地联接起来，以保证汽车平稳起步。
2．当变速器换档时，通过离合器主，从动部分的迅速分离来切断动力传递，以减轻换档时轮齿间的冲击，便于换档。
3．当传给离合器的扭矩超过其所能传递的最大力矩时，其主，从动部分将产生相对磨滑。
这样离合器就起着保护传动系防止其过载的作用。
随着汽车运输的发展，近年来汽车的性能，发动机的功率和转速不断提高，因此离合器还要在原有基础上不断改进和提高，以适应新的使用条件。
增加离合器的扭转能力，提高其使用寿命，简化操作已成为离合器目前的发展趋势。
汽车离合器的基本要求有以下几点：1．能可靠地传递发动机的最大扭矩；2．结合时平顺、柔和，使汽车起步时没有抖动和冲击；3．分离时要彻底、迅速；4．离合器从动部分的转动惯量要小，以减轻汽车起步和换档时变速器齿轮轮齿间的冲击并方便换档；5．离合器的通风散热应良好；6．高速回转时要具有可靠的强度，应注意平衡问题和离心力的影响；7．应使汽车传动系避免共振，并具有吸收振动、冲击和减小噪音的能力；8．操纵轻便；9．离合器的工作性能应保持稳定；10．应有足够长的使用寿命。
2 离合器的结构方案分析汽车离合器大多是盘形摩擦离合器，按其从动盘的数目可分为单片、双片和多片三类；根据压紧弹簧布置形式不同，可分为圆周布置、中央布置和斜向布置等形式；根据使用的压紧弹簧不同，可分为圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧离合器；根据分离时所受作用力的方向不同，又可分为拉式和推式两种形式。
离合器从动盘设计说明书资料
一、 技术参数及论文要求 发动机型号：DA462Q发动机最大转矩[N ·m/（r/min ）]:51.5/3750 主减速比：5.142 一档速比：3.482驱动轮类型与规格：4.5-12-8PR 汽车总质量（Kg ）：1425Kg 使用工况：城市 离合器形式：单摩擦片二、 离合器摩擦片参数的确定2.1 摩擦片参数的选择摩擦片外径是离合器基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和寿命，它和离合器所需传递转矩大小有一定关系。
按照发动机最大转矩初选D ，根据公式D=165mm == 式中，max e T 为发动机最大转矩，取max51.5TN m =⋅；k 为不同结构和使用条件对D 的影响系数，对于小轿车 取k=47。
一般情况下，小轿车β取值范围为1.2～1.3，宜取较小值，故初取β=1.2。
2.2 离合器基本参数的校核2.2.1 单位压力P为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，对于小轿车，D 小于等于230mm 时，单位压力P 约为0.25Mpa ，用式（3-4）验算单位压力P 。
初选摩擦片的材料为石棉基摩擦材料因此摩擦系数M=0.25-0.4，推荐M=0.3；用公式（1） 取Re=2i203i30R 32R R R --时，Re=0.077 pA Z T μβRe emax =,Z=2 0.143MPA p =MPa(2)取Re=21(i R R +0)时，Re=0.07625 pA Z T μβRe emax =,Z=2 0.144p =MPa单位压力P 在容许范围内，即小于0.25mpa 认为所选离合器的尺寸，参数合适。
摩擦片的相关参数如表2表2摩擦片外径D 摩擦片内径d 后备系数β厚度b 单位压力Po 160mm110mm1.2 3.20.25MPa三、 扭转减振器的设计3.1 扭转减振器主要参数带扭转减振器的的从动盘结构简图如下图4.1所示弹簧摩擦式:图带扭转减振器的从动盘总成结构示意图1—从动盘；2—减振弹簧；3—碟形弹簧垫圈；4—紧固螺钉；5—从动盘毂；6—减振摩擦片7—减振盘；8—限位销由于现今离合器的扭转减振器的设计大多采用以往经验和实验方法通过不断筛选获得,且越来越趋向采用单级的减振器。
离合器设计说明书
佳木斯大学车辆工程专业课程设计摘要随着社会节奏的加速以及人们生活水平的提高，对汽车来说，人们要求它有自重轻、行使速度高、加速性能好、使用于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点。
为了满足汽车各种行使的需求，在汽车上要需要有一套复杂的传动系统。
现代汽车上最常用的是机械式传动系统，它是由发动机以及离合器、变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置（如半轴）等部件组成。
其中离合器是作为一个独立的部件而存在的。
它在传动系统中起着传扭、分离传动、减振和过载保护多重功用，其品质攸关汽车的性能，对于使用工况复杂、超载严重的中国汽车更是如此。
随着汽车发动机转速和功率的不断提高、汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。
从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结果发展，传统的操作形式正向自动操作形式发展。
因此，提高离合器的可靠性和使用寿命，适应高转速，增加传递转矩的能力和简化操作，已成为离合器的发展趋势。
本文在对离合器的产生、分类、发展以及今后的发展方向进行了简要介绍基础上，主要针对云鹰牌轻型越野汽车的离合器及其结构、压盘与摩擦片结合方式、分离方式进行了设计，设计完成了膜片弹簧等相关零部件的尺寸，绘制了总体装配图和部分零件图，运用了AutoCAD制图软件进行图形绘制。
关键词：车辆；离合器；设计28佳木斯大学车辆工程专业课程设计AbstractWith the acceleration of social rhythm as well as people living standard rise, for cars, people request it has light weight, high speed, accelerating performance is good, used in a variety of road, even without region road and flexible characteristics. In order to meet the needs of various exercise, needs a set of complex drive system in the car. Modern car is the most commonly used in the mechanical transmission system, it is by the engine and clutch, gearbox, cardan shaft, main reducer, differential and drive wheel drive (such as half shaft), and other parts. The clutch is as an independent unit. It in the transmission system plays a twist and the separation of transmission, vibration damping and overload protection with multiple functions, its quality about the performance of the car, the complex working conditions for use, serious overload of China's car. With the continuous improvement of automobile engine speed and power, with the rapid development of automobile electronic technology, people more and more high to the requirement of the clutch. From the perspective of improve the work performance of the clutch, the traditional push type diaphragm spring clutch result is developing gradually to pull the result, the operation of the traditional form positive automation development. Therefore, improve the reliability and service life of the clutch, to adapt to high speed, increase the ability to transfer torque and simplify the operation, has become the development trend of the clutch.Based on clutch of generation, classification, development and the future development direction based on the brief introduction, mainly for unyo brand light off-road vehicle clutch and its structure, pressure plate and friction plate combination mode, separation mode has carried on the design, the design completed the size of the diaphragm spring and related parts and components, map the general assembly drawing and parts, using the AutoCAD drawing software for graphics rendering.Key words：vehicle; Clutch; design28佳木斯大学车辆工程专业课程设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 离合器的发展状况 (1)1.2 离合器的功用及分类 (2)1.2.1 离合器的主要功用 (2)1.2.2 离合器的分类 (3)第2章方案论证 (4)2.1 选定离合器的车型 (4)2.2 离合器设计的基本要求 (4)2.3 确定离合器的结构型式 (5)2.3.1 摩擦离合器结构型式的选择 (5)2.3.2 从动盘数及干湿式的选择 (5)2.3.3 压紧弹簧的结构型式及布置 (7)2.3.4 压盘的驱动方式 (10)第3章设计计算及参数的选择 (11)3.1 离合器基本结构参数的选择 (11)3.1.1 摩擦片设计 (11)3. 2 膜片弹簧设计 (14)3.2.1 膜片弹簧的结构特点 (14)3.2.2 膜片弹簧的加载方式和变形情况 (14)3.2.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (15)3.2.4 膜片弹簧的设计计算公式 (16)3.2.5 膜片弹簧的基本参数的选择 (17)3.2.6 膜片弹簧的强度校核 (19)3.3 离合器盖总成设计 (21)28佳木斯大学车辆工程专业课程设计3.3.1 离合器盖设计 (21)3.4 压盘结构设计 (22)3.4.1 对压盘结构设计的要求 (22)3.4.2 压盘几何尺寸的确定 (22)3.5 扭转减振器设计 (24)3.5.1 扭振减振器的功能 (24)3.5.2 扭振减振器的主要参数选择 (26)3.5.3 扭振减振器的结构设计 (27)3.6 其它主要零件的设计计算 (30)3.6.1 从动盘总成 (30)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)28佳木斯大学车辆工程专业课程设计第1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。
离合器设计说明书
摘要汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，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动力。
其功用为：（1）使汽车平稳起步；（2）中断给传动系的动力，配合换档；（3）防止传动系过载。
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。
本文主要是对载重2吨轻型汽车的膜片式弹簧离合器进行设计。
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（从动盘毂的设计）和圆柱螺旋弹簧设计等。
关键词:离合器, 膜片弹簧, 从动盘, 压盘, 摩擦片IABSTRACTAutomobile Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft。
In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smooth start, (2) to interrupt the transmission of power to meet the shift, (3) to prevent transmission of the overload.In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that widely Adopted in vehicle and light vehicle . It has great capacity of torque And more stabley ,manipulate easy and convenient ,well equilibrium ,And also can produce batch .so the research of the clutch is more and more important . This design manual elaborated on the construction form,parametre choose and process of calculate of the light vehicle.This paper is the single-car theca spring clutch design. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, mainly for the following work：Select the design for the main parameters: the determination of friction-diameter D, the determining factor clutch reserve , the pressure on the units identified P. And the design of the main assembly: the separation device design, set design and follower (the hub-driven design) and cylindrical coil spring design,and so on.Keyword: clutch , theca spring, driven plate , friction discII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1汽车离合器的基本功用 (2)1.2离合器的工作原理 (2)1.3膜片离合器的概述 (3)第二章汽车总成设计 (5)2.1汽车形式的选择 (5)2.1.1确定轴数 (5)2.1.2驱动形式 (5)2.1.3布置形式 (5)2.2汽车的主要参数的选择 (6)2.2.1汽车主要尺寸的确定 (6)2.2.2轴荷分配 (8)2.2.3百公里燃油消耗量 (9)2.2.4最小转弯直径 (9)2.2.5货车车箱尺寸 (9)2.2.6通过性的几何参数 (9)2.2.7制动性参数 (9)2.2.8发动机最大功率和相应转速 (10)2.2.9发动机最大转矩及相应转速 (10)2.3离合器设计 (11)2.3.1离合器的结构形式的选择 (11)2.3.2从动盘数的选择 (11)2.3.3压紧弹簧和布置形式的选择 (11)2.3.4压盘的驱动方式 (11)2.3.5从动盘数及干湿式选取 (11)2.4离合器主要参数的计算 (12)2.4.1离合器基本性能关系式 (12)2.4.2后备系数的选择 (12)2.4.3摩擦片外径的确定 (12)2.5汽车动力装置参数的选定 (14)2.5.1最小传动比的确定 (14)2.5.2最大传动比的确定 (15)2.6驱动桥的设计 (15)2.6.1驱动桥结构形式的选择 (15)2.6.2主减速器的减速形式 (16)2.7悬架设计 (16)2.7.1悬架结构形式的选定 (16)2.8转向系设计 (16)2.8.1转向器的结构形式的选择 (16)2.9制动系设计 (17)2.9.1制动器结构形式的选择 (17)2.9.2盘式制动器主要参数的确定 (17)第三章离合器设计 (19)3.1离合器膜片弹簧的设计 (19)3.1.1膜片弹簧的结构特点 (19)3.1.2膜片弹簧的变形特性和加载方式 (19)3.1.3膜片弹簧的弹性变形特性 (20)3.2膜片弹簧的参数尺寸确定 (21)3.2.1H/H比值的选取 (21)3.2.2R及R/R确定 (21)3.2.3膜片弹簧起始圆锥底角 (22)3.2.4膜片弹簧小端半径及分离轴承的作用半径 (22)3.2.5分离指数目、切槽宽、窗孔槽宽、及半径 (22)3.2.6承环的作用半径和膜片与压盘接触半径 (22)3.2.7膜片弹簧材料 (22)3.2.8膜片弹簧的计算 (22)3.2.9膜片弹簧的强度计算 (24)3.3扭转减振器简单设计 (24)3.3.1扭转减振器的结构简单介绍 (24)3.3.2减振弹簧设计 (25)3.4离合器操纵机构 (27)3.5离合器从动盘设计 (29)3.5.1从动盘结构简要介绍 (29)3.5.2从动盘设计 (29)3.5.3从动片的选择和设计 (30)3.5.4从动盘毂的设计 (31)3.5.5摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 (33)3.6离合器盖总成设计 (34)3.6.1离合器盖设计 (34)3.6.2压盘的设计 (34)3.6.3压盘和传动片的材料选择 (36)3.7离合器分离装置的设计 (37)3.7.1分离杆的设计 (37)3.7.2离合器分离套筒和分离轴承的设计 (37)3.8离合器的通风散热措施 (39)3.9离合器壳的设计 (39)第四章结论 (40)参考文献 (42)致谢 (43)某大学毕业设计（论文）第一章绪论汽车是重要的交通运输工具，是科学技术发展水平的标志，随着现代生活的节奏越来越快，人们对交通工具的要求也越来越高。
离合器从动盘设计说明书
一、 技术参数及论文要求发动机型号：DA462Q发动机最大转矩[N ·m/（r/min ）]:51.5/3750主减速比：5.142一档速比：3.482驱动轮类型与规格：4.5-12-8PR汽车总质量（Kg ）：1425Kg使用工况：城市离合器形式：单摩擦片二、 离合器摩擦片参数的确定2.1 摩擦片参数的选择2.1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b摩擦片外径是离合器基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和寿命，它和离合器所需传递转矩大小有一定关系。
D =mm mm A T e 851.111478.58100100max == 式中，max e T 为发动机最大转矩，取m N T ⋅=58.8max ；A 为不同结构和使用条件对D 的影响系数，对于小轿车 取A=47。
离合器摩擦片尺寸系列和参数表1表1摩擦片标准系列尺寸，取mm 125mm 180==,d D mm 5.3= b 687.0=c 。
2.1.2 后备系数β后备系数保证了离合器能可靠地传递发动机扭矩，同时它有助于减少汽车起步时的滑磨，提高了离合器的使用寿命。
但为了离合器的尺寸不致过大，减少传递系的过载，使操纵轻便等，后备系数又不宜过大。
由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小（开始时还有些增加），再加上小轿车的后备功率比较大，使用条件较好。
小轿车β取值范围为1.2～1.3，宜取较小值，故初取β=1.2。
2.1.3 单位压力P 0摩擦面上的单位压力P 的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关。
离合器使用频繁,工作条件比较恶劣单位压力P 较小为好。
当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力P 。
因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力P 应随摩擦片外径的增加而降低。
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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一、 技术参数及论文要求 发动机型号：DA462Q
发动机最大转矩[N ·m/（r/min ）]:51.5/3750 主减速比：5.142 一档速比：3.482
驱动轮类型与规格：4.5-12-8PR 汽车总质量（Kg ）：1425Kg 使用工况：城市 离合器形式：单摩擦片
二、 离合器摩擦片参数的确定
2.1 摩擦片参数的选择
摩擦片外径是离合器基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和寿命，它和离合器所需传递转矩大小有一定关系。
按照发动机最大转矩初选D ，根据公式
D
=165mm == 式中，
max e T 为发动机最大转矩，取max
51.5T
N m =⋅；
k 为不同结构和使用条件对D 的影响系数，对于小轿车 取k=47。
一般情况下，小轿车β取值范围为1.2～1.3，宜取较小值，故初取β=1.2。
2.2 离合器基本参数的校核
2.2.1 单位压力P
为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，对于小轿车，D 小于等于230mm 时，单位压力P 约为0.25Mpa ，用式（3-4）验算单位压力P 。
初选摩擦片的材料为石棉基摩擦材料因此摩擦系数M=0.25-0.4，推荐M=0.3；用公式
（1） 取Re=2
i
203
i
3
0R 32R R R --时，Re=0.077 pA Z T μβRe emax =,Z=2 0.143MPA p =MPa
(2)取Re=
2
1
(i R R +0)时，Re=0.07625 pA Z T μβRe emax =,Z=2 0.144p =MPa
单位压力P 在容许范围内，即小于0.25mpa 认为所选离合器的尺寸，参数合适。
摩擦片的相关参数如表2
表2
摩擦片外径D 摩擦片内径d 后备系数β
厚度b 单位压力Po 160mm
110mm
1.2 3.2
0.25MPa
三、 扭转减振器的设计
3.1 扭转减振器主要参数
带扭转减振器的的从动盘结构简图如下图4.1所示弹簧摩擦式:
图带扭转减振器的从动盘总成结构示意图
1—从动盘；2—减振弹簧；3—碟形弹簧垫圈；4—紧固螺钉；5—从动盘毂；6—减振摩擦片
7—减振盘；8—限位销
由于现今离合器的扭转减振器的设计大多采用以往经验和实验方法通过不断筛选获得,且越来越趋向采用单级的减振器。
极限转矩受限于减振弹簧的许用应力等因素，与发动机最大转矩有关，一般可取，
Tj=(1.5～2.0)
T
max
e
对于乘用车，系数取2.0。
则Tj=2.0×
T＝2.0×51.5＝103（N·m）
e
max
3.1.2 扭转刚度kϕ
由经验公式初选
kϕ13
≤ Tj
即kϕ＝13
≤Tj＝13×103＝1339（N·m/rad）
3.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ
可按公式初选Tμ
Tμ＝（0.06～0.17）
T
max
e
=～8.755N·m
3.09
取Tμ=8 N·m
3.1.4 预紧转矩T n
减振弹簧在安装时都有一定的预紧。
Tn满足以下关系：
T且Tn≤Tμ＝8 N·m
Tn＝（0.05～0.15）
e
max
T＝2.575～7.725 N·m
而Tn＝（0.05～0.15）
e
max
则初选Tn＝7N·m
3.1.5 减振弹簧的位置半径R0
R0的尺寸应尽可能大些，一般取
R0=(0.60～0.75)d/2
=33～41.25mm
则取R0=41.25mm
当摩擦片外径D ≤250mm 时，
Zj=4～6
故取Zj=4
3.1.7 减振弹簧总压力F ∑
当减振弹簧传递的转矩达到最大值Tj 时，减振弹簧受到的压力F ∑为
F ∑＝Tj/R0＝103/41.25＝2.496kN
3.2 减振弹簧的计算
在初步选定减振器的主要参数以后，即可根据布置上的可能来确定和减振器设计相关的尺寸。
3.2.1单个减振器的工作压力F
F= F ∑/Z=2496/4=624.24(N) 3.2.2减振弹簧尺寸 1）弹簧中径Dc
其一般由布置结构来决定，通常
Dc=11～15mm
故取Dc=11mm 2）弹簧钢丝直径d
d=
[]
τπC
FD
8式中，扭转许用应力τ[]可取550～600Mpa. d 取4.4 mm 3）减振弹簧刚度k
应根据已选定的减振器扭转刚度值k ϕ及其布置尺寸R1确定，即
k=
=
j
Z 2
01000R k ϕ2
1339.196.73(/)100041.254
N M
N mm ≈⨯⨯ 4）减振弹簧有效圈数i
444333
8.3104 5.88811196.73c Gd i D k ⨯⨯==≈⨯⨯
其一般在6圈左右，与有效圈数i 之间的关系为 n=i +(1.5～2)=8.3-10 取n=8 减振弹簧最小高度
dn d n l 1.1)(min ≈+=δ=35.2mm
弹簧总变形量
6244.24 3.17196.73
F l k ∆=
==mm 减振弹簧总变形量0l
0l =l l ∆+min =38.37mm
减振弹簧预变形量
0'kZR T l n =
∆=7196.73441.25
⨯⨯≈0.24mm 减振弹簧安装工作高度l
'0l l l ∆-==38.13mm
6）从动片相对从动盘毂的最大转角j ϕ
最大转角j ϕ和减振弹簧的工作变形量)('''''l l l l ∆-∆=∆∆有关，其值为
)2/arcsin(20"R l j ∆=ϕ=4°
取j ϕ=4°。
7）限位销与从动盘毂缺口侧边的间隙1λ
j 21sin ϕλR =
式中，2R 为限位销的安装尺寸。
1λ值一般为2.5～4mm 。
所以可取1λ为3mm, 2R 为43mm. 8）限位销直径'd
'd 按结构布置选定，一般
'd ＝9.5～12mm 。
可取'd 为9.5mm 。
扭转减振器相关参数表4
表3
极限转矩Tj 阻尼摩擦转矩T μ 预紧转矩Tn 减振弹簧的位置半径R0 减振弹簧个数Zj F103N ·m
8 N ·m
7N ·m
41.25mm
4
四、 离合器其它主要部件的结构设计
4.1从动盘毂的设计
1）从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它几乎承受由发动机传来的全部转矩。
它一般采用齿侧对中的矩形花键安装在变速器的第一轴上，花键的迟钝可根据摩擦片的外径D 与发动机的最大转矩T max e
花键尺寸表5
表4
摩擦片外
径 D/mm 发动机最大转
矩
T max e /(N ·m)
花键尺寸 挤压应力
c σ/MPa
齿数n
外
径
D ’/mm
内
径
d ’/mm 齿厚
t/mm
有效尺长l/mm 160
51.5
10
23
18
3 20
10 2） 花键毂轴向工作长度应满足以下两方面的要求：
a.导向要求。
为了保证从动盘毂在变速轴第1轴上滑动时不产生自锁，花键毂的轴向长度不宜过小，一般应与花键外径大小相同，对于工作条件恶劣的离合器，其盘毂的长度更大，可达花键外径的1.4倍。
b.强度要求。
花键尺寸选定后应进行强度校核。
由于花键损坏的主要形式是由于表面受挤压过大而破坏，所以花键要进行挤压应力计算，当应力偏大时可适当增加花键毂的轴向长度。
挤压应力的计算公式如下： Z=1,nhl
F
=
jy σa MP 3≈
F=
Z
d D T
e )''(2max
+β=3014.63N
h=2/)''(d D -=2.5mm
5.2从动盘钢片的设计
选取整体式弹性从动盘钢片。
从动盘钢片一般比较薄，通常1.3～2.0mm ，取钢片厚2mm 。
为了进一步减小从动盘钢片的转动惯量，有时将从动盘钢片外缘的盘形部分磨薄至0.65～1.0mm,使其质量分布更加靠近旋转中心，取边缘厚为1.2mm.
5.3从动盘摩擦片的设计。