毕业设计(论文)-周置螺旋弹簧离合器设计

车辆与交通工程学院

课程设计说明书

设计类型专业课程设计

设计题目周置螺旋弹簧离合器设计

姓名

学号121403130121

完成日期

指导教师

河南科技大学

车辆与交通工程学院课程设计说明书

目录

第一章绪论 (1)

1.1离合器概述 (1)

1.2离合器的功用 (1)

1.3 离合器的分类 (2)

1.4离合器的工作原理 (3)

第二章离合器结构方案选取 (4)

2.1 离合器设计的技术条件 (4)

2.2 离合器设计的基本要求 (4)

2.3 离合器结构设计 (5)

2.3.1 摩擦片的选择 (5)

2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择 (5)

2.3.3 压盘的驱动方式 (5)

第三章离合器基本结构参数的确定 (6)

3.1 离合器的转矩容量T c (6)

3.2 离合器后备系数β (6)

3.3摩擦片尺寸 (6)

3.4单位压力P的确定 (8)

第四章离合器圆柱螺旋弹簧设计 (8)

4.1 结构设计 (8)

4.2 弹簧的材料及许用应力 (9)

4.3 弹簧的参数计算 (9)

第五章扭转减震器的设计 (11)

第六章离合器压盘设计 (13)

6.1压盘的传力方式的选择 (14)

6.2压盘的几何尺寸的确定 (15)

6.3压盘传动片的材料选择 (15)

第七章离合器盖的设计 (16)

第八章离合器从动盘设计 (16)

8.1从动盘结构介绍 (16)

8.2 从动盘设计 (17)

8.2.1 从动片的选择和设计 (18)

8.2.2 从动盘毂的设计 (18)

8.2.3摩檫片的材料选取及与从动片的固紧方式 (20)

结论 (21)

参考文献 (22)

第一章绪论

1.1离合器概述

按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。为使离合器起到以上几个作用，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。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，有以下优点：

（1）结合时平顺、柔和，使汽车起步时不震动、冲击；

（2）离合器分离彻底；

（3）从动部分惯量小，以减轻换档时齿轮副的冲击；

（4）散热性能好；

（5）高速回转时只有可靠强度；

（6）避免汽车传动系共振，具有吸收震动、冲击和减小噪声能力；

（7）操纵轻便；

（8）工作性能（最大摩擦力矩

T和后备系数 保持稳定）；

e

max

（9）使用寿命长。

1.2离合器的功用

离合器可使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。如前所述，现代车用活塞式发动机不能带负荷启动，它必须先在空负荷下启动，然后再逐渐加载。发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为300～500r/min，而汽车则只能由静止开始起步，一个运转着的发动机，要带一个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。因为如果是突然的刚性连接，就必然造成不是汽车猛烈攒动，就是发动机熄火。所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在一起，使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大，至足以克服行驶阻力时，汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。

虽然利用变速器的空档，也可以实现发动机与传动系的分离。但变速器在空档位置时，变速器内的主动齿轮和发动机还是连接的，要转动发动机，就必须和变速器内的主动齿轮一起拖转，而变速器内的齿轮浸在黏度较大的齿轮油中，拖转它的阻力是很大的。尤其在寒冷季节，如没有离合器来分离发动机和传动系，发动机起动是很困难的。所以离合器的第二个功用，就是暂时分开发动机和传动系的联系，以便于发动机起动。

汽车行驶中变速器要经常变换档位，即变速器内的齿轮副要经常脱开啮合和进入啮合。如在脱档时，由于原来啮合的齿面压力的存在，可能使脱档困难，但如用离合器暂时分离传动系，即能便利脱档。同时在挂档时，依靠驾驶员掌握，使待啮合的齿轮副圆周速度达到同步是较为困难的，待啮合齿轮副圆周速度的差异将会造成挂档冲击甚至挂不上档，此时又需要离合器暂时分开传动系，以便使与离合器主动齿轮联结的质量减小，这样即可以减少挂挡冲击以便利换档。

离合器所能传递的最大扭矩是有一定限制的，在汽车紧急制动时，传动系受到很大的惯性负荷，此时由于离合器自动打滑，可避免传动系零件超载损坏，起保护作用。

1.3 离合器的分类

图1-1 汽车离合器分类图

离合器分类较多，本设计只研究摩擦式离合器，摩擦式离合器分类也较繁杂，并且可以有多种组合。

1.4离合器的工作原理

离合器觉体来说应该由两部分组成：离合器和离合器操纵机构就摩擦式离合器本身而言，按其功能要求，结结构上应有下列几部分：主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆。结构原理如下图：

图1-2 汽车摩擦式离合器结构简图

（a）接合；（b）分离

1-飞轮；2-从动盘总成；3-压盘；4-分离杆；5-分离套筒；6-离合器制动；

7-离合器踏板；8-压紧弹簧；9-离合器盖；10-变速器第一轴（离合器输出轴）；

11-分离拨叉及操纵连接杆

图中可以看到，压盘3、分离杆4和压紧弹簧8一起组装在离合器盖9内，俗称为离合器盖总成。盖总成通过螺栓安装到发动机飞轮上。飞轮1和压盘3为主动件，发动机的转矩通过这两个主动件输入。飞轮1和压盘3之间为从动盘总成2，它作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入转矩，并通过其中间的从动盘毂花键输出转矩（由变速器第一轴10接受）。压紧弹簧8通过压盘3把从动盘总成紧紧压在飞轮上，形成工作压力。当发动机工作带动飞轮1和压盘3一道旋转时，通过压盘上压紧弹簧产生的工作压力所形成的摩擦力，带动从动盘总成旋转，完成转矩的输出。

离合器通常总是处于接合状态如图1-2（a）所示，当需要切断动力时，驾驶员通过踩踏离合器操纵系统中的离合器踏板7，并经过操纵传动杆系及分离拨叉11推动分离套筒5向前，消除间隙，使分离杆4绕其在离合器盖9上的支点转动，克服压紧弹