汽车离合器膜片弹簧的优化设计
乘用车膜片弹簧离合器设计方案
乘用车膜片弹簧离合器设计方案引言随着汽车产业的发展，离合器作为乘用车中的重要部件之一，在车辆的操控性和舒适性方面起着重要作用。
传统的离合器设计方案如钢板弹簧离合器存在着一些问题，例如质量大，减震效果差等。
为了优化离合器的设计方案，提高其性能，膜片弹簧离合器应运而生。
本文将介绍乘用车膜片弹簧离合器的设计方案。
膜片弹簧的特点膜片弹簧是一种特殊的弹簧，由多个膜片组成。
与传统的钢板弹簧相比，膜片弹簧具有以下特点：1.重量轻：膜片弹簧采用薄型结构，相比于钢板弹簧具有较小的质量，可以有效减轻整个离合器系统的重量。
2.弹性好：膜片弹簧在受力时可以均匀分布应力，具有较好的弹性恢复性能，能够提供更好的减震效果。
3.能量传递效率高：膜片弹簧可以通过调整其刚度和形状，使得其在多个工况下具有较好的能量传递效率。
膜片弹簧离合器设计方案膜片弹簧的选材在选择膜片弹簧的材料时，需要考虑到其强度、硬度、耐热性和耐疲劳性等因素。
常见的膜片弹簧材料有合金钢、不锈钢和高强度复合材料等。
根据实际需求和成本考虑，选择合适的材料。
膜片弹簧的结构设计膜片弹簧的结构设计主要包括片数、片厚、片形状和连接方式等。
片数的选择需要考虑到离合器的传动比和负载情况，片数过多会增加制造成本，过少会影响性能。
片厚的选择需要根据实际承受的压力和弯曲挠度进行合理设计。
片形状的选择应与离合器的工作原理相匹配，以保证传递能量的效率。
连接方式的选择需要考虑到装配方便性和持久性。
膜片弹簧离合器的优化设计为了进一步优化膜片弹簧离合器的性能，可以使用计算机辅助设计和仿真技术进行优化设计。
通过建立离合器系统的模型，可以进行参数化设计和性能优化分析，以满足不同工况下的性能需求。
结论乘用车膜片弹簧离合器是传统离合器的优化方案之一。
通过选用合适的膜片弹簧材料和进行结构设计优化，可以提高离合器的性能，包括减轻重量、提高弹性和能量传递效率。
计算机辅助设计和仿真技术为膜片弹簧离合器的优化设计提供了便利工具。
车辆离合器膜片弹簧的设计与优化.
车辆离合器膜片弹簧的设计与优化摘要: 膜片弹簧是汽车离合器的重要部件，是由弹簧钢板冲压而成，形状呈碟形。
膜片弹簧结构紧凑且具有非线性特性，高速性能好，工作稳定，踏板操作轻便，因此得到广泛使用。
本文通过对膜片弹簧建立数学模型，特别通过引入加权系数同时对两个目标函数进行比例调节，并用MATLAB编程来优化设计参数。
通过举例，结果证明在压紧力稳定性，分离力及结构尺寸上优化结果较为理想。
关键词: 膜片弹簧；优化设计；MATLAB1.引言1.1离合器膜片弹簧弹性特性的数学表达式膜片弹簧是汽车离合器中重要的压紧组件，结构比较复杂，内孔圆周表面上有均布的长径向槽，槽根为较大的长圆形或矩形窗孔，这部分称为分离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分像一个无底宽边碟子，其截面为呈锥形，称之为碟簧。
膜片弹簧的结构如图1-1所示。
图1-1 膜片弹簧结构示意图图1-2 膜片弹簧结构主要参数、膜片弹簧主要结构参数如图2所示。
R是自由状态下碟簧部分大端半径。
R1r分别是压盘加载点和支承环加载点半径，H是自由状态下碟簧部分的内截锥高1度。
膜片弹簧在自由、压紧和分离状态下的变形如图1-3所示。
图1-3 膜片弹簧在不同工作状态下的变形 膜片弹簧大端的压紧力F 1与大端变形量1λ之间的关系为：()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⋅-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⋅-⋅-⋅-=21111112112112/ln 16E F h r R r R H r R r R H r R r R h λλμλπ（1） 式中，r 为自由状态碟簧部分小端半径(mm)；h 为膜片弹簧钢板厚度(mm)。
显然，膜片弹簧大端的压紧力F 1与大端变形量1λ的函数关系为非线性关系。
由式（1）可以看出膜片弹簧大端的压紧力F 1分别为R 、r 、H 、h 、R 1、r 1等参数有关，故膜片弹簧弹性特性较一般螺旋弹簧要复杂得多。
以某国产小轿车离合器为例，离合器主要性能结构参数为：最大摩擦力矩为700N ·m 。
捷达轿车离合器膜片弹簧的设计与研究_胡静
目录
第一章 绪 论 ................................................................................................................. 1 §1.1 课题研究的目的和意义............................................................................................... 1 §1.2 国内外汽车离合器的发展现状................................................................................... 3 §1.2.1 国内汽车离合器与膜片弹簧技术的发展 ........................................................... 3 §1.2.2 国外离合器与膜片弹簧技术的发展 .................................................................... 4 §1.3 本文主要研究的内容................................................................................................... 8
第三章 捷达轿车离合器膜片弹簧的理论计算公式修正.................................................. 22 §3.1 捷达轿车离合器膜片弹簧(DSP210J)的原始理论计算公式 .................................. 22 §3.1.1 膜片弹簧大端加载—大端变形曲线工作点 ...................................................... 23 §3.1.2 捷达轿车膜片弹簧负荷抽检数据拟合膜片弹簧大端加载—大端变形曲线 .. 24 §3.1.3 实验数据多项式回归方程与理论计算弹簧特性曲线方程比较 ..................... 27 §3.1.4.实验曲线拟合结果分析： .................................................................................. 28 §3.2 研究理论与实际曲线之间的关系，修正理论计算公式 ........................................ 31 §3.2.1 结构尺寸对膜片弹簧的影响及 A-L 公式的初次修正 ..................................... 31 §3.2.2 膜片弹簧理论计算公式基于第一次修正的再次修正 ...................................... 35 §3.2.3.修正后公式中修正系数与捷达轿车离合器膜片弹簧的结构参数关系的讨论 ......................................................................................................................................... 43
膜片弹簧离合器的设计
河南科技大学膜片弹簧离合器的设计目录第一章概述 (3)第二章离合器的结构方案分析 (5)§2.1离合器的主要结构 (5)§2.2离合器的工作原理 (6)§2.3离合器的功用及其结构方案的选择 (7)第三章离合器主要参数的选择 (11)§3.1离合器参数的选择 (11)§3.2摩擦片的约束计算 (12)第四章离合器主要零部件的设计计算 (15)§4.1膜片弹簧的设计 (15)§4.2扭转减震器的设计计算 (22)第五章主要零件的设计计算 (25)§5.1从动盘总成设计计算 (25)§5.2轴径的计算 (27)§5.3压盘和离合器盖得设计 (27)第六章离合器的操纵系统设计 (30)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第一章概述汽车诞生之前马车是人类最好的陆上交通工具。
1770年法国人呢古拉斯古诺将蒸汽机装在板车上，制造出第一辆蒸汽板车，这是世界上第一辆利用机器为动力的车辆。
1769年，瑞士军官普兰捷尔也造出一辆以蒸汽机为动力的自由行驶的板车，于是又人将普兰捷尔也认定为汽车的始祖之一。
1860年，法国人艾迪勒努瓦发明了一种内部燃烧的汽油发动机，1885年德国工程师卡尔奔驰在曼海姆制成一部装有0.85马力汽油机的三轮车。
德国另一位工程师戈特利布戴姆勒也同时造出了一辆用1.1马力汽油机作动力的三轮车。
他们两被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者，1886年1月29日也被公认为汽车的诞生日。
汽车从无到有并迅猛发展。
从20世纪初到20世纪50年代，汽车产量大幅增加，汽车技术也有很大进步，相继出现了高速汽油机、柴油机：弧齿锥齿轮和准双面锥齿轮传动、带同步器的齿轮变速器、化油器、差速器、摩擦片式离合器、等速万向节、液压减震器、石棉制动片、充气式橡胶轮胎等。
20世纪50年代到70年代，汽车的主要技术是高速、方便、舒适、流线型车身、前轮独立悬架、液力自动变速器、动力转向、全轮驱动、低压轮胎、子午线轮胎都相继出现。
基于MATLAB目标函数的建立优化离合器膜片弹簧的设计研究
基于MATLAB目标函数的建立优化离合器膜片弹簧的设计研究摘要：探讨汽车离合器膜片弹簧在已知工作条件下，如何用优化设计方法，选择出一组膜片弹簧的优化结构参数。
使其弹性特性满足离合器的使用性能要求，而且弹簧强度也满足设计要求，以达到最佳的综和效果。
关键词：离合器膜片弹簧、压紧力、MA TLAB、优化设计、Study on Optimization Design of Clutch Spring Based on Objective Function in MATLABAbstract: On the known condition,how to choose a group optimized structure parameters through optimization method for the diaphragm spring of clutch was discussed.For the elastic properties and the spring strength to meet the use of clutch performance requirements,in order to achieve the best effect .Keywords: The clutch diaphragm spring; The pressing force; Optimized design一离合器膜片弹簧目前，汽车广泛采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器，称为膜片弹簧离合器。
实质是一个用薄弹簧钢板制成的带有一定锥度，中心部分开有许多均布径向槽的圆锥形弹簧片。
二膜片弹簧基本参数1. 比值H/h和h的选择比值H/h对膜片弹簧的弹性特性影响极大。
正确选择该比值，以得到理想的特性曲线及获得最佳使用性能。
一般多取1.5~2.0.2. R/r比值和R、r的选择研究表明，比值越大，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，切应力越高。
汽车离合器膜片弹簧的优化设计
膜 片 弹簧 在 各种 变 形 情 况 下 ， 蝶簧 部 分 内半 其 径处 应力 为最 大 ， 图 ２所 示 ， 如 Ｂ点 的应 力 总是 大 于
其 他 各点 。设 为切 向 压 缩 应 力 ，， 弯 曲应 力 ， 为
两者 的 最 大 值 在 离 合 器 分 离 过 程 中 互 相 垂 直 。 因
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汽 车 离合 器 膜 片弹 簧 的 优化 设计
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际意 义。
图 １ 膜 片 弹 簧 小 端 受 载 时 的 变 形 示 震 图
式中： 为 弹性 模量 ， 于 钢 材料 ， Ｅ 对 Ｅ＝ ２ １× １ ． ０ ＭＰ ； 弹簧 厚 度 （ ｍ） 为 大 端 变 形 量 （ ｍ） ａ ｈ为 ａ ｒ ； ａ ｒ ； Ｒ 为碟簧 部 分外 半 径 （ 端 半 径 ， ｍ） ｒ为 碟 簧 部 大 ａ ｒ ； 分 内半 径 （ ｍ） 为泊 松 比 ， 于 钢 材 料 ， ０ ３ ａ ｒ ； 对 一 ． ； Ｌ为膜 片 弹簧与 压盘 接触 半 径 （ ｍ） Ｐ为 支 承环 平 ａ ｒ ； 均半 径 （ ｍ） 为分 离 轴 承 作 用半 径 （ ｍ） Ｈ 为 ａ ｒ ； ａ ｒ ； 碟 簧部 分 内截锥 高度 （ ｍ） ａ ｒ 。
车辆工程毕业设计114膜轻型汽车片弹簧离合器设计
1概述膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了一般螺旋弹簧以及分离杆机构而做成的离合器，因为它布置在中央，所以也可算中央弹簧离合器。
其优点为：首先，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杆的作用，使得零件数目减少，重量减轻；其次，离合器结构大大简化并显著地缩短了离合器的轴间尺寸；再者，膜片弹簧具有良好的非线性特性，设计合适可使摩擦片磨损到极限，压紧力仍能维持很少改变，且减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便。
膜片弹簧离合器是近年来在乘用车上广泛采用的一种离合器。
因其作为压簧，可以同时兼起分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，质量减少，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。
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。
那么可以看出，对于乘用车膜片弹簧离合器的设计研究对于改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。
本设计就是设计传动装置中的离合器在设计中对各种离合器类型进行分析，探讨，最后设计出使用于乘用车车用离合器。
2 离合总体方案的初定2.1确定所选发动机的基本参数选择日本CAMRY V6 200E系列发动机最大功率及转速：108Kw/6000rpm发动机最大转矩及转速：190N.m/4000rpm整车总质量：2490Kg装载质量：1000Kg主减速比： 5.83变速器低档传动比： 5.56轮胎型号：215/60R16在设计离合器时，应根据车型的类别，使用要求制造条件以及系列化，通用化，标准化要求等，合理选择离合器的结构。
在离合器的结构设计时必须综合考虑以下几点：1：保证离合器结合平顺和分离彻底。
汽车膜片弹簧离合器的工作特点及其智能优化设计
2014年2月（下）[摘要]用来切断和传递汽车传动系统关键装置的汽车离合器，它作为汽车传动器中不可或缺的一部分，对汽车的整车性具有十分重要的影响。
虽然膜片弹簧离合器也是一种普通的汽车离合器，但它与其它的汽车离合器相比，具有一些不可比拟的优点。
因此，它是目前汽车离合器发展的必然趋势。
本文主要对汽车膜片离合器的模型建模、弹簧膜片离合器的工作特点、离合器的设计流程以及其结构的优化设计四反面进行分析。
[关键词]膜片弹簧；离合器；工作特点；智能优化设计汽车膜片弹簧离合器的工作特点及其智能优化设计成绍桂（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）在生产汽车的过程中，汽车的燃油经济性、舒适性和动力性是汽车生产者必须考虑的问题。
而作为汽车重要组成部件的离合器，对汽车的生产者和汽车购买者必须考虑的汽车的三性能具有重大的影响。
以下针对离合器进行分析：1汽车离合器的模型建模问题手工计算是传统离合器的主要设计方法，由于其大多数重要设计参数的选取缺乏科学的计算方法，使得设计出来的离合器的质量很难达到预计的水平，此外，传统离合器的设计耗费较大的费用且他的设计周期较长。
因此，智能的设计技术的应用对于现今我国离合器的发展现状十分必要。
由于离合器的智能设计技术在运用时有其领域专家的支持，因此它有了实现智能设计的基础，使得它在工程实践中积累了很多十分有价值的经验。
汽车离合器的模型建模问题是一个覆盖宽领域的、基于知识的问题，它是实施智能设计技术过程中的核心问题。
本文主要是将一种产品模型的建模方法提了出来。
这种建模方法来自基础知识且自适应于产品，通过这种方法所创建出来的离合器对于设计的整个过程都是支持的，这样的一种建模方法，也是对智能设计需要的一种满足。
2膜片弹簧离合器的工作特点设计产品需要很多种类的信息，不仅包括使用产品必需的几何实体信息，同时还包括使用工程的分析、生产制造、检测信息等多方面的信息。
因而，产品模型的创建是将与关于产品的多种信息一同编辑到一个统一的模型中。
乘用车膜片弹簧离合器设计方案
汇报人： 2023-11-20
contents
目录
• 引言 • 膜片弹簧离合器设计 • 膜片弹簧离合器性能分析 • 膜片弹簧离合器优化设计 • 膜片弹簧离合器试验验证 • 结论与展望
01 引言
背景介绍
介绍膜片弹簧离合器 的发展历程和应用领 域
阐述本设计方案的重 要性和应用前景
存在的问题与不足
01
在设计过程中，有限元分析方法 的运用需要精确的数学建模和大 量的计算资源，这可能会增加设 计成本和时间。
02
膜片弹簧离合器的性能受到材料 、制造工艺、装配精度等多种因 素的影响，需要进一步研究和优 化。
未来研究展望
进一步研究和开发更加高效、 精确的有限元分析方法，以降 低设计成本和时间。
噪声
膜片弹簧离合器的噪声较低，能够减 少车辆行驶过程中的噪音，提高驾驶 静谧性。
04 膜片弹簧离合器优化设计
优化设计方案选择
基于模型预测优化
利用先进的模型预测技术 ，对膜片弹簧离合器性能 进行预测，并基于预测结 果选择最优设计方案。
基于实验设计优化
通过实验设计方法，对膜 片弹簧离合器进行实验研 究，根据实验结果选择最 优设计方案。
试验验证方案制定
明确试验目的
验证膜片弹簧离合器的性能、可 靠性及寿命等指标是否满足设计
要求。
确定试验条件
包括输入动力、转速、温度、湿 度、负载等参数，确保试验条件
符合实际使用环境。
制定试验方案
包括试验步骤、操作规程、数据 采集与处理等，确保试验过程科
学、规范。
试验验证过程实施
准备试验设备
包括动力源、传动装置、测量仪器、加载装置等 ，确保设备精度及可靠性。
轿车膜片弹簧离合器的设计
轿车膜片弹簧离合器的设计一、绪论随着现代汽车工业的飞速发展，轿车作为交通工具已经深入到人们生活的方方面面。
作为轿车核心部件之一的离合器，其性能直接影响到车辆的驾驶舒适性、安全性和经济性。
在众多离合器类型中，膜片弹簧离合器因其结构简单、可靠性高、维护方便等优点，在轿车领域得到了广泛应用。
本文旨在对轿车膜片弹簧离合器的设计进行深入探讨，分析其工作原理、设计要点及优化方向，为我国轿车离合器设计领域提供理论参考和技术支持。
膜片弹簧离合器作为一种典型的轿车离合器，其主要功能是连接和断开发动机与变速器之间的动力传递。
当离合器接合时，发动机的动力通过离合器传递给变速器，进而驱动车轮当离合器分离时，发动机与变速器之间的动力传递中断，使车轮得以自由转动。
膜片弹簧离合器的设计涉及到多个方面，包括弹簧材料的选择、弹簧的形状和尺寸、离合器片的材料及热处理工艺等。
这些设计要素对离合器的性能有着至关重要的影响。
本文将从以下几个方面对轿车膜片弹簧离合器的设计进行论述：介绍膜片弹簧离合器的工作原理和结构特点分析影响离合器性能的关键设计因素探讨如何通过优化设计提高离合器的性能结合实际案例，分析现有膜片弹簧离合器设计的优点和不足，并提出改进方向。
二、轿车离合器设计基础理论离合器是汽车传动系统中的重要组成部分，其性能直接影响到汽车的动力传递和行驶平稳性。
轿车膜片弹簧离合器作为现代轿车的主流选择，其设计理论涉及力学、材料学、摩擦学等多个领域。
力学原理：离合器的主要功能是在发动机与传动系统之间传递或切断动力。
当离合器结合时，膜片弹簧的弹性变形产生的压力使摩擦片紧密结合，从而传递扭矩当离合器分离时，膜片弹簧恢复形变，摩擦片之间的压力减小，实现动力的切断。
离合器的设计必须确保在各种工作条件下，膜片弹簧能够提供稳定且足够的压力。
材料学考虑：膜片弹簧和摩擦片是离合器的关键部件，其材料的选择直接影响到离合器的性能和寿命。
膜片弹簧通常采用高强度、高弹性的合金钢材料，以确保在承受大负荷时仍能保持稳定的弹性变形摩擦片则要求具有良好的摩擦性能、耐磨性和热稳定性，以保证离合器在高速、高温、高负荷条件下仍能正常工作。
基于遗传算法的汽车离合器膜片弹簧优化设计
2003年9月重庆大学学报Sep.2003第26卷第9期JOurnaI Of ChOngging University VOI.26 NO.9文章编号：l000-582X（2003）09-0077-05基于遗传算法的汽车离合器膜片弹簧优化设计*冉振亚l，赵树恩l，2，李玉玲2（l.重庆大学机械工程学院，重庆400044；2.陕西理工学院机电系，陕西汉中723003）摘要：关于膜片弹簧的优化设计，可有多种不同的优化设计方案和模型。
通过对比分析，以在摩擦片磨损极限范围内，弹簧压紧力变化的平均值最小及驾驶员作用在分离轴承装置上的分离操纵力的平均值最小为共同优化目标，建立数学模型，并应用此模型，采用遗传算法对某轿车离合器膜片弹簧进行优化设计计算。
结果表明，应用此模型优化后的膜片弹簧各决策变量的值明显优于利用传统经验公式设计所得的结果；对于多目标优化设计，遗传算法具有比传统优化方法更强的全局寻优能力。
关键词：离合器；膜片弹簧；遗传算法；优化设计中图分类号：U463.2ll文献标识码：A离合器是汽车机械传动系的主要部件之一。
它具有传递动力、切断动力和防止传动系过载的功能。
用膜片弹簧作为压紧弹簧的膜片弹簧离合器与传统的螺旋弹簧离合器相比，具有很多优点：l）膜片弹簧具有很好的非线性特性，故可使摩擦片磨损后，弹簧的压紧力几乎可保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力。
2）传递转矩容量较大且比较稳定。
3）结构简单、紧凑、散热通风较好。
因此，随着制造膜片弹簧的工艺水平的提高，膜片弹簧离合器已广泛的应用于轿车、客车及轻、中型货车，甚至某些重型汽车。
l 问题提出图l为膜片弹簧载荷-变形特性曲线图。
关于膜片弹簧离合器的优化设计，国内许多学者提出了不同的数学模型，文献［l］曾分别对这些模型的目标函数、设计变量及约束条件进行了详细分析，认为：在摩擦片磨损范围内，弹簧的压紧力变化的平均值最小作为目标函数是最佳的。
而作者认为有效地降低驾驶员作用在分离轴承上的操纵力也应是工程设计人员所要关注的问题。
膜片弹簧离合器毕业设计
膜片弹簧离合器毕业设计摘要汽车是现代生活中不可或缺的交通工具。
汽车离合器的主要功用是分离发动机传来的动力，以使变速箱顺利挂挡或换挡；柔顺地接合动力，保证车辆平稳起步；超负荷时离合器打滑以保护零件免受损坏。
根据传递动力的方式，离合器分为摩擦式和液力式两种,目前摩擦式应用比较广泛。
摩擦式离合器，根据从动盘的数目，可分为单片式、双片式和多片式3种；根据加压方式，可分为常接合式和非常接合式两种；根据其作用原理，还有单作用式和双作用式之分。
双作用离合器是汽车及拖拉机的部件之一，它是由安装在一起的两个不同功能的离合器：即将动力传给驱动轮的主离合器和将动力传给动力输出轴的副离合器。
单片离合器和双片离合器的优缺点对比：单片摩擦离合器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；而双片和多片式离合器接合虽较平顺，但分离不彻底、从动部分转动惯量大、中间压盘散热不良，结构复杂、成本高。
故双片离合器一般只应用在径向尺寸受限或采用单片时摩擦转矩不够的场合。
关键词：单片离合器，双片离合器 ,摩擦式离合器，液力式离合器变速箱Diaphragm spring clutch graduation designABSTRACTAutomotive is an integral part of modern life transportation. The main function of tractor clutch is the driving force came from the engine, so that the transmission of gearbox shift smoothly ; flexibility and joint force to ensure a smooth start of vehicles; overloaded when the clutch slipping to protect components from damage.According to convey the driving force, friction clutch is divided into two-and-hydraulic, a comprehensive range of friction applications. Friction clutch, according to the number-driven, can be divided into single-and double-and multi-chip three kinds; under pressure, can be divided into joint-and often very junction of the two, according to its principle role , Single-and dual-role of the sub-type role.Double-action clutch of motor vehicles and tractors is one of the components, it is installed with a clutch two different functions: to be the main force driving wheel transmission clutch and the power transmission power output shaft of the clutch.Single and double-clutch clutch the advantages and disadvantages compared: Friction clutch single moment of inertia has driven some small amount of heat is good, simple structure, the adjustment convenient, compact size, the advantages of complete separation, while dual-and multi-chip clutch engagement Although more smoothly, Zhang is not completely isolated from the Portion moment of inertia, the middle-pressure cooling bad, structural complexity and high cost. Therefore, double-clutch is generally limited size of the radial or friction torque when using single-chip not enough occasions.KEY WORDS:Friction clutch single ，Double-clutch friction ，Friction clutch Hydraulic clutch ，Gearbox目录前言 (1)第1章汽车离合器整体描述 (2)1.1 离合器的概述 (2)1.1.1 离合器的基本组成 (2)1.1.2 离合器的功用及分类 (2)1.1.3 离合器的设计的基本要求 (2)第2章离合器结构方案分析 (4)2.1摩擦离合器的组成 (4)2.2 从动盘的选择 (5)2.3 压紧弹簧和布置形式的选择 (5)2.4 压盘的驱动形式 (6)2.5 离合器的通风散热 (7)2.6 设计方案的确定 (7)2.6.1 离合器结构图 (7)2.6.2 离合器工作原理和构造示意图 (8)第3章离合器主要参数的选择 (10)3.1 后备系数 (10)3.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t (10)3.3 单位压力 (11)3.4 摩擦片主要参数的确定及校核 (12)3.4.1 摩擦片外径D、内径d和厚度h (12)3.4.2 摩擦力的平均作用半径 (13)3.4.3 摩擦片压紧力的计算 (13)3.4.4 摩擦片的校核 (14)第4章离合器零件的结构选型及设计计算 (15)4.1 从动盘总成设计 (15)4.2 离合器盖总成设计 (16)4.2.1 离合器盖设计 (16)4.2.2 压盘设计 (17)4.3 扭转减震器的设计 (19)4.3.1 扭转减震器的概述 (19)4.3.2 扭转减震器的概述 (20)4.3.3减震弹簧的计算 (21)4.4 膜片弹簧设计 (23)4.4.1 膜片弹簧的结构特点 (23)4.4.2 膜片弹簧基本参数的选择 (24)4.4.3 膜片弹簧的优化设计 (25)4.4.4 弹簧材料及制造工艺 (26)第5章离合器的操纵机构 (27)5.1操纵机构的要求 (27)5.2. 操纵机构结构形式选择 (27)5.3操纵系统结构设计 (27)5.4操纵机构设计计算 (28)5.4.1操纵力传动比的计算 (28)5.4.2 操纵机构踏板行程 (29)5.4.3 操纵力的校核 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)外文资料翻译 (35)前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。
依维柯S45-10拉式膜片弹簧离合器的设计(汽车设计课程设计)
目录1 离合器主要参数的选择01.1 摩擦片外径D、内径d和厚度b的选择01.2 单位压力p0的选择01.3 摩擦因数f和摩擦面数Z的选择11.4 后备系数β的选择12 离合器基本参数的优化22.1 设计变量22.2 目标函数22.3 约束条件22.3.1 摩擦片最大圆周速度v D22.3.2 摩擦片的内、外径比c22.3.3 后备系数β22.3.4 摩擦片内径d22.3.5 单位压力p033 膜片弹簧的设计与计算43.1 膜片弹簧基本参数的选择43.1.1 比值H／h和h的选择43.1.2 R／r比值和R、r的选择43.1.3 α的选择43.1.4 膜片弹簧工作点位置的选择43.1.5 分离指数目n的选取43.1.6 膜片弹簧小端内半径r0与分离轴承作用半径r f的确定43.1.7 切槽宽度δ1、δ2与半径r e的确定53.1.8 压盘加载点半径R1和支撑环加载点半径r1的确定53.2 膜片弹簧的弹性特性53.3 膜片弹簧的强度计算64 扭转减震器的设计74.1 扭转减震器基本参数的选择74.1.1 极限转矩T j74.1.2 扭转角刚度kφ74.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ74.1.4 预紧转矩T n74.1.5 减振弹簧的位置半径R074.1.6 减振弹簧个数Z j74.1.7 减振弹簧总压力F∑74.2 减震弹簧的计算84.2.1 减振弹簧的分布半径R184.2.2 单个减振器的工作压力P84.2.3 减振弹簧尺寸84.2.4 从动片相对从动盘股的最大转角α94.2.5 限位销与从动盘股缺口侧边的间隙λ194.2.6 限位销直径d＇95 从动盘总成的设计105.1 从动盘毂105.2 摩擦片105.3 从动片115.4 波形片和减震弹簧116 离合器盖总成126.1 离合器盖126.2 压盘126.2.1 压盘传动方式的选择126.2.2 压盘几何尺寸的确定126.3 传动片136.4 分离轴承136.5 支撑环13参考文献131 离合器主要参数的选择1.1 摩擦片外径D 、内径d 和厚度b 的选择摩擦片外径是离合器的重要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。
汽车膜片弹簧离合器设计---设计说明书
课程设计汽车膜片弹簧离合器设计姓名：学号：指导教师：专业班级：汽车膜片弹簧离合器设计---课程设计任务书汽车离合器是发动机与变速箱之间的连接装置，起连接或断开动力的作用。
离合器类型有多种，本课程设计要求设计膜片弹簧离合器，这种离合器是目前汽车上应用最多的一类离合器。
要求通过学习掌握汽车膜片弹簧离合器的原理,结构和设计知识，用所给的基本设计参数进行汽车膜片弹簧离合器设计，绘制主要的零部件图纸，写出内容详细的设计说明书。
一、基本设计参数：1.发动机型号: TJ370Q2.发动机最大扭矩: 58.8/3200 Nm/(r/min)3.传动系统传动比: 1挡:3.966主减速比:5.1254.驱动轮类型与规格:5.00-12-8PR 145/70SR125.汽车总质量: 1429KG二、设计内容及步骤1、离合器主要参数的确定（1）根据基本设计参数确定离合器主要参数：①后备系数；②单位压力；③摩擦片内外径D、d和厚度b；④摩擦因素f、摩擦面数Z等。
（2）摩擦片尺寸校核与材料选择。
2、扭转减震器的设计（1）确定扭转减震器结构（2）确定扭转减震器主要参数（3）确定减震弹簧尺寸3、从动盘总成设计（1）从动片设计（2）从动盘毂设计（3）确定从动盘摩擦材料4、离合器盖总成的设计（1）选择压盘内外径、厚度及材料，并进行校核（2）离合器盖设计（3）支撑环设计5、膜片弹簧的设计（1）膜片弹簧基本参数选择（2）膜片弹簧强度计算三、设计成果要求1、设计计算说明书（1）设计计算说明书要包括：封面、课程设计任务书、目录、中英文摘要、正文、参考文献等。
（2）正文主要体现：进行各零部件的参数选择与计算时的理论依据、计算步骤及对计算结果合理性的阐述。
（3）课程设计说明书统一用A4纸打印或撰写，要求排版整洁合理，字迹工整，图文并貌。
2、设计图纸（1）零件图纸包括: 磨擦片、从动片、从动盘毂、压盘、膜片弹簧图（2）离合器总成结构装配图尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。
答辩轻型载货汽车膜片弹簧离合器设计
优化设计
根据分析结果，对膜片弹簧的形状和尺寸 进行优化设计，以提高其性能和可靠性。
优化结果和改进
01
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提高传递扭矩
通过优化膜片弹簧的形状和材 料，提高了离合器的传递扭矩
，减少了打滑现象。
降低重量
采用轻量化材料和优化结构， 成功降低了离合器的重量，提
高了整车的燃油经济性。
减小尺寸
优化后的膜片弹簧尺寸减小， 使离合器更加紧凑，方便了安
性能测试方法
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摩擦性能测试
通过在实验室条件下对离 合器摩擦片进行摩擦系数 和磨损率的测试，以评估 离合器的摩擦性能。
强度和疲劳测试
通过施加循环载荷来测试 离合器的强度和疲劳寿命， 以评估离合器在不同工况 下的耐用性。
振动和噪声测试
通过测量离合器在不同工 作状态下的振动和噪声水 平，以评估离合器的动态 特性。
建立膜片弹簧离合器的数学模型，进 行静力学和动力学分析，优化设计参 数。
试验验证
制作样机并进行试验验证，对试验结 果进行分析和评估，对设计方案进行 优化和改进。
设计结果和特点
轻量化设计
高传递效率和稳定性
采用轻量化材料和结构优化设计，降低离 合器的重量，提高车辆的燃油经济性。
膜片弹簧离合器具有较高的传递效率和稳 定性，能够满足轻型载货汽车在各种工况 下的动力传递需求。
低生产成本。
设计需求和目标
满足轻型载货汽车的动力传递需求
01
膜片弹簧离合器需要能够承受轻型载货汽车在各种工况下的动
力传递，确保稳定性和可靠性。
优化离合器性能
02
通过设计优化，提高膜片弹簧离合器的使用寿命、传递效率和
(完整word版)汽车膜片弹簧离合器开题报告
2016届本科毕业设计（论文）开题报告题目汽车膜片弹簧离合器的优化设计学院机械工程学院年级2012 级专业汽车服务工程班级0725122 学号072512235姓名史敏智校内导师胡贝职称助教论文提交日期毕业设计汽车膜片弹簧离合器的优化设计(论文）题目我国汽车业的高速发展，带动我国汽车离合器市场需求持续大幅增长。
随着我国自动挡轿车的增加，我国传统离合器行业的发展前景堪忧，不少企业都在寻求新的持续发展的途径。
随着多种变速箱技术的发展和齐头并进，我国离合器技术也逐渐由单一的、传统的摩擦式离合器向多种传动技术并存的方向发展。
李涛,王晓广,刘玉红介绍了膜片弹簧离合器的结构，概述了优化设计的理论，并以某轿车的膜片弹簧离合器为例,介绍了其膜片弹簧的优化设计过程.[2]高铁石，石毅就膜片弹簧离合器膜片压紧力特性曲线的计算方法提出创新，在传统的计算公式上增加了修正项，提高了计算精度。
高翔电测法研究了汽车离合器膜片弹簧应力-变形特性,提出了膜片弹簧疲劳破坏危险点的应力-变形计算公式的修正方法，并得到修正系数与膜片弹簧窗孔宽度线性相关的结论。
[11]从结构来讲，膜片离合器总成有膜片弹簧、离合器盖、传动片和分离轴承总成等部分组成，主要部分包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成,这部分与发动机曲轴连在一起.离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3～4个传动片传递转矩。
从动部分是有单片，双片或多片从动盘组成，它将主动部分通过摩擦传来动力传给变速器的输入轴。
从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘三个基本部分组成。
为了使汽车能平稳起步,离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性.膜片离合器的主要功能主要有:使汽车平稳起步；中断给传动系统的动力，配合换挡；防止传动系过载。
膜片弹簧离合器有许多显著的优点：①膜片弹簧具有较理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦片允许磨损范围内基本不变,因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；对于圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降.②膜片弹簧也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。
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汽车离合器膜片弹簧的优化设计
发表时间：2018-03-14T14:47:21.667Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：张文广
[导读] 在生产汽车的过程中，汽车的燃油经济性、舒适性和动力性是汽车生产者必须考虑的问题。
摘要：用来切断和传递汽车传动系统关键装置的汽车离合器，它作为汽车传动器中不可或缺的一部分，对汽车的整车性具有十分重要的影响。
虽然膜片弹簧离合器也是一种普通的汽车离合器，但它与其它的汽车离合器相比，具有一些不可比拟的优点。
关键词：汽车离合器；膜片弹簧；优化设计
1 前言
在生产汽车的过程中，汽车的燃油经济性、舒适性和动力性是汽车生产者必须考虑的问题。
而作为汽车重要组成部件的离合器，对汽车的生产者和汽车购买者必须考虑的汽车的三性能具有重大的影响。
2 膜片弹簧离合器的工作特点
设计产品需要很多种类的信息，不仅包括使用产品必需的几何实体信息，同时还包括使用工程的分析、生产制造、检测信息等多方面的信息。
因而，产品模型的创建是将与关于产品的多种信息一同编辑到一个统一的模型中。
这些被同时涵盖的信息包括产品的几何模型的信息、文件导入的信息、有限的网格划分、制造、检测以及加工信息；还包括产品的制造信息、检测流程的信息和计划信息等。
这个统一的模型是一个覆盖了相当宽广的领域的产品，它具有其自身的自适应性，这种自适应性主要表现为将几个不同却有关联的组成部分进行有机的结合，用来满足不同时期、不同工程的应用。
传统的汽车离合器使用的离合器是由周置旋转弹簧所构成的，由于它设计上被其推式结构的限制，使它对于现今汽车离合器扭转传递的要求已经不能满足。
而为了让汽车的驾驶员在使用汽车的过程中更省力，以拉式结构创造的膜片弹簧离合器与之相比显然是一个十分正确的选择。
因而这种拉式的膜片弹簧离合器被广泛应用于国内外的重型卡车中。
它具有以下优点：
2.1膜片弹簧具有其它用来制造离合器的材料不可比拟的特点，即它的非线性特性，这种特性可以保证摩擦片有一个大致不变的磨损范围内的弹簧压力，同时，与圆柱螺旋弹簧在分离时压力升高相反，膜片弹簧在分离时弹簧压力会降低，这就相当于降低了离合器的踏板力。
2.2近年来，传动片式结构成为最广泛采用的压盘驱动方式，它具有许多对于汽车离合器的制造来说十分优良的特性，如：它在传动时没噪声、相当高的效率和定心精确度以及其良好的平衡性等。
由于传动片使用时没有摩擦并且弹性好，使得它可以呈轴向运动。
这相对于其他材料制造出来的离合器来说，也是一个很大的优势。
2.3膜片弹簧在其安装位置上也十分有优势。
由于它与离合器轴的中心线呈对称的安装位置，使得它即使在离合器高度旋转式，它所受的压力也不会由于受到离心力的影响而降低离合器的压紧力。
2.4膜片弹簧是一个起着双重作用的工具，它对离合器起着同时分离和压紧杠杆的作用。
这样的一种构造，简化了离合器的结构，减少了零件的数量以及零件质量，使得离合器在轴向尺寸上大大地缩短了。
它还具有提高热容量的作用，这是由于它的相当小的膜片弹簧离合器的尺寸所造成的。
此外，还可以利用其腾出的空间来改变汽车的散热条件。
2.5由于弹簧膜片接触的事压盘的整个圆面，因此它对于压盘的压力分布得十分均匀，与摩擦片的接触也相当良好。
这样一来，它对摩擦片形成的磨损是较为均匀的，因此可以将摩擦片的使用期限延长。
2.6从其生产出发，膜片弹簧拥有结构十分简单的主要零件，这种零件方便大规模地生产，这不失为一个降低汽车生产成本的好办法。
3 膜片弹簧基本参数的选择
3.1 H/h比值和h的选择
比值H/h对膜片弹簧的弹性特性影响极大。
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1.5~2.0,板厚2~4mm。
本次设计H/h=1.75，h=2mm。
3.2 R/r比值和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，且应力越高。
根据结构布置和压紧力的要求，R/r一般为1.20~1.35。
为使摩擦片上的压力分布较均匀，推式膜片弹簧的R值应取为大于或等于摩擦片的平均半径Rc，拉式膜片弹簧的r值应取为大于或等于Rc。
而且，对于同样的摩擦片尺寸，拉式的R值比推式的大。
这里R=90mm,r=70mm,R/r=1.286
3.3 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),一般在9°~15°范围内。
本次α=10°。
3.4分离指数目n的选取分离指数目n常取18，大尺寸膜片弹簧可取24，小尺寸膜片弹簧可取12。
本次分离指数目n=18
3.5膜片弹簧小端内径r0及分离轴承作用半径rf的确定
r0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。
rf应大于r0。
本次设计r0=18mm，rf=20mm。
4 拉式膜片离合器关键零件的材料和制造工艺
国内膜片弹簧一般采用50CrVA，或是进口相应牌号的优质高精度钢板。
为了保证其硬度、几何形状、金相组织、载荷特性和表面质量等要求，需进行一系列热处理。
为了提高膜片弹簧的承载能力，要对膜片弹簧进行强压处理：即沿其分离状态的工作方向，超过彻底分离点后继续施加过量的位移，通过3～8次的过分离，便可使其高应力区发生塑性变形以产生残余反向应力。
一般来说，经强压处理后，在同样的工作条件下，可提高膜片弹簧的疲劳寿命5％～30％。
另外，还可以通过对膜片弹簧的凹面或双面进行喷丸处理，即以高速弹丸流喷射到膜片弹簧表面，使表层产生塑性变形，形成一定厚度的表面强化层，以增强弹簧疲劳强度。
此外，为提高分离指的耐磨性，可对其端部进行高频感应加热淬火。
为了防止膜片弹簧与压盘接触圆形处由于拉应力的作用产生裂纹，一般对该处进行挤压处理，以消除应力源。
膜片弹簧表面不得有毛刺、裂纹、划痕等缺陷，碟簧部分硬度为45～50HRC，分离指端硬度为55～62HRC，膜片弹簧的内、外半径公差一般为H11和h11，厚度公差偏差±0.025mm，上、下表面的表面粗糙度为1.6μm，底面的平面度一般要求小于0.1mm。
膜片弹簧处于
接合状态时，其分离指端的相互高度差一般要求小于0.8～1.0mm。
离合器盖通常用高强度钢板冲压完后机加工而成，要求与弹簧支撑处要具有高的刚度和尺寸精度，与安装基准面的平行度尽可能小；压盘高度(从承压点到摩擦面的距离)公差要小，并且两个面的平行度要小；支撑环耐磨性要好，安装后要与离合器支撑处紧密贴合；传动片在冲压成型后，通过重新回火来消除应力，进而提高疲劳强度。
5 汽车离合器的结构参数智能优化设计
离合器的零件的结构设计阶段是设计过程中的一个重点。
特别是在其关键零件的结构设计阶段，由于它引进了一种群体智能优化算法，它对于零件的结构参数进行了优化设计，使其的盗了最好、最完整的结构设计方案，这种算法叫做微粒群优化算法。
微粒群算法是最佳的智能优化方法，它对于汽车离合器零件的参数设计具有十分重大的意义。
在汽车离合器的设计过程中，汽车的各个零件的设计所要求的精确度是相当高的。
基于对车辆的满载质量、车轮动态滚动半径、变速箱一档数比、主减速比以及发动机的最大扭矩等数据的参照，采用群体智能优化算法对于汽车零件的参数的求解是一个巨大的提高。
6 结束语
作为一个汽车生产者，不断生产出越来越好的汽车并获得最大的经济效益是其永远的目标。
此外，作为一种群体智能优化算法的微粒群优化算法在离合器零件结构设计中的成功应用，使得离合器优化设计生产中有了最优的零件结构设计方案。
这种设计方案对于公司的长足发展是非常有利的。
参考文献：
[1]常斌.高速超越弹簧离合器设计技术研究[D].南京航空航天大学,2016
[2]刘斌.气动AMT离合器控制技术研究[D].吉林大学,2016。