汽车双片摩擦片离合器设计

汽车设计课程设计题目: 汽车双片摩擦片离合器设计

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专业：车辆工程

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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β的确定，单位压力P0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）和膜片弹簧设计等。

关键词：离合器，双片摩擦片，机械操纵，膜片弹簧

目录

摘要 (1)

前言 (4)

第1章离合器的设计原理及其要求 (5)

1.1离合器简介 (5)

1.2汽车离合器的主要的功用 (5)

1.2.1保证汽车平稳起步： (5)

1.2.2 便于换档： (5)

1.2.3防止传动系过载： (6)

第2章离合器设计的相关参数和要求 (7)

第3章离合器摩擦片参数设计 (8)

3.1离合器摩擦片参数设计基本原理 (8)

3.2离合器摩擦片参数设计计算 (9)

3.2.1 摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t (9)

3.2.2摩擦片外径D、内径d和厚度b的确定 (9)

3.2.3离合器后备系数β的确定 (10)

3.2.4离合器传递的最大静摩擦力矩TC (10)

3..5单位压力P0 (10)

3.3离合器摩擦片基本参数的校核 (11)

3.3.1最大圆周速度 (11)

3.3.2单位摩擦面积传递的转矩c0T (11)

3.3.3单位压力0P (11)

3.3.4单位摩擦面积滑磨功 (12)

第4章膜片弹簧设计 (13)

4.1膜片弹簧主要参数的选择 (13)

4.1.1H/h 比值的选择 (13)

4.1.2 R 及R/r 的确定 (14)

4.1.3膜片弹簧起始圆锥底角α (14)

4.1.4分离指的数目n 和切槽宽δ1、δ2及半径re (14)

4.2绘制膜片弹簧的特性曲线 (15)

4.3确定膜片弹簧的工作点位置 (16)

4.6膜片弹簧强度校核 (17)

4.7膜片弹簧材料及制造工艺 (18)

第5章扭转减震器的设计计算 (19)

5.1扭转减震器主要参数的选择 (19)

5.1.1极限转矩

j T ........................................................................................................... 19 5.1.2扭转刚度ϕ

K ......................................................................................................... 19 5.1.3阻尼摩擦转矩T μ . (19)

5.1.4预紧转矩T n (19)

5.1.5减震弹簧的位置半径R o (20)

5.1.6减震弹簧的个数Z j (20)

5.1.7减震弹簧总压力∑Ｆ (20)

第6章从动盘总成设计计算 (21)

6.1从动片 (21)

6.2从动盘毂 (21)

第7章压盘和离合器盖得设计 (23)

7.1压盘几何尺寸的确定 (23)

7.2 离合器盖的设计 (23)

7.3 支承环 (24)

第8章离合器的操纵系统设计 (25)

8.1对离合器操纵机构的基本要求 (25)

8.2踏板位置 (25)

8.3踏板行程 (25)

结论 (27)

参考文献 (28)

前言

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。

20世纪70年代至今，汽车技术的主要发展是提高安全性、降低排放污染。由此各种保障安全、减少排放污染的新技术、新车型相继出现，如各种防抱死系统、电子控制喷油、电子点火、三元催化转化系统、电动汽车等。

现代汽车技术发展的方向主要表现在以下几个方面：

1）安全可靠应用汽车防抱死制动系统（ABS）、汽车驱动防滑系统（ASR）、电控稳定程序（ESP）、电子巡航控制系统（CCS）、安全带、安全气囊（SRS）等。

2）环境保护采用电控燃油喷射（EFI）、无分电器点火（DLI）、废气再循环控制系统、燃油蒸发排放控制系统、气门升程与配气相位可变控制系统、断油控制、进气压力波增压及废气涡轮增压控制、共轨电控柴油喷射系统等技术。

3）节约能源1、整车轻量化美国专家认为今后轻量化的途径主要是将目前汽车质量70%的钢铁材料换成轻的其他材料，特别是塑料和铝。2、降低轮胎的滚动阻力采用子午线轮胎、高性能专用轮胎。3、降低空气阻力汽车造型更加光顺圆滑。

4）代用材料采用合成燃料、液化石油气、压缩天然气、醇类燃料等代用燃料。

5）操纵轻便、乘坐舒适采用自动变速器、电控动力转向、电控悬架、汽车空调、全球卫星定位系统、不停车收费系统、自动避撞系统等技术。

摩擦离合器是应用的最广泛也是历史最久的一类离合器，它基本上是由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于结合状态并能传动动力的基本机构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。

在以内燃机为动力的汽车机械传动系中，离合器用来切断和实现对传动系的动力传递，以保证：在汽车岂不是将发动机与传动系平顺结合，使汽车能平稳起步，在换挡时将发动机与传动系迅速彻底的分离，减少变速器中齿轮冲击，以便于换挡：在工作中受过大的载荷时，考离合器打滑来保护传动系，防止零件因过载而损坏。

随着汽车发动机转速和功率的不断提升、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，传统的推式膜片离