离合器设计指导书
毕业设计：离合器设计说明书
目录引言 (1)1汽车离合器 (2)1.1离合器的基本组成和分类 (2)1.2 离合器的功用 (3)1.3设计要求 (3)2摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择 (4)2.1 摩擦片外径及其它尺寸的确定 (4)2.1.1摩擦片外径D (4)2.1.2摩擦片内径d (4)2.1.3摩擦片厚度h (5)2.1.4校核离合器所选尺寸 (5)3离合器零件的结构选型及设计计算 (7)3.1从动盘总成 (7)3.1.1从动片 (7)3.1.2从动盘毂 (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)3.4 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。
离合器设计手册
第三节离合器操纵机构设计离合器的操纵比较频繁，除自动离合器外，离合器都是由司机左脚踩踏板操纵。
为减轻司机的疲劳，要求踏板力尽可能地小，轿车在80~130N左右，载货汽车不应超过150~200N；踏板总行程也不宜过大，一般应在80~150mm范围内，最大应不超过180mm。
应具有踏板自由行程的调整装置以便在离合器摩擦片磨损后用来调整和恢复分离轴承与分离杠杆间的正常间隙量；还应有踏板行程限位装置以防止操纵机构的零件受过大载荷而损坏。
此外，操纵机构的传动效率要高，具有足够的刚度，不会因发动机的振动以及车架和驾驶室的变形而干涉其正常工作，工作可靠、寿命高，维修保养简易、方便等。
3.1 离合器操纵机构的结构型式选择离合器操纵机构分为机械式、液压式、气压式和自动操纵机构四种。
为了降低中型以上货车的踏板力，在机械式和液压式操纵机构中有时采用助力器。
1．机械式操纵机构有杆系传动和钢索传动两种型式。
杆系传动结构简单、制造容易、工作可靠，广泛用于各种类型的汽车上。
但质量及摩擦损耗都较大；传动效率低。
当离合器需远距离操纵时，则杆系的结构复杂、布置困难，踏板的自由行程将加大，刚度及可靠性也会变差。
钢索传动寿命较短，传动效率也不高，仅用于某些轻型轿车中。
2．液压式操纵机构如图1所示，液压式操纵机构由吊挂式离合器踏板、总泵(主缸)、分泵(工作缸)、管路系统、回位弹簧等组成。
具有摩擦阻力小，传动效率高，质量小，布置方便，接合柔和(有助于降低猛接离合器时传动系的动载荷)，便于采用吊挂式踏板使该处地板易于密封，车架或车身的变形以及发动机的振动不会影响其工作，系统刚度好有助于减小踏板自由行程，也便于远距离操纵及采用可翻倾式驾驶室等优点。
它不仅最广泛地用于轿车及中、轻型客车及货车上，而且在大客车和重型货车上的应用也日益增多，但在中型以上的汽车上使用时应该加装助力器。
3．机械式和液压式操纵机构的助力器在中型以上的汽车上，为减轻离合器踏板力，在机械式和液压式操纵机构中常采用各种助力器。
汽车设计离合器课程设计
汽车设计课程设计离合器设计说明书目录一、离合器设计的目的及相关概述 (1)1.1 离合器基本功用 (1)1.2 离合器相关结构的介绍 (1)1.3 离合器的设计要求 (2)1.4拉式膜片弹簧的优点 (3)二、离合器摩擦片参数的确定 (3)2.1摩擦片相关参数确定之前的数据准备 (3)2.1.1后背系数确定 (3)2.1.2单位压力的确定 (4)2.1.3摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (4)2.2 摩擦片参数的选择 (5)2.2.1初选摩擦片参数外径D、内径d和厚度b (5)2.2.2 离合器传递最大转矩 (6)2.3摩擦片参数的校核 (6)2.3.1 摩擦片最大圆周速度的校核 (6)2.3.1 单位滑磨功的校核 (6)三、膜片弹簧的设计 (6)3.1 膜片弹簧参数的设计 (7)3.2 膜片弹簧参数的校核 (9)四、主要零部件的设计 (10)4.1 扭转减震器的设计 (10)4.2 扭转用弹簧的设计 (12)4.3 从动盘毂的设计 (14)4.4 离合器盖结构的设计 (15)4.5 压盘的设计 (14)4.5.1 设计要求 (15)4.5.2 压盘几何尺寸及材料的确定 (15)4.5.3 压盘的校核 (16)4.6 支撑环 (16)五、操纵机构 (16)5.1 操纵机构的简介 (16)5.2离合器踏板行程计算 (18)5.3 踏板力计算 (13)六、设计小结 (19)七、参考文献 (21)附录 (22)一、离合器设计的目的及相关概述了解乘用车离合器的构造，掌握离合器的工作原理，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，同时，学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目，掌握单独设计课题和项目的方法，从而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，结构简单，便于维护的乘用车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作设计打下良好的基础，通过这次课程设计，使学生充分认识到设计工程所需要的步骤，以及自身所应具备的专业素质，未进入社会提供良好的学习机会，对与由学生向工程技术人员转变具有重要的现实意义。
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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。
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。
离合系统设计作业指导书
离合系统设计作业指导书离合系统是车辆的重要组成部分之一，它可以实现引擎和变速器之间的连接或断开，因此对车辆的运动控制具有至关重要的作用。
本篇文章将针对离合系统设计作业提供指导，帮助学生了解离合系统的组成、工作原理，并指导学生设计出更加优秀的离合系统。
一、离合系统简介离合系统主要由离合器、离合器踏板、离合器压盘、离合器操作器、离合器分离器、离合器传动轴等几个部分构成。
离合器主要由离合器盘、过度盘、分离于和压盘，其中离合器盘和过度盘可以相对地滑动实现离合和相接。
离合器工作原理：离合器主要功能是将发动机的动力通过离合器传递给变速器，从而驱动车轮，使车辆开始运动。
离合器操作者踩下离合器踏板，离合器压盘与离合器盘、过度盘之间断开，发动机的动力不能再经过离合器传送，悬挂的轮子不再受到强拉力影响，车辆不动。
踩离合器踏板后悬挂轮的停转比较快，发动机在空转。
松开离合踏板，在一段短暂时间内加速离合器盘与过度盘的接触。
离合器盘脱离离合器压盘，离合器盘与轴盘之间产生摩擦力，使轴盘转动。
如果油门不变，车速也不变，因为轮子的停止而损失的能量不足以弥补发动机因为对离合器盘的摩擦产生的超量动力的损失。
所以，松开离合，就即可将汽车启动。
二、离合系统设计要点1. 离合系统设计要满足动力传递的需求，并且要实现连续性、可靠性和安全性。
2. 离合器要能承担发动机发生的转矩，并适应变速器和差速器的匹配。
3. 要有足够的压盘力和摩擦片的阻力，以便保持离合器在传动功率和转矩传递方面的稳定性。
4. 摩擦片表面要做到光滑，确保摩擦系数的匹配。
5. 在设计离合器的大小和重量时，应考虑车辆的动力系统和燃料经济性。
6. 在选择离合系统材料时，需满足高强度、低质量和稳定性等要求。
7. 需要确保离合器的稳定性和可靠性，以防止因传动问题或人员操作问题导致车辆出现危险状态。
三、离合系统设计示例1. 需求设计一辆轿车的离合系统，以实现高效稳定的动力传递和舒适的驾驶体验。
离合器设计方案说明书
离合器设计方案说明书一、背景及需求分析离合器是汽车等机械设备中重要的传动部件之一，用于控制发动机与传动系统之间的连接和分离。
通过合理设计和选用合适的材料，可以提高离合器的传动效率和寿命，降低能源消耗和成本。
本文档旨在介绍一种优化的离合器设计方案，满足以下需求： 1. 提高离合器的传动效率； 2. 增加离合器的使用寿命； 3. 降低离合器的成本。
二、设计思路基于需求分析，我们提出以下设计思路： 1. 优化材料选择：选择高强度、耐磨损和热稳定性好的材料，以提高离合器的性能和使用寿命； 2. 优化结构设计：通过改进离合器的结构和尺寸，提高转矩传递效率和减小传动损失； 3. 优化摩擦片设计：结合摩擦片表面涂层技术，提高摩擦片与离合器盘的摩擦系数，以提升传动效率； 4. 应用驱动控制技术：结合驱动控制系统，实现离合器的精确控制和自适应调节，提高驾驶性能和舒适性。
三、具体实施方案1. 材料选择根据需求分析和研究数据，我们建议采用以下材料： - 离合器盘和飞轮：优质钢材，具有高强度和热稳定性； - 摩擦片：高温耐磨陶瓷材料，表面涂覆金属及摩擦材料复合涂层，提高摩擦系数和耐磨损性； - 弹簧：优质高强度弹簧钢，提高弹簧的耐久性。
2. 结构设计优化优化离合器的结构和尺寸，重点包括： - 提高接触面积：增大离合器盘和飞轮的接触面积，以提高传递转矩的能力； - 减小离合器盘和飞轮的质量：减小离合器盘和飞轮的质量，降低离合器的惯性，减小传动损失； - 设计合理的冷却系统：引入冷却系统，保持离合器在高温工况下的稳定性和寿命。
3. 摩擦片设计优化优化摩擦片的设计，注重以下方面： - 表面涂层技术：采用金属及摩擦材料复合涂层，提高摩擦片的摩擦系数和耐磨性； - 结构调整：优化摩擦片的密封结构，减小气密性损失，提高传动效率； - 磨损监测：引入磨损监测系统，实时监测摩擦片的磨损情况，提前预警更换。
4. 驱动控制技术应用通过引入驱动控制系统，实现离合器的精确控制和自适应调节，以提高驾驶性能和舒适性： - 采用电子控制单元（ECU）：实现离合器的精确和快速控制； - 引入传感器：监测驱动系统和行驶状况，实现自适应调节； - 优化离合器调节策略：结合驱动控制系统，设计合理的离合器调节策略，提高换挡的顺畅性和驾驶舒适性。
离合器设计指南
离合器匹配设计V1.0编制：审核：批准：2016年9月25日发布前言本设计指南结合了离合器设计开发全过程，包含概念设计、详细设计、试验验证、试验评价、最终批产全，使产品设计流程清晰化、标准化，避免出现重大设计失误，可以最大程度降低设计的风险。
本规范可供产品设计人员作开发设计使用。
目录1. 离合器简介.............................................1.1离合器主要结构形式.................................1.2离合器主要设计要求.................................2.开发流程介绍.............................................2.1离合器开发流程.....................................2.2各阶段离合器开发重点工作...........................3.离合器匹配设计...........................................3.1后备系数β.........................................3.2车辆起步滑磨功校核.................................3.3离合器压盘温升校核.................................3.4摩擦片材料选择.....................................3.5预减震弹簧设计校核.................................3.6预减震阻尼校核.....................................3.7主减振弹簧设计校核.................................3.8离合器寿命计算.....................................4.离合器机械开发试验.......................................4.1离合器总成试验.....................................4.2离合器零部件单体试验...............................4.3离合器整车试验.....................................5.离合器NVH开发试验.......................................5.1怠速工况...........................................5.2爬行工况...........................................5.3怠速敲齿音.........................................5.4减速工况和切换空挡工况.............................5.5行驶工况...........................................5.6换挡工况...........................................5.7急加速和急减速工况.................................5.8 Clack工况.........................................5.9起步工况...........................................6.离合系统校核.............................................6.1踏板力校核.........................................6.2踏板行程校核.......................................7离合系统故障排除.........................................7.1离合踏板沉.........................................7.2离合器打滑.........................................7.3离合器分离不良.....................................7.4离合器抖动.........................................7.5接合不平顺.........................................7.6离合器异响......................................... 附则： ........................................................附加说明：.................................................1.离合器简介1.1离合器主要结构形式离合器主要离合器结构形式介绍，主要针对目前乘用车市场常用的离合器，不常用离合器未在本指南中体现。
离合器课程设计指导书1
离合器课程设计指导书前言一、课程设计的目的和意义：为了使学生更好掌握《汽车设计》及《汽车构造》的有关理论知识，在第七学期末安排一次汽车离合器的课程设计，其目的在于，通过本次课程设计达到：1、使学生了解车用离合器设计的一般方法和步骤；2、掌握离合器选择及其操纵机构搭配的基本方法；3、初步训练学生对汽车整体设计的认识。
二、课程设计前的准备工作：学生接到设计任务书后，要认真审题，查阅有关图纸和资料，准备工作有：1、准备好参考书：《汽车构造》、《汽车设计》、《汽车离合器》、《机械零件设计手册》、《机械制图》等。
2、准备好设计所用图纸： 1 号图纸 1 张，画装配草图。
3、准备好作图用工具：圆规，分规，丁字尺，三角板，计算器等。
三、课程设计时间分配：共有两周时间，学生应在指定时间完成规定的工作量。
先进行方案选择，设计计算，及操纵机构设计，再绘制装配草图、 CAD 装配图和零件图，然后整理编写设计说明书，最后进行答辩。
具体时间分配如下：工作内容离合器选取设计计算操纵机构绘装配草图CAD图写说明书答辩所需时间 1 天 3 天 1 天 2 天 3 天 1 天 1 天四、课程设计任务及工作量：1、通过离合器选择完成离合器结构选择。
可供选择离合器有周置弹簧、中央弹簧、斜置弹簧及膜片弹簧离合器并阐明选择原因及优越性。
2、进行离合器设计计算，如果选择膜片离合器，则应描出膜片弹簧工作点位置图。
3、进行飞轮设计并且进行离合器轴强度校验。
4、离合器操纵机构的选择及设计。
配图5、绘制离合器装配图及零件图，要求完成1 张、2号（或 3号）CAD 零件图2 张。
1 号装配草图 1 张、1 号 CAD装6、整理、编写课程设计说明书，并出CAD 图。
五、课程设计注意事项：1、设计期间不许请事假，如有特殊情况，经指导老师同意。
2、设计要在教室进行（上机除外），每天上午 8：00-11：00，下午 13：30-16：0为课程设计时间，要保证出勤率。
离合器及其操纵系统设计指导书
某客车有限公司企业标准离合器及其操纵系统设计指导书2018-02-01发布2019-03-01实施某客车有限公司发布目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3符号、代号、术语及其定义 (1)4 设计准则 (1)5 底盘总布置设计要求 (1)6 模块化设计要求 (1)7标准化结构、零部件 (1)8 数据表达要求 (1)9 部件（材料）选用要求 (1)10设计计算 (1)11 设计评审要求 (1)12装车质量特性 (1)13输出图样和文件的明细 (1)14制图要求 (1)前言本标准由某客车有限公司提出。
本标准由某客车有限公司技术中心归口。
本标准起草单位：某客车有限公司技术中心。
本标准主要起草人：离合器及其操纵机构设计指导书1 范围本手册提出了离合器选型及离合器操纵机构的设计技术要求。
本标准仅适用于公司自制系列底盘干摩擦离合器及气助力式液压操纵机构的选型和设计，不适用于其他类型的离合器如湿式离合器、液力耦合器和电磁离合器；2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 5728-1985 汽车离合器术语及其定义QC/T 25-1992 汽车干摩擦式离合器总成技术条件QC/T 27-1992 汽车干摩擦式离合器台架试验方法GB/T 5764-1998 汽车离合器面片QC/T 29052-1992 汽车离合器总成质量分等，GB 7258-1997 机动车运行安全技术条件GB/T 13053-1991 客车驾驶区尺寸GB/T 13054-1991 客车驾驶区尺寸术语GB 10830-1998 机动车制动液使用技术条件GB 16897-1997 制动软管3 符号、代号、术语及其定义手册中术语、代号、符号采用GB/T 13054-1991（客车驾驶区尺寸术语）和GB/T 5728-1985（汽车离合器术语及其定义）中的相关规定。
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46757
目录1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯02 1.1离合器的基本功用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯02 1.2离合器的基本要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯02 1.3离合器的展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯02 2离合器构方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯03 2.1从数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯03 2.2簧⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯03 2.3膜片簧支撑形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯03 2.4方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯03 3离合器主要参数的及基本参数的化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯04 3.1主要参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯04 3.2基本参数化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯05 4膜片簧的与算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯07 4.1膜片簧的材及基本参数的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯07 4.2膜片簧的性特征曲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯08 4.3膜片簧的化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯09 5扭减震器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 5.1扭减震器概括⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 5.2扭减震器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 6从成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 6.1从⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 6.2从片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 6.3波形片和减震簧⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 7和离合器盖的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 7.1离合器盖⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 7.2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 7.3片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 7.4分别承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14绪论1.1离合器的基本功用关于之内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连结的总成。
（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。
离合器设计说明书
目录一离合器主要参数的选择 (2)1.1 计算汽车起步时离合器的滑磨功 (2)1.2 计算离合器转矩容量 (2)1.3 确定离合器摩擦片外径D、内径d及面积A (3)1.4 确定压盘质量 (3)1.5确定压紧力（选用石棉基编制摩擦片，μ=0.3） (3)1.6摩擦片单位面积压力 (3)1.7 单位面积滑磨转矩 (3)二离合器基本参数的优化 (4)2.1 设计变量 (4)2.2 目标函数 (4)2.3 约束条件 (4)三从动盘总成的设计 (5)3.1 从动盘总成 (5)四压盘和离合器盖设计 (6)4.1 离合器盖设计 (6)4.2 压盘几何尺寸的确定 (6)4.3 压盘传动方式的选择 (6)4.4 传力片的强度校核 (6)4.5 离合器的分离装置设计 (7)五膜片弹簧的设计 (9)5.1 膜片弹簧的基本参数的选择及校核 (9)小结 (11)参考文献 (11)一 离合器主要参数的选择为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤，离合器每一次结合的单位摩擦面积滑磨功w 应小于其许用值[]w 。
汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功)(J 为：根据根据参考文献［1］公式2-13W D = 1800n 2e 2π(2g 202a i i m r r ) = 1800320014.322⨯(222875.4896.4295.02000⨯⨯) = 17136.8(J) 式中，a m 为汽车总质量(kg)；r r 为轮胎滚动半径(m)；g i 为汽车起步时所用变速器档位的传动比； 0i 为主减速器传动比；g i 为起步时所用变速器档位的传动比；n e 为发动机转速(r/min)。
1.2 计算离合器转矩容量离合器转矩容量T c =max e T β其中，后备系数β是离合器很重要的参数，它在保证离合器能可靠传递发动机转矩的同时，还有助于减少汽车起步时的滑磨，提高离合器的使用寿命。
在开始设计离合器时，一般是参照已有的经验和统计资料，并根据汽车的使用条件、离合器结构形式的特点等，初步选定后备系数。
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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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1 β。
为了保证离合器有足够的使用寿命，式（1）中∑P 应有足够大的摩擦面积来承受，即单位面积上的压力0P 不能太大。
A P P ⋅=∑0 （3） 式中：A 为摩擦片单面摩擦面积。
综上，得离合器基本公式：()3313012max max D d fZ e c D P T T c-⋅⋅⋅=⋅=πβ (4) 在设计时，式（4）作为校核用。
2. 摩擦片外径D 和其它尺寸确定1）摩擦片外径D摩擦片外径D 是离合器的基本尺寸，可以按以下经验公式初选：max e D T k D =式中：D k 为直径系数，一般，轿车：D k =14.5；轻、中型货车：单片D k =16~18.5，双片D k =13.5~15；重型汽车：D k =22.5~24。
离合器尺寸应符合尺寸系列标准GB5764-2011《汽车用离合器面片》（教材中表4-1）；另外，所选外径D 应使摩擦片最大圆周速度不超过65m/s ，以免摩擦片飞离。
2）摩擦片内径d内径D C d ⋅='，式中：'C 为内外径比值。
按设计经验，推荐'C =0.53~0.7；一般，发动机转速越高，取值越大。
具体值查离合器摩擦片尺寸系列。
3） 摩擦片厚度中国规定了三种：3.2、3.5和4mm 。
3. 离合器后备系数β确定初选外径同时，还应初选离合器后备系数β，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
β值选取要合适，不能太大或太小。
通常，各类汽车的取值范围如下：轿车、微型和轻型汽车：β=1.2~1.75；中、重型货车：β=1.5~2.25；越野车和牵引车：β=1.8~4.0。
离合器后备系数精确值要待离合器设计完毕后才能确定。
4. 单位压力0P 确定摩擦面上的单位压力0P 值和离合器本身的工作条件、摩擦片直径大小、后备系数以及摩擦片材质及其质量等因素有关。
单位压力0P 选取有一具体建议：对于小轿车：当摩擦片外径D=230mm ，0P =0.25MPa当摩擦片外径D 大于230mm ，D P 18.10 MPa对于载重汽车：当摩擦片外径D=230mm ，0P =0.2MPa当摩擦片外径D=380~408mm ，0P =0.14MPa对于市内公交车：一般单片离合器：0P =0.13MPa大的多片离合器：0P =0.10MPa当摩擦片选用不同材料时，可按指导书中表3-3选取。
根据发动机的最大转矩max e T ，用式（4）校核摩擦片单位压力是否在允许范围内。
四、离合器主要零部件结构选型和设计计算1、从动盘设计从动盘时应注意满足以下三个方面的要求：（1） 为较少换挡齿轮间冲击，从动盘的转动惯量应尽可能小；（2） 为保证汽车起步平稳，从动盘在轴向应有弹性；（3） 为避免扭转共振和缓和冲击载荷，从动盘上应装有扭转减振器。
1） 从动片（1）结构形式：常有三种典型形式：a)整体式弹性从动片；b)分开式弹性从动片；c)组合式弹性从动片。
（2）材料选择从动片材料与所用的结构型式有关，不带波形弹簧片的从动片（即整体式）一般用高碳钢或弹簧片冲压而成，经热处理后达到硬度要求。
采用波形片（即分开式或组合式）时，从动片用低碳钢，波形片用弹簧钢。
（3）从动片基本尺寸从动片直径对照摩擦片尺寸确定，为了减少从动盘转动惯量，从动片一般较薄，通常为1.3~2mm 厚钢板冲压而成，从动片的外沿部分（即波形弹簧片）厚度在0.65-~1.0之间。
2） 从动毂花键毂装在变速器第一轴前端，是离合器承受载荷最大的零件。
目前，常采用齿侧定心的矩形花键，花键之间是动配合。
花键毂一般采用锻钢（45、40Cr 等），表面和心部硬度为26~32HRC 。
花键毂轴向长度不宜过小，一般取 1.0~1.4倍花键轴直径。
（1）从动盘毂设计参照教材表4-2从动盘毂花键尺寸系列。
（2）花键设计参照相应的机械设计手册。
（3）花键强度校核花键破坏的主要形式是表面受力过大而破坏，因此应进行花键的挤压应力校核，应力过大可增加花键毂的轴向长度。
挤压应力：l h n P ⋅⋅=压σMPa式中：P 为花键侧面压力（N ）；Z d D T e P )(''max+=，其中'd 、'D 分别为花键的内外径（m ），Z 为从动盘毂数；n 为花键的齿数；l 为花键有效长度（m ）；h 为花键的工作高度（m ），2''d D h -=。
应力校核：[]许压压σσ≤=20MPa 。
3） 摩擦片石棉摩擦片的摩擦系数大约为0.3左右（即在0.25~0.50之间）；粉末冶金摩擦片和金属陶瓷摩擦片的摩擦系数在0.5左右。
摩擦片和从动盘之间有两种连接方法：（1）铆接法；（2）粘结法。
2. 压盘设计压盘设计包括传力方式选择及其几何尺寸的确定两个方面。
1) 压盘传力方式选择压盘常有以下几种传力方式：（a ）凸台式连接方式；（b ）键式连接方式；（c ）销式连接方式；（d ）传动片式传动方式。
压盘的结构除与传力方式有关外，还与压紧方式和分离方式有关。
2) 压盘几何尺寸确定前面已经分析了确定摩擦片内外径方法，与摩擦片相结合的压盘的内外径也就基本确定了下来。
因此，压盘的几何尺寸归结为确定它的厚度。
压盘厚度确定主要依据以下两点：（1） 压盘应具有足够的质量，以吸收结合时摩擦产生的热量；（2） 压盘应具有足够大的强度，以保证受热时不变形。
压盘厚度一般不小于15mm 。
设计压盘时，在初步确定压盘厚度后，应校核离合器结合一次时的温升（每次结合大约3秒左右），它不应超过8~10度，若温升过高，可适当增加压盘厚度。
校核公式为：压G c L⋅⋅⋅=4270γτ式中：0τ为升温（℃）；L 为滑磨功（Kg.m ），()β1011180-+=m J B J BJ n L 其中，m J 为离合器主动部分的转动惯量；B J 为整个汽车的惯性质量转化到离合器从动部分上的当量转动惯量；0n 为发动机最大转矩时的转速；而 2202g Ra i i r g G B J ⋅=其中，a G 为汽车总重（kg ）；R r 为驱动轮的滚动半径（m ）；0i 为主传动比；g i 为变速器传动比；γ为分配压盘上的滑磨功所占的百分比；单片离合器压盘：γ=0.5双片离合器压盘：γ=0.25，双片离合器中间压盘：γ=0.5；c 为压盘的比热，c=0.115千卡/kg .℃（铸铁压盘）；压G 为压盘重量（kg ）3）压盘及传动片的材料压盘通常采用铸铁，即HT200、HT250、HT300，也有少量合金铸铁。
硬度HB170~227。
传力片常采用中碳钢（35）,硬度HRC55~62，渗碳处理。
4） 传力片要进行拉应力校核。
3. 膜片弹簧的设计膜片弹簧是由弹簧钢板冲压而成。
其设计思想时先初选一组基本几何参数，然后进行结构设计，最后做应力校核。
1） 膜片弹簧设计计算基本公式参见教材P63-652） 膜片弹簧基本参数选择参见教材P65-66。