56 膜片式离合器的设计

膜片式离合器的设计

摘要：离合器装在发动机与变速器之间，汽车从启动到行驶的整个过程中，经 常需要使用离合器。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽 车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的 冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，起到一定 的保护作用。离合器类似开关，接合或断离动力传递作用，因此，任何形式的汽 车都有离合装置，只是形式不同而已。现在，电子技术也进入了离合器系统。一 种由控制单元（ECU）控制的离合器已经应用在多款的轿跑车上。

关键词：从动盘总成 传动系 膜片弹簧 非线性弹性特性

Diaphragm type coupling's design Abstract: The coupling installs between the engine and the transmission gearbox, the automobile from the start to the travel entire process, needs to use the coupling frequently. Its function is causes between the engine and the transmission gearbox can join gradually, thus guaranteed that the automobile starts steadily; Shuts off between the engine and transmission gearbox's relation temporarily, is advantageous shifts gears and reduces shifts gears the time impact; When automobile emergency brake can play the separation role, prevents transmission systems and so on transmission gearbox to overload, plays certain protective function. The coupling similar switch, the joint or breaks to the power transmission function, therefore, any form's automobile has the engaging and disengaging gear, is only the form is different. Now, the electronic technology also entered the coupling system. One kind the coupling which (ECU) controlled by the control unit already applied on many patterns sedan race car.

Key words: Driven disc unit , Power transmission , Disk spring , Misalignment elastic property

目 录

一、离合器简介 (3)

1.1离合器的功用 (3)

1.2离合器设计要求 (4)

1.3离合器的分类 (4)

二、离合器的工作原理及过程 (5)

2.1离合器的工作原理 (5)

2.2 离合器的工作过程 (6)

三、离合器的结构形式 (12)

3.1摩擦离合器的类型分类 (12)

3.2膜片弹簧离合器的构造和工作理 (13)

3.3周布弹簧离合器 (13)

3.4中央弹簧离合器 (18)

四、离合器结构的选择 (20)

4.1从动盘盘的选择 (20)

4.2压紧弹簧和布置形式的选择 (21)

4.3从动盘总成 (23)

4.4离合器盖总成 (24)

五、膜片弹簧离合器基本参数和主要尺寸的选择 (25)

5.1摩擦尺寸的选择 (25)

5.3碟形弹簧的计算 (31)

5.4膜片弹簧的具体计算 (32)

5.5花键的强度校核 (34)

5.6铆钉的强度校核 (35)

六、结论 (37)

七、致谢 (38)

八、参考文献 (39)

一离合器简介

1.1 离合器的功用

汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动轮。 离合器是汽车传 动系中直接与发动机相联系的部件。在汽车起步前，先要起动发动机，这时应使 变速器处于空挡位置，将发动机与驱动轮之间联系断开，以卸除发动机负荷。待 发动机已起动并开始正常的转速运转后，方可将变速器挂上一定档位，使汽车起 步。汽车起步时，汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系（它联系着 整个汽车） 与发动机刚性地联系， 则变速器一挂上档， 汽车将突然向前冲动一下， 但并未能起步。这是因为汽车从静止到前冲时，产生很大惯性力。对发动机造成 很大的阻力矩。在这惯性阻力矩作用下，发动机在瞬时间转速急剧下降到最低转 速（一般为300­500r/min）以下，发动机即熄火而不能工作，当然汽车也不能起 步。

离合器的首要功用是保证汽车平稳起步。在传动系中装设了离合器后，在发动 机起动后，汽车起步之前，驾驶员先踩下离合器踏板，将离合器逐渐接合，在离 合器逐渐接合过程中，发动机所受阻力矩也逐渐增加，故应同时逐渐踩下加速踏 板，即逐步增加对发动机的燃料供给量，使发动机的转速始终保持在最低稳定转 速以上，不致熄火。由于离合器的接合紧密程度增大，发动机经传动系传给驱动 车轮的转矩便逐渐增加。到牵引力足以克服起步阻力时，汽车即从静止开始运动 并逐步加速。

离合器的另一项功用是保证传动系换档时工作平稳。在汽车行使过程中， 为了适应不断变化的行使条件，传动系经常要换用不同档位工作。实现齿轮式变 速器的换档，一般是拨动齿轮或其它挂档机构，使原用档位的某一齿轮副退出传 动，再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前也必须踩下离合器踏板，中断动 力传递，便于使原用档位的齿轮副脱开，同时有可能使新档位齿轮副的啮合部位 的速度逐渐相等（同步），这样，进入啮合时的冲击可以大为减轻。

离合器的第三功用是防止传动系过载。当汽车进行紧急制动时，若没有 离合器，则发动机将因和传动系刚性相连而急剧降低转速，因此其中传动件会产 生很大的惯性力矩（数值可能大大超过发动机正常工作时所发出大最大转矩）， 对传动系造成超过其承载能力的载荷,而是其机件损坏。有了离合器，便可依靠 离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。