乘用车离合器设计

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辽宁工程技术大学

课程设计

题目：乘用车离合器设计

班级：机械12-5

姓名：汪涛

指导教师：曹艳丽

完成日期：2016/1/21

设计任务书

一、设计内容

已知乘用车总质量 1.4T，其动力系统采用的发动机最大功率输出P e max为76kW/6000r,最大输出转矩T e m a x为131Nm/4200r/min。试对该乘用车的离合器进行设计。

二、上交材料

(1) 设计图纸

(2) 设计说明书(5000字左右，无图纸不少于8000字)

三、进度安排(参考)

(1) 熟悉设计任务，收集相关资料

(2) 拟定设计方案

(3) 绘制图纸

(4) 编写说明书

(5) 整理及答辩

四、指导教师评语

成绩：

指导教师

日期

摘要

对于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接的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操作机构等四部分。

通过课程设计，对轿车离合器的结构、从动盘总成、压盘和离合器盖总成及膜片弹簧的设计有比较深入的熟悉并掌握。通过查阅文献、上网查阅资料，了解汽车离合器的基本工作原理，结构组成及功能；通过对车型分析，路况分析和型式分析，制定出总体设计方案。

目录

1离合器方案的确定 (1)

1.1从动盘数的选择：单片离合器 (1)

1.2压紧弹簧和布置形式的选择：拉式膜片弹簧离合器 (1)

1.3膜片弹簧的支撑形式选择：双支承环形式 (2)

1.4扭转减振器 (2)

1.5膜片弹簧离合器的工作原理 (2)

2离合器基本参数的确定 (3)

2.1后备系数β (4)

2.2单位压力P0 (4)

2.3摩擦片外径D、内径d和厚度b (5)

2.4摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t (7)

2.5离合器摩擦力据Tc和单位压力po的计算 (7)

3离合器零件的结构选型及设计 (8)

3.1从动盘总成设计 (8)

3.1.1从动盘总成的结构型式的选择 (8)

3.1.2从动片结构型式的选择 (9)

3.1.3从动盘毂的设计 (9)

3.2离合器盖总成设计 (11)

3.2.1离合器盖设计 (11)

3.2.2压盘设计 (12)

3.3离合器分离装置设计 (12)

3.3.1分离轴承和分离套筒 (12)

3.4膜片弹簧的设计 (13)

3.4.1膜片弹簧基本参数的选择 (13)

3.4.2膜片弹簧基本参数约束条件的检验 (15)

3.4.3膜片弹簧材料及制造工艺 (16)

3.5扭转减振器 (16)

3.5.1扭转减振器的功用 (16)

3.5.2减振器的结构设计 (17)

4离合器输出轴的设计 (19)

1离合器方案的确定

1.1从动盘数的选择

选择单片离合器。单片离合器只设有一个从动盘，结构简单，轴向尺寸紧凑。这种离合器散热性能好，维修调整方便，并且从动部分转动惯量小，在使用时能够保证分离彻底，当采用轴向有弹性的从动盘时可以保证接合平顺。各种乘用车的发动机的最大转矩一般都不大，不超过1000N*m,因而在布置条件容许的条件下，大多采用单片离合器。

1.2压紧弹簧和布置形式的选择

选用拉式膜片弹簧离合器。

(1)膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，有如下优点：

●膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦

片的允许磨损范围内基本保持不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；相对圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降，离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力。对于圆柱螺旋弹簧，其压力则大大增加。

●膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧

凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。

●高速旋转时，弹簧压紧力降低少，性能较稳定；而圆柱螺

栓弹簧压紧力则明显下降。

●膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦

片接触良好，磨损均匀。

●易于实现良好的通风散热，使用寿命长。

●膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。

(2)拉式膜片弹簧离合器是目前汽车离合器中比较流行的新结构.尽管它有结构复杂和拆装较困难的缺点，但因其优越的综合性能，目

前在各种汽车中的应用日益广泛。

1.3膜片弹簧的支撑形式

拉式膜片弹簧的支承结构形式主要有单支承环形式和无支承环形式。

本次设计采用的是单支承环形式，将膜片弹簧大端支承在离合器盖中的支承环上。膜片弹簧离合总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。

1.4扭转减振器

它能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，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，控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器的扭振与噪声，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。故要有扭转减振器。

1.5膜片弹簧离合器的工作原理

由下图可知，离合器盖与发动机飞轮用螺栓紧固在一起，当膜片弹簧被预加压紧，离合器处于接合位置时，由于膜片弹簧大端对压盘的压紧力，使得压盘与从动摩擦片之间产生摩擦力。当离合器盖总成随飞轮转动时(构成离合器主动部分)，就通过摩擦片上的摩擦转矩带动从动盘总成和变速器一起转动以传递发动机动力。

要分离离合器时，将离合器踏板踏下，通过操纵机构，使分离轴承总成前移推动膜片弹簧分离，使膜片弹簧呈反锥形变形，压盘在传动片的弹力作用下离开摩擦片，切断了发动机动力的传递。