离合器设计 开题报告

长江大学工程技术学院毕业设计（论文）开题报告

题目名称重在汽车离合器设计

系部机械系

专业班级机械61102

学生姓名钟文杰

指导教师胡珍珍／讲师

辅导教师胡珍珍／讲师

开题报告时间2014 年月日

重载汽车离合器设计(题目)

学生：钟文杰，机械系

指导教师：胡珍珍，机械系

一、题目来源

导师命题、社会生活实践、科研

二、研究（设计）目的和意义

现代汽车中，机械式传动系统通常由发动机、变速器、离合器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置等部件组成。离合器作为汽车传动系统中的关键部件，是汽车中直接与发动机相连接的重要组成部分。

在汽车的整个行驶过程中，离合器的使用非常频繁。在汽车中，离合器起到的作用是：传递动力、传递扭矩、分离和结合发动机与变速器之间的传动、减小变速器产生的振动和过载保护等多重功用，其品质直接影响汽车的性能。离合器在起步的时候能保证汽车平稳起步，在汽车行驶的过程中，因为车辆需要根据不断变化的路面情况调整使用变速器的不同档位⑴，而离合器就在汽车换挡过程中起着便于换挡和减小换挡时变速器内部齿轮产生的冲击等重要作用。在汽车紧急制动时，由于车辆速度的快速下降，传动系统中的惯性扭矩远远大于发动机输出的扭矩，离合器起到了防止汽车传动系统过载、保护传动系统零部件的重要作用。近年来随着汽车发动机功率和转速的不断提高、汽车电子控制技术的高速发展，人们对离合器的要求也越来越高。从提高离合器工作特性的角度出发，传统推式膜片弹黃离合器的结构正在逐渐地向拉式结构发展，传统的手动操作方式正在向自动操作方式发展。因此，提高离合器的使用可靠性、实际寿命，适应高转速、增加传递扭矩的能力和简化操作，已成为目前离合器发展的主要趋势。

随着这种趋势的发展也出现了许多新型的离合器，如液压式离合器’、磁流变液离合器、电磁离合器等等。传统的离合器是汽车传动系统中直接与发动机相连接的部件，它主要依靠摩擦片之间产生的摩擦力来传递动力，并通过摩擦片间的分离、接合来控制车辆动力传动系统的工作状态。其摩擦片之间主要有三种工作方式：分离，接合，滑转。离合器分离、接合、滑转过程的质量直接影响车辆换挡品质和换挡冲击等反应变速器工作特性的指标。离合器的性能对车辆是否能平稳起步、换挡时工作能否平顺和防止传动系统过载有着重要的影响。

随着汽车功率、速度及负载要求的不断提高,汽车用离合器片面临着严重挑战,特别是用于重载及恶劣工况下的特种车辆,其离合器片极易失效和报废。这

就要求离合器片能够在较高的工作温度下保持良好的摩擦磨损性能和物理力学性能。

三、阅读的主要参考文献

[1]荣惠康:中国汽车产业发展前景和全.

https://www.360docs.net/doc/d51687553.html,/view/224ff0020740be1e650e9a4a.html

[2]https://www.360docs.net/doc/d51687553.html,/view/219f68878762caaedd33d41c.html

[3] 2011年中国汽车离合器市场发展趋势预测. https://www.360docs.net/doc/d51687553.html,/bgfree32231.html

[4]陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2008

[5]林世裕.膜片弹簧与蝶形弹簧离合器的设计与制造[M].南京：东南大学出版社，1995

[6]刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001

[7]过学迅，邓亚东.汽车设计[M].北京：人民交通出版社，2005

[8]机械工程手册编委会.机械工程手册（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2005

[9]孙恒，陈作模.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2001

[10]罗颂荣,胡浩,刘文清.汽车拉式膜片弹簧片的优化设计[J].常德师范学院学报.2001（3）

[11] 王洋,高翔,陈祥,朱茂桃.膜片弹簧设计的概率优化研究[J].江苏理工大学学报. 2001（1）.

[12] 王三民,诸文俊.机械原理与设计[M].机械工业出版社.2002 .

[13] 张铁山,高翔,夏长高,朱茂桃.汽车离合器传动片设计研究[J].江苏理工学报.2001（11）.

[14] 严正峰,盛学斌.Φ35膜片弹簧离合器校核设计[J]. 设计.计算.研究.2004（5）.

四、国内外现状和发展趋势

中国汽车产业经历了57年，特别是改革开放30年的发展，从1999年汽车市场进入以大众消费为基础的成长发展期。由1999年的183.2万辆的市场规模成长为2009年的1364.5万辆，10年来汽车的平均增长率超过20%。在全球金融危机和经济衰退冲击下，全球汽车市场严重萎缩，在此背景下，中国汽车市场2008年仍保持6.8%的增长率，2009年更保持了46.15%的高增长率。与此同时，中国汽车在全球地位已跃入产量和销量均为第一位。中国汽车市场地位已由1999年世界产量排名第9位跃升为2006、2007、2008年连续三年的第3位，市

场销量连续三年连续第2位，2009年成为全球汽车产量和销量的都是第一的局面。2010年中国汽车产量和销量分别为1826.47万辆和1806.19万辆，同比分别增长32.44%和32.37%，连续第二年全球第一。我国汽车产量基数已经达到千万辆规模，由于汽车离合器的需求规模和整车产量关系密切，因此我国汽车离合器产品市场增长迅速，2010年我国离合器总销量额将达84亿元，是2005年的2.4倍；其中，盖总成2800万件，从动盘总成5700万件，液力变矩器100万套以上。

目前全国有汽车离合器生产企业约100多家，其中具有一定生产能力和规模的汽车离合器生产企业只有30多家，主要有：长春一东、湖北三环、杭州西湖、杭州奇碟、桂林福达、东传苏汽配、上海萨克斯、南京法雷奥、重庆爱思帝、珠海华奥、宁波宏协等。近几年，受国内汽车市场的迅猛发展的影响，汽车离合器产量获得快速增长，12家企业离合器总成年产量突破862万套，这些企业基本上都是以配套市场为主。[3]分析原因，主要在于汽车离合器仍是目前国内汽车最为经济、实用的选择，选购经济性车辆的消费者仍占主流。而如今追求享受生活的时代，消费者对车的操控性要求不断提高。自动挡车操作简单，开上它的朋友，刚开始感觉很好，但时间一长，就感觉驾驶自动挡车没什么意思，没有驾驶的乐趣。油价上涨后，用车成本再一次增加。于是人们不得不把目光投向耗油量较小的手动挡车，手动挡车作为市场上的主要车型在爆发力、经济性、驾驶乐趣方面都占有较强的优势。因此离合器在相当长的时期内还是拥有广阔的市场前景。

五、主要研究（设计）内容、关键问题及解决思路

随着汽车功率、速度及负载要求的不断提高,汽车用离合器片面临着严重挑战,特别是用于重载及恶劣工况下的特种车辆,其离合器片极易失效和报废。片式离合器分为干式和湿式两种，干式离合器具有结构简单、价格便宜、使用比较可靠等优点；但干式离合器在长时间使用中存在摩擦系数不稳定、磨损较大、使用寿命较短等缺点。同干式离合器相比，湿式离合器工作更可靠，寿命更长(一般使用寿命是干式离合器的3~4 倍)，使用中无需经常调整，摩擦系数稳定，有较强的起步能力。所谓湿式离合器是指离合器摩擦片在滑磨过程中，摩擦接触表面表现为液体和半液体界面的摩擦。湿式离合器的良好性能取决于主从动摩擦片是否能够形成界面摩擦；而摩擦片材料、工作环境温度是形成界面摩擦重要依据。

5.1 主要研究（设计）内容

离合器结构设计，摩擦离合器的组成，初步选择离合器的摩擦片直径、厚度，计算摩擦片内、外径和摩擦片数量、单位压力，确定摩擦因数F、摩擦面数Z和离合器间隙△T，设计出装配图一份。

5.2 关键问题

由于重载汽车功率较大，工作情况较普通汽车恶劣，因此对摩擦离合器的可靠性、工作寿命等要求较为严格，此外结合过程有摩擦发热，需要调整摩擦面间隙。

5.3 解决思路

通过运用专业基础知识优化设计可以提高离合器工作的可靠性，延长使用寿命。

六、完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件

1.上中国知网，中国期刊网等网络数据库检索相关中文及外文文献。

2.翻译外文文献时，需借助相关专业翻译软件及辞典，尤其注意专业术语的翻译

3.上网搜寻金属硬密封蝴蝶阀相关资料，需要符合时效性强，相关度高的条件，较为深入的了解蝴蝶阀的原理以及国内外的发展使用的具体情况

4.根据设计思想，及时查询专业课书籍，参照专业知识进行数据整理和计算

5.在设计中遇到困难，可以及时在网络上搜寻相关资料或者向指导老师及时请教。

七、预期成果（达到目标）

通过优化设计可以提高离合器工作的可靠性，延长使用寿命。滑磨功是评价离合器结合过程的负荷状况的指标，同时也可以通过滑磨功的计算来验证摩擦片设计的合理性。

八、工作的主要阶段、进度与时间安排

一：了解离合器的基本构造，及各项指标，不同离合器的使用范围。

二：基本离合器类型的选择。

三：选择型号离合器的适用工作类型，及原理。

四：基本参数的选定。

五：离合器个元件材料选择及使用寿命要求。

六：失效形式及设计计算。

七：小结

九、指导教师审查意见