离合器课程设计
课程设计
汽车离合器设计
（设计题目）
（学生姓名）
专业名称：
课程名称：汽车设计离合器设计指导教师 (职称)：
完成日期：
摘要
对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系是作为一个独立总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主从动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构等四个部分。
保证汽车平稳起步起步前汽车处于静止状态，如果发动机与变速箱是刚性连接的，一旦挂上档，汽车
将由于突然接上动力突然前冲，不但会造成机件的损伤，而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨
大惯性力，使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离，然
后离合器逐渐接合，由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑磨的现象，可以使离合器传出的
扭矩由零逐渐增大，而汽车的驱动力也逐渐增大，从而让汽车平稳地起步。
便于换档车行驶过程中，经常换用不同的变速箱档位，以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器
将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿面间的压力
很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生
很大的齿端冲击，容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档，则原来啮合的
一对齿轮因载荷卸除，啮合面间的压力大大减小，就容易分开。而待啮合的另一对齿轮，由于主动齿
轮与发动机分开后转动惯量很小，采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等，
从而避免或减轻齿轮间的冲击。
防止传动系过载汽车紧急制动时，车轮突然急剧降速，而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性，仍
保持原有转速，这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩，使传动系的零件容易损坏。
由于离合器是靠摩擦力来传递转矩的，所以当传动系内载荷超过摩擦力所能传递的转矩时，离合器的
主、从动部分就会自动打滑，因而起到了防止传动系过载的作用。同时有效降低了传动系中的震动和
噪声。
关键词：保证汽车平稳起步便于换档防止传动系过载
abstract
In internal combustion engines for cars powered, clutch in mechanical transmission is as an independent assembly and exist, it is the transmission system of connected directly with the engine of the assembly. At present, widely used in various kinds of car friction clutch is a depend on the Lord, driven department of the friction between the power to deliver and can separate device. It includes the master-slave stationary part, driven part, compaction institutions and operation four parts.
Ensure smooth start car started car dormant, if the engine and transmission is rigid connection, once hung up the file, the car will be connected to the power before suddenly suddenly blunt, not only will cause damage to the parts, and driving force was enough to overcome before the car produced a blunt force, make the engine speed sharply down. If the use of the clutch temporarily started the engine and transmission separate, then the clutch gradually junction, because of the active part of the clutch and part driven exists between the friction phenomenon, can make the clutch came out of the torque by zero increase gradually, but the car driving force also increase gradually, thus let the car started smoothly.
Easy to shift driving process, often for a different gear transmission, in order to adapt to the constantly changing driving conditions. If no clutch of engine and transmission will temporarily separation, then in the power transmission gearbox meshing gears will for load not discharge is divided, the meshing between tooth face a lot of pressure and hard to separate. Another treat meshing gears for both circumference speed will differ and hard to mesh. Even if force their way into meshing will have a great impact the tooth, easy attaint parts. Use the clutch make the engine and transmission temporarily separation after the shift, the original meshing pair gear for load unloading, meshing face the pressure between greatly decreases, and is easy to separate. And for another couple of meshing gears, active gear and engine because separated inertia is small, adopting appropriate shift action can make to the meshing gears circumference speed equal or close to equal, so as to avoid or reduce the impact of the gear wheel.
To prevent the transmission of overload car emergency braking, the sudden drop speed, and connected with the engine the transmission system for rotary inertia, still keep original speed, this often in transmission systems produce far outweigh the engine torque of inertia, make the transmission parts damage easily. Because the clutch is to rely on to deliver the friction torque, so when the transmission in load than what message friction torque, the Lord of the clutch, driven part will automatically sliding, and rose to prevent transmission overload role. At the same time to reduce the transmission of the vibration and noise.
Keywords: Ensure smooth car started Easy to shift To prevent the transmission of overload
目录
摘 要 ........................................................................................................ 错误！未定义书签。 ABSTRACT ............................................................................................. 错误！未定义书签。 绪 论 ............................................................................................................................................................. 1 第1章 离合器设计的目的及离合器概述 . (2)
1.1 离合器设计的基本要求 .............................................................................................. 2 1.2 技术参数及论文要求 .................................................................................................. 3 1.3 膜片弹簧离合器结构 .................................................................................................. 3 1.4 膜片弹簧离合器的优点 .............................................................................................. 4 1.5 膜片弹簧离合器的工作原理 ...................................................................................... 4 第2章 离合器摩擦片参数的确定 . (6)
2.1 摩擦片参数的选择 (6)
2.1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b ............................................................... 6 2.1.2 后备系数β ........................................................................................................ 6 2.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩TC ................................................................... 7 2.1.4 单位压力P0 ....................................................................................................... 7 2.2 离合器基本参数的校核 ............................................................................................. 8 2.2.1 最大圆周速度 . (8)
2.2.2 单位摩擦面积传递的转矩c0T .......................................................................... 8 2.2.3 单位压力0P .. (9)
2.2.4 单位摩擦面积滑磨功 (9)
第3章 膜片弹簧的设计 (11)
3.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (11)
3.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值h
H
和板厚h 的选择 (11)
3.1.2 自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r
R
比值 (11)
3.1.3 膜片弹簧起始圆锥底角α
的选择 ................................................................ 11 3.1.4 分离指数目n 的选取 .. (11)
3.1.5 切槽宽度δ1、δ2及半径e r (11)
3.1.6 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 .. 错误！未定义书签。 3.1.7 膜片弹簧材料 .................................................................. 错误！未定义书签。 3.2 膜片弹簧的弹性特性曲线 ........................................................ 错误！未定义书签。 第4章 扭转减振器的设计 .................................................................. 错误！未定义书签。
4.1 扭转减振器主要参数 ................................................................ 错误！未定义书签。
4.1.1扭转刚度k ? .................................................................... 错误！未定义书签。
4.1.2阻尼摩擦转矩Tμ ........................................................... 错误！未定义书签。
4.1.3预紧转矩Tn ..................................................................... 错误！未定义书签。
4.1.4减振弹簧的位置半径R0 ................................................. 错误！未定义书签。
4.1.5减振弹簧个数Zj .............................................................. 错误！未定义书签。
4.1.6减振弹簧总压力F ......................................................... 错误！未定义书签。
4.2减振弹簧的计算 ........................................................................ 错误！未定义书签。
4.2.1减振弹簧的分布半径R1 ................................................. 错误！未定义书签。
4.2.2单个减振器的工作压力P ................................................ 错误！未定义书签。
4.2.3减振弹簧尺寸 .................................................................. 错误！未定义书签。第5章离合器其它主要部件的结构设计 .......................................... 错误！未定义书签。
5.1从动盘毂的设计 ......................................................................... 错误！未定义书签。
5.2从动片的设计 ............................................................................. 错误！未定义书签。
5.3离合器盖结构设计的要求： ..................................................... 错误！未定义书签。
5.4压盘的设计 (20)
5.5压盘的结构设计与选择 (20)
设计小结 .................................................................................................. 错误！未定义书签。致谢 .................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 .................................................................................................. 错误！未定义书签。
论绪
一、离合器设计的目的及离合器概述
了解轿车离合器的构造，掌握轿车离合器的工作原理。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。学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，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且结构简单、便于维护的轿车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。通过这次课程设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤，以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作，为即将进入社会提供了一个良好的学习机会，对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。
离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系个零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。
1.1离合器设计的基本要求
1)在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又
能防止过载。
2)接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。
3)分离时要迅速、彻底。
4)从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步
器的磨损。
5)应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。
6)操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。
7)具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。
1.2技术参数及论文要求
整车质量（Kg）：4465
最大扭矩/转速（N·m/rpm）:201/2200
主减速比：5.83
一档速比：5.557
滚半径：（mm）：357
本次课程设计的基本内容有：
1.根据所给的车型及整车技术参数,选择合适离合器的结构类型,设计计算确
定其相关参数与尺寸;
2.绘制离合器总成工程图纸一份（A1）;;
3.绘制典型零件工程图纸三份以上（A3）；
完成设计计算书一份
1.3膜片弹簧离合器结构
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)离合器盖
离合器盖一般为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮联结在一起。离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构件，压紧弹簧的压紧力最终都要由它来承受。
2)膜片弹簧
膜片弹簧是离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径向槽，在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔，可以穿过支承铆钉，这部分称之为分离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分形状像一个无底宽边碟子，其截面为截圆锥形，称之为碟簧部分。
3)压盘
压盘的结构一般是环形盘状铸件，离合器通过压盘与发动机紧密相连。压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台，最外缘均布有三个或四个传力凸耳。
4)传动片
离合器接合时，飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动，并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动；在离合器分离时，压盘相对于离合器盖作自由轴向移动，使从动盘松开。这些动作均由传动片完成。传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，一般采用周向布置。在离合器接合时，离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转；在离合器分离时，可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。
5)分离轴承总成
分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成。分离轴承在工作时主要承受轴向分离力，同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。目前国产的汽车中多使用角接触推力球轴承，采用全密封结构和高温铿基润滑脂，其端面形状与分离指舌尖部形状相配合，舌尖部为平面时采用球形端面，舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。
1.4膜片弹簧离合器的优点
膜片弹簧离合器与其他形式离合器相比，具有一系列优点：
1)膜片弹簧离合器具有较理想的非线性弹性特性；
2)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；
3)高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；
4)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；
5)易于实现良好的通风散热，使用寿命长；
6)膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好
1.5膜片弹簧离合器的工作原理
由图可知，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指，使膜片弹簧呈反锥形变形，其大端离开压盘，压盘在传动片的弹力作用下离开摩擦片，使从动盘总成处于分离位置，切断了发动机动力的传递。
图1.1 膜片弹簧离合器结构图
二、离合器摩擦片参数的确定
2.1 摩擦片参数的选择
2.1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b
摩擦片外径是离合器基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和寿命，它和离合器所需传递转矩大小有一定关系。
摩擦片外径D及内径d的确定：
由经验公式：
D=K D
T=17×201
e
max
=241.02mm.
T——发动机最大转矩（N.m）
式中：
max
e
K D ——直径系数
离合器摩擦片尺寸系列和参数表1
表1
外径D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 405 430 内径d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 205 220 230 厚度b/mm 3.2 3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
4
4
4
4
c=d/D 0.687 0.694 0.700 0.667 0.620 0.589 0.583 0.585 0.557 0.540 0.543 0.535 1- c 3
0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 0.843 0.840 0.847 单位面积
106
132
160
221
302
402
466
546
678
729
908
1037
摩擦片标准系列尺寸，取55mm 150mm 2==,d D mm 53. b = c=0.6。
2.1.2 后备系数β
后备系数保证了离合器能可靠地传递发动机扭矩，同时它有助于减少汽车起步时的滑磨，提高了离合器的使用寿命。但为了离合器的尺寸不致过大，减少传递系的过载，使操纵轻便等，后备系数又不宜过大。由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小（开始时还有些增加），再加上小轿车的后备功率比较大，使用条件较好，宜取较小值，故初取β=1.3。 2.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩T C
c
T =3.2612013.1max =?=e T βm N ?
2.1.4 单位压力P 0
摩擦面上的单位压力P 的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关。
离合器使用频繁,工作条件比较恶劣单位压力P 较小为好。当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力P 。因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力P 应随摩擦片外径的增加而降低。选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片
尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。
)
1(12
33
30D d
ZD fp T c -=
π
?
=-????=
-
?=
)
05255
11(502225.03
.26112)
1(123
3
3
3
330ππD
d ZD f T p c
a MP 0.168
式中，f 为摩擦因数取0.25；
0p 为单位压力（a MP ）
Z 为摩擦面数取2；
D 为摩擦片外径取250mm ；
d 为摩擦片内径取155mm ；
摩擦片材料选择石棉基材料，0p 为单位压力0.25a MP ，f 为摩擦因数取0.3。 摩擦片的工作条件比较恶劣，为了保证它能长期稳定的工作，根据汽车的的使用条件，摩擦片的性能应满足以下几个方面的要求：
⑴应具有较稳定的摩擦系数，温度，单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响小。
⑵要有足够的耐磨性，尤其在高温时应耐磨。
⑶要有足够的机械强度，尤其在高温时的机械强度应较好
⑷热稳定性要好，要求在高温时分离出的粘合剂较少，无味，不易烧焦 ⑸磨合性能要好，不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面 ⑹油水对摩擦性能的影响应最小
⑺结合时应平顺而无“咬住”和“抖动”现象
由以上的要求,目前车用离合器上广泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐热和化学稳定性能比较好的石棉和粘合剂及其它辅助材料混合热压而成，其摩擦系数大约在0.3左右,在该设计中选取的是石棉合成物制成的摩擦片。
2.2 离合器基本参数的校核
2.2.1 最大圆周速度
s m s m D n v e D /65/35.3910502300060
1060
33max <≈???=
?=
--π
π
式中， D v 为摩擦片最大圆周速度（m/s ）；
max e n 为发动机最高转速取3000r/min ；
D 为摩擦片外径径取250mm ；
故符合条件。
2.2.2 单位摩擦面积传递的转矩c0T
0c T =
=-)(422d D Z Tc π)
551502(23.26142
2-???π0043.0≈(N·m /2
m m ) 式中，c T 为离合器传递的最大静摩擦力矩261.3m N ?；
当摩擦片外径D ≤250mm 时，][0c T =0.30 N ·m /2m m >0.0043 N ·m /2m m ， 故符合要求 2.2.3 单位压力0P
为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，选取单位压力0P 的最大范围为0.10～0.35Mpa ，
由于已确定单位压力0P ＝0.168Mpa ，在规定范围内，故满足要求 2.2.4单位摩擦面积滑磨功
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：
W = 1800n 2
e 2π(2g
202r a i i r m ) = 1800150014.322?(2225.83557,50.357
4465??) = 6682 (J)
式中，W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功(J)
m a 为汽车总质量取4465kg ； r r 为轮胎滚动半径0.357m ；
i g 为汽车起步时所用变速器档位的传动比5.557；
i 0为主减速器传动比5.83；
n e 为发动机转速(r/min),小货车n e 取1500r/min;
w =
)(422d D Z W -π = )
551052(214.36682
42
2-?? = 0.33 式中，W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功取6682J 满足w < [w] = 0.4 0J/mm 2要求。
摩擦片的相关参数如表2
表2
摩擦片外径D 摩擦片内径d 后备系数β
厚度b 单位压力Po 250mm
155mm
1.3 3.5
0.168MPa
三、 膜片弹簧的设计
3.1 膜片弹簧的基本参数的选择 3.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值
h
H
和板厚h 的选择 为了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1.5～2.0，板厚h 为2～4mm 故初选h=2.5mm ,
h
H
=1.6则H=1.6h=4mm . 3.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和
r
R
比值 当6.0≥D d 时，摩擦片平均半径Rc=
)(25.1014
55
15024mm d D =+=+， 对于拉式膜片弹簧的R 值，应满足关系100≥R ≥Rc=101.25mm 故取R=122,再结合实际情况取R/r=1.25,则r=102mm 。 3.1.3膜片弹簧起始圆锥底角
α的选择
α＝arctanH/(R-r)=arctan4/(122-102)≈11.1°，满足9°～15°的范围。
3.1.4 分离指数目n 的选取 取为n=18。
3.1.5 切槽宽度δ1、δ2及半径e r
取δ1＝3.3mm, δ2=10mm, e r 满足r-e r >=δ2,则e r <=r-δ2=72-10=90mm 故取e r ＝90mm.
3.1.6 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定
R1和r1需满足下列条件：
711≤-≤R R 610≤-≤r r
故选择R1＝120mm ， r1＝105mm. 3.1.7膜片弹簧材料
制造膜片弹簧用的材料，应具有高的弹性极限和屈服极限，高的静力强度及疲劳强度，高的冲击强度，同时应具有足够大的塑性变形性能。按上述要求，国内常用的膜片弹簧材料为硅锰钢60Si2MnA 或50CrVA 。 3.2 膜片弹簧的弹性特性曲线
假设膜片弹簧在承载过程中，其子午线刚性地绕上地某中性点转动。
设通过支承环和压盘加载膜片弹簧上地载荷P1(N)集中在支承点处，加载点间的相对轴向变形为x1(mm),则膜片弹簧的弹性特性如下式表示：
??
????+-------??????-==22
2)1121)(111()
11()
/ln()1(61)1(1h r R r R x H r R r R x H r R r R b Ehx x f P π 式中，E ――弹性模量，钢材料取E=2.06×510Mpa ； b ――泊松比，钢材料取b=0.3；
R ――自由状态下碟簧部分大端半径，mm ； r ――自由状态下碟簧部分小端半径，mm ； R1――压盘加载点半径，mm ； r1――支承环加载点半径，mm ；
H ――自由状态下碟簧部分内截锥高度，mm ；
h ――膜片弹簧钢板厚度，mm 。 图形如下：
图4.1弹性特性曲线
膜片弹簧的相关参数如表3
表3 截锥高度H 板厚h 分离指数n
圆底锥角
4mm
2.5mm
18
11C 0
四、 扭转减振器的设计
4.1 扭转减振器主要参数
带扭转减振器的的从动盘结构简图如下图4.1所示弹簧摩擦式:
膜片弹簧弹性特性
05001000150020002500
300035000
1
2
3
4
5
6
变形λ1/mm
工作压力F 1/N
图4.2带扭转减振器的从动盘总成结构示意图
1—从动盘；2—减振弹簧；3—碟形弹簧垫圈；4—紧固螺钉；5—从动盘毂；6—减振摩擦片
7—减振盘；8—限位销
由于现今离合器的扭转减振器的设计大多采用以往经验和实验方法通过不断筛选获得,且越来越趋向采用单级的减振器。
极限转矩受限于减振弹簧的许用应力等因素，与发动机最大转矩有关，一般可取，
Tj=(1.5～2.0)
T
max
e
对于乘用车，系数取1.5。
则Tj=1.5×
T＝1.5×201＝301.5（N·m）
max
e
4.1.2 扭转刚度k?
由经验公式初选
k?13
≤ Tj
即k?＝13
≤Tj＝13×301.5＝3919.5（N·m/rad）
4.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ
可按公式初选Tμ
T
Tμ＝（0.06～0.17）
max
e
取Tμ=0.1
T=0.1×201=20.1(N·m)
max
e
4.1.4 预紧转矩T n
减振弹簧在安装时都有一定的预紧。
Tn满足以下关系：
Tn＝（0.05～0.15）
T且Tn≤Tμ＝10.8 N·m
max
e
而Tn＝（0.05～0.15）
T＝10.05～30.15 N·m
e
max
则初选Tn＝10N·m
4.1.5 减振弹簧的位置半径R0
R0的尺寸应尽可能大些，一般取
R0=(0.60～0.75)d/2
则取R0=0.65d/2=0.7×155/2=54.25(mm),可取为55mm.
4.1.6 减振弹簧个数Zj
当摩擦片外径D≤250mm时，
Zj=4～6
故取Zj=6
4.1.7 减振弹簧总压力F∑
当减振弹簧传递的转矩达到最大值Tj时，减振弹簧受到的压力F∑为
10-)＝5.482(kN)
F∑＝Tj/R0＝301.5/(55×3
4.2 减振弹簧的计算
在初步选定减振器的主要参数以后，即可根据布置上的可能来确定和减振器设计相关的尺寸。
4.2.1 减振弹簧的分布半径R1
R1的尺寸应尽可能大些，一般取
R1=(0.60～0.75)d/2
式中，d为离合器摩擦片内径
故R1=0.65/2=0.65×155/2=50(mm)，即为减振器基本参数中的R0
4.2.2单个减振器的工作压力P
P= F ∑/Z=5482/6≈914(N) 4.2.3 减振弹簧尺寸 1）弹簧中径Dc
其一般由布置结构来决定，通常
Dc=11～15mm
故取Dc=12mm 2）弹簧钢丝直径d
d=3
]
[8τπPDc =358012
9148???π=3.64mm
式中，扭转许用应力τ[]可取550～600Mpa,故取为580Mpa d 取3.7 mm 3）减振弹簧刚度k
应根据已选定的减振器扭转刚度值k ?及其布置尺寸R1确定，即
k=
=n
211000R k ?
)/(2616)1050(100039202
3mm N ≈???- 4）减振弹簧有效圈数i
≈???????==--3
334
343410
261)1012(8)107.3(103.88k D Gd i c 4.0 5）减振弹簧总圈数n
其一般在6圈左右，与有效圈数i 之间的关系为 n=i +(1.5～2)=6 减振弹簧最小高度
dn d n l 1.1)(min ≈+=δ=24.4mm
弹簧总变形量
5.361
2914===
?k P l mm 减振弹簧总变形量0l
0l =l l ?+min =24.4+3.5=27.9mm
减振弹簧预变形量
1'kZR T l n
=
?=50
62.22110??≈0.192mm 减振弹簧安装工作高度l
'0l l l ?-==27.9-0.192=27.7mm
6）从动片相对从动盘毂的最大转角α
最大转角α和减振弹簧的工作变形量)('''''l l l l ?-?=??有关，其值为
)2/arcsin(21"R l ?=α=3.791°
7）限位销与从动盘毂缺口侧边的间隙1λ
αλsin 21R =
式中，2R 为限位销的安装尺寸。1λ值一般为2.5～4mm 。 所以可取1λ为3.8mm, 2R 为57.5mm. 8）限位销直径'd
'd 按结构布置选定，一般
'd ＝9.5～12mm 。
可取'd 为10mm
扭转减振器相关参数表4
表4
极限转矩Tj 阻尼摩擦转矩T μ 预紧转矩Tn 减振弹簧的位置半径R0 减振弹簧个数Zj 301.5 N ·m
20.1 N ·m
15 N ·m
55mm
6
五、 离合器其它主要部件的结构设计
5.1从动盘毂的设计
从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它几乎承受由发动机传来的全部转矩。
它一般采用齿侧对中的矩形花键安装在变速器的第一轴上，花键的迟钝可根据摩擦片的外径D与发动机的最大转矩T
max
e
花键尺寸表5
表5
摩擦片外径D/mm 发动机最大转
矩
T
max
e
/(N·m)
花键尺寸挤压应力
c
/MPa 齿数n 外径
D’/mm
内径
d’/mm
齿厚
t/mm
有效尺
长l/mm
200 108 10 29 23 4 25 11.1
5.2从动片的设计
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，以减小变速器换挡时轮齿间的冲击。
2) 从动盘应具有轴向弹性，使离合器结合平顺，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。
本次设计初选从动片厚度为2mm
5.3离合器盖结构设计的要求：
1)应具有足够的刚度，否则影响离合器的工作特性，增大操纵时的分离行程，减小压盘升程，严重时使摩擦面不能彻底分离。
2)应与飞轮保持良好的对中，以免影响总成的平衡和正常的工作。
3)盖的膜片弹簧支承处应具有高的尺寸精度。
4)为了便于通风散热，防止摩擦表面温度过高，可在离合器盖上开较大的通风窗孔，或在盖上加设通风扇片等。
乘用车离合器盖一般用08、10钢等低碳钢板。
本次设计初选08钢板厚度为3mm
离合器课程设计说明书
沈阳工学院 课程设计 9离合器设计 魏明厚 专业名称：车辆工程 课程名称：汽车设计 指导教师：孙飞豹 完成日期： 2016年6月15日 2014年6月 摘要
对于以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、从动部分之间的大摩擦来传递动力且能分离的装置。离合器主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。 关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核
目录 第一章离合器方案的确定 (4) 1.1 车型分析 (4) 1.2 方案选择 (4) 第二章离合器基本参数的确定 (5) 2.1 后备系数 (6) 2.2 单位压力 (7) 2.3 摩擦片外径、内径和厚度 (7) 2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (8) 第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (9) 3.1 从动盘总成设计 (9) 3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (9) 3.1.2 从动片结构型式的选择 (10) 3.2 离合器盖总成设计 (10) 3.2.1 离合器盖设计 (11) 3.2.2 压盘设计 (11) 3.3膜片弹簧的设计 (11) 3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (11) 3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (14) 3.4 扭转减振器 (14) 3.4.1 扭转减振器的功用 (15) 3.4.2 扭转减振器组成 (15) 3.4.3 减振器的结构设计 (15) 3.4.4从动盘毂的设计校核 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
汽车离合器课程设计说明书
1 《汽车设计》课程设计 题目:汽车离合器设计 专业：交Y 班级：091 学号：200900207XXX 姓名：XXX 指导老师：韦志林 完成日期： 成绩:
1 目录 任务与背景分析 (4) 1离合器主要参数选择 (5) 1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (5) 1.2 后备系数β (5) P (6) 1.3 单位压力 1.4 摩擦因数f、离合器间隙Δt (6) 2 离合器基本参数的优化 (6) 2.1 设计变量 (6) 2.2 目标函数 (7) 2.3 约束条件 (7) 3摩擦片尺寸校核与材料选择。 (7) 4膜片弹簧的设计 (8) 5.扭转减振器的设计 (11) 6减振弹簧的计算 (12) 6.1减振弹簧的分布半径R0 (12) 6.2单个减振器的工作压力P (12) 6.4减振弹簧刚度k (13) 6.5减振弹簧有效圈数 (13) 6.6减振弹簧总圈数n (13) l (14) 6.7减振弹簧最小高度min 6.8全部减震弹簧总的工作负荷 (14) 6.9单个减震弹簧的工作负荷P (14) 6.9.1减震弹簧总变形量 (14) 6.9.2减震弹簧自由高度 (14) 6.9.3减震弹簧预变形量 (14) 6.9.4减震弹簧安装高度 (14) 6.9.5从动片相对从动毂的最大转角 (14) 7.1从动盘毂 (15) 7.2从动片 (15) 7.3波形片和减振弹簧 (15) 8压盘设计 (15) 8.1离合器盖 (15) 8.2压盘 (16) 8.2.3分离轴承 (16) 9.总结 (17) 10参考文献 (17)
1 前言 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，按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。目前，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，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。 离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其主要功用是：切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系统平顺地结合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系统分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系统所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 随着汽车发动机转速、功率的不断提高和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构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。 设计的目的和意义：本次设计，我力争把离合器设计系统化，让离合器在任何行驶条件下，既能可靠的传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。结合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。分离是要迅速、彻底。从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器的磨损。应有猪狗的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。为离合器设计者提供一定的参考价值
汽车离合器设计说明书 毕业设计
1、离合器概述 对于以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、和操纵机构等四部分。 离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换档时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 2、设计要求及其技术参数 基本要求： 1）在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。 2）接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。 3）分离时要迅速、彻底。 4）从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档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效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 6）操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7）具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 技术参数: 车型：华丽特锐2WD 整车质量（kg）：1050 最大扭矩/转速（N·m/rpm）：120/3200 主减速比：5.285 一档速比： 滚动半径：350mm 3、结构方案分析 3.1从动盘数的选择：单片离合器 单片离合器：对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言，发动机的最大转矩
一般不大，在布置尺寸容许条件下，离合器通常只设有一片从动盘。 单片离合器的结构简单，轴向尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底，采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。 3.2压紧弹簧和布置形式的选择：拉式膜片弹簧离合器 膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。 1. 膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，有如下优点： 1) 具有较理想的非线性弹性特性。 2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。 3) 高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。 4) 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。 5) 通风散热良好，使用寿命长。 6) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。 2. 与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有许多优点：取消了中间支承各零件，并不用支承环或只用一个支承环，使其结构更简单、紧凑，零件数目更少，质量更小等。 3.3膜片弹簧的支撑形式 图3-1为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式，将膜片弹簧大端支承在离合器盖杀中的支承环上。 图3-1
离合器设计课程设计报告书
机械工程学院·车辆工程专业课程设计说明书题目：华西牌CDL6603轻型客车 姓名： 班级学号： 指导教师：
目 录 目 录 (1) 第1章 离合器的设计目的及原理概述 (3) 1.1离合器的设计目的 (3) 1.2离合器的工作原理 (3) 1.3离合器的设计要求 (3) 第2章 离合器的结构方案分析 (5) 2.1车型、技术参数 (5) 2.2从动盘数的选择 (5) 2.3压紧弹簧和布置形式的选择 (5) 2.4膜片弹簧的支承形式 (6) 2.5压盘的驱动方式 (6) 第3章 离合器主要参数的选择 (8) 3.1后备系数β (8) 3.2摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t (8) 3.3单位压力p 0 (8) 3.4摩擦片外径D 内径d 和厚度b (9) 3.5计算校核 (9) 3.5.1离合器的摩擦力矩T c 与结构参数(R c )的确定 (9) 3.5.2最大圆周速度 (10) 3.5.3单位摩擦面积传递的转矩c0T (10) 3.5.4单位摩擦面积滑磨功 (10) 第4章 膜片弹簧的设计 (12) 4.1膜片弹簧的基本参数的选择 (12) 4.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值 h H 和板厚h 的选择 ....................... 12 4.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r R 比值 ................ 12 4.1.3膜片弹簧起始圆锥底角 的选择 (12) 4.1.4 分离指数目n 的选取 (12) 4.1.5 膜片弹簧最小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r (12) 4.1.6 切槽宽度δ1、δ2及半径e r (13) 4.1.7 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (13) 4.1.8膜片弹簧材料 (13) 4.2膜片弹簧的弹性特性曲线 (13) 第5章 扭转减振器的设计 (15) 5.1扭转减振器主要参数 (15) 图5-1三级非线性减震器扭转特性曲线 (15) 5.1.1极限转矩 j T (15)
离合器设计说明书
工学院 课程设计 离合器设计 （设计题目） 1310111006俊男 （学生） 专业名称：车辆工程 课程名称：汽车设计 指导教师 (职称)：飞豹（副教授） 完成日期： 2014 年6月25日 2014年6月
摘要 离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。 关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核
Abstract Clutch is the assembly which is directly connected with engine in the automobile power train. And its main function is to cut off or implement the power transmission in the power train. It ensured the engine and the power train perfectly smooth join together when the automobile starting up and insure the automobile smooth starting up. The clutch is disconnected the engine and the power train when the automobile stage changeover. It reduced the impact between the shift gears of the transmission. When the transmission worked by the great dynamic load, the clutch can limit the breakdown torque of the power train, to prevent the accessory of the power train damage due to overload. It effectively reduced the vibration and noise of the power train. In this paper, based on the analysis of the car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of sedans and its structural analysis to redesign the sedan clutch for it makes the design of the car clutch more reasonable. First, we should be choose the structure of the car clutch reasonable. It is mainly choose the structure of the driven disk that wet or dry, the structure of pinched spring and the layout. And I make use of CAXA electronic drawing board software draw the assembly drawing of the cars Diaphragm spring clutch. Than I make sure the choice and design calculation of the clutch structure size and the basic parameters. Finally, I carry on the structure type slection of clutch parts and the design calculation. It is mainly design and checking the driven disk assembly, platen and patch of force. And I make sure diaphragm spring main parameters of the selection, design, strength check and draw the clutch detail drawing. Keywords：Car clutch; Diaphragm spring; Design; Checking
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。 1.1离合器基本功用 离合器通常安装在发动机和变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。 1）在汽车起步时，通过离合器主、从动部分的滑磨而使它们的转速逐渐接近，以确保汽车起步平稳。 2) 当变速器换挡时，通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递，以减轻齿轮的冲击，保证换挡时工作平稳。 3) 当离合器转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主、从动部分之间将产生滑磨，以防止传动系统过载。 1.2 离合器相关结构的介绍 膜片弹簧离合器总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。
离合器设计说明书.
目录 一离合器结构设计 (2) 1.1离合器结构选择与论证 1.2离合器结构设计要点 1.3离合器主要零件的设计 二离合器的设计计算及说明 (7) 2.1离合器设计所需数据 2.2摩擦片主要参数选择 2.3摩擦片基本参数设计优化 2.4膜片弹簧主要参数的选择 2.5膜片弹簧的优化设计 2.6膜片弹簧的载荷与变形关系 2.7膜片弹簧的应力计算 2.8扭转减震器设计 2.9减震弹簧的设计 2.10踏板行程及踏板力计算 2.11从动轴的计算 2.12从动盘毂 2.13分离轴承的寿命计算 三心得体会 (25) 四参考文献 (26)
一离合器的结构设计 为了达到计划书所给的数据要求，设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件，以及“系列化、通用化、标准化”的要求等，合理选择离合器结构。 1.1 离合器结构选择与论证 1.1.1 摩擦片的选择 单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用于轿车和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器。摩擦片数为2。 1.1.2 压紧弹簧布置形式的选择 离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点[9]： （1）由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变，从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。当离合器分离时，弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高，而是降低，从而降低踏板力； （2）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小； （3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱弹簧压紧力明显下降； （4）由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触，故其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，可提高使用寿命； （5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长； （6）平衡性好； （7）有利于大批量生产，降低制造成本。 但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材料质量和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此，我选用膜片弹簧式离合器。 1.1.3 压盘的驱动方式
(完整版)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 姓名：范小南 班级：B110210 学号：B11021023
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。 1.1离合器基本功用 离合器通常安装在发动机和变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。 1）在汽车起步时，通过离合器主、从动部分的滑磨而使它们的转速逐渐接近，以确保汽车起步平稳。 2) 当变速器换挡时，通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递，以减轻齿轮的冲击，保证换挡时工作平稳。 3) 当离合器转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主、从动部分之间将产生滑磨，以防止传动系统过载。 1.2 离合器相关结构的介绍 膜片弹簧离合器总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。 1）离合器盖 离合器盖一般为120o或90o旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮连接在一起。离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构建，压紧弹簧的压紧力最总都要由它来承受。 2）膜片弹簧 膜片弹簧是离合器最重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径
《离合器课程设计》doc
目录 前言 (2) 一、离合器概述 (3) 1.1离合器设计的基本要求 (3) 1.2膜片弹簧离合器结构 (3) 1.3膜片弹簧离合器的优点 (4) 二、离合器摩擦片参数的确定 (4) 2.1摩擦片参数的选择 (4) 2.2摩擦片基本参数的约束条件 (8) 三、膜片弹簧的设计 (10) 3.1膜片弹簧基本参数的选择 (10) 3.2膜片弹簧的弹性特性曲线 (11) 3.3膜片弹簧基本参数的约束条件 (13) 3.4膜片弹簧强度计算与校核 (14) 四、扭转减振器的设计 (15) 4.1扭转减振器主要参数 (15) 4.2减振弹簧的计算 (17) 五、离合器其他主要部件的结构设计 (19) 5.1从动盘毂的设计 (20) 5.2从动片的设计 (20) 5.3离合器盖结构设计 (20) 5.4压盘的设计 (21) 六、离合器的操纵机构 (22) 6.1离合器操纵机构的要求 (22) 6.2操纵机构型式的选择 (22) 七、设计小结 (22) 八、参考文献 (23)
前言 对于以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、压紧机构和操纵机构等四部分。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。 随着我国自动档轿车的增加，我国传统离合器行业的发展前景日益担忧，不少企业都在寻求新的持续发展的途径。 DCT技术在中国良好的发展前景，将使我国摩擦片汽车离合器行业获得新的发展机遇。但是，市场竞争也很激烈，长春一东是国内汽车离合器制造行业龙头企业，已形成75万套的生产力，是国内规模最大，系列最宽的离合器生产厂家，行业地位较高。公司在主机配套市场处于龙头地位，面向全国64家主机厂供货，占领了国内中重型商用车市场的半壁江山。 双质量飞轮是我国传统汽车离合器发展的一种方向，目前我国已经有Luk、Excedy 等外资企业在中国组装生产双质量飞轮，吉林大华、湖北三环的双质量飞轮也进入产业化阶段，但双质量飞轮在我国发展前景依然有待市场进一步验证。 液力变矩器需求随着我国汽车自动档比重的增加而加大，国内除上海萨克斯早已量产液力变矩器产品外，广州优达佳、上海Excedy、南京Valeo等外资企业已经相继开始组装生产液力变矩器。由于我国AT技术的本土化存在很大困难，发展液力变矩器对国内企业仍存在较高的风险。
离合器设计.
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。 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：推式； 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。 一、离合器设计的目的及离合器概述 了解轿车离合器的构造，掌握轿车离合器的工作原理。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。学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，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且结构简单、便于维护的轿车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。通过这次课程设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤，以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作，为即将进入社会提供了一个良好的学习机会，对于由学生
离合器设计说明书最终
理工大学 离合器课程设计说明书设计题目：宇通城市客车离合器设计 学院班级：汽车与交通学院车辆123班 小组组长：岳川元(201224257) 小组成员：王小铭(201224233)卫(201224204) 明杰(201224252)登民(201224244) 指导老师：林荣会 时间：2014年11月10日
目录 一．离合器设计方案选择 (2) （一）离合器设计基本要求 (2) （二）离合器设计主要参数 (3) （三）离合器结构方案选择 (3) （四）离合器结构概述 (4) （五）膜片弹簧离合器的工作原理 (6) （六）膜片弹簧离合器的优点 (6) 二．离合器摩擦片参数选择 (7) （一）后备系数β (7) （二）初选摩擦片外径D、径d、厚度b (8) （三）离合器传递的最大静摩擦力矩T C (8) （四）离合器单位压力P0 (9) 三．离合器基本参数的校核 (11) （一）摩擦片外径D (11) （二）摩擦片外径比c (11) （三）后备系数值β (11) （四）摩擦片径d (11) （五）单位摩擦面积传递的转矩T co (12) （六）单位压力P o (12) （七）单位摩擦面积滑磨功W (12) （八）摩擦片相关参数整理 (13) 四．膜片弹簧的设计 (14) （一）截锥高度H与板厚h比值和板厚h的选择 (14) （二）自由状态下碟簧部分大端R、小端r的选择和R/r比值 (14) （三）膜片弹簧起始圆锥底角的选择 (15) （四）分离指数目n的选取 (15) （五）切槽宽度δ1、δ2及半径 (15) （六）压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (15)
拉式膜片弹簧离合器课程设计
拉式膜片弹簧离合器课程设计 汽车设计课程设计说明书 设计题目:拉式膜片弹簧离合器设计 姓名高阳周龙辉程续朝褚帅 院系交通学院 专业交通运输 年级交通本1401 学号 20142803331 20142803330 20142803329 20142803325 2017年06月30日 目录 摘要………………………………………………………………………………………… 1 1 绪论…………………………………………………………………………………………2 1.1离合器概论……………………………………………………………………………… 2 1.2 离合器的功用……………………………………………………………………………2 1.3 离合器的工作原理………………………………………………………………………3 1.4 膜片弹簧离合器的概论…………………………………………………………………4 1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点……………………………………………………………5 2 离合器结构方案选取………………………………………………………………………5 2.1 离合器车型的选定
………………………………………………………………………5 2.2 离合器设计的基本要求…………………………………………………………………5 2.3 离合器结构设计…………………………………………………………………………6 2.3.1 摩擦片的选择…………………………………………………………………………6 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择……………………………………………………………6 2.3.3 压盘的驱动方式………………………………………………………………………6 2.3.4 分离杠杆、分离轴承…………………………………………………………………7 2.3.5 离合器的散热通风……………………………………………………………………7 3 离合器基本结构参数的确定………………………………………………………………7 3.1 摩擦片主要参数的选择…………………………………………………………………7 3.2 离合器后备系数β的确定………………………………………………………………8 3.3 单位压力P的确定………………………………………………………………………9 3.4单位压力P0的确定………………………………………………………………………9 4 离合器压盘设计…………………………………………………………………………10 4.1 压盘的传力方式选择……………………………………………………………………10 4.2 压盘的几何尺寸的确定…………………………………………………………………10 .3 压盘传动片的材料选择…………………………………………………………………10 4 5离合器膜片弹簧设计.................................................................................11 5.1 膜片弹簧的结构特点..............................................................................11 5.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式...............................................................11 5.3 膜片弹簧的弹性变形特性........................................................................11 5.4 膜片弹簧的参数尺寸确定........................................................................13 5.4.1 H/h比值的选取.................................................................................14 5.4.2 R及R/r确定 (14)
捷达离合器设计毕业设计
捷达离合器设计毕业设 计 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
捷达离合器设计 摘要 近年来,我国在设计的汽车和汽车制造技术已经取得了很大的进步,这是大家有目共睹的。而离合器作为汽车传送系中的一大重要组成部分，肩负着传递动力、减震跟防止过载等重要作用，所以离合器更成为了汽车发展和进步的一个重要因素,是不容忽视的。 此次设计是从理论计算上阐述了捷达轿车离合器容量的计算，离合器从动盘的尺寸，后备系数，摩擦片外径的尺寸等。设计包括对从动盘总成、压盘、离合器盖的设计校核优化。具体设计计算扭转减振器、摩擦片、压盘、离合器盖、膜片弹簧、传动片等多个部件总成。 在离合器动力学的基础上,分析和计算的原始,简要描述了离合器的部分主要设计参数的选择和设计要点,如类型选择、确定承载力,模型等。简要介绍传统设计方法的检查。 关键词：离合器；膜片弹簧；摩擦片；设计方法 目录 摘要……………………………………………………………………………………………. 1.前言 随着现代科技的飞速发展，尤其是液压液力的传动技术，电子技术在汽车上得到广泛的运用，现代汽车发生了巨大的变化。而离合器作为汽车传动系的一大重要组成部分，肩负着传递动力、减振跟防止过载等重要作用。所以离合器成为了现代汽车发展不可忽略的重要因素。随着自动变速器技术的发展跟完善，离合器的结构跟性能也随之变化。了解离合器的基本构造，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，通过对上述几方面的了解，便于熟悉汽车离合器的工作原理。我们要学会怎样查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，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且结构简单、便于维护的轿车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。通过这次课程设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤，以及身为
轻型货车离合器的设计说明书
汽车设计 第二章离合器设计 设计参数 车型：轻型货车 整车质量（Kg）：3830 发动机最大扭矩/转速（N·m/rpm）:220/2100 最大功率/转速（Kw/rpm）:67/3000 340：（mm）车轮滚动半径： 一、离合器的设计目的及原理概述 1.1离合器的设计目的 了解轿车离合器的构造，掌握轿车离合器的工作原理。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。 学会如何查找文献资料、相关书籍，培养自己的动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，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且结构简单、便于维护的轿车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。 1.2离合器的工作原理 离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动实际上是一种依靠为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，部分与变速器相连。． 其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。 离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系个零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。 1.3离合器的设计要求
1)在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。 2)接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。 3)分离时要迅速、彻底。 4)从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档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效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 6)操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7)具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 离合器的结构方案分析二、2.1车型、技术参数 车型：轻型载货汽车 整车质量（Kg）：3830 发动机最大扭矩/转速（N·m/rpm）:220/2100 最大功率/转速（Kw/rpm）:67/3000 车轮滚动半径：（mm）：340 2.2从动盘数的选择 对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言，发动机的最大转矩一般不大，离合器通常只设一片从动盘。 2.3压紧弹簧和布置形式的选择 膜片弹簧式斜置弹簧式、中央弹簧式、离合器压紧装置可分为周布弹簧式、．等。其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点： （1）由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变，从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。当离合器分离时，弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高，而是降低，从而降低踏板力； （2）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小； （3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱弹簧压紧力明显下降；（4）由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触，故其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，可提高使用寿命； （5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长； （6）平衡性好； （7）有利于大批量生产，降低制造成本。 但膜片弹簧的制造较复杂，其精度要求高，其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。近年来，由于材料性能提高，制造工艺和设计方法逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此，选用膜片弹簧式离合器。 2.4膜片弹簧的支承形式 我们选用了拉式膜片弹簧，图为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式，将膜
货车离合器设计说明书
目录 前言 (1) 1、离合器的作用 (1) 2、离合器的组成 (1) 3、货车离合器的选用 (2) 3.1、从动盘选择 (4) 3.1.1单片离合器 (4) 3.1.2双片离合器 (4) 3.2、压紧弹簧和布置形式的设计 (4) 3.3膜片弹簧的支承形式 (6) 3.4压盘驱动方式 (7) 离合器主要参数的选择 (7) 1、摩擦片的计算 (8) 2、离合器基本参数优化 (13) 3、膜片弹簧主要参数的选择 (16) 4、膜片弹簧的载荷与变形关系 (18) 5、膜片弹簧工作点位置的选择 (19) 6、膜片弹簧的应力计算 (20) 7、扭转减振器的设计 (22) 8、减振弹簧的设计 (22) 9、从动盘榖 (25) 10、从动轴的计算 (26) 11、分离轴承的寿命计算 (27) 12、离合器操纵机构的设计 (27) 总结 (31)
货车离合器设计说明书 前言 1、离合器的作用 汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速器的输入轴。摩擦离合器作为一种典型离合器为现代各类型汽车广泛采用，实际上是一种依靠主、从动部件间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器保证汽车平稳起步、保证变速器换挡时工作平顺、限制超额转矩的传递，防止传动系统过载。离合器是联系发动机和汽车传动系统的“纽带”，因而是汽车传动系统的重要部件。 2、离合器的组成 离合器装置有离合器和离合器操纵机构组成。 离合器主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构四个部分组成，组成可以有图1表示： 离合器的主动部分是发动机的飞轮、离合器盖、离合器中的压盘，离合器盖通过螺栓固定在飞轮上，离合器盖的动力通过传动片传给压盘。从动部分是从动盘和与之通过花键连接的从动轴（变速器第一轴），从动盘位于压盘和飞轮之间。压紧弹簧装在离合器盖内，周向分布，对亚盘产生压紧力。分离杠杆的指点在离合器盖上，一端作用于压盘，另一端被分离轴承作用。当从动盘被压盘和飞轮加紧形成一个整体时。发动机的动力通过飞轮以及离合器盖、压盘传递给从动盘，由从动轴输出，这