毕业设计（论文）-轿车离合器的设计.doc

毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：轿车离合器的设计姓 名： 、 编 号： 、工业职业技术学院 年 月 日、工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 、 专业 汽车运用技术 任 务 下 达 日 期 年 月 日设计（论文）开始日期 年 月 日设计（论文）完成日期 年 月 日a编制设计 b设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 、 系（部）主 任 、 年 月 日、工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录机械工程 系 汽车运用技术 专业，学生 于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 轿车离合器的设计 专题（论文）题目： 轿车离合器的设计 指导老师： 、 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人,出席 人 答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， , ， ， ， 、工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 、 专业 汽车运用技术 年级 2009级 毕业设计（论文）题目： 轿车离合器的设计 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 3职业技术学院毕业设计说明书（论文）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。本文通过对桑塔纳2000整车参数的分析，并在拆装桑塔纳2000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abstractclutch 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 santana 2000 car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of santana 2000 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目录第1章 绪论11.1 研究动机与目的11.2 研究背景11.3 研究方法与系统描述21.4 內容概述3第2章 轿车离合器的结构型式选择62.1 从动盘数及干、湿式的结构型式62.1.1 单片干式摩擦离合器62.1.2 双片干式摩擦离合器62.1.3 多片湿式离合器62.2 压紧弹簧的结构型式及布置62.2.1 周置弹簧离合器72.2.2 中央弹簧离合器72.2.3 斜置弹簧离合器82.2.4 膜片弹簧离合器82.3 从动盘的结构型式102.4 从动盘数的选择112.5 所选离合器的结构型式11第3章 离合器基本参数的确定123.1 离合器后备系数123.2 单位压力p0133.3 摩擦片外径d、内径d和厚度b133.4 离合器基本参数的确定14第4章 离合器零件的结构选型及设计计算164.1 离合器从动盘设计164.2 离合器盖总成设计174.2.1 离合器盖设计174.2.2 压盘设计174.2.3 分离轴承总成204.3 离合器操纵机构204.3.1 操纵机构的要求204.3.2 操纵机构结构形式选择204.3.3 离合器操纵机构的主要计算214.4 膜片弹簧设计224.4.1 膜片弹簧主要参数的选择224.4.2 膜片弹簧强度计算244.4.3 膜片弹簧材料及制造工艺25第五章 结论27致 谢28参考文献29第1章 绪论1.1 研究动机与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、相关书藉，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。通过这次的毕业设计，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。1.2 研究背景离合器的出现是随着变速箱的出现而出现的，1889年戴姆勒在他的汽车上首次应用了四速变速箱和摩擦离合器. 但扭矩仍然由皮带传到后轮。最开始的离合器是用齿轮传动(机械式),换挡时出现冲击和噪声，在不断发展中出现了带同步环的,同时出现了液压传动的，目前机械式离合器都有了同步器，使换挡更加平稳。目前在国内外，离合器有多种形式例如：电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。超越离合器是利用牙的啮合、棘轮 -棘爪的啮合或滚柱、楔块的楔紧作用单向传递运动或扭矩的。轴向气脂式离合器是一种节能降耗的新技术新产品，它广泛应用于冶金、石油、重型机械、船舶等行业中。具有体积小、传递力距大、惯量低、响应速度快等优点，一般应用于机械传动系统上，使主动轴传动力矩通过离合器传递。单向离合器俗称单向轴承，也是仅能单一方向（顺时针方向或逆时针方向）传动的机械传动基础件。当动力源驱动被动元件时只能单一方向传动，若动力源转变方向时，（如顺时针变为逆时针方向），被动元件则会自动脱离不产生任何动力传送的功能。现在国内外在先进的是双离合器双离合器也叫干湿离合器，双离合器有由两个离合器组成.其中一个离合器和变速箱的奇数档输入轴相连，1，3，5和7档；而另一个离合器则控制着偶数档位输入轴，2，4，6和倒档，整个换档过程将因此可以快速,运动并且可以平顺的进行，不会出现扭矩中断的现象.换档通过电液操控机构完成,驾驶者几乎感觉不到瞬间换档和单个离合器的断开和闭合。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。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。汽车传动系的设计对汽车的动力学和燃油经济性有着重大影响，而离合器又是汽车传动系中的重要部件。在离合器设计中，合理地选择离合器的结构型式和设计参数不仅保证了其在任何情况下都能可靠地传递发动机转矩，还使其有足够的使用寿命。1.3 研究方法与系统描述通过毕业设计，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。首先通过查阅文献、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；通过自己动手拆装桑塔纳2000轿车膜片弹簧离合器，对其有进一步的了解，并在指导老师的帮助下完成膜片弹簧离合器设计。为了保证离合器具有良好的工作性能，对汽车离合器设计提出如下基本要求：1.在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。2.接合时要平顺柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击。 3.能作到分离时，彻底分离，接合时柔和。4.离合器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，便于换挡和减小同步器的磨损。5.从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。 6.具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7.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。 8.操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。 9.作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。 10.应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、寿命长。 11.结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。摩擦离合器主要由主动部分(发动机飞轮、离合器盖和压盘等)、从动部分(从动盘)、压紧机构(压紧弹簧)和操纵机构(分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等)四部分组成。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，传统的圆柱弹簧离合器已经不太被人们所认可，因为人们对离合器的工作性能有着更高的要求，因此就产生了膜片弹簧离合器，它的性能更加的可靠，更能满足人们的要求。1.4 內容概述现在轿车上应用最广泛的离合器是干式盘形摩擦式离合器。摩擦式离合器主要由主动部分(发动机飞轮、离合器盖和压盘等)、从动部分(从动盘、从动轴)、压紧机构(压紧弹簧)和操纵机构(离合器踏板、分离拉杆、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆等)四部分组成。本次毕业设计的基本内容有：1.摩擦式离合器的基本结构尺寸和参数的选择(摩擦片外径d、离合器后备系数和单位压力p)及计算。（1）离合器传递扭矩的大小，取决于摩擦力的大小，而摩擦力受下列因素影响：螺旋弹簧压紧力摩擦系数摩擦面的数目摩擦面的尺寸摩擦力：f=u*p其中： u摩擦系数；（取决于材料本身的尺寸、材料、表面粗糙程度等）p压力。摩擦力与压力成正比；但压力过大，易造成离合器接合不柔和。为此，有的汽车采用增加摩擦片数，减小压紧弹簧弹力的做法，同样可以增加摩擦力。（2） 摩擦式离合器的性能要求保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。操纵省力，维修保养方便。（3）摩擦式离合器的工作原理变速器第一轴的前端由轴承支承在飞轮中心孔内，后端由轴承支承在变速器壳上。离合器片毅借滑动花键与变速器第一轴相联。压板弹簧将压板和离合器片紧压在飞轮上，使离合器经常处于接合状态。发动机的扭矩就靠飞轮、压板与离合器片的摩擦作用向变速器第一轴输出。当需要使离合器分离时，踏下离合器踏板，使离合器压板克服弹簧的张力向后移动，离合器片便与压板、飞轮分离，离合器便处于分离状态，发动机的扭矩就不能传到变速器了。当需要离合器重新接合，可以缓抬起离合器踏板。压板在弹簧的作用下向前移动，将离合器片逐渐压在飞轮上，直至离合器片完全停止滑磨状态，离合器便全部接合。2.离合器零件的结构选型及设计计算 （1） 绘制离合器装配图；（2） 从动盘总成设计； （3） 离合器盖总成设计；（4） 膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核；表1-1 桑塔纳2000整车参数项目参数汽车的驱动形式42最高车速=172 km/h发动机最大功率及转速=72 kw =5200 r/min发动机最大转矩及转速=150 nm =3100 r/min主减速器传动比=4.444变速器最大传动比=3.455轮胎型号195/60r1485h滚动半径r=0.28m整备质量m=1220kg第2章 轿车离合器的结构型式选择现代汽车离合器在设计中应根据车型的类别，使用要求，与发动机的匹配要求，制造条件以及标准化、通用化、系列化要求等，合理地选择离合器总成的结构和有关组件的结构。2.1 从动盘数及干、湿式的结构型式2.1.1 单片干式摩擦离合器单片干式摩擦离合器主要由主、从动摩擦片组成，分别与主、从动轴相联接，操纵环使从动摩擦片沿从动轴移动，从而实现结合与分离。单片干式摩擦离合器结构简单，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平顺，但其直径会随传递转矩的增大而很快增加，这种离合器组要用于直径不受限制的地方。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1000nm的大型客车和重型货车上也有所推广。当转矩更大时可采用双片离合器。2.1.2 双片干式摩擦离合器双片干式摩擦离合器与单片离合器相比，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。2.1.3 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56倍。2.2 压紧弹簧的结构型式及布置离合器压紧弹簧的结构型式有：圆柱螺旋弹簧、矩形断面的圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧等。可采用沿圆周布置、中央布置和斜置等布置型式。根据压紧弹簧的型式及布置，离合器分为：周置弹簧离合器、中央弹簧离合器、斜置弹簧离合器、斜置弹簧离合器、膜片弹簧离合器。2.2.1 周置弹簧离合器周置弹簧离合器的压紧弹簧是采用圆柱螺旋弹簧并均匀布置在一个圆周上。有的重型汽车将压紧弹簧布置在同心的两个圆周上。周置弹簧离合器的结构简单、制造方便，过去广泛用于各种类型的汽车上。现代由于轿车发动机转速的提高(最高转速高达50007000rmin或更高)，在高转速离心力的作用下，周置弹簧易歪斜甚至严重弯曲鼓出而显著降低压紧力；另外，也使弹簧靠到定位座柱上而使接触部位严重磨损甚至出现断裂现象。因此，现代轿车及微、轻、中型客车多改用膜片弹簧离合器。但在中、重型货车上，周置弹簧离合器仍得到广泛采用。下面介绍下单片周布弹簧离合器：1.基本构造eq1090汽车离合器为十六个螺旋弹簧圆周均布的单片多簧式离合器，其构造如下：（1）主动部分：飞轮、离合器盖和压盘是离合器的主动部分。离合器盖通过螺钉与飞轮固定。离合器盖通过四组传动钢片将动力传递给压盘。传动片用弹簧钢片制成，沿圆周方向均匀分布，每组两片。（2）从动部分：从动部分由带扭转减器的从动盘组件和从动轴。（3）压紧装置：压紧装置由压盘和离合器盖之间、周向均布的十六螺旋弹簧组成。（4）操纵机构：操纵机构中的分离杠杆、分离轴承、分离套筒、分离拨叉装离合器壳内，而分离拉杆和踏板等则装在离合器壳外。2.2.2 中央弹簧离合器采用一个矩形断面的圆锥螺旋弹簧或用12个圆柱螺旋弹簧做压簧并布置在离合接触，因此压盘由于摩擦而产生的热量不会直接传给弹簧而使其回火失效。压簧的压紧力是经杠杆系统作用于压盘，并按杠杆比放大，因此可用力量较小的弹簧得到足够的压盘压紧力，使操纵较轻便。采用中央圆柱螺旋弹簧时离合器的轴向尺寸较大，而矩形断面的锥形弹簧则可明显缩小轴向尺寸，但其制造却比较困难，故中央弹簧离合器多用在重型汽车上以减轻其操纵力。根据国外的统计资料：当载货汽车的发动机转矩大于400450nm时，常常采用中央弹簧离合器。2.2.3 斜置弹簧离合器斜置弹簧离合器是重型汽车采用的一种新型结构。以数目较多的一组圆柱螺旋弹簧为压紧弹簧，分别以倾角（弹簧中心线与离合器中心线间的夹角）斜向作用于传力套上，后者再推动压杆并按杠杆比放大后作用到压盘上。这时，作用在压杆内端的轴向推力等于弹簧压力的轴向分力。当摩擦片磨损后压杆内端随传力套前移，使弹簧伸长，压力减小，倾角亦减小，而余弦值则增大。这样即可使在摩擦片磨损范围内压紧弹簧的轴向推力几乎保持不变，从而使压盘的压紧力也几乎保持不变。同样，当离合器分离时后移传力套，压盘的压紧力也大致不变。因此，斜置弹簧离合器与前两种离合器相比，其突出优点是工作性能十分稳定。与周置弹簧离合器比较，其踏板力约可降低35。2.2.4 膜片弹簧离合器图2-1 膜片弹簧离合器结构图图2-1为膜片弹簧离合器的结构图。选择膜片弹簧压紧,有以下一系列优点:1.膜片弹簧具有较理想的非线性特性,弹簧压力在磨擦片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。2.高速旋转时,弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。3.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。4.易于实现良好的散热通风，使用寿命长。5.膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。6.膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。同时，当膜片弹簧磨损到一定程度的时候，膜片弹簧离合器的压紧力下降很小，而圆柱弹簧离合器的压紧力下降很大，严重影响了离合器的使用性能。离合器分离时，在同一工作点位置时，采用膜片弹簧离合器的踏板力要远远小于圆柱弹簧离合器的踏板力，从而增加了驾驶员的操纵轻便性。因此，采用膜片弹簧离合器。从提高离合器工作性能的另一个角度出发，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使用寿命，适应高转速，增加传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。推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。它克服了拉式膜片弹簧离合器分离轴承的结构复杂和拆装较困难的缺点。推式膜片弹簧是一种传统的膜片弹簧离合器，使其结构简单、紧凑。零件数目更少，质量更小。它是以中部与压盘相压，在同样压盘尺寸下可采用直径较小的膜片弹簧，从而可以减小离合器的总体尺寸。而并不增加踏板力，在接合和分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，故分离效果更高，拉式杠杆比大于推式杠杆比，传动效率更高，使用寿命长，它的分离与分离轴承套筒总成装在一起，需专门分离轴承，结构复杂。推式摸片弹簧结构简单，安装拆卸较简单，分离行程比拉式小。故选择推式膜片弹簧。膜片弹簧离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用，而且逐渐扩展到载货汽车上。国外已设计生产了传递转矩为802000nm，最大摩擦片外径达420mm的膜片弹簧离合器系列，广泛用于轿车、客车、轻型和中型货车上。甚至某些总质量达2832t的重型汽车也有采用膜片弹簧离合器的。但膜片弹簧的制造成本比圆柱螺旋弹簧要高。膜片弹簧离合器的操纵曾经都是采用推式结构。当前，膜片弹簧离合器的推式操纵已为拉式操纵结构所取代。后者的膜片弹簧为反装，并将支承圈移到膜片弹簧的大端附近，使结构简化、零件减少、拆装方便；膜片弹簧的应力分布也得到改善，最大应力下降；支承圈磨损后仍保持与膜片的接触使离合器踏板的自由行程不受影响。拉式杠杆比大于推式杠杆比，传动效率更高，使用寿命长，它的分离与分离轴承套筒总成装在一起，需专门分离轴承，结构复杂。而在推式结构中支承圈的磨损会形成间隙而增大踏板的自由行程。推式摸片弹簧结构简单，安装拆卸较简单，分离行程比拉式小膜片弹簧材料多为60si2mna硅锰钢，许用应力1500-1700mpa。汽车离合器膜片弹簧尺寸要求严格，弹簧自由高度、原始锥角、内径、外径、板厚及表面状态等均要严格控制，载荷公差控制在8%以内；热处理：淬火、回火，回火后硬度为hrc44-50。设计膜片弹簧时，要利用其非特性弹性变形规律，以获得最佳使用性能。汽车用膜片弹簧h/h一般在1.6-2.2之间，板厚h在2-4之间。 2.3 从动盘的结构型式简单的从动盘由从动片、摩擦片及从动盘毂铆接而成，其结构简单、质量小，有时用于重型汽车尤其是双片离合器中。 轿车一般采用带扭转减振器的从动盘。从动片与花键毂间通过减振弹簧相联，具有切向弹性以消除高频共振并起缓冲作用，在从动片、花键毂与减振盘间有减振摩擦片，装碟形垫片作弹性夹紧后起摩擦阻尼作用，并使阻尼力矩保持稳定，以吸收部分能量、衰减低频振动。扭转减振器按发动机及传动系专门设计并经试验修正，则可得到最佳减振、降噪效果。线性弹性特性的扭转减振器，减振弹簧由一组圆柱螺旋弹簧组成，常用于汽油机汽车。柴油机怠速旋转不均匀度较大，会引起变速器常啮合齿轮间的敲击。采用二级或三级非线性扭转减振器并使第一级减振弹簧组的刚度小，可缓和柴油机怠速不平稳及消除变速器怠速噪声。 为了使离合器接合平顺，从动片尤其是单片离合器的从动片，一般都使其具有轴向弹性。最简单的方法是在从动片上开t形槽，外缘形成许多扇形，并将它们冲压成依次向不同方向弯曲的波浪形。两边的摩擦片则分别铆在每相隔一个的扇形片上。在离合器接合时，从动片被压紧，弯曲的波浪形扇形部分被逐渐压平，使从动盘上的压力和传递的转矩逐渐增大，故接合平顺柔和。这种切槽有利于减少从动片的翘曲，其缺点是很难保证每片扇形部分的刚度完全一致。这就是整体式弹性从动片。分开式结构中，波形弹簧片与从动片分别冲压成型后铆在一起。由于波形弹簧片是由同一模具冲制，故其刚度比较一致；由于波形弹簧是采用比从动片更薄的钢板(厚度仅为0.7mm)，故这种结构容易得到更小的转动惯量，这些方面都优于整体式结构。 在载货汽车上常采用一种所谓组合式从动片。这种结构在靠近压盘一侧的从动片上铆着波形弹簧片，摩擦片则铆在波形弹簧片上，而靠近飞轮一侧的摩擦片则直接铆在从动片上。其转动惯量较大，但对于要求刚度较高、外形稳定性较好的大型从动片来说，这种结构也是可以采用的。当载货汽车离合器的直径小于380mm时，则从动片仍可采用前两种结构。2.4 从动盘数的选择从动盘数由计算尺寸查汽车设计标准资料手册取标准。磨擦片材料的选择：选择粉末冶金材料制成的。摩擦片在性能上应满足如下要求:磨擦系数比较稳定,工作温度,磨损速度,单位压力的变化对其影响要小,足够的机械强度和耐磨性,热稳定性好,磨合性能好,密度要小,有利于结合平顺,长期停放,离合器磨擦面间不发生“粘着现象”。摩擦片与从动盘片的连接用铆钉联接。从动盘具有轴向弹性,可改变离合器性能,使离合器接合柔和,减小冲击，磨擦面接触较为均匀,磨损较小，从动毂在变速器第一轴花键上易于滑动。单片离合器结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，在使用时能保证分离彻底，接合平顺。多片离合器分离不彻底，轴向尺寸大，质量大，易烧坏摩擦片。2.5 所选离合器的结构型式本次毕业设计所选离合器的结构型式是单片干式摩擦离合器，采用膜片弹簧作为压紧弹簧，采用带扭转减振器的从动盘（整体式弹性从动片）故选择单片离合器。第3章 离合器基本参数的确定在初步确定离合器的结构形式（如单片干式、采用有机面片、膜片弹簧等）之后，就要确定基本结构尺寸及参数：摩擦片外径d、单位压力p0和后备系数。在选定这些尺寸参数时，下列一些车辆参数对其有重大影响：1.发动机最大转矩 temax ；2.整车总质量 ma ；3.传动系总的速比（变速器传动比主减速器速比）i ；4.车轮滚动半径 rk 。离合器的基本参数主要有性能参数和p0，尺寸参数d和d及摩擦片厚度b。3.1 离合器后备系数后备系数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最大转矩的可靠程度。后备系数保证了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。在选择时，应考虑以下几点： 1.为可靠传递发动机最大转矩，不宜选取太小；2.为减少传动系过载，保证操纵轻便，又不宜选取太大；3.当发动机后备功率较大、使用条件较好时，可选取小些；4.当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离合器滑磨，应选取大些；5.汽车总质量越大，也应选得越大；6.柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的值应比汽油机大些；7.发动机缸数越多，转矩波动越小，可选取小些；8.膜片弹簧离合器选取的值可比螺旋弹簧离合器小些；9.双片离合器的值应大于单片离合器。汽车离合器的后备系数推荐如下（供参考）：小轿车：=1.201.3 ；载货车：=1.72.25 ；带拖挂的重型汽车或牵引车：=2.03.0。国外对小轿车的离合器推荐其后备系数值为1.2，因为小轿车的离合器都采用膜片弹簧离合器，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较大，使用条件较好，故宜取小值。3.2 单位压力p0单位压力p0对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件，发动机后备功率大小，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，加应取小些；当摩擦片外径较大时，为了降低摩擦片外缘处的热负荷，p0应取小些；后备系数较大时，可适当增大p0。 当摩擦片采用不同材料时，p0按下列范围选取： 22石棉基材料 p0=0.100.35mpa 粉末冶金材料 p0=0.350.60mpa 金属陶瓷材料 p0=0.701.50mpa3.3 摩擦片外径d、内径d和厚度b摩擦片外径是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命，它和离合器所需传递的转矩大小有一定关系。显然，传递大的转矩，就需要有大的尺寸。发动机转矩是重要参数，当按发动机最大转矩temax（nm）来选定d时，有下列经验公式参考： （3-1）式中，系数a反映了不同结构和使用条件对d的影响，可参考下列范围：小轿车a=47；一般载货汽车a=36（单片）或a=50（双片）；自卸车或使用条件恶劣的载货汽车a=19。按temax初选d以后，还需注意摩擦片尺寸的系列化和标准化，表2为我国摩擦片尺寸的标准。表2-1 离合器摩擦片尺寸系列和参数外径d/mm160180200225250280300325350380405430内径d/mm110125140150155165175190195205220230厚度/mm3.23.53.53.53.53.53.53.54444c=d/d0.6870.6940.7000.6670.6200.5890.5830.5850.5570.5400.5430.5351- c30.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.8000.8270.8430.8400.847单位面积/cm21061321602213024024665466787299081037c为摩擦片内、外径之比，c=d/d，一般在0.530.70之间。对摩擦片的厚度h,我国已规定了3种规格：3.2mm，3.5mm和4.0mm。3.4 离合器基本参数的确定所选离合器的基本参数确定：桑塔纳2000的发动机最大转矩 temax=150 nm ，根据经验公式 (3-2)初选摩擦片外径d，小轿车a=47，则摩擦片外径为按照我国离合器摩擦片尺寸系列标准（见表2-1），最后选定摩擦片的尺寸为d=180mm，d=125mm，h=3.5mm，c=0.694。采用膜片弹簧离合器，使用条件较好，故取后备系数=1.2。摩擦面片采用有机材料，单位压力p0为0.350.5mpa。用公式temax=fzp0d3(1c3) (3-3)验算单位压力p0 ：式中，f为摩擦面间的静摩擦因数，取f=0.3；z为摩擦面数，单片离合器的z=2。temax=fzp0d3(1c3) （3-4） 1.2150=0.32p00.1830.667则p0=0.3mpa单位压力p0在容许范围之内，认为所选离合器的尺寸、基本参数合适。第4章 离合器零件的结构选型及设计计算4.1 离合器从动盘设计从动盘总成主要由摩擦片、从动片、减振器和从动盘毂等组成。从动盘对离合器工作性能影响很大，应满足如下设计要求： 1.为了减少变速器换档时齿轮间的冲击，从动盘的转动惯量应尽可能小。 2.为了保证汽车平稳起步、摩擦面片上的压力分布均匀等从动盘应具有轴向弹性。 3.为了避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷，从动盘中应装有扭转减 振器4.要有足够的抗爆裂强度摩擦面片采用有机材料。采用带扭转减振器的从动盘（整体式弹性从动片结构形式常有三种典型形式：整体式、分开式和组合式弹性从动片）。从动片直径对照摩擦片尺寸确定。为减小从动盘转动惯量，从动片一般较薄，通常为1.32.0mm厚钢板冲压而成，从动片的外沿部分厚度在0.651.0mm之间。整体式弹性从动片一般用高碳钢（如50）或65mn钢板，热处理硬度3848hrc。从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它装在变速器输入轴前端的花键上，是离合器承受载荷最大的零件，一般采用齿侧定心的矩形花键，花键轴与孔采用动配合。 从动盘毂轴向长度不宜过小，以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底，一般取1.01.4倍的花键轴直径。从动盘毂一般采用锻钢(如45，40cr等)，表面和心部硬度一般在2632hrc。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性，可采用镀铬工艺，对减振弹簧窗口及与从动片配合处应进行高频处理。减振弹簧常采用60si2mna、50crva、65mn等弹簧钢丝。花键的结构尺寸可根据从动盘外径和发动机转矩按国标gb11441974选取。表4-1 所选从动盘毂花键参数从动盘外径d/mm花键齿数n花键外径d/mm花键内径d/mm齿厚b/mm有效齿长l/mm挤压应力18010262132011.84.2 离合器盖总成设计离合器盖总成除了压紧弹簧外还有离合器盖、压盘、传动片、分离杠杆装置及支承环等。离合器盖与飞轮用螺栓固定在一起，通过它传递发动机的一部分给压盘。此外他还是离合器压紧弹簧和分离杆的支承壳体。4.2.1 离合器盖设计1.刚度问题离合器分离杆支承在离合器盖上，如果盖的刚度不够，则当离合器分离时，可能会使盖产生较大的变形，这样就会降低离合器操纵部分的传动效率，严重时可能导致分离不彻底，引起摩擦片早期磨损，还会造成变速器换挡困难。为了减轻重量和增加刚度，小轿车和一般载货汽车的离合器常用厚度约为3-5mm的低碳钢板冲压成比较复杂的形状。重型汽车由于批量少，为了降低成本，增加刚度则长采用铸铁的离合器盖。2.通风散热问题为了加强离合器的冷却离合器盖必须开有许多通风窗口，通常在离合器压紧弹簧座处开有通风窗口。3.离合器对中装置离合器盖内装有分离杠杆、压盘、压紧弹簧等重要零件，因此它相对与飞轮必须有良好的对中，否则会破坏离合器的平衡，严重影响离合器的工作。离合器盖的对中方式有两种，一种是用止口对中，另有种是用定位销或定位螺栓对中，由于本设计选用的是传动片传动方式，因而离合器盖通过一外圆与飞轮上的内圆止口对中。4.2.2 压盘设计1.压盘传力方式选择压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动盘转动，所以和飞轮有