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目 录
摘要Ⅰ
AbstractⅡ
第1章 绪论4
1.1 研究目的4
1.2 研究背景4
1.3 研究现状4
1.4 研究内容5
第2章 离合器结构方案选取7
2.1 设计参数7
2.2 离合器形式的选择7
2.3 压紧弹簧和布置形式的选择8
2.4 压盘的驱动方式9
2.5 离合器的通风散热措施10
2.6 分离轴承类型10
2.7 本章小结11
第3章 离合器主要参数的确定12
3.1摩擦片尺寸的确定12
3.2 离合器后备系数的确定12
3.3 单位压力P的确定13
3.4 离合器基本参数的优化14
3.5 本章小结15
第4章 离合器从动盘总成设计16
4.1 从动盘结构介绍16
4.2 摩擦片的材料选取及固紧方式17
4.3 从动盘毂的设计18
4.4 从动片的设计20
4.5 扭转减振器的设计21
4.5.1 扭转减振器的功能21
4.5.2 扭转减振器的结构类型的选择21
4.6 减振弹簧设计23
4.7 本章小结25
第5章 离合器盖总成的设计26
5.1 压盘传力方式的选择26
5.2 压盘几何尺寸的确定26
5.3 压盘材料的选择27
5.4 传动片片几何尺寸的确定及材料选择27
5.5 离合器盖的设计29
5.6 支撑环的设计29
5.7 离合器分离套筒和分离轴承的设计30
5.8 本章小结31
第6章 离合器膜片弹簧的设计32
6.1 膜片弹簧的结构特点32
6.2 膜片弹簧的变形特性32
6.3 膜片弹簧的弹性变形特性33
6.4 膜片弹簧的参数尺寸确定34
6.4.1 H/h比值的选取35
6.4.2 R及R/r确定35
6.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角36
6.4.4 膜片弹簧小端半径r及分离轴承的作用半径r36
6.4.5 分离指数目n、切槽宽、窗孔槽宽、及半径r36
6.4.6 支承环的作用半径l和膜片与压盘接触半径L36
6.4.7 膜片弹簧材料选择36
6.5 膜片弹簧的计算与强度校核36
6.6 本章小结40
第7章 离合器操纵机构的设计41
7.1 操纵机构踏板力和行程41
7.2 操纵机构的结构形式41
7.3 操纵机构的设计计算42
7.4 本章小结43
结论44
参考文献45
致谢47
附录A48
附录B51
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 研究现状
膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型载货汽车上广泛采用的一种离合器[2]。因其作为压簧，可以同时兼起分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，质量减少，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。其次，由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀。另外由于膜片弹簧具有非线性弹性特性，故能在从动盘摩擦片磨损后，弹簧仍能可靠的传递发动机的转矩，而不致产生滑离。离合器分离时，使离合器踏板操纵轻便，减轻驾驶员的劳动强度。此外，因膜片弹簧是一种对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很少，而周布置弹簧离合器在高速时，因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而降低了对压盘的压紧力，从而引起离合器传递转矩能力下降[3]。那么可以看出，对于膜片弹簧离合器的设计研究在改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。
由于膜片弹簧离合器具有上述一系列优点，并且制造膜片弹簧离合器的工艺水平在不断提高，因此这种离合器在轿车及微型、轻型客车上得到广泛运用，而且正大力扩展到载货汽车和重型汽车上，国外已经设计出了传递转矩为80~2000N.m、最大摩擦片外径达420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[1]。甚至某些总质量达28~32t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采用压式机构，即离合器分离时膜片弹簧弹性杠压杆内端的分离指处是承受压力。当前膜片弹簧离合器的操纵机构已经为拉式操纵机构所取代。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、装拆方便；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。而在压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[2]。
近年来湿式离合器在技术上不断改进，在国外某些重型车上又开始采用多片湿式离合器。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制冷却的结果，摩擦表面温度较低(不超过93℃)，因此，起步时长时间打滑也不致烧损摩擦片。查阅国内外资料获知，这种离合器的使用寿命可达干式离合器的5-6倍，但湿式离合器优点的发挥是一定要在某温度范围内才能实现的，超过这一温度范围将起负面效应。目前此技术尚不够完善。
1.4研究内容
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Vista志俊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，并有适当的转矩储备。
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)分离时要迅速、彻底。
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)应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。
6)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。
7)操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。
8)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。
9)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。
10)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。
第2章 离合器结构方案选取
汽车离合器广泛采用摩擦离合器，本次设计也是采用摩擦式，要根据选定车型的参数进行机构方案的选择。
2.1设计参数
表2.1 桑塔纳vista志俊整车参数
项目参数
汽车的驱动形式4×2
最高车速=187 km/h
发动机最大功率及转速=74 KW =5200 r/min
发动机最大转矩及转速=155 N·m =3100 r/min
主减速器传动比=4.193
变速器最大传动比=3.024
轮胎型号195/60R1486H
滚动半径R=0.28m
整备质量m=1220Kg
在设计离合器时，应根据车型的类别，使用要求制造条件以及“三化”（系列化，通用化，标准化）要求等，合理选择离合器的结构。
在离合器的结构设计时必须综合考虑以下几点：
川公网安备: 51019002004831号