丰田花冠汽车拉式膜片弹簧离合器设计【汽车类】【6张CAD图纸】【优秀】

丰田花冠汽车拉式膜片弹簧离合器设计

33页 15000字数+说明书+任务书+开题报告+6张CAD图纸【详情如下】

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丰田花冠汽车拉式膜片弹簧离合器设计开题报告.doc

丰田花冠汽车拉式膜片弹簧离合器设计说明书.doc

从动盘.dwg

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压盘.dwg

摩擦片.dwg

离合器盖.dwg

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膜片弹簧.dwg

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摘   要

离合器是汽车传动系中的重要部件，它的构造特性与发展和传动系紧密相关，本文针对丰田花冠汽车的各项参数，设计拉式膜片弹簧离合器。

离合器设计的内容主要包括压盘总成、从动盘总成、膜片弹簧三个部分。首先，对离合器各零件的参数、尺寸、材料、及结构进行设计，然后使用CAD软件画出推式膜片弹簧的装配及零件的三维图形，最后转为Auto CAD工程图。

本文还重点研究了膜片弹簧在分离过程中的受力，对受力过程进行数学分析，并对其进行校核，以提高膜片弹簧离合器的使用寿命，使膜片弹簧离合器在工作过程中处于最佳状态。

本文主要介绍了膜片弹簧离合器的发展史、工作原理、优点、离合器功用、主要参数的选择与优化、结构设计、零部件设计以及材料的选择等内容

关键词：离合器；膜片弹簧；设计；材料；原理；功用

ABSTRACT

The clutch is an important part of the automobile power train, its characteristic and development have close relation with the power train. Based on Fengtian huaguan’s parameter, this paper aim to design pushing type diaphragm-spring clutch.

There be three main parts of the clutch design: driven disc design, diaphragm-spring design and the driving disc design. Firstly, this paper calculates the parameters, and chooses sizes and materials for the clutch’s parts. Then draw the three-dimension-blueprint of the assembly and components. Finally transforms the three-dimension-blueprint into Auto CAD engineering plat.

This paper also studies force exerted on diaphragm in the process of separation, and analyzing the process mathematically, then examines and calculates relative parameter. In conclusion, the design will prolong the lifetime of diaphragm-spring clutch, and makes the clutch in best state when it’s working.  

This paper describes the development history of the clutch diaphragm spring, operating principle, advantages, clutch function, the main parameter selection and optimization, structural design, component design and material selection, etc.

Key words: Clutch; Diaphragm-spring; Design;Materials; Principle; Function

目  录

摘要I

AbstractII

目录1

第1章绪  论4

1.1 膜片弹簧离合器结构及工作原理4

1.2 课题研究的目的和意义5

1.3 离合器的历史、现状和发展趋势6

1.4 膜片弹簧离合器概述8

1.5 主要研究内容10

第2章 离合器基本尺寸参数的选择11

2.1 离合器基本性能关系式11

2.2 离合器后备系数的选择11

2.3 摩擦材料中单位压力和摩擦因数的取值12

2.4 本章小结12

第3章 离合器从动盘总成设计13

3.1 摩擦片的设计13

3.2 从动盘毂的设计15

3.3 从动片和波形弹簧片的设计16

3.4 扭转减震器的设计16

3.5 本章小结18

第4章 离合器压盘总成设计19

4.1 压盘设计19

4.2 离合器盖的设计20

4.3 传力片的设计20

4.4 本章小结21

第5章 膜片弹簧设计22

5.1 膜片弹簧的切选22

5.2 膜片弹簧的分析24

5.3 膜片弹簧的校核25

5.4 本章小结26

第6章 离合器分离装置设计26

6.1分离杆的设计26

6.2离合器分离套筒和分离轴承的设计27

6.3 离合器壳的设计28

6.4 本章小结28

结论29

参考文献30

致谢32

附录33

第1章绪  论

1.1 膜片弹簧离合器结构及工作原理

离合器是汽车传动系中直接与发动机相关联的部件，主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动，通过主动、从动两部分的相互作用把发动机的动力扭距传递给驱动系统，来实现汽车的起步、换挡等功能。离合器的作用有三：一是保证汽车平稳起步，二是保证传动系换挡时工作平顺，三是防止汽车传动系过载[1]。

在以内燃机作为动力的机械传动汽车中，离合器作为一个独立的部件存在。虽然发展自动传动系统是汽车传动系的发展趋势，但根据德国出版的2003世界汽车年鉴，2002年世界各国114家汽车公司生产的1864款乘用车中，手动机械变速器车款数为1337款；在我国，乘用车中自动挡车款式只占全国平均数的26.53%；若考虑到商用车中更是多数采用手动变速器，手动挡汽车目前仍然是世界车款的主流。可以说，从1.2 课题研究的目的和意义1、选题目的：本次选择课题为丰田轿车离合器的设计，本次设计为膜片弹簧离合器，而此设计有重大的意义和广泛的用途，因为离合器作为底盘传动系统中的重要部件，它起着从发动机到传动系中齿轮之间桥梁的作用，故它的重要性不可忽视，一个良好的离合器能够提高汽车的寿命，所以设计一个操作简便分离快速的离合器是十分必要的，且选择了设计离合器能够做到对汽车内重要部件的了解。

2、选题意义：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，以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。膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了一般螺旋弹簧以及分离杆机构而做成的离合器，因为它布置在中央，所以也可算中央弹簧离合器。

它的优点：首先，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杆的作用，使得零件数目减少，重量减轻；其次，离合器结构大大简化并显著地缩短了离合器的轴间尺寸；再者，膜片弹簧具有良好的非线性特性，设计合适可使摩擦片磨损到极限，压紧力仍能维持很少改变，且减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便。因此，离合器作为汽车重要的基础部件它的功能不能忽视，设计如此重要的汽车传动系统意义重大。大转矩Temax为152Nm。

本设计针对的车型是09款丰田花冠轿车。

其基本参数如下：

车    型：丰田花冠

整车质量：1145（kg）

最高车速：185 （km/h）

主要尺寸: 4530×1705×1490 长/宽/高（mm）

最大功率：88/6000 （kw）

最大扭矩：152/4400 （N.m）

为了保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足以下要求：

（1）在任何行驶条件下，都能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载。

（2）接合时要完全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。

（3）分离要迅速、彻底。

（4）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）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。

（6）应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力。

（7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

（8）作用在从动盘上的总压力和摩擦离合器和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。

（9）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。

（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。结  论

本文针对丰田花冠汽车设计了一款推式膜片弹簧离合器，丰田花冠汽车发动机的最大输出转矩，是离合器设计的主要依据。

设计膜片弹簧离合器，能够满足丰田花冠汽车在正常行驶中，对离合器保证汽车平稳起步、顺利换挡、防止传动系过载等基本要求。在选择离合器后备系数时，适当增大离合器后备系数，以保证对离合器的要求。

最终确定摩擦片的尺寸为：外径250mm；内径155mm；厚度3.5mm。材料选用粉末冶金。

膜片弹簧的尺寸，在经过初选后，仔细分析其受力，结合离合器的要求，选择符合设计要求的尺寸，最终确定尺寸为：大端半径120mm；碟簧部分100mm；碟簧在自由状态下的内锥高14mm；膜片钢板厚度2.45mm；膜簧压盘加载点半径118mm；膜簧支承环加载点半径99mm；小端内径25mm；分离加载半径35mm；分离指舌尖切槽宽3.4mm；分离指舌根切槽宽10mm；分离指舌部最宽处半径75mm。膜片弹簧要求具有较高的尺寸精度，同样在膜片弹簧的制造中，也需要好的加工工艺。

本次设计遵从了：分离彻底；接合柔和；操纵轻便，工作特征稳定；从动部分转动惯量小的设计要点，数据全部通过约束条件检验，原件所使用的材料基本上符合耐磨，耐压和耐高温的要求，而且离合器尺寸合适，适宜安装，能最高效率传递发动机扭矩，符合计划书及国家标准。

由于自己的水平有限，本次设计中可能有很多错误和遗漏，希望各位老师批评指正。

参 考 文 献

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