FORLAND商用车离合器设计
44页 13000字数+说明书+程序+3张CAD图纸【详情如下】
A0离合器总装配图.dwg
A1从动盘总成.dwg
A1减震盘.dwg
FORLAND商用车离合器设计论文.doc
程序
摘要
本次设计题目是FORLAND商用车离合器设计（拉式）
离合器是汽车传动系的重要组成部分，它设计的成功与否，将直接影响到整车性能的好坏。
由本车的发动机扭矩较小，故设计中采用单片膜片弹簧离合器，并采用带扭矩减震器的从动盘。为了使离合器接合平顺，以保证汽车的平稳起步，采用了有轴向弹性的从动片。
本文内容包括:轻型汽车的离合器结构方案论证；离合器工作特性（扭矩传递特性）；离合器的基本结构参数设计与选型；强度校核；工艺过程制定和尺寸链计算。
Abstract
The topic of this sign is design a clutch for FORLAND commercial vehicle(pull_type).
It is the most important part of the light vehicle’s transform-system. The performance of light vehicle is largely relative to the quality of the design.
According to the torque, a single dry-disc diaphragm-spring clutch is used, and a clutch disc with a torsional absorber is fixed. To start the vehicle stability, the clutch must be engaged smoothly, so a plate segment with a axisal elasticity is mounted.
In the paper, I introduced the selection of the possible type of the clutch(torque operation characteristic). The selection of the found a mental parameter and the determination of the main dismensious the structure design of the components and corresponding calculation.
目录
绪论1
1.1 总论2
1.2 总成零件结构方案分析3
1.2.1 从动盘数目分析3
1.2.2 压紧弹簧的选择3
3． 从动盘结构设计7
2） 选型10
§ 2.1 摩擦片尺寸计算11
§ 3.1 拉式膜片弹簧的工作原理16
§ 3.4.2 拉式膜片弹簧基本参数的选择23
§ 4.1 概述26
第一章结构方案论证
第二章整体性能参数选择与计算
第三章膜片弹簧的设计
第四章离合器扭转减震器基本参数选择
第五章结构参数校核
第六章典型零件加工工艺和装配尺寸链计算
结束语
附录1 计算程序
第一章 结构方案设计
1.1 总论
首先应该深入研究对汽车离合器的设计要求，根据离合器在汽车中所处的位置，保证离合器的良好工作性能。一部合格的离合器至少需要满足以下要求：
1.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.分离时要迅速、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.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，延长时其使用寿命。
6.应能避免和传动器的扭转振动，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，调整方便等。
离合器的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和传动系平顺的接合，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，能限制传动系所承受的最大转矩，以传动系各零部件因过载而损坏；有效的降低传动系中的振动和噪声等。
基于以上考虑，下面将选择本设计离合器的传递动力方式。
用于离合器传递动力的方式有摩擦、液力、磁力等几种方式。液力、磁力离合器具有自动适应负载变化，自动变扭等几种优良性能，但其缺点是结构过于复杂，价格较高，体积较大，重量大，维修困难等。鉴于以上几种优点，目前绝大多数汽车上仍使用摩擦式离合器，只有为数不多的高档轿车，及一些工作负荷较大，且工作条件恶劣的重型车，矿山车上使用液力离合器。本设计是轻型汽车，工作条件较好，负荷也较小，采用液力或磁力离合器大可不必。因此，本设计采用摩擦式离合器。
离合器主要由主动部分，从动部分，压紧机构和操纵机构组成。下面就各部分的基本部分和零件进行结构方案设计分析。
1.2 总成零件结构方案分析
1.2.1 从动盘数目分析
单盘离合器结构简单，分离彻底，迅速，散热良好，尺寸紧凑，调整方便，从动盘转动惯量小，接合平顺，广泛应用与轿车和中小型货车上，本设计为轻型汽车离合器，故用单盘式结构形式比较合适。
双盘离合器虽然传递力矩能力较强，且具有接合平顺，踏板力较小的优点，但其结构本身就决定了他不能彻底分离，这对在城市中复杂的路面中行驶，频繁使用离合器的场合极为不利，很容易造成变速器，同步器的过度磨损。而且双盘式离合器的结构中，中间压盘散热不良，热负荷高，结构复杂，尺寸和重量大，不利于轻型车的总体布置，故而不使用与本轻型车。
1.2.2 压紧弹簧的选择
离合器的压紧弹簧有圆柱弹簧，矩形断面的圆锥弹簧和膜片弹簧等形式。压紧弹簧就其在离合器中所起的作用来看，他担负着能否提供足够的且在工作过程中变化最小的压紧力的任务，是动力能否可靠的传递的核心零件，鉴于拉式膜片弹簧离合器具有如下一些优点，本设计将采用拉式膜片弹簧离合器。
1.膜片弹簧离合器本身兼作分离杠杆，使离合器的零件数量显著减少，重量减少，采用拉式结构又可以省掉支承环，支承环铆钉等零件，通常可以比普通螺旋弹簧离合器零件数目减少左右；
2.膜片弹簧与压盘在整个圆周接触，使压紧力分布均匀，这可延长摩擦片的使用寿命；
3.没有像螺旋弹簧那样，因离心作用使压紧弹簧偏移和变形引起接触表面严重变形磨损，甚至弹簧断裂等弊病，故膜片弹簧对高速发动机的适应性更强；
4.膜片弹簧具有理想的非线性工作特性，而普通的螺旋弹簧，其工作特性是线性的。可以看出，当离合器分离时，螺旋弹簧离合器压紧力也增大，与之相反，膜片弹簧的工作特性曲线上，压紧力是下降趋势。并且如果摩擦片的使用一段时间后磨损，螺旋弹簧会随着摩擦片的磨损而压紧力降低，而如果合理选择膜片弹簧工作点，可以使压紧力不仅不下降，反而有所上升。
说明：
由于在压盘离合器盖总成中，螺旋弹簧处于预压紧状态，膜片弹簧却处于近似自由状态，两者的弹性特性曲线如图。在新的摩擦片接合位置时（b点），两种弹簧的变形量均为，但在摩擦片磨损后的接合位置分别为a,a’点，两者变形量均为，但由图可见，膜片弹簧所提供的压紧力变小较小，而螺旋弹簧的特性是线性的，其与相差较大，容易引起滑磨，另外彻底分离时，膜片弹簧所需的分离力为，有图中可以看出，他远小于螺旋弹簧所需分离力。
5.同样因为膜片弹簧所具有的非线性特性，可以保证在从动盘磨损后，压盘工作压力保持在一个很小的范围内，使离合器能保持其传递扭矩的能力，而不致于产生严重的滑磨。
6.因为在同样轴向尺寸的情况下，膜片弹簧可使用重量较大而形状螺旋对称，又较一致的压盘，可以有足够大的热容量，采用适当的措施，拉式膜片弹簧离合器可以获得较好的散热条件。例如，可以在离合器压盘壳上开较大尺寸的通风孔。
7.便于采用新近广泛采用的钢带式驱动形式（周向或径向布置），离合器盖通过驱动销与周置钢带驱动压盘。分离时靠钢带的弹性恢复力，使压盘能够自由的轴向后移，以保证彻底分离。钢带式驱动形式中没有摩擦和磨损，也没有传动间隙，因此比传统的嵌合式驱动方式（如凸块式，销钉式和键块式）要好。
8.膜片弹簧离合器中的零件大多可用冲压件和标准件，有利于保证零件的系统化，通用化，从而保证产品质量，便于大量生产，可以大幅度降低制造成本（约可降低30%）。
9.由于拉式膜片弹簧离合器是以弹簧中部而不是大端与压盘相压，在相同的压盘尺寸条件下，可以采用较大直径的弹簧，因此提高离合器的转矩容量，从而可以传递较大的功率。
10.可以获得比推式更大的杠杆比，而且由于摩擦副数模减少，提高了传动效率，能使踏板力进一步减少（约比推式减少25%--30%），操纵更为轻便。
11.由于在拉式结构中取消了支承环，固定铆钉，硬化套筒等零件，零件数目比普通推式离合器更少，结构更简化，轴向尺寸更小，重量更轻，结构更紧凑。
12.由于取消了弹簧与盖之间可能因磨损而出现的间隙，因此可以减少冲击和噪声。
13.可以进一步的提高寿命，原因有下述三条：
a)小端分离力小，使当量应力下降；
b)在同样的轴向尺寸下，可采用较厚的压盘，增加了压盘的重量和热容量，改善了散热条件；
c)压盘壳上可以开足够大的窗孔，亦能很打程度上改善压盘的散热条件。
鉴于上述拉式膜片弹簧离合器 的若干优点，它必然会逐步代替螺旋弹簧离合器和推式膜片弹簧离合器，并且随着近年来材料性能，生产工艺储备等方面的不断更新和进步，生产成本的不断下降，拉式膜片弹簧离合器将会更充分的发挥它的自身优点。
但是到目前为止，还有以下几个问题待以解决。以便更进一步的推广拉式膜片弹簧离合器。
a)在材料和制造工艺上（尤其是加工精度和热处理条件等）需进一步提高；
b)膜片弹簧的开口处（分离指舌根处）的应力集中问题；
c)分离指舌尖部分的磨损问题。
d)分离轴承（拉式）的结构改进和制造工艺改进问题。
综上所述，拉式膜片弹簧离合器被认为是一种很有前途的离合器，本设计即为拉式膜片弹簧离合器。
1.2.3 从动盘结构方案分析
离合器从动盘是联系发动机动力和变速器第一轴的关键部件，它设计的好坏将直接关系到能否平稳、柔和、可靠的传递动力。
a)有关扭转减震器
发动机传递到汽车传动系的扭矩是不断变化着的，因此导致传动系发生扭振。如果这一振动频率与传动系自身的固有频率相同，将发生共振，对传动系的零件将产生极大的冲击载荷，严重的可能导致损坏。另外在不分离离合器紧急制动或猛接离合器的情况下也会对传动系各零件产生极大的冲击载荷，结果将导致零件的过早损坏。为了避免共振，缓和传动系所受的冲击载荷，应该在从动盘上安装扭转减震器。有些汽车上将扭转减震器制成单独的部件，但大多数是将其附装在从动盘中，本设计选择后者。
b)从动片结构方案分析
为了使离合器接合柔和，在接合过程中，从动盘轴向应该有弹性，增加从动盘的轴向压缩量，可以使压紧力渐渐增加，导致扭矩也渐渐增加，保证接合柔顺。因此在从动盘中增设轴向弹性元件，采用波形弹簧技术。
波形弹簧有以下几种结构形式：可将的从动盘主体上被径向切槽分割形成的扇形部分弯曲成波形；或者在从动盘本体的每个扇形平面上在铆一个波形片，而摩擦片则分别与本体或波片连接，或者干脆将本体直径做的很小，而在其外缘上都有若干个扇形的波片弹簧钢片，两摩擦片分别与波簧相连这种结构形式可以使本体与波片的自造精度高，同轴度好，容易调平衡。因此本设计采用
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