比亚迪轿车拉式离合器设计【8张图/18000字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-离合器.dwg

A1-从动片总成.dwg

A2-从动盘毂.dwg

A2-压盘.dwg

A2-工作缸.dwg

A2-摩擦片.dwg

A2-离合器盖.dwg

A2-膜片弹簧.dwg

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关键词：: 轿车离合器设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。40页。18000字左右。
任务书一份。
开题报告一份。

图纸共8张，如下所示
A0-离合器.dwg
A1-从动片总成.dwg
A2-从动盘毂.dwg
A2-压盘.dwg
A2-工作缸.dwg
A2-摩擦片.dwg
A2-离合器盖.dwg
A2-膜片弹簧.dwg

摘　　要

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，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据踩下或松开离合器制动踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐结合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
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，各种汽车广泛采用摩擦离合器主要依靠主从动部分的摩擦来传递动力且能分离的装置。
汽车离合器看似结构简单、工作原理浅薄，但是其结构的发展却经历了上百年，融合了几代人的智慧和心血才达到现今的地步。在现代汽车中，膜片弹簧离合器应用越来越广泛，结合比亚迪轿车的主要参数及制造工艺设计拉式膜片弹簧离合器。以比迪轿车的技术参数为主要设计依据，并参阅近期国内外有关离合器设计方便的书籍和资料，在本次设计中主要设计摩擦片、膜片弹簧、从动盘总成、压盘等。在设计中分析拉式膜片弹簧较以往推式膜片弹簧的优点，并对摩擦片及膜片弹簧进行优化设计。

关键词：离合器；膜片弹簧；从动片总成；摩擦片；操纵机构

ABSTRACT

The clutch is located in between the engine and transmission of the flywheel shell.Use screws will the clutch assembly fixed in the plane, after the flywheel clutch output shaft is gearbox input shaft.In the course of driving cars, the pilot can according to step down the or loosen clutch brake pedal,Make the engine and transmission temporarily separation and gradually combining to cut off the engine, or delivered to the transmission power. Input.
The clutch in mechanical transmission is as a stand-alone assembly and exist, it is the transmission system of connected directly with the engine of the assembly.At present, various kinds of car widely adopted by the friction clutch relies mainly on the stationary part of the friction subordinate to transfer power and can separate device.
Clutch seemingly simple structure, working principle, but the structure of the shallow development has experienced hundreds of years, the fusion of generations of wisdom and efforts to reach the point of today.In the modern automobile, diaphragm spring clutch used more widely, combined with BYD cars and manufacturing technology of the main parameters design rumsfeld diaphragm spring clutch. BYD cars than technical parameters for the main design basis, and refer to the domestic and overseas relevant clutch design convenient books and material, in the design of the main design of friction, the diaphragm spring, platen assembly, pressure plate, etc.In the design and analysis of diaphragm spring than ever to push type diaphragm spring of advantage, and the friction of films and diaphragm spring optimization design.

Key words：clutch；Diaphragm spring；Platen assembly；friction plate；operation

目录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
abstract………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章绪论………………………………………………………………………………1
1.1 选题的目的…………………………………………………………………………1
1.2 离合器国内外发展现状……………………………………………………………1
1.3 离合器的概述………………………………………………………………………2
1.3.1 膜片弹簧离合器的概述……………………………………………………2
1.3.2 离合器的功用………………………………………………………………4
1.3.3 离合器的工作原理…………………………………………………………5
1.3.4拉式膜片弹簧离合器与推式比较…………………………………………5
1.4 设计主要内容………………………………………………………………………6
第2章离合器基本结构尺寸、参数的选择………………………………………7
2.1 离合器的结构方案设计……………………………………………………………7
2.1.1 从动盘数的选择……………………………………………………………7
2.1.2 压紧弹簧和布置形式的选择………………………………………………7
2.1.3 膜片弹簧的支撑形式………………………………………………………8
2.2 离合器基本性能关系式……………………………………………………………8
2.3 基本结构尺寸、参数的选择………………………………………………………9
2.3.1 摩擦片外径D的确定………………………………………………………9
2.3.2 离合器后备参数β的确定…………………………………………………9
2.3.3 单位压力P的确定………………………………………………………10
2.4 本章小结…………………………………………………………………………11
第3章离合器零件的结构选型及设计计算……………………………………12
3.1 从动盘总成………………………………………………………………………12
3.1.1 从动片……………………………………………………………………13
3.1.2 从动盘毂…………………………………………………………………14
3.1.3 从动盘摩擦材料…………………………………………………………15
3.2 压盘设计…………………………………………………………………………17
3.2.1 压盘的驱动方式…………………………………………………………17
3.2.2 压盘的选材………………………………………………………………17
3.3 离合器盖设计……………………………………………………………………18
3.4 扭转减振器………………………………………………………………………19
3.4.1 扭转减振器的概述………………………………………………………19
3.4.2 扭转减振器主要参数的选择……………………………………………20
3.4.3 减振弹簧安装位置………………………………………………………20
3.4.4 全部减振弹簧总的工作负荷 ………………………………………20
3.4.5 单个减振弹簧的工作负荷P……………………………………………20
3.4.6 减振弹簧尺寸……………………………………………………………21
3.5 从动轴的计算……………………………………………………………………22
3.5.1 选材………………………………………………………………………22
3.5.2 确定轴的直径……………………………………………………………22
3.6 本章小结…………………………………………………………………………23
第4章膜片弹簧的设计……………………………………………………………24
4.1 膜片弹簧的概述…………………………………………………………………24
4.2 膜片弹簧主要参数的选择………………………………………………………24
4.2.1 膜片弹簧主要参数的计算………………………………………………24
4.2.2 膜片弹簧的优化设计……………………………………………………26
4.2.3 膜片弹簧的载荷与变形关系……………………………………………27
4.2.4 膜片弹簧的应力计算……………………………………………………29
4.3 本章小结…………………………………………………………………………31
第5章离合器操纵系统的设计……………………………………………………32
5.1 操纵机构…………………………………………………………………………32
5.1.1 离合器踏板行程计算……………………………………………………32
5.1.2 踏板力计算………………………………………………………………33
5.2 离合器分离装置…………………………………………………………………34
5.2.1 分离杠杆、分离轴承……………………………………………………34
5.2.2 分离轴承寿命计算………………………………………………………34
5.3 本章小结…………………………………………………………………………35

结论………………………………………………………………………………………36
参考文献…………………………………………………………………………………37
致谢………………………………………………………………………………………38
附录 A……………………………………………………………………………………39
附录 B……………………………………………………………………………………42
题目名称比亚迪轿车拉式离合器设计
一、设计（论文）目的、意义
离合器看似结构简单，但是其结构的发展却经历了上百年的历史，融合了几代人的智慧和心血。其设计理论也从传统的机械、力学领域，深入到热、电、材料、控制等众多领域。目前，离合器的发展也面临着用新的技术进行改造和提高的问题。我国的车辆工业相对于世界上其他先进国家相对落后，虽然从国外引进了许多新产品、新技术，但是对传统技术的消化掌握还有一段距离。课题立足于国内，以最常用的膜片弹簧离合器进行设计，希望能起到抛砖引玉的作用，使离合器的自主开发能力及产品设计水平进一步提高。通过对汽车离合器现有的各种类型进行研究，并对部分结构进行改进，使设计的离合器具有较高的性能质量和较低的成本。
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
设计内容：
1.离合器设计的目的意义、国内外现状；
2.离合器的功用、分类与工作原理；
3.离合器的设计理论；
4.比亚迪轿车离合器设计；
5.离合器性能结构分析。
技术要求：
发动机排量：1.0L
最大功率(Kw(ps)/rpm)48/5700；
最大扭矩(N?m/rpm)88/3500；
最高车速(km/h) 140；
整车质量：1270kg；
要求：拉式膜片弹簧离合器；
生产纲领：成批生产。

三、设计（论文）完成后应提交的成果
CAD绘制离合器装配图、零件图折合0号图纸3张以上；设计说明书15000字以上。
四、设计（论文）进度安排
（1）知识准备、调研、收集资料、完成开题报告第1～2周（2.28～3.11）
（2）整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制装配草图第3～5周（3.14～4.1）
（3）理论联系实际、分析问题、解决问题，完成完成离合器的设计计算，主要性能参数验算，离合器性能结构分析，CAD绘制离合器图纸等部分设计内容，中期检查第6～8周（4.4～4.22）
（4）改进完成设计，改进完成设计说明书，指导教师审核，学生修改第9～12周(4.25～5.20)
（5）评阅教师评阅、学生修改第13周（5.23～5.27）
（6）毕业设计预答辩第14周（5.30～6.3）
（7）毕业设计修改第15～16周（6.6～6.17）
（8）毕业设计答辩第17周（6.20～6.24）

五、主要参考资料
1.徐石安，江发潮.汽车离合器（汽车设计丛书）.北京：清华大学出版社，2005
2.阮中堂.联轴器、离合器设计与选用指南.北京：化学工业出版社，2005
3.陈立德主编.《机械设计基础》.高等教育出版社，2000.4
4.王宝玺主编.《汽车制造工艺学》（3）.机械工业出版社，2007.5
5.陈秀宁，施高义编.《机械设计课程设计》.浙江大学出版社
6.刘惟信主编.《汽车设计》.清华大学出版社，
7.李硕根，杨兴骏编.《互换性与技术测量》.中国计量出版社
8.汽车构造、汽车理论、汽车设计书籍
9.比亚迪轿车离合器资料
10.网络资源，超星数字图书馆
11.近几年相关专业CNKI网络期刊等

比亚迪轿车拉式离合器设计[汽车]

内容简介：: 毕业设计（论文）任务书学生姓名张妤系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07- 班指导教师姓名石美玉职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称比亚迪轿车拉式离合器设计一、设计（论文）目的、意义离合器看似结构简单，但是其结构的发展却经历了上百年的历史，融合了几代人的智慧和心血。其设计理论也从传统的机械、力学领域，深入到热、电、材料、控制等众多领域。目前，离合器的发展也面临着用新的技术进行改造和提高的问题。我国的车辆工业相对于世界上其他先进国家相对落后，虽然从国外引进了许多新产品、新技术，但是对传统技术的消化掌握还有一段距离。课题立足于国内，以最常用的膜片弹簧离合器进行设计，希望能起到抛砖引玉的作用，使离合器的自主开发能力及产品设计水平进一步提高。通过对汽车离合器现有的各种类型进行研究，并对部分结构进行改进，使设计的离合器具有较高的性能质量和较低的成本。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）设计内容：内外现状；类与工作原理；合器设计；分析。技术要求：发动机排量：大功率 (Kw(8/5700；最大扭矩 (Nm/8/3500；最高车速 (km/h) 140；整车质量： 1270 要求：拉式膜片弹簧离合器；生产纲领：成批生产。、设计（论文）完成后应提交的成果制离合器装配图、零件图折合 0 号图纸 3 张以上；设计说明书 15000 字以上。四、设计（论文）进度安排（ 1）知识准备、调研、收集资料、完成开题报告第 1 2 周（（ 2）整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制装配草图第 3 5 周（（ 3）理论联系实际、分析问题、解决问题，完成完成离合器的设计计算，主要性能参数验算，离合器性能结构分析，制离合器图纸等部分设计内容，中期检查第 6 8 周（（ 4）改进完成设计，改进完成设计说明书，指导教师审核，学生修改第 9 12 周 (（ 5）评阅教师评阅、学生修改第 13 周（（ 6）毕业设计预答辩第 14 周（（ 7）毕业设计修改第 15 16 周（（ 8）毕业设计答辩第 17 周（五、主要参考资料发潮车设计丛书）华大学出版社， 2005 联轴器、离合器设计与选用指南学工业出版社， 2005 机械设计基础汽车制造工艺学（ 3）高义编 .机械设计课程设计汽车设计兴骏编 .互换性与技术测量车理论、汽车设计书籍车离合器资料星数字图书馆络期刊等六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目 : 院系名称 : 专业班级 : 学生姓名 : 导师姓名 : 开题时间 : 指导委员会审查意见：签字：年月日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲 1. 课题研究目的和意义； 2. 文献综述（课题研究现状及分析）； 3. 基本内容、拟解决的主要问题； 4. 技术路线或研究方法； 5. 进度安排； 6. 主要参考文献。二、“开题报告” 撰写规范请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求。字数应在 4000 字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。毕业设计（论文）开题报告学生姓名张妤系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07 指导教师姓名石美玉职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称比亚迪轿车拉式离合器设计一、课题研究现状、选题目的和意义本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供一定的参考价值。抛弃传统的推式膜片弹簧离合器，设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业，使其发展速度明显比其它工业要快的多，因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。离合器的设计要求是在任何条件下行驶，既能可靠的传递的发动机最大转矩，并有适当的转矩储备 ,有能防止传动系过载，接合时要完全，平顺，柔和，保证汽车起动时没有抖动和冲击，分离时要迅速，彻底，从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时的变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减少同步器的磨损。应有足够的吸热能力和良好的通风能力，以保证工作时的温度不致过高，延长其使用寿命。应能避免和衰减传动系的扭转与振动，并且具有吸收振动，缓和冲击和降低噪声的能力。操纵轻便，准确，以减轻驾驶员的疲劳。作用在从动盘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。具有足够的强度与动态平衡，以保证其工作可靠，使用寿命长。结构简单，紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装，维修，调整方便等。国内外发展现状对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在，它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。在早期研发的离合器中，锥形离合器最为成功。现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到 1925 年以后才出现的。 20 世纪 20 年代末，直到进入 30 年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器 1。随着汽车发动机转速、功率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。随着计算机的发展，设计工作已从手工转向电脑，包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。我国汽车工业发展取得成就举世瞩目，在国家汽车产业振兴政策的促动下，我国自改革开放以来在 2009 年，汽车工业发展史上增长速度最快的年份。据中国汽车工业协会统计， 2009 年我国汽车工业全年产量为辆，同比增长其中，乘用车产量为辆，同比增长商用车产量为比增长我国汽车产量基数已经达到千万辆规模，在如此规模基数的情况下，可见 2009 年我国汽车销售市场的火爆场面。由于汽车离合器的需求规模与整车产量关系密切，过去的一年也是我国汽车离合器总成行业发展最好的一年，一改我国汽车离合器行业增长缓慢的局面。汽车产业振兴政策带动了我国汽车零部件产业，从 2008 年9 月美国爆发的金融危机迅速转化为一场全球性的经济危机。汽车零部件产业的高速发展带动了我国离合器行业的发展，根据我们对主要汽车离合器企业的统计，我国汽车离合器行业主要企业去年销售收入总体增长幅度达到一些企业如长安离合器、桂林福达、宁波宏协、荣成黄海、南京法雷奥等还投资扩大生产能力以满足国内主机厂商不断增长的要求。由于自动档车型和手动挡车型采用不同的传动部件，所以它们之间比重发生的变化也会影响到离合器与液力变矩器两者产品市场结构的变化影响到我国传统汽车离合器行业发展的前景。据统计的结果显示，我国乘用车上采用自动变速器的俄车型覆盖范围进一步扩大，这反映了近年来自动档轿车越来越被人们所接受和认可的趋势，整车厂商也力推自动挡轿车。但根据中国汽车协会的统计，我国自动汽车产量比重在最近三年中比重却在不断下架，手动档汽车产量的比重却在持续上升。首先固然是与目前国家实施的汽车产业政策调整有关，但其次更深层次的原因是我们认为当前中国人均生活水平仍还处于比较低的情况下，汽车仍然是作为一种奢侈消费品和投资的工具，因此在 5内，我国汽车自动档仍难占据主流地位。国内关于自动变速器的技术路线之争，目前好像越来越明朗，双离合器变速器已经越来越得到整车厂家的青睐，称为发展的热点。当前，我国汽车离合器技术也正处于发生深刻变化的时期。随着多种变速箱技术的发展和齐头并进，我国离合器技术也逐渐由单一的、传统的摩擦式离合器向多种传动技术并存的方向发展。我国离合器技术发展也由传统摩擦弹簧离合器向多种传动方式的发展。螺旋弹簧离合器基本上即将退出市场，膜片弹簧已成为我国目前离合器的主流技术，一些特殊需求如要求传递扭矩大的多片干式离合器、拉式离合器，在我国也实现了量产。与跨国企业相比较，我国汽车离合器的技术差距，可以表现为两个方面：一方面是在商用车尤其在载货车领域，跨国企业的离合器产品与国内产品存在差距，也即国内企业的产品有一定的竞争优势。另一方面，在乘用车领域，我国离合器产品与跨国企业的产品有很大的差距，跨国企业产品有很大的竞争优势。中外汽车离合器技术的差距产生因素，主要有市场、技术发展趋势、工业基础、车主消费习惯、政策环境等因素。提高我国的汽车离合器技术的策略有：第一，企业要关注汽车的发展趋势和重视调查未来离合器的发展趋势。第二，加强科研所的联合和相关学科的研究。第三，注重引进国外技术。第四，解决市场应用的问题。我国汽车离合器技术的发展趋势有三点值得重视，第一就是我国变速器技术的发展趋势，第二十离合器总成朝模块化方向发展的趋势，第三是电子自动控制技术二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题（ 1）离合器设计的目的意义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。功用：离合器可使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。如前所述，现代车用活塞式发动机不能带负荷启动，它必须先在空负荷下启动，然后再逐渐加载。发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为 300 500r/汽车则只能由静止开始起步，一个运转着的发动机，要带一个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。因为如果是突然的刚性连接，就必然造成不是汽车猛烈攒动，就是发动机熄火。所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在一起，使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大，至足以克服行驶阻力时，汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。分类：按操纵传动分：自动、手动。按离合器本体分：摩擦式、非摩擦式。摩擦式按从动作形式分：盘式、锥式、鼓式。摩擦片按多少分：单片、多片、双片。按工作环境分：干式、湿式。按产生工作压力分：机械力、电磁力。按弹簧布置位置分：中央弹簧、斜置弹簧、圆周布置弹簧。按弹簧形式分：螺旋弹簧、膜片弹簧。按分离力作用方向分：推式、拉式。工作原理：离合器在接合状态时，发动机扭矩自曲轴传出，通过飞轮和压盘借摩擦作用传给从动盘，在通过从动轴传给变速器。当驾驶员踩下踏板时，通过拉杆，分离叉、分离套筒和分离轴承，将分离杠杆的内端推向右方，由于分离杠杆的中间是以离合器盖上的支柱为支点，而外端与压盘连接，所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左，这样，从动盘两面的压力消失，因而摩擦力消失，发动机的扭矩就不再传入变速器，离合器处于分离状态。当放开踏板，回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此时压紧弹簧就推动压盘向右，仍将从动盘压紧在飞轮上，这样发动机的扭矩又传入变速器。膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了一般螺旋弹簧及分离杠杆机构而做成的离合器，因为它布置在中央，所以也可以算中央弹簧离合器，其结构在离合器中采用了膜片弹簧做压簧有很多优点。首先，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杆的作用，使零件数目减少，重量减轻；其次，离合器结构大大简化并显著的缩短了离合器的轴向尺寸；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，可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便。离合器的基本结构尺寸和参数的选择与计算。合器进行检测并得到合理实验数据。三、技术路线（研究方法）调研、收集资料及总体方案论证离合器的基本组成和工作原理根据车型进行离合器的参数选择离合器传动部分设计计算是否合理利用件绘制离合器图纸是否合理校核、修改、完善撰写设计说明书离合器操纵系统的设计四、进度安排（ 1）知识准备、调研、收集资料、完成开题报告第 12 周（ 2）整理资料、提出问题、撰写设计说明书草稿、绘制装配草图第 35 周（ 3）理论联系实际、分析问题、解决问题，完成离合器的设计计算，主要性能参数验算，离合器性能结构分析，制离合器图纸等部分涉及内容。中期检查第 68 周（ 4）改进完成设计，改进完成设计说明书，指导教师审核，学生修改第 912 周（ 5）评阅教师评阅、学生修改第 13 周（ 6）毕业设计预答辩第 14 周（ 7）毕业设计修改第 1516 周（ 8）毕业设计答辩第 17 周五、参考文献 1徐石安 ,江发潮清华大学出版社 2臧杰，闫岩机械工业出版社 3王望予机械工业出版社 4王宝玺，贾庆祥工艺学 2007. 5马秋生机械工业出版社 6吴宗泽，罗圣国高等教育出版社 7凤勇人民交通出版社 8陈国金，尹凌鹏，殷小亮，龚友平电工程 J6(6) 9李林，刘惟信北京汽车， 1991， 6 10高翔，朱茂桃，夏长高编 1996： 37 44 11高翔 J 1997,5 12林锋编汽车工艺与材料， 2001， 5 13张卫波化设计技术研究 007(01) 1422 15 of AD 、备注指导教师意见：签字：年月日本科学生毕业设计比亚迪轿车拉式离合器设计系部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：张妤指导教师：石美玉职称：教授黑龙江工程学院二一一年六月 s u 011黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章绪论题的目的离合器的设计要求是在任何条件下行驶，既能可靠的传递的发动机最大转矩，并有适当的转矩储备 ,有能防止传动系过载，接合时要完全，平顺，柔和，保证汽车起动时没有抖动和冲击，分离时要迅速，彻底，从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时的变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减少同步器的磨损。应有足够的吸热能力和良好的通风能力，以保证工作时的温度不致过高，延长其使用寿命。应能避免和衰减传动系的扭转与振动，并且具有吸收振动，缓和冲击和降低噪声的能力。操纵轻便，准确，以减轻驾驶员的疲劳。作用在从动盘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。具有足够的强度与动态平衡，以保证其工作可靠，使用寿命长。结构简单，紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装，维修，调整方便等。本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供一定的参考价值。抛弃传统的退市膜片弹簧离合器，设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。合器国内外发展现状近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业，使其发展速度明显比其它工业要快的多，因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在，它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。在早期研发的离合器中，锥形离合器最为成功。现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到 1925 年以后才出现的。 20 世纪 20 年代末，直到进入30 年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器 1。据中国汽车工业协会统计， 2009 年我国汽车工业全年产量为辆，同比增长其中，乘用车产量为辆，同比增长辆，同比增长我国汽车产量基数已经达到千万辆规模，在如此规模基数的情况下，可见 2009 年我国汽车销售市场的火爆场面。由于汽车离合器的需黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 求规模与整车产量关系密切，过去的一年也是我国汽车离合器总成行业发展最好的一年，一改我国汽车离合器行业增长缓慢的局面。汽车产业振兴政策带动了我国汽车零部件产业，从 2008 年 9 月美国爆发的金融危机迅速转化为一场全球性的经济危机。汽车零部件产业的高速发展带动了我国离合器行业的发展，根据我们对主要汽车离合器企业的统计，一些企业如长安离合器、桂林福达、宁波宏协、荣成黄海、南京法雷奥等还投资扩大生产能力以满足国内主机厂商不断增长的要求。由于自动档车型和手动挡车型采用不同的传动部件，所以它们之间比重发生的变化也会影响到离合器与液力变矩器两者产品市场结构的变化影响到我国传统汽车离合器行业发展的前景。据统计的结果显示，我国乘用车上采用自动变速器的俄车型覆盖范围进一步扩大，这反映了近年来自动档轿车越来越被人们所接受和认可的趋势，整车厂商也力推自动挡轿车。但根据中国汽车协会的统计，我国自动汽车产量比重在最近三年中比重却在不断下架，手动档汽车产量的比重却在持续上升。首先固然是与目前国家实施的汽车产业政策调整有关，但其次更深层次的原因是我们认为当前中国人均生活水平仍还处于比较低的情况下，汽车仍然是作为一种奢侈消费品和投资的工具，因此在 5内，我国汽车自动档仍难占据主流地位。合器的概述片弹簧离合器的概述膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了一般螺旋弹簧及分离杠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，其结构如图 1示。在离合器中采用膜片弹簧做压簧有很多优点。首先，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杆的作用，使零件数目减少，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，且可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便。其工作特性见图 1外，膜片弹簧的安装位置对离合器的旋转轴线是完全对称的，因此，它的压紧力不会受离心力的影响，很适于高速旋转。离合器压盘升程和分离轴承行程之间的关系，对膜片弹簧离合器工作性能好坏影响很大。从理论上说，压盘升程和分离轴承行程之间的关系为线性关系，见图 1实际上，由于离合器盖等零件在外力作用下的变形和支承接触处间隙的存在，在离合器分离过程中，压盘的升程会有些滞后，如图 1示。并且随着使用时间的增黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 加、作用次数的增多以及膜片弹簧安装方法的不同，会使压盘开始的升程更往后延。这实际上是减少了压盘的升程，并有可能导致分离不彻底。 12345 6789图合器总成由于膜片弹簧离合器有上述一系列的优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平在不断提高，因而这种离合器在汽车上用得越来越广。但膜片弹簧离合器设计、制造技术要求比周置螺旋弹簧离合器高，如设计、制造不当，其使用性能可能还不如普通螺旋离合器。要使膜片弹簧有好的特性，可以从以下两个方面着手进行：（ 1）优选膜片弹簧有关几何尺寸参数；（ 2）改善膜片弹簧与压盘支撑表面接触状态。图论曲线图际曲线黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 图片弹簧工作特性合器的功用离合器可使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。如前所述，现代车用活塞式发动机不能带负荷启动，它必须先在空负荷下启动，然后再逐渐加载。发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为 300 500r/汽车则只能由静止开始起步，一个运转着的发动机，要带一个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。因为如果是突然的刚性连接，就必然造成不是汽车猛烈攒动，就是发动机熄火。所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在一起，使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大，至足以克服行驶阻力时，汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。虽然利用变速器的空档，也可以实现发动机与传动系的分离。但变速器在空档位置时，变速器内的主动齿轮和发动机还是连接的，要转动发动机，就必须和变速器内的主动齿轮一起拖转，而变速器内的齿轮浸在黏度较大的齿轮油中，拖转它的阻力是很大的。尤其在寒冷季节，如没有离合器来分离发动机和传动系，发动机起动是很困难的。所以离合器的第二个功用，就是暂时分开发动机和传动系的联系，以便于发动机起动。汽车行驶中变速器要经常变换档位，即变速器内的齿轮副要经常脱开啮合和进入啮合。如在脱档时，由于原来啮合的齿面压力的存在，可能使脱档困难，但如用离合器暂时分离传动系，即能便利脱档。同时在挂档时，依靠驾驶员掌握，使待啮合的齿轮副圆周速度达到同步是较为困难的，待啮合齿轮副圆周速度的差异将会造成挂档冲击甚至挂不上档，此时又需要离合器暂时分开传动系，以便使与离合器主动齿轮联结黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 的质量减小，这样即可以减少挂挡冲击以便利换档。离合器所能传递的最大扭矩是有一定限制的，在汽车紧急制动时，传动系受到很大的惯性负荷，此时由于离合器自动打滑，可避免传动系零件超载损坏，起保护作用。合器的工作原理如图 1示，摩擦离合器一般是有主动部分、从动部分组成、压紧机构和操纵机构四部分组成。离合器在接合状态时，发动机扭矩自曲轴传出，通过飞轮 2 和压盘借摩擦作用传给从动盘 3，在通过从动轴传给变速器。当驾驶员踩下踏板时，通过拉杆，分离叉、分离套筒和分离轴承 8，将分离杠杆的内端推向右方，由于分离杠杆的中间是以离合器盖 5 上的支柱为支点，而外端与压盘连接，所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左，这样，从动盘 3 两面的压力消失，因而摩擦力消失，发动机的扭矩就不再传入变速器，离合器处于分离状态。当放开踏板，回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此时压紧弹簧就推动压盘向右，仍将从动盘 3 压紧在飞轮上2，这样发动机的扭矩又传入变速器。式膜片弹簧离合器与推式的比较拉式膜片弹簧离合器中的膜片弹簧安装方向，与传统的推式结构相反，并将支承点移动到膜片弹簧最大端附近。接合时，膜片弹簧的大端支承在离合器盖上，以中部压紧在压盘上，将分离轴承向外拉离飞轮实现离合器的分离。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，质量更少；拉式膜片弹簧是中部与压盘相压在同样压盘尺寸的条件下可采用直径较大的膜片弹簧，提高了压紧力与传递转矩的能力，且并不增大踏板力，在传递相同的转矩时，可采用尺寸较小的结构；在接合或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，分离效率更高；拉式的杠杆比大于推式的杠杆比，且中间支承减少了摩擦损失，传动效率较高，踏板操纵更轻便，拉式的踏板力比推式的一般可减少约 %30%25 ；无论在接合状态或分离状态，拉式结构的膜片弹簧大端与离合器盖支承始终保持接触，在支承环磨损后不会形成间隙而增大踏板自由行程，不会产生冲击和哭声；使用寿命更长。但是，拉式膜片弹簧的分离指是与分离轴承套筒总成嵌装在一起的，需采用专门的分离轴承如图 1示。结构较为复杂，安装拆卸较困难。由于拉式膜片弹簧离合器综合性能优越，目前在各种汽车中的应用日趋广泛。黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 表推式和拉式膜片弹簧优缺点比较项目类型离合器盖变形分离轴承膜片弹簧外径弹簧应力夹紧载荷支承环数设计负荷安装推式大简单大容易相对小相对大相对小 2 拉式小复杂小较难相对大相对小相对大 1 1 2 3 45 6 7 8图式自动调心式分离轴承装置计主要内容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。离合器的主要功用就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。本章中主要介绍设计的拉式膜片弹簧离合器的结构、功用及其工作原理，并且与以往推式膜片弹簧相比较，突出了拉式膜片弹簧离合器的优点。黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 第 2 章离合器基本结构尺寸、参数的选择表设计参数参数项目参数项目预选车型比亚迪要尺寸 3588 1563 1533(m) 整车质量 1270(最大功率 48/5700(最高车速 140(Km/h) 最大扭矩 88/3500(N m) 主减速器传动比档传动比合器的结构方案设计动盘数的选择 1. 单片离合器对乘用车和最大总质量小于 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遍从动盘。单片离合器结构简单，轴向尺寸紧凑，散热性良好，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接合平顺。 2. 双片离合器双片离合器与单片离合器相比，由于摩擦因数增加一倍，因而传递转矩的能力较大；接合更为平顺、柔和；在传递相同转矩的情况下，径向尺寸较小，踏板力较小；中间压盘通风散热性能差，容易引起摩擦片过热，加快其磨损甚至烧坏；分离行程较大，不易分离彻底，。 3. 多片离合器多片离合器多为湿式，具有接合更加平顺、柔和，摩擦表面温度较低，磨损较小，使用寿命长等优点。本次设计为单片离合器。紧弹簧和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：黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 （ 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。膜片弹簧的支撑形式拉式膜片弹簧的支承结构形式分为无支承环形式，将膜片弹簧的大端直接支承在离合器盖中冲出的环形凸台上；单支承环形式如图 2示，将膜片弹簧大端支承在离合器盖中的支承环上。图支承环支承形式黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 合器基本性能关系式离合器的基本功能之一是传递转矩，因此离合器转矩容量是离合器最为基本的性能之一，但通常它只能用来初步定出离合器的原始参数、尺寸，它们是否适合最终取决于试验验证。将离合器转矩容量 T ( 本结构尺寸、参数的选择擦片外径 D 的确定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。当按发动机最大转矩 m)来选定 D 时，有公式 e /100 A=47，小轿车。表离合器摩擦片尺寸系列和参数外径 D60 180 200 225 250 280 300 325 内径 d10 125 140 150 155 165 175 190 厚度 /1 C 面面积 06 132 160 221 302 402 466 546 00 m a x 根据表 2准尺寸选取 D=180d=125h= = a=132 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 合器后备参数的确定表离合器的后备参数的取值范围车型后备系数乘用车及最大总质量小于 6t 的商用车大总质量为 6 14t 的商用车车小轿车离合器推荐的后备参数取值为位压力 P 的确定 1）压紧力 F F=3000+d)/ Z(d+ （石棉基材料 =片离合器 Z=2。摩擦片单位压力 P P=F/a=）单位压力 P 当摩擦片的外径较大时，要适当降低摩擦面上的单位压力 P，离合器使用频繁，工作条件比较恶劣时，单位压力 P 取较小的值为好，因此只有降低单位压力 P 增大摩擦面积，加大容许的磨耗的体积，增加使用磨耗量，才能延长使用时间。对于采用有机材料为基础的摩擦面小轿车 D 230， 1 （其中 = = P=12 1= （表摩擦材料的摩擦因数的取值范围摩擦材料摩擦因数 f 石棉基材料模压织末冶金材料铜基基属陶瓷材料龙江工程学院本科生毕业设计 11 表摩擦片单位压力的取值范围摩擦片材料单位压力0p/棉基材料模压织末冶金材料铜基基金属陶瓷材料位压力 P 在容许范围之内，认为所选离合器的尺寸、参数适合。章小结如上一章所述，汽车上所用的摩擦离合器是拉式膜片弹簧离合器，又要靠它的滑磨来使汽车平稳起步，工作条件甚为恶劣。因此在设计离合器时，不仅要求它在任何情况下都能可靠地传递发动机转矩，而且还应使它有足够的使用寿命，本章提供了为以后设计离合器时重要的结构尺寸和设计参数。黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 第 3 章离合器零件的结构选型及设计计算在进行离合器的具体设计时，首先应保证传递发动机最大扭矩为前提，然后满足下列条件 : （ 1）如前所述，扇形波状弹簧对置分布铆接在从动钢片上，并在从动盘上设置扭转减震器保证离合器接合柔和，摩擦片制成一定锥度（从动盘锥形量约为其大端面向飞轮，这样从动盘毂在从动轴（即变速器第一轴）花键上易于滑动，有利于离合器彻底分离。（ 2）离合器主动部分与从动部分的连接和支撑形式，离合器的主动部分包括飞轮，离合器盖与他们一起转动并能轴向移动的压盘，压盘通过钢片与离合器盖相连，离合器从动部分有从动盘，从动轴，从动轴装在飞轮与压盘之间，可在从动轴花键上滑动，设计时把离合器从动轴的前轴承安装在发动机曲轴的中心孔内。（ 3）离合器从动轴的轴向定位及轴承润滑，离合器从动轴在安装后应保持轴向定位，在拆卸时便于离合器中抽出来。因此，设计时使从动轴前轴承外圆与飞轮为过渡配合，而前轴承内圈与从动轴为间隙配合，离合器的从动轴轴向定位是靠从动轴后轴承来保证的。离合器分离轴承靠注入黄油润滑的，而从动轴前轴承靠油杯定期注入润滑。为防止润滑油流到摩擦衬面，造成离合器打滑，除在轴承处安有自紧油封外，还在飞轮上开泄油孔。（ 4）离合器运动零件的限位，离合器处于接合时为使压盘与摩擦片很好接合，应使分离弹簧与分离轴承之间保持一定间隙，这是分离轴承回位弹簧加以保证。分离时，应对踏板的最大行程加以限制。动盘总成从动盘有两种结构型式：带扭转减振器的和不带扭转减振器的，带扭转扭转减振器的结构如图 3 扇形波状弹簧两两对置铆接与从动钢片上，两侧在铆接摩擦片，铆钉都采用铝制埋头铆钉，摩擦衬面在铆接后腰磨削加工，使其工作表面的不平度误差小于动盘本体采用 45 号钢冲压加工得到，为防止其弯曲变形而引起分离不彻底，一般在从动盘本体上设径向切口。黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 1， 13 2， 14， 15 3 4 5 6， 9 7 8 10 11 12图扭转减振器的从动盘从动盘总成由摩擦片，从动片，减震器和从动盘穀等组成。它虽然对离合器工作性能影响很大的构件，但是其工作寿命薄弱，因此在结构和材料上的选择是设计的重点。从动盘总成应满足如下设计要求：（ 1）为了减少变速器换挡时轮齿间的冲击，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更均匀等，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。从动盘的轴向弹性可改善离合器性能，使离合器接合柔和，摩擦面接触均匀，磨损较小。为使从动盘有轴向弹性，单独制造扇形波状弹簧与从动钢片铆接。波状弹簧可用比钢片轻薄的材料制造，轴向弹性较好，转动惯量小，适宜高速旋转，且弹簧对置分布，弹性好。因此设计中选用此类弹簧。动片（ 1）设计从动片时，要尽量减轻其质量，并应使其质量的分布尽可能地靠近旋转中心，已获得最小的转动惯量。通常是用的钢板冲压而成，为了进一步减小从动片的转动惯量，有时将从动片外缘的盘形部分磨薄至黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 其质量分布更加靠近旋转中心。（ 2）为了使离合器接合平顺，保证汽车起步平稳，单片离合器的从动片一般都做成具有轴向弹性的结构。对于单片离合器的乘用车而言，通常只设有一个从动盘。动盘毂从动盘数及干、湿式的选择单片干式摩擦离合器，这是因为结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从动件转动惯量小，散热性能好，采用轴向有弹性的从动盘时也能接顺平和等优点符合离合器的设计要求。发动机转矩是经过从动盘毂的花键孔输出，变速器第轴花键轴就插在该花键孔内，从动盘毂和变速器第轴的花键接合方式。见下表。表从动盘毂花键尺寸系列花键选取后应进行挤压应力 j（剪切应力 j（强度校核：（ P e )( 4 （摩擦片外径 D/动机的最大转矩 m 花键尺寸挤压应力 j/数 N 外径 D /径 d /厚 b/效齿长 l/160 50 10 23 18 3 20 10 180 70 10 26 21 3 20 00 110 10 29 23 4 25 25 150 10 32 26 4 30 50 200 10 35 28 4 35 80 280 10 35 32 4 40 00 310 10 40 32 5 40 25 380 10 40 32 5 45 50 480 10 40 32 5 50 龙江工程学院本科生毕业设计 15 M P n h l T e m a x （式中， )( 从动盘毂一般由中碳钢锻造而成，并经过调质处理，其挤压应力不应超过20格。动盘摩擦材料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。摩擦片要求：摩擦系数稳定、工作温度、单位压力的变化对其影响要小，有足够的机械强度和耐磨性；热稳定性好，磨合性好，密度小；有利于结合平顺，长期停放离合器摩擦片不会粘着现象的。综上所述，选择石棉基材料。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉织物、粘结剂（树脂或硅胶）和特种添加剂热压制成，其摩擦系数右（间），其允许的单位压力在右。密度小，价格便宜，多年来在汽车离合器上使用效果良好。同时，摩擦片从动钢片用铆钉连接，连接可靠，更换摩擦片方便，而且适宜在从动钢片上装波形弹簧片以获得轴向弹性。 1）摩擦片基本尺寸的确定 D=180 d=125 h= 2）摩擦片的校核（ 1）摩擦片外径 5s。 3m a x （（ 2）摩擦片的内径比 0范围内。（ 3）保证离合器可靠性地传递发动机的转矩，并防止传动系过载，应在（ 4）为减少汽车起步过程中的离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤，离合器每一次接合的单位面积滑磨功应小于其许用值 20222 （黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 式（中，汽车总质量 ( r 轮胎滚动半径（ m）；汽车起步时所用变速器挡位的传动比； 0i 主减速器传动比；发动机转速 r/ 计算时乘用车取 2000 r/用车取 1500 r/ 其中： rr m 1270 2 （经过校核可知，摩擦片的设计符合相应的设计要求（ 5）为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径 d 必须大于减振器振器弹簧位置直径020 5020 6）为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值，即 0220 T （表单位摩擦面积传递转矩的许用值离合器规格 210 250210325250325 20 10/ 0 28 0 30 0 35 0 40 0N.m/可查表选取经检查 ,合格。（ 7）离合器的接合升温 21 C （式（中 ,t 压盘温升 ,不超过 108 C ； c 压盘的比热容， c J/(C)；传到压盘的热量所占的比例，对单片离合器压盘；。黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 m 压盘的质量； 3m 将数据带入（得 53.3t C ，合格。盘设计压盘的驱动方式在膜片弹簧离合器中，扭矩从离合器盖传递到压盘的方法有三种：（ 1）凸台窗孔式：它是将压盘的背面凸起部分嵌入在离合器盖上的窗孔内，通过二者的配合，将扭矩从离合器盖传到压盘上，此方式结构简单，应用较多；缺点：压盘上凸台在传动过程中存在滑动摩擦，因而接触部分容易产生分离不彻底。（ 2）径向传动驱动式：这种方式使用弹簧刚制的径向片将离合器盖和压盘连接在一起，此传动的方式较上一种在结构上稍显复杂一些，但它没有相对滑动部分，因而不存在磨损，同时踏板力也需要的小一些，操纵方便；另外，工作时压盘和离合器盖径向相对位置不发生变化，因此离合器盖等旋转物件不会失去平衡而产生异常振动和噪声。（ 3）径向传动片驱动方式：它用弹簧钢制的传动片将压盘与离合器盖连接在一起，除传动片的布置方向是沿压盘的弦向布置外，其他的结构特征都与径向传动驱动方式相同。经比较，我选择径向传动驱动方式。传力片在不同的离合器结构中，起的作用不完全相同。在膜片弹簧离合器中的压盘传力片，除了要承担传递发动机的转矩之外，还要依靠传力片的弹性作用使压盘分离。压盘通过传力片和离合器盖相连而被驱动。根据对传力片的功能要求，决定了他的一端用铆钉固定在压盘上，另一端用螺钉与离合器盖相连，它们沿圆周切向分布，一遍布置有 3 4 组，而每组由 3 4 个弹性薄片组成。片厚一般为 1 证其既有足够的轴向弹性使压盘容易分离，又有足够的强度不至于因弯曲拉压而断裂。盘的选材压盘的材料选用造制成。它要有一定的质量和刚度，以保证足够的热容量和防止温度升高而产生的弯曲变形。压盘应与飞轮保持良好的对中，并进行静平衡。压盘的摩擦工作面需平整光滑，其端面粗糙不低于盘壳用栓将其一端固定在飞轮端面上，另一端固定在压盘端面上。压盘是离合器的主要部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动片转动，在单片离合器中的压盘常采用凸台式连接方式。压盘一般做的比较厚（一般不小于 10且在内缘做成一定锥度以弥补压盘黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 因受热变形后内缘的凸起。压盘设计时，在初步确定压盘厚度以后，应校核离合器接合一次时的温升，它不应超过 8 10。（式中，温升； L 滑磨功； c 压盘比热容 c=g ；分配到压盘上的滑磨功所占百分比；单片离合器 = m 压盘质量取 3 带入（得，合格。压盘形状一般比较复杂而且还要求耐磨、传热性好，通常要灰铸铁铸成硬度为227。凸台强度校核（式中， F 作用在每个凸台的力 A 离合器盖鱼凸台的接触面积凸（单片离合器 Z=1， 2。 )(m a （凸台挤压应力 10 15 合器盖设计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转矩给压盘，此外它还是离合器压紧弹簧和分离杠杆的支承壳体。离合器分离杠杆支承在离合器盖上，如果盖刚度不够，则当离合器分离时，可能黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 会使盖产生较大的变形。为了减轻重量和增加刚度，轿车的离合器盖常用厚度约为3 5 08钢板）冲压成比较复杂的形状。试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超过200180 C 时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器盘，工作表面的瞬时温度一般在 180 C 以下。在特别频繁的使用下，压盘表面的瞬时温度有可能达到1000 。过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。为使摩擦表面温度不高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要求散热通风好。改善离合器散热通风结构的措施有：在压盘上设散热筋，或鼓风筋；在离合器中间压盘内铸通风槽；将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风；在离合器外壳内装导流罩。膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果，故不需作另外设置。离合器盖内装有压盘、分离杆、压紧弹簧等零件，因此它相对发动机飞轮曲轴中心线必须要有良好的定心对中，否则会破坏系统整体的平衡，严重影响离合器的正常工作。转减振器转减振器的概述扭转减振器主要由弹性元件和阻尼元件等组成，弹性元件的主要作用是降低传动系的首段扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开发动机转矩主谐量激励引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地散振动能量。因此，扭转减振器具有一下功能：（ 1）见底发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。（ 2）增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击产生的瞬间扭振。（ 3）控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振及噪声。（ 4）缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善离合器的接合平顺性。黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 转减振器主要参数的选择减振器极转矩 : TNm 摩擦转矩 : x Nm 预紧转矩 : TNm 极限转角 : 123j 图带扭转减振器的从动盘减振弹簧的安装位置 2) （结合 5020 00则全部减振弹簧总的工作负荷 33001 （单个减振弹簧的工作负荷 P 500 N （式中： Z 减振弹簧的个数根据表 3 Z=6。黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 表振弹簧个数的选取摩擦片的外径 D/25 250 250 325 325 350 350 Z 4 6 6 8 8 10 10 减振弹簧尺寸（ 1）选择材料，计算许用应力根据机械原理与设计 (机械工业出版社 )采用 65簧钢丝，设弹簧丝直径4d 1620b b （ 2）选择旋绕比，计算曲度系数根据下表 3表绕比的荐用范围 d/16167 4218 C 147 125 105 94 84 64 确定旋绕比 4C ，曲度系数 4()14( （ 3）强度计算（与原来的 d 接近，合格。中径： 162 径： 202 （ 4）极限转角 1232a r c s R 取 823.j，则 5）刚度计算弹簧刚度 21 （其中， 2F 为最小工作力， 12 F 。弹簧的切变模量 80000G 弹簧的工作圈数 31 l （黑龙江工程学院本科生毕业设计 22 取 4n ，总圈数为 61 n 。（ 6）弹簧的最小高度 16 7）减振弹簧的总变形量 8）减振弹簧的自由高度 m i 9）减振弹簧预紧变形量 10）减振弹簧的安装高度 2210 11）定位铆钉的安装位置取 522 R 则 85 93 644 77.3j， k 12.4n ，合格。动轴的计算材 40选 40。定轴的直径 3 （式中： A 由材料与受载情况决定的系数。黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 表轴常用几种材料的及 A 值轴的材料 20 35 （ 1 45 4058 15 25 20 35 25 45 35 56 A 149 126 135 112 126 103 112 97 取 100A ， n 为轴的转速， 3500n r/ d 26d 章小结离合器是汽车传动系中的重要部件，他的构造特性与发展和传动系紧密相关，因此首先必须了解汽车传动系的概貌以及离合器的主要结构。汽车离合器虽然有摩擦式、液力式、电磁式三种类型，但摩擦式较为广泛，所以本章系统介绍了膜片弹簧离合器的主要组成部件和结构特点，并讲述了离合器各零件的结构和材料，以及各部分的连接关系，并根据任务书中的数据进行设计计算，主要有：离合器主要零部件的计算，包括从动盘的设计计算；摩擦片主要参数的选择、设计计算以及优化；扭转减振器与减震弹簧的计算。本章中最初的原始数据与比亚迪数据类似，故设计中参考实际车型相比较，验证数据的有效性。黑龙江工程学院本科生毕业设计 24 第 4 章膜片弹簧的设计片弹簧的概述从图 4可以看出，膜片弹簧在结构形状上分为两部分，一部分在膜片弹簧大端处，为一个完整的截锥体，膜片弹簧的另一部分就是它的径向开槽部分，像一圈伸出的手指，其作用是作为分离杆。离合器的分离正是利用这

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