人人文库网 > 毕业设计 > 毕业论文 > 丰田轿车离合器的设计【6张图/15700字】【优秀机械毕业设计论文】

设计说明书.doc

丰田轿车离合器的设计【6张图/15700字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

丰田轿车离合器的设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-离合器装配图.dwg

A1-从动盘.dwg

A1-压盘.dwg

A1-离合器盖.dwg

A3--膜片弹簧.dwg

A3-摩擦片.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共34页)

编号：613242 类型：共享资源大小：1.01MB 格式：RAR 上传时间：2016-03-03 上传人：木*** IP属地：江苏

50
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 丰田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。34页。15700字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共6张，如下所示
A0-离合器装配图.dwg
A1-从动盘.dwg
A1-压盘.dwg
A1-离合器盖.dwg
A3--膜片弹簧.dwg
A3-摩擦片.dwg

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

摘要 I
Abstract II
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

题目名称丰田轿车离合器设计
一、设计（论文）目的、意义
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上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
目的：培养正确的研究方法、理论联系实际的工作作风、严肃求实的学习态度，锻炼使用工具软件的能力，提高综合设计的能力。

二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
（1）膜片弹簧离合器压盘总成设计、从动盘总成设计、膜片弹簧的参数、尺寸、材料的选择及结构设计、操纵机构的设计；
（2）运用CAD绘制膜片弹簧离合器的装配及零件 CAD工程图；
（3）完成设计说明书。
汽车的质量 1145 KW
发动机位置前置
发动机最大功率 88 KW
发动机最大转速 4400 r/min
发动机最大扭矩≥152 N.m
三、设计（论文）完成后应提交的成果
装配图、离合器从动盘0号图纸各1张；离合器压盘、离合器盖1号图各1张。设计说明书1.5万字以上。
四、设计（论文）进度安排
（1）第1、2周确定课题，查阅相关的离合器设计资料并进行收集。完成开题报告。
（2）第3周对离合器进行拆解和组装，了解摩擦式离合器的基本结构。
（3）第4周对从动盘、压盘和离合器盖进行总成设计。膜片弹簧进行强度校核。
（4）第5-6周开始用软件进行绘图撰写说明书。
（5）第7-12周完善设计内容，画出各个零件的零件图。
（6）第13周进行预答辩。
（7）第14周结合离合器的结构总成，完成离合器的装配图。
（8）第15-16周设计说明书修改及完善。
（9）第17周准备毕业设计答辩。

五、主要参考资料
[1] 王江波. 双离合器自动变速器的发展及展望[J]. 上海汽车 , 2008, (01)
[2] 牛铭奎, 葛安林, 金伦, 徐彩琪. 双离合器式自动变速器简介[J]. 汽车工艺与材料 , 2002, (12)
[3] 荆崇波, 苑士华, 郭晓林. 双离合器自动变速器及其应用前景分析[J]. 机械传动 , 2005, (03)
[4] 吴咏, 张尚娇. 注目中国的AMT技术[J]. 上海汽车 , 1999, (08)
[5] 濮良贵纪名刚机械设计[M]第八版机械工业出版社 2003 , (03)
[6]简明机械零件设计手册[M] 机械工业出版社2008, (01)
[7] 徐立友，李金辉，张明柱，湿式多片换挡离合器的设计[M]农机化研究 2005, (08)
[8] 余志生，夏群生汽车理论[M] 机械工业出版社2009, (03)
[9] 臧杰，阎岩汽车构造[M] 机械工业出版社 2008, (01)
[10] 马彪刘影陈建文车辆综合传动换挡离合器结合过程动态特性研究[M] 中国机械工程2005
[11] 陈家瑞. 汽车构造（第二版）[M]. 北京：机械工业出版社 ,2005, (03)
[12] 林胜, 周运金. 在Pro/E中定制工程图标准模板文件[J]. 广西轻工业 , 2008,(07)
[13] 蔡兴旺. 汽车构造与原理[M]. 北京：机械工业出版社 , 2004, (12)
[14] 肖生发. 汽车工程学基础[M]. 北京：人民交通出版社 , 2002, (03)
[15] Nigel Driffield. Inward Investment and Host Country Market Structure: The Case of the UK[J]. <BR>Review of Industrial Organization , Jun,2001,(04)
[16] Jonathan Welsh. Why Cars Got Angry. The Wall Street Journal , 2006,(03)
[17] Nick Hull. Interpreting the Faces of Cars. Cardesignnews , 2007,(07)

丰田轿车离合器的设计[汽车]

内容简介：: 毕业设计（论文）中期检查表填表日期年月日迄今已进行周剩余周学生姓名李龙院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07 指导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称丰田轿车离合器设计指导教师填写毕业设计（论文）工作进度已完成主要内容待完成主要内容存在问题及努力方向学生签字：指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日毕业设计（论文）任务书学生姓名李龙系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称丰田轿车离合器设计一、设计（论文）目的、意义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上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。目的：培养正确的研究方法、理论联系实际的工作作风、严肃求实的学习态度，锻炼使用工具软件的能力，提高综合设计的能力。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）（ 1）膜片弹簧离合器压盘总成设计、从动盘总成设计、膜片弹簧的参数、尺寸、材料的选择及结构设计、操纵机构的设计；（ 2）运用制膜片弹簧离合器的装配及零件程图；（ 3）完成设计说明书。汽车的质量 1145 动机位置前置发动机最大功率 88 动机最大转速 4400 r/动机最大扭矩 152 、设计（论文）完成后应提交的成果装配图、离合器从动盘 0 号图纸各 1 张；离合器压盘、离合器盖 1 号图各 1 张。设计说明书上。四、设计（论文）进度安排（ 1）第 1、 2 周确定课题，查阅相关的离合器设计资料并进行收集。完成开题报告。（ 2）第 3 周对离合器进行拆解和组装，了解摩擦式离合器的基本结构。（ 3）第 4 周对从动盘、压盘和离合器盖进行总成设计。膜片弹簧进行强度校核。（ 4）第 5开始用软件进行绘图撰写说明书。（ 5）第 7完善设计内容，画出各个零件的零件图。（ 6）第 13 周进行预答辩。（ 7）第 14 周结合离合器的结构总成，完成离合器的装配图。（ 8）第 15设计说明书修改及完善。（ 9）第 17 周准备毕业设计答辩。五、主要参考资料 1 王江波 . 双离合器自动变速器的发展及展望 J. 上海汽车 , 2008, (01) 2 牛铭奎 , 葛安林 , 金伦 , 徐彩琪 . 双离合器式自动变速器简介 J. 汽车工艺与材料 , 2002, (12) 3 荆崇波 , 苑士华 , 郭晓林 . 双离合器自动变速器及其应用前景分析 J. 机械传动 , 2005, (03) 4 吴咏 , 张尚娇 . 注目中国的术 J. 上海汽车 , 1999, (08) 5 濮良贵纪名刚机械设计 M第八版机械工业出版社 2003 , (03) 6简明机械零件设计手册 M 机械工业出版社 2008, (01) 7 徐立友，李金辉，张明柱，湿式多片换挡离合器的设计 M农机化研究 2005, (08) 8 余志生，夏群生汽车理论 M 机械工业出版社 2009, (03) 9 臧杰，阎岩汽车构造 M 机械工业出版社 2008, (01) 10 马彪刘影陈建文车辆综合传动换挡离合器结合过程动态特性研究 M 中国机械工程 2005 11 陈家瑞 . 汽车构造（第二版） M. 北京：机械工业出版社 ,2005, (03) 12 林胜 , 周运金 . 在中定制工程图标准模板文件 J. 广西轻工业 , 2008,(07) 13 蔡兴旺 . 汽车构造与原理 M. 北京：机械工业出版社 , 2004, (12) 14 肖生发 . 汽车工程学基础 M. 北京：人民交通出版社 , 2002, (03) 15 of KJ. 001,(04) 16 2006,(03) 17 2007,(07) 六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 附录 A 对于手动挡的车型而言，离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们最频繁使用的部件之一，而离合器运用的好坏，直接体现了驾驶水平的高低，也体现了对于车辆保护的好坏。正确使用离合器，掌握离合器的原理以在特殊情况下利用离合器来解决问题，是每个驾驶手动挡车型的车友应该掌握的。所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。离合器由摩擦片，弹簧片，压盘以及动力输出轴组成，布置在发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴。在半联动的时候，离合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差，也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动，以及踩下离合器的不连动。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。最后一种，也就是离合器的半连动状态。此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差，必须将发动机的动力与一轴切开以后，同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步，挡位挂进以后，再通过离合器将一轴与发动机动力结合，使动力继续得以传输。在离合器中，还有一个不可或缺的缓冲装置，它由两个类似于飞轮的圆盘对在一起，在圆盘上打有矩形凹槽，在凹槽内布置弹簧，在遇到激烈的冲击时，两个圆盘之间的弹簧相互发生弹性作用，缓冲外界刺激。有效的保护了发动机和离合器。在离合器的各个配件中，压盘弹簧的强度，摩擦片的摩擦系数，离合器直径，摩擦片位置以及离合器数目就是决定离合器性能的关键因素，弹簧的刚度越大，摩擦片的摩擦系数越高，离合器的直径越大，离合器性能也就越好。起步时需要有一定的半联动时间，以保证起步的平顺。坐新手开的车都有这样的黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 体会，要么起步时熄火，要么是一颤一颤出去的，这些都是半联动技巧没有掌握好的表现。汽车在起步的时候，变速箱的二轴是静止的，当我们挂一挡以前，需要踩下离合器，此时变速箱的一轴与动力分开，通过同步器挂上一挡以后，一轴也同样变为静止。动力从飞轮出来是有一定转速的，此时与一轴存在巨大的转速差，这也就是为何起步时对于半联动的要求要比换挡时高得多的主要原因，离合器的前后部件一个静止一个运动。这样的转速差必须由半联动来消化，也就是动力开始的时候部分传递给一轴，使车辆能以较平稳的姿态起步，一旦车辆行驶起来，转速差就会变得很小，此时将离合器完全抬起，就不会有冲击了。坡道起步需要较高的半联动技巧。半联动可以消化发动机转速与车轮之间的转速差，也就是说可以有在动力已经传递到车轮上，但车轮并不运转的情况出现，这种情况常常发生在坡道。一般对于驾驶技术不熟练的驾驶员而言，在坡道起步时会拉起手刹，然后让离合器处于半联动状态，松下手刹，车辆保持静止，防溜车殃及后车。而车辆向后滑行的重力是由发动机提供的动力来抗衡的，而离合器则负责消除这里存在的转速差。车辆处于这种情况下，驾驶员就能很轻松的起步了，继续踩下油门踏板让转速进一步提升获得足够的扭力，车辆就顺利坡起了。此时对于半联动的技巧要求较高，如果半联动力度太弱，就可能在松开手刹时车辆向后滑动，容易造成新手的惊慌失措，如果半联动力度过强则容易是车辆加速过猛而撞到前车。所以对于新手而言，此时可以让发动机转速略高，并采用较大的半联动力度，使车辆有个向前走的趋势时，再松开手刹。新手驾驶的时候会存在一些离合器使用上的错误操作。作为新手，由于驾驶技术的不熟练，很难将油离很好的配合，导致在使用离合器的时候出现一些有损离合器的操作方法，而这些情况同样是出现在半联动的时候。避免离合器长时间处于半联动状态才能有效的保护离合器。有些新手刚上路时由于紧张，油离配合不好，害怕自己在起步时熄火灭车，于是就轰大油门而离合器却压得很低，半天也不全部抬起实现全联动，此时发动机的转速与一轴的转速存在巨大的转速差，而车辆则是慢慢起步的，这些巨大的转速差全部由离合器的半联动消化，这是非常毁离合器的做法。为了避免频繁的坡道起步，用脚半踩离合，这样能用半联动来控制车的行驶速度，也就是俗称闷着离合器走。整个过程离合器都是发生滑动摩擦的，这种长时间的滑动摩擦也会损害离合器。开车上路总喜欢把左脚放到离合器踏板上，从而导致不自觉的压下了离合器踏板，车黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 辆长时间处于半联动状态。所有这些操作都会加速离合器片的磨损，对车辆的动力性和经济性都会造成损失。离合器是汽车上一个频繁摩擦的部件，它会随着使用时间和使用频率的增加而产生磨损，就会产生离合器打滑现象。对于有经验的驾驶员是可以提早发现的，比如判断离合器是否打滑我们可以在原地着车时挂入一挡，这时不要松手刹，然后慢慢抬离合器直至完全抬起，如果在离合器抬起时，发动机熄火这就证明你的离合器不打滑，反正如果离合器都完全抬起了而车还不熄火就证明你的离合器有问题了。还有就是在起步时明显感觉到离合器位置突然变高了，也是离合器打滑的前兆，再有就是我们在急加速时只是感觉发动机转速在不断升高，而车速却没有升高等等这些情况都是离合器打滑的征兆。当出现离合器磨损或打滑时我们要及时检查、更换，否则这会使发动机输出的动力不能有效的传递给输出轴上，而是将动力损失在离合器片与飞轮之间的滑动摩擦上，并将相互之间的摩擦转变为热能消耗掉，这样会导致动力传输下降，同时还会费油增加用车的成本。黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 附录 B to is an of it In or of of of in to is as is to of By in to be to in to to In of is to of is on on of of in is on of in on by is of no is a of At in is to is to a is in at of a of be a be a a of to In an it of to in is in in of of In of of is of is of is to to of or or a 龙江工程学院本科生毕业设计 5 at of we a on a a a is be a is to of a a So of by to is at of a of to a at t be up to be be to in up is of by is to is in of to to to of up a if in to s if of a is So a on of As a to it be to in of in of at of of to in t of a of is of by is In to so in or a he of of on in in a at of of is a of it be of be as we in a up if of if 龙江工程学院本科生毕业设计 6 is is is in is of in we in of of we to or to in it of 毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目 :丰田轿车离合器的设计院系名称 : 汽车与交通工程学院专业班级 : 车辆工程学生姓名 : 李龙导师姓名 : 吕德刚开题时间 : 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）开题报告学生姓名李龙系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程指导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称丰田轿车离合器设计一、课题研究现状，选题目的和意义及国内外背景： 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。、研究现状，国内外背景及发展趋势：传统离合器分有拉线和液压式两种，自动离合器也分为两种：机械电机式自动离合器和液压式自动离合器。机械电机式自动离合器的集油门踏板、发动机转速传感器、车速传感器等信号，经处理后发送指令驱动伺服马达，通过拉杆等机械形式驱使离合器动作；液压式自动离合器则是由送信号驱动电动液压系统，通过液压操纵离合器动作。液压式自动离合器在目前通用的膜片离合器的基础上增加了电子控制单元（液压执行系统，将踏板操纵离合器油缸活塞改为由开关装置控制电动油泵去操纵离合器油缸活塞。变速器控制单元（发动机控制单元（集成在一起的，根据油门踏板、变速器档位、变速器输入 /输出轴转速、发动机转速、节气门开度等传感器反馈信息，计算出离合器最佳的接合时间与速度。自动离合器的执行机构由电动油泵、电磁阀和离合器油缸组成，当出指令驱动电动油泵，电动油泵产生的高压油液通过电磁阀输送到离合器油缸。通过制电磁阀的电流量来控制油液流量和油液的通道变换，实现离合器油缸活塞的移动，从而完成汽车起动、换档时的离合器动作。为了实现离合器的自动操纵，采用自动离合器，可以省去离合器踏板，实现汽车的 “双踏板 ”操纵，与其他自动离合传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩调节性还不够理想，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器容易打滑。因此必须提前换低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。我国汽车业的高速发展，带动我国汽车离合器市场需求持续大幅增长。随着我国自动档轿车的增加，我国传统离合器行业的发展前景日益担忧，不少企业都在寻求新的持续发展的途径。 2007 年以前，我国汽车产量持续增长、汽车保有量的增加、出口市场需求的扩张等三大因素推动我国汽车离合器行业连续 8 年快速发展， 2007 年我国汽车离合器的产量突破 1000 万套。自 2008 年以来，受全球金融危机影响，中国汽车销量为 938 万辆，增长率仅为离合器的市场规模约为 55 亿元。到 2010 年，我国离合器总销售额将达 84 亿元，其中，盖总成 2800 万件，从动盘总成 5700 万件，液力变矩器 100万套以上。目前国产离合器已经能够全面覆盖国内各种车型产品并具有足够的研发、制造和供货能力，干摩擦式离合器仍将是 “十一五 ”期间汽车动力系统中的主要应用部件。在技术目标方面，离合器的可靠性和寿命指标要达到或接近国外同类产品水平，传递转矩超过 3000 牛米的大容量重型离合器要形成批量供货，要掌握关键技术，在离合器及其电子操控系统的集成开发方面取得突破，建立离合器的综合自动检测系统，以及建立模拟工况和实车试验标准，形成更为完善的离合器产品评价体系。按照离合器行业的规划， “十一五 ”期间，汽车离合器行业要形成 35 家年销售量超过 300 万套的 “小巨人 ”企业和 510 家年销售量超过 120 万套的规模企业，并出现产销规模进入世界离合器行业前 10 名的中国企业。国内外主要汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。而比较先进的离合器为液力偶合器、电磁离合器、具体如下介绍：（ 1）摩擦式离合器：发动机飞轮是离合器的主动件，带有摩擦片的从动盘和从动毂借滑动花键与从动轴（即变速器的主动轴）相连。压紧弹簧则将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过从动轴和传动系中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。由于汽车在行驶过程中，需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需要，因此汽车离合器的主动部分和从动部分是经常处于接合和状态的。摩擦副采用弹簧压紧装置即是为了适应这一要求。当希望离合器分离时，只要踩下离合器操纵机构中的踏板，套在从动盘毂的环槽中的拔叉便推动从动盘克服压紧弹簧的压力向松开的方向移动，而与飞轮分离，摩擦力消失，从而中断了动力的传递。当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速变化比较平稳，应该适当控制离合器踏板回升的速度，使从动盘在压紧弹簧压力作用下，向接合的方向移动与飞轮恢复接触。二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮和从动盘接合还不紧密，二者之间摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大，二者转速也渐趋相等。直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度方能与发动机转速成正比。摩擦离合器又可分为：单盘离合器：只有一片从动盘，其前后两面都装又摩擦片，因而具有两个摩擦面。双盘离合器：即增加了一个从动盘。周布弹簧离合器：采用若干个螺旋弹簧座压紧弹簧，并沿摩擦盘圆周分布。中央弹簧离合器：仅具有一个或两个较强力的螺旋弹簧并安置在中央。膜片弹簧离合器：是以膜片弹簧作为压紧弹簧（ 2）液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。（ 3）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结合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。（ 4）自动离合器随着电子技术在汽车上应用，一种自动离合器系统也进入了汽车领域，这种由控制单元（控制的离合器已经应用在一些轿车上，使手动变速器换挡的一个重要步骤离合器的断开与接合能够自动地适时完成，简化了驾驶员的操纵动作。随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以使用心得使用条件。从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。此外，对离合器的使用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭能力，提高使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋势。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题、膜片弹簧离合器的基本结构尺寸和参数的选择（摩擦片外径、离合器后备系数和单位压力）、性能计算和设计。、离合器零件的结构选型及设计计算）离合器装配图；）从动盘总成设计；）压盘和离合器盖总成设计；）膜片弹簧的强度校核、主要参数的选择和优化设计。如何选择离合器的这些参数，将直接影响到离合器的性能。根据合适的数据规格进行离合器的尺寸结构设计，对于提高汽车的变速性能将会起到很重要的作用。三、技术路线（研究方法）四、进度安排（ 1）第 1、 2 周确定课题，查阅相关的离合器设计资料并进行收集。完成开题报告。（ 2）第 3 周研究对离合器进行拆解和组装，了解摩擦式离合器的基本结构。（ 3）第 4 周对从动盘、压盘和离合器盖进行总成设计。膜片弹簧进行强度校核。（ 4）第 5周开始用软件进行绘图撰写说明书。（ 5）第 7完善设计内容，画出各个零件的零件图。（ 6）第 13 周进行预答辩。（ 7）第 14 周结合离合器的结构总成，完成离合器的装配图。（ 8）第 15设计说明书修改及完善。（ 9）第 17 周准备毕业设计答辩。查找资料，了解离合器历史及发展趋势等。结合离合器的实物，对离合器进行拆装，了解摩擦式离合器的基本结构。根据给定参数对摩擦片外径、离合器后备系数和单位压力，及其性能进行计算和设计。画出各个零件的零件图。然后结合离合器的结构总成，完成离合器的装配图。对从动盘、压盘和离合器盖进行总成设计。包括分离装置的设计，以及从动盘设计和圆柱螺旋弹簧设计等。最后对膜片弹簧进行强度校核、检查其合理性。确定最终设计方案，完成设计。五、参考文献 1 王江波 . 双离合器自动变速器的发展及展望 J. 上海汽车 , 2008, (01) 2 牛铭奎 , 葛安林 , 金伦 , 徐彩琪 . 双离合器式自动变速器简介 J. 汽车工艺与材料 , 2002, (12) 3 荆崇波 , 苑士华 , 郭晓林 . 双离合器自动变速器及其应用前景分析 J. 机械传动 , 2005, (03) 4 吴咏 , 张尚娇 . 注目中国的术 J. 上海汽车 , 1999, (08) 5 濮良贵纪名刚机械设计第八版机械工业出版社 2003 , (03) 6简明机械零件设计手册机械工业出版社 2008, (01) 7 徐立友，李金辉，张明柱，湿式多片换挡离合器的设计农机化研究 2005, (08) 8 余志生，夏群生汽车理论机械工业出版社 2009, (03) 9 臧杰，阎岩汽车构造机械工业出版社 2008, (01) 10 马彪刘影陈建文车辆综合传动换挡离合器结合过程动态特性研究中国机械工程 2005 11 陈家瑞 . 汽车构造（第二版） M. 北京：机械工业出版社 ,2005, (03) 12 林胜 , 周运金 . 在中定制工程图标准模板文件 J. 广西轻工业 , 2008,(07) 13 蔡兴旺 . 汽车构造与原理 M. 北京：机械工业出版社 , 2004, (12) 14 肖生发 . 汽车工程学基础 M. 北京：人民交通出版社 , 2002, (03) 15 of KJ. 001,(04) 16 2006,(03) 17 2007,(07) 六、备注指导教师意见：签字：年月日毕业论文指导教师评分表学生姓名李龙院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 15 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 7 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得分 X= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：指导教师签字：年月日毕业设计指导教师评分表学生姓名李龙院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07 指导教师姓名吕德刚职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称丰田轿车离合器的设计序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 20 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 10 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、的使用等） 5 8 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得分 X= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：指导教师签字： 2011 年 6 月 17 日毕业论文评阅人评分表学生姓名李龙专业班级车辆工程 07导教师姓名吕德刚职称讲师题目丰田轿车离合器的设计评阅组或预答辩组成员姓名出席人数序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 15 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 20 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 得分 Y= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：评阅人或预答辩组长签字：年月日注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。毕业设计评阅人评分表学生姓名李龙专业班级车辆工程 07指导教师姓名吕德刚职称讲师题目丰田轿车离合器的设计评阅组或预答辩组成员姓名出席人数序号评价项目满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 25 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 15 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、的使用等） 5 得分 Y= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：评阅人或预答辩组长签字： 2011 年 6 月 10 日毕业论文答辩评分表学生姓名李龙专业班级车辆工程 07导教师吕德刚职称讲师题目丰田轿车离合器的设计答辩时间月日时答辩组成员姓名出席人数序号评审指标满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、理论意义或价值 10 2 研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力、综合运用知识的能力、应用文献资料和外文的能力 20 3 论文撰写水平、文题相符程度、写作规范化程度、篇幅、成果的理论或实际价值、创新性 15 4 毕业论文答辩准备情况 5 5 毕业论文自述情况 20 6 毕业论文答辩回答问题情况 30 总分 Z= 答辩过程记录、评语：自述思路与表达能力：好较好一般较差很差回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：答辩组长签字：年月日毕业设计答辩评分表学生姓名李龙专业班级车辆工程 07指导教师吕德刚职称讲师题目丰田轿车离合器的设计答辩时间月日时答辩组成员姓名出席人数序号评审指标满分得分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度 10 2 设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力 10 3 应用文献资料、计算机、外文的能力 10 4 设计说明书撰写水平、图纸质量，设计的规范化程度（设计栏目齐全合理、实用性、科学性和创新性 15 5 毕业设计答辩准备情况 5 6 毕业设计自述情况 20 7 毕业设计答辩回答问题情况 30 总分 Z= 答辩过程记录、评语：自述思路与表达能力：好较好一般较差很差回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：答辩组长签字： 2011 年 6 月 23 日毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名李龙性别男院系汽车与交通工程学院专业车辆工程班级 07 设计（论文）题目丰田轿车离合器的设计平时成绩评分（开题、中检、出勤）指导教师姓名职称指导教师评分（ X）评阅教师姓名职称评阅教师评分（ Y）答辩组组长职称答辩组评分（ Z）毕业设计（论文）成绩百分制五级分制答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院系公章： 2011 年 6 月 24 日注： 1、平时成绩（开题、中检、出勤）评分按十分制填写，指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩百分制 =W+、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。优秀毕业设计（论文）推荐表题目丰田轿车离合器的设计类别毕业设计学生姓名李龙院（系）、专业、班级汽车与交通工程学院、车辆工程 07 指导教师吕德刚职称讲师设计成果明细：答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院、系公章：年月日备注：注：“类别”栏填写毕业论文、毕业设计、其它本科生毕业设计丰田轿车离合器设计院部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：李龙指导教师：吕德刚职称：讲师黑龙江工程学院二一一年六月 s v 011I 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，然后使用件画出推式膜片弹簧的装配及零件的三维图形，最后转为程图。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；功用黑龙江工程学院本科生毕业设计 he is an of s to be of s of AD on in of In of in its of 龙江工程学院本科生毕业设计 1 目录摘要 . I . 录 . 错误 !未定义书签。第 1 章绪论 . 3 片弹簧离合器结构及工作原理 . 3 题研究的目的和意义 . 4 合器的历史、现状和发展趋势 . 5 片弹簧离合器概述 . 7 要研究内容 . 8 第 2 章离合器基本尺寸参数的选择 . 10 合器基本性能关系式 . 10 合器后备系数的选择 . 10 擦材料中单位压力和摩擦因数的取值 . 10 章小结 . 11 第 3 章离合器从动盘总成设计 . 12 擦片的设计 . 12 动盘毂的设计 . 14 动片和波形弹簧片的设计 . 14 转减震器的设计 . 15 章小结 . 17 第 4 章离合器压盘总成设计 . 18 盘设计 . 18 合器盖的设计 . 18 力片的设计 . 19 章小结 . 20 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 第 5 章膜片弹簧设计 . 20 片弹簧的切选 . 21 片弹簧的分析 . 22 片弹簧的校核 . 24 章小结 . 24 第 6 章离合器分离装置设计 . 25 离杆的设计 . 25 合器分离套筒和分离轴承的设计 . 25 合器壳的设计 . 26 章小结 . 26 结论 . 27 参考文献 . 28 致谢 . 30 附录 . 错误 !未定义书签。黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 第 1章绪论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，从目前到将来离合器这一部件将会伴随着内燃机一起存在，不可能在汽车上消失 1。目前在汽车离合器中，摩擦式离合器用得最为广泛。摩擦式离合器按结构分可分主动部分（包括飞轮、离合器盖和压盘）、从动部分（从动盘总成）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（包括分离叉、分离轴承、分离踏板和传动部件）。在膜片弹簧离合器中膜片弹簧有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用，所以膜片弹簧离合器的结构设计主要是包括从动盘总成、膜片弹簧和压盘总成三个部分 2。黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 a b c 图片弹簧离合器工作原理示意图 a 安装前位置； b 安装后； c 分离位置 1 飞轮； 2 摩擦片； 3 离合器盖； 4 分离轴承； 5 压盘； 6 膜片弹簧； 7 支撑环膜片弹簧为碟形，其上开有若干个径向开口，形成若干个弹性杠杠。弹簧中部有钢丝支承圈，用铆钉将其安装在离合器盖上。在离合器盖未固定到飞轮上时，膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面间有一距离 L。用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时，离合器盖通过后钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了一段距离。由于膜片弹簧外端位置没有变化，所以膜片弹簧被压缩变形。膜片弹簧外缘通过压盘把从动盘压靠在飞轮后端面上，这时离合器为接合状态。在分离离合器时，分离轴承前移，膜片弹簧将以前钢丝支承圈为支点，其外缘向后移动，在分离钩的作用下，压盘离开从动盘后移，离合器就变为分离状态了 3。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，防止传动系各黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 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。合器的历史、现状和发展趋势研究现状，国内外背景及发展趋势：传统离合器分有拉线和液压式两种，自动离合器也分为两种：机械电机式自动离合器和液压式自动离合器。机械电机式自动离合器的集油门踏板、发动机转速传感器、车速传感器等信号，经处理后发送指令驱动伺服马达，通过拉杆等机械形式驱使离合器动作；液压式自动离合器则是由过液压操纵离合器动作。液压式自动离合器在目前通用的膜片离合器的基础上增加了电子控制单元（液压执行系统，将踏板操纵离合器油缸活塞改为由开关装置控制电动油泵去操纵离合器油缸活塞。变速器控制单元（与发动机控制单元（是集成在一起的，根据油门踏板、变速器档位、变速器输入 /输出轴转速、发动机转速、节气门开度等传感器反馈信息，计算出离合器最佳的接合时间与速度。自动离合器的执行机构由电动油泵、电磁阀和离合器油缸组成，当出指令驱动电动油泵，电动油泵产生的高压油液通过电磁阀输送到离合器油缸。通过制电磁阀的电流量来控制油液流量和油液的通道变换，实现离合器油缸活塞的移动，从而完成汽车起动、换档时的离合器动作。为了实现离合器的自动操纵，采用自动离合器，可以省去离合器踏板，实现汽车的 “ 双踏板 ” 操纵，与其他自动离合传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩调节性还不够理想，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器容易打滑。因此必须提前换低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。我国汽车业的高速发展，带动我国汽车离合器市场需求持续大幅增长。随着我国自动档轿车的增加，我国传统离合器行业的发展前景日益担忧，不少企业都在寻求新黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 的持续发展的途径。 2007 年以前，我国汽车产量持续增长、汽车保有量的增加、出口市场需求的扩张等三大因素推动我国汽车离合器行业连续 8 年快速发展， 2007 年我国汽车离合器的产量突破 1000 万套。自 2008 年以来，受全球金融危机影响，中国汽车销量为 938 万辆，增长率仅为离合器的市场规模约为 55 亿元。到 2010 年，我国离合器总销售额将达 84 亿元，其中，盖总成 2800 万件，从动盘总成 5700 万件，液力变矩器 100 万套以上。目前国产离合器已经能够全面覆盖国内各种车型产品并具有足够的研发、制造和供货能力，干摩擦式离合器仍将是 “ 十一五 ” 期间汽车动力系统中的主要应用部件。在技术目标方面，离合器的可靠性和寿命指标要达到或接近国外同类产品水平，传递转矩超过 3000 牛米的大容量重型离合器要形成批量供货，要掌握关键技术，在离合器及其电子操控系统的集成开发方面取得突破，建立离合器的综合自动检测系统，以及建立模拟工况和实车试验标准，形成更为完善的离合器产品评价体系。按照离合器行业的规划， “ 十一五 ” 期间，汽车离合器行业要形成 35 家年销售量超过 300 万套的 “ 小巨人 ” 企业和 510 家年销售量超过 120 万套的规模企业，并出现产销规模进入世界离合器行业前 10 名的中国企业。国内外主要汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。而比较先进的离合器为液力偶合器、电磁离合器、具体如下介绍：（ 1）摩擦式离合器：发动机飞轮是离合器的主动件，带有摩擦片的从动盘和从动毂借滑动花键与从动轴（即变速器的主动轴）相连。压紧弹簧则将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过从动轴和传动系中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。由于汽车在行驶过程中，需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需要，因此汽车离合器的主动部分和从动部分是经常处于接合和状态的。摩擦副采用弹簧压紧装置即是为了适应这一要求。当希望离合器分离时，只要踩下离合器操纵机构中的踏板，套在从动盘毂的环槽中的拔叉便推动从动盘克服压紧弹簧的压力向松开的方向移动，而与飞轮分离，摩擦力消失，从而中断了动力的传递。当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速变化比较平稳，应该适当控制离合器踏板回升的速度，使从动盘在压紧弹簧压力作用下，向接合的方向移动与飞轮恢复接触。二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮和从动盘接合还不紧密，二者之间摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大，二者转速也渐趋相等。直到黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度方能与发动机转速成正比。摩擦离合器又可分为：单盘离合器：只有一片从动盘，其前后两面都装又摩擦片，因而具有两个摩擦面。双盘离合器：即增加了一个从动盘。周布弹簧离合器：采用若干个螺旋弹簧座压紧弹簧，并沿摩擦盘圆周分布。中央弹簧离合器：仅具有一个或两个较强力的螺旋弹簧并安置在中央。膜片弹簧离合器：是以膜片弹簧作为压紧弹簧（ 2）液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。（ 3）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结合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。（ 4）自动离合器随着电子技术在汽车上应用，一种自动离合器系统也进入了汽车领域，这种由控制单元（控制的离合器已经应用在一些轿车上，使手动变速器换挡的一个重要步骤离合器的断开与接合能够自动地适时完成，简化了驾驶员的操纵动作。随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以使用心得使用条件。从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。此外，对离合器的使用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭能力，提高使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋势。片弹簧离合器概述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。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黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 降。那么可以看出，对于轻型车膜片弹簧离合器的设计研究对于改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。作为压紧弹簧的所谓膜片弹簧，是由弹簧钢冲压成的，具有“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜片，且自其小端在锥面上开有许多径向切槽，以形成弹性杠杆，而其余未切槽的大端截锥部分则起弹簧作用。膜片弹簧的两侧有支承圈，而后者借助于固定在离合器盖上的一些（为径向切槽数目的一半）铆钉来安装定位。当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠向飞轮，后支承圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形，锥顶角变大，甚至膜片弹簧几乎变平。同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于结合状态。当离合器分离时，分离轴承前移膜片弹簧压前支承圈并以其作为支点发生反锥形的转变，使膜片弹簧大端后移，并通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离。膜片弹簧离合器具有很多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此设计摩擦片磨损后，弹簧压力几乎不变，且可以减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对称的，因此其压紧力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著缩短了轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，摩擦均匀，也易于实现良好的通风散热等。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。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。要研究内容由于膜片弹簧离合器，拥有零件数目少，重量轻，非线性特性好，操纵轻便，等优点，且制造膜片弹簧的工艺水平在不断提高，所以本文将设计推式膜片弹簧离合器。本设计以丰田花冠汽车各项参数和性能为设计基础，所选定汽车发动机提供的最黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 大转矩 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（最高车速： 185 （ km/h）主要尺寸 : 45301 7051 490 长 /宽 /高（最大功率： 88/6000 （最大扭矩： 152/4400 （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。黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 第 2 章离合器基本尺寸参数的选择合器基本性能关系式离合器的基本功能之一是传递力矩，因此离合器转矩容量是离合器最为基本的性能之一。通常它只能用来初步定出离合器的原始参数、尺寸，它们是否合适最终取决于试验验证。根据摩擦力矩公式 12/1 33oe m a xc (式中：离合器静摩擦力矩；后备系数； f 摩擦因数； Z：摩擦面数；单位压力； D 摩擦片外径； c 内外径之比。有了上面的关系式，对于一定的离合器结构而言，只要合理选择其中的参数，并能满足上面的关系式，就可估算出所设计的离合器是否合适 4。合器后备系数的选择后备系数是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。其数值按表 2 1 选取，而设计乘用车的离合器其要求比较的大，初步选择为表离合器后备系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 的商用车车擦材料中单位压力和摩擦因数的取值石棉基摩擦材料的密度小，制造容易、价格低廉等优点，但受工作温度、单位压力、滑磨速度影响大，主要用于中、轻载荷的工作条件下，而粉末冶金材料的传热性好、热稳定性与耐磨性好、摩擦因数高，故在选择摩擦片材料是粉末冶金材料中的铁黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 基 5。初选据表 2 2 中可得：为 f 为表 2 2 摩擦材料中单位压力和摩擦因数的取值摩擦片材料单位压力擦因数 f 石棉基材料模压织末冶金材料铜基基属陶瓷材料章小结本章系统介绍了膜片弹簧离合器的结构，并讲述了离合器各零件的结构和材料，各部分的连接关系，以及基础数据的选择和处理，为下章离合器的计算打下基础。黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 第 3 章离合器从动盘总成设计擦片的设计 (1)摩擦片基本尺寸的确定。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有一定的关系。根据摩擦力矩公式(3 1)： 3 301(12 p (式中：发动机最大转矩；后备系数； f 摩擦因数； Z：摩擦面数；单位压力； D 摩擦片外径； c 内外径之比计算离合器的外径 D 同时参考经验公式 ( (式中： K 参考系数； D 摩擦片外径；发动机最大转矩；乘用车轿车 K 取 47，计算得到 D=179 初选 D 以后，还需根据摩擦片尺寸的系列化和标准化进一步确定 6。查找标准 (74)的规定：最终确定：外径 D=250径 d=155外径之比 c=片面积表 3 1 离合器尺寸选择参数表摩擦片外径D/60 180 200 225 250 280 300 325 350 380 405 430 内径 d（ 110 125 140 150 155 165 175 190 195 205 220 230 厚度（ 4 4 4 C=d/D 1 c 面面积（ 106 132 160 221 302 402 466 546 678 729 908 1037 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 F=302 对摩擦片的厚度 h，我国以规定了 3 种规格： 4里选择厚度为 (2)摩擦片的校核。在初步确定完摩擦片的基本尺寸后，要对摩擦片校核： 1)摩擦片外 D(选择应使最大圆周速度超过 65 70m/s： 3e m a 060/ ( 式中：发动机的最高转速（ r/ 当 6 000 时，代入可得： s 65 70m/s。 2)摩擦片的内外径比 c 应在围内： c= 3)保证离合器可靠地传递发动机的转矩，并防止传动系过载，应在间，代入式 (2 1)： = 4)为了减少汽车起步过程中的离合器的滑磨

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。