轻型货车离合器设计【版本2】【7张图/17400字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-离合器总成装配图.dwg

A1-离合器盖总成.dwg

A2-从动片.dwg

A2-从动盘毂.dwg

A2-压盘.dwg

A2-摩擦片.dwg

A2-膜片弹簧.dwg

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关键词：: 轻型货车离合器设计版本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。37页。17400字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共7张，如下所示
A0-离合器总成装配图.dwg
A1-离合器盖总成.dwg
A2-从动片.dwg
A2-从动盘毂.dwg
A2-压盘.dwg
A2-摩擦片.dwg
A2-膜片弹簧.dwg

摘要 …………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章绪论…………………………………………………………………………1
1.1离合器的设计要求…………………………………………………………1
1.2离合器的工作原理…………………………………………………………1
1.3离合器的研究内容…………………………………………………………2
第2章离合器主要结构的选取 ………………………………………………3
2.1设计参数和结构要求………………………………………………………3
2.2从动盘数的选取……………………………………………………………3
2.3压紧弹簧结构形式及布置…………………………………………………3
2.4压盘驱动方式………………………………………………………………5
2.5分离轴承的类型……………………………………………………………6
2.6本章小结……………………………………………………………………7
第3章离合器基本参数确定 ……………………………………………………8
3.1离合器基本参数的选择……………………………………………………8
3.1.1后备系数的选择……………………………………………………8
3.1.2单位压力的确定……………………………………………………8
3.1.3摩擦片外径、内径和厚度的确定…………………………………9
3.1.4摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙的选择 ……………………10
3.2本章小结 …………………………………………………………………10
第4章离合器从动盘设计……………………………………………………11
4.1从动盘结构总成和设计 …………………………………………………11
4.1.1从动片的选择 ……………………………………………………12
4.1.2从动盘毂的设计 …………………………………………………13
4.1.3摩擦片的材料选取 ………………………………………………15
4.2扭转减振器的设计 ………………………………………………………16
4.2.1扭转减振器的介绍 ………………………………………………16
4.2.2减振弹簧的参数设计 ……………………………………………17
4.3本章小结 …………………………………………………………………19
第5章离合器膜片弹簧的设计………………………………………………20
5.1 膜片弹簧的结构特点……………………………………………………20
5.2膜片弹簧的基本参数的选取……………………………………………21
5.3膜片弹簧的设计…………………………………………………………22
5.4本章小结…………………………………………………………………27
第6章离合器盖与压盘的设计………………………………………………28
6.1压盘的驱动方式 …………………………………………………………28
6.2压盘的设计 ………………………………………………………………28
6.2.1压盘的设计要求 …………………………………………………28
6.2.2压盘的参数选取 …………………………………………………28
6.3离合器盖的设计 …………………………………………………………29
6.4传动片的选取与校核 ……………………………………………………29
6.4.1传动片的参数选取 ………………………………………………29
6.4.2传动片的强度校核 ………………………………………………30
6.5本章小结 …………………………………………………………………30
第7章离合器操纵机构的设计………………………………………………31
7.1操纵机构的设计要求 ……………………………………………………31
7.2操纵机构的结构形式 ……………………………………………………31
7.3踏板行程的计算和踏板力的校核 ………………………………………31
7.4本章小结 …………………………………………………………………32
结论…………………………………………………………………………………33
参考文献……………………………………………………………………………34
致谢…………………………………………………………………………………35
附录…………………………………………………………………………………36

摘要

离合器装在发动机与变速器之间，汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用。
所设计的离合器是膜片弹簧离合器，此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程，按照离合器系统的设计步骤和要求，对摩擦片外径的确定，离合器后备系数的确定，单位压力的确定,以及从动盘设计包括从动片设计和从动盘毂设计，主动部分的设计，包括压盘、离合器盖设计、弹性传动片设计，其中离合器盖的设计只是简单的设计，操纵机构的设计是大体上计算出踏板的行程、踏板力，是否符合人体工程学要求。

关键词：离合器；设计；膜片弹簧；从动盘；压盘；摩擦片

ABSTRACT

The coupling installs between the engine and the transmission gearbox, the automobile from the start to the travel entire process, needs to use the coupling frequently. Its function is causes between the engine and the transmission gearbox can join gradually, thus guaranteed that the automobile starts steadily; Shuts off between the engine and transmission gearbox's relation temporarily, is advantageous shifts gears and reduces shifts gears the time impact; When automobile emergency brake can play the separation role, prevents transmission systems and so on transmission gearbox to overload, plays certain protective function.
The clutch designed is diaphragm spring clutch, the design manual detailed the process of the diaphragm spring clutch designing of light vehicle structure, including parameter selection and calculation process, the determination of friction plate diameter, back-up clutch coefficient determination unit to determine the pressure, as well as the follower plate follower piece design includes the design and the design of the driven wheel disc, part of the design of the initiative, including the pressure plate, Clutch cover design, flexible drive chip design, which covered the design of the clutch is a simple design, is designed to manipulate the whole body out of the trip pedal, pedal power, with the ergonomic requirements. reverse the shock absorber of the coil spring design.

Key words：Clutch; Design；Diaphragm Spring; Driven Plate; Pressure Plate; Friction Disc.
题目名称轻型货车离合器设计
一、设计目的、意义
离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。对于离合器及其操纵装置系统的设计是车辆工程专业学生对所学知识综合运用的现实体现，通过毕业设计来完成此项内容，是对综合知识运用与理解的最好途径。
同时作为车辆工程专业的本科生，对离合器的设计是十分必要的，通过在毕业设计过程中，对所学知识进行复习总结，同时学习新的知识。为以后的工作打下坚实的基础。
二、设计内容、技术要求（研究方法）
主要内容：
设计轻型货车离合器。详细演算离合器主要参数的计算过程，摩擦片、压盘间隙计算、膜片弹簧与分离轴承间隙计算及机构的确定说明并对压盘进行温升校核。运用CAD软件，实现零件图形的绘制。
主要技术指标：
汽车驱动形式：4*2（后桥为驱动桥）
汽车最大加载质量：2000 kg，汽车的质量 4325 kg
发动机位置：前置
发动机最大功率：75KW，转速 4500r/min
最大扭矩≥170N.m
离合器形式：机械、干式、单片、膜片弹簧（压式）
操纵形式：液压人力操纵
摩擦片最大外径：f=225mm
踏板行程：25~35mm
汽车最大时速≥110 km/h
三、设计完成后应提交的成果
完成设计说明书1.5万字。包括设计方案；离合器设计计算；扭转减震器设计；离合器滑磨功与温升校核；离合器从动盘及面片旋转破坏强度测试技术等。
折合0号图纸3张以上。（1）离合器装配图（0号图纸）；（2）各零件图（1号图纸）。
四、设计进度安排
（1）调研、资料收集、完成开题报告第1、2周（2月28日～3月6日）
(2) 根据参数进行相关部件的参数计算，并进行验证第 3、4周（3月7日～3月20日）
(3) 在CAD软件平台上建立装配图绘制第5、6、7周（3月21～4月10日）
（4）对零件图形进行绘制第8、9、10、11周（4月11～5月8日）
（5）设计1.5万字说明书一份，零件图一套第12、13、14周（5月9日～5月29日）
（6）毕业设计审核、修改第15、16周（5月30日～6月12日）
（7）毕业设计答辩准备及答辩第17周（6月13日～6月 19日）
五、主要参考资料
（1）机械设计手册；（2）汽车设计手册；（3）汽车理论；（4）机械设计；（5）汽车构造；（6）离合器气助力式液压操纵机构的设计. 《城市车辆》
（7）CAl1l0PK2L2型汽车离合器液压操纵机构的调整. 《维修手册》
（8）CJ6922H系列客车离合器操纵机构设计. 广西：《城市车辆》
（9）Santana 2000 GSi轿车离合器液压操纵系统.
（10）解放CA1121PK2L2J型载货汽车离合操纵机构故障与排除. 《汽车技术》等。

轻型货车离合器设计【版本2】[汽车]

内容简介：: 毕业设计（论文）任务书学生姓名徐靖航系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程导教师姓名杨兆职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称轻型货车离合器设计一、设计目的、意义离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。对于离合器及其操纵装置系统的设计是车辆工程专业学生对所学知识综合运用的现实体现，通过毕业设计来完成此项内容，是对综合知识运用与理解的最好途径。同时作为车辆工程专业的本科生，对离合器的设计是十分必要的，通过在毕业设计过程中，对所学知识进行复习总结，同时学习新的知识。为以后的工作打下坚实的基础。二、设计内容、技术要求（研究方法）主要内容：设计轻型货车离合器。详细演算离合器主要参数的计算过程，摩擦片、压盘间隙计算、膜片弹簧与分离轴承间隙计算及机构的确定说明并对压盘进行温升校核。运用件，实现零件图形的绘制。主要技术指标：汽车驱动形式： 4*2（后桥为驱动桥）汽车最大加载质量： 2000 车的质量 4325 动机位置：前置发动机最大功率： 75速 4500r/大扭矩合器形式：机械、干式、单片、膜片弹簧（压式）操纵形式：液压人力操纵摩擦片最大外径： f=225板行程： 2535车最大时速 110 km/h 、设计完成后应提交的成果完成设计说明书字。包括设计方案；离合器设计计算；扭转减震器设计；离合器滑磨功与温升校核；离合器从动盘及面片旋转破坏强度测试技术等。折合 0 号图纸 3 张以上。（ 1）离合器装配图（ 0 号图纸）；（ 2）各零件图（ 1 号图纸）。四、设计进度安排（ 1）调研、资料收集、完成开题报告第 1、 2 周（ 2 月 28 日 3 月 6 日） (2) 根据参数进行相关部件的参数计算，并进行验证第 3、 4 周（ 3 月 7 日 3 月 20 日） (3) 在配图绘制第 5、 6、 7 周（ 3 月 21 4 月 10日）（ 4）对零件图形进行绘制第 8、 9、 10、 11 周（ 4 月 11 5 月 8 日）（ 5）设计件图一套第 12、 13、 14周（ 5 月 9 日 5 月 29 日）（ 6）毕业设计审核、修改第 15、 16周（ 5 月 30 日 6 月 12日）（ 7）毕业设计答辩准备及答辩第 17周（ 6 月 13日 6 月 19日）五、主要参考资料（ 1）机械设计手册；（ 2）汽车设计手册；（ 3）汽车理论；（ 4）机械设计；（ 5）汽车构造；（ 6）离合器气助力式液压操纵机构的设计 . 城市车辆（ 7）汽车离合器液压操纵机构的调整 . 维修手册（ 8）列客车离合器操纵机构设计 . 广西：城市车辆（ 9） 000 车离合器液压操纵系统 . （ 10）解放载货汽车离合操纵机构故障与排除 . 汽车技术等。六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日 1 附录 A f of is of it 925 is is no on in to of a a of in As to in is as an is in of of in is a of on 2 of is of to in of in is of in to of a by of In of It 889 of on It is to as to of to It in is is or to is of to it of in to so is in in is of in of of of As in by by by of to to of of to of In to of in 3 be on in of of In on in to of is 3 to at -6 of be in a it a a is 一些离合器的简介现今所用的盘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。多片离合器最主要的优点是，汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。早期的设计中，多片按成对布置设计，一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金属的摩擦副，把它们浸在油中工作，能达到更为满意的性能。以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，离合器是作为一个独立的总成而存在的。离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；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，以防止传动系个零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。 4 在早期研发的离合器结构中，锥形离合器最为成功。它的原型设计曾装在 1889 年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。采用锥形离合器的方案一直延续到 20 世纪 20 年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较简单，摩擦面容易修复。它的摩擦材料曾用过骆毛带、皮革带等。那时曾出现过蹄结构有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。蹄革带等，蹄论锥形离合器或蹄容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。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摩擦离合器，因为它具有从动部分转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点，而且由于在结构上采取一定措施，已能做到接合盘式平顺，因此现在广泛采用于大、中、小各类车型中。如今单片干式离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器，防止了传动系统的扭转共振，减小了传动系统噪声和载荷。随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更好地降低传动系的噪声。对于重型离合器，由于商用车趋于大型化，发动机功率不断加大，但离合器允许加大尺寸的空间有限，离合器的使用条件日酷一日，增加离合器传扭能力，提高使用寿命，简化操作，已成为重型离合器当前的发展趋势。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上可采用双片干式离合器。从理论上讲，在相同的径向尺寸下，双片离合器的传扭能力和使用寿命是单片的 2 倍。但受到其他客观因素的影响，实际的效果要比理论值低一些。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，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。毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目 : 轻型货车离合器设计院系名称 : 汽车与交通工程学院专业班级 : 学生姓名 : 徐靖航导师姓名 : 杨兆开题时间 : 2011 年 3 月 11 日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）开题报告学生姓名徐靖航系部汽车与交通工程学院专业、班级班指导教师姓名杨兆职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称轻型货车的离合器设计一、课题研究现状、选题目的和意义研究现状：现代的汽车工业是开发型的综合工业，国内外竞争非常的激烈，随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高，在汽车不断的改进中，人们对离合器的要求也越来越高，从提高离合器的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离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的行驶发展。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槽中，已成为离合器的发展趋势。从 1891年摩擦式汽车离合器的诞生，到 1948年液力变矩器的出现，再到各种智能控制技术不断应用于汽车工业，汽车离合器技术始终伴随着汽车工业的发展而发展。随着新兴汽车传动技术的越来越普及应用，传统的汽车离合器将逐渐淡出历史舞台。据环咨人员调查，目前全国有汽车离合器生产企业约 200多家，其中具有一定生产能力和规模的汽车离合器生产企业只有 30 多家，主要有：长春一东、湖北三环、杭州西湖、杭州奇碟、桂林福达、东传苏汽配、上海萨克斯、南京法雷奥、重庆爱思帝、珠海华粤、宁波宏协等。 2005年，我国 14家离合器生产企业离合器总成产量约为 2006年，受国内汽车市场的迅猛发展的影响，汽车离合器产量也获得快速增长， 12 家企业离合器总成产量突破 862 万套。但是从传统汽车离合器所占市场份额来看，由于乘用车中自动档比例的上升，汽车离合器市场份额受挫，呈现下跌趋势。目前国内主要汽车离合器生产企业按目标市场的不同，可分为后市场和出口市场三类。其中，春一东、湖北三环、东传苏汽配等；售后市场如：杭州西湖、杭州奇碟、重庆长安等；出口市场如：杭州西湖、珠海华粤、宁波宏协等。由于各目标市场对企业规模、供货能力的要求不同，因而进入各市场的难易程度也不同。目前，售后市场中企业间的差别最大，从小作坊到大型国企，从民营私企到外方独资、国有控股等呈多样化，产品质量也参差不齐。据环咨人员统计： 2006 年我国汽车零部件市场中，正规企业产品约占市场份额的 30%，仿制产品约占 40%，翻新产品约占 30%。从各类企业性质来看，国企约占外企占民企占 39%。在产品配套方面，乘用车领域体系内配套的情况较为明显，而商用车的采购范围则较广。我国汽车离合器行业在经历了改革改造、引进消化、改制重组，在激烈的市场竞争中，汽车离合器市场在行业规模、产品技术、经营管理等方面取得了较好的发展。但是我国的离合器企业相对来说还有很多不足，比如说我国主要的汽车离合器生产厂家基本都是通过引进国外的技术和设备发展起来的，目前群过有离合器生产的厂家约有 200 家，其中具有一定生产能力和规模的离合器厂家只有30多家，在这 30多家中民营企业占三分之二，在整个离合器生产的企业中民营企业则更多，虽然随着国内离合器技术的发展，很多民营企业也具备了生产高质量汽车离合器产品的规模和实力，但分散和作坊式的生产形式，使得仿制品、翻新品充斥着我国汽车离合器市场。这不仅制约了正规企业的发展，也延缓了我国汽车离合器行业发展速度。但是总体来说离合器发展空间很大，对汽车行业发展也非常重要，应该对它更重视一些。选题目的和意义：离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成，通常装在发动机和变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。其主要的功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。为了保证离合器具有良好的工作性能，设计的离合器应满足以下基本要求：（ 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，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。通过对离合器的设计让我加深对汽车构造，汽车设计的理解，同时在设计的过程中可以了解到自己的不足并进一步提高自己的能力，也对以后的从事汽车工作的我起到的帮助。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题基本内容：设计轻型货车离合器。详细演算离合器主要参数的计算过程，摩擦片、压盘间隙计算、膜片弹簧与分离轴承间隙计算及机构的确定说明并对压盘进行温升校核。运用现零件图形的绘制。主要技术指标：汽车驱动形式： 4*2（后桥为驱动桥）汽车最大加载质量： 2000 车的质量 4325 动机位置：前置发动机最大功率： 75速 4500r/大扭矩合器形式：机械、干式、单片、膜片弹簧（压式）操纵形式：液压人力操纵摩擦片最大外径： f=225车最大时速 110 km/h 解决问题：备系数、摩擦片的外径 D、内径 d 和厚度 b、单位压力0选择和设计 3. 扭转减速器、从动盘、压盘、离合器盖的设计 4. 应用件绘制离合器的装配图和零件图数的选择和设计三、技术路线（研究方法）四、进度安排（ 1）调研、资料收集、完成开题报告第 1、 2周（ 2 月 28 日 3月 6日） (2) 根据参数进行相关部件的参数计算，并进行验证第 3、 4周（ 3月 7日 3 月 20日） (3) 在第 5、 6、 7 周（ 3月 21 4月 10日）（ 4）对零件图形进行绘制第 8、 9、 10、 11周（ 4月 11 5月 8日）（ 5）设计件图一套第 12、 13、 14周（ 5月 9日 5月 29 日）（ 6）毕业设计审核、修改第 15、 16周（ 5月 30日 6月 12日）（ 7）毕业设计答辩准备及答辩第 17周（ 6月 13日 6月 19日）收集文献资料了解离合器的设计对离合器的零部件进行计算编写研究大纲和开题报告对计算数据进行校核运用制装配图和零件图从动盘、压盘设计扭转减速器的设计从动盘设计离合器盖设计完成任务说明书五、参考文献（ 1）吴宗泽罗圣国主编机械设计课程设计手册 M 高等教育出版社（ 2）李国斌主编机械设计基础 M 高等教育出版社（ 3）余志生主编汽车理论 M （ 4）王望予主编机械设计 M 机械工业出版社（ 5）臧杰阎岩主编汽车构造 M 机械工业出版社（ 6）马兰主编机械制图 M 机械工业出版社（ 7）李广慧主编用教程 M 哈尔滨工业大学出版社 2006. （ 8）徐安石主编汽车离合器 M 清华大学出版社（ 9）轻型货车离合器工作载荷研究 J 江苏大学学报（ 10）马明星主编汽车设计课程设计指导书 M 中国电力出版社（ 11）李戈范海荣林世裕编膜片弹簧设计的概率优化研究 J 江苏理工大学学报 1995年 4期（ 12）余仁义梁涛主编汽车离合器操纵机构的设计 J专用汽车 2003年 4 期（ 13）张金柱韩玉敏石美玉主编汽车工程专业英语 J化学工业出版社 2005. (14) A. C. J 12 1998. (15) 王志明胡树根王兆军主编汽车离合器盖成形工艺和模具设计 J实用技术 2005年 12期 (16)离合器的作用和四大分类腾讯汽车六、备注指导教师意见：签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要第 1 章绪论 1 合器的设计要求 1 合器的工作原理 1 合器的研究内容 2 第 2 章离合器主要结构的选取 3 计参数和结构要求 3 动盘数的选取 3 紧弹簧结构形式及布置 3 盘驱动方式 5 离轴承的类型 6 章小结 7 第 3 章离合器基本参数确定 8 合器基本参数的选择 8 备系数的选择 8 位压力的确定 8 擦片外径、内径和厚度的确定 9 擦因数、摩擦面数和离合器间隙的选择 10 章小结 10 第 4 章离合器从动盘设计 11 动盘结构总成和设计 11 动片的选择 12 动盘毂的设计 13 擦片的材料选取 15 转减振器的设计 16 16 簧的参数设计 17 黑龙江工程学院本科生毕业设计章小结 19 第 5 章离合器膜片弹簧的设计 20 片弹簧的结构特点 20 片弹簧的基本参数的选取 21 片弹簧的设计 22 章小结 27 第 6 章离合器盖与压盘的设计 28 盘的驱动方式 28 盘的设计 28 盘的设计要求 28 盘的参数选取 28 合器盖的设计 29 动片的选取与校核 29 动片的参数选取 29 动片的强度校核 30 章小结 30 第 7 章离合器操纵机构的设计 31 31 31 31 32 结论 33 参考文献 34 致谢 35 附录 36 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘要离合器装在发动机与变速器之间，汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用。所设计的离合器是膜片弹簧离合器，此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程，按照离合器系统的设计步骤和要求，对摩擦片外径 D 的确定，离合器后备系数的确定，单位压力 p 的确定 ,以及从动盘设计包括从动片设计和从动盘毂设计，主动部分的设计，包括压盘、离合器盖设计、弹性传动片设计，其中离合器盖的设计只是简单的设计，操纵机构的设计是大体上计算出踏板的行程、踏板力，是否符合人体工程学要求。关键词：离合器；设计；膜片弹簧；从动盘；压盘；摩擦片黑龙江工程学院本科生毕业设计 he to to is s is so on to is of of of to as as of of of of is a is to of of 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章绪论合器的设计要求离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。为了保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足在任何条件下行驶，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，调整方便等要求。合器的工作原理当离合器工作时，发动机飞轮是离合器的主动部件，带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与变速器第一轴（离合器从动轴）相连。压紧弹簧将从动盘紧在飞轮端面上。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，在由此经过变速器的第一轴和传动系统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，所以汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于接合状态。摩擦副之间采用弹簧作为压紧装置即是为了适应这一要求。欲使离合器分离时，只要踩下操纵机构中的离合器踏板，套在从动盘毂环槽中的拨叉便拨动从动盘，克服压紧弹簧的压力向右移动而与飞轮分离，摩擦副之间的摩擦力消失，从而中断了动力传递。当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速的变化比较平稳，应该适当控制放松离合器踏板的速度，使从动盘在压紧弹簧的压力作用下向左移动，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。当飞轮和从动盘黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 接合还不紧密，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，二者的转速也渐趋相等。直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度才与发动机转速成正比。摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦副间的最大静摩擦力矩，而后者又取决于摩擦间的压紧力、摩擦因数以及摩擦面的数目和尺寸。因此，对于结构一定的离合器来说，最大静摩擦力矩是一个定值。当输入转矩达到此值时，则离压合器出现打滑现象，因而限制了传给传动系统的转矩，以防止超载。由上述工作原理可以看出，摩擦离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。在保证可靠的传递发动机最大转矩的前提下，离合器的具体结构应能满足主、从动部分分离彻底，接合柔和，从动部分的转动惯量要尽可能小，散热良好，操纵轻便，良好的动平衡等基本性能要求。合器的研究内容早期的离合器结构尺寸大，从动部分转动惯量大，引起变速器换档困难，而且这种离合器在结合时也不够柔和，容易卡住，散热性差，操纵也不方便，平衡性能也欠佳。本次设计的目的是克服上述困难，使离合器的尺寸减小，便于安装盒布置；减小从动部分的转动惯量，保证换挡容易，使用起来效果更好，而且具有稳定性好、操纵方便等优点。膜片弹簧离合器，它的转矩容量大且较稳定，操纵轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。本设计是设计膜片弹簧离合器，在设计中确定出结构方案，再对离合器的各基本参数进行选择计算，设计出各零件，最终设计出适用于轻型货车的离合器。黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 第 2 章离合器的主要参数选择现代各类汽车上应用最广泛的离合器是干式盘形离合器，可按从动盘数目不同、压紧弹簧布置形式不同、压紧弹簧结构形式不同和分离时作用力方向不同分类。计参数和结构要求选定车型的参数在表表定车型的参数名称参数发动机最大功率 75动机最大转矩及转速 170 500r/备质量 4325减速比速器低档传动比离合器的结构设计时必须综合考虑以下几点：（ 1）保证离合器结合平顺和分离彻底；（ 2）离合器从动部分和主动部分各自的连接形式和支承；（ 3）离合器轴的轴向定位和轴承润滑；（ 4）运动零件的限位，离合器的调整。动盘数的选取对乘用车和最大总质量不超过 6t 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个从动盘，本设计选取单片干式摩擦离合器，因为这种结构的离合器结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从动件转动惯量小，散热性好，采用轴向有弹性的从动盘结合平顺，广泛用于轿车及微、中型客车和货车上，在发动机转矩不大于紧弹簧的结构形式及布置离合器的压紧弹簧布置有：沿圆周布置、中央布置、和斜置等布置形式。本设计所选取的是膜片弹簧离合器。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黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 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，图述了膜片弹簧离合器的工作原理，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移到膜后移使离合器分离。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。（ a）自由状态；（ b）压紧状态；（ c）分离状态图片弹簧离合器的工作原理图膜片弹簧的安装有正装和反装。正装应用于压式操纵机构，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。反装应用于拉式操纵机构，将支承圈在膜片弹簧的大端附近，原理如图 b） ,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，原理如图 a） ,设计选用压式操纵机构，即膜片弹簧正装。黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 （ a）一般压式操纵（ b）拉式操纵图式操纵机构与压式操纵机构的原理盘的驱动方式压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时它和飞轮一起带动从动盘转动，在不传递扭矩时，又应能够与从动盘脱离接触，所以这种连接应允许压盘在离合器分离过程中能自由的作轴向移动。压盘与飞轮的连接方式或驱动方式有：凸块窗孔式、传力销式、键式以及弹性传动片式等多种。如图年来广泛采用弹性传动片式。因为其他方式有一个共同的缺点，即连接之间有间隙。这样在传动时将产生冲击和噪声，甚至可能导致凸块根部产生裂纹而造成零件的早期破坏。另外，在离合器分离时，由于零件间的摩擦将降低离合器操纵部分的传动效率。弹性传动片是由薄弹簧钢冲压而成（见图其一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上，且一般用 34 组（每组 23 片）沿圆周切向布置以改善传动片的受力状况，这时，当发动机传动片时受拉，当由车轮滑行时反转受压。这种利用传动片驱动压盘的方式不紧消除了上述缺点，而且简化了结构，降低了对装配精度的要求且有利于压盘的定中。所以该离合器采用弹性传动片。 a 凸块窗孔式； b 键齿式； c 传力销式； d 键槽指销式； e 弹性传动片式图盘的驱动方式黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 离轴承的类型分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成。分离轴承在工作中主要承受轴向力，在分离离合器时由于分离轴承旋转产生离心力，形成其径向力。故离合器的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承两种。前者适合于高速低轴向负荷，后者适合于相反情况小型车有时采用含油石墨止推滑动轴承。分离轴承与膜片弹簧之间有沿圆周方向的滑磨，当两者旋转中不同心时也伴有径向滑磨。为了消除因不同心导致的磨损并使分离轴承与膜片弹簧内端接触均匀，膜片弹簧离合器广泛采用自动调心式分离装置结构原理如图有旋转轴承，轴承罩，波形片簧如图 2，它由厚约为的 65带制成，油淬、模内回火度 51）及分离套筒组成。由于轴承与套筒间都留有足够径向间隙以保证分离轴承相对于分离套筒可以径向移动1右，所以当膜片相对分离套筒有偏斜时，由于波形片簧能够产生变形，允许分离轴承产生相对的偏斜，以保证膜片弹簧仍能被均匀的压紧，也防止了膜片弹簧分离指处的异常磨损并减少了噪音。另外由于分离指与直径较小的轴承内圈接触，则增大了膜片弹簧的杠杆比。分离套筒支撑着分离轴承并位于变速器第一轴轴承盖的轴颈上，可以轴向移动。分离器结合后，分离轴承与分离杠杆之间一般有 34隙，以免在摩擦片磨损后引起压盘压力不足而导致离合器打滑使摩擦片以及分离轴承烧坏。此间隙使踏板有段自由行程。有的轿车采用无此间隙的内圈恒转式结构，用轻微的油压或弹簧力使分离轴承与杠杆端（多为膜片弹簧）经常贴合，以减轻磨损和减少踏板行程。本设计采用自动调心分离轴承，其结构如图述。 1 分离轴承； 2 波形弹簧； 3 分离轴承罩； 4 分离套筒图调心轴承装置黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 章小结本章根据车型的参数，对离合器的结构进行选择，包括从动盘数目干湿的选择，压紧弹簧的分布形式选择，压盘的驱动方式，分离轴承的类型等。黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 第 3 章离合器基本参数的确定本章主要是对离合器的结构参数，如摩擦片内外径、后备系数单位工作压力等进行计算与确定，从而得到与符合设计的离合器参数。合器基本参数的确定离合器的基本参数主要有性能系数和单位压力 P,尺寸 D、 d 和摩擦片厚度以及结构参数摩擦片面数 Z 和摩擦因数 f 等组成。备系数的选取后备系数是离合器设计中的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度，同时它有助于减少汽车起步时的滑磨，提高了离合器的使用寿命。但为了离合器的尺寸不致过大，减少传递系的过载，使操纵轻便等，后备系数又不宜过大。在开始设计离合器时一般是参照统计质料，并根据汽车的使用条件，离合器结构形式等特点，初步选定后备系数。汽车离合器的后备系数的推荐值：乘用车及最总大质量小于 6t 的商用车： = 最大总质量为 614t 的商用车 : = 挂车 : = 本设计的是轻型载重货车用离合器，根据其质量与后背功率选定其后备系数 = 位压力的确定单位压力 P 决定了摩擦表面的耐磨性，对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的共走条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及质量和后备系数等因素。离合器使用频繁 ,工作条件比较恶劣 ,单位压力 P 较小为好。当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力 P。因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力 P 应随摩擦片外径的增加而降低。根据初选 =用公式（可以校核单位压力 P： T 12 1 33 （黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 式中：片离合器取 2； f 为摩擦系数，可取 f = 代入相关数据则得： P= 又由表的查得：石棉基材料（在后面设计中，摩擦片材料选择石棉基材料）单位压力 p=也即是摩擦面上的单位压力 P P,没有超出允许范围。因此上述各基本结构参数合适。表擦片单位压力0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摩擦片外径、内径及厚度的确定摩擦片的外径是离合器的重要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。在确定外径时，可以根据以下经验公式（计算出： D= 100 式中 :D 摩擦片外径，发动机最大扭矩， A 和车型及使用条件有关的常数。将数据：货车单片摩擦离合器 A=46,代入式（，则得： D= 根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，由表离合器摩片尺寸系列和参数” 获得有关摩擦片内外径的标准尺寸：外径 D=225 ，径 d=150度 h=径与外径比值 C= 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 表合器摩擦片尺寸系列和参数外径 D/ 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 405 430 内径 d/ 110 125 140 150 155 165 175 190 195 205 220 230 厚度 / 4 4 4 C =d/D 3C 位面积/ 3106 132 160 221 302 402 466 546 678 729 908 1037 擦因数、摩擦面数和离合器间隙的选择摩擦片的摩擦因数 f 取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。摩擦片的材料主要有石棉基材料、粉末冶金材料和金属陶瓷材料等。本设计采用石棉纤维编织，摩擦因数 f = 摩擦面数 Z 为离合器从动盘数的两倍，决定于离合器所需传递转矩的大小及结构尺寸。本设计为单片离合器设计，所以摩擦面数 Z=2。离合器间隙 t 是指离合器处于正常接合状态，分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全接合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙，该间隙一般为 34 章小结本章根据公式计算出摩擦片的内外径尺寸，由标准尺寸表中选出合适的尺寸。同时对离合器的后备系数、单位压力、摩擦因数、摩擦面数等进行选取和计算，找出适用于离合器的参数。黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 第 4 章离合器从动盘设计离合器从动盘是离合器的从动部分，与变速器输入轴相连，动力最终经过从动盘传到变速器输入轴上。从动盘对离合器的工作性能有着很重要的作用，是离合器不能缺少的一部分。动盘结构总成和设计从动盘是离合器的从动部分，主要由摩擦片，从动片，从动盘毂等组成。图体说明了离合器从动盘的结构，由下图以看出，摩擦片 1， 10 分别用铆钉铆在波形弹簧片上，而后者又和从动片铆在一起。从动片 3 用限位销 5 和减振盘 9 铆在一起。这样，摩擦片，从动片和减振盘三者就被连在一起了。在从动片 3 和减振盘 9 上圆周切线方向开有 6 个均布的长方形窗孔，在在从动片和减振盘之间的从动盘毂 6 法兰上也开有同样数目的从动片窗孔，在这些窗孔中装有减振弹簧 8，以便三者弹性的连接起来。在从动片和减振盘的窗孔上都制有翻边，这样可以防止弹簧滑脱出来。在从动片和从动盘毂之间还装有减振摩擦片 4。当系统发生扭转振动时，从动片及减振盘相对从动盘毂发生来回转动，系统的扭转能量会很快被减振摩擦片的摩擦所吸收。 1， 10 摩擦片； 2 波形弹簧片； 3 从动盘钢片； 4 摩擦阻尼片； 5 铆钉； 6 从动盘毂； 7 调整垫片； 8 减震弹簧； 9 减震盘图动盘总成图黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 动片的选择从动片要求质量轻，具有轴向弹性，硬度高，平面度要求高。这是因为汽车在行驶中进行换档时，首先要分离离合器，从动盘的转速必然要在离合器换档的过程中发生变化，或是增速（由高档换为低档）或是降速（由低档换为高档）。离合器的从动盘转速的变化将引起惯性力，而使变速器换档齿轮之间产生冲击或使变速器中的同步装置加速磨损。惯性力的大小与冲动盘的转动惯量成正比，因此为了见效转动惯量，从动片都做的比较薄，通常是用厚的薄钢板冲压而成 ,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至 ,使其质量更加靠近旋转中心。为了使离合器结合平顺，保证汽车平稳起步，单片离合器的从动片一般都作成具有轴向弹性的结构，这样，在离合器的结合过程中，主动盘和从动盘之间的压力是逐渐增加的，从而保证离合器所传递的力矩是缓和增长的。此外，弹性从动片还使压力的分布比较均匀，改善表面的接触，有利于摩擦片的磨损。具有轴向弹性的的传动片有以下三种形式：整体式的弹性从动片，分开式的弹性从动片、及组合式弹性从动片。在本设计中，因为设计的是轻型货车的离合器，故可以采用整体式弹性从动片，明了整体式从动片的结构，离合器从动片采用 2 厚的的薄钢板冲压而成，其外径由摩擦面外径决定，在这里取 D=225 ，内径由从动盘毂的尺寸决定，由以后的设计取得 d=43 。为了防止由于工作温度升高后使从动盘产生翘曲而引起离合器分离不彻底的缺陷，还在从动刚片上沿径向开有几条切口。由于其采用整体式弹性从动片，从动片沿半径方向开槽 ,其结构简图见下图外圆部分分割成许多扇形 ,并将扇形部分冲压成依次向相同方向弯曲的波浪形 ,使其具有轴向弹性 ,两边的摩擦片则分别铆在扇形片上从动片被压紧 ,弯曲的波浪扇形部分被逐渐压平从动盘摩擦面片所传递的转矩逐渐增大 ,使其结合过程较平顺 ,柔和 ,整体式弹性从动片根据从动片尺寸的大小可制成 6 12 个切槽 ,并常常将扇形部分与中央部分的连接处切成目的是进一步减小刚度 ,增加弹性个度为 4槽分布圆周直径 D =135 从动片采用 08 钢板冲压而成，氰化表面硬度扇形部分冲压成波形片，压缩弹性行程为黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 1 从动片； 2 摩擦片； 3 铆钉图体式弹性从动片动盘毂的设计从动盘毂是从动盘得主要零件之一，它是离合器中承受载荷最大的零件，其结构由盘毂和法兰两部分组成，如图描述。图从动盘毂在变速器第一轴前端的花键上，目前一般都采用齿侧定心的矩形花键，花键之间为动配合，以便在离合器分离和结合时从动盘毂能够在轴上自由移动。从动盘毂的花键孔与变速器第一轴前端的花键轴以齿侧定心矩形花键的动配合相联接，以便从动盘毂能作轴向移动。花键的结构尺寸可根据从动盘外径和发动机转矩按取 (见表从动盘毂花键孔键齿的有效长度约为花键外径尺寸的 (龙江工程学院本科生毕业设计 14 1. 4)倍 (上限用于工作条件恶劣的离合器 )，以保证从动盘毂沿轴向移动时不产生偏斜。花键挤压应力校核公式如下： = （式中： P 花键的齿侧面压力， N。它有下式确定： P=4 （ D,d 分别为花键的外径，内径， m; Z 从动盘毂的数目 ; 发动机最大转矩， N 花键齿数 ; h 花键齿工作高度， m； ( ) / 2h D d ； l 花键有效长度， m。代入相关数据可得： P=11724N， =花键毂花键的 = =20以该花键毂花键的尺寸合适。从动盘毂通常由 4045号钢、 35号钢锻造，并经调质处理， 32。根据从动盘外径和发动机扭矩来选取从动盘花键毂花键的有关尺寸，表述了摩擦片外径、发动机转矩与从动盘毂尺寸之间的关系，可以根据表定花键毂的尺寸：花键齿数 n=10 花键外径 D=32 花键内径 d=26 齿厚 b=4 有效齿长 L=30 图黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 表动盘毂花键尺寸系列从动盘外径 D/ 发动机转矩键齿数n 花键外径D / 花键内径d / 齿厚 / 有效齿长 l/ 挤压应力 /M 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 410 430 450 50 70 110 150 200 280 310 380 480 600 720 800 950 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 23 26 29 32 35 35 40 40 40 40 45 45 52 18 21 23 26 28 32 32 32 32 32 36 36 41 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 20 20 25 30 35 40 40 45 50 55 60 65 65 10 10 8 11 3 11 5 10 4 12 7 10 7 11 6 13 2 15 2 13 1 13 5 12 5 擦片的材料选取摩擦片是离合器的主要零件，它的性能对离合器有很大影响。摩擦片的性能应满足以下几个方面的要求：（ 1）应具有较稳定的摩擦系数，温度，单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响小；（ 2）要有足够的耐磨性，尤其在高温时应耐磨；（ 3）要有足够的机械强度，尤其在高温时的机械强度应较好；（ 4）热稳定性要好，要求在高温时分离出的粘合剂较少，无味，不易烧焦；（ 5）磨合性能要好，不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面；（ 6）油水对摩擦性能的影响应最小；（ 7）结合时应平顺而无“咬住”和“抖动”现象。由以上的要求 ,目前车用离合器上广泛采用石棉纤维摩擦片，是由耐热和化学稳定性能比较好的石棉和粘合剂及其它辅助材料混合热压而成，其摩擦系数大约在右。这种摩擦片的缺点是材料的性能不稳定，温度，滑磨速度及单位压力的增加都将摩擦系数黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 的下降和磨损的加剧。所以目前正在研制具有传热性好、强度高、耐高温、耐磨和较高摩擦系数（可达右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。在该设计中汽车使用条件良好，所以仍选取的是石棉合成物制成的摩擦材料。转减振器的设计扭转减振器是从动盘的主要零件之一，其具有以下功能：（ 1）降低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买一只扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振；（ 3）控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器的扭振，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。转减振器的介绍扭转减振器主要由弹性元件（减振弹簧或橡胶）和阻尼元件（阻尼片）等组成，其主要功用是为了降低汽车传动系的振动，通常在传动系中串联一个弹性阻尼装置，它就是装在离合器从动盘上的扭转减振器。其弹性元件用来降低传动系前端的扭转刚度，降低传动系扭振系统三节点振型的固有频率，以便将较为严重的扭振车速移出常用车速范围 (当然，在实际中要做到这一点是非常困难的 )；其阻尼元件用来消耗扭振能量，从而可有效地降低传动系的共振载荷、非共振载荷及噪声。扭转减震器具有线性和非线性两种特性，单级线性减震器的特性，其弹性元件一般采用圆柱螺旋弹簧，在汽油机车中 ,且越来越趋向采用单级的减振器。减振器结构尺寸简图如图图黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 振弹簧的参数设计根据机械原理与设计手册，选取减振弹簧的材料为 65 号弹簧钢丝，弹簧丝直径 d=4根据布置上的可能性来确定减振器弹簧设计相关尺寸。（ 1）减振弹簧的分布半径般取（ d 2= 53(式中 d 为离合器摩擦片内径 )。（ 2）减振弹簧数量 Z：参看下表对摩擦片的外径与减震弹簧的关系做了相关描述。表振弹簧数量选取表离合器摩擦片外径 / 减振弹簧数量 Z 225 250 4 6 250 325 6 8 325 350 8 10 350 10 以上因为摩擦片外径为 225据表 Z=6。（ 3）全部减振弹簧总的工作负荷（式中：用车取 =5965N。（ 4）单个减振弹簧的工作负荷 P： / Z （代入数据得 :P= Z=5965N 6=994N （ 5）减振弹簧尺寸：减震弹簧的各尺寸在图已经标出。弹簧中径般由结构布置来决定 ,取 6 。弹簧钢丝直径 d: 通常 d 取 3 4 ，所以取 d=4 。黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 图振弹簧计算简图扭转刚度： 10 =10 （弹簧刚度 K： 211000 Z = 211000 （减振弹簧的有效圈数 i： i= 式中： G 为材料的剪切模量，对碳钢可取 G=04 代入相关数据得： i=振弹簧的总圈数 n,一般在 6 圈左右 n=i+（ 2） =。减振弹簧的最小高度 n(d+ )6 。减振弹簧总变形量： l =P R= 。减振弹簧自由高度 l= l = 。减振弹簧预变形量 l ： l =1 （式中：数据代入公式（： l = 。减振弹簧安装工作高度 l： l= l l =22 。弹簧校核：弹簧丝截面上的最大切应力： 28 0 . 51 （黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 式中： C 为缠绕比： C=4； F 为所受载荷， F= 将数据代入式（得： =65 号弹簧钢丝的许用切应力 = ,所以满足刚度要求。（ 6）从动片相对从动盘毂的最大转角 : =2 l 2 （式中 l = l - l =6 ,代入上式得 = （ 7）限位销直径 d:d按结构布置选定，一般 d=12 ,取 d=10 。章小结本章主要是对从动盘进行设计，对从动片的尺寸设计、从动盘毂的尺寸选择，从动盘毂的强度校核，最后对各部分的紧固方式、材料做出的选择。对扭转减震器的周置弹簧进行计算，最后校核弹簧的刚度。黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 第 5 章离合器膜片弹簧的设计膜片弹簧有众多优其他弹簧的优点，广泛的被采用，它具有较理想的非线性弹性特性，兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小等优点，是离合器重要结构之一。片弹簧的结构特点膜片弹簧是膜片弹簧离合器中最重要的零件，它由碟簧部分和分离指部组成，兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，膜片弹簧的结构如下图从图中可以看出，膜片弹簧在结构形状上分为两部分。在膜片弹簧的大端处为一完整的截锥体，像图 b）的样子，它的形状像一个无底的碟子和一般机械上用的碟形弹簧完全一样，故称作碟簧部分。膜片弹簧起弹性作用的正是其碟簧部分。碟形弹簧的弹性作用是这样：沿其轴线方向加载，碟簧受压变平，卸载后又恢复原形如图 b）所示。可以说膜片弹簧是碟形弹簧的一种特殊结构形式。所不同的是，在膜片弹簧上还包括有径向开槽部分。膜片弹簧上的径向开槽部分像一圈瓣片，它的作用是，当离合器分离时作为分离杠杆。故它又称分离爪。分离爪与碟簧部分交接处的径向槽较宽呈长方圆形孔。这样做，一方面可以减少分离爪根部应力集中，一方面又可用来安置销钉固定膜片弹簧，分离爪根部的过渡圆角 R 合来说，膜片弹簧是由碟簧和分离爪组合在一起的一种特殊碟形弹簧。（ a）膜片弹簧（ b）碟形弹簧图片弹簧和碟形弹簧膜片弹簧分正装、反装两种，因为本设计采用的推式模式，所以选择正装。离合器在分离和接合时，膜片弹簧的加载情况不一样，相应的有两种加载方

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