现代汽车离合器设计开题报告

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引言

现代汽车工业具有世界性，是开发型的综合工业，竞争也越来越激烈。我国自1953年创建第一汽车制造厂至今，已有130多家汽车制造厂，700多家汽车改装厂。随着我国国民经济的快速进展和人们生活水平的不断提高，对汽车的运用功能不断提出新的要求。目前大部分汽车采纳离合器作为汽车的动力传递机构。

多年的实践阅历使人们渐渐趋向于采纳单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小，散热性好，结构简约，调整方便，尺寸紧凑，分别彻底等优点。而且只要在结构上采用肯定措施，也能使其接合平顺。如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：采纳具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减削了噪音；以及采纳了摩擦较小的分别杆机构等。另外，采纳了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分别杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力匀称。由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有转变，且可减轻分别离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭技能，在重型汽车上多采纳多片干式离合器。

此外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采纳多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低〔不超过93℃〕。因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的.起步技能。据说这种离合器的运用寿命可达干式离合器的五、六倍。

为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。采纳自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统〔如液力传动〕相比，它具有结构简约，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，离合器的摩擦力矩的力矩调整特性还不够抱负，运用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往简单打滑。因此需要提前换如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。

随着汽车运输的进展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以适应新的运用条件。从国外的进展动一直看，近年来汽车的性能在向高速进展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的状况。此外，对离合器的运用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭技能，提高其运用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的进展趋势

1汽车离合器简介

1.1离合器的工作原理

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1和压盘借摩擦作用传给从动盘2，在通过从动轴传给变速器。当驾驶员踩下踏板时，通过拉杆，分别叉、分别套筒和分别轴承，将分别杠杆的内端推向右方，由于分别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能量拉动压盘向左，这样，从动盘2两面的压力消逝，因而摩擦力消逝，发动机的扭矩就不再传入变速器，离合器处于分别状态。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2压紧在飞轮上1，这样发动机的扭矩又传入变速器。

1.2离合器的功用

离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。其主要作用：

1〕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；

2〕在换挡时将发动机与传动系分别，减削变速器中换挡齿轮之间的冲击；

3〕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；

4〕有效地降低传动系中的振动和噪声。

1.3汽车离合器设计的基本要求

在设计离合器时，应依据车型的类别，运用要求制造条件以及“三化”〔系列化，通用化，标准化〕要求等，合理选择离合器的结构。

在离合器的结构设计时需要综合考虑以下几点：

1〕在任何行驶条件下，既能牢靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，

又能防止过载。

2〕接合时要完全、平顺、温柔，保证起初起步时没有抖动和冲击。

3〕分别时要快速、彻底。

4〕从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小

同步器的磨损。

5〕应有足够的吸热技能和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。

6〕避开传动系产生扭转共振，具有汲取振动、缓和冲击的技能。

7〕操纵方便、精确，以减削驾驶员的疲惫。

8〕作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在运用过程中改变要尽可能小，

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，一保证其工作牢靠、运用寿命长。

10〕结构应简约、紧凑，制造工艺性好，修理、调整方便等。

2离合器主要参数的选择

2.1初选摩擦片外径D、内径d、厚度b

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运用寿命。它和离合器所需传递的转矩大小有肯定的关系。显着，传递大的转矩，就需要大的尺寸。发动机转矩是重要的参数，当按发动机最大转矩〔N·m〕来选定D时，依据《汽车设计》〔王望予编著，机械工业出版社出版〕式2-9，有公式

式中D——摩擦片外径，mm

——发动机最大转矩，N·m

——为直径系数，乘用车取14.6

那么D，依据《汽车离合器》表3.2.1可知，取D=300mm,d=175mm,b=3.5mm

2.2后备系数β

由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在运用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小〔开始时还有些增加〕，再加上车用车的后备功率比较大，运用条件较好，故取β＝1.5。

2.3摩擦因数f、离合器间隙Δt

摩擦因数f=0.25

离合器间隙Δt=3mm

摩擦面数Z=2

2.4单位压力P0

依据《汽车离合器》表3.2.1可知，对于小轿车当

〔2-4〕

所以由于D＝300mm,取P0＝0.265Mpa.

故依据依据《汽车设计》表2－2可知

当0.25MpaP00.35Mpa时，摩擦片材料石棉基。时,那么P0＝1.18/DMpa

2.5压紧弹簧和布置形式的选择

膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有非常结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分别

指部分组成。

2.5.1膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，有如下优点

1)具有较抱负的非线性弹性特性。

2)兼起压紧弹簧和分别杠杆的作用。

3)高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。

4)以整个圆周与压盘接触，使压力分布匀称，摩擦片接触良好，磨损匀称。

5)通风