一汽丰田柯斯达离合器设计-文献综述

福州大学至诚学院本科生毕业设计（论文）文献综述题目：一汽丰田柯斯达离合器设计姓名：学号：211005018系别：机械工程系专业：汽车方向年级：2010指导教师：（签名）年月日一.前言汽车诞生100多年来，人们一直在研究汽车离合器技术，希望汽车运行更加快捷、舒适、安全、可靠。对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系统中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接的总成。离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质，或是用磁力传动来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器。发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。摩擦离合器应能满足以下基本要求：(1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。

(2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。

(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。(4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。

(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。

(6)操纵省力，维修保养方便。二.离合器的发展史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质车轮的小汽车上。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世界20年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较容易，摩擦面容易修复。它的摩擦材料曾用过驼毛带、皮革带等。那时也曾出现过蹄—鼓式离合器来替代锥形离合器。该结构采用内蹄—鼓式。这种结构型式有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。蹄—鼓式离合器用的摩擦元件为木块、皮革带等，蹄—鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。无论锥形离合器或蹄—鼓式式离合器，都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（当时所提供的材料符合体的摩擦系数变化很大，容易引起自锁）。

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，在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。采用纯粹的金属对金属的摩擦副，把它们浸在油中工作，能达到更为满意的性能。

在1920年出现了单片干式离合器，这和发明了石棉基的摩擦面片有关。但在那时相当一段时间内，由于技术设计上的缺陷，造成了单片离合器在接合时不够平顺等问题。第一次世界大战后初期，单片离合器的从动盘金属片上是没有摩擦面片的，摩擦面片是帖附在主动件飞轮和压盘上，弹簧布置在中央，通过杠杆放大后作用在压盘上。后来改用多个直径较小的弹簧（一般至少6个），沿着圆周布置直接压在压盘上，成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。这种布置在设计上带来了实实在在的好处，使压盘上弹簧的工作压力分布更均匀，并减小轴向尺寸。

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，已能做到接合平顺，因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。

如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向性的从动盘，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，减小了传动系噪声和动载荷。

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，乘用车上越来越多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更有效地降低传动系的噪声。三.对于本课题的国内外发展状况从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。从企业内部能力分析，总体上看，我国汽车离合器企业与国外企业相比处于明显劣势。在劳动力成本、售价、售后服务、客户关系和供应商关系等方面，我国企业处于明显优势；在市场营销能力、采购成本和交货期方面，我国企业与国外竞争者基本持平；在品牌价值、产品技术含量、产品质量、规模效应、生产效率、技术水平、研发能力和员工素质方面，我国企业与国际同类先进企业相比差距较大。

在产品技术方面，

国内汽车离合器企业经过不断地产品结构调整，国产膜片弹簧离合器的品种已经能全面覆盖国内重、中、轻、轿、微及农用等车型的需求，跟踪国外动力传动系统技术，研发新一代产品也取得了可喜成果，如双质量飞轮、液力变矩器、适用于300马力以上动力配套的由430拉式膜片弹簧离合器都获得了成功。

在发展过程中，离合器企业无论是为了提高自身的竞争力，

还是为了进入配套、出口市场，都十分重视强化企业内部管理。四.总体方案论证汽车离合器有摩擦式、液力式和电磁式三种类型，但摩擦式离合器用得最为广泛。摩擦离合器的类型很多，主要有周置式离合器、中央弹簧离合器、斜置弹簧离合器、膜片弹簧离合器。周置式离合器主要用在商用载重汽车上，螺旋弹簧沿着压盘的圆周作同心圆布置：中央弹簧离合器，采用1~2个圆柱螺旋弹簧或用一个矩形断面的锥形螺旋弹簧做压簧并布置在离合器正中间的结构形式，称为中央离合器。中央离合器的压簧不和压盘直接接触，因此压盘由于摩擦生成的热量不会直接传递给弹簧使其回火失效。中央弹簧的压紧力通过杠杆系统作用于压盘，并按杠杆比放大，因此可用较小的弹簧力得到足够大的压盘压紧力。膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了压紧弹簧及分离杆机构而作成的离合器，因为它布置在中央，所以也可算中央弹簧离合器：双片离合器，单片离合器由于受到压紧弹簧结构布置和设计的限制，其转矩容量也受到限制。其次还有斜置拉式螺旋弹簧离合器、金属陶瓷离合器、湿式离合器。膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，具有一系列优点：⑴膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；相对圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降，离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力。对于圆柱螺旋弹簧，其压力则大大增加。⑵膜片弹簧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。⑶高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱螺旋弹簧压紧力则明显下降。⑷膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。⑸易于实现良好的通风散热，使用寿命长。⑹膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。按其分离轴承运动的方向可分为推式和拉式两种。拉式膜片弹簧离合器较推式在性能上有更多的优点，但由于受到分离轴承机构设计、拆装复杂等因素的困扰，因此在本设计选用推式的结构形式参考文献[1]徐石安，江发潮主编.汽车离合器[M].清华大学出版社，2005：24-179.[2]周方.摩擦式离合器国产化设计与开发[J].南京理工大学学报，2003：12-15.[3]扬耀峰，张晓燕．摩擦离合器的理论分析与研究[J].华南理工大学学报，2005：56-60.[4]罗颂荣，胡浩．汽车推式膜片弹簧的优化设计[J].上海交通大学学报，2006：15-18.[5]余仁义，梁涛．汽车离合器操纵机构的设计[J].汽车与配件，2004：10-12.[6]张铁山，高翔．汽车离合器传动片设计研究[J].汽车研究，2003：77-80.[7]刘惟信．汽车设计[M].清华大学出版社，2001：105-150.[8]周日文.拖拉机离合器设计与研究[J].农业装备与车辆工程，2008：8-9.[9]崔慧萍.膜片离合器在重型车上的应用现状[J].重型汽车，2001：22-26.[10]严正峰.东风汽车离合器盖及压盘总成性能比较[J].汽车与配件，1996：1-10.[11]郝琪，罗永革.车用离合器的发展分析及应用研究[J].汽车研究与开发，2001：15-18.[12]豪彦.21世纪汽车工业发展趋势：汽车离合器新技术[J].汽车与配件,2001：22-27.[13]高铁石，石毅.膜片弹簧离合器压紧力设计计算[J].长春汽车研究所学报，2000：65-77.[14]管文.拖拉机离合器的发展与研究[D].山东大学硕士论文，2008：23-24[15]刘战芳.自动离合器的发展现状与前景[J].城市车辆，2007：11-13.[16]洪琢，王军.液体粘性离合器的研究与应用[J].机床与液压，2006：35-40.[17]周大帅，吴贵福，邵东伟.虚拟装配技术在离合器设计中的应用[J].佳木斯大学学报，2008：13-16.[18]张峻霞，汽车离合器膜片弹簧的计算机辅助设计[J].设计理论与技术，2006：36-77.[19]Doman，Yasunori，etc.Influenceofresidualstressontheloade