车辆与交通工程学院
课程设计说明书
设计类型专业课程设计
设计题目周置螺旋弹簧离合器设计姓名施聪
学号121403130118
完成日期
指导教师
河南科技大学
目录
第一章离合器概述 (3)
1.1 离合器的基本组成和分类 (3)
1.2 离合器的功用 (3)
1.3 离合器的工作原理 (3)
1.4 汽车离合器设计的基本要求 (4)
第二章离合器结构方案选取 (5)
2.1 离合器设计的技术条件 (5)
2.2 离合器基本结构尺寸、参数的选择 (5)
2.2.1 离合器后备系数β (5)
2.2.2 离合器转矩容量 T c. (5)
2.2.3 摩擦片尺寸 (6)
2.3 单位压力的确定 (7)
2.4 摩擦片的一些约束条件 (7)
2.4.1 最大圆周速度的约束 (7)
2.4.2 扭转减振器布置半径的约束 (7)
2.4.3 单位摩擦面积传递的转矩的约束 (8)
2.4.4 单次接合的单位摩擦面积滑磨功的约束 (8)
第三章离合器零部件的结构选型及设计计算 (8)
3.1 从动盘选型 (8)
3.1.1 (9)
3.1.2 从动盘毂 (10)
第四章压盘和离合器盖 (11)
4.1. 压盘设计 (11)
4.1.1 压盘的几何尺寸的确定 (11)
4.1.2 压盘传动片的材料选择 (11)
4.2 离合器盖的设计 (11)
第五章离合器的分离装置 (12)
5.1 分离杆设计 (12)
5.2 分离轴承及分离套筒 (13)
第六章圆柱螺旋弹簧设计 (13)
6.1 结构设计要点 (13)
6.2 结构设计 (13)
6.3 弹簧的材料及许用应力 (13)
6.4 弹簧的参数计算 (14)
第七章扭转减震器 (16)
7.1 扭转减震器的设计 (17)
结论 (20)
参考文献 (20)
第一章离合器概述
1.1离合器的基本组成和分类
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，它的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行使过程中，驾驶员可根据需要踩
下离合器或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离或逐渐接合，以切断或传递
发动机向变速器输入的动力。一般由主动部分（飞轮、离合器盖、压盘）、从动部分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）、分离机构（分离拉杆、分离叉、分离套筒、分离轴承、
分离杠杆等）和操纵机构（离合器踏板）五大部分组成。摩擦离合器按从动盘的数目分为：单片离合器和双片离合器；按压紧弹簧的结构形式分为：螺旋弹簧离合器和膜
片弹簧离合器。
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离，减少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 离合器的工作原理
离合器觉体来说应该由两部分组成：离合器和离合器操纵机构就摩擦式离合器本身
而言，按其功能要求，结结构上应有下列几部分：主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆。结构原理如下图：
图 1-3 汽车摩擦式离合器结构简图
（ a）接合；（b）分离
踏板； 8- 压紧弹簧； 9- 离合器盖； 10- 变速器第一轴（离合器输出轴）；11- 分离拨叉及操纵连接杆
图中可以看到，压盘3、分离杆 4 和压紧弹簧 8 一起组装在离合器盖9 内，俗称为离合器盖总成。盖总成通过螺栓安装到发动机飞轮上。飞轮 1 和压盘 3 为主动件，发动机的转矩通过这两个主动件输入。飞轮1和压盘3之间为从动盘总成2，它作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入转矩，并通过其中间的从动盘毂花键输出转矩（由变速器第一轴 10 接受）。压紧弹簧8 通过压盘 3 把从动盘总成紧紧压在飞轮上，形成工作压力。当发动机工作带动飞轮 1 和压盘 3 一道旋转时，通过压盘上压紧弹簧产生
的工作压力所形成的摩擦力，带动从动盘总成旋转，完成转矩的输出。
离合器通常总是处于接合状态如图1-3 （a）所示，当需要切断动力时，驾驶员通过踩踏离合器操纵系统中的离合器踏板7，并经过操纵传动杆系及分离拨叉 11 推动分离套筒 5 向前，消除间隙，使分离杆 4 绕其在离合器盖 9 上的支点转动，克服压紧弹簧8 的工作压力，压盘 3 向后移动，从动盘总成 2 和压盘 3 脱离接触。离合器分离时的
状态如图 1-3 （b）所示，此时，从动盘总成 2 不再输出转矩。分离套筒向左移时，在消除间隙后，输出轴 10 受到制动，转速很快下降。此种状况成为离合器制动，其目
的是为了容易换挡。但这种离合器制动主要用在重型离合器上，一般离合器不一定采
用。
1.4 汽车离合器设计的基本要求
在设计离合器时，应根据车型的类别，使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必须综合
考虑以下几点：
①. 在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。
② . 接合时要完全、平顺、柔和，保证起初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 . 应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。
⑥. 避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。
⑦ . 操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。
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，
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，一保证其工作可靠、使用寿命长。
⑩ . 结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。
第二章离合器结构方案选取
2.1离合器设计的技术条件
发动机基本参数如下：
型号： 6G72
最大功率（ kw/r/min ）：118/5000
最大扭矩（ nm/r/min: 240/2500
整车最大总质量： 2000 kg
最高车速： 140 km/h
2.2 离合器基本结构尺寸、参数的选择
汽车上所用的摩擦离合器，一要传递发动机的转矩，二要靠它的滑磨使得汽车平稳起步，工作条件非常恶劣。所以在设计离合器时，要求它在所有情况下都能可靠的传
递发动机的转矩另外还要有足够的使用寿命，这就要合理的选择离合器的结构尺寸和
其设计参数。
摩擦片外径 D
单位压力 p
后备系数β
发动机的最大转矩T max
整车质量 m a
i 0
车轮滚动半径 r k
2.2.1离合器后备系数β
后备系数β是离合器的重要参数，反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度，选择β时，应从以下几个方面考虑： a. 摩擦片在使用中有一定磨损后，离合器还能确保传递发动机最大扭矩； b. 防止离合器本身滑磨程度过大； c. 要求能够防止传动系过载。通常轿车和轻型货车β=1.2 ～1.75 。
本设计是 2 吨乘用车离合器，参看有关统计质料“离合器后备系数的取值范围”（见下表 2.2.1 ），结合设计实际情况，故选择β=1.2 。
则有β可有表 2.2.1 查得β＝1.2
车型后备系数β
乘用车及最大总质量小于6t 的商用车 1.20 ～1.75
最大总质量为 6～14t 的商用车 1.50 ～2.25
挂车 1.80 ～4.00
表 2.2.1 离合器后备系数的取值范围
2.2.2离合器转矩容量T c
离合器是靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机转矩的。
离合器的静摩擦力矩根据摩擦定律可表示为
T T 式中，β是离合器的后备系数。
T c 1.2X 240288N.m
2.2.3摩擦片尺寸
摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决
定性的影响。
当离合器结构形式及摩擦片材料已选定，发动机最大转矩T e max已知，适当选取后
备系数β和单位压力 P0，可估算出摩擦片外径。
发动机转矩是重要的参数，当按发动机最大转矩来确定 D.
可由经验公式：D K
D
T
emax
表 2.2.3 直径系数 K D
车型直径系数 K D
乘用车14.6
最大总质量为 1.8 ～14t 的商用车单片离合器16～ 18.5
最大总质量大于14t 的商用车22.5 ～24.0
D K D T emax16 240248mm
初取 D
表2.2.4 离合器尺寸选择参数表
摩擦片外径 D/mm 发动机最大转矩 T e max/N· m
单片离双片离
重负荷中等负
极限值
合器合器荷
225 —130 150 170
250 —170 200 230
280 —240 280 320
300 —260 310 360
325 —320 380 450
350 —410 480 550
380 —510 600 700
410 —620 720 830
430 350 680 800 930
450 380 820 950 1100
按我国摩擦片尺寸的标准。所以综合表 2.2.4 各组数据，选择最佳的摩擦片外径 D 为300mm。
摩擦片内径 d 不作为一个独立的参数，它和外径 D 有一定的关系。
C =d /
D 0.53 ~ 0.70
表 2.2.5离合器摩擦片尺寸系列表
由表选 d=175mm
对于摩擦片厚度h, 我国已规定了三种规格 : 3.2mm, 3.5mm , 4mm。
初选 h=3.5mm
综上初选摩擦片参数为：
Ｄ＝ 300ｍｍ
ｄ＝ 175ｍｍ
ｈ＝ 3.5 ｍｍ
C = d
D /0 .
2.3 单位压力的确定
单独考虑 p 的大小对摩擦片摩擦损耗的影响没有意义。但是对于离合器，降低 p 就意味着要增加摩擦片面积，提高了允许磨耗，直接意义是提高了摩擦片的磨耗距离。
p p p 值大，寿命短。所以确定摩擦片上的单位压力 p 值大小，就要考虑到离合器本身的工作条件、摩擦片的直径大小、摩擦材料及其品质等因素。
当降低摩擦面上的单位压力 p。因为在其它条件不变时，摩擦片外径的增加会造成摩擦
片外缘的线速度大，滑磨时发热严重，再加上整个零件尺寸较大，造成零件的温度梯
p
际上是降低 pv 值。
D＜230mm时，p约为 0.25MPa D＞230mm时，p 可由下式选取 p 1.18/ D
D=230mm时， p 约为 0.2MPa D=380~480mm p 约为 0.1MPa，考虑
由于摩擦片采用的是有机材料作为基础的摩擦材料
所以 p 1.18/ 3000.068MPa
单位压力ｐ０
2.4 摩擦片的一些约束条件
2.4.1最大圆周速度的约束
摩擦片的外径 D(mm)的选取应使最大圆周速度ＶＤ不超过65—70s
V d n p DX 10 3 / 60 65 ~ 70m / s
7
径决定，这里不作校核。
2.4.3单位摩擦面积传递的转矩的约束
单位摩擦面积传递的转矩的约束为反映离合器传递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。
T c00.35T c0
2.4.4单次接合的单位摩擦面积滑磨功的约束
为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤，接合
时单位面积滑磨功应小于其许用值．
w 4W max / Z (D 2 -d2 ) w
对于轿车w 0.4J / mm2 ,对于小于 6t的商用车 w0.3J / mm2
W max2n e2m a r r2/ i02i g2/1800
m为汽车总质量 (kg)
r 为轮胎滚动半径 (m)
i g为起步时所用变速器挡位的传动比
I 0为主减速器传动比
n e为发动机转速 (r/min)
参考同类车型取：乘用车n=2000r/min ,商用车n=1500r/min
I 0=5.73 I g=3.5
得： W max=13576.3J
2
W=0.146J/mm 小于许用值，符合条件。
第三章离合器零部件的结构选型及设计计算
3.1从动盘选型
从动盘分为两种结构形式，带扭转减振器的和不带扭转减振器。不带扭转减振器的从动
盘结构简单，重量轻。但现在几乎所有的汽车上都采用带扭转减振器的从动盘，用以避
免汽车传动系统的共振，并缓和冲力，减少噪声，延长传送系零件的。寿命，改
善汽车行驶的舒适性，并保证汽车起步平稳。不管从动盘是否带有减振器，它们都有从动片、摩擦片和从动盘毂 3
器的从动盘中从动片直接铆在从动盘毂上，而带扭转减振器的从动盘其从动片和从动
盘毂之间却是通过减振弹簧弹性的连接在一起。
这里设计采用的是带有扭转减振器的从动盘。图3-1是离合器的各组成部件的模型
图 3-1 是离合器的各组成部件的模型图
1。
2
弹性
3
4
3.1.1设计从动片
要减轻从动片重量并使其质量的分布尽可能的靠近旋转中心，以期得到最小的转动惯量。离合器从动盘转速的变化引起的惯性力使变速器换挡齿轮的轮齿间产生冲击或
使变速器中的同步器装置加速磨损。惯性力的大小与从动盘的转动惯量成正比，所以
1.3~
2.0mm厚的钢板冲压而成。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 0.65~1.0mm，这样其质量分布就更加靠近旋转中心。
单片离合器的从动片一般都做成具有轴向弹性的结构。这样，在离合器的接合过程中，
主动盘和从动盘之间的压力就逐渐匀速增加。
具有轴向弹性的从动片有以下 3
片和组合式弹性从动片。
在本设计中，因为设计的是型轿车的离合器，故可以采用整体式弹性从动片，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 300 ㎜，内径由从动盘毂的尺寸决定，这将在以后的设计中取得。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。
3.1.2从动盘毂
发动机转矩是从动盘毂的花键孔输出，变速器第一轴花键轴就插在该花键孔内。从动盘毂和变速器第一轴的花键结合方式，目前都采用齿侧定心的矩形花键。花键之间
为动配合，这样，在离合器分离和结合过程中，从动盘毂能在花键轴上自由滑动。为了保证从动盘毂在变速器第一轴上滑动不产生歪斜，影响离合器的彻底分离，从动盘
毂的轴向长度不宜过小，一般取其尺寸与花键外径大小相同，对在艰难情况下工作的
离合器，其盘毂的长度更大，可达花键外径的 1.4 倍。
从动盘的轴向长度不宜过小，以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底，
一般取 1.0-1.4倍的花键轴直径。从动盘毂一般采用锻钢（如35、45、40Cr 等），并经调质处理。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性，可采用镀铬工艺：对减振弹簧窗口
及从动片配合，应进行高频处理。
从动盘毂花键尺寸选择根据GB1144－1974 选定从动盘毂花键尺寸系列表3－ 1选取
尺寸入下 : 从动盘外径 D＝300mm花键齿数 n＝ 10，花键外径 D′＝ 40mm，花键内径d′＝32mm，齿厚 b＝5mm，有效长度 l ＝40mm，挤压应 =σ10.7MPa。
花键选取后应进行挤压应力σj（MPa）强度校核：
8T e max
[ j] [2]
j
(D 2
d 2 ) znl
式中， z 为从动盘毂的数目；其余参数见表。
则由公式校核得：
σj=10.6MPa<[ σ j]=18.3 MPa 。
3.1.3从动盘摩擦材料
热,因此要求摩擦片具有一定的综合性能 :
1.工作时间内要有相对较高的摩擦系数。
2.在整个工作寿命周期内应维持其摩擦特性。
3.在短时间内能吸收相对高的能量。
4.能承受较高的压盘作用载荷。
5.能抗高转速下大的离心力载荷而不破坏。
6.
7.
8. 在整个正常工作过程中，和对偶材料压盘、飞轮等都要有良好的兼容摩擦性能。
9.具有优
成本最小、考虑替代石棉。现在，在我国离合器的摩擦材料中，多数还是以石棉为基
础的材料编织而成。但是为了获得更好的耐磨性，耐热性，抗拉强度并减小从动盘的转
动惯量。这里选用比石棉更轻的有机摩擦材料。
D=300mm d=159mm。
第四章压盘和离合器盖
4.1压盘设计
压盘的设计包括传力方式的选择及其几何尺寸的确定以及强度校核。
1.压盘传力方式
压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一同带动从动盘转动，
所以它应和飞轮连接在一起。但压盘在离合器分离过程中应能作自由的轴向移动。如
前面所述采用采用传动片式的传力方式。
由弹簧钢带制成的传动片一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上，为
了改善传动片的受力情况，它一般都是沿圆周布置。
4.1.2压盘的几何尺寸的确定
由于摩擦片的的尺寸在前面已经确定 , 故压盘外径 D=300㎜ , 压盘内径 d=150 ㎜压盘的厚度确定主要依据以下两点：
1.压盘应有足够的质量
在离合器的结合过程中，由于滑磨功的存在，每结合一次都要产生大量的热，而
每次结合的时间又短（大约在 3 秒钟左右），因此热量根本来不及全部传到空气中去，
这样必然导致摩擦副的温升。
在频繁使用和困难条件下工作的离合器，这种温升更为严重。它不仅会引起摩擦
片摩擦系数的下降，磨损加剧，严重时甚至会引起摩擦片和压盘的损坏。
由于用石棉材料制成的摩擦片导热性很差，在滑磨过程中产生的热主要由飞轮和压
盘等零件吸收，为了使每次接合时的温升不致过高，故要求压盘有足够大的质量以吸收
热量。
2.压盘应具有较大的刚度
压盘应具有足够大的刚度，以保证在受热的情况下不致产生翘曲变形，而影响离
合器的彻底分离和摩擦片的均匀压紧。
鉴于以上两个原因压盘一般都做得比较厚（载重汽车上一般不小于 15 ㎜），但一般
不小于 10 ㎜
该离合器的压盘的厚度为24 ㎜
4.1.3压盘传动片的材料选择
压盘形状一般比较复杂，而且还需要耐磨，传热性好和具有较高的摩擦系数，故
通常用灰铸铁铸造而成，其金相组织呈珠光体结构，硬度为HB170～227，其摩擦表面的光洁度不低与1.6 。为了增加机械强度，还可以另外添加少量合金元素。在本设计中用材料为 3 号灰铸铁 JS—1，工作表面光洁度取为 1.6 。
4.2 离合器盖的设计
离合器盖一般都与飞轮固定在一起，通过它传递发动机的一部分转矩。此外，它
还是离合器压紧弹簧和分离杠杆的支承壳体。
因此，在设计中应注意以下几个问题：
（1）离合器的刚度
离合器分离杠杆支承在离合器盖上，如果盖的刚度不够，即当离合器分离时，可能
会使盖产生较大的变形，这样就会降低离合器操纵机构的传动效率，严重时还可能造成
离合器分离不彻底，引起摩擦片的早期磨损，还会造成变速器的换档困难。因此
为了减轻重量和增加刚度，该离合器盖采用厚度约为 4 ㎜的低碳钢板（如 08 钢板）冲压成带加强筋和卷边的复杂形状。
（2）离合器的通风散热
为了加强离合器的冷却离合器盖必须开有许多通风窗口，通常在离合器压紧弹簧
座处开有通风窗口。
（3）离合器的对中问题
离合器盖内装有分离杠杆、压盘、压紧弹簧等重要零件，因此它相对与飞轮必须
有良好的对中，否则会破坏离合器的平衡，严重影响离合器的工作。
离合器盖的对中方式有两种，一种是用止口对中，另有种是用定位销或定位螺栓对中，
由于本设计选用的是传动片传动方式，因而离合器盖通过一外圆与飞轮上的内圆止口对
中 .
第五章离合器的分离装置
5.1 分离杆设计
1.分离杠杆结构型式
弹簧离合器的分离杆数目采用3~6 个。
2.
a. 分离杠杆应具有足够的刚度 , 以免分离时杆件弯曲变形过大 , 降低离合器操纵机构的传动效率 , 减小了压盘行程 , 使分离不彻底 , 分离杆中加入加强板。
b.
这个铰接点还必须绕分离杆的中间支点做圆弧运动。显然同一个点同时要做两个运动
是不可能的
综上所以采用摆动块式的分离杆。
3. 数量、选材和尺寸
分离杆材料和热处理：
分离杆由低碳钢板 ,08,35 号钢 , 锻造而成。为了提高耐磨性能，表面进行氰化处理，层深 0.150.3mm HRC58--63。分离杆的尺寸的杠杆比取分 i=5 ，
f=10mm ，分离杆、离合器盖的交接点与摆动块之间的距离e=50mm。
5.2分离轴承及分离套筒
分离轴承在工作过程中主要承受轴向力。在，在离心力的作用下，它同时还受到径向力。所以在离合器采用的分离轴承主要有两类，径
向推力轴承和推力轴承，径向推力轴承适用于高速、低轴向负荷的情况。推力轴承
则适用于低速、高轴向负荷的情况。在以往的设计中，分离轴承的内圈通常配在铸造
的分离套筒上，而分离套筒则装在变速器第一轴轴承盖套管的外轴径上，可以自由移
动，分离离合器时轴承内座圈不动，外座圈旋转。在离合器处于接合状态时，分离
=3~4mm，以便在摩擦片磨损的情况下，分离杆内端后退而不致妨碍压盘继续压紧摩擦片，以保证可靠地传递发动机转矩。这个
间隙反映在踏板上为一段自由行程。现今离合器操纵中常装有间隙自动调整装置，
则δ =06000min/r
造成的径向力很大，，汽车离合器分离轴承广泛采用了角接触式的径向推力球
轴承，并把它做成全密封、充满耐高温的锂基润滑脂的轴承，而且把传统的由轴承外
圈转动变成由轴承内圈转动。这些结构措施使轴承的使用寿命更长并免维护。
由于本设计选用的发动机最高转速较低，所以还是选用标准推力轴承，根据花键尺51113，内径 65mm，外径 90mm ，平面座型推力轴承。
第六章圆柱螺旋弹簧设计
6.1结构设计要点
压紧弹簧沿着离合器压盘圆周布置时通常都用圆柱螺旋弹簧。螺旋弹簧的两端拼紧，
各圈受力均匀，且弹簧垂向的垂直偏差较小。为了使
离合器摩擦片上有均匀的压紧力，螺旋弹簧的数目一般多于 6 个，而且应该随着摩擦片
的外径的增大而增加弹簧数量。在布置圆柱螺旋弹簧时，要注意分离杆的数目，使
弹簧均匀分布于分离杆之间。因此弹簧的数目Z 应该是分离杆数n 的倍数。
6.1.2结构设计
由前面可以知道，本设计中的压紧弹簧是圆柱螺旋弹簧。
本次设计的周布式弹簧离合器采用的压紧弹簧是圆柱螺旋弹簧。在设计螺旋弹簧的
时候，螺旋弹簧的两端必须保证平整却螺旋弹簧一二圈之间没有间隙，每一端需保证有
一圈是齐平的，这样可以增加螺旋弹簧与压盘和离合器盖的接触面积。也能保证弹簧工
作时各圈的受力均衡，而却不会倾斜。螺旋弹簧是周布在压盘上的，而却弹簧的数目通
常不少于 6 个。但是如果摩擦片的外径很大的话，螺旋弹簧的数目就必须增加而却是分
离杆的整数倍 , 。具体的关系见表 6.1.2 ，这样可以使离合器摩擦片上有均匀的压紧力。
表 6.1.2 周置圆柱弹簧的数目
摩擦片外径 / mm 螺旋弹簧数目
<200 6
200~280 9~12
280~380 12~18
380~450 18~30
在本设计中根据摩擦片外径D=300mm,取螺旋弹簧数 Z=10。
6.3弹簧的材料及许用应力
周布弹簧离合器的弹簧钢丝直径不大，通常在4mm左右，工作环境的温度也在正
常状态下，所以它的材料一般选用65Mn钢、碳素弹簧钢等。弹簧材料的许用应力[ ]
对
于碳素和硅锰钢其推荐许用应力[ ] （0.3 ~ 0.4） b （450 ~ 600） MPa
。离合一般为约为
器的压紧弹簧的直径较小则用冷卷法制成。但是一般都不会做淬火处理，用低温回火来消除内应力就行了。本设计选用 65Mn钢。
6.4弹簧的参数计算
每一个弹簧的工作压力P
的总压力P
，确定每一个弹簧的工作压力P：
P P Z
式中：
P 为工作总压力，N
Z为离合器压簧数目。
通过下式计算工作总压力：
T e max
P2425 N
fD (1 d / D)
每个弹簧的工作压力： P = 202.2 N
6.1.4 离合器弹簧数据表：
由6.1.4 离合器弹簧数据表的单个弹簧参数如下：
根据 p=202N 选择下面一组数据
工作压力 P=390N 弹簧外径 D=27mm 钢丝直径 d1=3.75mm 工作高度 H=40mm 自由高度 H0=58mm 总圈数 n=4
弹簧刚度 K=22.0N/mm 最大应力 =554MPa弹簧指数 6.2
当C=6.2 时曲度系数 K'=1.24
对于此弹簧数据的校核
弹簧的附加变形量 f/mm
15
本设计取f 1.9 。
弹簧最大负荷 P max/N
P max K f P 202N554N 通过验算可知满足强度要求。
第七章扭转减震器
7.1 扭转减震器的设计
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。弹性元件的主要作用是降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶( 通常为三阶 ) 固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避开由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耗散振动能量。所以，扭转减振器具有如下
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，抑制扭转共振响应振幅，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与噪声。
4.缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。
减振器的扭转刚度 k 和阻尼摩擦元件间的摩擦转矩T 是两个主要参数。其设计参数还包括极限转矩 T j、预紧转矩Tn和极限转角j等。
1.极限转矩 T j
极限转矩为减振器在消除限位销与从动盘毂缺口之间的间隙△ 1 时所能传递的最大
转矩，即限位销起作用时的转矩。它与发动机最大转矩有关，一般可取：
Tj (1.5 ~ 2.0)T emax1.5 240360 (N·m)
2.扭转刚度
扭转刚度是为了避免引起系统的共振，要合理选择减振器的扭转刚度 c ，使共振
现象不发生在发动机常用工作转速范围内。 c 决定于减振弹簧的线刚度及其结构布置尺
寸 , 需要加在从动片上的转矩为：
T 1000CZ R12
式中：
C：弹簧刚度
Z：弹簧数目
R1：减震器弹簧分布半径
设计时可按经验来初选是 c
c ≤13T j=4680 (N·m)
可知： c =4680(N·m)
3.阻尼摩擦转矩T f
由于减振器扭转刚度是，受结构及发动机最大转矩的限制，不可能很低，故为了在发动机工作转速范围内最有效地消振，必须合理选择减振器阻尼装置的阻尼摩擦转
矩，通过计算与实践表明T
f一般可按下式初选：
T f(0.060.17)T e max
取T f 0.15T e max 36N·m
4. 预紧转矩T y
减振弹簧在安装时都有一定的预紧。研究表明，T y增加，共振频率将向减小频率的方向移动，这是有利的。但是T y不应大于 T f，否则在反向工作时，扭转减振器将提前停止工作，故取：
T y＝(0.05--0.15)T emax=24 N·m
5.减振弹簧的位置半径 R1
R1的尺寸应尽可能大些，一般取
R1 (0.60 ~ 0.75)
d
2
式中， d 为离合器摩擦片的内径。
由于摩擦片的内径要满足 d 2R150mm
结合两个条件，取R1=55mm
6.减振弹簧个数 Z
表 7.1 减振弹簧数目参考表
摩擦片外径 D/mm
225-250 250--325 325--350 >350
减震弹簧数目4-6 6--8 8--10 >10 取 Z=6
7.扭转减振器减振弹簧的总压力
当限位弹簧与从动盘毂之间的间隙被消除时，弹簧传递扭矩达到最大T j
P
总T / R j1
式中： T=360N·m
1 《汽车设计》课程设计 题目:汽车离合器设计 专业：交Y 班级：091 学号：200900207XXX 姓名：XXX 指导老师：韦志林 完成日期： 成绩:
1 目录 任务与背景分析 (4) 1离合器主要参数选择 (5) 1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (5) 1.2 后备系数β (5) P (6) 1.3 单位压力 1.4 摩擦因数f、离合器间隙Δt (6) 2 离合器基本参数的优化 (6) 2.1 设计变量 (6) 2.2 目标函数 (7) 2.3 约束条件 (7) 3摩擦片尺寸校核与材料选择。 (7) 4膜片弹簧的设计 (8) 5.扭转减振器的设计 (11) 6减振弹簧的计算 (12) 6.1减振弹簧的分布半径R0 (12) 6.2单个减振器的工作压力P (12) 6.4减振弹簧刚度k (13) 6.5减振弹簧有效圈数 (13) 6.6减振弹簧总圈数n (13) l (14) 6.7减振弹簧最小高度min 6.8全部减震弹簧总的工作负荷 (14) 6.9单个减震弹簧的工作负荷P (14) 6.9.1减震弹簧总变形量 (14) 6.9.2减震弹簧自由高度 (14) 6.9.3减震弹簧预变形量 (14) 6.9.4减震弹簧安装高度 (14) 6.9.5从动片相对从动毂的最大转角 (14) 7.1从动盘毂 (15) 7.2从动片 (15) 7.3波形片和减振弹簧 (15) 8压盘设计 (15) 8.1离合器盖 (15) 8.2压盘 (16) 8.2.3分离轴承 (16) 9.总结 (17) 10参考文献 (17)
1 前言 对于内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。目前，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，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、压紧机构和操作机构等四部分。 离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其主要功用是：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统平顺地结合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系统分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系统所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 随着汽车发动机转速、功率的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。 设计的目的和意义：本次设计，我力争把离合器设计系统化，让离合器在任何行驶条件下，既能可靠的传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。结合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。分离是要迅速、彻底。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，便于换档和减小同步器的磨损。应有猪狗的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。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。为离合器设计者提供一定的参考价值
第1章绪论 1.1选题的目的 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。 1.2离合器发展历史 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]。 近来，人们对离合器的要求越来越高，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。 1.3离合器概述 按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。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
沈阳工学院 课程设计 9离合器设计 魏明厚 专业名称：车辆工程 课程名称：汽车设计 指导教师：孙飞豹 完成日期： 2016年6月15日 2014年6月 摘要
对于以内燃机为动力的汽车，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，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的大摩擦来传递动力且能分离的装置。离合器主要功用是切断和实现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；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。 本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。 关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核
目录 第一章离合器方案的确定 (4) 1.1 车型分析 (4) 1.2 方案选择 (4) 第二章离合器基本参数的确定 (5) 2.1 后备系数 (6) 2.2 单位压力 (7) 2.3 摩擦片外径、内径和厚度 (7) 2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (8) 第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (9) 3.1 从动盘总成设计 (9) 3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (9) 3.1.2 从动片结构型式的选择 (10) 3.2 离合器盖总成设计 (10) 3.2.1 离合器盖设计 (11) 3.2.2 压盘设计 (11) 3.3膜片弹簧的设计 (11) 3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (11) 3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (14) 3.4 扭转减振器 (14) 3.4.1 扭转减振器的功用 (15) 3.4.2 扭转减振器组成 (15) 3.4.3 减振器的结构设计 (15) 3.4.4从动盘毂的设计校核 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
浙江大学 毕业设计题目：釜式换热器的设计 学院： 系别： 专业：过程装备与控制工程 学号：
目录 1概述 (3) 2设计计算 (5) 2.1主要技术参数的确定 (5) 2.2釜式换热器的结构设计 (5) 2.2.1总体结构设计 (5) 2.2.2换热器管程设计 (7) 2.2.3 换热器壳程设计 (8) 2.3 元件的强度设计 (9) 2.3.1 筒体 (9) 2.3.2 开孔补强设计计算 (11) 3标准零部件的选用及主要零部件的设计 (15) 3.1 法兰的选用 (15) 3.1.1容器法兰的选用 (15) 3.1.2管法兰的选取 (16) 3.2 封头 (17) 3.3 管板 (18) 3.4 堰板 (19) 4鞍座的设计 (19) 4.1 鞍座的选取 (19) 4.2鞍座位置的设置 (19) 4.2.1鞍座位置的相关标准的要求 (19) 4.2.2设备总长的确定 (20) 4.2.3A值的确定 (20) 4.3力的计算 (20)
4.3.1重量产生的反力 (20) 4.3.2地震产生的力 (21) 4.3.3风载产生的力 (24) 4.3.4热膨胀产生的力 (26) 4.4总合力计算 (27) 4.5应力校核 (29) 4.5.1轴向应力 (30) 4.5.2切向应力 (31) 4.5.3周向应力 (31) 4.6结论 (32) 5三维实体造型设计 (32) 5.1 软件介绍 (32) 5.2 主要零部件的造型设计 (32) 5.2.1 管箱封头的设计 (32) 5.2.2 鞍座的设计 (34) 5.2.3 螺母的设计 (35) 5.3 装配体的设计 (35) 5.4 工程图的生成 (38) 设计总结 (41) 注释 (43) 参考文献 (44) 谢辞 (45) 附件 (46)
1、离合器概述 对于以内燃机为动力的汽车，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。 离合器的功用主要的功用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；在换档时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮之间的冲击；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，以防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 2、设计要求及其技术参数 基本要求： 1）在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。 2）接合时要完全、平顺、柔和，保证起初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）应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 6）操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7）具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 技术参数: 车型：华丽特锐2WD 整车质量（kg）：1050 最大扭矩/转速（N·m/rpm）：120/3200 主减速比：5.285 一档速比： 滚动半径：350mm 3、结构方案分析 3.1从动盘数的选择：单片离合器 单片离合器：对乘用车和最大质量小于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片从动盘。 单片离合器的结构简单，轴向尺寸紧凑，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，采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。 3.2压紧弹簧和布置形式的选择：拉式膜片弹簧离合器 膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。 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) 具有较理想的非线性弹性特性。 2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。 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，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。 5) 通风散热良好，使用寿命长。 6) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。 2. 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，质量更小等。 3.3膜片弹簧的支撑形式 图3-1为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式，将膜片弹簧大端支承在离合器盖杀中的支承环上。 图3-1
本科生毕业设计（论文） 摘要 文章主要介绍了再沸器的工艺设计和机械设计计算。其中工艺设计计算包括获取进料与加热介质的操作条件及有关基础数据，确定再沸器的传热温差，算出热负荷，计算总传热系数，并对初估传热系数进行校核以及再沸器各部分的压力降的计算；机械设计部分包括确定再沸器的换热管、壳体、封头、管箱、法兰、接管、管板、支持板以及其他所有零部件的结构尺寸和材料，并对换热器所有受压元件进行强度计算。最后，简单介绍了再沸器的制造、检验、安装、试车、维护与维修。 关键词：换热管；再沸器；法兰；机械设计
本科生毕业设计（论文） Abstract Introduces a reboiler process design and mechanical design calculations. Process design, including access to feed and heating medium, operating conditions and the underlying data to determine the reboiler heat transfer temperature difference to calculate the heat load calculate the overall heat transfer coefficient, and preliminary estimates suggest that the heat transfer coefficient check, and then reboiler pressure drop calculation; mechanical design section to determine the reboiler heat exchange tubes, shell, head tube box, flange, receivership, tube plate, support plate, and all other parts of the structure size and materials, and heat exchanger pressure parts for the strength calculation. Finally, a simple the reboiler manufacturing, testing, installation, commissioning, maintenance and repair. Key words：heat transfer tube；reboiler；flanges；design of mechanical
工学院 课程设计 离合器设计 （设计题目） 1310111006俊男 （学生） 专业名称：车辆工程 课程名称：汽车设计 指导教师 (职称)：飞豹（副教授） 完成日期： 2014 年6月25日 2014年6月
摘要 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，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。 本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。 关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核
Abstract Clutch is the assembly which is directly connected with engine in the automobile power train. And its main function is to cut off or implement the power transmission in the power train. It ensured the engine and the power train perfectly smooth join together when the automobile starting up and insure the automobile smooth starting up. The clutch is disconnected the engine and the power train when the automobile stage changeover. It reduced the impact between the shift gears of the transmission. When the transmission worked by the great dynamic load, the clutch can limit the breakdown torque of the power train, to prevent the accessory of the power train damage due to overload. It effectively reduced the vibration and noise of the power train. In this paper, based on the analysis of the car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of sedans and its structural analysis to redesign the sedan clutch for it makes the design of the car clutch more reasonable. First, we should be choose the structure of the car clutch reasonable. It is mainly choose the structure of the driven disk that wet or dry, the structure of pinched spring and the layout. And I make use of CAXA electronic drawing board software draw the assembly drawing of the cars Diaphragm spring clutch. Than I make sure the choice and design calculation of the clutch structure size and the basic parameters. Finally, I carry on the structure type slection of clutch parts and the design calculation. It is mainly design and checking the driven disk assembly, platen and patch of force. And I make sure diaphragm spring main parameters of the selection, design, strength check and draw the clutch detail drawing. Keywords：Car clutch; Diaphragm spring; Design; Checking
中华人民共和国教育部 X X X X X大学 课程设计说明书 设计题目：拉式膜片弹簧离合器设计学生： 指导教师： 学院： 专业：
拉式膜片弹簧离合器设计 摘要 离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，设计的离合器应在任何行驶条件下，都能可靠地传递发动机所在工况的最大转矩，有适当的转矩储备并且防止传动系过载。本设计在参考了多种离合器结构形式的基础上，具体设计了一个拉式膜片弹簧离合器。 关键词：拉式；膜片弹簧离合器；结构设计
目录 1 离合器主要参数的选择 (1) 2 离合器基本参数的优化 (1) 2.1 设计变量 (1) 2.2 目标函数 (1) 2.3 约束条件 (2) 3 膜片弹簧的设计 (3) 3.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (3) 3.2 膜片弹簧的弹性特性曲线 (4) 3.3 强度校核 (4) 4 扭转减振器的设计 (4) 4.1 扭转减振器主要参数 (4) 4.2 减振弹簧的计算 (6) 5 从动盘总成的设计 (8) 5.1 从动盘毂 (8) 5.2 从动片 (8) 5.3 波形片和减振弹簧 (8) 6 压盘设计 (8) 6.1 离合器盖 (8) 6.2 压盘 (8) 6.3分离轴承 (8) 7 小结 (10) 参考文献 (11)
1 离合器主要参数的选择 1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b 根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）式3.2.1，有D =A T e max 100 ，对于小轿车 A=47，得D=100 32847 264.173= 根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）表3.2.1可知，取D=325mm ，d=172mm ，b=3.5mm 1.2 后备系数β 由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使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），再加上小轿车的后备功率比较大，使用条件较好，宜取较小值，故取β＝1.25。 1.3 单位压力0P 根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）3.2.3节可知，对于小轿车 当D ≥230mm 时,则0P ＝1.18/D Mpa ； 当D< 230mm 时，则0P ＝0.25Mpa ； 所以由于D ＝325mm,取0P ＝0.165Mpa ； 故根据《汽车设计》（王望予编著，机械工业出版社出版）表2－2，摩擦片材料选择石棉基材料。则取0P ＝0.2Mpa 1.4 摩擦因数f 、离合器间隙Δt 故根据《汽车设计》（王望予编著，机械工业出版社出版）表2－4摩擦因数f=0.3 离合器间隙Δt=3mm 选用单片从动片所以摩擦面数取 Z=2 2 离合器基本参数的优化 2.1 设计变量 后备系数β取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。单位压力P 也取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。因此，离合器基本参数的优化设计变量选为： T T FDd x x x X ] [] [321== 2.2 目标函数 离合器基本参数优化设计追求的目标，是在保证离合器性能要求的条件下使
论文题目:立式热虹吸式再沸器的设计 院(部>名称:机械学院 学生姓名: 专业:学号: 指导教师姓名: 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间: 摘要 精馏的本质是利用不同物质的挥发度不同，通过多次汽化、多次冷凝的精馏过程而达到物质分离的单元操作过程，而多次汽化所需的能量即通过再沸器
提供的，这就是再沸器的作用。 甲醇釜液再沸器是一种换热器，通常采用热虹吸式换热器，也是一种列管式换热器，在生产企业中占有较重要的地位，它直接影响产品的质量和产量。 本设计主要是对其工艺、结构等的设计，通过选用换热设备的型号和对国标的查找，设计出经济实用的化工设备。再沸器的结构图使用AutoCAD二维绘图软件绘制，清楚地表达出结构尺寸，便于改进和生产。 主要介绍了再沸器的设计工作以及它在生产过程中处于的地位和作用，它是精馏塔不可或缺的一部分，它提供给精馏塔多次汽化所需的能量，它与冷凝器等都是换热设备。 关键词： 再沸器汽化AutoCAD列管式换热器甲醇 ABSTRACT Distillation is the physical separation unit operation which is achieved by the repeated distillation process of several vaporization and condensation, since the
volatility of different materials vary from each other. And the energy required for vaporization is provided by the reboiler This is the role of the reboiler. Methyl reboiler is a heat exchanger, it is also a tube-type heat exchanger. In the manufacturer industry it plays a very important role, for it has direct impact on the product quality and yield . This design is mainly for its technology, structure design.By selecting the model and the national standards of the heat transfer exchanger, we can come up with the economic and practical design of chemical equipment. Reboiler structure diagram is drawn by the two-dimensional drawing software drawing AutoCAD.So we can clearly express the structure size and it is convenient for us for further improvement and production. Now we have completed the design of the reboiler and its role in the production process.It is an integral part of the distillation column, which provides the energy needed to vaporize several distillation columns. Along with condensers they are both the heat exchangers. Key words： Reboiler ；Vaporization ；AutoCAD ；distillation column heat exchanger ；methyl 目录 前言 (4) 第一章再沸器基本参数 (6) 1.1、设计任务和设计条件 (6) 1.2、再沸器类型的选择 (6) 1.3、流程的安排 (7)
第1章 浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗，在化工工业中应用非常广泛。本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，即壳侧两程，管侧四程。首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，设计的前半部分是工艺计算部分，主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算；设计的后半部分则是关于结构和强度的设计。主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈）的设计。 换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。换热器因而面临着新的挑战。换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。目前在发达的工业国家热回收率已达96%。换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右，其中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约70%。其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。换热管可为普通光管，也可为带翅片的翅片管，翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等，材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。壳体一般为圆筒形，也可为方形。管箱有椭圆封头管箱、球形封头管箱和平盖管箱等。随着我国工业化和城镇化进程的加快，以及全球发展中国家经济的增长，国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长，客观上为我国换热器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。从市场需求来看，在国家大力投资的刺激下，我国国民经济仍将保持较快发展。石油化工、能源电力、环境保护等行业仍然保持稳定增长，大型乙烯项目、大规模的核电站建设、大
目录 一离合器结构设计 (2) 1.1离合器结构选择与论证 1.2离合器结构设计要点 1.3离合器主要零件的设计 二离合器的设计计算及说明 (7) 2.1离合器设计所需数据 2.2摩擦片主要参数选择 2.3摩擦片基本参数设计优化 2.4膜片弹簧主要参数的选择 2.5膜片弹簧的优化设计 2.6膜片弹簧的载荷与变形关系 2.7膜片弹簧的应力计算 2.8扭转减震器设计 2.9减震弹簧的设计 2.10踏板行程及踏板力计算 2.11从动轴的计算 2.12从动盘毂 2.13分离轴承的寿命计算 三心得体会 (25) 四参考文献 (26)
一离合器的结构设计 为了达到计划书所给的数据要求，设计时应根据车型的类别、使用要求、制造条件，以及“系列化、通用化、标准化”的要求等，合理选择离合器结构。 1.1 离合器结构选择与论证 1.1.1 摩擦片的选择 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。 1.1.2 压紧弹簧布置形式的选择 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[9]： （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。 1.1.3 压盘的驱动方式
汽车设计 第二章离合器设计 设计参数 车型：轻型货车 整车质量（Kg）：3830 发动机最大扭矩/转速（N·m/rpm）:220/2100 最大功率/转速（Kw/rpm）:67/3000 车轮滚动半径：（mm）：340 一、离合器的设计目的及原理概述 1.1离合器的设计目的 了解轿车离合器的构造，掌握轿车离合器的工作原理。了解从动盘总成的结构，掌握从动盘总成的设计方法，了解压盘和膜片弹簧的结构，掌握压盘和膜片弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而熟悉轿车离合器的工作原理。 学会如何查找文献资料、相关书籍，培养自己的动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的轿车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。 1.2离合器的工作原理 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。 1.3离合器的设计要求 1)在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储 备，又能防止过载。 2)接合时要完全、平顺、柔和，保证起初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)应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿 命。 6)操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7)具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 二、离合器的结构方案分析 2.1车型、技术参数 车型：轻型载货汽车 整车质量（Kg）：3830 发动机最大扭矩/转速（N·m/rpm）:220/2100 最大功率/转速（Kw/rpm）:67/3000 车轮滚动半径：（mm）：340 2.2从动盘数的选择 对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言，发动机的最大转矩一般不大，离合器通常只设一片从动盘。 2.3压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
广西科技大学《汽车设计》课程设计说明书题目:汽车离合器设计 专业：Vehicle Engineering 班级： 090 学号：222922225233 姓名： czx 指导老师：Mr Wei 完成日期：2012年某月某日
《汽车设计》课程设计指导书 一、课程设计的题目：离合器的设计 二、课程设计的要求 请根据所给的基本参数，设计一套离合器装置。 具体完成任务： （1）离合器膜片弹簧（A3图）1张 （2）设计计算说明书1份 三、课程设计内容及步骤 1、离合器主要参数的确定 （1）根据已知参数，确定离合器形式。 （2）确定离合器主要参数：①后备系数；②单位压力；③摩擦片内外径D、d和厚度b；④摩擦因素f、摩擦面数Z和离合器间隙。（可采用单片式或双片式离合器） （3）摩擦片尺寸校核与材料选择。 2、扭转减震器的设计 （1）扭转减震器选型 （2）扭转减震器主要参数确定 （3）减震弹簧尺寸确定 3、膜片弹簧的设计 （1）膜片弹簧基本参数确定 （2）膜片弹簧强度计算 四、设计要求 1、设计计算说明书 （1）设计计算说明书要包括：目录、任务书、设计内容、参考资料、对课程设计的心得体会等。 （2）设计内容要主要体现：①分析几种不同类型离合器方案，论证自己所选方案的合理性；②进行参数选择与计算时的理论依据、计算步骤及对计算结果合理性的阐述；③对课程设计结果的合理性进行分析。 （3）最终上交的课程设计说明书统一用A4纸打印或撰写，要求排版整洁合理，字迹工整。 2、设计图纸 离合器膜片弹簧A3图纸一张。 尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。 3、装订顺序 按封面、汽车设计指导书、设计计算说明书、图纸顺序装订。 七、成绩评定 1、设计完成后于11月26日下午4点交给指导老师(137********)。 2、成绩评定：指导教师按学生独立完成工作情况、设计计算说明书及图纸质量等综合考虑后给出成 绩。 3、成绩分五等：优、良、中、及格、不及格。
摘要 本次设计为浮头式换热器，浮头式换热器主要由管箱、管板、壳体、换热管、折流板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等组成。浮头换热器的一端管板与壳体固定，另一端为浮动管板。因此其优点为热应力较小，便于检查和清洗，缺点为结构较为复杂。在传热计算工艺中，包括传热量、传热系数的确定和换热器径及换热管型号的选择，以及传热系数、阻力降等问题。在强度计算中主要讨论的是筒体、管箱、管板厚度计算以及折流板、法兰和接管、支座、分隔板等零部件的设计，还要进行一些强度校核。本设计是按照GB151《管壳式换热器》和GB150《钢制压力容器》设计的。换热器在工、农业的各个领域应用十分广泛，在日常生活中传热设备也随处见，是不可缺少的工艺设备之一。随着研究的深入，工业应用取得了令人瞩目的成果。 关键字：换热器，工艺计算，强度校核
Abstract This design is floating head heat exchanger, it is made up of tube box 、tube sheet、shell、heat exchange tube、baffle plate、draw bar、spacer pipe、hook circle、floating head cover and so on. One tube sheet of the exchanger is connected with shell, and the other tube sheet is floating tube sheet. So it’s easy to check and clean. On the other hand the structure of it complex. In the process of heat transfer calculation, include area computation 、capacity of heat transmission 、the determine of heat transfer coefficient and the choice of the heat exchange tube. About strength calculation, it involve the calculating of shell、tube box、sealing head and so on. This design is according to GB151 << shell-and-tube heat exchanger >> and GB150 << Steel pressure vessel >> to design. Heat exchanger is one of the indispensable process equipment. With the deepening of the research, industrial application made remarkable achievements. Keywords:heat exchanger; Process calculation；strength check
理工大学 离合器课程设计说明书设计题目：宇通城市客车离合器设计 学院班级：汽车与交通学院车辆123班 小组组长：岳川元(201224257) 小组成员：王小铭(201224233)卫(201224204) 明杰(201224252)登民(201224244) 指导老师：林荣会 时间：2014年11月10日
目录 一．离合器设计方案选择 (2) （一）离合器设计基本要求 (2) （二）离合器设计主要参数 (3) （三）离合器结构方案选择 (3) （四）离合器结构概述 (4) （五）膜片弹簧离合器的工作原理 (6) （六）膜片弹簧离合器的优点 (6) 二．离合器摩擦片参数选择 (7) （一）后备系数β (7) （二）初选摩擦片外径D、径d、厚度b (8) （三）离合器传递的最大静摩擦力矩T C (8) （四）离合器单位压力P0 (9) 三．离合器基本参数的校核 (11) （一）摩擦片外径D (11) （二）摩擦片外径比c (11) （三）后备系数值β (11) （四）摩擦片径d (11) （五）单位摩擦面积传递的转矩T co (12) （六）单位压力P o (12) （七）单位摩擦面积滑磨功W (12) （八）摩擦片相关参数整理 (13) 四．膜片弹簧的设计 (14) （一）截锥高度H与板厚h比值和板厚h的选择 (14) （二）自由状态下碟簧部分大端R、小端r的选择和R/r比值 (14) （三）膜片弹簧起始圆锥底角的选择 (15) （四）分离指数目n的选取 (15) （五）切槽宽度δ1、δ2及半径 (15) （六）压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (15)
毕业设计-《离合器设计》 第1章绪论 1.1选题的目的 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。 1.2离合器发展历史[1] 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的总成。目前，各种汽车广泛采用的是摩擦式离合器，它是利用摩擦副间的摩擦力来传递转矩的离合器。 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。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。 1.3离合器概述 按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。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。为使离合器起到以上几个作用，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面