目录
1 离合器主要参数的选择 0
1.1 摩擦片外径D、径d和厚度b的选择 0
1.2 单位压力p0的选择 0
1.3 摩擦因数f和摩擦面数Z的选择 (1)
1.4 后备系数β的选择 (1)
2 离合器基本参数的优化 (2)
2.1 设计变量 (2)
2.2 目标函数 (2)
2.3 约束条件 (2)
2.3.1 摩擦片最大圆周速度v D (2)
2.3.2 摩擦片的、外径比c (2)
2.3.3 后备系数β (2)
2.3.4 摩擦片径d (2)
2.3.5 单位压力p0 (3)
3 膜片弹簧的设计与计算 (4)
3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (4)
3.1.1 比值H／h和h的选择 (4)
3.1.2 R／r比值和R、r的选择 (4)
3.1.3 α的选择 (4)
3.1.4 膜片弹簧工作点位置的选择 (4)
3.1.5 分离指数目n的选取 (4)
3.1.6 膜片弹簧小端半径r0及分离轴承作用半径r f的确定 (4)
3.1.7 切槽宽度δ1、δ2及半径r e的确定 (5)
3.1.8 压盘加载点半径R1和支撑环加载点半径r1的确定 (5)
3.2 膜片弹簧的弹性特性 (5)
3.3 膜片弹簧的强度计算 (6)
4 扭转减震器的设计 (6)
4.1 扭转减震器基本参数的选择 (6)
4.1.1 极限转矩T j (7)
4.1.2 扭转角刚度kφ (7)
4.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ (7)
4.1.4 预紧转矩T n (7)
4.1.5 减振弹簧的位置半径R0 (7)
4.1.6 减振弹簧个数Z j (7)
4.1.7 减振弹簧总压力F∑ (7)
4.2 减震弹簧的计算 (7)
4.2.1 减振弹簧的分布半径R1 (7)
4.2.2 单个减振器的工作压力P (8)
4.2.3 减振弹簧尺寸 (8)
4.2.4 从动片相对从动盘股的最大转角α (9)
4.2.5 限位销与从动盘股缺口侧边的间隙λ1 (9)
4.2.6 限位销直径d＇ (9)
5 从动盘总成的设计 (9)
5.1 从动盘毂 (10)
5.2 摩擦片 (10)
5.3 从动片 (11)
5.4 波形片和减震弹簧 (11)
6 离合器盖总成 (11)
6.1 离合器盖 (11)
6.2 压盘 (12)
6.2.1 压盘传动方式的选择 (12)
6.2.2 压盘几何尺寸的确定 (12)
6.3 传动片 (12)
6.4 分离轴承 (13)
6.5 支撑环 (13)
参考文献 (13)
1 离合器主要参数的选择
1.1 摩擦片外径D 、径d 和厚度b 的选择
摩擦片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。
摩擦片外径D 可根据发动机最大转矩T emax （N ·m ）按经验公式(1.1)选用
max e D T K D (1.1) 式中，K D 为直径系数，取值围见表1-1。
表1-1 直径系数K D 的取值围 车型 直径系数K D
乘用车
14.6
最大总质量为1.8~14.0t 的商用车 16.0~18.5（单片离合器） 最大总质量为1.8~14.0t 的商用车 13.5~15.0（双片离合器）
最大总质量大于14.0t 的商用车
22.5~24.0
依维柯S45.10属于总质量小于6t 的商用车，发动机的最大转矩一般不大，在不知尺寸容许的条件下，离合器通常只设有一片从动盘，取K D =17.5，则摩擦片外径D=265.4mm 。根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版）表3.2.1可知，取D=280mm ，d=165mm,，b=3.5mm 。
1.2 单位压力p 0的选择
单位压力p 0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工作条件、发动机后背功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。
当摩擦片采用不同的材料时，p 0取值围见表1-2。
表1-2 摩擦片单位压力p 0的取值围 摩擦片材料 单位压力p 0／MP
石棉基材料 模压 0.15~0.25 石棉基材料 编织 0.25~0.35 粉末冶金材料 铜基 0.35~0.50 粉末冶金材料
铁基
0.35~0.50 金属瓷材料
0.70~1.50
取摩擦片材料为石棉基材料模压，单位压力取0.21MP。
1.3 摩擦因数f和摩擦面数Z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瓷材料等。石棉基材料的摩擦因数f受工作温度、单位压力和滑磨速度的影响较大，而粉末冶金材料和金属瓷材料的摩擦因数f较大且稳定。各种摩擦材料的摩擦因数f的取值围见表1-3。
1-3 摩擦材料的摩擦因数f的取值围
摩擦材料摩擦因数f
石棉基材料模压0.20~0.25
石棉基材料编织0.25~0.35
粉末冶金材料铜基0.25~0.35
粉末冶金材料铁基0.35~0.50
金属瓷材料0.4
取摩擦片材料为石棉基材料模压，摩擦因数取0.19。
1.4 后备系数β的选择
摩擦离合器是靠存在于主、从动部分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T c为
T c=πfZp0D3(1-c3)／12=365.06(N·m) (1.2) 为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机最大转矩，设计时T c应大于发动机最大转矩，即
T c=βT emax (1.3)计算得β=1.59。符合最大总质量小于6t的商用车的后备系数β在1.20~1.75的围。
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p0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
X=[x1 x2 x3]T=[F D d]T
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其结构尺寸尽可能小，即目标函数为
f(x)=min[π(D2-d2)／4]
2.3 约束条件
2.3.1 摩擦片最大圆周速度v D
摩擦片外径D(mm)的选择应使最大圆周速度v D不超过65~70m/s，即
v D=(πn emax D×10-3)／60 (2.1) 式中，v D为摩擦片最大圆周速度(m/s)；n emax为发动机最高转速(r/min)。
故v D==55.71 m／s≤65~70m／s 。
2.3.2 摩擦片的、外径比c
摩擦片的、外径比c应在0.53～0.70围，即
0.53≤c=d／D≤0.70 (2.2) 故c=0.589，满足条件。
2.3.3 后备系数β
为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩，并防止传动系过载，不同的车型的β值应该在一定的围，最大围为1.2~4.0，即
1.2≤β≤4.0
故β=1.59，满足条件。
2.3.4 摩擦片径d
为了保证扭转减震器的安装，摩擦片径d必须大于减震器弹簧位置直径2R0约
50mm，即
d>2 R0+50mm (2.3) 得R0＜57.5mm。
2.3.5 单位压力p0
为降低离合器画滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，对于不同车型单位压力p0根据所用的摩擦材料在一定围选取，p0的最大围为0.10~1.50MPa，即
0.10MPa≤p0≤1.50MPa
故p0=0.21MPa，满足条件。
3 膜片弹簧的设计与计算
3.1 膜片弹簧基本参数的选择
3.1.1 比值H／h和h的选择
比值H／h对膜片弹簧的弹性特性影响极大。保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的H／h一般为1.5～2.0，板厚h为2～4mm。取H／h=1.6，h=3mm，则可得H=4.8mm。
3.1.2 R／r比值和R、r的选择
研究表明，R／r越大，膜片弹簧利用率越低，弹簧越硬，弹性特性曲线受直径误差的影响越大，且应力越高。根据结构布置和压紧力的要求，R／r一般为1.20~1.35。取R／r=1.20，摩擦片平均半径
R c=(D+d) ／4 (3.1) 得R c=111.25mm拉式膜片弹簧的r值宜取为大于或等于R c，取r=111.25mm，则R=133.5mm。
3.1.3 α的选择
膜片弹簧自由状态下圆锥底角α与截锥高度H关系密切
α=arctan H／(R-r) (3.2) 得α≈12.17°，满足9°~15°的围。
3.1.4 膜片弹簧工作点位置的选择
膜片弹簧工作点如图3-1所示，该曲线的拐点H对应着膜片弹簧的压平位置，而且λ1H=(λ1M+λ1N)／2。新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点Ｍ和拐点Ｈ之间，且靠近或在Ｈ点处，一般λ1B=(0.8~1.0)λ1H,以保证摩擦片在最大磨损限度△λ围的压紧力从F1B到F1A变化不大。当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C。为最大限度的减少踏板力，C点应尽量靠近N点。
3.1.5 分离指数目n的选取
大尺寸膜片弹簧分离指数目可取24，小尺寸膜片弹簧取为12，分离指数目n常取为18，并采用偶数，以便于制造时磨具分度制造时磨具分度，这里分离指数目n取18。
3.1.6 膜片弹簧小端半径r0及分离轴承作用半径r f的确定
膜片弹簧小端半径r0由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第一轴花键的外
径。r f 应大于r 0。取r 0=25mm ，r f =32mm 。
图3-1 膜片弹簧工作点的位置
3.1.7 切槽宽度δ1、δ2及半径r e 的确定
δ1=3.2~3.5mm ，δ2=9~10mm ，r e 的取值应满足r-r e ≥δ2的要求。取δ1=3.3，δ2=9，r e =100。 3.1.8 压盘加载点半径R 1和支撑环加载点半径r 1的确定
R 1和r 1的取值将影响膜片弹簧的刚度。r 1应略大于r 且尽量接近r ，R 1应略小于R 且尽量接近R 。故取r 1=112mm ，R 1=134mm 。
3.2 膜片弹簧的弹性特性
假设膜片弹簧在承载过程中，其子午断面刚性地绕此断面上的某中性点转动。膜片弹簧的弹性特性如下式表
?
?
?
???+??? ??---??? ??-----=
21111112112112)()ln()1(6h r R r R H r R r R H r R r R Eh F λλμλπ／ (3.3)
式中，E 为材料的弹性模量(MPa)，对于钢：E=2.1×105MPa ；μ为材料的泊松比，对于钢：μ=0.3。
F 1=f(λ1)=4375.05λ1-994.33λ12+69.05λ13
对上式求一次导数，可解出F 1=λ1的凹凸点，求二次导数可得拐点。
凸点：λ1=3.41mm 时，F 1=6094.71N 凹点：λ1=6.19mm 时，F 1=5359.76N 拐点：λ1=4.8mm 时，F 1=5727.25N
当离合器分离时，膜片弹簧的加载点将发生变化。设分离轴承对分离指端所加载荷为F 2(N)，相应作用点变形为λ2(mm)。由公式(3.4)和(3.5)
λ2=(r 1-r f )λ1／(R 1-r 1) (3.4) F 2=(R 1-r 1)F 1／(r 1-r f ) (3.5)
得凸点：λ2=13.47mm ，F 2=1523.68N 凹点：λ2=24.45mm ，F 2=1339.94N 拐点：λ2=18.96mm ，F 2=1431.81N
取λ1B =0.9λ1H =4.32mm,则F 1B =5910.55N ；C 点无限接近N 点，取λ1C =6.2mm ，则F 1C =5359.81N ；取λ1A =2.67mm ，F 1A =5907.21N 。
3.3 膜片弹簧的强度计算
膜片弹簧大端的最大变形量λ1N =6.19，取1R =134，1r =112。则由下列公式
(3.6) 代入数据，有1λ=7.81mm 。
(3.7)
代入数据，有2β=0.76。
()
()()??
????+??? ??---??? ??------=21111112
12216ln
h r R r R H r R r R H r r r R r R
Eh P f λλμλπ (3.8)
代入数据，有2P =7362.93N 。
()?????
???????-?+-????? ?
?-?--???????
??---+
?-?=1111111112
2222211ln 13r R r h r R r R r R H r R r r R E
h P r r r N N N f B λλλμβπσ (3.9)
代入数据，有σB =1528Mpa 。许用值1500-1700Mpa ，故符合要求。
4 扭转减震器的设计
4.1 扭转减震器基本参数的选择
4.1.1 极限转矩T j
极限转矩受限于减振弹簧的许用应力等因素，与发动机最大转矩有关，一般可取
T j=(1.5~2.0) T emax (4.1) 式中，商用车系数取1.5，则T j=1.5×T emax＝1.5×230＝345（N·m）。
4.1.2 扭转角刚度kφ
设计时，由经验公式初选kφ为
≤T j (4.2)
kφ13
≤Tj=13×345=4485(N·m/rad)，取kφ=4480(N·m/rad)
即kφ13
4.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ
可按公式初选Tμ
Tμ=(0.06~0.17) T emax (4.3) 取系数为0.06 ，Tμ=0.06×230=13.8(N·m)。
4.1.4 预紧转矩T n
减振弹簧在安装时都有一定的预紧。研究表明，T
增加，共振频率将向减小频率的
n
不应大于Tμ，否则在反向工作时，扭转减振器将提前方向移动，这是有利的。但是T
n
停止工作，故取
T n＝(0.05~0.15)T emax (4.4) 则初选T n=0.05T emax=11.5N·m＜13.8N·m，满足要求。
4.1.5减振弹簧的位置半径R0
R0的尺寸应尽可能大些，一般取
R0=(0.60~0.75)d/2 (4.5) 则取R0=0.6d/2=0.6×165/2=49.5mm。
4.1.6 减振弹簧个数Z j
当摩擦片外径D=250~325mm时，Z j=6~8，故取Z j=6
4.1.7 减振弹簧总压力F∑
当减振弹簧传递的转矩达到最大值T j时，减振弹簧受到的压力F∑为
F∑=Tj/R0=6969.7N
4.2 减震弹簧的计算
在初步选定减振器的主要参数以后，即可根据布置上的可能来确定和减振器设计相关的尺寸。
4.2.1 减振弹簧的分布半径R1
R 1的尺寸应尽可能大些，一般取
R 1=(0.60~0.75)d/2 (4.6)
式中，d 为离合器摩擦片径。
故R 1=0.6d/2=49.5mm ，即为减振器基本参数中的R 0。 4.2.2 单个减振器的工作压力P
P= F ∑/Z=6969.7/6=1161.6 (N)
4.2.3 减振弹簧尺寸 1）弹簧中径Dc
一般由布置结构来决定，通常Dc=11～15mm ，故取Dc=12mm 2）弹簧钢丝直径d
d=3
]
[8τπPDc
(4.7) 式中，扭转许用应力τ[]可取550~600Mpa,故取为580Mpa ，得d=3.94mm 符合d=3~4mm 。 3）减振弹簧刚度k
根据已选定的减振器扭转刚度值k ?及其布置尺寸R 1确定，即
k=
)/(1000R k 2
1mm N n
? (4.8)
则K=261.19N/m 4）减振弹簧有效圈数i
i=k
D d c 34
8G =5.5 5）减振弹簧总圈数n
其一般在6圈左右，与有效圈数i 之间的关系为
n=i +(1.5~2)=7
6）减振弹簧最小高度
dn d n l 1.1)(min ≈+=δ=29.491mm
7）弹簧总变形量
△l =P/K=1161.6/304.73=3.81mm
8）减振弹簧总变形量0l
0l =l l ?+min =33.301
9）减振弹簧预变形量
1
'kZR T l n
=
?=0.13mm 10）减振弹簧安装工作高度l
'0l l l ?-==33.171mm 4.2.4 从动片相对从动盘股的最大转角α
α=2arcsin[(△l-△l ＇)／2R 1]=4.26°
4.2.5 限位销与从动盘股缺口侧边的间隙λ1
λ1=R 2sin α (4.9)
λ值一般为2.5~4mm 。取λ1=4mm ，则R 2=53.85mm 。 4.2.6 限位销直径d ＇ d ＇=9.5~12mm ，取9.5mm 。
5 从动盘总成的设计
从动盘总成主要由从动盘毂、摩擦片、从动片、扭转减震器等组成。从动盘对离合器工作性能影响很大，设计时应满足以下几个方面的要求：
1)从动盘的转动惯量应尽可能小，以减小变速器换档时齿轮间的冲击。
2) 从动盘应具有轴向弹性，使离合器接合平顺，便于起步，而且使摩擦面片压力
均匀，以减小磨损。
3) 应装有扭转减振器，以避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷。
5.1 从动盘毂
从动盘毂轴向长度不宜过小，以免再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。从动盘毂的材料选取45锻钢，并经调质处理，表面和心部硬度一般26~32HRC 。根据摩擦片的外径D 的尺寸以及根据《汽车设计》（王望予编著，机械工业出版）表2-7查出从动盘毂花键的尺寸。 由于D=280mm ，则查表可得
花键尺寸：齿数n=10，外径'D =35mm ，径'd ＝32mm ，齿厚t=4mm ，有效齿长l=40mm ，积压应力c σ=12.5Mpa 。
花键齿的侧面压力
Z d D Te p )(max
4+=
(5.1)
代入数据得p=6866N
花键受的挤压应力
nhl p
=
σ (5.2)
代入数据得σ=4.29Mpa<20Mpa 满足要求。
5.2 摩擦片
离合器摩擦片在离合器接合过程中将遭到严重的滑磨，在相对很短的时间产生大量的热，因此，要求摩擦面片应有下列一些综合性能：
1）在工作室有相对较高的摩擦系数；
2）在整个工作寿命期应维持其摩擦特性，不希望出线摩擦系数衰退现象； 3）能承受较高的压盘作用载荷，在离合器接合过程中表现出良好耐磨性能； 4）能承受较高的压盘作用载荷，在离合器接合过程中表现出良好的性能（不易出线颤抖）；
5）能抵抗高转速下（变速器换挡时容易发生）大的离心力载荷而不破坏； 6）具有小的转动惯量，材料加工性能良好；
7）在整个正常工作温度围，和对偶材料压盘、飞轮(都是铸铁件)等有良好的兼容摩擦性能；
8）摩擦副对偶面有高度的容污性能，不已影响他们的摩擦作用； 9）具有优良的性价比，不会污染环境。
鉴于以上各点，今年来，摩擦材料的种类增长极快。挑选摩擦材料的基本原则是：1）满足较高性能的标准；
2）成本最小，考虑替代石棉。
5.3 从动片
从动片要求质量轻，具有轴向弹性，硬度和平面度要求高。材料选用中碳钢板(50号)，厚度为取为2mm,表面硬度为35~40HRC。
5.4 波形片和减震弹簧
波形片一般采用65Mn，厚度取为0.8mm，硬度为40~46HRC，并经过表面发蓝处理。减振弹簧用60Si2MnA。
6 离合器盖总成
6.1 离合器盖
离合器盖结构设计的要求：
1)应具有足够的刚度，否则影响离合器的工作特性，增大操纵时的分离行程，减小
压盘升程，严重时使摩擦面不能彻底分离。
2)应与飞轮保持良好的对中，以免影响总成的平衡和正常的工作。
3)盖的膜片弹簧支承处应具有高的尺寸精度。
4)为了便于通风散热，防止摩擦表面温度过高，可在离合器盖上开较大的通风窗孔，或在盖上加设通风扇片等。
板厚取4mm，依维柯S45.10载质量较小的商用车离合器盖10钢低碳钢板。
6.2 压盘
对压盘结构设计的要求：
1)压盘应具有较大的质量,以增大热容量，减小温，防止其产生裂纹和破碎，有时可设置各种形状的散热筋或鼓风筋，以帮助散热通风。中间压盘可铸出通风槽，也可以采用传热系数较大的铝合金压盘。
2)压盘应具有较大刚度，使压紧力在摩擦面上的压力分布均匀并减小受热后的翘曲变形，以免影响摩擦片的均匀压紧及与离合器的彻底分离，厚度约为15～25 mm 。
3)与飞轮应保持良好的对中，并要进行静平衡，压盘单件的平衡精度应不低于15～20 g·cm 。
4)压盘高度(从承压点到摩擦面的距离)公差要小。
压盘形状较复杂，要求传热性好，具有较高的摩擦因数，采用灰铸铁HT200，硬度为170~227HBS。
6.2.1 压盘传动方式的选择
由于传统的凸台式连接方式、键式连接方式、销式连接方式存在传力处之间有间隙的缺点，故选择已被广泛采用的传动片传动方式。
另选用膜片弹簧作为压力弹簧时，则在压盘上铸有一圈凸起以供支承膜片弹簧或弹性压杆之间。
6.2.2 压盘几何尺寸的确定
由于摩擦片的的尺寸在前面已经确定，故压盘的外径也可因此而确定。
压盘外径D=280㎜，压盘径d=165㎜，厚度b=20mm。
6.3 传动片
传动片的作用是在离合器接合时候，离合器通过它来驱动压盘共同旋转，分离时候又可利用他的弹性来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。由于各传动片沿圆周均匀分布，它们的变形不会影响到压盘的对中性和离合器的平衡性,传动片可选为3~4组，每
组2~3片，每片厚度为0.5~1.0mm，一般由弹簧钢带65Mn制成。
6.4 分离轴承
由于n emax=3800r/min，离心力造成的径向力很大，因此采用角接触式径向推力球轴承。
6.5 支撑环
支撑环和支撑铆钉的安装尺寸精度要高，耐磨性要好，支撑环一般采用3.0~4.0mm 的碳素弹簧钢丝。
参考文献
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[8]巩云鹏,田万禄,祖立.机械设计课程设计.第1版.东北大学,2000
3 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数
u a max + e e C D ——空 气 阻 力 系 数 ， 取 C D =0.9； 一 般 中 重 型 货 车 可 取 0.8~1.0； 轻 型 货 车 或 大 客 车 0.6~0.8；中小型客车 0.4~0.6；轿车 0.3~0.5；赛车 0.2~0.4。 A ——迎风面积, m 2 ,取前轮距 B 1 ×总高 H ， A =2.465 ? 3.53 m 2 u a max ——该载货汽车的最高车速， u a max =90km ／h 。 将各值带入式 1-1 得： 也可以利用比功率的统计值来确定发动机的功率值： 比功率 = 1000P max m a = fg C D A 3.600ηT 76.14m a ηT u a max 3 （1-2） 求得比功率为 6.311kw 。 因此，通过比功率计算得，该汽车选用发动机的功率 kw 参考日本五十铃、德国奔驰等同类型车型，同时由于该载货汽车要求的最高车速相对较高，因此应 使其比功率相对较大，所选发动机功率应不小于 195.61KW ，初步选择发动机的最大功率为 200 kW ；发 动机最大功率时的转速 n p ,初取 n p =2200r/min 。 1.1.2 发动机最大转矩及其转速的确定 当发动机最大功率和其相应转速确定后，可用下式确定发动机的最大扭矩。 （1-3） 式中 T e max ——发动机最大转矩，N.m ； α ——转矩适应性系数， α ＝ T e max T p T p ——最大功率时的转矩，N.m ； α 的大小标志着当行驶阻力增加时，发动机外特性曲线自动增加转矩的能力， α 可参考同类发动机数值 选取，初取 α =1.05； P max ——发动机最大功率，kW ； n p ——最大功率时的转速，r/min 。
沈阳航空工业学院 课程设计 （说明书） 课程名称汽车设计课程设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 6406110 学号 200604061345 姓名刘大慧 指导教师王文竹
目录 1 汽车的总体设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.1汽车总体设计的特点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.2汽车总体设计的一般顺序- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 1 1.3布置形式- - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - -3 1.4轴数的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 1.5 驱动形式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -4 2 载货汽车主要技术参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -5 2.1汽车质量参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.1汽车载荷质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.2整车整备质量的预估- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.3汽车总质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.4汽车轴数和驱动形式的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.5汽车的轴荷分配- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.2汽车主要尺寸的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.1汽车轴距L确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.2汽车的前后轮距B1和B2- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.3汽车前悬Lf和后悬LR的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 6 2.2.4汽车的外廓尺寸- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.3汽车主要性能参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --- - 7 2.3.1汽车动力性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.2汽车燃油经济性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.3汽车通过性性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 8 2.3.4汽车制动性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 3载货汽车主要部件的选择和布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1发动机的选择与布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- --- 9 3.1.1发动机型式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -- 9 3.1.2发动机主要性能指标的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 9
伊兰特1.6标准型离合器设计 目录 第1章概述 (2) 第2章离合器的结构和基本参数的确定 (3) 2.1离合器结构型式的确定 (4) 2.2离合器基本参数的确定 (4) 第3章离合器的设计 (7) 3.1从动盘总成 (7) 3.1.1 从动盘毂 (7) 3.1.2 从动片设计 (8) 3.1.3 从动盘摩擦片 (8) 3.1.4 波形片和减振弹簧 (9) 3.2膜片弹簧设计 (9) 3.2.1膜片弹簧设计计算的基本公式 (9) 3.2.2膜片弹簧基本参数的确定 (10) 3.2.3 强度校核 (13) 3.3离合器盖及压盘总成的设计 (13) 3.3.1离合器盖设计 (13) 3.4压盘结构设计 (14) 3.4.1压盘结构设计 (14) 3.4.2压盘几何尺寸的确定 (14) 3.4.3传力方式的选择 (15) 3.5分离轴承总成 (15) 3.6操纵机构设计 (15) 参考文献 (16)
伊兰特1.6标准型离合器设计 第1章概述 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。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，高速是平衡性好、结构简单且较紧凑、散热通风性能好、使用寿命长，也能大量生产。此设计说明书详细的说明了轿车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。
XX大学 汽车设计课程设计说明书设计题目：轿车转向系设计 学院：X X 学号：XXXXXXXX 姓名：XXX 指导老师：XXX 日期：201X年XX月XX日
汽车设计课程设计任务书 题目：轿车转向系设计 内容： 1.零件图1张 2.课程设计说明书1份 原始资料： 1.整车性能参数 驱动形式4 2前轮 轴距2471mm 轮距前/后1429/1422mm 整备质量1060kg 空载时前轴分配负荷60% 最高车速180km/h 最大爬坡度35% 制动距离（初速30km/h） 5.6m 最小转向直径11m 最大功率/转速74/5800kW/rpm 最大转矩/转速150/4000N·m/rpm 2.对转向系的基本要求 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时转向中心旋转； 2）操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N； 3）转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上；4）转向灵敏； 5）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构； 6）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
目录 序言 (4) 第一节转向系方案的选择 (4) 一、转向盘 (4) 二、转向轴 (5) 三、转向器 (6) 四、转向梯形 (6) 第二节齿轮齿条转向器的基本设计 (7) 一、齿轮齿条转向器的结构选择 (7) 二、齿轮齿条转向器的布置形式 (9) 三、设计目标参数及对应转向轮偏角计算 (9) 四、转向器参数选取与计算 (10) 五、齿轮轴结构设计 (12) 六、转向器材料 (13) 第三节齿轮齿条转向器数据校核 (13) 一、齿条强度校核 (13) 二、小齿轮强度校核 (15) 三、齿轮轴的强度校核 (18) 第四节转向梯形机构的设计 (21) 一、转向梯形机构尺寸的初步确定 (21) 二、断开式转向梯形机构横拉杆上断开点的确定 (24) 三、转向传动机构结构元件 (24) 第五节参考文献 (25)
汽车设计课程设计说明书题目：乘用车膜片弹簧离合器设计（3） 系别：机电工程系 专业：车辆工程 班级：本汽设091 姓名：祥君 学号：24 指导教师：胡春平、谭滔 日期：2012年7月
乘用车膜片弹簧离合器设计 摘要 汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳，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。其功用为：（1）使汽车平稳起步；（2）中断给传动系的动力，配合换档；（3）防止传动系过载。 膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，膜片弹簧离合器本身兼压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大大简化并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。由于膜片弹簧与压盘的整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；膜片弹簧是一种旋转对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很小；易于实现良好的通风散热。因此对于它的研究已经变得越来越重要，此设计说明书对乘用车膜片弹簧离合器的结构形式、参数选择与及计算过程进行了详细说明。 本文主要是对乘用车的膜片式弹簧离合器进行设计。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，进行了相关参数的选择与计算并进行了总成设计等。 关键词:离合器；膜片弹簧；从动盘；压盘；摩擦片
目录 1离合器概述 (1) 1.1离合器的组成 (1) 1.2离合器的功用 (1) 1.3离合器的要求 (1) 1.4离合器的工作原理 (2) 1.5膜片弹簧离合器 (2) 1.5.1膜片弹簧离合器的优点 (3) 1.5.2拉式膜片弹簧离合器的优点 (4) 2离合器结构方案选取 (6) 2.1离合器的结构设计 (6) 2.1.1从动盘数的选择 (6) 2.1.2膜片弹簧布置形式的选择 (6) 2.1.3膜片弹簧的支承形式选择 (6) 2.1.4压盘的驱动方式选择 (7) 2.1.5分离杠杆、分离轴承 (8) 2.1.6离合器的散热通风 (8) 3离合器主要参数的选择 (9) 3.1后备系数β的取值 (9) 3.2单位压力 P的选择 (9) 3.3摩擦因数f、摩擦面数z和离合器间隙t?的选取 (10) 3.4摩擦片外径D、径d和厚度b的选择 (11) 3.5离合器参数的约束条件的计算 (12) 4膜片弹簧的设计 (15) 4.1膜片弹簧基本参数的选择 (15) 4.1.1比值h H/和h的选择 (16) R/的比值和R、r的选择 (16) 4.1.2r
机械工程学报 汽车膜片弹簧离合器应用与发展 肖啸 摘要：离合器在我们的生活中并不陌生厂、生活中的很多机械装置都包含离合器。虽然具体的安装和结构形式不同,但它们的作用都是相同的。深入了解离合器的工作原理,对我们更好地理解生活中的机械有很大的益处。离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，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。膜片弹簧离合器相对于螺旋弹簧离合器有着一系列的优点：膜片弹簧的非线性特性使在摩擦片整个磨损过程中保证压盘受到压紧力基本保持不变，保证离合器工作性能更稳定；膜片弹簧的分离指起到分离杠杆的作用，这样，省去了多组分离杠杆装置，零件数目减少，质量也减轻；在满足相同压紧力的情况下，膜片弹簧的轴向尺寸较螺旋弹簧小，在有限的空间内便于布置，使离合器的结构更为紧凑；同时膜片弹簧是圆形旋转对称零件，平衡性好，在高速时，其压紧力降低很少。并且制造工艺水平的不断提高，膜片弹簧离合器越来越广泛运用在现在汽车中。 关键词：离合器膜片弹簧摩擦片操纵机构压盘 Automobile diaphragm spring clutch application and development Xiao Xiao Abstract：the clutch in our life, life is no stranger to plant many mechanical devices are included in the clutch. Though the installation and structure is different, but their functions are the same. Insight into the working principle of the clutch for us to understand life better machinery is of great benefit. Clutch is an important part in automotive transmission system, is the main function is to cut off the and realize the engine to the transmission of power transmission, ensure smooth start of the car, for ensuring the smooth and transmission when shifting transmission system on the maximum torque, to prevent the transmission system overload. Diaphragm spring clutch is widely used in cars and light motor vehicles in recent years of a clutch, its great capacity of torque and relatively stable, convenient operation, good balance, can also be a large number of production, has become more and more important for its research. Diaphragm spring clutch is relative to the spiral spring clutch has a series of advantages: the nonlinear characteristics of diaphragm spring to make the whole process of wear and tear in friction, maintain invariable pressure plate by basic compaction force, to ensure the clutch performance is more stable; Separation of the diaphragm spring refers to the separation of leverage effect, in this way, eliminating the leverage multiple sets of separation device, part number, quality and to reduce; To meet the same compression force, axial size of the diaphragm spring is a spiral spring is small, within the limited space to decorate, make the structure of the clutch is more compact; Diaphragm spring is round rotation symmetric parts at the same time, good balance, at high speed, reduce the pressure force is seldom. And manufacturing technology level unceasing enhancement, the diaphragm spring clutch is more and more widely used in the car now. Key words：clutch Diaphragm spring friction plate Operating mechanism Pressure plat 0 国内外研究现状 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。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。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接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。摩擦式离合器：按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。湿
汽车设计课程设计任务书 一、课程设计的目的 汽车设计课程设计是汽车设计课的重要组成部分，也是获得工程师基本训练的一个教学环节。其目的在于： 1 通过汽车部件（总成）的设计，培养学生综合运用所学过的基本理论、基本知识和基本技能分析和解决汽车工程技术实际问题的能力； 2掌握资料查询、文献检索的方法及获取新知识的方法，书面表达能力。 进一步培养学生运用现代设计方法和计算机辅助设计手段进行汽车零部件设计的能力。 3 培养和树立学生正确的设计思想，严肃认真的科学态度，理论联系实际的工作作风。 二、课程设计要求完成的工作内容 1 各总成装配图及零件图，采用二维设计和三维设计； 2 设计计算说明书1 份，A4 纸，18页左右。 设计计算说明书内容包括以下部分： 1）封面； 2）目录（标题及页次）； 3）设计任务（即：设计依据和条件）； 4）方案分析及选择； 7）主要零件设计及校核计算； 9）参考文献（编号，作者、书名，出版单位，出版年月）。 三、《汽车设计课程设计》题目 设计题目1：轿车膜片弹簧离合器的设计 课程设计的内容为：掌握轿车离合器的构造、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。根据所给的车型及整车技术参数，进行轿车膜片弹簧离合器的设计，选择合适的结构类型，计算确定其相关参数与尺寸，详见设计任务书。 ：轿车自动变速器锁止离合器设计2设计题目 课程设计的内容为：在丰田轿车自动变速器的液力变矩器中设计一锁止离合器，以提高自动变速器稳定工况下的传动效率，详细要求见课程设计任务书。 四、课程设计的步骤和方法 在课程设计开始时，由指导教师向学生布置设计任务。设计任务的内容包括：设计题目、设计要求、设计手段、提供原始数据和主要相关资料、应完成图纸份量及设计计算说明书内容和要求。 学生根据设计任务和设计要求，在分析有关资料的基础上拟定各种设计方案，通过对比与分析确定采用的设计方案，然后进行精心设计，应按时、按质、按量地独立完成设计任务。 设计步骤如下：
《汽车设计》课程设计任务 第一组：总布置 总布置各组可用AutoCAD绘制总布置图，各组分图层布置相应总成或规定部分，最终汇总成总布置图。总体组协调各总成的布置。 任务1： 第一、二周：总体参数测绘 ●通过测绘和试验方式得到轮距离、轴距、轮距、前后悬、外廓尺寸、整备质量、总质量、 轴荷分配、最小转弯直径、通过性参数等相关参数。 ●结合各部分布置方案，绘制原车总布置图。 ●周五9.16提交总布置图。 第三、四周：总体性能参数计算 ●根据总体参数，计算通过性参数、平顺性参数、制动性参数、动力性参数等。 ●结合各总成的改进方案，绘制改进后的总布置图。 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和总布置图。 任务2： 第一、二周：驾驶舱布置测绘 ●测绘得到座椅、方向盘、制动踏板、油门踏板、驻车制动、仪表或控制开关的布置位置， 对人机进行评价。 ●周五9.16提交驾驶舱布置图。 第三、四周：驾驶舱布置改进 ●根据测绘和分析结果，按照人机和安全性要求对驾驶舱布置进行改进。 ●绘制改进后的驾驶舱布置图。 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和驾驶舱布置图。 任务3：车身布置 第一、二周：车身布置测绘 ●与车身组一同完成车架、车身上各附件、各总成安装装置等零部件的测绘 ●完成车身总布置图 ●周五9.16提交驾驶舱布置图。 第三、四周：车身布置改进 ●结合车身结构分析结果，完成对车身布置的修改 ●和悬架组合作完成后悬架修改，完成修改后车架的设计 ●绘制改进后的车身布置图 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和车身布置图。 任务4： 第一、二周：底盘布置 ●与悬架组合作，测绘前后悬架结构形式，主观评价其性能，完成悬架布置图。
第三章膜片弹簧离合器 第一节膜片式离合器的结构与工作原理 陕汽新 M3000系列重卡选用膜片弹簧离合器。所谓膜片弹簧离合器就是用一个 整体式的膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆（分离压爪）。WP10系列发动机选装直径φ 430毫米的膜片弹簧离合器， WP6、WP7系列发动机选装直径φ 395毫米的膜片弹簧离合器，就是说新 M3000重卡的离合器的从动盘（摩擦片）直径为φ 430毫米或φ 395毫米。 图3-0 离合器操作系统整体空间布局图 踏板紧固螺栓拧紧力矩为： 21-25Nm，分泵安装螺栓拧紧力矩为： 41-51Nm。 一、膜片弹簧离合器结构和工作原理膜片弹簧离合器有两种操纵形式，一种是推式，另一种是拉式。所谓推式离合器，就是与常规离合器相同，离合器分离轴承向前推动膜片弹簧使离合器分离，而拉式离合器是分离轴承向后拉动膜片弹簧使离合器分离。图3-1 就是推式离合器的压盘总成，图 3-2 所示为拉式离合器压盘总成。
图3-1 推式离合器压盘总成 图3-2 拉式离合器压盘总成1、推式离合器
1. 从动盘 2. 飞轮 3. 压盘 4. 膜片弹簧 5. 分离轴承 6. 分离拐臂 7. 压盘壳 8. 分离轴承壳9. 飞轮壳10. 离合器工作缸（分泵）11. 推杆 图3-3 推式离合器结构示意图 图3-3和3-4分别给出推式离合器结构和原理简图。如图 3-3 ，推式离合器与常规的螺旋弹簧离合器结构相近，只是用一只膜片弹簧代替了螺旋弹簧和分离杠杆（分离压爪）。膜片弹簧 4是一个鼓形弹簧，在内圈圆周上开有若干槽，它一方面起到将压盘 3紧紧地将从动盘 1压紧在飞轮 2上的作用，同时又起到分离杠杆的作用。 如图3-5 ，与常规螺旋弹簧离合器不同的是，膜片弹簧离合器在圆周上布置有四片联接压盘壳和压盘的传动片。每个传动片都是由四片弹性刚片组成。它的作用是将发动机旋转的动力传递给压盘，从而使压紧的压盘和飞轮共同带动从动盘摩擦片共同旋转。
汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业：车辆工程 教师：R老师 姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日
课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 1、课程设计的目的是： （1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容； （2）培养我们理论联系实际的能力； （3）训练我们综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。 2、设计题目: 设计载货汽车的纵置钢板弹簧 (1) 纵置钢板弹簧的已知参数 序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓中心距有效长度 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa 3、课程设计的任务： （1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数； （2）计算悬架总成中主要零件的参数； （3）绘制悬架总成装配图。 二、课程设计的内容及工作量 根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容： 1．学习汽车悬架设计的基本内容 2．选择、确定汽车悬架的主要参数 3．确定汽车悬架的结构 4．计算悬架总成中主要零件的参数 5．撰写设计说明书 6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。 设计要求： 1. 设计说明书 设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下： （1）统一稿纸，正规书写； （2) 竖订横写，每页右侧画一竖线，留出25mm空白，在此空白内标出该页中所计算的主要数据； （3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明，不得潦草； 2. 说明书的内容及计算说明项目 (1)封面；（2）目录；（3）原始数据及资料；（4）对设计课题的分析；（5）汽车纵置钢板弹簧简图；（6）设计计算；（7）设计小结（设计特点及补充说明，鉴别比较分析，个人体会等）；（8）参考文献。 3. 设计图纸 1）装配总图、零件图一张（0＃）；
西安交通大学 汽车设计课程设计说明书 载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计 姓名： 班级： 学号： 专业名称： 指导老师： 日期：2104/12/1
题目： 设计一辆用于长途运输固体物料，载重质量20t 的重型货运汽车。 整车尺寸：11980mm×2465mm×3530mm 轴数：4；驱动型式：8×4；轴距：1950mm+4550mm+1350mm 额定载质量：20000kg 整备质量：11000kg 公路最高行驶速度：90km/h 最大爬坡度：大于30% 设计任务： 1) 查阅相关资料，根据题目特点，进行发动机、离合器、变速箱传动轴、 驱动桥、车轮匹配和选型； 2) 进行汽车动力性、经济性估算，实现整车的优化匹配； 3) 绘制车辆总体布置说明图； 4) 编写设计说明书。 本说明书将从整车主要目标参数的初步确定、传动系各总成的选型、整车性能计算、发动机与传动系部件的确定四部分来介绍本课程设计的设计过程。
1.整车主要目标参数的初步确定 1.1发动机的选择 1.1.1发动机的最大功率及转速的确定 汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h ，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: )76140 3600( 1 3 max max max a D a a T e u A C u f g m P ?+??≥ η （1-1） 式中 max e P ——发动机最大功率，kW ； T η——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），参考传动部件传动效 率计算得：95%95%98%96%84.9%T η=???=，各传动部件的传动效率见表1-1； 表1-1传动系统各部件的传动效率 a m ——汽车总质量，a m =31 000kg （整备质量11 000kg,载重20 000kg ）； g ——重力加速度，g =9.81m ／s 2 ； f ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h 的情况下可认为是常数。轮胎结构、 充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取0.012f =。 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 D C ——空气阻力系数，取D C =0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8；
推式膜片弹簧离合器的设计
目录 1 论述 (4) 1.1离合器概述................................... 错误！未定义书签。 1.2离合器的功用......................................................................错误！未定义书签。 1.3离合器的工作原理 ....................................................................错误！未定义书签。 1.4 膜片弹簧离合器概述 0 2离合器结构方案选取 (2) 2.1 离合器车型的选定 (2) 2.2 离合器设计的基本要求 (2) 2.3 离合器结构设计 (2) 2.3.1 摩擦片的选择 (2) 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择 (3) 2.3.3 压盘的驱动方式 (3) 2.3.4 分离杠杆、分离轴承 (3) 2.3.5 离合器的散热通风 (4) 3 离合器基本结构参数的确定 (4) 3.1摩擦片主要参数的选择 (4) 3.1.1摩擦片的校核 (5) (6) 3.1.2离合器单位摩擦面积滑磨功 3.2离合器后备系数β的确定 (6) 3.3单位压力P的确定 (7) 4 离合器从动盘设计 (7) 4.1从动盘结构介绍 (7) 4.2 从动盘设计 (8) 4.2.1 从动片的选择和设计 (9) 4.2.2 从动盘毂的设计 (9) 4.2.3摩檫片的材料选取及与从动片的固紧方式 (10) 5 离合器压盘设计 (11) 5.1压盘的传力方式的选择 (11) 5.2压盘的几何尺寸的确定 (11) 5.3压盘传动片的材料选择 (12) 5.4离合器盖的设计 (12) 6离合器分离装置设计 (13) 6.1分离杆的设计 (13) 6.2离合器分离套筒和分离轴承的设计 (13) 7 离合器膜片弹簧设计 (14) 7.1 膜片弹簧的结构特点 (14) 7.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (15) 7.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (16) 7.4.1 H/h比值的选取 (17) 7.4.2 R及R/r确定 (17)
膜片弹簧离合器的设计与分析 第一章离合器概述 1.1离合器的简介： 联轴器、离合器和制动器是机械传动系统中重要的组成部分，共同被称为机械传动中的三大器。它们涉与到了机械行业的各个领域。广泛用于矿山、冶金、航空、兵器、水电、化工、轻纺和交通运输各部门。 离合器是一种可以通过各种操作方式，在机器运行过程中，根据工作的需要使两轴分离或结合的装置。 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。 离合器作为一个独立的部件而存在。它实际上是一种依靠其主、从动件之间的摩擦来传递动力且能分离的机构，见图1-1离合器工作原理图 图1-1离合器工作原理图 1—飞轮；2—从动盘；3—离合器踏板；4—压紧弹簧；5—变速器第一轴；6—从动盘毂
1.2汽车离合器的主要的功用： 1.保证汽车平稳起步： 起步前汽车处于静止状态，如果发动机与变速箱是刚性连接的，一旦挂上档，汽车将由于突然接上动力突然前冲，不但会造成机件的损伤，而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力，使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离，然后离合器逐渐接合，由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑动磨擦的现象，可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大，而汽车的驱动力也逐渐增大，从而让汽车平稳地起步。 2.便于换档： 汽车行驶过程中，经常换用不同的变速箱档位，以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传动力齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击，容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档，则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除，啮合面间的压力大大减小，就容易分开。而待啮合的另一对齿轮，由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小，采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等，从而避免或减轻齿轮间的冲击。 3.防止传动系过载： 汽车紧急制动时，车轮突然急剧降速，而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性，仍保持原有转速，这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩，使传动系的零件容易损坏。由于离合器是靠摩擦力来传递转矩的，所以当传动系内载荷超过摩擦力所能传递的转矩时，离合器的主、从动部分就会自动打滑，因而起到了防止传动系过载的作用。 膜片弹簧离合器的优点： （1）、弹簧压紧力均匀，受离心力影响小 （2）、即使摩擦片磨损，压紧负荷也不减小 （3）、离合器结构简单，轴向尺寸小，动平衡性能好
目录 第1章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 离合器的发展 (2) 1.3 膜片弹簧离合器的结构及其优点 (2) 1.4 设计内容 (4) 1.5 Pro/E软件的特点 (4) 第2章方案论证 (5) 2.1 离合器车型的选定 (5) 2.2 方案选择 (5) 第3章设计计算及参数的选择 (6) 3.1 离合器主要参数的选择 (6) 3.2 膜片弹簧设计 (9) 3.3 离合器盖总成设计 (13) 3.4 离合器主要零件的设计计算 (15) 致谢 (19) 参考文献 (20)
第1章绪论 1.1引言 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。 1.2离合器的发展 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-鼓式离合器，其结构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是木块、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。 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。 浸在油中的盘片式离合器，盘子直径不能太大，以避免在高速时把油甩掉。此外，油也容易把金属盘片粘住，不易分离。但毕竟还是优点大于缺点。因为在当时，许多其他离合器还在原创阶段，性能很不稳定。 石棉基摩擦材料的引入和改进，使得盘片式离合器可以传递更大的转矩，能耐受更高的温度。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积，因而可以减少摩擦片数，这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。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使用多片离合器。
汽车设计课程设计说明书 题目：BJ130驱动桥部分设计验算与校核 姓名： 学号： 专业名称：车辆工程 指导教师： 目录 一、课程设计任务书 (1) 二、总体结构设计 (2) 三、主减速器部分设计 (2) 1、主减速器齿轮计算载荷的确定 (2) 2、锥齿轮主要参数选择 (4) 3、主减速器强度计算 (5) 四、差速器部分设计 (6) 1、差速器主参数选择 (6) 2、差速器齿轮强度计算 (7) 五、半轴部分设计 (8) 1、半轴计算转矩Tφ及杆部直径 (8) 2、受最大牵引力时强度计算 (9) 3、制动时强度计算 (9) 4、半轴花键计算 (9) 六、驱动桥壳设计 (10) 1、桥壳的静弯曲应力计算 (10) 2、在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (11) 3、汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (11) 4、汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (12)
5、汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (12) 七、参考书目 (14) 八、课程设计感想 (15)
一、课程设计任务书 1、题目 《BJ130驱动桥部分设计验算与校核》 2、设计内容及要求 （1）主减速器部分包括：主减速器齿轮的受载情况；锥齿轮主要参数选择；主减速器强度计算；齿轮的弯曲强度、接触强度计算。 （2）差速器：齿轮的主要参数；差速器齿轮强度的校核；行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的确定。 （3）半轴部分强度计算：当受最大牵引力时的强度；制动时强度计算。 （4）驱动桥强度计算：①桥壳的静弯曲应力 ②不平路载下的桥壳强度 ③最大牵引力时的桥壳强度 ④紧急制动时的桥壳强度 ⑤最大侧向力时的桥壳强度 3、主要技术参数 轴距L=2800mm 轴荷分配：满载时前后轴载1340/2735(kg) 发动机最大功率：80ps n：3800-4000n/min 发动机最大转矩17.5kg﹒m n：2200-2500n/min 传动比：i1=7.00； i0=5.833 轮毂总成和制动器总成的总重：g k=274kg
拉式膜片弹簧离合器课程设计 汽车设计课程设计说明书 设计题目:拉式膜片弹簧离合器设计 姓名高阳周龙辉程续朝褚帅 院系交通学院 专业交通运输 年级交通本1401 学号 20142803331 20142803330 20142803329 20142803325 2017年06月30日 目录 摘要………………………………………………………………………………………… 1 1 绪论…………………………………………………………………………………………2 1.1离合器概论……………………………………………………………………………… 2 1.2 离合器的功用……………………………………………………………………………2 1.3 离合器的工作原理………………………………………………………………………3 1.4 膜片弹簧离合器的概论…………………………………………………………………4 1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点……………………………………………………………5 2 离合器结构方案选取………………………………………………………………………5 2.1 离合器车型的选定
………………………………………………………………………5 2.2 离合器设计的基本要求…………………………………………………………………5 2.3 离合器结构设计…………………………………………………………………………6 2.3.1 摩擦片的选择…………………………………………………………………………6 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择……………………………………………………………6 2.3.3 压盘的驱动方式………………………………………………………………………6 2.3.4 分离杠杆、分离轴承…………………………………………………………………7 2.3.5 离合器的散热通风……………………………………………………………………7 3 离合器基本结构参数的确定………………………………………………………………7 3.1 摩擦片主要参数的选择…………………………………………………………………7 3.2 离合器后备系数β的确定………………………………………………………………8 3.3 单位压力P的确定………………………………………………………………………9 3.4单位压力P0的确定………………………………………………………………………9 4 离合器压盘设计…………………………………………………………………………10 4.1 压盘的传力方式选择……………………………………………………………………10 4.2 压盘的几何尺寸的确定…………………………………………………………………10 .3 压盘传动片的材料选择…………………………………………………………………10 4 5离合器膜片弹簧设计.................................................................................11 5.1 膜片弹簧的结构特点..............................................................................11 5.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式...............................................................11 5.3 膜片弹簧的弹性变形特性........................................................................11 5.4 膜片弹簧的参数尺寸确定........................................................................13 5.4.1 H/h比值的选取.................................................................................14 5.4.2 R及R/r确定 (14)