《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:
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)
1
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 (6)
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 (13)
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)
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
2
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
设计任务书
1）广泛查阅离合器资料，参考一汽大众捷达2010款1.6伙伴车型，根据使用条件，确定离合器结构，进行膜片弹簧离合器的总体结构设计。
3
2）确定膜片弹簧的结构参数，对压盘、摩擦盘和离合器壳体的结构、参数进行选择，对主要的零部件进行强度计算。
3）绘制一张（3号图纸）零件图（）
4）一张（2号图纸）装配图。（）
5）完成6000字的设计说明书。
任务与背景分析
捷达 GTI 16V参数表
汽车型号捷达GTI 16V
发动机最大功率（kw）/(r/min) 102/6100 总质量ma（Kg）1470
发动机最大扭矩（N.m）167 轮胎规格185/60VR14
最高车速（km/h）205 车轮半径r（mm）233.3
最高转速（r/min）6650 后桥主减速比
i 3.67
载重量（kg）460 变速器一档传动比
i 3.45
g
本车设计采用单片膜片弹簧离合器。本车才用的摩擦式离合器是因为其结构简答，可靠性强，维修方便，目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。采用膜片弹簧离合器是因为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，因此可设计成摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，是操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的，因此其压力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼其压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著的缩短了其轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，是压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。由于膜片弹簧离合器具有上述一系列的优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断的提高，因而这种离合器在轿车及微型轻型客车上得到了广泛的应用，而且逐渐扩展到了载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是
4
5
一个结构简单，调整方便。压盘驱动方式采用传动片式是因为其没有太明显的缺点且简化了结构，降低了装配要求有有利于压盘定中。选择拉式离合器是因为去零件数目少，结构更简化，轴向尺寸更小，质量更小；并且分离杠杆较大，使其踏板操纵力较轻。
综上本次设计选择单片拉式膜片弹簧离合器。
离合器主要参数选择
1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b
查《汽车设计》表2-3，得乘用车的直径系数 由公式估算得： 按初选D 以后，还需注意摩擦片尺寸的系列化和标准化，应符合尺寸系列标准/57641998GB T -《汽车用离合器面片》表3-4为我国摩擦片尺寸的标准。
表3-4 离合器摩擦片尺寸系列和参数
外径
/D mm
160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 405 430
内径
/d mm
110 125 140 150 155 165 175 190 195 205 220 230
厚度
/b mm
3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 4 4 4
/c d D = 0.687 0.694 0.700 0.667 0.620 0.589 0.583 0.585 0.557 0.540 0.543 0.535 31c -
0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 0.843 0.840 0.847
单位面积2
/cm
106 132 160 221 302 402 466 546 678 729 908 1037
摩擦片的尺寸取D=200mm, d=130
1.2 后备系数β
后备系数β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。在选择β时，应考虑到摩擦片在使用中磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系统过载以及操纵轻便等因素。
各类汽车离合器β的取值范围见表3-1。
表3-1 离合器后备系数β的取值范围
6.14=D K mm
T K D e D 1891676.14max ≈?==
6
车型
后备系数β 乘用车及最大质量小于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
本次课程设计的对象为 捷达 GTI 16V 汽车，属于城市代步微型轿车，故本次课程设计的后备系数β范围为1.20-1.75，取β=1.5。 1.3 单位压力0P
查《汽车设计》表2-2,摩擦片材料选择石棉基材料，则取0P ＝0.3Mpa 1.4 摩擦因数f 、离合器间隙Δt
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。各种摩擦材料的摩擦因数f 的取值范围见表3-5
表3-5 摩擦材料的摩擦因数f 的取值范围 摩擦材料
摩擦因数f 石棉基材料 模压 0.20-0.25 编织 0.25-0.35 粉末冶金材料
铜基 0.25-0.35 铁基
0.35-0.50 金属陶瓷材料
0.4
本次设计取f=0.30。
离合器间隙一般为3～4mm ， 此处取 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其结构尺寸尽可能小，即目标函数为
7
)]
(4min[)(22d D x f -=π
2.3 约束条件
(1) 摩擦片外径D （mm ）的选取应使最大圆周速度不超过65-70m/s ，即：
s
m D n v e D /70~651060
3max ≤?=
-π
式中，D v 为摩擦片最大圆周速度（m/s ）；m a
x e n 为发动机最高转速（r/min ）,所s
m s m D n v e D /70/60.6910200665060
1060
33max ≤≈???=
?=
--π
π
故符合条件。
(2)摩擦片内、外径之比c
c=
65.0200
130
==D d ，满足0.5370.0≤≤c 的条件范围。 由此可见，选取满足要求。
(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，不同车型的β值应在一定范围内，最大范围为1.2~4.0。
根据捷达 GTI 16V 的车型情况，前面已经选取后备系数β=1.50，满足要求。
摩擦片尺寸校核与材料选择。
3.1扭转减振器的优化
为了保证扭转减震器的安装，摩擦片内径d 必须大于减震器弹簧位置直径2R0约50mm 即：d>2R0+50mm
对于摩擦片内径d=130, 而减振器弹簧位置半径0R ＝(0.6～0.75)d/2， 故取0R ＝0.6d/2＝0.6 322
130
=?
(mm)，取0R 为32mm 所以d-20R ＝130-2*32=66mm>50m 故符合d>20R +50mm 的优化条件 3.2离合器单位摩擦面积滑磨功
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，离合器每一次接合的单位面积滑磨功应小于其许用值，即：
[]w d D Z W
w ≤-=
)
(42
2π
8
对于乘用车： W 为汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功（J ），可以由下式求的：
即：W=
()()19.1435845
.367.3103.23346014701800
20002
22322=???
?
?
????+?
-π（J ）
W=
()
396
.0130200219
.1435842
2=-???π
所以：w<[w],符合要求！
3.3许用单位面积滑磨转矩
为反应离合器传递的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，即：
而：
故：T C0=
()
0017.0130
20025
.25042
2=-???π（2/mm m N ?） 故根据《汽车设计》（王望予编著，机械工业出版社出版）表2-5
许用单位面积滑2磨转矩[T ∞]的要求
外径D/mm ≤210 ＞210—250 ＞250―325 ＞320 T ∞x10-2/
（
N.m/mm 2
）
0.28
0.30
0.35
0.40
所以T CO ≤[T CO ]符合要求！
4膜片弹簧的设计
4.1 膜片弹簧的基本参数的选择
（1）比值H/h 和h 的选择
为了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
[]2
J/mm 0.40=w ???
?
??=2202
221800g r a e i i r m n W π[]co C
C T d
D Z T T ≤-=)(42
20πm N T T C /5.2501675.1max =?==β
9
一般为1.5～2.0，板厚h 为2～4mm 。 故初选h=3mm,
h
H
=1.5则H=4.5mm 。 （2）R/r 比值和R 、r 的选择
由于摩擦片平均半径Rc=mm r R r R 156.84651006510032322
23
322
33=--?=--? 对于推式膜片弹簧的R 值，应满足关系R ≥Rc=84.156mm 故取R=100mm,再结合实际情况取R/r=1.35，则r=74mm （3）α的选择
膜片弹簧自由状态下圆锥底角α与内截高度H 关系密切，一般在9°~15°范围内。α＝arctan （H/(R-r)）=arctan （4.5/100-74)=9.8° （4）分离指数目n 的选取
分离指数目n 常取为18，大尺寸膜片弹簧可取24，小膜片弹簧可取12。 本次设计取n=18。
（5）膜片弹簧小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r 的确定 弹簧各部分有关尺寸比值应符合一定的范围，即 1.20≤R／r≤1.35 70≤2R／h≤100 3.5≤R／0r ≤5.O
0r 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 16=外R mm ，则取r 0=30mm ，
根据弹簧结构布置的要求，1R 与R 、1r 与r 、
f r 与 0r 之差应在一定范围内，即
1≤R -1R ≤7 O≤r r -1≤6 O≤0r r f -≤4
10
再取分离轴承r f =33mm 。
（6） 切槽宽度δ1、δ2及半径e r
取1δ＝3.2mm （取值 3.2~3.5mm ）, 2δ=10mm （取值9~10mm ）, e r 满足r-e r >=2δ，则e r <=r-2δ=97-10=87mm ， 故取e r ＝87mm 。
（7）压盘加载点半径1R 和支承环加载点半径1r 的确定
根据《汽车设计》知，
1R 和1r 需满足下列条件： 711≤-≤R R 601≤-≤r r
故选择1R ＝95mm ， 1r ＝66mm 。 （8）膜片弹簧的弹性特性
假设膜片弹簧在承载过程中，其子午线刚性地绕上地某中性点转动。 设通过支承环和压盘加载膜片弹簧上地载荷P1(N)集中在支承点处，加载点间的相对轴向变形为x1(mm)，则膜片弹簧的弹性特性如下式表示：
??
????+-------??????-==21111112
112111)2)(()()
/ln()1(6)(h r R r R x H r R r R x H r R r R u Ehx x f P π
式中，E ――弹性模量，钢材料取E=2.1×5
10Mpa ； μ――泊松比，钢材料取μ=0.3；
R ――自由状态下碟簧部分大端半径，100mm ； r ――自由状态下碟簧部分小端半径，74mm ； 1R ――压盘加载点半径，95mm ； 1r ――支点半径，66mm ；
H ――自由状态下碟簧部分内截锥高度，6.3mm ；
h ――膜片弹簧钢板厚度，3.5mm 。
11
x 1=λ1 (10)强度校核
膜片弹簧大端的最大变形量λ1=5.92 mm 由公式:
()?????
???????-?+-????? ??-?--??????? ??---+?-?=11111111122222211ln 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得b σ=1375MP ≤1500—1700MP 所以强度符合要求。
5.扭转减振器的设计
扭转减振器主要参数 5.1极限转矩Tj
根据《汽车设计》知，
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，
j T =(1.5～2.0) max e T 对于乘用车，系数取2.0。
则j T =2.0×max e T ＝2.0×167＝334（N ·m ） 5.2扭转刚度?K
根据《汽车设计》可知， 由经验公式初选?K 13≤ j T 即
即?K ＝43423341313=?=≤j T （N ·m/rad ） 5.3阻尼摩擦转矩T μ
根据《汽车设计》可知, 可按公式初选μT
μT ＝（0.06～0.17）max e T
取)·(7.161671.01.0T max M N T e =?==μ
12
5.4预紧转矩T n
减振弹簧在安装时都有一定的预紧。 根据《汽车设计》知，
n T 满足以下关系：
n T ＝（0.05～0.15）max e T 且n T ≤μT ＝16.7 N ·m
而（0.05～0.15）max e T ＝8.35~25.05N ·m 则初选n T ＝10 N ·m
5.5减振弹簧的位置半径R 0
根据《汽车设计》知，0R 的尺寸应尽可能大些，一般取
0R =(0.60～0.75)d/2
则取0R =0.65d/2=0.65×130/2=42.25(mm),可取为42.25mm 。 5.6减振弹簧个数Zj
根据《汽车设计》表（2－6）知，当摩擦片外径D 250mm 时，Zj=4～6，故取Zj=4
5.7减振弹簧总压力F ∑
当减振弹簧传递的转矩达到最大值Tj 时，减振弹簧受到的压力F 为： F ＝Tj/R 0=334/42.25×310-＝7905.3(N) 6减振弹簧的计算
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。 6.1减振弹簧的分布半径R 0
即为减振器基本参数中的R 0 R 0=42.25mm 6.2单个减振器的工作压力P
P= F ∑/Z=7905.3/4=1976.3(N)
∑∑
13
6.3减振弹簧尺寸 1）弹簧中径c D
根据根据《汽车离合器》知，其一般由布置结构来决定，通常c D =11～15mm 故取c D =12mm 2）弹簧钢丝直径d d=3
]
[8τπc
PD 式中，扭转许用应力τ[]可取550～600Mpa,故取为550Mpa
所以d=36
3
1055010
123.19768?????-π=3.31mm
6.4减振弹簧刚度k
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4.7.13知，应根据已选定的减振器扭转刚度值k 及其布置尺寸R 0确定，即：
求得：)/(1.6084)1025.42(10004342
2
3mm N k ≈???=
-
6.5减振弹簧有效圈数 根据《汽车离合器》知，
G 为材料的剪切弹性模量，对碳钢可取G=8.3x104 MPa ，所以 1.2101.608)1012(8)1031.3(10103.883
33436434=????????==--k
D Gd i c 得：所以 i=1.2 6.6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)=6 6.7减振弹簧最小高度min l
?j Z R K k 2
01000?=k D Gd i C 3
48=
14
dn d n l 1.1)(min ≈+=δ=21.8mm 6.8全部减震弹簧总的工作负荷
6.9单个减震弹簧的工作负荷P
6.9.1减震弹簧总变形量
6.9.2减震弹簧自由高度
6.9.3减震弹簧预变形量
6.9.4减震弹簧安装高度
mm l l l 985.24065.005.25'0=-=?-=
6.9.5从动片相对从动毂的最大转角
最大转角α和减振弹簧的工作变形量)('''''l l l l ?-?=??有关，其值为
)2/arcsin(21"R l ?=α=4.32°
6.9.6限位销与从动盘毂缺口侧边的间隙
αλsin 21R =
式中，2R 为限位销的安装尺寸。1λ值一般为2.5～4mm 。 所以可取1λ为3.5mm, 2R 为47mm 。 8）限位销直径'd
'd 按结构布置选定，一般'd ＝9.5～12mm 。可取'd 为10mm
7从动盘总成的设计
(N)3.7905
1025.42/334/3
0=?==-R T P j Z (N)
3.19764/3.7905/===j Z Z P P )(25.31.608/3.1976
/mm k P l ===?(mm)05.523.258.21min
0=+=?+=l l l 0.065(mm)10
25.4241.60810
3
0'=???==?-R kZ T l j n j ?
7.1从动盘毂
根据《汽车设计》.从动盘毂轴向长度不宜过小，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。故取从动盘毂轴向长度取为1.2d=1.2×32=38.4mm。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，机械工业出版社出版）表2－7查出从动盘毂花键的尺寸。由于D=200mm，则查表可得，
从动盘外径D/mm 发动机转矩
Te/(N*m)
花键齿数
n
花键外径
D'/mm
花键内径
d'/mm
键齿宽
b/mm
有效齿
长l/mm
挤压应
力Mpa
200 110 10 29 23 4 25 11.3 225 150 10 32 26 4 30 11.5
花键尺寸：齿数n=10，外径'D=32mm, 内径'd＝26mm 齿厚t=4mm,
有效齿长l=30mm, 积压应力
c
=11.5Mpa
7.2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3.5mm,表面硬度为35～40HRC 7.3波形片和减振弹簧
波形片一般采用65Mn,厚度取为1mm,硬度为40～46HRC，并经过表面发蓝处理。减振弹簧用60Si2MnA钢丝。
8压盘设计
8.1离合器盖
应具有足够的刚度，板厚取4mm，乘用车离合器盖一般用08、10钢等低碳钢板。为了减轻重量和增加刚度，轿车的离合器盖常用厚度约为3～5mm的低碳钢板（如08钢板）冲压成比较复杂的形状。在设计中要特别注意的是刚度、对中、通风散热等问题。离合器盖的刚度不够，会产生较大变形，这不仅会影响操纵系统的传动效率，还可能导致分离不彻底、引起摩擦片早期磨损，甚至使变速器换挡困难。离合器盖内装有压盘、分离杠杆、压紧弹簧等，因此，应与飞轮保
15
持良好的对中，以免影响总成的平衡和正常的工作。对中方式采用定位销或定位螺栓，也可采用止口对中。离合器盖的膜片弹簧支承处应具有高的尺寸精度。为了加强离合器的通风散热和清除摩擦片的磨损粉末，防止摩擦表面温度过高，在保证刚度的前提下，可在离合器盖上设置循环气流的入口和出口，甚至可将盖设计成带有鼓风叶片的结构。
本次设计的离合器盖要求离合器盖内径大于离合器摩擦片外径，能将其他离合器上的部件包括在其中即可。
8.2压盘
8.2.1 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。
根据《汽车离合器》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。
8.2.2传动片
根据《汽车设计》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组，每组4片，每片厚度为1.2mm，一般由弹簧钢带65Mn 制成。
8.2.3分离轴承
分离轴承在工作中主要承受轴向分离力，同时还承受在告诉旋转时离心力作用下的径向力。以前主要采用推力球轴承或向心球轴承，但其润滑条件差，磨损严重、噪声大、可靠性差、使用寿命低。目前国外已采用角接触推力球轴承，采用全密封结构和高温锂基润滑脂，其端部形状与分离指舌尖部形状相配合，舌尖部为平时采用球形端面，舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。
n=6650r/min，离心力造成的径向力很大，因此采用角接触式径向推由于
max
e
力球轴承。
8.2.4分离套筒
本设计使用的是适合拉式离合器的自动调心式分离轴承装置。轴承外圈与分离套筒外凸缘和外罩之间以及内圈与分离套筒内凸缘之间都留有径向间隙，这些间隙保证了分离轴承相对于分离套筒可径向移动1mm左右。在外圈轴承不工作时
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不会发生晃动。当膜片弹簧旋转轴线与轴承不同心时，分离轴承便会自动径向浮动到与其同心的位置，以保证分离轴承能均匀压紧各分离指舌尖部。这样可以减小振动和噪声，减小分离指与分离轴承断面的磨损，是轴承不会出现过热而造成润滑脂流失分解。延长轴承寿命。另外，分离轴承由传统的外圈转动改为内圈转动、外圈固定不转，由内圈来推动分离指的结构，适当地增大了膜片弹簧的杠杆比，且由于内圈转动，在离心力作用下，润滑脂在内、外圈间的循环得到改善，提高了轴承使用寿命。这种拉式分离轴承室将膜片弹簧分离指舌尖直接压紧在碟形弹簧与档环之间，再用弹性锁环卡紧，结构较简单。
9.总结
本次课程设计中，设计的是推式膜片弹簧离合器。这种离合器具有较理想的非线性弹性特性，压力分布均匀、摩擦片接触良好、磨损均匀，设计简单、安装容易、膜片弹簧外径相对较小、夹紧载荷相对较小等诸多优点。
在设计工作中，我认真负责、积极而勤奋的完成每一项任务。在困难面前，我不怕挫折，在数据计算的时候，往往一处细小的错误都将颠覆前面所有的工作，但是我没有气馁，一鼓作气，重新再来；画图的时候，不断摸索、学习，遇到无法突破的瓶颈时候，和同学集思广益、共同解决问题。这用到的不仅仅是勇气、决心与耐力，更是让我明白了找方法使效率与资源利用率最大化的智慧。
对于本人来说，主要在三方面有所进步。首先，学会做人，即学会与人沟通、与人协作。其次，学会做事。即做事情需要的不仅仅是毅力与执着，更要讲究方法技巧与专业知识的运用。只有这样，将智慧与恒心结合，才能取得最终的成功。第三，学会学习。一周的课程设计，是一个不断学习与进步的过程。有关设计的专业知识在反复的运用中被扎实的掌握，我增添了一份面对未知的信心，因为这次的设计不仅让我学到了知识，而且更让我学到了怎样去学习。
10参考文献
王望予。《汽车设计》，机械工业出版社，2007.6
《汽车构造》，人民交通出版社，2002.6
《汽车设计课程设计指导书》，机械工业出版社，2010.3
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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
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)
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
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
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
机械工程学院·车辆工程专业课程设计说明书题目：华西牌CDL6603轻型客车 姓名： 班级学号： 指导教师：
目 录 目 录 (1) 第1章 离合器的设计目的及原理概述 (3) 1.1离合器的设计目的 (3) 1.2离合器的工作原理 (3) 1.3离合器的设计要求 (3) 第2章 离合器的结构方案分析 (5) 2.1车型、技术参数 (5) 2.2从动盘数的选择 (5) 2.3压紧弹簧和布置形式的选择 (5) 2.4膜片弹簧的支承形式 (6) 2.5压盘的驱动方式 (6) 第3章 离合器主要参数的选择 (8) 3.1后备系数β (8) 3.2摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t (8) 3.3单位压力p 0 (8) 3.4摩擦片外径D 内径d 和厚度b (9) 3.5计算校核 (9) 3.5.1离合器的摩擦力矩T c 与结构参数(R c )的确定 (9) 3.5.2最大圆周速度 (10) 3.5.3单位摩擦面积传递的转矩c0T (10) 3.5.4单位摩擦面积滑磨功 (10) 第4章 膜片弹簧的设计 (12) 4.1膜片弹簧的基本参数的选择 (12) 4.1.1 截锥高度H 与板厚h 比值 h H 和板厚h 的选择 ....................... 12 4.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r R 比值 ................ 12 4.1.3膜片弹簧起始圆锥底角 的选择 (12) 4.1.4 分离指数目n 的选取 (12) 4.1.5 膜片弹簧最小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r (12) 4.1.6 切槽宽度δ1、δ2及半径e r (13) 4.1.7 压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (13) 4.1.8膜片弹簧材料 (13) 4.2膜片弹簧的弹性特性曲线 (13) 第5章 扭转减振器的设计 (15) 5.1扭转减振器主要参数 (15) 图5-1三级非线性减震器扭转特性曲线 (15) 5.1.1极限转矩 j T (15)
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
汽车设计课程设计离合器设计说明书
目录 一、离合器设计的目的及相关概述 (1) 1.1 离合器基本功用 (1) 1.2 离合器相关结构的介绍 (1) 1.3 离合器的设计要求 (2) 1.4拉式膜片弹簧的优点 (3) 二、离合器摩擦片参数的确定 (3) 2.1摩擦片相关参数确定之前的数据准备 (3) 2.1.1后背系数确定 (3) 2.1.2单位压力的确定 (4) 2.1.3摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (4) 2.2 摩擦片参数的选择 (5) 2.2.1初选摩擦片参数外径D、内径d和厚度b (5) 2.2.2 离合器传递最大转矩 (6) 2.3摩擦片参数的校核 (6) 2.3.1 摩擦片最大圆周速度的校核 (6) 2.3.1 单位滑磨功的校核 (6) 三、膜片弹簧的设计 (6) 3.1 膜片弹簧参数的设计 (7) 3.2 膜片弹簧参数的校核 (9) 四、主要零部件的设计 (10) 4.1 扭转减震器的设计 (10)
4.2 扭转用弹簧的设计 (12) 4.3 从动盘毂的设计 (14) 4.4 离合器盖结构的设计 (15) 4.5 压盘的设计 (14) 4.5.1 设计要求 (15) 4.5.2 压盘几何尺寸及材料的确定 (15) 4.5.3 压盘的校核 (16) 4.6 支撑环 (16) 五、操纵机构 (16) 5.1 操纵机构的简介 (16) 5.2离合器踏板行程计算 (18) 5.3 踏板力计算 (13) 六、设计小结 (19) 七、参考文献 (21) 附录 (22)
一、离合器设计的目的及相关概述 了解乘用车离合器的构造，掌握离合器的工作原理，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，同时，学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目，掌握单独设计课题和项目的方法，从而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，结构简单，便于维护的乘用车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作设计打下良好的基础，通过这次课程设计，使学生充分认识到设计工程所需要的步骤，以及自身所应具备的专业素质，未进入社会提供良好的学习机会，对与由学生向工程技术人员转变具有重要的现实意义。 1.1离合器基本功用 离合器通常安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。 1）在汽车起步时，通过离合器主、从动部分的滑磨而使它们的转速逐渐接近，以确保汽车起步平稳。 2) 当变速器换挡时，通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递，以减轻齿轮的冲击，保证换挡时工作平稳。 3) 当离合器转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主、从动部分之间将产生滑磨，以防止传动系统过载。 1.2 离合器相关结构的介绍 膜片弹簧离合器总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。
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
汽车设计课程设计离合器设计说明书 姓名：范小南 班级：B110210 学号：B11021023
目录 一、离合器设计的目的及相关概述 (1) 1.1 离合器基本功用 (1) 1.2 离合器相关结构的介绍 (1) 1.3 离合器的设计要求 (2) 1.4拉式膜片弹簧的优点 (3) 二、离合器摩擦片参数的确定 (3) 2.1摩擦片相关参数确定之前的数据准备 (3) 2.1.1后背系数确定 (3) 2.1.2单位压力的确定 (4) 2.1.3摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (4) 2.2 摩擦片参数的选择 (5) 2.2.1初选摩擦片参数外径D、内径d和厚度b (5) 2.2.2 离合器传递最大转矩 (6) 2.3摩擦片参数的校核 (6) 2.3.1 摩擦片最大圆周速度的校核 (6) 2.3.1 单位滑磨功的校核 (6) 三、膜片弹簧的设计 (6) 3.1 膜片弹簧参数的设计 (7) 3.2 膜片弹簧参数的校核 (9) 四、主要零部件的设计 (10) 4.1 扭转减震器的设计 (10) 4.2 扭转用弹簧的设计 (12) 4.3 从动盘毂的设计 (14) 4.4 离合器盖结构的设计 (15) 4.5 压盘的设计 (14) 4.5.1 设计要求 (15) 4.5.2 压盘几何尺寸及材料的确定 (15) 4.5.3 压盘的校核 (16) 4.6 支撑环 (16) 五、操纵机构 (16) 5.1 操纵机构的简介 (16) 5.2离合器踏板行程计算 (18) 5.3 踏板力计算 (13) 六、设计小结 (19) 七、参考文献 (21) 附录 (22)
一、离合器设计的目的及相关概述 了解乘用车离合器的构造，掌握离合器的工作原理，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，同时，学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目，掌握单独设计课题和项目的方法，从而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，结构简单，便于维护的乘用车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作设计打下良好的基础，通过这次课程设计，使学生充分认识到设计工程所需要的步骤，以及自身所应具备的专业素质，未进入社会提供良好的学习机会，对与由学生向工程技术人员转变具有重要的现实意义。 1.1离合器基本功用 离合器通常安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。 1）在汽车起步时，通过离合器主、从动部分的滑磨而使它们的转速逐渐接近，以确保汽车起步平稳。 2) 当变速器换挡时，通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递，以减轻齿轮的冲击，保证换挡时工作平稳。 3) 当离合器转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主、从动部分之间将产生滑磨，以防止传动系统过载。 1.2 离合器相关结构的介绍 膜片弹簧离合器总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。 1）离合器盖 离合器盖一般为120o或90o旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮连接在一起。离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构建，压紧弹簧的压紧力最总都要由它来承受。 2）膜片弹簧 膜片弹簧是离合器最重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径
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。
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)
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)
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
车辆工程 课程设计说明书 生： 级： 号： 导老师： 绩： ________________
日期2010 年 1 月 目录 一．设计内容 (1) 二．方案选择 (1) 三．离合器主要参数的选择 (3)
四．离合器基本参数的优化 (6) 五．主动部分的设计 (7)
说明书 一．设计内容 某轿车离合器主动部分设计，包括： 膜片弹簧设计； 压盘设计； 离合器盖设计。 已知条件：发动机转矩Temax=218N.m；离合器总成的轴向尺寸要求
40~50mm。（根据要求，提供以下某乘用车参数作为设计依据 二．方案选择 车设计采用单片膜片弹簧离合器。本车采用的摩擦式离合器是因为其结构简单，可靠性强，维修方便，目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器，用于需要传递较大转矩的离合器，而该车型不在此列。采用膜片弹簧离合器是因为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，因此可设计成当摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可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的，因此其压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，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸；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，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。由于膜片弹簧离合器具有上述一系列的优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断地提高，因而这种离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用，而且逐渐扩展到载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是一位其结构简单，调整方便。