汽车离合器的设计

一、离合器设计的目的及离合器概述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，培养学生动手设计项目、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。

通过这次课程设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤，以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作，为即将进入社会提供了一个良好的学习机会，对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。

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。

1.1离合器设计的基本要求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。

1.2技术参数及论文要求车型：三菱整车质量（Kg）：1900最大扭矩/转速（N·m/rpm）:830/1650主减速比：1.647一档速比：9.01滚半径：（mm）：545.4本次课程设计的基本内容有：1.根据所给的车型及整车技术参数,选择合适离合器的结构类型,设计计算确定其相关参数与尺寸;2.绘制离合器总成工程图纸一份（A1）;3.绘制离合器部件总成工程图纸一份（A2）;4.绘制典型零件工程图纸三份以上（A3）；完成设计计算书一份1.3膜片弹簧离合器结构膜片弹簧离合总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。

《汽车离合器设计》教学详案西南科技大学城市学院徐学林一、教学目标：1、了解汽车离合器工作过程。

2、了解汽车离合器的结构和功能。

3、掌握离合器中摩擦片力学模型的建立方法。

4、掌握离合器中摩擦片的设计计算方法。

5、了解摩擦片中平均半径公式的推导意义。

二、教学重点：1、摩擦片的力学模型分析。

2、根据发动机参数计算摩擦片外径的值。

三、教学难点:离合器摩擦片力学模型建立及外径计算公式推导。

四、课前准备：汽车离合器工作原理视频、汽车离合器实体照片、PPT课件。

五、教学方法：以视频为引导，从离合器结构功能到摩擦片的力学模型建立层层深入到摩擦片外径尺寸的设计计算。

六、教学过程：揭题导入师：我们今天讲解汽车离合器中的摩擦片设计，相信很多同学已经有了驾驶汽车的经验，我想知道在坐的各位有谁知道汽车离合器是怎么工作的吗？学生：…..师：对学生的回答做点评，然后播放《汽车离合器工作原理》视频，并在其中关键的离合结合工作部分暂停作提示：请大家注意此时的状态。

视频播放完后（视频4分钟左右），提问师：看了刚才的视频，大家对汽车离合器的工作过程有没有一个大概的印象？学生：……师：不了解没有关系，我们会在接下来的时间详细讲解离合器的工作过程。

板书：汽车离合器设计一、汽车离合器功能：切断和接通发动机转矩的传递。

师：汽车发动机输出的是转矩，我们大家通常听到的是汽车功率概念，在这里要说明一下，汽车转矩和功率是可以相互转换的。

转矩是在汽车零部件设计中会经常用到的汽车性能参数，特别涉及一些零部件的强度计算校核时都会用到转矩。

板书：二、离合器的组成师：（打开课件P4）大家看到的这是一个单盘离合器结构图，从图中我们可以看到离合器由四部分组成：（1）主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等）；（2）从动部分（从动盘）在这里要说明一下：对于只有一个从动盘的离合器称为单盘离合器，有两个从动盘的离合器称为双盘离合器，有三个从动盘以上的离合器称为多盘离合器，现在市场上常见的是双盘离合器；（3）压紧机构（压紧弹簧）；（4）操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等）。

目 录一、离合器概述------------------------------------------------------- 2二、设计要求及技术参数----------------------------------------------- 2(一)设计基本要求------------------------------------------------- 2(二)技术参数----------------------------------------------------- 2三、结构方案分析----------------------------------------------------- 2(一)从动盘数的选择----------------------------------------------- 2(二)压紧弹簧和布置形式的选择------------------------------------- 3四、离合器主要参数选择----------------------------------------------- 3(一)后备系数-----------------------------------------------------3β(二)摩擦因数f 、摩擦面数Z 和离合器间隙△t------------------------- 3(三)单位压力P 0---------------------------------------------------- 4(四)摩擦片外径D 、内径d 和厚度b----------------------------------- 5(五)对所取摩擦片标准尺寸进行验证---------------------------------- 5五、离合器的设计与计算------------------------------------------------ 6(一)离合器基本参数的优化------------------------------------------ 6六、膜片弹簧的设计---------------------------------------------------- 7(一)膜片弹簧的弹性特性曲线---------------------------------------- 8(二)膜片弹簧的基本参数的选择-------------------------------------- 8(三)特性曲线的绘制------------------------------------------- 911F λ-七、膜片弹簧的强度计算与校核------------------------------------------ 12八、膜片弹簧的优化设计------------------------------------------------ 13九、主要零部件的设计-------------------------------------------------- 14(一)扭转减震器的设计---------------------------------------------- 14(二)从动盘总成的设计---------------------------------------------- 17(三)离合器盖总成的设计-------------------------------------------- 19(四)压盘的设计---------------------------------------------------- 19十、离合器的操纵机构-------------------------------------------------- 20十一、设计小结---------------------------------------------------------- 20十二、参考文献---------------------------------------------------------- 21一、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。

1.2技术参数及论文要求发动机型号：CA488 整车质量：2105 KG最大扭矩/转速（N ·m/rpm ）: 157/2800 主减速比：4.55 一档速比：4.218驱动轮类型与规格：195/80R14一、 离合器摩擦片参数的确定2.1 摩擦片参数的选择2.1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b摩擦片外径是离合器基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和寿命，它和离合器所需传递转矩大小有一定关系。

D =mm mm AT e 77.18247157100100max==式中，maxe T 为发动机最大转矩，取m N T ⋅=157max ；A 为不同结构和使用条件对D 的影响系数， 取A=47。

离合器摩擦片尺寸系列和参数表1表1摩擦片标准系列尺寸，取mm 140,d mm 200D ==mm 5.3 b =700.0c =。

2.1.2 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：1.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；2.防止离合器本身滑磨程度过大；3.要求能够防止传动系过载。

通常轿车和轻型货车75.1~2.1=β。

所以取3.1=β 2.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩T CcT ==⨯=1573.1max e T β204.1m N ⋅2.1.4 单位压力P 0摩擦面上的单位压力P 的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关。

离合器使用频繁,工作条件比较恶劣单位压力P 较小为好。

当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力P 。

因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力P 应随摩擦片外径的增加而降低。

选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。

第二章离合器设计第一节概述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，以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。

为了保证离合器具有良好的工作性能，对汽车离合器设计提出如下基本要求：1. 在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备；2. 接合时要平顺柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击；3. 分离时要迅速、彻底；4. 离合器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散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命；6. 应使传动系避免扭转共振，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力；7. 操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳；8. 作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦系数在使用过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能；9. 应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、寿命长；10. 结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。

摩擦离合器主要由主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等）、从动部分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等）四部分组成。

主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。

随着汽车发动机转速和功率的不断提高，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结构发展，传统的操纵型式正向自动操纵的型式发展，因此，提高离合器的可靠性和使用寿命，适应高转速，增加传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。

第1章绪论1.1选题旳目旳本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供一定旳参照价值。

抛弃老式旳推式膜片弹簧离合器，设计新式旳拉式膜片弹簧离合器是本次设计旳重要特点。

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他工业要快旳多，因此汽车工业迅速成为一种国家工业发展水平旳标志。

对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系中作为一种独立旳总成而存在，它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。

目前，多种汽车广泛采用旳摩擦式离合器重要依托主、从动部分之间旳摩擦来传递动力且能分离旳装置。

在初期研发旳离合器中，锥形离合器最为成功。

现今所用旳盘片式离合器旳先驱是多片盘式离合器，它是直到1925年后来才出现旳。

20世纪23年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率旳轿车上才采用多片离合器。

数年旳实践经验和技术上旳改善使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。

近来，人们对离合器旳规定越来越高，老式旳推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展，老式旳操纵形式旳操纵形式正向自动操纵旳形式发展。

因此，提高离合器旳可靠性和延长其使用寿命，适应发动机旳高转速，增长离合器传递转矩旳能力和简化操纵，已成为离合器旳发展趋势。

伴随汽车发动机转速、功率不停提高和汽车电子技术旳高速发展，人们对离合器旳规定越来越高。

从提高离合器工作性能旳角度出发，老式旳推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展，老式旳操纵形式正向自动操纵旳形式发展。

因此，提高离合器旳可靠性和延长其使用寿命，适应发动机旳高转速，增长离合器传递转矩旳能力和简化操纵，已成为离合器旳发展趋势。

伴随计算机旳发展，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、制成后旳故障记录等等。

1.3离合器概述按动力传递次序来说，离合器应是传动系中旳第一种总成。

顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾旳统一体。

离合器设计说明书离合器设计说明书设计目的：本文档旨在详细说明离合器的设计原理、结构以及使用方法，以便于生产商和用户能够正确理解和操作离合器。

1：引言1.1 离合器的作用：离合器是一种机械装置，用于控制两个旋转轴之间的传动连接与分离。

它允许发动机和传动系统之间的动力传输，同时也能实现车辆的启动、换挡和停止。

1.2 设计背景：离合器设计是汽车制造中的重要环节，对于汽车的性能和安全性具有关键影响。

本文档意在提供一套完整的离合器设计方案，满足汽车制造商和用户的需求。

2：设计原理2.1 离合器工作原理：离合器由一个压盘、一组离合片和压盘螺旋弹簧组成。

当离合器踏板松起时，压盘受到压盘螺旋弹簧的作用，离合片与压盘分离，传动系统断开。

当离合器踏板踩下时，离合器压盘受到离合器释放器的作用，压盘受力，离合片与压盘连接，传动系统连接。

2.2 离合器设计要点：- 离合器尺寸和材料选择- 离合片结构和摩擦片材料的选择- 离合器的加载力和压盘压力- 离合器的热耐受能力- 离合器的寿命和可靠性3：离合器设计方案3.1 尺寸和材料选择：根据传动系统的要求，确定离合器的直径和厚度。

选择适当的材料，如钢、铸铁和复合材料等。

3.2 离合片结构和摩擦片材料选择：根据传动系统需求和工作环境，选择适当的离合片结构和摩擦片材料，如有机摩擦片、金属摩擦片和碳化硅摩擦片等。

3.3 加载力和压盘压力：根据发动机的最大扭矩和传动系统的要求，确定离合器的最大加载力和压盘压力。

3.4 热耐受能力：通过热传导分析和热力学计算，确定离合器的热耐受能力，以确保离合器在高温环境下的稳定工作。

3.5 寿命和可靠性：通过材料强度分析和疲劳寿命测试，确定离合器的寿命和可靠性，以确保离合器在长时间使用中的稳定性能。

4：使用说明4.1 离合器的安装：详细介绍离合器的安装步骤和注意事项，包括传动系统的拆卸和组装、离合器的对中和调整等。

4.2 离合器的调试：介绍离合器安装后的调试步骤，包括行车试验和性能检查等。

毕业设计离合器设计毕业设计：离合器设计一、引言离合器作为汽车传动系统中的重要部件，其设计对于汽车的性能和驾驶体验起着至关重要的作用。

本篇文章将深入探讨毕业设计中离合器的设计问题，包括设计原理、材料选择、结构设计等方面。

二、设计原理离合器的基本原理是通过压力传递和摩擦力的作用来实现发动机与变速器的连接与分离。

在离合器设计中，需要考虑到传递扭矩的能力、摩擦片的磨损与热量散发等因素。

为了提高离合器的性能，设计师需要综合考虑这些因素，并确定最佳的设计参数。

三、材料选择离合器的摩擦片通常由摩擦材料制成，常见的材料有有机材料和金属材料。

有机材料摩擦片具有摩擦系数稳定、摩擦性能好等优点，但其耐磨性和耐高温性相对较差；金属材料摩擦片则具有耐磨性和耐高温性好的特点，但其摩擦系数相对较低。

在设计中，需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的材料。

四、结构设计离合器的结构设计也是毕业设计中的重要内容之一。

结构设计需要考虑到离合器的紧凑性、重量、制造成本等方面。

同时，还需要注意离合器的可靠性和耐久性，以确保其在长时间使用过程中不会出现故障。

在设计过程中，可以借鉴现有的离合器结构，并结合自身的创新思维，提出更好的设计方案。

五、实验验证在毕业设计中，实验验证是非常重要的一环。

通过实验可以验证设计的可行性，并评估设计方案的优劣。

在离合器设计中，可以通过摩擦片的磨损测试、扭矩传递测试等来评估离合器的性能。

实验结果将为设计的改进提供有力的依据。

六、结论离合器设计作为毕业设计的重要内容之一，需要综合考虑设计原理、材料选择、结构设计等方面。

通过合理的设计和实验验证，可以得到优秀的离合器设计方案，提高汽车的性能和驾驶体验。

七、展望离合器设计是汽车工程领域中的重要研究方向之一。

未来，随着汽车科技的不断发展，离合器的设计将面临更多的挑战和机遇。

希望通过毕业设计的学习和研究，能够为离合器设计领域的发展做出贡献。

八、参考文献[1] 张三, 离合器设计原理与应用[M]. 北京：机械工业出版社，2010.[2] 李四, 汽车离合器材料选择与应用[M]. 上海：上海交通大学出版社，2015.以上是对毕业设计中离合器设计的一些探讨和思考。

论文编号：毕业设计（论文）说明书题目名称：微型汽车离合器设计院系名称：机电学院班级：车辆 072学号：学生姓名：指导教师：2011年05月摘要汽车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。

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。

此设计说明书详细的说明了微型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。

本文主要是对载重0.7吨微型汽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，主要进行了以下工作：选择相关设计参数主要为：摩擦片外径D的确定，离合器后备系数 的确定，单位压力p的确定。

并进行了总成设计主要为：分离装置的设计，以及从动盘设计（从动盘毂的设计）等。

关键词:离合器膜片弹簧从动盘压盘摩擦片ABSTRACTAutomobile Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft。

In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smooth start, (2) to interrupt the transmission of power to meet the shift, (3) to prevent transmission of the overload.In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that widely adopted in vehicle. It has great capacity of torque and more stably, manipulate easy and convenient, well equilibrium ,and also can produce batch .So the research of the clutch is more and more important. This design manual elaborated on the construction form parameter choose and process of calculate of the miniature vehicle.This paper is the miniature car spring clutch design. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, mainly for the following work：Select the design for the main parameters: the determination of friction-diameter D, the determining factor clutch reserve , the pressure on the units identified P. And the design of the main assembly: the separation device design, set design and follower (the hub-driven design), and so on.Keywords: clutch theca spring driven plate friction disc目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)2 离合器结构方案选取 (3)2.1 初始给定参数及结构设计要求 (3)2.2 结构设计 (3)2.2.1 从动盘数及干湿式选取 (3)2.2.2 压紧弹簧的结构形式及布置 (4)2.2.3 膜片弹簧的支承形式 (5)2.2.4 压盘的驱动方式 (6)2.2.5 分离轴承的类型 (7)2.2.6 离合器的通风散热措施 (8)3 离合器基本结构参数的确定 (9)3.1 摩擦片外径及其它尺寸的确定 (9)3.2离合器后备系数的 确定 (10)3.3单位压力P的确定 (10)3.4摩擦片约束条件的检验 (11)4 离合器从动盘设计 (12)4.1从动盘结构简要介绍 (12)4.2 从动盘设计 (13)4.2.1从动片的选择和设计 (13)4.2.2从动盘毂的设计 (14)4.2.3 摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 (17)5 压盘的设计 (18)5.1 压盘传力方式的选择 (18)5.2 压盘的几何尺寸的确定 (18)5.3压盘和传动片的材料选择 (18)5.4离合器盖的设计 (19)6 离合器分离装置的设计 (21)6.1分离杆的设计 (21)6.2离合器分离套筒和分离轴承的设计 (21)7 离合器膜片弹簧的设计 (23)7.1 膜片弹簧的弹性特性和加载方式 (23)7.2 膜片弹簧的强度计算 (23)7.3 膜片弹簧基本参数的选择 (25)7.3.1 H/h 比值的选取 (26)7.3.2 R 及R/r 确定 (27)7.3.3 膜片弹簧起始圆锥底角α (27)7.3.4 膜片弹簧小端半径r f 及分离轴承的作用半径r p (27)7.3.5 分离指数目n 、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (27)7.3.6 承环的作用半径l 和膜片与压盘接触半径L (28)7.3.7 膜片弹簧材料 (29)7.4 膜片弹簧的计算 (29)8 扭转减振器简单设计 (34)8.1 扭转减振器的结构简单介绍 (34)8.2 减振弹簧设计 (35)技术经济分析 (37)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)1 引言汽车是重要的交通运输工具，是科学技术发展水平的标志，随着现代生活的节奏越来越快，人们对交通工具的要求也越来越高。