150 膜片弹簧离合器设计
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膜片弹簧离合器的设计(机械CAD图纸)
毕业设计说明书中文摘要毕业设计说明书外文摘要目录绪论 (1)1.1概述 (1)1.2设计任务书 (1)1.3功用 (2)1.4离合器的工作原理 (3)1.5膜片弹簧离合器的结构及其优点 (4)1.5.1膜片弹簧离合器的结构 (4)1.5.2膜片弹簧离合器的优点 (5)1.6方案选择 (6)2 主要零部件的结构设计要求 (6)2.1摩擦片的设计要求 (6)2.2膜片弹簧的设计 (7)2.3压盘的设计 (7)2.4从动盘的设计 (7)2.5离合器盖的设计 (7)3 设计计算说明书 (8)3.1离合器设计技术参数 (8)3.2离合器基本性能关系式 (8)3.3后备系数的选择 (9)3.4摩擦片外径D、内径D和厚度B (9)3.5小结 (11)4主动部分设计 (11)4.1压盘设计 (11)4.1.1 压盘传力方式的选择 (11)4.1.2压盘的几何尺寸的确定 (11)4.2离合器盖的设计 (12)4.3传动片设计 (13)4.4小结 (14)5从动部分设计 (14)5.1摩擦片设计 (14)5.2从动盘毂的设计 (15)5.3从动片设计 (17)5.4操纵机构 (17)5.4.1离合器踏板行程计算 (18)5.4.2踏板力的计算 (19)5.4.3从动轴的计算 (20)5.4.4分离轴承的寿命计算 (20)5.5小结 (21)6 扭转减振器设计 (21)6.1.扭转减振器的功能 (21)6.2扭转减振器的结构类型的选择 (21)6.3扭转减振器参数的确定 (22)6.4减振弹簧的尺寸确定 (25)7膜片弹簧设计 (26)7.1膜片弹簧的概念 (26)7.2膜片弹簧基本参数的选择 (27)7.3膜片弹簧的弹性特性 (28)7.4膜片弹簧的强度计算 (31)7.5小结 (33)8标准化审核报告 (33)8．1产品图样的审核 (33)8．2产品技术文件的审查 (33)8.3标准间的使用情况 (34)8.4审查结论 (34)9 使用说明书 (34)10谢辞 (35)11参考文献 (36)膜片弹簧离合器的设计绪论1.1 概述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所总成。
乘用车膜片弹簧离合器设计方案
乘用车膜片弹簧离合器设计方案引言随着汽车产业的发展，离合器作为乘用车中的重要部件之一，在车辆的操控性和舒适性方面起着重要作用。
传统的离合器设计方案如钢板弹簧离合器存在着一些问题，例如质量大，减震效果差等。
为了优化离合器的设计方案，提高其性能，膜片弹簧离合器应运而生。
本文将介绍乘用车膜片弹簧离合器的设计方案。
膜片弹簧的特点膜片弹簧是一种特殊的弹簧，由多个膜片组成。
与传统的钢板弹簧相比，膜片弹簧具有以下特点：1.重量轻：膜片弹簧采用薄型结构，相比于钢板弹簧具有较小的质量，可以有效减轻整个离合器系统的重量。
2.弹性好：膜片弹簧在受力时可以均匀分布应力，具有较好的弹性恢复性能，能够提供更好的减震效果。
3.能量传递效率高：膜片弹簧可以通过调整其刚度和形状，使得其在多个工况下具有较好的能量传递效率。
膜片弹簧离合器设计方案膜片弹簧的选材在选择膜片弹簧的材料时，需要考虑到其强度、硬度、耐热性和耐疲劳性等因素。
常见的膜片弹簧材料有合金钢、不锈钢和高强度复合材料等。
根据实际需求和成本考虑，选择合适的材料。
膜片弹簧的结构设计膜片弹簧的结构设计主要包括片数、片厚、片形状和连接方式等。
片数的选择需要考虑到离合器的传动比和负载情况，片数过多会增加制造成本，过少会影响性能。
片厚的选择需要根据实际承受的压力和弯曲挠度进行合理设计。
片形状的选择应与离合器的工作原理相匹配，以保证传递能量的效率。
连接方式的选择需要考虑到装配方便性和持久性。
膜片弹簧离合器的优化设计为了进一步优化膜片弹簧离合器的性能，可以使用计算机辅助设计和仿真技术进行优化设计。
通过建立离合器系统的模型，可以进行参数化设计和性能优化分析，以满足不同工况下的性能需求。
结论乘用车膜片弹簧离合器是传统离合器的优化方案之一。
通过选用合适的膜片弹簧材料和进行结构设计优化，可以提高离合器的性能，包括减轻重量、提高弹性和能量传递效率。
计算机辅助设计和仿真技术为膜片弹簧离合器的优化设计提供了便利工具。
乘用车膜片弹簧离合器设计方案
乘用车膜片弹簧离合器设计方案乘用车膜片弹簧离合器是现代汽车的常用离合器，其具有耐磨损、耐高温、工作平稳等特点，使得它广受欢迎。
作为汽车的重要传动部件，离合器必须在一定负荷下，具有一定的冲击、抗疲劳、耐磨损以及稳定可靠的工作性能，所以膜片式弹簧离合器的设计和制造尤为重要。
设计方案应考虑以下几个方面：一、材料选择膜片式弹簧离合器的材料主要包括钢、铁、铜、硬度合金等。
其中，膜片弹簧材料应选用高弹性模数的钢材、硬度合金，同时还应具有优良的热稳定性和冲击抗疲劳性，以保证膜片弹簧离合器在长期使用过程中不会产生变形和磨损，同时需要在长时间高温下也能保持良好的表现。
二、设计方法膜片式弹簧离合器的设计方案应考虑传动效率、工作平稳性、耐久性和热稳定性等因素。
首先应选取合适的传动比和齿数，以确保离合器能够在不同转速和负载下发挥最佳性能；同时应采用合适的弹性设计和加工工艺，以保证膜片的弹性能够符合离合器的工作要求，避免出现过度弹性或不足弹性的现象，从而保障离合器在工作过程中不会出现振动、噪音等问题。
三、制造工艺膜片式弹簧离合器的制造工艺如材料加工、测量、热处理和安装等环节都要按照严格的流程和标准进行。
在材料加工方面，需要采用精密加工设备和工艺，保证弹簧膜片的尺寸精度和表面质量。
在测量过程中，应用合适的测量设备和方法，对膜片的长度、弹性、磨损等指标进行检测，以保证离合器各项性能指标符合标准要求。
在热处理环节，需要采用恰当的热处理工艺，使材料的强度和硬度能够达到最佳值。
同时，在安装过程中，需要对各部件进行正确的组装和调整，以确保离合器在工作中的效率和稳定性。
由此可见，乘用车膜片弹簧离合器的设计方案需要充分考虑各种因素，从而保证弹簧性能的强度和稳定性，支持离合器在不同的环境中平稳可靠运行。
在以上各个方面中，制造条件和工艺的掌握是关键，只有做好制造工艺的质量和管理才能够确保膜片式弹簧离合器的稳定性和优良性能。
膜片弹簧离合器设计说明书
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
1离合器概述
1.1离合器的组成
对于以燃机为动力的汽车，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。主动部分由飞轮、离合器盖和压盘等组成；从动部分由从动盘等组成；压紧机构由压紧弹簧组成；操纵机构由分离叉、分离轴承、离合器踏板和传动部分等组成。
1.2离合器的功用
1）在汽车起步时，通过离合器主动部分（与发动机曲轴相联）和从动部分（与变速器第一轴相接）之间的滑磨、转速的逐渐接近，使旋着的发动机和原为静止的传动系平稳地接合，以保证汽车平稳起步；
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传递，以减轻换挡时轮齿间的冲击，便于换挡；
1—飞轮； 2—摩擦片； 3—离合器盖； 4—分离轴承； 5—压盘； 6—膜片弹簧； 7—支撑环
4）离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器换挡齿轮之间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损；
5）能避免和衰减传动系的扭振，具有吸收振动、冲击和降低噪声的能力；
6）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于过高，延
长其使用寿命；
7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳；
8）具有足够的强度和动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长；
1.5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蝶形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。在膜片弹簧离合器中膜片弹簧有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用，所以膜片弹簧离合器的结构设计主要是包括从动盘总成、膜片弹簧和压盘总成三个部分。膜片弹簧为碟形，其上开有若干个径向开口，形成若干个弹性杠杠。弹簧中部有钢丝支承圈，用铆钉将其安装在离合器盖上。在离合器盖未固定到飞轮上时，膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面间有一距离L。 用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时，离合器盖通过后钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了一段距离。由于膜片弹簧外端位置没有变化，所以膜片弹簧被压缩变形。膜片弹簧外缘通过压盘把从动盘压靠在飞轮后端面上，这时离合器为接合状态。在分离离合器时，分离轴承前移，膜片弹簧将以前钢丝支承圈为支点，其外缘向后移动，在分离钩的作用下，压盘离开从动盘后移，离合器就变为分离状态了。
关键词:离合器；膜片弹簧；从动盘； 压盘 ；摩擦片
1离合器概述
1.1离合器的组成
对于以燃机为动力的汽车，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。主动部分由飞轮、离合器盖和压盘等组成；从动部分由从动盘等组成；压紧机构由压紧弹簧组成；操纵机构由分离叉、分离轴承、离合器踏板和传动部分等组成。
1.2离合器的功用
1）在汽车起步时，通过离合器主动部分（与发动机曲轴相联）和从动部分（与变速器第一轴相接）之间的滑磨、转速的逐渐接近，使旋着的发动机和原为静止的传动系平稳地接合，以保证汽车平稳起步；
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传递，以减轻换挡时轮齿间的冲击，便于换挡；
1—飞轮； 2—摩擦片； 3—离合器盖； 4—分离轴承； 5—压盘； 6—膜片弹簧； 7—支撑环
4）离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器换挡齿轮之间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损；
5）能避免和衰减传动系的扭振，具有吸收振动、冲击和降低噪声的能力；
6）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于过高，延
长其使用寿命；
7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳；
8）具有足够的强度和动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长；
1.5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蝶形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。在膜片弹簧离合器中膜片弹簧有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用，所以膜片弹簧离合器的结构设计主要是包括从动盘总成、膜片弹簧和压盘总成三个部分。膜片弹簧为碟形，其上开有若干个径向开口，形成若干个弹性杠杠。弹簧中部有钢丝支承圈，用铆钉将其安装在离合器盖上。在离合器盖未固定到飞轮上时，膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面间有一距离L。 用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时，离合器盖通过后钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了一段距离。由于膜片弹簧外端位置没有变化，所以膜片弹簧被压缩变形。膜片弹簧外缘通过压盘把从动盘压靠在飞轮后端面上，这时离合器为接合状态。在分离离合器时，分离轴承前移，膜片弹簧将以前钢丝支承圈为支点，其外缘向后移动，在分离钩的作用下，压盘离开从动盘后移，离合器就变为分离状态了。
膜片弹簧离合器的设计
河南科技大学膜片弹簧离合器的设计目录第一章概述 (3)第二章离合器的结构方案分析 (5)§2.1离合器的主要结构 (5)§2.2离合器的工作原理 (6)§2.3离合器的功用及其结构方案的选择 (7)第三章离合器主要参数的选择 (11)§3.1离合器参数的选择 (11)§3.2摩擦片的约束计算 (12)第四章离合器主要零部件的设计计算 (15)§4.1膜片弹簧的设计 (15)§4.2扭转减震器的设计计算 (22)第五章主要零件的设计计算 (25)§5.1从动盘总成设计计算 (25)§5.2轴径的计算 (27)§5.3压盘和离合器盖得设计 (27)第六章离合器的操纵系统设计 (30)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第一章概述汽车诞生之前马车是人类最好的陆上交通工具。
1770年法国人呢古拉斯古诺将蒸汽机装在板车上，制造出第一辆蒸汽板车，这是世界上第一辆利用机器为动力的车辆。
1769年，瑞士军官普兰捷尔也造出一辆以蒸汽机为动力的自由行驶的板车，于是又人将普兰捷尔也认定为汽车的始祖之一。
1860年，法国人艾迪勒努瓦发明了一种内部燃烧的汽油发动机，1885年德国工程师卡尔奔驰在曼海姆制成一部装有0.85马力汽油机的三轮车。
德国另一位工程师戈特利布戴姆勒也同时造出了一辆用1.1马力汽油机作动力的三轮车。
他们两被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者，1886年1月29日也被公认为汽车的诞生日。
汽车从无到有并迅猛发展。
从20世纪初到20世纪50年代，汽车产量大幅增加，汽车技术也有很大进步，相继出现了高速汽油机、柴油机：弧齿锥齿轮和准双面锥齿轮传动、带同步器的齿轮变速器、化油器、差速器、摩擦片式离合器、等速万向节、液压减震器、石棉制动片、充气式橡胶轮胎等。
20世纪50年代到70年代，汽车的主要技术是高速、方便、舒适、流线型车身、前轮独立悬架、液力自动变速器、动力转向、全轮驱动、低压轮胎、子午线轮胎都相继出现。
汽车膜片弹簧离合器设计---设计说明书
课程设计汽车膜片弹簧离合器设计姓名：学号：指导教师：专业班级：汽车膜片弹簧离合器设计---课程设计任务书汽车离合器是发动机与变速箱之间的连接装置，起连接或断开动力的作用。
离合器类型有多种，本课程设计要求设计膜片弹簧离合器，这种离合器是目前汽车上应用最多的一类离合器。
要求通过学习掌握汽车膜片弹簧离合器的原理,结构和设计知识，用所给的基本设计参数进行汽车膜片弹簧离合器设计，绘制主要的零部件图纸，写出内容详细的设计说明书。
一、基本设计参数：1.发动机型号: TJ370Q2.发动机最大扭矩: 58.8/3200 Nm/(r/min)3.传动系统传动比: 1挡:3.966主减速比:5.1254.驱动轮类型与规格:5.00-12-8PR 145/70SR125.汽车总质量: 1429KG二、设计内容及步骤1、离合器主要参数的确定（1）根据基本设计参数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等。
（2）摩擦片尺寸校核与材料选择。
2、扭转减震器的设计（1）确定扭转减震器结构（2）确定扭转减震器主要参数（3）确定减震弹簧尺寸3、从动盘总成设计（1）从动片设计（2）从动盘毂设计（3）确定从动盘摩擦材料4、离合器盖总成的设计（1）选择压盘内外径、厚度及材料，并进行校核（2）离合器盖设计（3）支撑环设计5、膜片弹簧的设计（1）膜片弹簧基本参数选择（2）膜片弹簧强度计算三、设计成果要求1、设计计算说明书（1）设计计算说明书要包括：封面、课程设计任务书、目录、中英文摘要、正文、参考文献等。
（2）正文主要体现：进行各零部件的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）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，图文并貌。
2、设计图纸（1）零件图纸包括: 磨擦片、从动片、从动盘毂、压盘、膜片弹簧图（2）离合器总成结构装配图尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。
膜片弹簧离合器设计
目录1结构方案分析 (1)1.1从动盘数的选择 (1)1.2 压盘的驱动方式 (1)2离合器主要参数的选择 (2)2.1后备系数β (2)2.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙Δt (2)2.3摩擦片外径D、内径d和厚度b (2)2.4单位压力P0 (3)3离合器参数优化 (4)3.1设计变量 (4)3.2目标函数 (4)3.3约束条件 (4)3.3.1 最大圆周速度 (4)3.3.2 摩擦片内、外径之比c (4)3.3.3 后备系数β (5)3.3.4 扭转减震器的优化 (5)3.3.5 单位压力P0 (5)4膜片弹簧设计 (6)4.1膜片弹簧基本参数的选择 (6)4.1.1比值H/h和h的选择 (6)4.1.2 R/r比值和R、r的选择 (6)4.1.3 α的选择 (6)4.1.4分离指数目n的选择 (6)4.1.5膜片弹簧小端内半径r0及分离轴承作用半径r f的确定 (6)4.1.6切槽宽度δ1、δ2及半径r e的确定 (7)4.1.7压盘加载点的半径R1和支撑环加载点的半径r1的确定 (7)4.2膜片弹簧的优化设计 (7)4.3膜片弹簧的弹性特性曲线 (7)4.4强度校核 (8)5扭转减震器设计 (10)5.1 扭转减振器主要参数 (10)5.1.1 极限转矩Tj (10)5.1.2 扭转刚度 (10)5.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ (10)5.1.4 预紧转矩Tn (10)5.1.5 减振弹簧的位置半径R0 (11)5.1.6 减振弹簧个数Zj (11)5.1.7 减振弹簧总压力 (11)5.2 减振弹簧的计算 (11)5.2.1 减振弹簧的分布半径R1 (11)5.2.2 单个减振器的工作压力P (11)5.2.3 减振弹簧尺寸 (11)6从动盘总成的设计 (14)6.1 从动盘毂 (14)6.2 从动片 (14)6.3 摩擦片 (14)7压盘设计 (15)7.1对压盘的设计要求 (15)7.2压盘材料 (15)8离合器盖设计 (16)8.1离合器盖总成结构设计要求 (16)8.2离合器盖材料 (16)参考文献 (17)1结构方案分析1.1从动盘数的选择单片离合器：单片离合器结构简单，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接合平顺。
毕设膜片弹簧离合器设计
毕设膜片弹簧离合器设计膜片弹簧离合器是一种常见的机械传动装置，广泛应用于汽车和工程机械等领域。
它通过操纵离合器踏板来实现发动机和传动系统的分离和连接。
本文将从设计原理、材料选择、结构设计和制造工艺等方面进行详细阐述。
首先，膜片弹簧离合器的设计原理基于膜片弹簧的力学特性。
膜片弹簧是一种平面弹簧，具有较大的变形能力和较小的刚度。
当施加外力时，膜片弹簧会发生弹性变形，从而产生恢复力。
利用这种力学特性，可以实现离合器的分离和连接。
其次，材料的选择对于膜片弹簧离合器的设计至关重要。
由于膜片弹簧在工作过程中需要承受较大的压力和变形，因此材料的强度和韧性是关键考虑因素。
常用的膜片弹簧材料有合金钢、不锈钢和铝合金等。
根据具体要求和工作环境选择合适的材料。
接下来是结构设计。
膜片弹簧离合器的结构包括主动盘、从动盘、膜片和压盘等组成部分。
主动盘与发动机相连，从动盘与传动系统相连。
膜片被夹在主动盘与从动盘之间，通过与压盘的接触实现传递动力。
为了提高离合器的传递效率和使用寿命，结构设计应考虑传递能力、热稳定性、振动和噪声控制等因素。
最后是制造工艺。
膜片弹簧的制造主要包括材料切割、冷冲压和热处理等工艺。
材料切割可以采用激光切割或机械切割，确保膜片弹簧的尺寸和形状精确。
冷冲压工艺是将切割好的膜片进行冷变形，形成所需的结构和形状。
热处理可以提高膜片弹簧的硬度和韧性，并消除内部应力，改善材料的机械性能。
综上所述，膜片弹簧离合器的设计考虑了力学特性、材料选择、结构设计和制造工艺等方面。
通过合理设计和优化，可以获得性能稳定、安全可靠的离合器产品。
对于长时间运行的汽车和工程机械等设备来说，膜片弹簧离合器的设计是非常重要的。
汽车膜片弹簧离合器设计
汽车膜片弹簧离合器设计
首先，汽车膜片弹簧离合器的设计需要考虑的主要因素包括传动扭矩、离合器片数量、弹簧刚度和角位移。
传动扭矩是离合器设计的重要指标，
它直接决定了离合器的传动能力。
离合器片的数量决定了离合器的接触面积，从而影响了传动扭矩的大小。
弹簧刚度和角位移决定了离合器的操作
力和行程。
其次，汽车膜片弹簧离合器的设计需要考虑弹簧的选材和结构。
弹簧
的选材应具有良好的弹性和疲劳寿命，一般采用高强度钢材制作。
弹簧的
结构通常采用平面圆弧形，以适应膜片的变形。
此外，弹簧的结构设计还
需要考虑到对称性、刚性和可靠性等因素。
然后，汽车膜片弹簧离合器的设计需要考虑刹车器的布置和操作方式。
刹车器通常布置在离合器外圈，以实现离合器的快速刹车功能。
操作方式
通常采用机械操作或液压操作，具体选择取决于汽车传动系统的要求和设计。
最后，汽车膜片弹簧离合器的设计需要进行系统的动力学分析和实验
验证。
动力学分析可以通过建立离合器的动力学模型来实现，以评估离合
器的传动能力、动态响应和可靠性等性能指标。
实验验证可以通过制作样
品离合器进行试验，以验证设计的正确性和可行性。
综上所述，汽车膜片弹簧离合器的设计是一个综合性的工程问题，需
要综合考虑传动扭矩、离合器片数量、弹簧刚度、角位移、弹簧的选材和
结构、刹车器布置和操作方式等因素。
通过系统的动力学分析和实验验证，可以获得满足汽车传动系统要求的离合器设计。
膜片弹簧离合器的设计毕业设计(含全套CAD图纸)
学科门类 ： 单位代码 ：毕业设计说明书（论文）膜片弹簧离合器的设计学生姓名所学专业班 级学 号指导教师XXXXXXXXX 系二 ○ **年 X X 月目录第1章 绪 论 (3)1.1引言 (4)1.2离合器的发展 (4)1.3膜片弹簧离合器的结构及其优点 (5)1.3.1膜片弹簧离合器的结构 (5)1.3.2膜片弹簧离合器的工作原理 (6)1.3.3膜片弹簧离合器的优点 (7)1.4设计内容 (7)1.5 Pro/E软件的特点 (7)1.6方案选择 (8)第2章 基本尺寸参数选择 (9)2.1离合器基本性能关系式 (9)2.2后备系数的选择 (9)2.3摩擦片外径的确定 (9)2.4摩擦片的Pro/E绘图过程 (11)2.5本章小结 (13)第3章 主动部分设计 (14)3.1压盘设计 (14)3.1.1压盘参数的选择和校核 (14)3.1.2压盘的Pro/E绘图过程 (14)3.2离合器盖设计 (16)3.3传动片设计 (16)3.4本章小结 (17)第4章 从动盘总成设计 (18)4.1摩擦片设计 (18)4.2从动盘毂设计 (18)4.3从动片设计 (20)4.4扭转减振器设计 (20)4.4.1扭转减振器的功能 (20)4.4.2 扭转减振器的结构类型的选择 (20)4.4.3扭转减振器的参数确定 (22)4.4.4减振弹簧的尺寸确定 (24)4.4.5扭转减振器的Pro/E绘图过程 (25)第5章 膜片弹簧设计 (29)5.1膜片弹簧的概念 (29)5.2膜片弹簧的弹性特性 (29)5.3膜片弹簧的强度计算 (31)5.4膜片弹簧基本参数的选择 (32)5.5膜片弹簧的Pro/E绘图过程 (34)5.6本章小结 (36)结 论 (37)参考文献 (38)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。
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膜片弹簧离合器设计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：350mm3、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31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314、离合器主要参数的选择4.1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，应考虑摩擦片在使用中的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、防止传动系过载以及操纵 轻便等因素。
乘用车β选择：1.20～1.75 ，本次设计取β = 1.2。
4.2摩擦因数f、摩擦面数 Z和离合器间隙△t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。
摩擦因数 f的取值范围见下表。
表 41 摩擦材料的摩擦因数 f的取值范围摩 擦 材 料 摩擦因数f模压 0.20～0.25石棉基材料编织 0.25～0.35铜基 0.25～0.35粉末冶金材料铁基 0.35～0.50金属陶瓷材料 0.70～1.50本次设计取 f = 0.30 。
摩擦面数 Z为离合器从动盘数的两倍，决定于离合器所需传递转矩的大小及 其结构尺寸。
本次设计取单片离合器 Z = 2 。
离合器间隙△t 是指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极 限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全结合，在分离轴承和分 离杠杆内端之间留有的间隙。
该间隙△t 一般为3～4mm 。
本次设计取△t =3 mm 。
4.3单位压力p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 单位压力p影响，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。
p取值范围见表42。
表 42 摩擦片单位压力 p 0 的取值范围 摩擦片材料单位压力 p 0 /Mpa 石棉基材料模压0.15～0.25编织 0.25～0.35 粉末冶金材料铜基0.35～0.50 铁基金属陶瓷材料0.70～1.50 p 0 选择：0.10 MPa ≤ p 0 ≤ 1.50 MPa ，本次设计取 p 0 = 0.3MPa 。
4.4摩擦片外径D、内径 d 和厚度b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。
D =330 ) 1 (12 maxc fZp Te - π β ≈160 mm (2-1)取D =198 mm当摩擦片外径D 确定后， 摩擦片内径 d 可根据 d/D 在0.53～0.70之间来确定。
取c = d/D = 0.7 ，d = 0.7D =140 mm ，取d = 139mm摩擦片厚度 b 主要有3.2 mm 、3.5 mm 、4.0 mm 三种。
取 b = 3.5 mm 。
T c = βT emax = 1.2´120 = 143 N.m5、离合器的设计与计算5.1离合器基本参数的优化设计离合器要确定离合器的性能参数和尺寸参数，这些参数的变化直接影响 离合器的工作性能和结构尺寸。
这些参数的确定在前面是采用先初选、后校核的 方法。
下面采用优化的方法来确定这些参数。
1） 摩擦片外径D （mm ）的选取应使最大圆周速度v D 不超过65～70m/s ，即v D = 60 π n emax D ´ 10 3 - = 60π´ 3200 ´ 200 ´ 10 3 - =38.28m/s ≤65～70m/s(2-2)符合要求。
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)。
2）摩擦片的内、外径比c 应在0.53～0.70范围内，本次设计取c = 0.7 。
3）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值应在一定范围内，最大范围为1.2～4.0 ，本次设计取β= 1.20 。
4）为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径 d 必须大于减振器弹簧位置直径 2R 0 约50mm ，即 d > 2R 0 + 50 mm5）为降低离合器滑磨时的热负荷,防止摩擦片损伤,对于不同车型,单位压力p 0根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，p 0 的最大范围为0.10～1.50 Mpa 。
本次设计取p 0 = 0.3 MPa 。
6）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，离合器每一次结合的单位摩擦面积滑磨功w 应小于其许用值[w]。
汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功(J)为：W = 1800 n 2 e 2 π ( 2 g2 0 2ra i i r m ) =6994.4(J)(24)式中，m a 为汽车总质量(kg)；r r 为轮胎滚动半径(m)；i g 为汽车起步时所用变 速器档位的传动比；i 0 为主减速器传动比；n e 为发动机转速(r/min)；乘用车 n e 取 2000 r/min 。
w = ) ( 4 22 d D Z W- π = ) 140 * 140 200 * 200 ( * 2 * 14 . 3 4 . 6994 * 4 - = 0.22 < [w] = 0.4 J/mm 2(25)满足要求5.2膜片弹簧的弹性特性曲线5.3膜片弹簧基本参数的选择 1）比值H/h 和 h 的选择为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2～4 mm 。
取h = 2 mm ，H/h =1.7 ，即 H = 1.7h =3.4 mm 。
2）R/r 比值和 R、r 的选择研究表明。
R/r 越大，弹簧材料利用率越低，弹簧越硬，弹性特性曲受直径误 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 。
为使摩擦片上的压力分布较均匀，拉式膜片弹簧的r 值宜为大于或等于 R c 。
即R=摩擦片外径100取R/r = 1.3 ， r = R /1.3 =77 mm 。
3）α的选择膜片弹簧自由状态下圆锥角α与内截锥高度H 关系密切，α一般在9°～15° 范围内。
α = arctan H/(Rr) = 10° ，符合要求。
4.）分离指数目n 的选取分离指数目 n 常取18，大尺寸膜片弹簧可取24，小尺寸膜片弹簧可取12 。
取分离之数目n =18 。
5）膜片弹簧小段内半径r 0 及分离轴承作用半径r f 的确定r 0 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 。
I 轴外径D>= 2 A 3Pn=34.73 P=T*n/9550=400x4000/9550=209.42 取r 0 min >I 轴花键外径=40 由文献[4]得知花键尺寸 d=36 D=40 B=76）切槽宽度δ 1、δ 2 及半径r e 的确定δ 1 = 3.2～3.5 mm ，δ 2 = 9～10 mm ，r e 的取值应满足r r e ≥ δ 2 。
本次设计取δ 1 = 3.2 mm ，δ 2 = 9 mm ，r e ≤ r δ 2 = 52.5 mm 。
7）压盘加载点半径R 1 和支承环加载点半径r 1 的确定R 1 =74r 1 =635.4 膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的优化设计就是要确定一组弹簧的基本参数，使其弹性特性满足离 合器的使用性能要求，而且弹簧强度也满足设计要求，以达到最佳的综合效果。
1）为了满足离合器使用性能的要求，弹簧的H/h 与初始底锥角α≈H/(Rr) 应在一定范围内，即1.6 ≤ H/h = 1.7 ≤2.2 9°≤α≈H/(Rr)=10°≤ 15°2）弹簧各部分有关尺寸的比值应符合一定的范围，即1.20 ≤ R/r=1.30 ≤ 1.35 3.5≤R /r 0= 80 / 32.6 =2.45 ≤5.0=2.43）为了使摩擦片上的压紧力分布比较均匀，拉式膜片弹簧的压盘加载点半径 r 1 应位于摩擦片的平均半径与外半径之间，即(D+d)/4 ≤r 1=63 ≤ D/2 4）根据弹簧结构布置要求，R 1 与R ，r f 与r 0 之差应在一定范围内，即1 ≤ RR 1 = 6 ≤ 7 0 ≤ r f r 0 = 1.4 ≤ 45） 膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用， 因此其杠杆比应在一定范围内选取， 即3.5 ≤11 1 r R r R f - - = 3.65 ≤ 9.06、主要零部件的结构设计6.1 扭转减振器的设计6.1.1扭转减振器的概述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。