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哈尔滨宏泰伟业科技有限公司电控自动离合器使用手册HT HTWY WYWYA C S 使用手册1.1 ACS 产品简介电控自动离合器简称ACS（ Automatic Clutch System)是将离合器通过机械、电子、液压等方式实现自动控制。
ACS 由电动机、离合器操纵机构、电控单元、电动机驱动器、传感器、线束、显示单元等部件组成。
电控单元依据采集的节气门位置、发动机转速、车速、制动灯开关、点火开关、换档力、变速器档位、操纵机构行程等传感器数据进行计算分析，指令离合器操纵机构驱动离合器分离、结合，替代驾驶员对离合器进行操作。
ACS 操作简便，驾车时收起加速踏板即可换档。
ACS 会保证汽车起步平稳、换档顺畅、制动离合、误操作峰鸣报警提示。
ACS 具有结构简单、生产及使用成本低廉、操作简便并且保持了手动档车型的驾驶乐趣、舒适性适中、故障率低、维修简便、相对自动及手动档车型油耗低等优点。
是非常符合我国国情的汽车自动化产品。
ACS 同其它类型变速器对比 表1.11.2 ACS 产品功能档位显示：用数字、字母显示档位或故障码 换档离合：换档时离合器自动分离、结合起步爬行：起步时，不踩加速踏板也能够自动慢速行驶 制动离合：制动过程中离合器依据工况适时自动分离、结合 熄火保护：转速过低时离合器自动分离，依据工况适时结合 误操作保护：换档错误时档位闪烁，离合器断续结合或分离 自动调整：离合器操纵装置自动补偿摩擦片和机械部件磨损 智能控制：电控单元自动优化调整运行参数故障检测：电控单元自动判别故障，并储存故障码备查变速器类型 机械式变速器/MT机械式变速器/ACS机械式变速器/AMT 液力自动变速器/AT 经济性 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★ ★★ ★ ★ 动力性 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★ 舒适性 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 寿 命 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 成 本★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★ ★★ ★ ★★ ★1.3 ACS 使用操作启动发动机空档和在档都可以启动。
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：刘祥君学号：2009030643124指导教师：胡春平、谭滔日期： 2012年7月广东技术师范学院天河学院汽车设计课程设计说明书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)P的选择 (9)3.2单位压力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、内径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hH/和h的选择 (16)R/的比值和R、r的选择 (16)4.1.2r广东技术师范学院天河学院汽车设计课程设计说明书4.1.3α的选择 (17)4.1.4分离指数目n 的选取 (17)4.1.5膜片弹簧小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r 的确定 (17)4.1.6切槽宽度1δ、2δ及半径e γ的确定 (18)4.1.7压盘加载点半径1R 和支承环加载点半径1r 的确定 (18)4.1.8膜片弹簧工作点位置的选择 (18)5离合器从动盘设计 (21)5.1从动盘的结构组成与选择 (21)5.2从动盘总成设计 (21)5.2.1从动片的设计 (21)5.2.2从动盘毂的设计 (22)5.2.3摩擦片的设计 (22)6离合器压盘设计 (24)6.1压盘的传力方式选择 (24)6.2压盘的几何尺寸设计 (25)7离合器盖的设计 (26)8离合器分离装置设计 (27)8.1膜片弹簧与离合器盖的连接方式的确定 (27)8.2分离轴承与分离套筒设计 (27)9扭转减振器的设计 (29)9.1扭转减振器的结构类型及材料的选择 (29)9.2扭转减振器主要参数及减振弹簧的选择计算 (30)9.2.1极限转速j T 的设计计算 (30)9.2.2减振弹簧个数j Z 的设计选取 (30)9.2.3扭转角刚度ϕk 的设计计算 (30)9.2.4阻尼摩擦转矩μT 的设计计算 (31)9.2.5预紧转矩T 的设计计算 (31)9.2.6减振弹簧的位置 (31)9.2.7减振弹簧总压力F的设计计算 (31)∑ϕ的设计选取 (32)9.2.8极限转角j9.2.9减振弹簧的尺寸 (32)10总结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)乘用车膜片弹簧离合器设计1离合器概述1.1离合器的组成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。
大众7档双离合DSG变速器自学手册直接档变速箱介绍与换挡操作7速干式双离合器直接档变速箱•更多档位•更低油耗•更佳驾控全世界技术领先：首次在前轮驱动横置动力总成上应用7速变速箱首次在双离合器变速箱应用干式双离合器变速箱功能结构特征•模块化设计：离合器、机电单元、变速箱体•干式双离合器•双油路、独立循环•7前档+1倒档/4拨叉杆•电子油泵驱动•无热交换器技术参数变速箱名称0AM重量大约70KG扭矩250Nm档位7个前进挡、1个倒挡速比范围8.1操作模式自动+Tiptronic变速箱齿轮油1.7LG 052 171控制单元油1.0L G 004 000外观结构变速箱型号及生产信息变速箱型号与发动机匹配换挡杆锁止电磁铁-N110-P挡锁止/释放：换挡杆位置传感器控制单元为电磁线圈供电，完成换挡杆P位置释放N位置锁止/释放若车辆静止，换挡杆在N位置停留超过2秒，换挡杆位置传感器控制单元提供电流锁止施加脚制动，即可释放非P档-钥匙防拔出电磁铁-N376-直接档变速箱结构原理基本原理扭矩输入扭矩通过发动机曲轴、双质量飞轮、双离合器进行传递。
双质量飞轮装配有内齿，与双离合器的外壳上装配的外齿相啮合。
这样，扭矩就被传递到双离合器。
内部结构扭矩输入离合器上的外齿通过连接环与离合器驱动盘相连接。
离合器上的外齿与飞轮上的内齿相啮合。
离合器离合器K1结合离合器K2结合输入轴结构输入轴一驱动轴1通过花键与K1相连，用于驱动1、3、5、7档。
为了监测变速箱输入转速，输入轴1有变速箱输入转速传感器1-G632的脉冲靶轮。
注意：强磁性的物体将影响脉冲靶轮。
输入轴二驱动轴2被设计成空心轴，安装在驱动轴1的外侧。
通过花键与K2相连，用于驱动2、4、6、R档。
为了检测变速箱输入转速，输入轴2上有变速箱输入转速传感器2-G612的靶轮。
输出轴一1、2、3同步器:3锥面同步器；4档同步器：2锥面同步器输出轴二5、6、7挡同步器：单锥面同步器输出轴三倒档同步器为单锥面差速器P档锁止机构换挡拨叉换挡机构的活塞和换挡拨叉相连。
离合器操纵系统包括离合器、制动器和操纵机构，是曲柄连杆机构的控制装置，用来结合或分离动力。
在输入动力时，制动器先松闸，离合器再结合;在切断动力时，离合器先分离，制动器上闸克服曲柄连杆机构的惯性，使运动迅速停止。
离合器与制动器工作异常，会导致滑块运动失去控制，引发冲压事故。
操纵系统是安全检查的重点。
离合器分为刚性离合器和摩擦离合器两类。
1.刚性离合器刚性离合器授接合零件的型式不同，可分为转键式和滚柱式。
滚柱式离合器安全性较好，但由于技术原因目前压力机较少使用。
压力机常用转键式离合器，按转键的数目分为单键和双键两种。
接转键的形状又分为半圆形转键和矩形转键(又称为切向转键)。
(1)刚性离合器的工作原理。
半圆形双转键离合器的结构原理图见图1，它由主动部分(动力输入端)、从动部分(与曲柄连杆机构相连)、接合部分组成。
①主动部分：包括图1中大齿轮8、中套4和滑动轴承1，5，中套借助平键14与大齿轮固定连接。
图1 双转键离合器E向图②从动部分：包括图1中曲轴3、内套2和外套6。
③接合部分：包括图1中转键16和15.转键操纵机构的关闭器9，弹簧12和拉板17。
关键元件的配合工作关系是这样的(见图1的D-D剖视图)：中套的内壁有四个缺月形槽，曲轴的外壁有两个丰月形的槽，内政h套的内壁各有两个缺月形槽，曲轴及中、内、外套的槽直径相同。
转键的中部为丰月形实体，两端为圆柱形轴颈，轴颈支承在由曲轴上的槽与内、外套的槽共同形成的圆形轴孔中;转键中部的丰月形实体与曲轴的丰月形槽配合，并在操纵机构控制下可绕转键自身的轴线在曲轴槽内转动。
这样可能出现两种情况，当转键的丰月形实体与曲轴的丰月形槽完全重合时，转键与曲轴共同组成一个实整圆(见图1中D-D的左剖视图)，该整圆可相对中套滑动，曲轴不随大齿轮转动，离合器。
第一章前言§1.1 概述对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系直接与发动机相连接的总成。
目前，各种汽车广泛使用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。
离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。
主要功用：(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。
§1.1.1 离合器设计的原则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，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减少同步器的磨损；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.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，以保证有稳定的工作性能；8.操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳；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.结构简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。
§1.1.2 离合器的组成1. 主动部分主动部分包括飞轮、离合器盖、压盘等机件组成。
这部分与发动机曲轴连在一起。
离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3－4个传动片传递转矩的2. 从动部分从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。
从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。
为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。
3. 扭转减振器离合器接合时，发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了从动盘两侧的摩擦片，带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。
从动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。
因为有弹性环节的作用，所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。
传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于从动盘本体和减振器盘来回转动，夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量，将扭转振动衰减下来。
详细D=W=G图=纸：三二③1爸爸五四0 六全套资料低拾10快起为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。
为此，往往在动盘本体圆周部分，沿径向和周向切槽。
再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。
4. 压紧机构压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成，与主动部分一起旋转，它以离合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮和压盘间的从动盘压紧。
5. 操纵机构操纵机构是为驾驶员控制离合器分离与接合程度的一套专设机构，它是由位于离合器壳内的分离杠杆（在膜片弹簧离合器中，膜片弹簧兼起分离杠杆的作用）、分离轴承、分离套筒、分离叉、回位弹簧等机件组成的分离机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力机构等组成。
6.离合器的工作原理发动机飞轮是离合器的主动件，带有摩擦片的从动盘和从动毂借滑动花键与从动轴（即变速器的主动轴）相连。
压紧弹簧则将从动盘压紧在飞轮端面上。
发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过从动轴和传动系中一系列部件传给驱动轮。
压紧弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。
a.结合状态b.分离状态图1-1 离合器工作原理图由于汽车在行驶过程中，需经常保持动力传递，而中断传动只是暂时的需要，因此汽车离合器的主动部分和从动部分是经常处于接合状态的。
摩擦副采用弹簧压紧装置即是为了适应这一要求。
当希望离合器分离时，只要踩下离合器操纵机构中的踏板，套在从动盘毂的环槽中的拨叉便推动从动盘克服压紧弹簧的压力向松开的方向移动，而与飞轮分离，摩擦力消失，从而中断了动力的传递。
当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速变化比较平稳，应该适当控制离合器踏板回升的速度，使从动盘在压紧弹簧压力作用下，向接合的方向移动与飞轮恢复接触。
二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。
当飞轮和从动盘接合还不紧密，二者之间摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。
随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大，二者转速也渐趋相等。
直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度方能与发动机转速成正比。
第二章离合器的方案选择§2.1 离合器的分类汽车离合器大多是盘式摩擦离合器，按其从动盘数目可分为：单片、双片和多片三类；根据压紧弹簧布置形式不同可分为：圆周布置、中央布置和斜布置等形式；根据使用的压紧弹簧不同可分为：圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧离合器；根据分离时所受作用力的方向不同可分为：拉式和推式两种形式。
§2.2 从动盘数的选择§2.2.1 单片离合器单片离合器（图2-1）结构简单，尺寸紧奏，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，能保证分离彻底，接合平顺。
适用于轿车和轻型、微型车。
§2.2.2 双片离合器双片离合器（图2-2）摩擦面数是单片离合器的两倍，传递转矩能力较大，但是中间压盘通风散热性不好，两片起步负载不均，因而容易烧坏摩擦片，分离不够彻底。
此结构一般用于传递转矩较大的场合。
图2-1 单片离合器图2-2 双片离合器§2.2.3 多片离合器多片离合器主要用于行星齿轮变速器换挡机构中。
它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨损较小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。
通过以上分析比较，微型客车选用单片干式离合器。
§2.3 压紧弹簧及其布置形式的选择§2.3.1 圆周布置弹簧离合器圆周布置弹簧离合器的压紧弹簧均采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简单、制造容易。
为了保证摩擦片上压力均匀，压紧弹簧数目不应太少，要随摩擦片直径的增大而增大，而且应当是分离杠杆的倍数。
其缺点是压紧弹簧直接与压盘接触，易受热退火，且当发动机转速很高时，圆周布置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧压紧力下降，离合器传递转矩能力也随之降低；弹簧靠到它的定位面上，造成接触部位严重磨损，甚至会出现断裂现象。
§2.3.2 中央布置弹簧离合器中央弹簧离合器采用一到两个圆柱螺旋弹簧或用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并且布置在离合器的中心，此结构轴向尺寸较大。
由于可选用较大的杠杆比，因此可得到足够的压紧力，且有利于减小踏板力，使操纵轻便。
此外，压紧弹簧不与压盘直接接触，不会使弹簧退火，通过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力的调整。
这种结构多用于重型汽车上。
§2.3.3 斜布置弹簧离合器斜布置弹簧离合器的弹簧压力斜向作用在传力盘上，并通过压杆作用在压盘上。
这种结构的显著优点是在摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的力几乎保持不变。
与上述两种离合器相比，具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点。
此结构在重型汽车上已有采用。
§2.3.4 膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器（图2-3）中的膜片弹簧是一种具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指组成。
1.优点它与其它形式的离合器相比具有以下一系列优点：1）弹簧具有较理想的非线性特性（如图2-4），弹簧压力在摩擦片允许磨损范围内基本不变（从安装工作点B变化到A点），因而离合器工作时能保持传递转矩大致不变；对于圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降（从B点变化到C点）。
离合器分离时，弹簧压力有所降（从B点变化到C点），从而降低了踏板力；对于圆柱螺旋弹簧，压力则大大增加（从B点变化到C点）。
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，弹簧压紧力降低很少，性能稳定；而圆柱螺旋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，使用寿命长。
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。
2.缺点1）制造工艺复杂，对材质和尺寸精度要求高。
2）非线性特性不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。
图2-3 膜片弹簧离合器 图2-4膜片弹簧工作点位置近年来，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，膜片弹簧离合器不仅在轿车上被大量采用，而且在轻、中、重型货车以及客车上也被广泛采用。
§2.3.5 膜片弹簧的支承形式图2-5 推式膜片弹簧双支承环形式本次设计采用的是推式膜片弹簧，（图2-5）是推式膜片弹簧的三种支承形式，图2-5a)用台肩式铆钉将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖定位铆合在一起，结构简单；图2-5 b)在铆钉上装硬化衬套和刚性档环，提高了耐磨性，延长了使用寿命，但结构较复杂；（图2-5 c)取消了铆钉，在离合器盖内边缘上伸出许多舌片，将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖弯合在一起，使结构紧凑、简化，耐久性良好，应用日益广泛。
设计中采用了图2-5 a)支承形式。
§2.3.6 压盘的驱动方式压盘的驱动方式主要有凸块—窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动片式等多种。
前三种的缺点是在连接件之间都有间隙，在传动过程中将产生冲击和噪声，而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器的传动效率。
弹性传动片式是近年来广泛采用的驱动方式，沿圆周切向布置三组或四组薄弹簧钢片两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联结。
（图2-2），传动片的弹性允许其做轴向移动。
当发动机驱动时，传动片受拉，当拖动发动机时，传动片受压。
弹性传动片驱动方式结构简单，压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，工作可靠，寿命长。
但反向承载能力差，汽车反拖时易折断传动片，故对材料要求较高，一般采用高碳钢。
综上所述，本次设计的微型客车的离合器为推式膜片弹簧离合器。
力求结构简单，工作可靠，降低成本。
第三章 离合器主要参数的选择与计算§3.1 离合器主要参数的选择摩擦离合器是靠存在于主、从动部分摩擦表面之间的摩擦力矩来传递发动机转矩的。
离合器的静摩擦力矩c T 为：(3-1) 式中，c T 为静摩擦力矩；f 为摩擦面间的静摩擦因数，计算时一般取0.25—0.30；F 为压盘施加在摩擦面上的工作压力；c R 为摩擦片的平均摩擦半径；c c fFZR TZ 为摩擦面数，是从动盘数的两倍。
