汽车双片摩擦片离合器设计

汽车摩擦⽚设计1.离合器概述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:车型：轿车发动机功率： Pemax=70KW/5200r/min发动机转矩： Temax=170N.m/3000r/min飞轮⼯作⾯： D/d=240mm/130mm1.3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。

1)离合器盖离合器盖⼀般为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮联结在⼀起。

离合器盖是离合器中结构形状⽐较复杂的承载构件，压紧弹簧的压紧⼒最终都要由它来承受。

2)膜⽚弹簧膜⽚弹簧是离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周表⾯上开有许多均布的长径向槽，在槽的根部制成较⼤的长圆形或矩形窗孔，可以穿过⽀承铆钉，这部分称之为分离指；从窗孔底部⾄弹簧外圆周的部分形状像⼀个⽆底宽边碟⼦，其截⾯为截圆锥形，称之为碟簧部分。

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。

目录一离合器结构设计 (2)离合器结构选择与论证离合器结构设计要点离合器主要零件的设计二离合器的设计计算及说明 (7)离合器设计所需数据摩擦片主要参数选择摩擦片基本参数设计优化膜片弹簧主要参数的选择膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的载荷与变形关系膜片弹簧的应力计算扭转减震器设计减震弹簧的设计踏板行程及踏板力计算从动轴的计算从动盘毂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。

离合器结构选择与论证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。

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。

双片周布弹簧离合器的原理
双片周布弹簧离合器是一种常用于汽车和工业机械上的离合器，其原理如下：
1. 结构：双片周布弹簧离合器由两个摩擦片组成，一个称为驱动盘或摩擦盘，另一个称为从动盘。

两个盘之间夹着一片周布弹簧。

驱动盘和从动盘通过离合器盖和离合器承载轴相连。

2. 工作原理：当离合器踏板松开时，驱动盘上的压盘通过压盘弹簧的作用力将驱动盘和从动盘压紧，摩擦盘与摩擦板之间有一定的摩擦力，从而传递引擎的动力给传动系统。

3. 分离原理：当踏下离合器踏板时，离合器压盘失去作用力，驱动盘和从动盘分离。

此时周布弹簧收缩，断开摩擦盘与摩擦板之间的摩擦力，从而使驱动盘和从动盘之间断开连接，离合器不再传递动力。

4. 起动原理：当发动机启动时，由于发动机转速较低，摩擦盘和摩擦板之间的摩擦力不足以使驱动盘和从动盘紧密结合。

这时可以通过辅助装置（如离合器分离杆）将驱动盘离开，使发动机起动。

当发动机转速逐渐提高时，压盘弹簧将驱动盘和从动盘压紧，离合器恢复正常工作。

总的来说，双片周布弹簧离合器通过压盘弹簧的作用力将驱动盘与从动盘压紧，形成摩擦力来传递动力。

踏下离合器踏板时，弹簧收缩，断开摩擦盘和摩擦板之
间的摩擦力，实现离合。

起动时，辅助装置使发动机与传动系统分离，方便启动。

双向多片摩擦离合器工作原理
双向多片摩擦离合器是一种常用的传动装置，常见于汽车、摩托车、船舶等机械设备中。

它的主要功能是实现不同轴之间的连接与断开，从而实现不同速度的转动。

双向多片摩擦离合器由两个摩擦片组成，分别固定在驱动轴和从动轴上。

当两个摩擦片受到压力使摩擦片之间的接触面产生摩擦力时，驱动轴和从动轴之间就会传递转矩。

当施加压力消失时，摩擦力会减小或消失，从而使两个轴之间的连接断开。

双向多片摩擦离合器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 实现连接：当压力施加在离合器上时，压盘会向离合器施加压力，使驱动轴和从动轴之间的摩擦片密合。

摩擦力使驱动轴上的摩擦片和从动轴上的摩擦片之间产生足够的摩擦力，从而实现驱动轴和从动轴之间的连接。

2. 传递转矩：当驱动轴上的摩擦片旋转时，由于与从动轴上的摩擦片的接触，摩擦力将会传递到从动轴上。

这样，驱动轴上的转动力矩将会通过连接的摩擦片传递到从动轴上。

3. 断开连接：当压力从离合器上消失时，摩擦片之间的接触面减小或消失，摩擦力也会减小或消失。

这使得驱动轴和从动轴之间的连接断开，从动轴可以自由旋转而不受驱动轴的影响。

通过控制压力施加和释放的时间和力度，可以实现不同速度的
转动和连接与断开的控制，从而实现精确的传动和变速。

这使得双向多片摩擦离合器成为一种重要的传动装置。

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。

通常离合器在发动机和变速器，它连接到发动机飞轮的活动部分之间安装时，传输是连接至驱动部。

对于所有类型的汽车被广泛使用湿式离合器，实际上是一个独立的机构，可以依靠它们的主人，摩擦的驱动部之间来传递动力。

离合器的主要功能是切断，发动机和传动系统实现平滑的参与，以确保顺利启动汽车; 移位中分离发动机和传动系统，减少了换档变速器的影响；受到在工作更大的动态负载时，以限制传动系的最大转矩经受份防止传动系统损坏由于过载;有效地降低传动系的振动和噪音。

关键字：湿式离合器离合器摩擦片减振盘第1章绪论1.1引言1.3. 3湿式离合器的优点 (6)第2章基本尺寸参数选择2.1离合器基本性能关系式 ......................................................... 8 2. 2后备系数的选择 .. (8)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。

通常离合器在发动机和变速器，它连接到发动机飞轮的活动部分之间安装 时，传输是连接至驱动部。

对于所有类型的汽车被广泛使用湿式离合器，实际上 是一个独立的机构，可以依靠它们的主人，摩擦的驱动部之间来传递动力。

离合目录1. 4设计内容 ....1.5方案选择 31.3湿式离合器的结构及其优点 (5)1.3.1湿式离合器的结构 (5)7器的主要功能是切断，发动机和传动系统实现平滑的参与，以确保顺利启动汽车; 移位中分离发动机和传动系统，减少了换档变速器的影响；受到在工作更大的动态负载时，以限制传动系的最大转矩经受份防止传动系统损坏由于过载;有效地降低传动系的振动和噪音。

1.2 离合器的发展在离合器结构，最成功的锥形离合器的早期发展。

其原型已被安装在1889 年德国戴姆勒公司生产的汽车钢制车轮。

它是发动机飞轮的内孔锥形制成的离合器的积极成员。

注意：按照课程设计的要求完成，一般对以下部分详细计算：1)离合器基本结构尺寸、参数的选择2)膜片弹簧的参数计算和选择3)从动盘（摩擦片的计算选择）4)操纵机构计算绘图时必须按照设计计算参数绘制，未详细计算部分参考选择，但是必须保证结构正确，无工作干涉，方便加工！膜片弹簧离合器设计计算（某中型轿车举例）2摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择已知条件：某中型轿车发动机数据:缸数：4缸排量：1.7升点火系统：1-3-4-2最大功率96/5000KW/rpm最大扭矩220/3500N·m/rpm2.1离合器基本性能关系式为了能可靠地传递发动机最大转矩max c T ，离合器的静摩擦力矩c T 应大于发动机最大转矩，而离合器传递的摩擦力矩c T 又决定于其摩擦面数Z 、摩擦系数f 、作用在摩擦面上的总压紧力P Σ与摩擦片平均摩擦半径R m ，即m N R ZfP e r e c ⋅=T =T max β【1】（2-1）式中：β—离合器的后备系数。

f —摩擦系数，计算时一般取0.25～0.30。

Z —摩擦面数2.2摩擦片外径D 与内径d 的选择当按发动机最大转矩max e T （N ·m ）来确定D 时，有下列公式可作参考：AT D e /100max =【1】（2-2）式中A 反映了不同结构和使用条件对D 的影响，在确定外径D 时，有下列经验公式可供初选时使用：maxe D T K D ⨯=【1】（2-3）轿车：K D =14.5轻、中型货车：单片K D =16.0～18.5双片K D =13.5～15.0重型货车：K D =22.5～24.0本次设计所设计的是中型轿车（T emax /n T 为220Nm/3500rpm 、P emax /n P 为96kw/5000rpm ）的膜片弹簧离合器。

所设计的离合器摩擦片为单片，选择K D =14.5。

所以D=mm 2152205.14=⨯按max e T 初选D 以后，还需注意摩擦片尺寸的系列化和标准化，表2-1为我国摩擦片尺寸标准。

多片式摩擦离合器设计摩擦离合器是一种常见的机械传动装置，用于在传动轴之间传递扭矩。

它通过摩擦力来传递动力，在启动、停止和变速过程中起到关键作用。

定义摩擦离合器是一种将旋转动力传递到另一个轴上的装置，通过摩擦阻力来实现离合和传递扭矩的目的。

它通常由一个驱动轴和一个从动轴组成，两者之间通过摩擦盘和压力盘进行力的传递。

功能摩擦离合器的主要功能是在两个轴之间传递扭矩，并且在需要时能够实现离合和接合。

它可以控制动力传递的程度，使得传动系统可以启动、停止和变速。

此外，摩擦离合器还能够提供一定程度的过载保护和减震作用。

应用领域多片式摩擦离合器在各种机械设备和交通工具中广泛应用。

例如，在汽车、摩托车和工程机械中，摩擦离合器用于控制发动机与传动系统之间的动力传递。

同时，在工业机械和电动工具中，摩擦离合器也用于控制不同轴的同步运动。

多片式摩擦离合器是一种常用的机械传动装置，用于连接和断开两个旋转部件。

它的工作原理基于摩擦片的受力和摩擦特性。

摩擦片的摩擦系数摩擦片的摩擦系数是指摩擦片与压盘之间的摩擦能力。

摩擦系数越大，离合器传递的扭矩就越大。

设计多片式摩擦离合器时，需要根据具体需求选择适当的摩擦系数，以确保离合器性能的稳定和可靠。

接触压力接触压力是指压盘施加在摩擦片上的压力。

接触压力决定了摩擦片与压盘之间的紧密接触程度，从而影响离合器的传递扭矩能力。

设计多片式摩擦离合器时，需要合理计算和调整接触压力，以确保摩擦片能够有效传递扭矩，并且不会过度磨损。

传递扭矩传递扭矩是指离合器能够传递的最大扭矩值。

它取决于摩擦片的摩擦系数、接触压力和摩擦片的摩擦面积等因素。

设计多片式摩擦离合器时，需要根据实际应用需求和传动系统的要求，确定合适的传递扭矩范围，并选择相应的摩擦片和压盘。

多片式摩擦离合器的设计需要综合考虑上述关键参数，以实现理想的传递扭矩和工作性能。

在设计过程中，还需注意摩擦片和压盘的材料选择、结构设计和摩擦特性的稳定性，确保离合器在长期使用中能够持续可靠地传递扭矩。

多片式摩擦离合器设计摩擦离合器是一种常见的传动装置，其主要用途是在发动机和变速器之间传递动力，实现汽车或其他动力机械的起步、加速、减速和停车等动作。

为了满足不同的应用需求，摩擦离合器的设计形式也较为多样化。

本文将针对一种多片式摩擦离合器进行设计分析。

1. 设计原理多片式摩擦离合器的结构由摩擦片、摩擦盘、压盘、增压器和活塞等部件组成。

其工作原理是通过压盘将摩擦片夹在摩擦盘之间，利用摩擦力瞬间传递动力，实现离合和结合状态的转换。

特别地，活塞的作用是利用油压助力将摩擦片与摩擦盘紧密接触，使得离合器的结合程度更加稳定和坚固。

2. 参数设计在设计过程中，需要对离合器的相关参数进行细致的测算和调试，以保障其稳定性和可靠性。

例如，在确定离合器的直径、摩擦片的数量和厚度、以及摩擦盘的内直径等方面，需分别考虑以下因素：（1）负载能力。

根据离合器所需承载的扭矩和功率，来确定其技术参数和适合的规格型号。

（2）使用寿命。

离合器一般需具备较长的使用寿命和稳定的传动性能，同时应考虑瞬时承载能力和过热现象的问题。

（3）设计工艺。

离合器的设计应符合机械制造工艺和生产要求，易于加工和安装，并采用高强度、耐磨损的材料。

3. 结构设计在确定离合器的参数和工艺后，需对其结构形式进行选择和设计。

对于多片式摩擦离合器而言，其结构形式可分为独立式、半浸式和浸润式等多种形式。

其中，浸润式离合器结构较为复杂，但具备较好的散热性能和减震能力。

因此，在进行结构设计时，需根据离合器的具体应用环境和工作要求，综合考虑各种因素，进行选择和优化。

4. 总结综上所述，多片式摩擦离合器的设计需要综合考虑多种因素，包括应用要求、参数设计和结构形式等。

在实际制造过程中，应注重工艺控制和品质保障，以保证离合器的稳定性和可靠性，并满足用户的需求。

同时，应加强科技创新和研发投入，推动离合器技术的不断升级和完善，为汽车和机械传动领域的发展做出贡献。

对多片式摩擦离合器进行数据分析可以从多个角度出发，例如扭矩传递能力、瞬时功率、摩擦力系数、摩擦片温度、摩擦片磨损等方面进行分析。

目录1 离合器主要参数的选择01.1 摩擦片外径D、内径d和厚度b的选择01.2 单位压力p0的选择01.3 摩擦因数f和摩擦面数Z的选择11.4 后备系数β的选择12 离合器基本参数的优化22.1 设计变量22.2 目标函数22.3 约束条件22.3.1 摩擦片最大圆周速度v D22.3.2 摩擦片的内、外径比c22.3.3 后备系数β22.3.4 摩擦片内径d22.3.5 单位压力p033 膜片弹簧的设计与计算43.1 膜片弹簧基本参数的选择43.1.1 比值H／h和h的选择43.1.2 R／r比值和R、r的选择43.1.3 α的选择43.1.4 膜片弹簧工作点位置的选择43.1.5 分离指数目n的选取43.1.6 膜片弹簧小端内半径r0与分离轴承作用半径r f的确定43.1.7 切槽宽度δ1、δ2与半径r e的确定53.1.8 压盘加载点半径R1和支撑环加载点半径r1的确定53.2 膜片弹簧的弹性特性53.3 膜片弹簧的强度计算64 扭转减震器的设计74.1 扭转减震器基本参数的选择74.1.1 极限转矩T j74.1.2 扭转角刚度kφ74.1.3 阻尼摩擦转矩Tμ74.1.4 预紧转矩T n74.1.5 减振弹簧的位置半径R074.1.6 减振弹簧个数Z j74.1.7 减振弹簧总压力F∑74.2 减震弹簧的计算84.2.1 减振弹簧的分布半径R184.2.2 单个减振器的工作压力P84.2.3 减振弹簧尺寸84.2.4 从动片相对从动盘股的最大转角α94.2.5 限位销与从动盘股缺口侧边的间隙λ194.2.6 限位销直径d＇95 从动盘总成的设计105.1 从动盘毂105.2 摩擦片105.3 从动片115.4 波形片和减震弹簧116 离合器盖总成126.1 离合器盖126.2 压盘126.2.1 压盘传动方式的选择126.2.2 压盘几何尺寸的确定126.3 传动片136.4 分离轴承136.5 支撑环13参考文献131 离合器主要参数的选择1.1 摩擦片外径D 、内径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。