膜片弹簧离合器设计2011

推式膜片弹簧离合器的设计一、课程项目设计目的以课程设计促进学生自主学习的积极性，培养学生独立工作能力，为毕业设计打下基础。

围绕《汽车设计》的基本要求及其方法，独立查找参考资料，完成离合器设计计算、校核。

培养同学学习积极性，拓宽知识面，培养理论联系实际的精神。

二、课程项目设计要求根据给定车辆初始参数，选择并匹配离合器件的结构型式，计算确定其的主要参数；详细计算指定的设计参数。

在此基础上，绘出指定总成的装配图和部分零件图；要求在CAD 环境下校核；要求对校核结果进行分析说明（此部分内容供学有余力的同学选做）。

三、课程项目设计内容由于膜片弹簧离合器，拥有零件数目少，重量轻，非线性特性好，操纵轻便等优点，且制造膜片弹簧的工艺水平在不断提高，所以本文将设计推式膜片弹簧离合器，重点为带扭转减震器的从动盘的设计。

（1）课程设计提供参数设计所需参数:汽车驱动形式：4*2（后桥为驱动桥）汽车最大加载质量：2000 kg，汽车的总质量4325 kg发动机位置：前置发动机最大功率：75KW，转速4500r/min最大扭矩≥170N.m 离合器形式：机械、干式、单片、膜片弹簧（推/拉式）操纵形式：液压人力操纵摩擦片最大外径：f=250mm踏板行程：25~35mmi0=6.17 ig1=5.913 ig2=2.659 ig3=1.775 ig4=1.000汽车最大时速≥110 km/h（2）设计过程1．调研、查找和消化汽车离合器构造、设计等相关资料，对题目有较为深入、综合的理解；2．确定该车离合器总体设计方案；3．离合器压盘、膜片弹簧、摩擦片等的设计；4．应用UG、CATIA软件或其它三维建模软件绘制汽车离合器主要零件三维模型；5．应用AutoCAD软件或其他软件绘制汽车离合器的零件图和装配图；6．撰写设计说明书。

（3）基本要求本题目要求学生能够综合运用汽车设计、汽车理论等相关专业知识完成某型汽车膜片弹簧式离合器的设计，能够培养学生独立思考、团队合作精神、协调解决实际问题的能力。

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。

辽宁工业大学汽车设计课程设计（论文）题目： 1.6LMT马自达3轿车离合器设计院（系）：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程075学号：071201127学生姓名：张相坤指导教师：王天利教师职称：教授起止时间：2012.1.8～2012.2.25课程设计（论文）任务及评语目录第1章离合器设计的目的和要求 (1)1.1离合器设计的目的 (1)1.2离合器设计的要求 (1)第2章离合器设计的内容和方案的分析与确定 (2)2.1离合器设计的内容 (2)2.2离合器方案的分析与确定 (2)第3章主要零部件设计计算和验算的简要过程 (5)3.1 摩擦片的设计 (5)3.2 离合器基本参数的优化 (7)3.3 膜片弹簧的设计 (10)第4章主要部件结构设计说明 (15)4.1从动盘总成的设计 (15)4.2离合器盖和压盘的方式选择 (16)4.3分离轴承的选择 (17)4.4离合器的通风散热 (17)4.5扭转减振器的设计 (17)4.6离合器的操纵机构选择 (21)第5章经济、技术分析及对设计所作的简要评语 (22)5.1经济、技术分析 (22)5.2简评 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)第1章离合器设计的目的和要求1.1离合器设计的目的离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件，按其功能要求，在结构上主要由主动部分 (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)等组成。

主要作用是保证汽车起步平稳，保证传动系统换挡时工作平顺，防止传动系统过载等，本次马自达3轿车离合器设计的目的是通过本课程设计，掌握膜片弹簧压紧型式的离合器的设计方法、步骤，进一步了解离合器的工作状况和性能，提高机械产品的设计能力。

1.2离合器设计的要求摩擦式离合器的结构类型非常多，而且有多种组合方式，但不管哪种结构类型，也不管什么组合方式，对它们的使用要求是一致的。

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。

汽车离合器膜片弹簧的优化设计分析摘要: 膜片弹簧是汽车离合器的重要部件，是由弹簧钢板冲压而成，形状呈碟形。

膜片弹簧结构紧凑且具有非线性特性，高速性能好，工作稳定，踏板操作轻便，因此得到广泛使用。

本文通过对膜片弹簧建立数学模型，特别通过引入加权系数同时对两个目标函数进行比例调节，并用MATLAB编程来优化设计参数。

通过举例，结果证明在压紧力稳定性，分离力及结构尺寸上优化结果较为理想。

关键词: 膜片弹簧；优化设计；MATLABAbstract: The diaphragm spring is one of the important parts of the clutch, stamping by spring steel, in shape of a dish. Diaphragm spring has a non-linear characteristic compact, and its high-speed performance is good, stable, lightweight pedal operation, and is so widely used. Based on the mathematical model of the diaphragm spring, in particular through the introduction of weighting coefficients while the two objective function proportional be controled, and use matlab programming to optimize the design parameters. By means of example, the results of the stability of clamping force, separation and structural size optimization are better. Keywords: diaphragm spring；optimitional design；MATLAB1.引言1.1膜片弹簧的结构膜片弹簧实质上是一种用薄弹簧钢板制成的带有锥度的碟形弹簧。

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。

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。

膜片弹簧离合器毕业设计摘要汽车是现代生活中不可或缺的交通工具。

汽车离合器的主要功用是分离发动机传来的动力，以使变速箱顺利挂挡或换挡；柔顺地接合动力，保证车辆平稳起步；超负荷时离合器打滑以保护零件免受损坏。

根据传递动力的方式，离合器分为摩擦式和液力式两种,目前摩擦式应用比较广泛。

摩擦式离合器，根据从动盘的数目，可分为单片式、双片式和多片式3种；根据加压方式，可分为常接合式和非常接合式两种；根据其作用原理，还有单作用式和双作用式之分。

双作用离合器是汽车及拖拉机的部件之一，它是由安装在一起的两个不同功能的离合器：即将动力传给驱动轮的主离合器和将动力传给动力输出轴的副离合器。

单片离合器和双片离合器的优缺点对比：单片摩擦离合器具有从动部分转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点；而双片和多片式离合器接合虽较平顺，但分离不彻底、从动部分转动惯量大、中间压盘散热不良，结构复杂、成本高。

故双片离合器一般只应用在径向尺寸受限或采用单片时摩擦转矩不够的场合。

关键词：单片离合器，双片离合器 ,摩擦式离合器，液力式离合器变速箱Diaphragm spring clutch graduation designABSTRACTAutomotive is an integral part of modern life transportation. The main function of tractor clutch is the driving force came from the engine, so that the transmission of gearbox shift smoothly ; flexibility and joint force to ensure a smooth start of vehicles; overloaded when the clutch slipping to protect components from damage.According to convey the driving force, friction clutch is divided into two-and-hydraulic, a comprehensive range of friction applications. Friction clutch, according to the number-driven, can be divided into single-and double-and multi-chip three kinds; under pressure, can be divided into joint-and often very junction of the two, according to its principle role , Single-and dual-role of the sub-type role.Double-action clutch of motor vehicles and tractors is one of the components, it is installed with a clutch two different functions: to be the main force driving wheel transmission clutch and the power transmission power output shaft of the clutch.Single and double-clutch clutch the advantages and disadvantages compared: Friction clutch single moment of inertia has driven some small amount of heat is good, simple structure, the adjustment convenient, compact size, the advantages of complete separation, while dual-and multi-chip clutch engagement Although more smoothly, Zhang is not completely isolated from the Portion moment of inertia, the middle-pressure cooling bad, structural complexity and high cost. Therefore, double-clutch is generally limited size of the radial or friction torque when using single-chip not enough occasions.KEY WORDS:Friction clutch single ，Double-clutch friction ，Friction clutch Hydraulic clutch ，Gearbox目录前言 (1)第1章汽车离合器整体描述 (2)1.1 离合器的概述 (2)1.1.1 离合器的基本组成 (2)1.1.2 离合器的功用及分类 (2)1.1.3 离合器的设计的基本要求 (2)第2章离合器结构方案分析 (4)2.1摩擦离合器的组成 (4)2.2 从动盘的选择 (5)2.3 压紧弹簧和布置形式的选择 (5)2.4 压盘的驱动形式 (6)2.5 离合器的通风散热 (7)2.6 设计方案的确定 (7)2.6.1 离合器结构图 (7)2.6.2 离合器工作原理和构造示意图 (8)第3章离合器主要参数的选择 (10)3.1 后备系数 (10)3.2摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t (10)3.3 单位压力 (11)3.4 摩擦片主要参数的确定及校核 (12)3.4.1 摩擦片外径D、内径d和厚度h (12)3.4.2 摩擦力的平均作用半径 (13)3.4.3 摩擦片压紧力的计算 (13)3.4.4 摩擦片的校核 (14)第4章离合器零件的结构选型及设计计算 (15)4.1 从动盘总成设计 (15)4.2 离合器盖总成设计 (16)4.2.1 离合器盖设计 (16)4.2.2 压盘设计 (17)4.3 扭转减震器的设计 (19)4.3.1 扭转减震器的概述 (19)4.3.2 扭转减震器的概述 (20)4.3.3减震弹簧的计算 (21)4.4 膜片弹簧设计 (23)4.4.1 膜片弹簧的结构特点 (23)4.4.2 膜片弹簧基本参数的选择 (24)4.4.3 膜片弹簧的优化设计 (25)4.4.4 弹簧材料及制造工艺 (26)第5章离合器的操纵机构 (27)5.1操纵机构的要求 (27)5.2. 操纵机构结构形式选择 (27)5.3操纵系统结构设计 (27)5.4操纵机构设计计算 (28)5.4.1操纵力传动比的计算 (28)5.4.2 操纵机构踏板行程 (29)5.4.3 操纵力的校核 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)外文资料翻译 (35)前言随着科技的飞速发展，特别是液压技术、电子技术在汽车领域的广泛应用，汽车传动系发生了巨大的变化。

目录1.离合器设计的目的及离合器的概述 (1)2.离合器的结构方案分析 (2)2.1从动盘的选择 (2)2.2技术参数及论文要求 (2)2.3膜片弹簧离合器结构 (2)2.4膜片弹簧离合器的优点 (2)2.5膜片弹簧离合器的工作原理 (3)2.6压盘的驱动形式 (3)3.离合器摩擦片参数的确定 (3)3.1摩擦片参数的选择 (3)3.2离合器基本参数的校核 (4)4.离合器总成设计 (6)4.1膜片弹簧的设计 (6)4.2膜片弹簧弹性特性曲线 (7)4.3检验所得尺寸是否设计的约束条件 (8)4.4膜片弹簧强度计算与校核 (9)4.5膜片弹簧的制造工艺及热处理 (9)4.6压盘设计 (10)4.7压盘的结构设计与选择 (10)4.8传动片 (10)4.9分离杆装置 (11)4.10支承环 (11)5.从动盘总成设计 (11)5.1扭转减振器的设计 (11)5.2减振弹簧的计算 (13)5.3摩擦片设计 (14)5.4从动盘毂的设计 (15)5.5从动片的设计 (16)5.6离合器结构设计的要求 (16)5.7变速器一档轴的直径计算 (17)6.离合器操纵机构设计 (17)6.1对离合器操纵机构的要求 (17)6.2操纵机构结构形式选择 (17)6.3离合器操纵机构的设计计算 (17)6.4校核踏板行程 (18)7.设计小结 (21)8.参考文献 (21)9.文献检索摘要 (22)膜片弹簧离合器设计1、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。