第二章汽车离合器设计

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2章离合器设计教学提示：离合器是汽车传动系的一个组成部分，直接与发动机连接，本章主要讲解离合器的分类、工作原理，离合器和扭转减振器的设计等基本内容，还介绍了离合器的设计实例。

教学要求：了解离合器的结构方案、离合器的操纵机构以及离合器的结构元件，熟练掌握离合器主要参数的选择，离合器的设计与计算，扭转减振器的设计。

通过设计实例深入理解和掌握离合器的设计过程。

2.1 概述现代汽车一般都以内燃机为动力，其传动系中离合器处于首端，它具有如下基本功用：(1) 在汽车起步时，通过离合器主动部分(与发动机曲轴相连)和从动部分(与变速器第一轴相接)之间的滑磨，转速逐渐接近，使旋转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。

(3) 当传给离合器的转矩超过其所能传递的最大转矩(即离合器的最大摩擦力矩)时，其主、从动部分将产生滑磨。

这样，离合器就起着防止传动系过载的作用。

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。

其中离合器主动部分主要包括飞轮、离合器盖和压盘；从动部分主要是从动盘；压紧机构主要是压紧弹簧；操纵机构主要包括分离叉、分离轴承、离合器踏板和传动部件。

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。

目前离合器发展的趋势是：提高可靠性和使用寿命；适应高转速，增加传递转矩的能力；简化操纵(当采用自动离合器时，可省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵)。

对汽车离合器设计有如下基本要求：(1) 既能可靠传递发动机最大转矩，又能防止传动系过载。

(2) 接合完全且平顺、柔和，使汽车起步时无抖动、无冲击；分离彻底、迅速。

(3) 工作性能(最大摩擦力矩或后备系数)稳定，即作用在摩擦片上的总压力不应因摩擦表面的磨损而有明显变化，摩擦系数在离合器工作过程中应稳定。

第二章离合器设计1.设计离合器、离合器操纵机构需要满足哪些基本要求？答:(1)离合器基本要求:①可靠地传递Temax,并有适当转矩储备;②接合完全、平顺、柔和，保证起步时无抖动和冲击；③分离迅速、彻底；④从动部分转动惯量小，减轻换档齿轮间的冲击；⑤防止传动系产生扭转共振，有吸振、缓冲和减小躁声的能力；⑥吸热能力高，散热效果好；⑦操纵轻便；⑧作用在从动盘上的压力和衬片上的摩擦因数使用过程中变化小；⑨强度足够，动平衡良好；⑩结构简单，质量小，工艺性能好，拆装、维修、调整工作方便；(2)离合器操纵机构基本要求:①操纵轻便；②有踏板自由行程调整机构，用来恢复分离轴承的自由行程；③有踏板行程限位装置，防止操纵机构过载；④有足够的刚度；⑤ 高;(传动效率)⑥发动机振动、车架、驾驶室变形等不会影响其正常工作。

2.盘形离合器有几种？各有何优缺点？答：①单片盘形离合器；②双片盘形离合器；③多片盘形离合器。

3.离合器的压紧弹簧有几种形式？各有何优缺点？答：①圆柱；②圆锥；负荷大，受离心力影响小，轴向尺寸变大；③膜片。

4.离合器的压紧弹簧布置形式有几种？各有何优缺点？答：①圆周布置；②中央布置；③斜向布置。

5.离合器的摩擦衬片与从动钢板的连接方式有几种？各有何优缺点？答：①铆接法：连接可靠，更换摩擦片方便，采用较广泛，铜铆钉的高温强度和耐腐蚀强度性能比铝铆钉好；②粘接法：可充分利用摩擦片厚度，增加摩擦面积，但摩擦片更换不便，无法从动钢片上装波型弹簧片以获得轴向弹性。

6.离合器的操纵机构有几种？各有何优缺点？答：常用的离合器操纵机构，主要有机械式、液压式等。

机械式操纵机构有杆系和绳索两种形式。

杆式传动机构结构简单、工作可靠，被广泛应用。

但其质量大，机械效率低，在远距离操纵时布置较困难。

绳索传动机构可克服上述缺点，且可采用吊挂式踏板结构。

但其寿命较短，机械效率仍不高。

多用于轻型轿车。

液压式操纵机构主要由主缸、工作缸和管路等部分组成，具有传动效率高，质量小、布置方便、便于使用吊挂踏板、驾驶室容易密封、驾驶室和车架变形不会影响其正常工作，离合器接合较柔和等优点。

汽车设计之离合器复习题第⼆章离合器设计⼀、学习⽬的和要求1、掌握离合器结构，⼯作原理及功⽤；2、熟练掌握膜⽚弹簧离合器,周置圆柱螺旋弹簧的优缺点；单⽚离合器与多⽚离合器的优缺点;3、熟练掌握离合器主要参数的概念和计算（离合器后备系数、传递的最⼤静转矩、等效半径等）；4、熟练掌握离合器后备系数、单位压⼒、从动盘的内外径的选择原则，以及后备系数范围；5、掌握离合器扭转减振器的作⽤，以及双质量飞轮的特点及应⽤；6、掌握膜⽚弹簧离合器的膜⽚弹簧⼏何参数对弹性特性的影响特性；7、掌握膜⽚弹簧的⼯作特性（⼯作点，磨损极限点，分离点的特点）。

⼆、课程内容和考核⽅法1、离合器结构及功⽤（多选题，简答题）2、离合器⼯作原理（判断说明或判断改错）3、离合器参数选择原则（术语，选择，简答，计算，综合应⽤）4、膜⽚弹簧与周置弹簧离合器优缺点⽐较（简答、选择、填空）5、单⽚离合器与多⽚离合器特点⽐较（选择、判断说明或改错、简答、填空）6、扭转减振器的作⽤与双质量飞轮的作⽤，以及应⽤（填空、选择）三、章节练习题1、汽车离合器由哪⼏部分组成？应满⾜的功⽤是什么？2、试⽐较膜⽚弹簧离合器与周置弹簧离合器的优缺点？3、膜⽚弹簧的⼯作点最佳位置特点？4、根据离合器⼯作原理，推算离合器传递的最⼤静转矩，根据发动机的最⼤扭矩计算其后备系数？5、膜⽚弹簧的弹性特性有何特点？影响弹性特性的主要因素是什么？⼯作点的最佳位置如何确定？6、选择离合器后备系数应考虑的因素？7、从动盘的内外径如何确定，其原则是什么？8、扭转减振器的作⽤和功能是什么？9、双质量飞轮的优点是什么？在什么车上应⽤？四、历年试题（1）单选题1．周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，因此应⽤较为⼴泛，【】不是周置弹簧离合器的缺点。

【 D 】A．压紧弹簧直接与压盘接触，易受热退⽕B．当发动机最⼤转速很⾼时，周置弹簧向外弯曲，使弹簧压紧⼒下降C．弹簧靠到它的定位⾯上，造成接触部位严重磨损D．压盘通风散热不良，因⽽容易烧坏摩擦⽚ 2008 2.下列【】不是周置弹簧离合器的缺点。

教案课题章节第二章§2.1离合器的概述课型专业课课时2（3）教具学具电教设施多媒体离合器实物教师鲍晓沾教学目标知识教学点1、汽车离合器的作用、组成和工作原理2、汽车离合器各组成部分的结构、工作原理及工作过程能力培养点1、掌握汽车离合器的作用、组成和工作原理2、掌握汽车离合器各组成部分的结构、工作原理及工作过程德育渗透点工作过程中培养学生5S理念，同时遵守职业道德养成吃苦耐劳的精神教学重点难点重点汽车离合器的作用、组成和工作原理难点汽车离合器各组成部分的结构、工作原理及工作过程学法引导多媒体、举例、分组讨论、问答与练习教学内容更新、补充、删节无参考资料《汽车底盘构造与维修》周林福主编《汽车底盘常见维修项目实训教材》朱军主编课后体会教与学互动设计教师活动内容学生活动内容时间§2.2（1）离合器概述知识回顾：1、汽车传动系有哪些常见的布置形式？2、画出汽车传动系组成结构图（前置后驱）学习目标：1、掌握汽车离合器的作用、组成和工作原理2、掌握汽车离合器各组成部分的结构、工作原理及工作过程课程内容：●问题：什么是离合器？离合器装在哪里？离合器有什么功用？一、离合器的功用1) 使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步；2) 暂时切断发动机的动力传动，保证变速器换档平顺；3) 限制所传递的转矩，防止传动系过载。

二、离合器的分类●摩擦离合器●液力：耦合器，变矩器●电磁离合器目前使用最多的使用最多的是摩擦式离合器，按照不同的方式还可以再分：1．根据摩擦表面的工作条件：干式、湿式（如自动变速器中）回答问题，上黑板画出示意图了解本节学习目标思考问题1、看实物2、了解作用实物比较了解离合器类型10分3分2分钟5分钟5分钟教与学互动设计教师活动内容学生活动内容时间2．根据从动盘的数目：单片（EQ1090、BJ2020、轿车）双片（CA1091）多片离合器3．压紧弹簧的不同：周布弹簧式（EQ1090、CA1091、BJ2020）膜片弹簧式（广泛应用）中央弹簧式、和斜置弹簧式4．操纵机构的不同：机械式、液压式、气压式和空气助力式等。

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。

汽车设计课程设计论文大众POLO离合器设计设计者:学号:指导教师:班级:目录第一章绪论 (3)1.1前言 (3)1.2课程设计目的 (3)1.3设计要求 (3)1.4设计步骤 (4)第二章离合器方案的确定 (5)2.1车型分析 (5)2.2方案选择 (5)第三章离合器基本参数的确定 (6)3.1离合器后备系数Β (6)3.2单位压力P0 (6)3.3摩擦片外径D、内径D和厚度B (7)3.4摩擦因数F、摩擦面数Z和离合器间隙△T (8)第四章离合器基本参数的优化 (13)4.1摩擦片外径D (9)4.2摩擦片的内、外径比C (9)4.3后备系数Β (9)4.4摩擦片内径D (9) (9)4.5单位摩擦面积传递的转矩TC04.6单位压力P0 (10)4.7离合器单位摩擦面积滑磨功Ω (10)第五章离合器零件的结构选型及设计计算 (11)5.1从动盘总成设计 (11)5.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (11)5.1.2 从动片结构型式的选择 (12)5.1.3 从动盘毂的设计 (12)5.2离合器盖总成设计 (13)5.2.1 离合器盖设计 (13)5.2.2 压盘设计 (14)5.3离合器分离装置设计 (14)5.3.1 分离轴承 (14)5.3.2 分离套筒 (15)5.4膜片弹簧的设计 (15)5.4.1 膜片弹簧基本参数的选择 (15)5.4.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (17)5.5扭转减振器 (18)5.5.1 扭转减振器的功用 (18)5.5.2 扭转减振器组成 (18)5.5.3 减振器的结构设计 (19)第六章谢辞 (23)第七章参考资料 (24)第一章绪论1.1 前言对于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，按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。

目前，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，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。