《乘用车膜片弹簧离合器设计》-公开DOC·毕业论文

本科毕业设计题目：乘用车膜片弹簧离合器设计学 院:汽车与交通工程学院专 业:交通运输专业学 号:200803147084学生姓名: 指导教师: 日 期:二一二年六月l摘 要 汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器，而膜片弹簧离合器在现今社会应用的更是广泛。所以本次设计膜片弹簧离合器，在发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车能更加平稳起步的前提下，设计新式的拉式膜片弹簧离合器，使其结构更加简单。在设计过程中，最初列出设计方案，然后对膜片弹簧离合器的主要参数进行计算，确定膜片弹簧、离合器盖、从动盘、压盘、扭转减震器等的结构尺寸，最后参照机械设计手册，运用CAD绘图软件画出相应的离合器装配图以及零件图。本次设计包括膜片弹簧离合器主要参数选取，扭转减震器、从动盘总成、离合器盖总成和膜片弹簧的结构确定，尺寸计算和强度校核。画出CAD零件图和装配图。在本次离合器设计中，最终设计出了膜片弹簧离合器，比传统的离合器性能更好，另外还设计了扭转弹簧，可以防止离合器发生共振。关键词： 乘用车： 膜片弹簧离合器： 扭转减震器AbstractCar from the start to the whole process of traveling, often need to use the clutch, while the diaphragm spring clutch applications in todays society is more extensive. Therefore, the design of the diaphragm spring clutch between the engine and transmission can be gradually bonding, thus ensuring the car more stable and start the premise, to design the new pull-type diaphragm spring clutch, its structure is more simple. In the design process, the beginning column program, prepare a draft reference textbook to calculate the main parameters of the diaphragm spring clutch to determine the diaphragm spring clutch cover, driven plate, pressure plate, reversing the structure of the shock absorbent. size, the last reference to the mechanical design manual, the use of CAD software to draw the clutch assembly drawing and part drawing. The design includes select the main parameters of the diaphragm spring clutch torsion damper, driven plate assembly, clutch cover assembly and the diaphragm spring structure to determine the sizing and strength check. Finally, with a CAD part and assembly drawing. In the clutch design, final design of the diaphragm spring clutch, better than the traditional clutch performance, also designed the torsion spring, you can prevent the clutch resonance.Key words: Passenger cars: The diaphragm spring clutch: To reverse the shock absorber目 录1 绪论11.1 离合器简介11.2 离合器发展历史11.3 离合器的功用21.4 离合器的组成31.5 现代汽车离合器应满足的要求31.6 离合器工作原理41.7 膜片弹簧离合器的优点41.8 拉式膜片弹簧离合器的优点42 离合器的结构设计62.1 离合器结构选择62.1.1 摩擦片的选择62.1.2 从动盘总成62.1.3 分离杠杆72.1.4 压紧弹簧布置形式的选择72.1.5 压盘传力方式的选择82.2 离合器结构设计的要点82.3 离合器主要零件的设计92.3.1 压盘92.3.2离合器盖92.3.3 从动盘92.3.4 摩擦片102.3.5 膜片弹簧103 离合器的设计计算及说明113.1 离合器设计原始数据113.2 摩擦片主要参数的选择113.2.1 后备系数113.2.2 摩擦片外径D、内径d和厚度b113.2.3 压盘工作压力、摩擦因数f和离合器间隙123.3 膜片弹簧设计133.3.1 膜片弹簧主要参数的选择143.3.2确定膜片弹簧的工作点位置163.4 扭转减振器设计173.4.1 减振弹簧的设计183.5 从动轴的计算213.6 从动盘毂214 结束语23参考文献24致谢251 绪论1.1 离合器简介能按工作需要随时将主动轴与从动轴接合或分离的机械零件。可用来操纵机器传动系统的起动、停止、变速及换向等。离合器种类繁多，根据工作性质可分为：操纵式离合器。其操纵方法有机械的、电磁的、气动的和液力的等，如嵌入离合器（通过牙、齿或键的嵌合传递扭矩）、摩擦离合器（利用摩擦力传递扭矩）、空气柔性离合器（用压缩空气胎胀缩以操纵摩擦件接合或分离的离合器）、电磁转差离合器（用激磁电流产生磁力来传递扭矩）、磁粉离合器（用激磁线圈使磁粉磁化，形成磁粉链以传递扭矩）。自动式离合器。用简单的机械方法自动完成接合或分开动作，又分为安全离合器（当传递扭矩达到一定值时传动轴能自动分离，从而防止过载 ，避免机器中重要零件损坏）、离心离合器（当主动轴的转速达到一定值时，由于离心力的作用能使传动轴间自行联接或超过某一转速后能自行分离）、定向离合器（又叫超越离合器，利用棘轮-棘爪的啮合或滚柱、楔块的楔紧作用单向传递运动或扭矩，当主动轴反转或转速低于从动轴时，离合器就自动分开）。 1.2 离合器发展历史在采用离合器的传动系统中，早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。锥形摩擦离合器传递扭矩的能力，比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。但是，其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。而且这种离合器在接合时也不够柔和，容易卡住。 次后，在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住（尤其是在冷天油液变浓时更容易发生），导致分离不彻底，造成换挡困难。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。但因片数较多，从动部分的转动惯量较大，还是感到换挡不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，易引起过热，加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。 多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它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。而且只要在结构上采取一定措施，也能使其接合平顺。因此，它得到了极为广泛的应用。 如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。次外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过 93）。因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。 为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。 随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。此外，对离合器的使用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋势。1.3 离合器的功用1.保证汽车平稳起步起步前汽车处于静止状态，如果发动机与变速箱是刚性连接的，一旦挂上档，汽车将由于突然接上动力突然前冲，不但会造成机件的损伤，而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力，使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离，然后离合器逐渐接合，由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑磨的现象，可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大，而汽车的驱动力也逐渐增大，从而让汽车平稳地起步。 2.便于换档汽车行驶过程中，经常换用不同的变速箱档位，以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击，容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档，则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除，啮合面间的压力大大减小，就容易分开。而待啮合的另一对齿轮，由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小，采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等，从而避免或减轻齿轮间的冲击。 3.防止传动系统过载汽车紧急制动时，车轮突然急剧降速，而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性，仍保持原有转速，这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性