（全套CAD）丰田花冠汽车拉式膜片弹簧离合器设计（终稿）

自动离合器的执行机构由电动油泵电磁阀和离合器油缸组成，当发出指令驱动电动油泵，电动油泵产生的高压油液通过电磁阀输送到离合器油缸。

通过控制电磁阀的电流量来控制油液流量和油液的通道变换，实现离合器油缸活塞的移动，从而完成汽车起动换档时的离合器动作。

为了实现离合器的自动操纵，采用自动离合器，可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵，与其他自动离合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，离合器的摩擦力矩调节性还不够理想，使用性能不尽完善。

例如，汽车以高档低速上坡时，离合器容易打滑。

因此必须提前换低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。

这些都需要进步改善。

我国汽车业的高速发展，带动我国汽车离合器市场需求持续大幅增长。

随着我国自动档轿车的增加，我国传统离合器行业的发展前景日益担忧，不少企业都在寻求新的持续发展的途径。

年以前，我国汽车产量持续增长汽车保有量的增加出口市场需求的扩张等三大因素推动我国汽车离合器行业连续年快速发展，年我国汽车离合器的产量突破万套。

自年以来，受全球金融危机影响，中国汽车销量为万辆，增长率仅为.，离合器的市场规模约为亿元。

到年，我国离合器总销售额将达亿元，其中，盖总成万件，从动盘总成万件，液力变矩器万套以上。

目前国产离合器已经能够全面覆盖国内各种车型产品并具有足够的研发制造和供货能力，干摩擦式离合器仍将是“十五”期间汽车动力系统中的主要应用部件。

在技术目标方面，离合器的可靠性和寿命指标要达丰田，花冠，汽车，膜片，弹簧，离合器，设计，毕业设计，全套，图纸摘要目录第章绪论.膜片弹簧离合器结构及工作原理.课题研究的目的和意义.离合器的历史现状和发展趋势.膜片弹簧离合器概述.主要研究内容第章离合器基本尺寸参数的选择.离合器基本性能关系式.离合器后备系数的选择.摩擦材料中单位压力和摩擦因数的取值.本章小结第章离合器从动盘总成设计.摩擦片的设计.从动盘毂的设计.从动片和波形弹簧片的设计.扭转减震器的设计.本章小结第章离合器压盘总成设计.压盘设计.离合器盖的设计.传力片的设计.本章小结第章膜片弹簧设计.膜片弹簧的切选.膜片弹簧的分析.膜片弹簧的校核.本章小结第章离合器分离装置设计.分离杆的设计.离合器分离套筒和分离轴承的设计.离合器壳的设计.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.膜片弹簧离合器结构及工作原理离合器是汽车传动系中直接与发动机相关联的部件，主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动，通过主动从动两部分的相互作用把发动机的动力扭距传递给驱动系统，来实现汽车的起步换挡等功能。

离合器的作用有三是保证汽车平稳起步，二是保证传动系换挡时工作平顺，三是防止汽车传动系过载。

在以内燃机作为动力的机械传动汽车中，离合器作为个独立的部件存在。

虽然发展自动传动系统是汽车传动系的发展趋势，但根据德国出版的世界汽车年鉴，年世界各国家汽车公司生产的款乘用车中，手动机械变速器车款数为款在我国，乘用车中自动挡车款式只占全国平均数的.若考虑到商用车中更是多数采用手动变速器，手动挡汽车目前仍然是世界车款的主流。

可以说，从目前到将来离合器这部件将会伴随着内燃机起存在，不可能在汽车上消失。

目前在汽车离合器中，摩擦式离合器用得最为广泛。

摩擦式离合器按结构分可分主动部分包括飞轮离合器盖和压盘从动部分从动盘总成压紧机构压紧弹簧和操纵机构包括分离叉分离轴承分离踏板和传动部件。

在膜片弹簧离合器中膜片弹簧有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用，所以膜片弹簧离合器的结构设计主要是包括从动盘总成膜片弹簧和压盘总成三个部分。

图.膜片弹簧离合器工作原理示意图安装前位置安装后分离位置飞轮摩擦片离合器盖分离轴承压盘膜片弹簧支撑环膜片弹簧为碟形，其上开有若干个径向开口，形成若干个弹性杠杠。

弹簧中部有钢丝支承发动机的最大转矩花键尺寸挤压应力齿数外径内径齿厚有效齿长根据表中选择。

花键尺寸选定后应进行强度校核。

由于花键损坏的主要形式是由于表面受挤压过大而破坏，所以花键要进行挤压应力计算，当应力偏大时可适当增加花键毂的轴向长度。

花键的挤压应力.式中发动机最大转矩花键毂的外径花键毂的内径花键毂的齿数花键毂的有效长度。

从动盘毂般都由中碳钢锻造而成，并经调质处理，其挤压应力不应大于。

从动盘毂采用锻钢，采用调质处理，表面和心部硬度在。

提高花键内孔表面硬度和耐磨度，可采用镀铬工艺对减振弹簧窗口及从动片配合处，应进行高频处理。

.从动片和波形弹簧片的设计设计从动片，要尽量减轻其重量，并使其质量的分布可能地靠近旋转中心，以获得最小的转动惯量。

为了减小转动惯量，从动片做的比较薄，般在。

根据设计的需要采用从动片的厚度为，材料为中碳钢板号，表面硬度为，结构采用分开式弹性从动片结构。

波形片材料采用，厚度为.，硬度为，并经过表面发蓝处理。

.扭转减震器的设计由于发动机传到汽车传动系中的转矩是周期地不断变化的，从而使传动系统产生扭转振动。

若振动频率与传动系的自振频率相重合会发生共振，影响传动系中零件的寿命。

为避免共振，缓和传动系所受的冲击载荷，在许多汽车的传动系统中装设了扭转减振器，且大多数将扭转减振器附装在离合器的从动盘中。

图扭转减振器工作示意图静止状态工作状态减振弹簧从动盘本体阻尼片离合器接合时，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起的减振器盘转动。

此外，因膜片是种对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很少，而周布置弹离合器在高速时，因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而降低了对压盘的压紧力，从而引起离合器传递转矩能力下降。

那么可以看出，对于轻型车膜片弹簧离合器的设计研究对于改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。

作为压紧弹簧的所谓膜片弹簧，是由弹簧钢冲压成的，具有“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜片，且自其小端在锥面上开有许多径向切槽，以形成弹性杠杆，而其余未切槽的大端截锥部分则起弹簧作用。

膜片弹簧的两侧有支承圈，而后者借助于固定在离合器盖上的些为径向切槽数目的半铆钉来安装定位。

当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠向飞轮，后支承圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形，锥顶角变大，甚至膜片弹簧几乎变平。

同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于结合状态。

当离合器分离时，分离轴承前移膜片弹簧压前支承圈并以其作为支点发生反锥形的转变，使膜片弹簧大端后移，并通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离。

膜片弹簧离合器具有很多优点首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此设计摩擦片磨损后，弹簧压力几乎不变，且可以减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对称的，因此其压紧力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著缩短了轴向尺寸另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，摩擦均匀，也易于实现良好的通风散热等。

由于膜片弹簧离合器具有上述系列优点，并且制造膜片弹簧离合器的工艺水平在不断提高，因此这种离合器在轿车及微型轻型客车上得到广泛运用，而且正大力扩展到载货汽车和重型汽车上，国外已经设计出了传递转矩为.最大摩擦片外径达的膜片弹簧离合器系列，广泛用于轿车客车轻型和中型货车上。

甚至些总质量达的重型汽车也有采用膜片弹簧离合器的，但膜片弹簧的制造成本比圆柱螺旋弹簧要高。

膜片弹簧离合器的操纵曾经都采用压式机构，即离合器分离时膜片弹簧弹性杠压杆内端的分离指处是承受压力。

当前膜片弹簧离合器的操纵机构已经为拉式操纵机构所取代。

后者的膜片弹簧为反装，并将支承圈移到膜片弹簧的大端附近，使结构简化，零件减少装拆方便膜片弹簧的应力分布也得到改善，最大应力下降支承圈磨损后仍保持与膜片的接触使离合器踏板的自由行程不受影响。

到或接近国外同类产品水平，传递转矩超过牛米的大容量重型离合器要形成批量供货，要掌握和等关键技术，在离合器及其电子操控系统的集成开发方面取得突破，建立离合器的综合自动检测系统，以及建立模拟工况和实车试验标准，形成更为完善的离合器产品评价体系。

按照离合器行业的规划，“十五”期间，汽车离合器行业要形成家年销售量超过万套的“小巨人”企业和家年销售量超过万套的规模企业，并出现产销规模进入世界离合器行业前名的中国企业。

国内外主要汽车离合器有摩擦式离合器液力偶合器电磁离合器等几种。

摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。

而比较先进的离合器为液力偶合器电磁离合器具体如下介绍摩擦式离合器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。

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和状态的。

摩擦副采用弹簧压紧装置即是为了适应这要求。

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拔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。

摩擦离合器又可分为单盘离合承圈，用铆钉将其安装在离合器盖上。

在离合器盖未固定到飞轮上时，膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面间有距离。

用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时，离合器盖通过后钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了段距离。

由于膜片弹簧外端位置没有变化，所以膜片弹簧被压缩变形。

膜片弹簧外缘通过压盘把从动盘压靠在飞轮后端面上，这时离合器为接合状态。

在分离离合器时，分离轴承前移，膜片弹簧将以前钢丝支承圈为支点，其外缘向后移动，在分离钩的作用下，压盘离开从动盘后移，离合器就变为分离状态了。

.课题研究的目的和意义选题目的本次选择课题为丰田轿车离合器的设计，本次设计为膜片弹簧离合器，而此设计有重大的意义和广泛的用途，因为离合器作为底盘传动系统中的重要部件，它起着从发动机到传动系中齿轮之间桥梁的作用，故它的重要性不可忽视，个良好的离合器能够提高汽车的寿命，所以设计个操作简便分离快速的离合器是十分必要的，且选择了设计离合器能够做到对汽车内重要部件的了解。

选题意义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。

膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了般螺旋弹簧以及分离杆机构而做成的离合器，因为它布置在中央，所以也可算中央弹簧离合器。

它的优点首先