（全套CAD）大众速腾轿车膜片式弹簧离合器设计

膜片弹簧离合器，它的转矩容量大且较稳定，操纵轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。

本设计就是设计膜片弹簧离合器，在设计中对各种离合器类型进行分析，确定出结构方案，再对离合器的各基本参数进行选择计算，设计出各个零件，最终设计出使用于普通轿车的车用离合器。

第章离合器结构的设计.设计参数和结构要求表.大众速腾车型的参数名称参数发动机最大功率及转速发动机最大转矩及转速.发动机排量.最高车速.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。

.压盘的选择方式压盘在与离合器盖连接后带动摩擦片转动。

压盘在工作中属于主动传动，在飞轮和离合器盖得带动下传递扭矩。

在不传递扭矩时，应能够与从动盘脱离接触，所以这种连接应允许压盘在离合器分离过程中能自由的作轴向移动。

压盘和飞轮的连接方式有很多种，有凸块窗孔式传力销式键式以及弹性传动片式等，现在般采用弹性传动片式。

在传动过程中会有摩擦和震动。

压盘应具有较大的质量，以增大热容量，减小温升，防止其产生裂纹和破碎。

同时压盘还应具有较大的刚度，使压紧力在摩擦面上的压力分布均匀并减小受热后的翘曲变形。

以免影响摩擦片的均匀压紧与离合器的彻底分离。

.压紧弹簧的选择与布置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，可提高使用寿命易于实现良好的通风散热，使大众，群众，轿车，膜片，弹簧，离合器，设计，毕业设计，全套，图纸摘要离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。

膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。

此设计说明书详细的说明了轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。

本文主要是对轿车的膜片式弹簧离合器进行设计。

根据推式膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，采用系统化设计方法，把离合器分为主动部分从动部分操纵机构。

通过对各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较，确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。

根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作选择相关设计参数主要为摩擦片外径的确定，离合器后备系数的确定，单位压力的确定。

并进行了总成设计主要为分离装置的设计，以及从动盘设计和膜片弹簧设计等。

关键词离合器膜片弹簧从动盘压盘摩擦片目录摘要第章绪论.研究现状.离合器结构和工作原理.设计内容第章离合器结构的设计.设计参数和结构要求.摩擦片的选择.压盘的选择方式.压紧弹簧的选择与布置.分离轴承的选择形式.离合器通风散热的解决措施.本章小结第章离合器基本结构参数的计算和确定.摩擦片内径外径的确定.摩擦片上单位压力的确定.离合器后备系数的确定.本章小结第章离合器从动盘总成的设计.从动盘的结构.从动盘设计从动片的选择摩擦片的材料的确定从动盘毂的设计.减震弹簧的设计.本章小结第章离合器膜片弹簧.膜片弹簧的结构.膜片弹簧的弹性变形特性.膜片弹簧的参数尺寸确定和的选取膜片弹簧起始圆锥底角分离指数目切槽宽窗孔槽宽及半径的比值选取压盘加载点半径和支撑环加载点半径的确定.膜片弹簧的计算.本章小结第章离合器盖总成的设计.压盘尺寸的确定.压盘的传力方式的确定.压盘和传力片的材料选择.离合器盖的设计.本章小结第章分离装置和操纵机构的设计.分离套筒和分离轴承的设计.操纵机构的机构形式.操纵机构的设计计算.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.研究现状现代各类汽车上应用的最广泛的离合器是干式盘形摩擦离合器，可按从动盘数目不同压紧弹簧布置形式不痛压紧弹簧结构形式不同和分离时作用力方向不同分为很多种。

按作用力方向可分为推式和拉式。

其次，由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀。

另外由于膜片弹簧具有非线性弹性特性，故能在从动盘摩擦片磨损后，弹簧仍能可靠的传递发动机的转矩，而不致产生滑离。

.本章小结本章对从动片从动盘毂摩擦片的材料和减震弹簧进行了设计。

包括从动片的尺寸从动盘毂的尺寸。

从动盘毂花键的选择通过查表和摩擦片的大小可选择。

并对从动盘毂的强度进行了校核。

减震弹簧的数量尺寸强度也进行了计算。

第章离合器膜片弹簧.膜片弹簧的结构本设计中的压紧弹簧是膜片弹簧。

在设计中采用推式结构。

膜片弹簧在结构形状上分为两部分。

在膜片弹簧的大端处为完整的截锥体，它的形状像个无底的碟子和般机械上用的碟形弹簧完全样，称作碟簧部分。

膜片弹簧的作用机理就是通过其弹性特性改变输入力的大小。

通过变形提供压力。

碟形弹簧的弹性作用是沿其轴线方向加载，碟簧受压变平，卸载后又恢复原形。

可以说膜片弹簧是碟形弹簧的种特殊结构形式。

所不同的是，在膜片弹簧上还包括有径向开槽部分。

膜片弹簧上的径向开槽部分像圈瓣片，它的作用是，当离合器分离时作为分离杠杆。

故它又称分离爪。

分离爪与碟簧部分交接处的径向槽较宽呈长方圆形孔。

这样做，方面可以减少分离爪根部应力集中，方面又可用来安置销钉固定膜片弹簧，分离爪根部的过渡圆角.。

.膜片弹簧的弹性变形特性膜片弹簧起弹性作用的部分是其碟簧部分，碟簧部分的弹性变形特性和螺旋弹簧是不样的，它是中非线性的弹簧，其特性和碟簧部分的原始内截锥高及弹簧片厚的比值有关。

不同的值可以得到不同的特性变形特性，图.画出了几种情况下的弹性特性曲线。

般可以分成下列四中情况如下图.中.的曲线，其曲线形状表现为通过增加载荷，从而使变形总是不断增加。

这种弹簧的刚度很大，可以承受很大的载荷。

如图.中.的曲线，弹性特性曲线在中间有段很平直，变形的增加，载荷几乎不变。

当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力。

因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力应随摩擦片外径的增加而降低。

前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸外径内径，厚度.，内径与外径比值.。

又初选.运用公式.可以校核单位压力.式中单片离合器取摩擦系数，可取.。

代入相关数据则得.。

.离合器后备系数的确定后备系数保证了离合器能可靠地传递发动机扭矩，同时它有助于减少汽车起步时的滑磨，提高了离合器的使用寿命。

但为了离合器的尺寸不致过大，减少传递系的过载，使操纵轻便等，后备系数又不宜过大。

在开始设计离合器时般是参照统计质料，并根据汽车的使用条件，离合器结构形式等特点，初步选定后备系数。

表.离合器后备系数的取值范围车型后备系数乘用车及最大总质量小于的商用车最大总质量为的商用车挂车结合设计实际情况，故选择.。

.本章小结本章的设计对于离合器的最终设计是非常重要的，根据给定车型的扭矩功率，通过经验公式计算出摩擦片的内外径。

根据车型的不同选择出适合本车型的后备系数。

最后通过摩擦片的尺寸和后背系数计算出摩擦片的单位压力，确定单位压力是否在许用范围内。

经过计算单位压力在许用范围内。

第章离合器从动盘总成的设计.从动盘的结构从动盘是离合器工作中的重要部件，它位于两片摩擦片之间。

用于改善汽车行使的舒适性，并使汽车平稳起步。

图.说明了离合器从动盘的结构，从动盘主要由从动片，从动盘毂摩擦片等组成，由下图可以看出，摩擦片，分别用铆钉铆在波形弹簧片上，而后者又和从动片铆在起。

从动片用限位销和减振盘铆在起。

这样，摩擦片，从动片和减振盘三者就被连在起了。

在从动片和减振盘上圆周切线方向开有个均布的长方形窗孔，在在从动片和减振盘之间的从动盘毂法兰上也开有同样数目的从动片窗孔，在这些寿命长平衡性好有利于大批量生产，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。

近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。

因此，我选用膜片弹簧式离合器。

.分离轴承的选择形式分离轴承在工作中主要承受轴向力，在分离离合器时由于分离轴承旋转产生离心力，形成其径向力。

故离合器的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承两种。

前者适合于高速低轴向负荷，后者适合于相反情况.常用含润滑油脂的密封止推球轴承小型车有时采用含油石墨止推滑动轴承。

分离轴承与膜片弹簧之间有沿圆周方向的滑磨，当两者旋转中不同心时也伴有径向滑磨。

为了消除因不同心导致的磨损并使分离轴承与膜片弹簧内端接触均匀，膜片弹簧离合器广泛采用自动调心式分离装置结构原理如图.。

它有旋转轴承，轴承罩，波形片簧如图.中，它由厚约为.的钢带制成，油淬模内回火度及分离套筒组成。

由于轴承与套筒间都留有足够径向间隙以保证分离轴承相对于分离套筒可以径向移动左右，所以当膜片相对分离套筒有偏斜时，由于波形片簧能够产生变形，允许分离轴承产生相对的偏斜，以保证膜片弹簧仍能被均匀的压紧，也防止了膜片弹簧分离指处的异常磨损并减少了噪音。

另外由于分离指与直径较小的轴承内圈接触，则增大了膜片弹簧的杠杆比。

分离套筒支撑着分离轴承并位于变速器第轴轴承盖的轴颈上，可以轴向移动。

分离器结合后，分离轴承与分离杠杆之间般有间隙，以免在摩擦片磨损后引起压盘压力不足而导致离合器打滑使摩擦片以及分离轴承烧坏。

此间隙使踏板有段自由行程。

有的轿车采用无此间隙的内圈恒转式结构，用轻微的油压或弹簧力使分离轴承与杠杆端多为膜片弹簧经常贴合，以减轻磨损和减少踏板行程。

本设计采用自动调心分离轴承，其结构如图.所述。

图.动调心轴承装置分离轴承波形弹簧分离轴承罩分离套筒.离合器通风散热的解决措施离合器在工作时会产生很高的温度。

在正常使用条件下，离合器的压盘工作表面的温度般均在以下，随着其温度的升高，摩擦片的磨损将加快。

当压盘工作表面的温度超过时，摩擦片的磨损速度将急剧升高。

离合器分离时，使离合器踏板操纵轻便，减轻驾驶员的劳动强度。

此外，因膜片弹簧是种对称零件，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。

所以膜片弹簧离合器在技术上比较先进，经济性合理，同时其性能良好，使用可靠性高寿命长，结构简单紧凑，操作轻便，在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下有很大的优点。

早期的离合器结构尺寸大，从动部分转动惯量大，引起变速器换档困难，而且这种离合器在结合时也不够柔和，容易卡住，散热性差，操纵也不方便，平衡性能也欠佳。

本次设计的目的是克服上述困难，使离合器的尺寸减小，便于安装盒布置减小从动部分的转动惯量，保证换挡容易，使用起来效果更好，而且具有稳定性好操纵方便等优点。

膜片弹