（全套CAD）拉式膜片弹簧离合器的设计（终稿）

所以离合器的第二个功用，就是暂时分开发动机和传动系的联系，以便于发动机起动。

汽车行驶中变速器要经常变换档位，即变速器内的齿轮副要经常脱开啮合和进入啮合。

如在脱档时，由于原来啮合的齿面压力的存在，可能使脱档困难，但如用离合器暂时分离传动系，即能便利脱档。

同时在挂档时，依靠驾驶员掌握，使待啮合的齿轮副圆周速度达到同步是较为困难的，待啮合齿轮副圆周速度的差异将会造成挂档冲击甚至挂不上档，此时又需要离合器暂时分开传动系，以便使与离合器主动齿轮联结的质量减小，这样即可以减少挂挡冲击以便利换档。

离合器所能传递的最大扭矩是有定限制的，在汽车紧急制动时，传动系受到很大的惯性负荷，此时由于离合器自动打滑，可避免传动系零件超载损坏，起保护作用。

现代汽车离合器应满足的要求根据离合器的功用，它应满足下列主要要求能在任何行驶情况下，可靠地传递发动机的最大扭矩。

为此，离合器的摩擦力矩应大于发动机最大扭矩接合平顺柔和。

即要求离合器所传递的扭矩能缓和地增加，以免汽车起步冲撞或抖动分离迅速彻底。

换档时若离合器分离不彻底，则飞轮上的力矩继续有部份传入变速器，会使换档困难，引起齿轮的冲击响声从动盘的转动惯量小。

离合器分离时，和变速器主动齿轮相连接的质量就只有离合器的从动盘。

减小从动盘的转动惯量，换档时的冲击即降低具有吸收振动噪声和冲击的能力散热良好，以免摩擦零件因温度过高而烧裂或因摩擦系数下降而打滑操纵轻便，以减少驾驶员的疲劳。

尤其是对城市行驶的轿车和公共汽车，非常重要摩擦式离合器，摩擦衬面要耐高温耐磨损，衬面磨损在定范围内，要能通过调整，使离合器正常工作。

离合器工作原理如图.所示，摩擦离合器般是有主动部分从动部分组成压紧机构和操纵机构四部分组成。

离合器在接合状态时，发动机扭矩自曲轴传出，通过飞轮和压盘借摩擦作用传给从动盘，在通过从动轴传给变速器。

当驾驶员踩下踏板时，通过拉杆，分离叉分离套筒和分离轴承，将分离杠杆的内端推向膜片，弹簧，离合器，设计，毕业设计，全套，图纸目录第章绪论.选题的目的.离合器发展历史.离合器概述离合器的功用现代汽车离合器应满足的要求离合器工作原理拉式膜片弹簧离合器的优点.设计的预期成果第章离合器的结构设计.离合器结构选择与论证摩擦片的选择压紧弹簧布置形式的选择压盘的驱动方式分离杠杆分离轴承离合器的散热通风从动盘总成应装扭转减振器，以避免传动系共振，并缓和冲击。

摩擦片要求从动盘的轴向弹性扭转减震器.离合器结构设计的要点.离合器主要零件的设计从动盘摩擦片膜片弹簧压盘离合器盖.本章小结第章离合器的设计计算及说明.离合器设计所需数据.摩擦片主要参数的选择.摩擦片基本参数的优化.膜片弹簧主要参数的选择.膜片弹簧的优化设计.膜片弹簧的载荷与变形关系.膜片弹簧的应力计算.扭转减振器设计.减振弹簧的设计.操纵机构.从动轴的计算.从动盘毂.分离轴承的寿命计算.本章小结第章结论第章参考文献第章致谢第章绪论.选题的目的本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供定的参考价值。

抛弃传统的推式膜片弹簧离合器，设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。

.离合器发展历史近年来各国政府都从资金技术方面大力发展汽车工业，使其发展速度明显比其它工业要快的多，因此汽车工业迅速成为个国家工业发展水平的标志。

对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系中作为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听总成。

目前，各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。

在早期研发的离合器中，锥形离合器最为成功。

现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到年以后才出现的。

世纪年代末，直到进入年代时，只有工程车辆赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。

多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器。

近来，人们对离合器的要求越来越高，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。

因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。

随着汽车发动机转速功率不断提高和汽车电子技术的高速发.与式.联立得.代入数据得单位压力。

表.摩擦片单位压力的取值范围摩擦片材料单位压力石棉基材料模压编织粉末冶金材料模压编织金属陶瓷材料.摩擦片基本参数的优化摩擦片外径的选取应使最大圆周速度不超过，即.式中，为摩擦片最大圆周速度为发动机最高转速。

摩擦片的内外径比应在范围内，即为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩，并防止传动系过载，不同车型的值应在定范围内，最大范围为。

为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径必须大于减振器振器弹簧位置直径约，即为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值，即.式中，为单位摩擦面积传递的转矩.，可按表.选取经检查，合格。

表.单位摩擦面积传递转矩的许用值离合器规格为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，对于不同车型，单位压力的最大范围为，即为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤，离合器每次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值，即.式中，为单位摩擦面积滑磨为其许用值，对于乘用车，对于最大总质量小于.的商用车，对于最大总质量大于.商用车为汽车起步时离合器接合次所产生的总滑磨功，可根据下式计算.式中，为汽车总质量为轮胎滚动半径为汽车起步时所用变速器挡位的传动比为主减速器传动比为发动机转速，计算时乘用车取，商用车取。

其中代入式.得，代入式.得，合格。

离合器接合的温升式中，为压盘温升，不超过为压盘的比热容，•为传到压盘的热量所占的比例，对单片离合器压盘，为压盘的质量代入合格。

.膜片弹簧主要参数的选择.比较的选择此值对膜片弹簧的弹性特性影响极大，分析式.中载荷与变形之间的函数关系可知，当时，为增函数时，有极值，而该极值点又恰为拐点时，有极大值和极小值当时，极小值在横坐标上，见图.。

图.膜片弹簧的弹性特性曲线为保证离合器压紧力变化不大和操纵方便，汽车离合器用膜片弹簧的通常在.范围内选取。

常用的膜片弹簧板厚为，本设计则。

.选择通过分析表明，越小，应膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果，故不需作另外设置。

从动盘总成从动盘总成由摩擦片，从动片，减震器和从动盘穀等组成。

它虽然对离合器工作性能影响很大的构件，但是其工作寿命薄弱，因此在结构和材料上的选择是设计的重点。

从动盘总成应满足如下设计要求转动惯量要小，以减小变速器换档时轮齿简单冲击应具有轴向弹性，使离合器接合平顺，便于起步，而且使摩擦面压力均匀，减小磨损。

应装扭转减振器，以避免传动系共振，并缓和冲击。

摩擦片要求摩擦系数稳定工作温度单位压力的变化对其影响要小，有足够的机械强度和耐磨性热稳定性好，磨合性好，密度小有利于结合平顺，长期停放离合器摩擦片不会粘着现象的。

综上所述，选择石棉基材料。

石棉基摩擦材料是由石棉或石棉织物粘结剂树脂或硅胶和特种添加剂热压制成，其摩擦系数为，密度小，价格便宜，多年来在汽车离合器上使用效果良好。

同时，摩擦片从动钢片用铆钉连接，连接可靠，更换摩擦片方便，而且适宜在从动钢片上装波形弹簧片以获得轴向弹性。

从动盘的轴向弹性从动盘的轴向弹性可改善离合器性能，使离合器接合柔和，摩擦面接触均匀，磨损较小。

为使从动盘有轴向弹性，单独制造扇形波状弹簧与从动钢片铆接。

波状弹簧可用比钢片轻薄的材料制造，轴向弹性较好，转动惯量小，适宜高速旋转，且弹簧对置分布，弹性好。

因此设计中选用此类弹簧。

扭转减震器扭转减震器几乎是现代汽车离合器从动盘上必备的部件，主要由弹性元件和阻尼元件组成。

弹性元件可降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的阶固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避免由发动机转矩主谐量激励引起的共振。

但是，这种共振往往难以避免。

汽车行驶在不平的道路上行驶阻力也会时刻变化。

当由于路面不平引起的激力频率与传动系的阶自振频率重合时，也会发生共振现象。

阻尼元件则可有效的耗散此时的振动能量，因而扭转减震器可有效地降低传动系共振载荷与噪声。

右方，由于分离杠杆的中间是以离合器盖上的支柱为支点，而外端与压盘连接，所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘向左，这样，从动盘两面的压力消失，因而摩擦力消失，发动机的扭矩就不再传入变速器，离合器处于分离状态。

当放开踏板，回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。

此时压紧弹簧就推动压盘向右，仍将从动盘压紧在飞轮上，这样发动机的扭矩又传入变速器。

轴承飞轮从动盘压盘离合器盖螺栓离合器盖膜片弹簧分离轴承轴图.离合器总成拉式膜片弹簧离合器的优点与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有许多优点取消了中间支承各零件，并不用支承环或只用个支承环，使其结构更简单紧凑，零件数目更少，质量更少拉式膜片弹簧是中部与压盘相压在同样压盘尺寸的条件下可采用直径较大的膜片弹簧，提高了压紧力与传递转矩的能力，且并不增大踏板力，在传递相同的转矩时，可采用尺寸较小的结构在接合或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，分离效率更高拉式的杠杆比大于推式的杠杆比，且中间支承减少了摩擦损失，传动效率较高，踏板操纵更轻便，拉式的踏板力比推式的般可减少约无论在接合状态或分离状态，拉式结构的膜片弹簧大端与离合器盖支承始终保持接触，在支承环磨损后不会形成间隙而增大踏板自由行程，不会产生冲击和哭声使用寿命更长。

.设计的预期成果本次设计，我将取得如下成果设计说明书离合器各零件的结构离合器主要参数的选择与优化膜片弹簧的计算与优化扭转减振器的设计离合器操纵机构的设计计算。

图纸有扭转减振器摩擦片膜片弹簧从动盘轴压盘离合器总成。

第章离合器的结构设计为了达到计划书所给的数据要求，设计时应根据车型的类别使用要求制造条件，以及“系列化通用化标准化”的要求等，合理选择离合器结构。

.离合器结构选择与论证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。

摩擦片数为。

压紧弹簧布置形式的选择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的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。

因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应