（全套CAD）比亚迪轿车拉式离合器设计

但膜片弹簧离合器设计制造技术要求比周置螺旋弹簧离合器高，如设计制造不当，其使用性能可能还不如普通螺旋离合器。

要使膜片弹簧有好的特性，可以从以下两个方面着手进行优选膜片弹簧有关几何尺寸参数改善膜片弹簧与压盘支撑表面接触状态。

图.理论曲线图.实际曲线图.膜片弹簧工作特性离合器的功用离合器可使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。

如前所述，现代车用活塞式发动机不能带负荷启动，它必须先在空负荷下启动，然后再逐渐加载。

发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为，而汽车则只能由静止开始起步，个运转着的发动机，要带个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。

因为如果是突然的刚性连接，就必然造成不是汽车猛烈攒动，就是发动机熄火。

所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在起，使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大，至足以克服行驶阻力时，汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。

虽然利用变速器的空档，也可以实现发动机与传动系的分离。

但变速器在空档位置时，变速器内的主动齿轮和发动机还是连接的，要转动发动机，就必须和变速器内的主动齿轮起拖转，而变速器内的齿轮浸在黏度较大的齿轮油中，拖转它的阻力是很大的。

尤其在寒冷季节，如没有离合器来分离发动机和传动系，发动机起动是很困难的。

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。

离合器的工作原理如图所示，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，将分离杠杆轿车，离合器，设计，毕业设计，全套，图纸摘要离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。

在汽车行驶过程中，驾驶员可根据踩下或松开离合器制动踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐结合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。

离合器在机械传动系中是作为个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。

目前，各种汽车广泛采用摩擦离合器主要依靠主从动部分的摩擦来传递动力且能分离的装置。

汽车离合器看似结构简单工作原理浅薄，但是其结构的发展却经历了上百年，融合了几代人的智慧和心血才达到现今的地步。

在现代汽车中，膜片弹簧离合器应用越来越广泛，结合比亚迪轿车的主要参数及制造工艺设计拉式膜片弹簧离合器。

以比迪轿车的技术参数为主要设计依据，并参阅近期国内外有关离合器设计方便的书籍和资料，在本次设计中主要设计摩擦片膜片弹簧从动盘总成压盘等。

在设计中分析拉式膜片弹簧较以往推式膜片弹簧的优点，并对摩擦片及膜片弹簧进行优化设计。

关键词离合器膜片弹簧从动片总成摩擦片操纵机构合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。

具有足够的强度与动态平衡，以保证其工作可靠，使用寿命长。

结构简单，紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装，维修，调整方便等。

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。

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

.离合器国内外发展现状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。

据中国汽车工业协会统计，年我国汽车工业全年产量为.万辆，同比增长.，其中，乘用车产量为.万辆，同比增长.商用车产量为.万辆，同比增长.。

常采用凸台式连接方式。

压盘般做的比较厚般不小于而且在内缘做成定锥度以弥补压盘因受热变形后内缘的凸起。

压盘设计时，在初步确定压盘厚度以后，应校核离合器接合次时的温升，它不应超过。

.式中，温升滑磨功压盘比热容.分配到压盘上的滑磨功所占百分比单片离合器.。

压盘质量取。

带入.中得，合格。

压盘形状般比较复杂而且还要求耐磨传热性好，通常要灰铸铁铸成硬度为。

凸台强度校核.式中，作用在每个凸台的力离合器盖鱼凸台的接触面积.单片离合器，。

.凸台挤压应力。

.离合器盖设计离合器盖与飞轮用螺栓固定在起，通过它传递发动机的部分转矩给压盘，此外它还是离合器压紧弹簧和分离杠杆的支承壳体。

.刚度问题离合器分离杠杆支承在离合器盖上，如果盖刚度不够，则当离合器分离时，可能会使盖产生较大的变形。

为了减轻重量和增加刚度，轿车的离合器盖常用厚度约为的低碳钢板如钢板冲压成比较复杂的形状。

.通风散热问题试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超过时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器盘，工作表面的瞬时温度般在以下。

在特别频繁的使用下，压盘表面的瞬时温度有可能达到。

过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。

为使摩擦表面温度不高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要求散热通风好。

改善离合器散热通风结构的措施有在压盘上设散热筋，或鼓风筋在离合器中间压盘内铸通风槽将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风在离合器外壳内装导流罩。

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。

.对中问题离合器盖内装有压盘分离杆压紧弹簧等零件，因此它相对发动机飞轮曲轴中心线必须要有良好的定心对中，否则会破坏系统整体的平衡，严重影响离合器的正常工作。

.扭转减振器扭转减振器的概述扭转减振器主要由弹性元件和阻尼元件等组成，弹性元件的主要作用是降低传动系的首段扭转刚度，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，使之尽可能避开发动机转矩主谐量激励引起的共振阻尼元件的主要作用是有效地散振动能量。

.，.，。

离合器后备参数的确定表.离合器的后备参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对小轿车离合器推荐的后备参数取值为.。

单位压力的确定压紧力.石棉基材料.，单片离合器。

摩擦片单位压力单位压力当摩擦片的外径较大时，要适当降低摩擦面上的单位压力，离合器使用频繁，工作条件比较恶劣时，单位压力取较小的值为好，因此只有降低单位压力增大摩擦面积，加大容许的磨耗的体积，增加使用磨耗量，才能延长使用时间。

对于采用有机材料为基础的摩擦面列数据可做参考。

小轿车时，约为其中.，.。

表.摩擦材料的摩擦因数的取值范围摩擦材料摩擦因数石棉基材料模压编织粉末冶金材料铜基铁基金属陶瓷材料.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铜基铁基金属陶瓷材料单位压力在容许范围之内，认为所选离合器的尺寸参数适合。

.本章小结如上章所述，汽车上所用的摩擦离合器是拉式膜片弹簧离合器，又要靠它的滑磨来使汽车平稳起步，工作条件甚为恶劣。

因此在设计离合器时，不仅要求它在任何情况下都能可靠地传递发动机转矩，而且还应使它有足够的使用寿命，本章提供了为以后设计离合器时重要的结构尺寸和设计参数。

第章离合器零件的结构选型及设计计算在进行离合器的具体设计时，首先应保证传递发动机最大扭矩为前提，然后满足下列条件如前所述，扇形波状弹簧对置分布铆接在从动钢片上，并在从动盘上设置扭转减震器保证离合器接合柔和，摩擦片制成定锥度从动盘锥形量约为.使其大端面向飞轮，这样从动盘毂在从动轴即变速器第轴花键上易于滑动，有利于离合器彻底分离。

离合器主动部分与从动部分的连接和支撑形式，离合器的主动部分包括飞轮，离合器盖与他们起转动并能轴向移动的压盘，压盘通过钢片与离合器盖相连，离合器从动部分有从动盘，从动轴，从动轴装在飞轮与压盘之间，可在从动轴花键上滑动，设计时把离合器从动轴的前轴承安装在发动机曲轴的中心孔内。

离合器从动轴的轴向定位及轴承润滑，离合器从动轴在安装后应保持轴向定位，在拆卸时便于离合器中抽出来。

因此，设计时使从动轴前轴承外圆与飞轮为过渡配合，而前轴承内圈与从动轴为间隙配合，离合器的从动轴轴向定位是靠从动轴后轴承来保证的。

离合器分离轴承靠注入黄油润滑的，而从动轴前轴承靠油杯定期注入润滑。

为防止润滑油流到摩擦衬面，造成离合器打滑，除在轴承处安有自紧油封外，还在飞的内端推向右方，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。

拉式膜片弹簧离合器与推式的比较拉式膜片弹簧离合器中的膜片弹簧安装方向，与传统的推式结构相反，并将支承点移动到膜片弹簧最大端附近。

接合时，膜片弹簧的大端支承在离合器盖上，以中部压紧在压盘上，将分离轴承向外拉离飞轮实现离合器的分离。

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。

但是，拉式膜片弹簧的分离指是与分离轴承套筒总成嵌装在起的，需采用专门的分离轴承如图所示。

结构较为复杂，安装拆卸较困难。

由于拉式膜片弹簧离合器综合性能优越，目前在各种汽车中的应用日趋广泛。

表.推式和拉式膜片弹簧优缺点比较项目类型离合器盖变形分离轴承膜片弹簧外径弹簧应力夹紧载荷支承环数设计负荷安装推式大简单大容易相对小相对大相对小拉式小复杂小较难相对大相对小相对大轴承内圈轴承外圈轴承罩波形弹簧分离套筒碟