（图纸+论文）长安杰勋汽车膜片弹簧离合器设计（全套完整）

离合器所能传递的最大扭矩是有定限制的，可避免传动系零件超载损坏，起保护作用。

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左方，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右，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。

离离合器时载荷下降，操纵省力的目的，当然负刚度过大也不适宜，以免弹簧工作位置略微变动造成弹簧压紧力过大.如图.，这种弹簧的的特性曲线中具有更大的负刚度不稳定工作区，而且有载荷为负值的区域.这种弹簧适合于汽车液力传动中的锁止机构。

图.三种不同值时的无因次特曲线图.各种不同值时的无因次弹性变形特性.膜片弹簧的参数确定比值的确定此值对膜片弹簧的弹性特性影响极大，根据对膜片弹簧的变形特性的分析，参照图.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。

及确定通过分析表明，越小，应力越高，弹簧越硬，弹性曲线受直径误差影响越大。

汽车离合器膜片弹簧根据结构布置和压紧力的要求，常在的范围内取值。

膜片弹簧大端外径应满足结构上的要求和摩擦片的外径相适应，大于摩擦片内径，近于摩擦片外径。

本设计中取，摩擦片的平均半径，因为取则。

膜片弹簧起始圆锥底角汽车膜片弹簧在自由状态时，圆锥底角般在范围内，本设计中得在之间，合格。

膜片弹簧小端半径和分离轴承的作用半径由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第轴花键的外径。

应大于。

本设计所取，。

分离指数和切槽宽度分离指数常取为，大尺寸膜片弹簧有取的，对于小尺寸膜片弹簧，也有取的，本设计所取分离指数为。

取应满足的要求，。

压盘加载点半径和支承环加载点半径的确定应略大于且尽量接近，应略小于且尽量接近。

本设计取，。

膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的优化步骤如下，为了满足离合器使用性能的要求，弹簧的与初始锥角应在定范围内，即弹簧各部分有关尺寸的比值应符合定的范围，即为了使摩擦片上的压紧力分布比较均匀，推式膜片弹簧的压盘加载点半径或拉式膜片弹簧的压盘加载点半径应位于摩擦片的平均半径与外半径之间，即推式根据弹簧结构布置要求，与，与之差应在定范围内选取，即膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用因此杠杆比应在定范围内选取，即推式由和得，。

膜片弹簧的工作状态分析碟形弹簧的形状如以锥型垫片，见图.，它具有独特的弹性特征，广泛应用于机械制造业中。

离合器间隙是指离合器处于正常接合状态分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全接合，在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。

该间隙般为。

取。

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本章小结本章根据长安杰勋汽车的基本参数，确定了摩擦片的基本尺寸并进行了优化，选择了离合器的主要参数，包括后备系数单位压力摩擦因数摩擦面数和离合器间隙。

为下章的离合器计算提供依据。

第章离合器零部件的设计.膜片弹簧的结构特点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，故称作碟簧部分。

膜片弹簧起弹性作用的正是其碟簧部分。

碟形弹簧的弹性作用是这样沿其轴线方向加载，碟簧受压变平，卸载后又恢复原形所。

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。

.膜片弹簧的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，它是种非线性的弹簧，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。

般可以分成下列四中情况如图.中.的曲线，其曲线形状表现为载荷的增加，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，适合与作为缓冲装置中的行程限制器。

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.这种弹簧叫做零刚度弹簧.如图.中.者，弹簧的特性曲线中有段负刚度区域，即当变形增加时，载荷反而减少具有这种特性的膜片弹簧很适合用于作为离合器的压紧弹簧，因为可利用其负刚度区，达到分增加传递转矩的能力和简化操作，已成为离合器的发展趋势。

.设计的主要内容本次设计主要包括如下内容完成膜片弹簧离合器的基本结构尺寸和参数的选择摩擦片外径离合器后备系数和单位压力性能计算和设计从动盘总成设计压盘和离合器盖总成设计离合器装配图离合器操纵机构的设计计算。

第章离合器的基本参数确定.离合器设计所需数据离合器的主要参数选择需要根据发动机的功率转矩和传动系的传动比来确定。

表.为此次设计车型的基本数据。

表.长安杰勋汽车基本数据汽车的驱动形式汽车满载质量发动机最大功率发动机最大转速发动机最大扭矩.离合器形式机械干式单片膜片弹簧操纵形式液压人力操纵传动比轮胎型号.摩擦片主要参数选择摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸质量和使用寿命有决定性的影响。

当离合器结构形式及摩擦片材料已选定，发动机最大转矩已知，适当选取后备系数和单位压力，可估算出摩擦片外径。

摩擦片外径也可以根据发动机最大转矩按如下经验公式选用.式中直径系数，取值范围见表.。

由所选车型得•，.，表.直径系数的取值范围车型直径系数乘用车.最大总质量为的商用车单片离合器双片离合器最大总质量大于.的商用车则将各参数值代入式后计算得.根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据表.表.离合器摩擦片尺寸系列和参数外径内径厚度单位面积应取摩擦片相关标准尺寸外径内径厚度摩擦片基本参数优化摩擦片主要参数优化步骤如下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大转矩时转速。

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长安，汽车，膜片，弹簧，离合器，设计，毕业设计，全套，图纸本科学生毕业设计长安杰勋汽车膜片弹簧离合器设计院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程班学生姓名指导教师职称讲师黑龙江工程学院二年六月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。

此设计说明书详细的说明了膜片弹簧离合器的参数选择以及计算过程。

本文根据长安杰勋汽车的性能参数，确定了以推式膜片弹簧离合器作为设计目标。

根据推式膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，确定了各部分的基本结构及其零部件的制造材料。

按照系统化的设计方法确定了离合器的摩擦片外径后备系数单位压力摩擦因数摩擦面数以及离合器间隙，设计了膜片弹簧从动盘总成离合器盖总成和分离操纵机构，对压盘进行了温升校核，对摩擦片进行了滑摩功校核。

关键字离合器膜片弹簧从动盘摩擦片操纵机构目录摘要第章绪论.引言.选题的目的及意义.离合器的研究现状.设计的主要内容第章离合器的基本参数确定.离合器设计所需数据.摩擦片主要参数选择.摩擦片基本参数优化.离合器后备系数的确定.单位压力的确定.摩擦因数摩擦面数和离合器间隙的确定.本章小结第章离合器零部件的设计.膜片弹簧的结构特点.膜片弹簧的变形特性.膜片弹簧的参数确定比值的确定及确定膜片弹簧起始圆锥底角膜片弹簧小端半径和分离轴承的作用半径分离指数和切槽宽度压盘加载点半径和支承环加载点半径的确定膜片弹簧的优化设计膜片弹簧的工作状态分析膜片弹簧的应力计算膜片弹簧的支承形式.扭转减震器设计.扭转减震器基本参数确定.减震弹簧设计减震弹簧的安装位置减震弹簧的工作负荷减震弹簧的个数选取减震弹簧的尺寸计算.从动盘总成设计从动盘的设计要求从动片设计从动盘毂设计摩擦片与从动片的紧固方式选择.离合器盖总成设计离合器盖设计压盘的几何尺寸的确定离合器次接合的温升校核压盘的驱动方式离合器的散热通风.分离轴承总成设计分离轴承的作用分离轴承的选择.本章小结第章离合器操纵机构设计.离合器操纵机构的要求.操纵机构的选择.操纵机构的设计计算踏板行程计算踏板力计算.本章小结结论参考文献致谢附录附录第章绪论.引言对于以内燃机为动力的汽车，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接的总成。

目前，各种汽车主要采用的摩擦离合器是种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。

摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等，即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。

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，有以下优点膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特征，工作中能保持传递的转矩大致不变膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆作用，结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀易于实现良好的通风散热，使用寿命长膜片弹簧中心与离合器中心重合，平衡性好。

离合器的第个功用是使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。

发动机启动后，以最低稳定转速运转，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，就必然造成汽车猛烈攒动，或是发动机熄火。

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