推式膜片弹簧离合器最终版

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目录

引言 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。

1 汽车离合器简介........................................................................................ 错误!未定义书签。

1.1 离合器的工作原理...................................................................................... 错误!未定义书签。

1.2 离合器的功用 (3)

1.3 汽车离合器设计的基本要求...................................................................... 错误!未定义书签。

2 离合器主要参数的选择 .......................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b ........................................................ 错误!未定义书签。

2.2 后备系数β .................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.3 摩擦因数f、离合器间隙Δt....................................................................... 错误!未定义书签。

2.4 单位压力P0 (5)

2.5 压紧弹簧和布置形式的选择...................................................................... 错误!未定义书签。

3 离合器基本参数的优化 .......................................................................... 错误!未定义书签。

3.1 设计变量 (7)

3.2 目标函数 (7)

3.3 约束条件 (7)

4 膜片弹簧的设计........................................................................................ 错误!未定义书签。

4.1 膜片弹簧的基本参数的选择...................................................................... 错误!未定义书签。

4.2 膜片弹簧弹性特性曲线.............................................................................. 错误!未定义书签。

4.3 强度校核 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

5 扭转减振器的设计 ................................................................................... 错误!未定义书签。

5.1 扭转减振器主要参数.................................................................................. 错误!未定义书签。

5.2 减振弹簧的计算.......................................................................................... 错误!未定义书签。

6 从动盘总成的设计 (18)

6.1 从动盘毂 (18)

6.2 从动片 (18)

7 压盘设计 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

7.1 离合器盖 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

7.2 压盘 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

7.3 传动片 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。

7.4 支承环 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。8小结.................................................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

引言

现代汽车工业具有世界性,是开发型的综合工业,竞争也越来越激烈。我国自1953年创建第一汽车制造厂至今,已有130多家汽车制造厂,700多家汽车改装厂。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,对汽车的使用功能不断提出新的要求。目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构。

多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小,散热性好,结构简单,调整方便,尺寸紧凑,分离彻底等优点。而且只要在结构上采取一定措施,也能使其接合平顺。如今,单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善:采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器的接合平顺性;离合器中装有扭转减振器,防止了传动系统的共振,减少了噪音;以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外,采用了膜片弹簧作为压簧,可同时兼起到分离杠杆的作用,使离合器结构大为简化,并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触,可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性,当摩擦片磨损时,弹簧的压力几乎没有改变,且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭能力,在重型汽车上多采用多片干式离合器。

此外,近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善,在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器,并有不断增加的倾向。与干式离合器相比,由于用油泵进行强制制冷的结果,摩擦表面的温度较低(不超过93℃)。因此,允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片,具有良好的起步能力。据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。

为了实现离合器的自动操纵,有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板,实现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统(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,离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想,使用性能不尽完善。例如,汽车以高档低速上坡时,离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。

随着汽车运输的发展,离合器还要在原有的基础上不断改进和提高,以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看,近年来汽车的性能在向高速发展,发动机的功率和转速不断提高,载重汽车趋向大型化,国内也有类似的情况。此外,对离合器的使用要求

也越来越高。所以,增加离合器的传扭能力,提高其使用寿命,简化操作,已经成为目前离合器的发展趋势。

1汽车离合器简介

1.1 离合器的工作原理

摩擦离合器一般是有主动部分、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1和压盘借摩擦作用传给从动盘2,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2两面的压力消失,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2压紧在飞轮上1,这样发动机的扭矩又传入变速器.

图1.1 离合器工作原理图

1—飞轮;2—从动盘;3—离合器踏板;4—压紧弹簧;5—变速器第一轴;6—从动盘毂

1.2 离合器的功用

离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。其主要作用:

1)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;

2)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;

3)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;

4)有效地降低传动系中的振动和噪声。

1.3汽车离合器设计的基本要求

在设计离合器时,应根据车型的类别,使用要求制造条件以及“三化”(系列化,通用化,标准化)要求等,合理选择离合器的结构。

在离合器的结构设计时必须综合考虑以下几点:

1)在任何行驶条件下,既能可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备,又能防止过载。

2)接合时要完全、平顺、柔和,保证起初起步时没有抖动和冲击。

3)分离时要迅速、彻底。

4)从动部分转动惯量要小,以减轻换档时变速器齿轮间的冲击,便于换档和减小同步器的磨损。

5)应有足够的吸热能力和良好的通风效果,以保证工作温度不致过高,延长寿命。

6)避免传动系产生扭转共振,具有吸收振动、缓和冲击的能力。

7)操纵方便、准确,以减少驾驶员的疲劳。

8)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小,保证有稳定的工作性能。

9)具有足够的强度和良好的动平衡,一保证其工作可靠、使用寿命长。

10)结构应简单、紧凑,制造工艺性好,维修、调整方便等。

2 离合器主要参数的选择

2.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b

摩擦片外径是离合器的基本尺寸,它关系到离合器的结构重量和使用寿命。它和离合器所需传递的转矩大小有一定的关系。显然,传递大的转矩,就需要大的尺寸。发动机转矩是重要的参数,当按发动机最大转矩

(N· m )来选定D 时,根据《汽车设计》

(王望予编著,机械工业出版社出版)式2-9,有公式

式中D ——摩擦片外径,mm

——发动机最大转矩,N· m ——为直径系数,乘用车取14.6

则D = =177.62mm ,根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)表3.2.1可知,取D=200mm,d=140mm, b=3.5mm

2.2 后备系数β

由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器,在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小(开始时还有些增加),再加上车用车的后备功率比较大,使用条件较好,故取β=1.5。

2.3 摩擦因数f 、离合器间隙Δt

摩擦因数f=0.25 离合器间隙Δt=3mm

摩擦面数 Z=2

2.4 单位压力0P

根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)表3.2.1可知

由T c =

T c=βmax e T 得0P =0.233Mpa

故根据根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)表2-2可知

当0.25Mpa<0P <0.35Mpa 时,摩擦片材料选择石棉基材料,取0P =0.25Mpa,摩擦系数f 为0.3。

)

c -(1D P 12

330fZ π

2.5 压紧弹簧和布置形式的选择

膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧,主要由碟簧部分和分离指部分组成。

2.5.1膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比,有如下优点

1) 具有较理想的非线性弹性特性。

2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。

3) 高速旋转时,弹簧压紧力降低很少,性能较稳定。

4) 以整个圆周与压盘接触,使压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀。

5) 通风散热良好,使用寿命长。

6) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合,平衡性好。

2.5.2膜片弹簧的支撑形式

选择:推式膜片弹簧离合器

2.5.3压盘传动方式的选择

由于传统的凸台式连接方式、键式连接方式、销式连接方式存在传力处之间有间隙的缺点,故选择已被广泛采用的传动片传动方式。

3 离合器基本参数的优化

3.1 设计变量

后备系数β取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。单位压力P 也取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。因此,离合器基本参数的优化设计变量选为:

T T FDd x x x X ][][321==

3.2 目标函数

离合器基本参数优化设计追求的目标,是在保证离合器性能要求的条件下使其结构尺寸尽可能小,即目标函数为

)](4

min[)(22d D x f -=π

3.3 约束条件

3.3.1 最大圆周速度

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式(2-10)知,

s m D n v e D /70~6510603max ≤?=-π

式中,D v 为摩擦片最大圆周速度(m/s ); max e n 为发动机最高转速(r/min ) 所以,D v =3.14/60×5100×0.20=53.4 m/s ≤65故符合条件。 3.3.2 摩擦片内、外径之比c

c=d/D=0.700,满足0.53≤c≤0.70的条件范围。 3.3.3 后备系数β

初选后备系数β=1.3,满足1.2≤β≤4.0 3.3.4 扭转减振器的优化

对于摩擦片内径d=140mm, 而减振器弹簧位置半径: R 0=(0.6-0.75)d/2=42-52.5(mm), 同时R 0应满足d>2R 0+50mm 故取R 0为45mm 。

3.3.5 单位压力0P

为降低离合器滑磨时的热负荷,防止摩擦片损伤,选取单位压力0P 的最大范围为0.1Mpa —1.5Mpa

由公式 T c =

)c -(1D P 12

330fZ π

T c=βmax e T

得0P =0.233Mpa 在规定范围内,故满足要求 3.3.6总摩擦功w

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式(2-13)为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨,防止摩擦片表面过高而发生烧伤,离合器每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值,即:

[]w d W

w ≤-=)

πZ(D 42

2,其中W=)(180022022

2g r a e i i r m n π r r 为轮胎轨动半径0.3084m ,g i 为一档传动比3.46,0i 为主减速比4.25,汽车总质量a

m =1240kg

W=

)(

1800

2202

22g

r a e i i r m n π=11962.1J

[]w d W

w ≤=-=

37.0)

πZ(D 422 符合要求。

3.3.7 单位摩擦面积传递的转矩0c T

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,0c T 为单位摩擦面积传递的转矩;0c T 为其允许值

,按表

3-1选取。

D/mm

T=1.3x148=192.4

其中T c=βmax

e

T=0.006004<0.28 符合要求代入数据

0c

4 膜片弹簧的设计

4.1 膜片弹簧的基本参数的选择

4.1.1 比值

h

H

和h 的选择 为了保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便,汽车离合器用膜片弹簧的h

H

一般 为1.5~2.0,板厚h 为2~4mm

故初选h=2.5mm, h

H

=1.6则H=4.0mm.

图4.1

4.1.2

r

R

比值和R 、r 的选择 比值R/r 对弹簧的载荷及应力特性都有影响,从材料利用率的角度,比值在1.2~1.35时,碟形弹簧储存弹性的能力为最大,就是说弹簧的质量利用率和好。因此设计用来缓和冲击,吸收振动等需要储存大量弹性能时的碟簧时选用。对于汽车离合器的膜片弹簧,设计上并不需要储存大量的弹性能,而是根据结构布置与分离的需要来决定,一般R/r 取值为1.2~1.3.对于R,膜片弹簧大端外径R 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。此外,当H ,h 及R/r 等不变时,增加R 有利于膜片弹簧应力的下降。

由于摩擦片平均半径Rc=(D+d)/4=(200+140)/4=85mm , 对于推式膜片弹簧的R 应大于或等于Rc 值,

故取R=90mm,再结合实际情况取R/r=1.25,则r=72mm 。 4.1.3 α的选择

α=arctanH/(R-r)=arctan4.0/(90-72)≈12.53°,满足7°~15°的范围。 4.1.4 分离指数目n 的选取 根据实际情况通常为18。

4.1.5 膜片弹簧小端内半径0r 以及分离轴承作用半径r p

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式(2-28) 推式: (D+d )/4≤r ≤D/2 1≤R-1R ≤7

0≤r r -1≤6

0r 由离合器的结构决定,其最小值应大于变速器第一轴花键的外径。根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)表4.2.1初选0r =35mm, r p =38mm. 4.1.6 膜片弹簧工作点位置的选择

图4.2

膜片弹簧工作点如图所示,该曲线的拐点H 对应着膜片弹簧的压平位置,而且

λ1H =(λ1M +λ1N )/2

新离合器在接合状态时,膜片弹簧工作点B 一般取在凸点M和拐点H之间,且靠近或在H点处,一般λ1B =(0.8~1.0)λ1H ,以保证摩擦片在最大磨损限度△λ范围内的压紧力从F

1B 到

F 1A 变化不大。当分离时,膜片弹簧工作点从B 变到C 。为最大限度的减少踏板力,

C 点应尽量靠近N 点

4.1.7 切槽宽度δ1、δ2及半径e r

取δ1=3.4mm, δ2=10mm, e r 满足r-e r ≥δ2,则e r ≤r-δ2=72-10=62mm 。 故取e r =60mm.

4.2 膜片弹簧弹性特性曲线

假设膜片弹簧承载过程中,其子午断面上的某中性点转动。

5

.43.21

11≤--≤r R r

r f

设通过支撑环和压盘的加载膜片弹簧上的载荷F 1(N)集中在支撑点处,加载点间的相对轴向变形为1λ(mm ),则膜片弹簧的弹性特性如下式表示:

])2)([()

()/ln(])1(6[

)(f 21111112

112111h r R r R H r R r

R H r R r R Eh F +--------==λλμλπλ (4-1) 式中:E ——弹性模量,钢材料取E=2.06×105MPa ; μ——泊松比,钢材料取μ=0.3;

R ——自由状态下碟簧部分大端半径,mm ; r ——自由状态下碟簧部分小端半径,mm ; R 1——压盘加载点半径,mm ; r 1——支撑环加载点半径,mm ;

H ——自由状态下碟簧部分内锥高度,mm ; h ——膜片弹簧钢板厚度,mm 。

利用Matlab 软件得出膜片弹簧的弹性特性曲线如图4-3所示:

图4.3 膜片弹簧弹性特性曲线图

由图可知:

凸点=M 1λ 2.6mm ,凹点λ1N =4.6mm

上述曲线的拐点H 对应着膜片弹簧的压平位置,而且2/)(111N M H λλλ+=则:

H 1λ=(2.6+4.6)/2=3.6mm

新离合器在接合状态时,膜片弹簧工作点B 一般取在凸点M 和拐点M 之间且靠近或在H 点处,一般H B 11)0.1~8.0(λλ= 则取:=B

1λ 3.35mm,由特性曲线

可以得到膜片弹簧压紧力p 1=4.8289*103N 此时校核后备系数β:

β=p 1fRcZ/Temax=4.8289×103×0.3×85×10-3×2/148=1.66

满足要求。

离合器彻底分离时,膜片弹簧大端的变形量为:

f N 1B 11λλλ+=(f 1λ

即为压盘的行程)f ?

压盘行程f ?=Z S ?=2×1=2mm,故f N 1B 11λλλ+==3.35+2=5.35mm ,摩擦片最大磨损量?λ=2.0mm ,磨损后大端变形量λ1A=λ1B-?λ=3.35-2=1.35mm 。 载荷离合器彻底分离时分离轴承作用的P2由公式4-1代入有关数据得:P2=1105.53N

4.3 强度校核

膜片弹簧大端的最大变形量,λ1N =5.35mm 取1R =88,1r =72 则宽度系数由下列公式,

代入数据,有2β=0.57

根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)公式4 .6.13可知:

()????

?

???????-?+-????? ??-?--???????

??---+?-?=11111111122222211ln 13r R r h r R r R r R H r R r r R E h P r r r N N N f B λλλμβπσ σB =1655Mpa .许用值1500-1700MPa,故符合要求。

5 扭转减振器的设计

5.1 扭转减振器主要参数

带扭转减振器的的从动盘结构简图如下图5.1所示弹簧摩擦式:

图5.1 带扭转减振器的从动盘总成结构示意图

1—从动盘;2—减振弹簧;3—碟形弹簧垫圈;4—紧固螺钉;5—从动盘毂;

6—减振摩擦片7—减振盘;8—限位销

由于现今离合器的扭转减振器的设计大多采用以往经验和实验方法通过不断筛选获得,且越来越趋向采用单级的减振器。

5.1.1极限转矩Tj

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式(2-31)知极限转矩受限于减振弹簧的许用应力等因素,与发动机最大转矩有关,一般可取

T

T j=(1.5~2.0)

max

e

乘用车系数取2.0

T=2.0×148=296(N·m)

则T j=2.0×

max

e

5.1.2扭转刚度k?

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式(2-35)可知,

≤Tj

由经验公式初选k?13

≤Tj=13×296=3848(N·m/rad),本设计中取k?=3500 N·m/rad

即k?=13

5.1.3阻尼摩擦转矩Tμ

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式(2-36)可知, 可按公式初选Tμ

Tμ=(0.06~0.17)max e T

取系数为0.15 Tμ=0.15×148=22.2(N·m) 5.1.4 预紧转矩Tn

减振弹簧在安装时都有一定的预紧。

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)式(2-37)知, Tn 满足以下关系:

Tn =(0.05~0.15)max e T ,且Tn ≤Tμ=22.2N·m 一般取(0.05~0.15)max e T

本次选T n =0.12max e T =0.12×148=17.76 N·m 5.1.5 减振弹簧的位置半径R 0

R0=(0.6-0.75)d/2=42-52.5(mm), 同时R0应满足d>2R0+50mm 故取R0为45mm 。 5.1.6 减振弹簧个数Z j

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)表(2-6)知, Z j =6~8

故取Z j =6

5.1.7 减振弹簧总压力∑F

当减振弹簧传递的转矩达到最大值Tj 时,减振弹簧受到的压力F ∑为

∑F =T j /R 0=296/(45×310-) =6.577(kN)

5.2 减振弹簧的计算

在初步选定减振器的主要参数以后,即可根据布置上的可能来确定和减振器设计相关的尺寸。

5.2.1 减振弹簧的分布半径R 1

根据根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)知, R 1的尺寸应尽可能大些,一般取

R 1=(0.60~0.75)d/2,式中,d 为离合器摩擦片内径 故R 1取45mm ,即为减振器基本参数中的R 0 5.2.2 单个减振器的工作压力P P= ∑F /Z=6577/6=1096 (N) 5.2.3 减振弹簧尺寸 1)弹簧中径Dc

根据根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)知,其一般由布置结构来决定,通常Dc=11~15mm 故取Dc=12mm 2)弹簧钢丝直径d

d=3

]

[8τπPDc

式中,扭转许用应力τ[]可取550~600Mpa,故取为600Mpa 所以d=3.8mm 符合d=3~5 3)减振弹簧刚度k

根据根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)式4.7.13知,应根据已选定的减振器扭转刚度值k ?及其布置尺寸R 1确定,即

k=

)/(1000R k 2

1mm N n

?

则K=288N/mm 4)减振弹簧有效圈数i

根据根据《汽车离合器》(徐石安,江发潮编著,清华大学出版社出版)知,

i=k

D d c 34

8G =4.3 5)减振弹簧总圈数n

其一般在6圈左右,与有效圈数i 之间的关系为

n=i +(1.5~2)=6

减振弹簧最小高度

dn d n l 1.1)(min ≈+=δ=25.08mm

弹簧总变形量

△l =P/K=1096/288=3.8mm

减振弹簧总变形量0l

0l =l l ?+min =28.88mm

减振弹簧预变形量

1

'kZR T l n

=

?=17.76/(288x6x45×10-3)=0.23mm 减振弹簧安装工作高度l

'0l l l ?-==28.88-0.23=28.65mm

6 从动盘总成的设计

设计从动盘时一般应满足以下几个方面的要求:

(1)为了减少变速器换档时齿轮间的冲击,从动盘的转动惯量应尽可能小; (2)为了保证汽车平稳起步、摩擦面片上的压力分布均匀等从动盘应具有轴向弹性; (3)为了避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷,从动盘中应装有扭转减振器; (4)要有足够的抗爆裂强度。

6.1 从动盘毂

根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版),从动盘毂轴向长度不宜过小,以免再花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底,一般取1.0~1.4倍的花键轴直径。从动盘毂的材料选取45锻钢,并经调质处理,表面和心部硬度一般26~32HRC 。根据摩擦片的外径D 的尺寸以及根据《汽车设计》(王望予编著,机械工业出版社出版)表2-7查出从动盘毂花键的尺寸。 由于D=200mm,则查表可得,

花键尺寸:齿数n=10, 外径'D =29mm, 内径'd =23mm 齿厚b=4mm, 有效齿长l=25mm, 挤压应力c σ=11.1Mpa 花键齿的侧面压力:

Z

d D T P

e )(4max

'+'=

代入数据得P=11384.6N 挤压应力:

hl n P =挤

σ,其中32

''=-=d D h 代入数据挤σ=15.2MP >11.1Mpa ,不符合要求。为了减小应力可以适当增加花键毂的轴向长度,此处取有效齿长l=30mm ,则此时挤σ=10.8<11.1MP ,符合要求。

6.2 从动片

从动盘对离合器工作性能影响很大,设计时应满足如下要求:

1)从动盘的转动惯量应尽可能小,以减小变速器换挡时轮齿间的冲击。

2) 从动盘应具有轴向弹性,使离合器结合平顺,便于起步,而且使摩擦面压力均匀,以减小磨损。

3)应安装扭转减振器,以避免传动系共振,并缓和冲击。

从动片要求质量轻,具有轴向弹性,硬度和平面度要求高。

材料选用中碳钢板(50号),厚度为取为2mm,表面硬度为35~40HRC。

汽车膜片弹簧离合器应用与发展

机械工程学报 汽车膜片弹簧离合器应用与发展 肖啸 摘要:离合器在我们的生活中并不陌生厂、生活中的很多机械装置都包含离合器。虽然具体的安装和结构形式不同,但它们的作用都是相同的。深入了解离合器的工作原理,对我们更好地理解生活中的机械有很大的益处。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一种离合器,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。膜片弹簧离合器相对于螺旋弹簧离合器有着一系列的优点:膜片弹簧的非线性特性使在摩擦片整个磨损过程中保证压盘受到压紧力基本保持不变,保证离合器工作性能更稳定;膜片弹簧的分离指起到分离杠杆的作用,这样,省去了多组分离杠杆装置,零件数目减少,质量也减轻;在满足相同压紧力的情况下,膜片弹簧的轴向尺寸较螺旋弹簧小,在有限的空间内便于布置,使离合器的结构更为紧凑;同时膜片弹簧是圆形旋转对称零件,平衡性好,在高速时,其压紧力降低很少。并且制造工艺水平的不断提高,膜片弹簧离合器越来越广泛运用在现在汽车中。 关键词:离合器膜片弹簧摩擦片操纵机构压盘 Automobile diaphragm spring clutch application and development Xiao Xiao Abstract:the clutch in our life, life is no stranger to plant many mechanical devices are included in the clutch. Though the installation and structure is different, but their functions are the same. Insight into the working principle of the clutch for us to understand life better machinery is of great benefit. Clutch is an important part in automotive transmission system, is the main function is to cut off the and realize the engine to the transmission of power transmission, ensure smooth start of the car, for ensuring the smooth and transmission when shifting transmission system on the maximum torque, to prevent the transmission system overload. Diaphragm spring clutch is widely used in cars and light motor vehicles in recent years of a clutch, its great capacity of torque and relatively stable, convenient operation, good balance, can also be a large number of production, has become more and more important for its research. Diaphragm spring clutch is relative to the spiral spring clutch has a series of advantages: the nonlinear characteristics of diaphragm spring to make the whole process of wear and tear in friction, maintain invariable pressure plate by basic compaction force, to ensure the clutch performance is more stable; Separation of the diaphragm spring refers to the separation of leverage effect, in this way, eliminating the leverage multiple sets of separation device, part number, quality and to reduce; To meet the same compression force, axial size of the diaphragm spring is a spiral spring is small, within the limited space to decorate, make the structure of the clutch is more compact; Diaphragm spring is round rotation symmetric parts at the same time, good balance, at high speed, reduce the pressure force is seldom. And manufacturing technology level unceasing enhancement, the diaphragm spring clutch is more and more widely used in the car now. Key words:clutch Diaphragm spring friction plate Operating mechanism Pressure plat 0 国内外研究现状 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。液力偶合器:靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。电磁离合器:靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉,则可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。摩擦式离合器:按其从动盘的数目,又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。湿

推式膜片弹簧离合器设计

伊兰特1.6标准型离合器设计 目录 第1章概述 (2) 第2章离合器的结构和基本参数的确定 (3) 2.1离合器结构型式的确定 (4) 2.2离合器基本参数的确定 (4) 第3章离合器的设计 (7) 3.1从动盘总成 (7) 3.1.1 从动盘毂 (7) 3.1.2 从动片设计 (8) 3.1.3 从动盘摩擦片 (8) 3.1.4 波形片和减振弹簧 (9) 3.2膜片弹簧设计 (9) 3.2.1膜片弹簧设计计算的基本公式 (9) 3.2.2膜片弹簧基本参数的确定 (10) 3.2.3 强度校核 (13) 3.3离合器盖及压盘总成的设计 (13) 3.3.1离合器盖设计 (13) 3.4压盘结构设计 (14) 3.4.1压盘结构设计 (14) 3.4.2压盘几何尺寸的确定 (14) 3.4.3传力方式的选择 (15) 3.5分离轴承总成 (15) 3.6操纵机构设计 (15) 参考文献 (16)

伊兰特1.6标准型离合器设计 第1章概述 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上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。目前,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一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。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。 离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递,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;在换档时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮之间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以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。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器,它的转矩容量大而且较稳定,操作轻便,高速是平衡性好、结构简单且较紧凑、散热通风性能好、使用寿命长,也能大量生产。此设计说明书详细的说明了轿车膜片弹簧离合器的结构形式,参数选择以及计算过程。

第三章膜片弹簧离合器第一节膜片式离合器的结构与工作原理

第三章膜片弹簧离合器 第一节膜片式离合器的结构与工作原理 陕汽新 M3000系列重卡选用膜片弹簧离合器。所谓膜片弹簧离合器就是用一个 整体式的膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆(分离压爪)。WP10系列发动机选装直径φ 430毫米的膜片弹簧离合器, WP6、WP7系列发动机选装直径φ 395毫米的膜片弹簧离合器,就是说新 M3000重卡的离合器的从动盘(摩擦片)直径为φ 430毫米或φ 395毫米。 图3-0 离合器操作系统整体空间布局图 踏板紧固螺栓拧紧力矩为: 21-25Nm,分泵安装螺栓拧紧力矩为: 41-51Nm。 一、膜片弹簧离合器结构和工作原理膜片弹簧离合器有两种操纵形式,一种是推式,另一种是拉式。所谓推式离合器,就是与常规离合器相同,离合器分离轴承向前推动膜片弹簧使离合器分离,而拉式离合器是分离轴承向后拉动膜片弹簧使离合器分离。图3-1 就是推式离合器的压盘总成,图 3-2 所示为拉式离合器压盘总成。

图3-1 推式离合器压盘总成 图3-2 拉式离合器压盘总成1、推式离合器

1. 从动盘 2. 飞轮 3. 压盘 4. 膜片弹簧 5. 分离轴承 6. 分离拐臂 7. 压盘壳 8. 分离轴承壳9. 飞轮壳10. 离合器工作缸(分泵)11. 推杆 图3-3 推式离合器结构示意图 图3-3和3-4分别给出推式离合器结构和原理简图。如图 3-3 ,推式离合器与常规的螺旋弹簧离合器结构相近,只是用一只膜片弹簧代替了螺旋弹簧和分离杠杆(分离压爪)。膜片弹簧 4是一个鼓形弹簧,在内圈圆周上开有若干槽,它一方面起到将压盘 3紧紧地将从动盘 1压紧在飞轮 2上的作用,同时又起到分离杠杆的作用。 如图3-5 ,与常规螺旋弹簧离合器不同的是,膜片弹簧离合器在圆周上布置有四片联接压盘壳和压盘的传动片。每个传动片都是由四片弹性刚片组成。它的作用是将发动机旋转的动力传递给压盘,从而使压紧的压盘和飞轮共同带动从动盘摩擦片共同旋转。

膜片弹簧离合器设计说明书

目录 第1章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 离合器的发展 (2) 1.3 膜片弹簧离合器的结构及其优点 (2) 1.4 设计内容 (4) 1.5 Pro/E软件的特点 (4) 第2章方案论证 (5) 2.1 离合器车型的选定 (5) 2.2 方案选择 (5) 第3章设计计算及参数的选择 (6) 3.1 离合器主要参数的选择 (6) 3.2 膜片弹簧设计 (9) 3.3 离合器盖总成设计 (13) 3.4 离合器主要零件的设计计算 (15) 致谢 (19) 参考文献 (20)

第1章绪论 1.1引言 以内燃机在作为动力的机械传动汽车中,离合器是作为一个独立的总成而存在的。离合器通常装在发动机与变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器,实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪音。 1.2离合器的发展 在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功。它的原型设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。采用锥形离合器的方案一直延续到20世纪20年代中叶,对当时来说,锥形离合器的制造比较简单,摩擦面容易修复。它的摩擦材料曾用过骆毛带、皮革带等。那时曾出现过蹄-鼓式离合器,其结构有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。蹄-鼓式离合器用的摩擦元件是木块、皮革带等,蹄-鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。无论锥形离合器或蹄-鼓式离合器,都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。 现今所用的盘式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是,汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。早期的设计中,多片按成对布置设计,一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更为满意的性能。 浸在油中的盘片式离合器,盘子直径不能太大,以避免在高速时把油甩掉。此外,油也容易把金属盘片粘住,不易分离。但毕竟还是优点大于缺点。因为在当时,许多其他离合器还在原创阶段,性能很不稳定。 石棉基摩擦材料的引入和改进,使得盘片式离合器可以传递更大的转矩,能耐受更高的温度。此外,由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积,因而可以减少摩擦片数,这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才使用多片离合器。

拉式膜片弹簧离合器设计

中南林业科技大学 拉式膜片弹簧离合器设计 课程设计说明书 (比亚迪9500) 指导教师: 学院: 专业班级: 学号: 学生姓名: 2011年4月16日

目录 摘要 (4) 1 绪论 (5) 1.1 离合器概论 (5) 1.2 离合器的功用 (5) 1.3 离合器的工作原理 (6) 1.4 膜片弹簧离合器的概论 (7) 1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点 (8) 2 离合器结构方案选取 (8) 2.1 离合器车型的选定 (8) 2.2 离合器设计的基本要求 (8) 3 离合器基本参数及尺寸的确定 (9) 4 离合器后备系数β的确定 (10) 5 单位压力P的确定 (11) 6 离合器膜片弹簧设计 (11) 6.1 膜片弹簧的结构特点 (11) 6.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式 (11) 6.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (12) 6.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (13) 6.4.1 H/h比值的选取 (14) 6.4.2 R及R/r确定 (14)

6.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角α (15) 6.4.4 膜片弹簧小端半径r f及分离轴承的作用半径r p (15) 6.4.5 分离指数目n、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (15) 7 离合器压盘设计 (16) 7.1 压盘的传力方式选择 (16) 7.2 压盘的几何尺寸的确定 (16) 7.3 压盘传动片的材料选择 (16) 8 离合器盖的设计 (17) 9 离合器从动盘设计 (17) 9.1 从动盘结构介绍 (17) 9.2 从动盘设计 (18) 9.2.1 从动片的选择和设计 (18) 9.2.2 从动盘毂的设计 (19) 9.2.3 摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 (19) 结论 (21) 参考文献 (22)

膜片弹簧离合器设计说明书

汽车设计课程设计说明书题目:乘用车膜片弹簧离合器设计(3) 系别:机电工程系 专业:车辆工程 班级:本汽设091 姓名:祥君 学号:24 指导教师:胡春平、谭滔 日期:2012年7月

乘用车膜片弹簧离合器设计 摘要 汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。其功用为:(1)使汽车平稳起步;(2)中断给传动系的动力,配合换档;(3)防止传动系过载。 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一种离合器,膜片弹簧离合器本身兼压紧弹簧和分离杠杆的作用,使离合器结构大大简化并缩短了离合器的轴间尺寸;再者,膜片弹簧具有良好的非线性特性,设计合适可使摩擦片磨损到极限,压紧力仍能维持很少改变,且减轻分离离合器时的踏板力,使操纵轻便。由于膜片弹簧与压盘的整个圆周接触,使压力分布均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀;膜片弹簧是一种旋转对称零件,平衡性好,在高速下,其压紧力降低很小;易于实现良好的通风散热。因此对于它的研究已经变得越来越重要,此设计说明书对乘用车膜片弹簧离合器的结构形式、参数选择与及计算过程进行了详细说明。 本文主要是对乘用车的膜片式弹簧离合器进行设计。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,进行了相关参数的选择与计算并进行了总成设计等。 关键词:离合器;膜片弹簧;从动盘;压盘;摩擦片

目录 1离合器概述 (1) 1.1离合器的组成 (1) 1.2离合器的功用 (1) 1.3离合器的要求 (1) 1.4离合器的工作原理 (2) 1.5膜片弹簧离合器 (2) 1.5.1膜片弹簧离合器的优点 (3) 1.5.2拉式膜片弹簧离合器的优点 (4) 2离合器结构方案选取 (6) 2.1离合器的结构设计 (6) 2.1.1从动盘数的选择 (6) 2.1.2膜片弹簧布置形式的选择 (6) 2.1.3膜片弹簧的支承形式选择 (6) 2.1.4压盘的驱动方式选择 (7) 2.1.5分离杠杆、分离轴承 (8) 2.1.6离合器的散热通风 (8) 3离合器主要参数的选择 (9) 3.1后备系数β的取值 (9) 3.2单位压力 P的选择 (9) 3.3摩擦因数f、摩擦面数z和离合器间隙t?的选取 (10) 3.4摩擦片外径D、径d和厚度b的选择 (11) 3.5离合器参数的约束条件的计算 (12) 4膜片弹簧的设计 (15) 4.1膜片弹簧基本参数的选择 (15) 4.1.1比值h H/和h的选择 (16) R/的比值和R、r的选择 (16) 4.1.2r

推式膜片弹簧离合器的设计

推式膜片弹簧离合器的设计

目录 1 论述 (4) 1.1离合器概述................................... 错误!未定义书签。 1.2离合器的功用......................................................................错误!未定义书签。 1.3离合器的工作原理 ....................................................................错误!未定义书签。 1.4 膜片弹簧离合器概述 0 2离合器结构方案选取 (2) 2.1 离合器车型的选定 (2) 2.2 离合器设计的基本要求 (2) 2.3 离合器结构设计 (2) 2.3.1 摩擦片的选择 (2) 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择 (3) 2.3.3 压盘的驱动方式 (3) 2.3.4 分离杠杆、分离轴承 (3) 2.3.5 离合器的散热通风 (4) 3 离合器基本结构参数的确定 (4) 3.1摩擦片主要参数的选择 (4) 3.1.1摩擦片的校核 (5) (6) 3.1.2离合器单位摩擦面积滑磨功 3.2离合器后备系数β的确定 (6) 3.3单位压力P的确定 (7) 4 离合器从动盘设计 (7) 4.1从动盘结构介绍 (7) 4.2 从动盘设计 (8) 4.2.1 从动片的选择和设计 (9) 4.2.2 从动盘毂的设计 (9) 4.2.3摩檫片的材料选取及与从动片的固紧方式 (10) 5 离合器压盘设计 (11) 5.1压盘的传力方式的选择 (11) 5.2压盘的几何尺寸的确定 (11) 5.3压盘传动片的材料选择 (12) 5.4离合器盖的设计 (12) 6离合器分离装置设计 (13) 6.1分离杆的设计 (13) 6.2离合器分离套筒和分离轴承的设计 (13) 7 离合器膜片弹簧设计 (14) 7.1 膜片弹簧的结构特点 (14) 7.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (15) 7.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (16) 7.4.1 H/h比值的选取 (17) 7.4.2 R及R/r确定 (17)

膜片弹簧离合器的设计与分析

膜片弹簧离合器的设计与分析 第一章离合器概述 1.1离合器的简介: 联轴器、离合器和制动器是机械传动系统中重要的组成部分,共同被称为机械传动中的三大器。它们涉与到了机械行业的各个领域。广泛用于矿山、冶金、航空、兵器、水电、化工、轻纺和交通运输各部门。 离合器是一种可以通过各种操作方式,在机器运行过程中,根据工作的需要使两轴分离或结合的装置。 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一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,各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一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。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。 离合器作为一个独立的部件而存在。它实际上是一种依靠其主、从动件之间的摩擦来传递动力且能分离的机构,见图1-1离合器工作原理图 图1-1离合器工作原理图 1—飞轮;2—从动盘;3—离合器踏板;4—压紧弹簧;5—变速器第一轴;6—从动盘毂

1.2汽车离合器的主要的功用: 1.保证汽车平稳起步: 起步前汽车处于静止状态,如果发动机与变速箱是刚性连接的,一旦挂上档,汽车将由于突然接上动力突然前冲,不但会造成机件的损伤,而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力,使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离,然后离合器逐渐接合,由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑动磨擦的现象,可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大,而汽车的驱动力也逐渐增大,从而让汽车平稳地起步。 2.便于换档: 汽车行驶过程中,经常换用不同的变速箱档位,以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离,那么变速箱中啮合的传动力齿轮会因载荷没有卸除,其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击,容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档,则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除,啮合面间的压力大大减小,就容易分开。而待啮合的另一对齿轮,由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小,采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等,从而避免或减轻齿轮间的冲击。 3.防止传动系过载: 汽车紧急制动时,车轮突然急剧降速,而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性,仍保持原有转速,这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩,使传动系的零件容易损坏。由于离合器是靠摩擦力来传递转矩的,所以当传动系内载荷超过摩擦力所能传递的转矩时,离合器的主、从动部分就会自动打滑,因而起到了防止传动系过载的作用。 膜片弹簧离合器的优点: (1)、弹簧压紧力均匀,受离心力影响小 (2)、即使摩擦片磨损,压紧负荷也不减小 (3)、离合器结构简单,轴向尺寸小,动平衡性能好

拉式膜片弹簧离合器设计说明书

拉式膜片弹簧离合器设计 1-轴承2—飞轮3—从动盘4-压盘5—离合器盖螺栓 6-离合器盖 7—膜片弹簧 8—分离轴承 9-轴 图1。1 离合器总成 一,拉式膜片弹簧离合器得优点 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 环或只用一个支承环,使其结构更简单、紧凑,零件数目更少,质量更少;拉式膜片弹簧就是中部与压盘相压在同样压盘尺寸得条件下可采用直径较大得膜片弹簧,提高了压紧力与传递转矩得能力,且并不增大踏板力,在传递相同得转矩时,可采用尺寸较小得结构;在接合或分离状态下,离合器盖得变形量小,刚度大,分离效率更高;拉式得杠杆比大于推式得杠杆比,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,拉式得踏板力比推式得一般可减少约;无论在接合状态或分离状态,拉式结构得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,不会产生冲击与哭声;使用寿命更长。 二,设计得预期成果 本次设计,我将取得如下成果:1、设计说明书:(1)离合器各零件得结构;(2)离合器主要参数得选择与优化;(3)膜片弹簧得计算与优化;(4)扭转减振器得设计;(5)离合器操纵机构得设计计算。2、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。

三,离合器得结构设计 为了达到计划书所给得数据要求,设计时应根据车型得类别、使用要求、制造条件,以及“系列化、通用化、标准化”得要求等,合理选择离合器结构。 3、1离合器结构选择与论证 3。1.1 摩擦片得选择 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与中、小型货车,因此该设计选择单片离合器。摩擦片数为2。 3。1。2 压紧弹簧布置形式得选择 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。其中膜片弹簧得主要特点就是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧与分离杠杆。膜片弹簧与其她几类相比又有以下几个优点: (1)由于膜片弹簧有理想得非线性特征,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得能力不变。当离合器分离时,弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高,而就是降低,从而降低踏板力; (2)膜片弹簧兼起压紧弹簧与分离杠杆得作用,使结构简单紧凑,轴向尺寸小,零件数 目少,质量小; (3)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; (4)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; (5)易于实现良好得通风散热,使用寿命长; (6)平衡性好; (7)有利于大批量生产,降低制造成本。

拉式膜片弹簧离合器课程设计

拉式膜片弹簧离合器课程设计 汽车设计课程设计说明书 设计题目:拉式膜片弹簧离合器设计 姓名高阳周龙辉程续朝褚帅 院系交通学院 专业交通运输 年级交通本1401 学号 20142803331 20142803330 20142803329 20142803325 2017年06月30日 目录 摘要………………………………………………………………………………………… 1 1 绪论…………………………………………………………………………………………2 1.1离合器概论……………………………………………………………………………… 2 1.2 离合器的功用……………………………………………………………………………2 1.3 离合器的工作原理………………………………………………………………………3 1.4 膜片弹簧离合器的概论…………………………………………………………………4 1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点……………………………………………………………5 2 离合器结构方案选取………………………………………………………………………5 2.1 离合器车型的选定

………………………………………………………………………5 2.2 离合器设计的基本要求…………………………………………………………………5 2.3 离合器结构设计…………………………………………………………………………6 2.3.1 摩擦片的选择…………………………………………………………………………6 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择……………………………………………………………6 2.3.3 压盘的驱动方式………………………………………………………………………6 2.3.4 分离杠杆、分离轴承…………………………………………………………………7 2.3.5 离合器的散热通风……………………………………………………………………7 3 离合器基本结构参数的确定………………………………………………………………7 3.1 摩擦片主要参数的选择…………………………………………………………………7 3.2 离合器后备系数β的确定………………………………………………………………8 3.3 单位压力P的确定………………………………………………………………………9 3.4单位压力P0的确定………………………………………………………………………9 4 离合器压盘设计…………………………………………………………………………10 4.1 压盘的传力方式选择……………………………………………………………………10 4.2 压盘的几何尺寸的确定…………………………………………………………………10 .3 压盘传动片的材料选择…………………………………………………………………10 4 5离合器膜片弹簧设计.................................................................................11 5.1 膜片弹簧的结构特点..............................................................................11 5.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式...............................................................11 5.3 膜片弹簧的弹性变形特性........................................................................11 5.4 膜片弹簧的参数尺寸确定........................................................................13 5.4.1 H/h比值的选取.................................................................................14 5.4.2 R及R/r确定 (14)

膜片弹簧离合器说明书-定

精品 河北工业大学 毕业设计说明书(论文) 作者:张洁学号: 070300 学院:机械学院 系(专业):车辆工程 题目:离合器结构设计与强度分析 指导者:刘茜副教授 评阅者: 2011年05月28日

目录 1 绪论 (1) 1.1 离合器发展历史及趋势 (1) 1.2 离合器概述 (1) 2 离合器的结构设计 (5) 2.1 从动盘总成 (5) 2.2 压盘 (7) 2.3 膜片弹簧 (8) 2.4 分离杠杆、分离轴承 (8) 2.5 离合器的散热通风 (8) 2.6 离合器盖 (9) 2.7 本章小结 (9) 3 离合器的设计计算及校核 (9) 3.1 离合器设计已知的各项数据 (9) 3.2 膜片弹簧的设计与校核 (10) 3.3 摩擦片的设计 (17) 3.4 压盘的设计与校核 (20) 3.5 减震弹簧的计算与校核 (21) 3.6 从动盘毂的选取与校核 (23) 3.7 操纵机构 (24) 3.8 本章小结 (26) 结论 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)

1 绪论 本次毕业设计选择课题为离合器结构设计及强度分析。离合器作为底盘传动系统中的重要部件,它在发动机到传动系之间起到桥梁作用,故它的重要性不可忽视。一个良好的离合器能够大幅提高汽车的驾驶舒适性、动力性及寿命,所以设计一个操纵简便、使用效率高的离合器是十分必要的。故而选择离合器设计的课题能够提高对汽车的重要部件的认知度。 1.1 离合器发展历史及趋势 对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系[1]中作为一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的总成。目前,各种汽车广泛采用的摩擦式离合器,是主要依靠主、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1925年以后才出现的。20世纪20年代末,直到进入30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[2]。 近年来,随着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,增强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。 1.2 离合器概述 1.2.1 离合器的分类[3] 现代各类汽车上应用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同、压紧弹簧结构形式不同和分离时作用力方向不同分类如图1.1所示:

毕业设计拉式膜片弹簧离合器设计

1.毕业设计选题的目的和意义。 此次设计通过把离合器设计系统化,保证离合器在满足1.保证汽车起步平稳,2.保证传动系统换挡时工作平顺,3.防止传动系统过载等基本功用。同时,让离合器在所有行驶条件下,都具备可靠地传递发动机的最大转矩,并有适当的转矩储备。其从动部分转动惯量要小,减轻换挡时变速器齿轮间的冲击减少同步器磨损。具备足够的吸热能力和良好的通风能力,保证工作温度不过高,增长使用寿命。具备减震缓冲和降低噪音能力。保证操宗轻便准确的性能,减轻驾驶员疲劳。具有足够的强度和良好的动平衡。使得离合器的结构简单化,小质量。为汽车提供比现有离合器更安全可靠,结构更简单,操作更舒适的离合器。 2.毕业设计方案选型 目前,汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构等四部分组成。 2.1从动盘数的选择 2.1.1单片离合(见表1 ) 表1 单片离合器 如右图所示:单片离合器只有一个从动 盘,结构简单,轴向尺寸紧凑,散热良好, 维修调整方便,从动部分转动惯量小,使用 时能保证分离彻底,采用轴向有弹性的从动 盘可保证接合平顺。 2.1.2双片离合器(见表2)

表2 双片离合器如右图所示,双片离合器的摩擦面是单 片离合器的两倍,其传递转矩的能力较大; 接合更为平顺和柔和;在传递相同转矩的情 况下,径向尺寸较小,踏板力较小;中间压 盘通风散热性差,容易引起摩擦片过热,加 快其磨损甚至烧坏;分离行程较大,不易彻 底分离,因此,在设计时在结构上必须采取 相应的措施;轴向尺寸大,结构复杂;从动 部分的转动惯量较大。这种结构一般用在传 递转矩且径向尺寸受到限制的场合。 2.1.3多片离合器(见表3) 表3 多片离合器特点及图形 如右图所示,多片离合器多为湿式,具 有接合更加平顺、柔和,摩擦表面温度较低, 磨损小,使用寿命长,但分离行程大,分离 不彻底,轴向尺寸和从动部分转动惯量大, 主要在总质量大于14t的商用车的行星齿 轮变速器换挡机构中。

汽车膜片弹簧离合器设计---设计说明书汇总

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课程设计 汽车膜片弹簧离合器设计 姓名: 学号: 指导教师: 专业班级:

汽车膜片弹簧离合器设计---课程设计任务书 汽车离合器是发动机与变速箱之间的连接装置,起连接或断开动力的作用。离合器类型有多种,本课程设计要求设计膜片弹簧离合器,这种离合器是目前汽车上应用最多的一类离合器。要求通过学习掌握汽车膜片弹簧离合器的原理,结构和设计知识,用所给的基本设计参数进行汽车膜片弹簧离合器设计,绘制主要的零部件图纸,写出内容详细的设计说明书。 一、基本设计参数: 1.发动机型号: TJ370Q 2.发动机最大扭矩: 3200 Nm/(r/min) 3.传动系统传动比: 1挡: 主减速比: 4.驱动轮类型与规格: 145/70SR12 5.汽车总质量: 1429KG 二、设计内容及步骤 1、离合器主要参数的确定 (1)根据基本设计参数确定离合器主要参数:①后备系数;②单位压力;③摩擦片内外径D、d和厚度b;④摩擦因素f、摩擦面 数Z等。 (2)摩擦片尺寸校核与材料选择。 2、扭转减震器的设计 (1)确定扭转减震器结构 (2)确定扭转减震器主要参数

(3)确定减震弹簧尺寸 3、从动盘总成设计 (1)从动片设计 (2)从动盘毂设计 (3)确定从动盘摩擦材料 4、离合器盖总成的设计 (1)选择压盘内外径、厚度及材料,并进行校核 (2)离合器盖设计 (3)支撑环设计 5、膜片弹簧的设计 (1)膜片弹簧基本参数选择 (2)膜片弹簧强度计算 三、设计成果要求 1、设计计算说明书 (1)设计计算说明书要包括:封面、课程设计任务书、目录、中英文摘要、正文、参考文献等。 (2)正文主要体现:进行各零部件的参数选择与计算时的理论依据、计算步骤及对计算结果合理性的阐述。 (3)课程设计说明书统一用A4纸打印或撰写,要求排版整洁合理,字迹工整,图文并貌。 2、设计图纸 (1)零件图纸包括: 磨擦片、从动片、从动盘毂、压盘、膜片弹簧图 (2)离合器总成结构装配图 尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。

膜片弹簧离合器设计设计指导书

离合器设计指导书 一、设计的目的、任务及要求 1.目的 1)通过选型能了解不同型式离合器之间的差异及优缺点; 2)根据给定车型要求选择合适结构形式的离合器; 3)熟悉离合器设计的一般过程; 4)对离合器选材、设计和制造工艺有一定了解。 2.任务和要求 任务:设计给定车型离合器总成(不包括操纵机构)。 要求:在组长的领导下,各小组成员分工开展设计工作。设计完成后,每组要提交离合器设计说明书一份,从动盘总成装配图一张(1号)和零件图X张(3号)(每位成员需绘制一张图)。以组长为主进行设计工作,每位小组成员都要参方案论证,承担部分设计计算工作。 3.基本参数:按总体设计时给出的,缺少的参数上网查找(类似车型的即可)。 4.参考资料 1)《汽车工程手册》第二分册,机械工业出版社; 2)《离合器》,徐石安等编,人民交通出版社。 二、离合器结构方案选择 离合器结构方案很多,本设计采用盘形摩擦式离合器,主要结构选择如下: 1.从动盘数:单片; 2.压紧弹簧形式:膜片弹簧; 3.分离时离合器受力形式:推式; 4.压盘驱动形式:传力片式; 1)扭转减振器:有; 2)离合器操纵机构:机械式。 一、离合器设计的目的及离合器概述 了解轿车离合器的构造,掌握轿车离合器的工作原理。了解从动盘总成的结构,掌握从动盘总成的设计方法,了解压盘和膜片弹簧的结构,掌握压盘和膜片弹簧的设计方法,通过对以上几方面的了解,从而熟悉轿车离合器的工作原理。学会如何查找文献资料、相关书籍,培养学生动手设计项目、自学的能力,掌握单独设计课题和项目的方法,设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的轿车离合器,为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。通过这次课程设计,使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤,以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作,为即将进入社会提供了一个良好的学习机会,对于由学生

拉式膜片弹簧离合器

目录 第一章离合器简介.............................. 错误!未定义书签。 1.1离合器的功用 (2) 1.2离合器的工作原理 (3) 1.3离合器的工作过程 (4) 第二章设计任务 (9) 第三章方案分析及选择 (10) 3.1从动盘数的选择 (10) 3.2压紧弹簧和布置形式的选择 (10) 3.3膜片弹簧的支承形式 (11) 3.4压盘的驱动方式 (11) 第四章主要零件设计及校核计算; (11) 4.1后备系数Β (11) 4.2单位压力 (11) 4.3摩擦片外径D、内径D和厚度B............... 错误!未定义书签。 4.4摩擦因数F、摩擦面数Z和离合器间隙△T ..... 错误!未定义书签。第五章离合器的设计与计算...................... 错误!未定义书签。 5.1离合器基本参数的优化 ..................... 错误!未定义书签。 5.2膜片弹簧的弹性特性 ....................... 错误!未定义书签。 5.3膜片弹簧基本参数的选择 ................... 错误!未定义书签。 5.4膜片弹簧的优化设计 ....................... 错误!未定义书签。第六章设计小结................................ 错误!未定义书签。参考文献....................................... 错误!未定义书签。

第一章离合器简介 1.1离合器的功用 汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给驱动轮。离合器是汽车传动系中直接与发动机相联系的部件。在汽车起步前,先要起动发动机,这时应使变速器处于空挡位置,将发动机与驱动轮之间联系断开,以卸除发动机负荷。待发动机已起动并开始正常的转速运转后,方可将变速器挂上一定档位,使汽车起步。汽车起步时,汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系(它联系着整个汽车)与发动机刚性地联系,则变速器一挂上档,汽车将突然向前冲动一下,但并未能起步。这是因为汽车从静止到前冲时,产生很大惯性力。对发动机造成很大的阻力矩。在这惯性阻力矩作用下,发动机在瞬时间转速急剧下降到最低转速(一般为300-500r/min)以下,发动机即熄火而不能工作,当然汽车也不能起步。离合器的首要功用是保证汽车平稳起步。在传动系中装设了离合器后,在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器逐渐接合,在离合器逐渐接合过程中,发动机所受阻力矩也逐渐增加,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速以上,不致熄火。由于离合器的接合紧密程度增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加。到牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速。 离合器的另一项功用是保证传动系换档时工作平稳。在汽车行使过程中,为了适应不断变化的行使条件,传动系经常要换用不同档位工作。实现齿轮式变速器的换档,一般是拨动齿轮或其它挂档机构,使原用档位的某一齿轮副退出传动,再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前也必须踩下离合器踏板,中断动力传递,便于使原用档位的齿轮副脱开,同时有可能使新档位齿轮副的啮合部位的速度逐渐相等(同步),这样,进入啮合时的冲击可以大为减轻。 离合器的第三功用是防止传动系过载。当汽车进行紧急制动时,若没有离合器,则发动机将因和传动系刚性相连而急剧降低转速,因此其中传动件会产生很大的惯性力矩(数值可能大大超过发动机正常工作时所发出大最大转矩),对传动系造成超过其承载能力的载荷,而是其机件损坏。有了离合器,便可依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。 欲使离合器起到以上几个作用,离合器应该是这样一个传动机构,其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。所以,离合器的主动件与从动件之间不可

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