本科毕业设计 膜片弹簧离合器优化与结构设计
乘用车膜片弹簧离合器毕业设计
乘用车膜片弹簧离合器毕业设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN乘用车膜片弹簧离合器设计第一章绪论论文设计的目的及意义通过了解乘用车离合器的构造，掌握乘用车离合器的工作原理，了解从动盘总成、压盘和膜片弹簧的结构，掌握从动盘总成、压盘和膜片弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而深入的了解离合器。
学会如何查找文献资料、相关书藉，培养学生动手设计项目、自主学习的能力，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、便于维护的乘用车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定扎实的基础。
通过这次的毕业设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤和方法，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，对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。
论文选题的背景对于以内燃机为动力的汽车，离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其主要功用是切断和实现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稳平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到大的动载荷时，能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；有效地降低传动系中的振动和噪声。
随着汽车发动机转速、功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，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。
汽车传动系的设计对汽车的动力学和燃油经济性有着重大影响，而离合器又是汽车传动系中的重要部件。
膜片弹簧设计.
毕业设计（论文）报告纸┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊毕业设计（论文）任务书课题名称膜片弹簧离合器结构设计学院(部) 汽车学院专业车辆工程班级22010804学生姓名管启明学号22010804092 月20 日至 6 月8 日共16 周指导教师(签字)教学院长(签字)2012 年2 月20 日毕业设计（论文）报告纸┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊一、设计内容（论文阐述的问题）完成客车用膜片弹簧离合器的设计任务。
主要设计内容：1．国内外客车用离合器现状及发展趋势分析；2．熟悉膜片弹簧离合器的构成与结构特点；3．离合器的基本结构尺寸和参数的选择(摩擦片外径D、离合器后备系数β和单位压力p)、性能计算和设计；4．离合器零件的结构选型及设计计算；5．从动盘总成设计；6．压盘和离合器盖总成设计；7．膜片弹簧的强度校核；8．绘制离合器装配图；9．编写设计计算说明书。
二、设计原始资料（实验、研究方案）该膜片弹簧离合器的使用对象是长途大客车。
1．整车主要技术指标总长：Lamax≯11500mm，总宽：Bamax≯2500mm总高：Hamax≯3500mm（至车顶最高点，空载）轴距：L1＞5600mm，L2＞1450mm前悬：La≯2800mm；后悬：Lb≯3200mm接近角：α≮8°，离去角：β≮8°最小离地间隙：Hmin≮150mm一级踏步高：≯400mm（空载）乘员数：﹥40人（含司机）总质量：≯16000kg2．设计要求①在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩；②接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击，分离时要迅速、彻底；毕业设计（论文）报告纸┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊③从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击；④有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命；⑤避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力；⑥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；⑦离合器应有足够的强度和良好的动平衡；⑧结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。
车辆离合器膜片弹簧的设计与优化
车辆离合器膜片弹簧的设计与优化纲要 :膜片弹簧是汽车离合器的重要零件，是由弹簧钢板冲压而成，形状呈碟形。
膜片弹簧构造紧凑且拥有非线性特征，高速性能好，工作稳固，踏板操作轻便，所以获得宽泛使用。
本文经过对膜片弹簧成立数学模型，特别经过引入加权系数同时对两个目标函数进行比率调理，并用MATLAB编程来优化设计参数。
通过举例，结果证明在压紧力稳固性，分别力及构造尺寸上优化结果较为理想。
重点词 :膜片弹簧；优化设计；MATLAB1.前言1.1 离合器膜片弹簧弹性特征的数学表达式膜片弹簧是汽车离合器中重要的压紧组件，构造比较复杂，内孔圆周表面上有均布的长径向槽，槽根为较大的长圆形或矩形窗孔，这部分称为分别指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分像一个无底宽边碟子，其截面为呈锥形，称之为碟簧。
膜片弹簧的构造如图1-1 所示。
图 1-1膜片弹簧构造表示图图1-2膜片弹簧构造主要参数膜片弹簧主要构造参数如图 2 所示。
R 是自由状态下碟簧部分大端半径。
R 1、r 1分别是压盘加载点和支承环加载点半径，H 是自由状态下碟簧部分的内截锥高度。
膜片弹簧在自由、压紧和分别状态下的变形如图1-3 所示。
图 1-3膜片弹簧在不一样工作状态下的变形膜片弹簧大端的压紧力F1与大端变形量1之间的关系为：E h F16 11ln R / r H1R r1R rh2（ 1）22R1H2 R1r1R1 r1r1式中， r 为自由状态碟簧部分小端半径(mm)； h 为膜片弹簧钢板厚度 (mm)。
明显，膜片弹簧大端的压紧力F1与大端变形量1的函数关系为非线性关系。
由式（ 1）能够看出膜片弹簧大端的压紧力F1分别为 R、 r 、H、h、R1、 r 1等参数相关，故膜片弹簧弹性特征较一般螺旋弹簧要复杂得多。
以某国产小轿车离合器为例，离合器主要性能构造参数为：最大摩擦力矩为700N·m。
从动盘为双片干式，摩擦片外径D=300mm，内径 d=175mm，摩擦因数取0.3 ，膜片弹簧资料为60Si 2MnA，资料弹性模量 E=21000MPa，泊松比μ=0.3 。
毕业设计(论文)-拉式膜片弹簧离合器设计说明书[管理资料]
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拉式膜片弹簧离合器设计第1章绪本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供一定的参考价值。
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。
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一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[1]。
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。
随着计算机的发展，设计工作已从手工转向电脑，包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。
按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。
顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。
离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。
毕业设计-轿车膜片弹簧离合器的设计
绪论
分类
作用
What’s this?| 绪论
What’s this?
绪论
What’s this?| 绪论
What’s this?
绪论
离合器相当于一个动力“开关”，安装在发动机与变 速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总 成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起， 是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。
扭转减振器的设计| 各部件的设计
Driven disk assembly
从动盘总成
从动 片
摩擦 片
从动 盘毂
传动 片
从动盘 总成
对上述零件进行结构设计并校核，其中从动盘毂校核 花键应力，摩擦片与传动片校核抗剪、抗压强度
从动盘总成 | 各部件的设计
Thanks
壹 膜片弹簧本身兼起压
紧弹簧和分离杆的
作用,使得零件数
目减少,重量减
轻。
平衡性好，在高速
下，其压紧力降低很压
力分布均匀，摩擦片接
触好，磨损均匀，通风 散热性好，使用寿命长
贰
膜片弹簧优点 | 各部件的设计
Diaphragm spring
膜片弹簧
H/h= 根据膜片弹簧弹性作用特点选取， 1.87 H=4.3，h=2.3，厚度2~4mm
轿车膜片弹簧离合器的 设计
车辆1302
Contents
目录
1 绪论
What’s this?
3 各部件的设计
How do this?
2 各构件结构选型
Which one to choose?
4 结论
Conclusion
目录
NO.1
绪论
What’s this?
毕设膜片弹簧离合器设计
毕设膜片弹簧离合器设计膜片弹簧离合器是一种常见的机械传动装置，广泛应用于汽车和工程机械等领域。
它通过操纵离合器踏板来实现发动机和传动系统的分离和连接。
本文将从设计原理、材料选择、结构设计和制造工艺等方面进行详细阐述。
首先，膜片弹簧离合器的设计原理基于膜片弹簧的力学特性。
膜片弹簧是一种平面弹簧，具有较大的变形能力和较小的刚度。
当施加外力时，膜片弹簧会发生弹性变形，从而产生恢复力。
利用这种力学特性，可以实现离合器的分离和连接。
其次，材料的选择对于膜片弹簧离合器的设计至关重要。
由于膜片弹簧在工作过程中需要承受较大的压力和变形，因此材料的强度和韧性是关键考虑因素。
常用的膜片弹簧材料有合金钢、不锈钢和铝合金等。
根据具体要求和工作环境选择合适的材料。
接下来是结构设计。
膜片弹簧离合器的结构包括主动盘、从动盘、膜片和压盘等组成部分。
主动盘与发动机相连，从动盘与传动系统相连。
膜片被夹在主动盘与从动盘之间，通过与压盘的接触实现传递动力。
为了提高离合器的传递效率和使用寿命，结构设计应考虑传递能力、热稳定性、振动和噪声控制等因素。
最后是制造工艺。
膜片弹簧的制造主要包括材料切割、冷冲压和热处理等工艺。
材料切割可以采用激光切割或机械切割，确保膜片弹簧的尺寸和形状精确。
冷冲压工艺是将切割好的膜片进行冷变形，形成所需的结构和形状。
热处理可以提高膜片弹簧的硬度和韧性，并消除内部应力，改善材料的机械性能。
综上所述，膜片弹簧离合器的设计考虑了力学特性、材料选择、结构设计和制造工艺等方面。
通过合理设计和优化，可以获得性能稳定、安全可靠的离合器产品。
对于长时间运行的汽车和工程机械等设备来说，膜片弹簧离合器的设计是非常重要的。
汽车离合器膜片弹簧的优化设计
汽车离合器膜片弹簧的优化设计摘要：用来切断和传递汽车传动系统关键装置的汽车离合器，它作为汽车传动器中不可或缺的一部分，对汽车的整车性具有十分重要的影响。
虽然膜片弹簧离合器也是一种普通的汽车离合器，但它与其它的汽车离合器相比，具有一些不可比拟的优点。
关键词：汽车离合器；膜片弹簧；优化设计1 前言在生产汽车的过程中，汽车的燃油经济性、舒适性和动力性是汽车生产者必须考虑的问题。
而作为汽车重要组成部件的离合器，对汽车的生产者和汽车购买者必须考虑的汽车的三性能具有重大的影响。
2 膜片弹簧离合器的工作特点设计产品需要很多种类的信息，不仅包括使用产品必需的几何实体信息，同时还包括使用工程的分析、生产制造、检测信息等多方面的信息。
因而，产品模型的创建是将与关于产品的多种信息一同编辑到一个统一的模型中。
这些被同时涵盖的信息包括产品的几何模型的信息、文件导入的信息、有限的网格划分、制造、检测以及加工信息；还包括产品的制造信息、检测流程的信息和计划信息等。
这个统一的模型是一个覆盖了相当宽广的领域的产品，它具有其自身的自适应性，这种自适应性主要表现为将几个不同却有关联的组成部分进行有机的结合，用来满足不同时期、不同工程的应用。
传统的汽车离合器使用的离合器是由周置旋转弹簧所构成的，由于它设计上被其推式结构的限制，使它对于现今汽车离合器扭转传递的要求已经不能满足。
而为了让汽车的驾驶员在使用汽车的过程中更省力，以拉式结构创造的膜片弹簧离合器与之相比显然是一个十分正确的选择。
因而这种拉式的膜片弹簧离合器被广泛应用于国内外的重型卡车中。
它具有以下优点：2.1膜片弹簧具有其它用来制造离合器的材料不可比拟的特点，即它的非线性特性，这种特性可以保证摩擦片有一个大致不变的磨损范围内的弹簧压力，同时，与圆柱螺旋弹簧在分离时压力升高相反，膜片弹簧在分离时弹簧压力会降低，这就相当于降低了离合器的踏板力。
2.2近年来，传动片式结构成为最广泛采用的压盘驱动方式，它具有许多对于汽车离合器的制造来说十分优良的特性，如：它在传动时没噪声、相当高的效率和定心精确度以及其良好的平衡性等。
膜片弹簧离合器毕业设计_概述说明以及解释
膜片弹簧离合器毕业设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代机械设计中，离合器是一种关键的传动装置，其作用是实现发动机与传动系统之间的连接和断开。
膜片弹簧离合器作为一种常见的离合器类型，在汽车、摩托车等交通工具中得到广泛应用。
本文将详细介绍膜片弹簧离合器的构造、工作原理以及其在毕业设计中的应用。
通过对膜片弹簧离合器的探究，我们可以更好地理解其内部结构、力学特性及运行机制，并且能够应用于毕业设计项目中。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分：引言、膜片弹簧离合器的构造和工作原理、膜片弹簧离合器在毕业设计中的应用、实验与结果分析以及结论和展望。
首先，在引言部分，我们将给出本文的概述，并介绍文章的整体结构，帮助读者对全文有一个清晰的认识。
接下来，在第二部分，我们将详细讨论膜片弹簧离合器的构造和工作原理。
首先进行概述，介绍膜片弹簧离合器的基本概念和重要性。
然后，我们将详细探讨膜片弹簧离合器的组成部分以及各个部分的功能。
最后，我们将深入了解膜片弹簧离合器的工作原理，解释其如何实现发动机与传动系统之间的连接和断开。
第三部分将重点讨论膜片弹簧离合器在毕业设计中的应用。
我们将介绍毕业设计的背景，并详细描述在该设计中选择和参数设定膜片弹簧离合器的过程。
此外，我们还会探讨如何利用仿真和优化技术来改善毕业设计中膜片弹簧离合器的性能。
在第四部分，我们将进行实验与结果分析。
我们将设计实施一系列实验，并对实验结果进行详细分析。
通过这些实验与结果分析，我们可以评估膜片弹簧离合器在毕业设计中的性能表现，并更好地了解其优势和局限性。
最后，在第五部分，我们将总结全文并给出结论和展望。
我们会总结本次毕业设计取得的成果，并阐明其对相关领域的贡献。
同时，我们也会指出一些存在的问题，并提出未来改进的方向和展望。
1.3 目的本文的主要目的是全面介绍膜片弹簧离合器的构造、工作原理以及其在毕业设计中的应用。
同时，通过对膜片弹簧离合器进行实验与结果分析，探究其性能表现和优化空间。
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图4-18过程18........................................................................................................................21
汽车摩擦离合器参数优化与结构设计
摘要
离合器实现了汽车主从动件的分离，保证汽车起步平稳。它可以实现换挡平顺和过载保护的重要部件，离合器类似于开关，接合或断离动力传递作用，并且在传动过程中还要有相对转动。离合器用在各种车里，深入研究具有十分重要的理论价值和实践意义。任何形式的汽车都有离合装置，只是形式不同而已。
图4-11过程11......................................................................................................................19
图4-12过程12......................................................................................................................19
This paper briefly introduces the clutch, classification, development and future direction of development.At first I learn the related knowledge of MATLAB, and combined with the "mechanical optimization design " , the mathematical model of the diaphragm spring and the pressure plate and optimization design. After establishing the parameters of each component are calculated by mathematics, and some parts of the size of the design and check, drawing the overall assembly drawing and parts drawing, using CAD drawing two-dimensional map, using SolidWorks three-dimensional modeling, and make the...............................................................................................7
图3-1从动盘..........................................................................................................................10
本文在对离合器的产生、分类、发展以及今后的发展方向进行了简要介绍，首先我学习了matlab相关知识，并结合《机械最优化设计》一书，进行了对膜片弹簧和压盘的与优化设计的数学模型。之后通过数学计算确立了各个部件的参数，并对一些部件的尺寸进行设计和校核，绘制了总体装配图和部分零件图，运用了CAD进行图形绘制二维图，使用solidworks进行三维建模，并进行了装配。
Optimization design of clutch can let the clutch has the best performance, and improving the quality of manufacturing enterprises,it will produce generous returns.
离合器的优化设计可以使离合器拥有最佳性能，提升企业的制造品质，会带来丰厚的回报。
关键字：离合器结构设计、优化设计、三维建模
Configuration Design and Optimization for Friction Clutch ofAutomobile
Abstract
Clutch realized the car followers’ separation and ensure the vehicle start smoothly. It can realize smooth shifting and overload protection, clutch is similar to the switch, the joint or breaking is away from the power transmission,and it may be relatively rotating in the transmission process . Every car has any form of auto clutch device. It has the extremely important theory value and practical significance to do further study.
图3-2压盘..............................................................................................................................12
图3-3拉式膜片弹簧的支撑形式..........................................................................................13
图4-15过程15......................................................................................................................20
图4-16过程16......................................................................................................................20
图4-1过程1.............................................................................................................................18
图4-2过程2...........................................................................................................................18
图4-19过程19........................................................................................................................21
图4-20过程20........................................................................................................................21
图4-5过程5............................................................................................................................18
图4-6过程6...........................................................................................................................18
图4-9过程9...........................................................................................................................19
图4-10过程10......................................................................................................................19
图4-7过程7...........................................................................................................................19
图4-8过程8...........................................................................................................................19
图4-13过程13......................................................................................................................20