离合器课程设计(加单片离合器和双片离合器图纸)详解

购买全套课设+图纸请加QQ912159616 另外定做各种机械类课设和机械类毕设，出售各专业毕设课程设计说明书题目: 载货半挂汽车列车双片膜片弹簧离合器设计学生姓名：学号：专业年级：指导教师：所属学院：购买全套课设+图纸请加QQ912159616 另外定做各种机械类课设和机械类毕设，出售各专业毕设目录一.离合器概述………………………………………………1.1离合器设计的基本要求……………………………………………1.2膜片弹簧离合器结构………………………………………………1.3膜片弹簧离合器的优点……………………………………………二.离合器摩擦片参数的确定………………………………2.1摩擦片参数的选择…………………………………………………2.2摩擦片基本参数的约束条件………………………………………三.膜片弹簧的设计…………………………………………3.1膜片弹簧基本参数的选择…………………………………………3.2膜片弹簧的弹性特性曲线…………………………………………3.3膜片弹簧基本参数的约束条件……………………………………3.4膜片弹簧强度的计算与校核………………………………………四.扭转减振器的设计………………………………………4.1扭转减振器主要参数………………………………………………4.2减振弹簧的计算……………………………………………………五.离合器其他主要部件的结构设计………………………5.1从动盘毂的设计……………………………………………………5.2从动盘的设计………………………………………………………5.3离合器盖结构的设计………………………………………………5.4压盘的设计…………………………………………………………六.离合器的操纵机构………………………………………6.1离合器操纵机构的要求……………………………………………6.2操纵机构型式的选择………………………………………………七.设计小结…………………………………………………一. 离合器的概述1.1离合器设计的基本要求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，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，以便于换挡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于过高，延长寿命。

6）操纵方便，准确，以减少驾驶员的疲劳。

7）具有足够的强度和良好的动平衡，保证其工作可靠、使用寿命长。

在本次离合器设计中，采用膜片弹簧离合器1.2膜片弹簧离合器结构膜片弹簧离合总成有膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等部分组成。

1)离合器盖离合器盖一般为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮联结在一起。

离合器盖是离合器中结构形状比较复杂的承载构件，压紧弹簧的压紧力最终都要由它来承受。

2）膜片弹簧膜片弹簧式离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均布的长径向槽，在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔，可以穿过支承铆钉，这部分称之为分离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分形状像一个无底宽边碟子，其截面为截圆锥形，称之为碟簧部分。

3）压盘压盘的结构一般是环形盘状铸件，离合器通过压盘与发动机紧密相连。

压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台，最外缘均布有三个或四个传力凸耳。

4）传动片离合器接合时，飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动，并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动；在离合器分离时，压盘相对于离合器盖作自由轴向移动，使从动盘松开。

这些动作均由传动片完成。

传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，一般采用周向布置。

在离合器接合时，离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转；在离合器分离时，可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。

5）分离轴承总成分离轴承总成由轴承、分离套筒等组成。

分离轴承在工作时主要承受轴向分离力，同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。

目前国产汽车中多使用角接触球轴承，采用全密封结构和高温铿基润滑脂，其端面形状与分离指舌尖部形状相配合，舌尖部为平面时采用球形端面，舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。

1.3膜片弹簧离合器的优点膜片弹簧离合器与其他形式离合器相比，具有的优点：⑴膜片弹簧离合器具有较理想的非线性弹性特性； ⑵膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；⑶高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；⑷膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，摩擦均匀；⑸易于实现良好的通风散热，使用寿命长；⑹膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡好。

二. 离合器摩擦片参数的确定2.1摩擦片参数的选择2.11初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b.1）在确定外径D 时，有下列经验公式可供初选时使用D=D K =422.62mmD K 为直径系数 ①轿车D K =14.6②轻、中型货车 a.单片离合器D K =16.0-18.5 b.双片离合器D K =13.5-15.0 ③重型车D K =22.5-24.02) 内径d ： d=（0.53-0.70）D 符合汽车离合器面片规定 3）厚度b: 有3.2mm 3.5mm 4.0mm 三种2.12离合器的摩擦力矩c T 、压紧力F 以及单位压力0P.❶摩擦力矩：c T =β×max e T =2×352.8=705.6 N*m离合器后备系数β的取值范围❷压紧力F ： F=c cT fzR =maxe cTfzR β=705.6/0.34165⨯⨯（）=3.56Nf----摩擦因数 （0.25-0.3） z----摩擦面数 （z=2i=4） c R --平均摩擦半径 c R =14（D+d ） ❸单位压力0P : 0P =FA=224()FD d π-=224 3.56=-230π⨯（430）=0.15Mpa ∴摩擦片选择采用石棉基材料2.2摩擦片的基本参数约束条件1）摩擦片的外径D(mm)的选取应使最大圆周速度D v 不超过65-70 m/s,即D v =max 60e n πD ×310-=67.51 m/s ≤ 65-70 m/s2) 摩擦片的内外径之比C 应在0.53-0.70的范围内，即0.53 ≤ C=0.535 ≤0.703) 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β值应在一定范围内，最大范围为1.80-4.00，即 1.2≤ β=2≤ 4.04)为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d 必须大于减振器弹簧位置直径20R 约为50mm,即0R =（0.60-0.75）2d=0.65*115=74.75 mm 20R +50 mm=2 *74.75+50=165mm d=230 mm ＞20R +50 mm=165 mm 5)单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值，即 0c T =224()Tc z D d π-=0.17×210-mm ≤[0c T ]=0.40×210-mm 单位摩擦面积传递转矩的许用值 （N*m /2mm ）6)单位压力0P 根据所用的摩擦材料在一定范围内选取，0P 的最大范围为0.10-1.50 MPa,即0.10 MPa ≤ 0P =0.11 MPa ≤ 1.50 MPa7)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 总滑磨功（J ）：W =222220()1800e a r g n m r i i π=68756.88 式中a m 为汽车总质量（kg ），r r 为汽车滚动半径(m)，g i 为汽车起步时所用变速器的档位传动比（此处用2档），0i 为主减速器的传动比，e n 为发动机转速（r/min ）,计算时乘用车取2000r/min,商用车取1500r/min.单位摩擦面积的滑磨功 ω=224(D d )W z π-=0.166 J/2mm ≤ [ ω]=0.25 J/2mm 轿车[ω]=0.40 J/mm 2 轻货［ω］=0.33 J/mm 2 重货［ω］=0.25 J/mm 2三. 弹簧膜片的设计3.1膜片弹簧基本参数的选择蝶形弹簧结构尺寸如下:初选：1） 板厚h 为2-4mm ，取h=4mm, H h 一般为1.5-2.0 H=2h=8mm2） 选拉式膜片弹簧，r 值应大于或等于Rc r=166mm; R r =1.2-1.35 R =200mm3) 圆锥底角α的选择。

α=arc tan H/(R-r)=13.24° 4）分离指数目n 的选取 n=18 (24大 12小) 5）小端内半径0r 及轴承作用半径1r 的确定。

0r =42mm f r =45mmf r >0r ; r > e r 花键轴r d=k*=24mm6) 切槽宽度1δ，2δ及半径e r 的确定 ； 1δ=3.2-3.5mm 2δ=9-10mm e r 的取值应满足 2e r r δ-≥ e r ≤91mm 。

初选1δ=3.3mm 2δ=9.5mme r =160mm7) 压盘加载点半径1R 和支撑环加载点半径1r 的确定， 1R =194mm 1r 应略大于r 且尽量接近r, 1R 应略小于R 且尽量接近R. 1r =170mm 8) 材料选择 : 硅锰钢 60Si2MnA3.2膜片弹簧的特性曲线1）碟形弹簧的载荷F 与变形量λ弹性公式F=])2/)([()1(4222h H H AD Eh +---λλμλE —钢片弹性模量，钢E=206Gpa ；μ －泊松比,钢μ=0.33） 做F-λ的特性曲线：公式： 3222224h 3[()]1-)22E H F H h M D A λλλλ=-++（ ①工作点B: H B )0.1~8.0(=λ=5.4mm 该点弹簧压力 H ce F fZR T F ≥=maxβ=3.66*410②更换点A: A λ=*B s z λ-∆=1.4mm F A ≅F B =0.76* 410 ③最高点M : 3/23/22h H H M --=λ=3.6mm )(M M f F λ==2.82*410 ④翻转点H : 2NM H H λλλ+===6mm )(H H f F λ==3.70*410⑤最低点N : 3/23/22h H H n -+=λ =8.5mm )(N N f F λ==3.82*410 ⑥彻底分离点C: SZ b b c ∆+=∆+=λλλλ=9.4mm其中： 'S ∆—一个摩擦片允许磨损量, S ∆—摩擦片间分离间隙'S ∆-- 铆接摩擦片允许磨损量1~5.0'=∆S mm;胶粘摩擦片允许磨损量2'=∆S mm4）特性曲线：3.3膜片弹簧基本参数的约束条件①为了满足离合器使用性能要求，弹簧的H h 与初始底锥角()H R r α≈-应在一定范围内，即 1.6≤ H h =2 ≤2.29 °≤ )H R r α≈-=13.5°≤15° ②弹簧各部分有关尺寸的比值应符合一定的范围，即1.20 1.21 1.35R r ≤=≤ 702100100R h ≤=≤03.5 4.76 5.0R r ≤=≤③为了使摩擦片上的压紧力分布比较均匀，拉式膜片弹簧的压盘加载点半径1r 应位于摩擦片的平均半径与外半径之间，即(D+d)/4=165≤r1=170mm ≤D/2=215④根据弹簧结构布置要求，1R 与R 、1r 与r 、f r 与0r 之差应在一定范围内，即1167R R mm ≤-=≤1046r r m m ≤-=≤ 0 04 3f r r mm ≤-=≤ ⑤杠杆比应在一定范围内选取，即： 拉式 膜片弹簧： 13.5 6.209.011R rfR r -≤=≤-3.4膜片弹簧的强度计算与校核碟形弹簧应力－变形公式其中12224[(/2)] 1.07Gpa [] 1.5(1)E C H C h Gpa D Aλσλσμ=-+=≤=-h C C H 12+='λ=12.184mm S Z B C ∆+=λλ=11.2mm 两者比较取小值 c λ=11.2m二、离合器设计计算1.9接合时每个弹簧压紧力F 0=F/m1.10分离时每个弹簧压紧力F 0′=0F F +∆ (N)F ∆——弹簧压缩变形引起的附加载荷； M SZ M F ⋅∆=⋅∆=∆λλ∆——离合器分离时弹簧变形量； M ——弹簧的刚度；S ∆——分离时各片的间隙。