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1、第四章 离合器主要零件的设计计算 12从动盘 12从动片的结构形式、材料及基本尺寸 12 从动盘毂 12 从动盘摩擦材料 12压盘和离合器盖 13 压盘传力方式的选择 13 压盘几何尺寸的确定 13 压盘及传动片的材料 14 传动片的设计及强度校核 14 离合器盖设计 15膜片弹簧设计 16 H/h比值选择 16膜片弹簧工作点位置的选择 16 比值Rr和R、r的确定 17 膜片弹簧起始圆锥底角的选择 17 膜片弹簧小端半径rf 及分离轴承作用半径rp 17 分离指目n和切槽宽度1 、窗孔槽宽度2 及半径 17支承环加载点和压盘加载点 18 膜片弹簧及工艺? 18 膜片弹簧各参数的约束条件? 膜

2、片弹簧的强度验算? 19扭转减振器主要参数的选择 19极限转矩Tj 20扭转角刚度 20 阻尼摩擦转矩 20预紧转矩 21减振弹簧的位置半径Ro 21减振弹簧个数 21减振弹簧总压力 21极限转角针 21减振弹簧计算 21结束语 24附表及参考文献 25引言 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

3、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，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，对于我们向工程技术人员转变有着重大的实际意义。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的一种依靠主、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（飞轮、离合器盖和压盘）、从动部

4、分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件）四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构。操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。图0-1 膜片弹簧离合器结构图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

5、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。为保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足如下基本要求:（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，又能防止传动系过载。（2）接合时完全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。（3）分离时要迅速、彻底。（4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。（5）有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，延长使用寿命。（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）操纵轻便、准确，以减轻驾驶疲劳。（8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料

6、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）应有足够的强度和良好的动平衡，以保证工作可靠、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。 离合器设计的任务（1）从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总成设计方案，为各零件设计提供整体参数和设计要求；（2）对各零件进行合理布置和运动校核；（3）对整体性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；（4） 协调好整体总成与零件之间的匹配关系，配合零件完成布置设计，使整体的性能、可靠性达到设计要求。设计原则、目标（1）离合器的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技

7、术发展趋势和企业的产品发展规划进行。（2）选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进行（3）应从已有的基础出发，对原有离合器和引进的样本进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新型离合器。（4）涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。（5）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。 起亚秀尔参数 本次设计的对象为起亚秀尔，各参数如下车身参数起亚秀尔 GLS手动型排量长宽高（mm）409617851663轴距（mm）2550前轮距/后轮距（mm）1557/1561最小离地间

8、距（mm）141最小转弯半径（m）最高车速（km/h）170 整车整备质量（kg）1198车门数5座位数油箱容积（L）48发动机型号G4FC发动机放置位置前置发动机，横向发动机结构形式直列发动机进气方式自然吸气供油方式多点喷射气缸排列形式L气缸数4每缸气门数最大功率KW（PS）/rpm6300最大扭矩rpm）155/4200凸轮轴和气门的布置顶置气门，双顶置凸轮轴排放水平欧燃料类型汽油 93#缸盖材质铝合金缸体材质档位个数变速器类型手动档把类型地排式驱动方式前置前驱前悬挂类型麦弗逊是独立悬挂后悬挂类型扭力梁式后悬挂转向助力方式机械液压助力前制动器类型通风盘式后制动器类型盘式手刹类型手拉式前轮胎

9、规格205/55R16后轮胎规格备胎规格非全尺寸第一章 离合器的结构方案选择根据设计原则，目标和用户的需求特点，设计人员要提出被开发离合器的整体结构方案，主要包括以下几部分：（1）从动盘数选择离合器种类选择（2）压紧弹簧和布置形式选择（3）压盘驱动形式选择（4）扭转减振器（5）离合器的操纵机构选择离合器种类选择离合器有摩擦式，电磁式，液力式三种类型。离合器大都根据摩擦原理设计的。摩擦式应用广泛。摩擦式工作表面形状包括锥形、鼓形和盘形，锥形和鼓形其从动部分转动惯量太大，引起变速器换档困难，且结合不够柔和，易卡住。故选择盘形摩擦式离合器。从动盘数选择单片离合器（图2-1）结构简单，尺寸紧凑，散热良

10、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。双片离合器（图2-2）传递转矩的能力较大，径向尺寸较小，踏板力较小，接合较为平顺。但中间压盘通风散热不良，分离也不够彻底。多片离合器主要用于行星齿轮变速器换挡机构中。它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨损较小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。对于乘用车，选择单片离合器。 图2-1单片离合器 图2-2双片离合器压紧弹簧和布置形式选择周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧压紧力下降，离合器传递扭矩的能力降低，另外，弹簧到它定位面上，造成接触部位严重磨损，会出现弹簧断裂现象。?中央弹簧此结构轴向尺寸大。

11、斜置弹簧在重型汽车上使用，突出优点是工作性能十分稳定，踏板力较小。膜片弹簧弹簧压力在摩擦片允许范围内基本不变，能保持传递的转矩大致不变，另外它兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，质量小。由于它大断面环形与压盘接触，其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，提高使用寿命，平衡性好。推式摸片弹簧结构简单，安装拆卸较简单，分离行程比拉式小。故选择推式膜片弹簧。（图2-3）图2-3 推式膜片弹簧离合器压盘驱动形式选择窗孔式、销钉式、键块式它们缺点是在联接件间有间隙，在驱动中将产生冲击噪声，而且零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低离合器传动效率。传动片式此结构中压盘与飞轮对中性好，使用平衡性好，

12、简单可，寿命长。故选择传动片式。扭转减振器它能降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率，增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振，控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器的扭振与噪声，缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。故要有扭转减振器。离合器的操纵机构选择离合器操纵机构按分离时所需的能源不同可分为机械式、液压式、弹簧助力式、气压助力机械式、气压助力液压式等等。机械式操纵机构有杠系和绳索两种传动形式，杠系传动结构简单，工作更可靠，但是传动效率低，质量大，车架和驾驶室的形变可影响其正常工作，远距离操纵杆系，布置困难，而

13、绳索传动可消除上述缺点，但寿命短，机构效率不高。机械式操纵机构一般用于排量以下的汽车离合器。对于大排量客车，应采用液压式操纵机构。液压操纵机构有如下优点：（1）液压式操纵，机构传动效率高，质量小，布置方便；便于采用吊挂踏板，从而容易密封，不会因驾驶室和车架的变形及发动机振动而产生运动干涉；（2）可使离合器接合柔和，可以降低因猛踩踏板而在传动系产生动载荷。故选择液压式操纵机构。第二章 离合器主要参数的选择 后备系数后备系数是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最大转矩、要防止离合器滑磨过大、要能防止传动系过载。因此，在选择时应考虑以下几点：1）为可靠传递发动机最大转矩，不宜选取太小；2）为减少传动系过载，保证操纵轻便，又不宜选取太大；3）当发动机后备功率较大、使用条件较好时，可选取小些；4）当使用条件恶劣，为提高起步能力、减少离合器滑磨，应选取大些；5）汽车总质量越大，也应选得越大；6）柴油机工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的值应比汽油机大些；7）发动机缸数越多，转矩波动越小，可选取小些；8）膜片弹簧离合器选取的值可比螺旋弹簧离合器小些；9）双片离合器的值应大于单片离合器。由附表， 初取=2. 2 单位压力单位压力对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件，发动机后