工学院课程设计离合器设计（设计题目）1310111006俊男（学生）专业名称：车辆工程课程名称：汽车设计指导教师 (职称)：飞豹（副教授）完成日期： 2014 年6月25日2014年6月摘要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。
本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。
首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。
关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核AbstractClutch is the assembly which is directly connected with engine in the automobile power train. And its main function is to cut off or implement the power transmission in the power train. It ensured the engine and the power train perfectly smooth join together when the automobile starting up and insure the automobile smooth starting up. The clutch is disconnected the engine and the power train when the automobile stage changeover. It reduced the impact between the shift gears of the transmission. When the transmission worked by the great dynamic load, the clutch can limit the breakdown torque of the power train, to prevent the accessory of the power train damage due to overload. It effectively reduced the vibration and noise of the power train.In this paper, based on the analysis of the car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of sedans and its structural analysis to redesign the sedan clutch for it makes the design of the car clutch more reasonable. First, we should be choose the structure of the car clutch reasonable. It is mainly choose the structure of the driven disk that wet or dry, the structure of pinched spring and the layout. And I make use of CAXA electronic drawing board software draw the assembly drawing of the cars Diaphragm spring clutch. Than I make sure the choice and design calculation of the clutch structure size and the basic parameters. Finally, I carry on the structure type slection of clutch parts and the design calculation. It is mainly design and checking the driven disk assembly, platen and patch of force. And I make sure diaphragm spring main parameters of the selection, design, strength check and draw the clutch detail drawing.Keywords：Car clutch; Diaphragm spring; Design; Checking目录第一章离合器方案的确定 (4)1.1 车型分析 (4)1.2 方案选择 (4)第二章离合器基本参数的确定 (5)2.1 后备系数 (6)2.2 单位压力 (6)2.3 摩擦片外径、径和厚度 (7)2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙 (8)第三章离合器零件的结构选型及设计计算 (9)3.1 从动盘总成设计 (9)3.1.1 从动盘总成的结构型式的选择 (9)3.1.2 从动片结构型式的选择 (10)3.2 离合器盖总成设计 (10)3.2.1 离合器盖设计 (10)3.2.2 压盘设计 (10)3.3膜片弹簧的设计 (11)3.3.1 膜片弹簧基本参数的选择 (11)3.3.2 膜片弹簧材料及制造工艺 (13)3.4 扭转减振器 (14)3.4.1 扭转减振器的功用 (14)3.4.2 扭转减振器组成 (14)3.4.3 减振器的结构设计 (15)3.4.4从动盘毂的设计校核 (17)参考文献 (18)致 (19)第一章离合器方案的确定1.1 车型分析具体参数见表。
1.2 方案选择本车选用干式摩擦式离合器,因为摩擦式离合器结构简单，可靠性强，维修方便，目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。
而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器，用于需要传递较大转矩的离合器，而本车型不在此列。
设计选择单片离合器，摩擦面数为2。
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。
其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。
膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点：（1）膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片允许磨损围基本保持不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；相对圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降，离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力。
（2）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。
（3）高速旋转时，弹簧压紧力降低少，性能较稳定；而圆柱螺栓弹簧压紧力则明显下降。
（4）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，磨损均匀。
（5）易于实现良好的通风散热，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。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材料质量和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。
近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。
因此，本车选用膜片弹簧式离合器。
综上所述，本次课程设计采用单片推式膜片弹簧离合器。
第二章 离合器基本参数的确定摩擦离合器是靠主、从动部分摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机转矩的。
离合器的静摩擦力矩c T 为：c c T fFZR =式中，f 为摩擦面间的静摩擦因数，计算式一般取0.25~0.30； F 为压盘施加在摩擦面上的工作压力；c R 为摩擦片的平均摩擦半径；Z 为摩擦面数，单片离合器的2Z =，双片离合器的4Z =。
为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，设计时c T 应大于发动机最大转矩，即：max c e T T β=式中，max e T 为发动机最大转矩；β为离合器的后备系数，定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，β必须大于1。
2.1 后备系数后备系数β是离合器设计中的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时，应考虑到摩擦片在使用中磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系统过载以及操纵轻便等因素。
各类汽车离合器β的取值围见表2-1。
表2-1 离合器后备系数β的取值围由数据取β=1.5。
2.2 单位压力P决定了摩擦表面的耐磨性，对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，单位压力选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。
P取值围见表2-2。
当摩擦片采用不用的材料时，P的取值围表2-2 摩擦片单位压力0P 选择：00.101.50MPa P ≤≤,本次设计选取00.2MPa P =。
石棉基材料，模压。
2.3 摩擦片外径、径和厚度摩擦片外径是离合器的重要参数，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max e T 已知，适当选取后备系数β和单位压力0P ，可估算出摩擦片的外径，即：摩擦片外径()D mm 也可根据发动机最大转矩()max e T N m •按如下经验公式D K =式中，D K 为直径系数，取值围见表2-3。
表2-3 直径系数D K 的取值围故16.0D K =，由车型分析可知该车型的发动机的最大扭矩：179.3Nm/2500rpm 。
故可算出摩擦片外径D=214.24。
按max e T 初选D 以后，还需注意摩擦片尺寸的系列化和标准化，应符合尺寸系列标准/57641998GB T -《汽车用离合器面片》表2-4为我国摩擦片尺寸的标准。
表2-4 离合器摩擦片尺寸系列和参数故，摩擦片的尺寸为D=225mm，d=150mm，b=3.5mm，c=0.667,单位面积A=221cm²2.4 摩擦因数、摩擦面数和离合器间隙摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。