汽车离合器设计说明书毕业设计31078128527.docx

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1、第1章 绪绪 论1.1选题题的目的 本本次设计，我我力争把离离合器设计计系统化，为为离合器设设计者提供供一定的参参考价值。抛抛弃传统的的推式膜片片弹簧离合合器，设计计新式的拉拉式膜片弹弹簧离合器器是本次设设计的主要要特点。1.2离合合器发展历历史近年来各国国政府都从从资金、技技术方面大大力发展汽汽车工业，使使其发展速速度明显比比其它工业业要快的多多，因此汽汽车工业迅迅速成为一一个国家工工业发展水水平的标志志。对于内燃机机汽车来说说，离合器器在机械传传动系中作作为一个独独立的总成成而存在，它它是汽车传传动系中直直接与发动动机相连接接听总成。目目前，各种种汽车广泛泛采用的摩摩擦式离合合器主要依依靠

2、主、从从动部分之之间的摩擦擦来传递动动力且能分分离的装置置。 在早期研研发的离合合器中，锥锥形离合器器最为成功功。现今所所用的盘片片式离合器器的先驱是是多片盘式式离合器，它它是直到1925年以后才才出现的。20世纪20年代末，直直到进入30年代时，只只有工程车车辆、赛车车和大功率率的轿车上上才采用多多片离合器器。多年的的实践经验验和技术上上的改进使使人们逐渐渐趋向于首首选单片干干式离合器器1。 近来，人人们对离合合器的要求求越来越高高，传统的的推式膜片片弹簧离合合器结构正正逐步地向向拉式膜片片弹簧离合合器结构发发展，传统统的操纵形形式的操纵纵形式正向向自动操纵纵的形式发发展。因此此，提高离离合

3、器的可可靠性和延延长其使用用寿命，适适应发动机机的高转速速，增加离离合器传递递转矩的能能力和简化化操纵，已已成为离合合器的发展展趋势。 随着汽车车发动机转转速、功率率不断提高高和汽车电电子技术的的高速发展展，人们对对离合器的的要求越来来越高。从从提高离合合器工作性性能的角度度出发，传传统的推式式膜片弹簧簧离合器结结构正逐步步地向拉式式膜片弹簧簧离合器结结构发展，传传统的操纵纵形式正向向自动操纵纵的形式发发展。因此此，提高离离合器的可可靠性和延延长其使用用寿命，适适应发动机机的高转速速，增加离离合器传递递转矩的能能力和简化化操纵，已已成为离合合器的发展展趋势。随随着计算机机的发展，设设计工作已已

4、从手工转转向电脑，包包括计算、性性能演示、计计算机绘图图、制成后后的故障统统计等等。1.3离合合器概述按动力传递递顺序来说说，离合器器应是传动动系中的第第一个总成成。顾名思思义，离合合器是“离”与“合”矛盾的统统一体。离离合器的工工作，就是是受驾驶员员操纵，或或者分离，或或者接合，以以完成其本本身的任务务。离合器器是设置在在发动机与与变速器之之间的动力力传递机构构，其功用用是能够在在必要时中中断动力的的传递，保保证汽车平平稳地起步步；保证传传动系换档档时工作平平稳；限制制传动系所所能承受的的最大扭矩矩，防止传传动系过载载。为使离离合器起到到以上几个个作用，目目前汽车上上广泛采用用弹簧压紧紧的摩

5、擦式式离合器，摩摩擦离合器器所能传递递的最大扭扭矩取决于于摩擦面间间的工作压压紧力和摩摩擦片的尺尺寸以及摩摩擦面的表表面状况等等。即主要要取决于离离合器基本本参数和主主要尺寸。膜片弹簧离合器在技术上比较先进，经济性合理，同时其性能良好，使用可靠性高寿命长，结构简单、紧凑，操作轻便，在保证可靠地传递发动机最大扭矩的前提下，有以下优点2： （1）结合合时平顺、柔柔和，使汽汽车起步时时不震动、冲冲击；（2）离合合器分离彻彻底；（3）从动动部分惯量量小，以减减轻换档时时齿轮副的的冲击；（4）散热热性能好；（5）高速速回转时只只有可靠强强度；（6）避免免汽车传动动系共振，具具有吸收震震动、冲击击和减小噪

6、噪声能力；（7）操纵纵轻便；（8）工作作性能（最最大摩擦力力矩和后备备系数保持持稳定）；（9）使用用寿命长。1.3.11 离合器的的功用离合器可使使发动机与与传动系逐逐渐接合，保保证汽车平平稳起步。如如前所述，现现代车用活活塞式发动动机不能带带负荷启动动，它必须须先在空负负荷下启动动，然后再再逐渐加载载。发动机机启动后，得得以稳定运运转的最低低转速约为为300500rr/minn，而汽车车则只能由由静止开始始起步，一一个运转着着的发动机机，要带一一个静止的的传动系，是是不能突然然刚性接合合的。因为为如果是突突然的刚性性连接，就就必然造成成不是汽车车猛烈攒动动，就是发发动机熄火火。所以离离合器可

7、使使发动机与与传动系逐逐渐地柔和和地接合在在一起，使使发动机加加给传动系系的扭矩逐逐渐变大，至至足以克服服行驶阻力力时，汽车车便由静止止开始缓慢慢地平稳起起步了。虽然利用变变速器的空空档，也可可以实现发发动机与传传动系的分分离。但变变速器在空空档位置时时，变速器器内的主动动齿轮和发发动机还是是连接的，要要转动发动动机，就必必须和变速速器内的主主动齿轮一一起拖转，而而变速器内内的齿轮浸浸在黏度较较大的齿轮轮油中，拖拖转它的阻阻力是很大大的。尤其其在寒冷季季节，如没没有离合器器来分离发发动机和传传动系，发发动机起动动是很困难难的。所以以离合器的的第二个功功用，就是是暂时分开开发动机和和传动系的的联

8、系，以以便于发动动机起动。汽车行驶中中变速器要要经常变换换档位，即即变速器内内的齿轮副副要经常脱脱开啮合和和进入啮合合。如在脱脱档时，由由于原来啮啮合的齿面面压力的存存在，可能能使脱档困困难，但如如用离合器器暂时分离离传动系，即即能便利脱脱档。同时时在挂档时时，依靠驾驾驶员掌握握，使待啮啮合的齿轮轮副圆周速速度达到同同步是较为为困难的，待待啮合齿轮轮副圆周速速度的差异异将会造成成挂档冲击击甚至挂不不上档，此此时又需要要离合器暂暂时分开传传动系，以以便使与离离合器主动动齿轮联结结的质量减减小，这样样即可以减减少挂挡冲冲击以便利利换档。离合器所能能传递的最最大扭矩是是有一定限限制的，在在汽车紧急急

9、制动时，传传动系受到到很大的惯惯性负荷，此此时由于离离合器自动动打滑，可可避免传动动系零件超超载损坏，起起保护作用用。1.3.22 现代汽车车离合器应应满足的要要求根据离合器器的功用，它它应满足下下列主要要要求：（1）能在在任何行驶驶情况下，可可靠地传递递发动机的的最大扭矩矩。为此，离离合器的摩摩擦力矩（）应大于发动机最大扭矩（）；（2）接合合平顺、柔柔和。即要要求离合器器所传递的的扭矩能缓缓和地增加加，以免汽汽车起步冲冲撞或抖动动；（3）分离离迅速、彻彻底。换档档时若离合合器分离不不彻底，则则飞轮上的的力矩继续续有一部份份传入变速速器，会使使换档困难难，引起齿齿轮的冲击击响声；（4）从动动盘

10、的转动动惯量小。离离合器分离离时，和变变速器主动动齿轮相连连接的质量量就只有离离合器的从从动盘。减减小从动盘盘的转动惯惯量，换档档时的冲击击即降低；（5）具有有吸收振动动、噪声和和冲击的能能力；（6）散热热良好，以以免摩擦零零件因温度度过高而烧烧裂或因摩摩擦系数下下降而打滑滑；（7）操纵纵轻便，以以减少驾驶驶员的疲劳劳。尤其是是对城市行行驶的轿车车和公共汽汽车，非常常重要；（8）摩擦擦式离合器器，摩擦衬衬面要耐高高温、耐磨磨损，衬面面磨损在一一定范围内内，要能通通过调整，使使离合器正正常工作。1.3.33 离合器工作作原理如图1.11所示，摩摩擦离合器器一般是有有主动部分分、从动部部分组成、压

11、压紧机构和和操纵机构构四部分组组成。离合器在接接合状态时时，发动机机扭矩自曲曲轴传出，通通过飞轮22和压盘借借摩擦作用用传给从动动盘3，在通过过从动轴传传给变速器器。当驾驶驶员踩下踏踏板时，通通过拉杆，分分离叉、分离套筒筒和分离轴轴承8，将分离离杠杆的内内端推向右右方，由于于分离杠杆杆的中间是是以离合器器盖5上的支柱柱为支点，而而外端与压压盘连接，所所以能克服服压紧弹簧簧的力量拉拉动压盘向向左，这样样，从动盘盘3两面的压压力消失，因因而摩擦力力消失，发发动机的扭扭矩就不再再传入变速速器，离合合器处于分分离状态。当当放开踏板板，回位弹弹簧克服各各拉杆接头头和支承中中的摩擦力力，使踏板板返回原位位

12、。此时压压紧弹簧就就推动压盘盘向右，仍仍将从动盘盘3压紧在飞飞轮上2，这样发发动机的扭扭矩又传入入变速器。1-轴承 2-飞轮 3-从动盘 4-压盘 5-离合器盖盖螺栓 6-离合器器盖 7-膜片弹簧 8-分离轴承 9-轴图1.1 离合器总总成1.3.44 拉式膜片片弹簧离合合器的优点点与推式相比比，拉式膜膜片弹簧离离合器具有有许多优点点：取消了了中间支承承各零件，并并不用支承承环或只用用一个支承承环，使其其结构更简简单、紧凑凑，零件数数目更少，质质量更少；拉式膜片片弹簧是中中部与压盘盘相压在同同样压盘尺尺寸的条件件下可采用用直径较大大的膜片弹弹簧，提高高了压紧力力与传递转转矩的能力力，且并不不增

13、大踏板板力，在传传递相同的的转矩时，可可采用尺寸寸较小的结结构；在接接合或分离离状态下，离离合器盖的的变形量小小，刚度大大，分离效效率更高；拉式的杠杠杆比大于于推式的杠杠杆比，且且中间支承承减少了摩摩擦损失，传传动效率较较高，踏板板操纵更轻轻便，拉式式的踏板力力比推式的的一般可减减少约；无论在接接合状态或或分离状态态，拉式结结构的膜片片弹簧大端端与离合器器盖支承始始终保持接接触，在支支承环磨损损后不会形形成间隙而而增大踏板板自由行程程，不会产产生冲击和和哭声；使使用寿命更更长。1.4 设设计的预期期成果本次设计，我我将取得如如下成果：1、设计说说明书：（1）离合器器各零件的的结构；（2）离合器

14、器主要参数数的选择与与优化；（3）膜片弹弹簧的计算算与优化；（4）扭转减减振器的设设计；（5）离合器器操纵机构构的设计计计算。2、图纸有有：扭转减减振器、摩摩擦片、膜膜片弹簧、从从动盘、轴轴、压盘、离合器总成。第2章 离离合器的结结构设计为了达到计计划书所给给的数据要要求，设计计时应根据据车型的类类别、使用用要求、制制造条件，以以及“系列化、通通用化、标标准化”的要求等等，合理选选择离合器器结构。2.1 离离合器结构构选择与论证证2.1.11 摩擦擦片的选择择 单片离合器器因为结构构简单，尺尺寸紧凑，散散热良好，维维修调整方方便，从动动部分转动动惯量小，在在使用时能能保证分离离彻底接合合平顺，

15、所所以被广泛泛使用于轿轿车和中、小小型货车，因因此该设计计选择单片片离合器。摩擦片数为2。2.1.22 压紧弹簧布置置形式的选选择离合器压紧紧装置可分分为周布弹弹簧式、中中央弹簧式式、斜置弹弹簧式、膜膜片弹簧式式等。其中中膜片弹簧簧的主要特特点是用一一个膜片弹弹簧代替螺螺旋弹簧和和分离杠杆杆。膜片弹弹簧与其他他几类相比比又有以下下几个优点点9：（1）由于于膜片弹簧簧有理想的的非线性特特征,弹簧压力力在摩擦片片磨损范围围内能保证证大致不变变，从而使使离合器在在使用中能能保持其传传递转矩的的能力不变变。当离合合器分离时时，弹簧压压力不像圆柱弹簧簧那样升高高，而是降降低，从而而降低踏板板力；（2）膜

16、片片弹簧兼起起压紧弹簧簧和分离杠杠杆的作用用，使结构构简单紧凑凑，轴向尺尺寸小，零零件数目少少，质量小小；（3）高速速旋转时，压压紧力降低低很少，性性能较稳定定；而圆柱柱弹簧压紧紧力明显下下降；（4）由于于膜片弹簧簧大断面环环形与压盘盘接触，故故其压力分分布均匀，摩摩擦片磨损损均匀，可可提高使用用寿命；（5）易于于实现良好好的通风散散热，使用用寿命长；（6）平衡衡性好；（7）有利利于大批量量生产，降降低制造成成本。但膜片弹簧簧的制造工工艺较复杂杂，对材料料质量和尺尺寸精度要要求高，其其非线性特特性在生产产中不易控控制，开口口处容易产产生裂纹，端端部容易磨磨损。近年年来，由于于材料性能能的提高，

17、制制造工艺和和设计方法法的逐步完完善，膜片片弹簧的制制造已日趋趋成熟。因因此，我选选用膜片弹弹簧式离合合器。2.1.33 压盘的的驱动方式式在膜片弹簧簧离合器中中，扭矩从从离合器盖盖传递到压压盘的方法法有三种9： （1）凸台台窗孔式：它是将压压盘的背面面凸起部分分嵌入在离离合器盖上上的窗孔内内，通过二二者的配合合，将扭矩矩从离合器器盖传到压压盘上，此此方式结构构简单，应应用较多；缺点：压压盘上凸台台在传动过过程中存在在滑动摩擦擦，因而接接触部分容容易产生分分离不彻底底。（2）径向向传动驱动动式：这种种方式使用用弹簧刚制制的径向片片将离合器器盖和压盘盘连接在一一起，此传传动的方式式较上一种种在结

18、构上上稍显复杂杂一些，但但它没有相相对滑动部部分，因而而不存在磨磨损，同时时踏板力也也需要的小小一些，操操纵方便；另外，工工作时压盘盘和离合器器盖径向相相对位置不不发生变化化，因此离离合器盖等等旋转物件件不会失去去平衡而产产生异常振振动和噪声声。（3） 径径向传动片片驱动方式式：它用弹弹簧钢制的的传动片将将压盘与离离合器盖连连接在一起起，除传动动片的布置置方向是沿沿压盘的弦弦向布置外外，其他的的结构特征征都与径向向传动驱动动方式相同同。经比较，我我选择径向向传动驱动动方式。2.1.44 分离杠杆杆、分离轴承承分离杠杆的的作用由膜膜片弹簧承承担，其作作用是通过过分离轴承承克服离合合器弹簧的的推力

19、并推推动压盘移移动，从而而使压盘与与从动盘和和从动盘与与飞轮相互互分离，截截断动力的的传递，分分离杠杆要要具有足够够的强度和和刚度，以以承受反复复作用在其其上面的弯弯曲应力，分分离轴承的的作用是通通过分离叉叉的作用使使分离轴承承沿变速器器前端盖导导向套作轴轴向移动，推推动旋转中中的膜片弹弹簧中部分分离前端，使使离合器起起到分离作作用。分离离本次设计计选用的是是油封轴承承，它可以以将润滑脂脂密封在轴轴承壳内，使使用中不需需要增加润润滑，相比比供油式轴轴承则需增增加。2.1.55 离合器的的散热通风风试验表明，摩摩擦片的磨磨损是随压压盘温度的的升高而增增大的，当当压盘工作作表面超过过C时摩擦擦片磨损剧剧烈增加，正正常使用条条件的离合合器盘，工工作表面的的瞬时温度度一般在C以下。在在特别频繁繁的使用下下，压盘表表面的瞬时时温度有可可能达到。过过高的温度度能使压盘盘受压变形形产生裂纹纹和碎裂。为为使摩擦表表面温度不不致过高，除除要求压盘盘有足够大大的质量以以保证足够够的热容量量外，还要要求散热通通风好。改改善离合器器散热通风风结构的措措施有：在在压盘上设设散热筋，或鼓风筋；在离合器中间压盘内铸通风槽；将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风；在离合器外壳内装导流罩。膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果，故不需作另外设置。 2.1.66 从动盘总总成