汽车膜片弹簧离合器设计论文

1、 .53/542011届分类号： 单位代码 ：10452 本科专业毕业论文 我的汽车研发之路汽车膜片弹簧离合器设计姓 名 学 号 年 级2007 专 业车辆工程 系（院）工学院 指导教师2011年 5 月 4 日目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc292401993第一部分4HYPERLINK l _Toc292401994我的汽车研发之路4HYPERLINK l _Toc2924019951 序言4HYPERLINK l _Toc2924019962 自我分析4HYPERLINK l _Toc2924019972.1性格分析4HYPERLINK l _Toc

2、2924019982.2 职业目标分析5HYPERLINK l _Toc2924019993 环境分析与职业机会评估5HYPERLINK l _Toc2924020003.1汽车行业概况5HYPERLINK l _Toc2924020013.1.1 我国汽车行业概况5HYPERLINK l _Toc2924020023.1.2 汽车行业人才需求与职业机会评估6HYPERLINK l _Toc2924020034 职业定位 PAGEREF _Toc292402003 h 9HYPERLINK l _Toc2924020045 实施策略 PAGEREF _Toc292402004 h 9HYPER

3、LINK l _Toc2924020055.1 大学期间总结 PAGEREF _Toc292402005 h 9HYPERLINK l _Toc2924020065.2 职业长期规划 PAGEREF _Toc292402006 h 10HYPERLINK l _Toc2924020076 结束语 PAGEREF _Toc292402007 h 11HYPERLINK l _Toc292402008第二部分 PAGEREF _Toc292402008 h 12HYPERLINK l _Toc292402009汽车膜片弹簧离合器设计 PAGEREF _Toc292402009 h 12HYPERL

4、INK l _Toc292402010摘 要 PAGEREF _Toc292402010 h 12HYPERLINK l _Toc292402011ABSTRACT PAGEREF _Toc292402011 h 13HYPERLINK l _Toc2924020121 离合器在汽车上的应用和发展 PAGEREF _Toc292402012 h 14HYPERLINK l _Toc2924020131.1 汽车离合器概述 PAGEREF _Toc292402013 h 14HYPERLINK l _Toc2924020141.2 汽车离合器发展历史 PAGEREF _Toc292402014

5、h 14HYPERLINK l _Toc2924020151.3 离合器工作原理 PAGEREF _Toc292402015 h 15HYPERLINK l _Toc2924020162 膜片式弹簧离合器功用与主要零部件概述 PAGEREF _Toc292402016 h 15HYPERLINK l _Toc2924020172.1 膜片式弹簧离合器结构原理 PAGEREF _Toc292402017 h 15HYPERLINK l _Toc2924020182.2 膜片式弹簧离合器的工作特性 PAGEREF _Toc292402018 h 17HYPERLINK l _Toc29240201

6、92.3 膜片弹簧的载荷与变形关系 PAGEREF _Toc292402019 h 18HYPERLINK l _Toc2924020203 离合器基本参数的选择计算与基本参数的优化 PAGEREF _Toc292402020 h 19HYPERLINK l _Toc2924020213.1 离合器的基本结构尺寸与其设计参数 PAGEREF _Toc292402021 h 19HYPERLINK l _Toc2924020223.2 摩擦片结构选择和基本参数的的确定 PAGEREF _Toc292402022 h 21HYPERLINK l _Toc2924020233.2.1摩擦片的结构选择

7、 PAGEREF _Toc292402023 h 21HYPERLINK l _Toc2924020243.2.2 摩擦片外径D的确定 PAGEREF _Toc292402024 h 21HYPERLINK l _Toc2924020253.2.3 摩擦片的摩擦因数 PAGEREF _Toc292402025 h 22HYPERLINK l _Toc2924020263.2.4 单位压力的确定 PAGEREF _Toc292402026 h 23HYPERLINK l _Toc2924020273.2.5 摩擦片基本参数的优化 PAGEREF _Toc292402027 h 24HYPERLI

8、NK l _Toc2924020284 膜片弹簧的结构设计 PAGEREF _Toc292402028 h 25HYPERLINK l _Toc2924020294.1 膜片弹簧的结构和材料 PAGEREF _Toc292402029 h 25HYPERLINK l _Toc2924020304.2 膜片弹簧主要参数的选择 PAGEREF _Toc292402030 h 25HYPERLINK l _Toc2924020314.3 膜片弹簧的优化设计 PAGEREF _Toc292402031 h 27HYPERLINK l _Toc2924020324.4 工作位置点的选择 PAGEREF

9、_Toc292402032 h 27HYPERLINK l _Toc2924020334.5 膜片弹簧的应力计算 PAGEREF _Toc292402033 h 29HYPERLINK l _Toc2924020345 扭转减振器设计 PAGEREF _Toc292402034 h 32HYPERLINK l _Toc2924020355.1 扭转减震器的特性与主要参数的选择 PAGEREF _Toc292402035 h 32HYPERLINK l _Toc2924020365.2 减震弹簧计算 PAGEREF _Toc292402036 h 34HYPERLINK l _Toc292402

10、0375.3 双质量飞轮式扭振减振器 PAGEREF _Toc292402037 h 36HYPERLINK l _Toc2924020386 从动盘总成设计 PAGEREF _Toc292402038 h 36HYPERLINK l _Toc2924020397 离合器盖总成 PAGEREF _Toc292402039 h 39HYPERLINK l _Toc2924020408 螺旋弹簧的设计计算 PAGEREF _Toc292402040 h 43HYPERLINK l _Toc2924020419 从动轴的计算 PAGEREF _Toc292402041 h 45HYPERLINK l

11、 _Toc29240204210 操纵机构 PAGEREF _Toc292402042 h 45HYPERLINK l _Toc29240204310.1 操纵机构公用和设计要求 PAGEREF _Toc292402043 h 45HYPERLINK l _Toc29240204410.2 离合器踏板行程计算 PAGEREF _Toc292402044 h 46HYPERLINK l _Toc29240204510.3 踏板力的计算 PAGEREF _Toc292402045 h 46HYPERLINK l _Toc292402046结 论 PAGEREF _Toc292402046 h 47

12、HYPERLINK l _Toc292402047参考文献 PAGEREF _Toc292402047 h 48HYPERLINK l _Toc292402048致 PAGEREF _Toc292402048 h 49第一部分我的汽车研发之路1 序言志向是事业成功的基本前提。每个人心中都有一座山峰,雕刻着理想,信念,追求,抱负。每个人心中都有一片森林,承载着收获,芬芳,失意,磨砺。大学阶段目标的确立，实际上是人生目标的确立。英国著名的哲学家怀特海说过：“在中学阶段，学生伏案学习；在大学里，他需要站起来，四面观望。”只有站起来，向社会、历史、未来、生活的各个方面放眼展望，才能把握住恰当的目标，促

13、进自己全面发展。因此，我为自己拟定一份职业生涯规划，将自己的未来好好的设计一下， 把自身因素和社会条件做最大程度的契合，努力在现实中避害趋利。机遇总是留给那些有准备的人！了解当前形势对正确制定合理职业规划的重要性不言而喻。尽管有时候,我们会遇到挫折,四处碰壁但是我们不能逃避,更不能放弃,相反我们要拿出那种明知山有虎偏向虎山行的勇气,同时也要告诉自己,我是最棒的.别人行我也一定行。2 自我分析2.1性格分析我个人的性格具有明显的双重性，每当踏入一个陌生的环境刚开始总有些胆怯，做事情尽量避开锋芒有所循规蹈矩，但是一旦对所处的环境熟悉对周围的人有所认识就会完全放下戒备试图融入整个环境之中。但是不喜欢

14、太过扬，乐于看到能力强的人出现，能够经常反思自己，哪些做对哪些做错，以与如何完善自己的人格和关注心理健康。懂得开导自己，并以己推人。己所不欲勿施于人，己所不乐勿加于人，乐于改进自己的不足发扬自己的长处，让自己变的更优秀。自己冒险性不大，不喜欢做些有危险的事情，不是非常喜欢文体运动，没有太多的兴趣爱好。应该说自己是个感性的人，做事的态度经常多少会受心情的影响，也有时因此态度不积极，对待工作有所懈怠，但是意志控制力也比较强，可以做到克制自己。有心事不喜欢表露，自己愿意藏在心里。有点理想主义，有时有些盲目，做事情经常感到不能达到预期目标，有时会因此有点自卑，但是自己会鼓励自己争取先次成功，对待成功不

15、会满足。做事方面有时很马虎比较的轻率。自立性不是很强，上大学之前基本上没有单身一人离开过家。喜欢看短篇的文章，喜欢听有点忧郁的歌曲，特别喜欢看电影尤其是科幻类电影。社交能力不是很好，有时不善于主动跟人交流。责任意识较强，做事认真谨慎。在学习上能够坚持，能够坐得住冷板凳。2.2 职业目标分析目前，大学毕业生就业形势越来越严峻。面对如此激烈的市场竞争，想要在社会中取得一席立足之地并不容易。我感兴趣的专业是车辆工程，考虑到学校的专业开置、企业需求等各种因素，本科毕业后很可能找不到十分满意的工作。因此，如何让自己能够多学习一些知识，增加自己技能以致在以后的求职中多一份把握，是我目前乃至以后一段时间所考

16、虑的事情。通过自己的努力我有志争取进入更高一级的或是本专业实力更强的学府继续深造，希望能够在本领域有更为出色的表现。因此考研也就是第一位的考虑；其次，我也会尝试报考公务员或是选调生，因为公务员或选调生本身也是竞争相当激烈的而且对其的要求也是相当高的。如果这些都能够实现的话，我想我可以进入我自己乐衷的职位工作并且可以做出优秀的成绩。3 环境分析与职业机会评估3.1汽车行业概况3.1.1 我国汽车行业概况进入2000年以来在国家宏观经济持续发展的大好形势带动下，汽车工业进入了快速发展时期。资本重组力度不断加大，生产集中度逐年提高，新技术新车型不断推出。市场消费环境正在改善，私人购车异常活跃。随着中

17、国加入WTO，中国汽车工业加快了国际化进程，汽车工业的快速发展使中国在国际汽车市场中的地位显著提高，目前中国汽车产量已位居世界第四位，我国成为继美国、日本之后第三大汽车需求市场，业已开始成为世界汽车工业重要组成部分。目前世界主要跨国公司均已进入中国，并不断加大投资力度，特别是我国的轿车市场，跨国公司通过在国的合资合作企业，已占据中国90%的市场。一汽集团、东风汽车公司、上汽集团进一步加大了与国外大公司的合资合作力度，极大加强了自身实力。在国家重点支持骨干企业发展的政策引导下，通过竞争加快了市场资源的合理配置，以骨干企业为核心的合资、合作、兼并、重组不断加大，行业重点企业的综合实力明显提高。除三

18、大集团外，北汽集团、长安集团、南汽集团、江淮、江铃、本田、金杯公司、哈飞、昌河、东南汽车等，也表现出强劲的市场活力。汽车工业在国民经济中举足轻重的地位。汽车工业是应用机器人、数控机床、自动生产线最大的产业，现代轿车也运用了大量新材料，新工艺，新设备和电子技术。汽车工业不但和钢铁、冶金、橡胶、石化、塑料、玻璃、机械、电子、纺织等产业休戚与共，而且延伸到商业、维修服务业、保险业、运输业和公路建筑等行业。同时汽车是现代企业科学管理的先驱，是大批量、高效率、专业化、标准化产业的代表。汽车工业每创造一个单位的增加值，就会带动相关工业创造两个单位以上的增加值,而全社会新增的增加值在3个单位以上。汽车工业是

19、一个典型的资本技术密集型的产业，它不仅提供了很多直接的就业机会，还带动了很大比例的间接就业。中国目前还不是汽车强国，但中国已经可以算作一个汽车大国了。汽车工业对经济增长的作用在中国正处于快速上升时期。汽车工业是中国经济持续稳定发展一个最有希望的“增长亮点”。如果中国的汽车工业得到迅速发展，并对相关工业和服务业产生多方面的带动效应，将能够为民间资本提供很多有利的投资机会，拉动民间投资的扩从而社会投资需求的扩大，支持国民经济的较高速持续增长。最后,汽车产业的发展有利于产业结构的调整和升级。汽车工业属于技术密集的加工工业，由于其具有巨大的产业关联带动效应，带动幅度最大的就是技术密集的机械电子产业，并

20、且经济规模大，使很多高新技术成果能够很快得到应用，有利于带动工业结构的升级。 3.1.2 汽车行业人才需求与职业机会评估图1 汽车行业招聘趋势伴随着汽车工业发展壮大，进入家庭的步伐加快，汽车带给社会与人民生活的变化是极其深刻的。据不完全统计，预计在汽车产业生产力不断进步的情况下，中国汽车产业的直接从业人员人数，在2010年将达到356.87万人，2015年突破500万人。预计到2020年中国汽车保有量将会达到1.3亿辆，年产量1500万辆，将成为世界第一大汽车制造国，同时汽车产业直接从业人员在2020年将可能达到776.23万人，平均年增长率为10%左右。随着汽车进入家庭时代的到来，中国汽车制

21、造业生机盎然。从负责技术维修的高级蓝领，到精通汽车行业的高级经营管理人才，都已成为汽车企业翘首以盼的香饽饽.整车和零部件生产企业以与汽车设计、销售、服务等汽车产业链上的相关企业都有人才需求，尤其是有关汽车研发、制造、销售等人才更是捉襟见肘。根据调查显示，目前汽车行业普遍缺乏的人才是既懂外语又懂技术的复合型人才。因为市场国际化的发展越来越快，很多外资企业、合资企业都需要大量能用外语沟通的专业人才，而不是只懂技术的聋哑专才；从岗位角度来说，汽车行业对人才的缺乏集中体现在研发、销售、品牌、售后几个领域，另外，优秀的管理人才、质量监控、项目管理人员也是招聘率较高的职位。行业竞争激烈引发人才大战，根据汽

22、车工业协会提供的数据显示，我国汽车工业近两年的增长速度明显加快，各个企业都在抓紧时间和机会进行人才储备工作，企业之间的人才流动已经成为司空见惯的景象。大企业高薪聘请国外专家，小企业四处打探挖同行的墙角，汽车人才大战已经打响，并将愈演愈烈。图2 汽车行业薪水汽车行业需求将持续增长，但是对本领域的人才，在素质上还是有一些要求的。第一点，团队精神对汽车行业尤其重要，汽车的每一个环节都不是一个人的能力所能够达到的都需要有非常强的团队精神；第二点，要有非常强的韧性。图3 汽车行业月工资排名职位类别1销售/经纪人24S店管理3设计工程师4项目经理/主管5装饰美容6装配工艺工程师7发动机/底盘/总装工程师8

23、检验检测9机械/电子工程师10零配件销售表1 行业招聘主要职位排名职位类别1机械/电子工程师2物流采购库房类3财务后勤类4销售/经纪人5设计工程师6项目经理/主管7发动机/底盘/总装工程师8装配工艺工程师9装饰美容104S店管理表2 行业人才求职热门职位对于汽车行业专业很重要，做专业的人也非常重要。名牌大学并不一定意味着职业生涯一定能成功。因为汽车行业还是应用性的行业，很讲究脚踏实地的具有团队精神，得耐得住寂寞，沟通力极强；实际上，继续深造也是对汽车人才基本要求素质之一。汽车产业在120年的发展过程当中，它的技术水平发生了翻天覆地的变化。任何人也不能靠仅仅大学四年甚至加上研究生加上博士生这些学

24、校的教育就可以完成你在后面几十年在汽车产业当中的职业所要求的教育背景等等。必须边工作边学习，对于汽车人来说，继续学习能力是极其重要的。4 职业定位1.汽车研究所技术开发部门举例单位：一汽汽研、奇瑞汽车研究院点评：专业设计人才，适合车辆工程、机械工程2.整车厂产品部举例单位：各个整车制造厂的产品研发部门如果是合资进行国产化零间的开发或者自主汽车研究院点评：专业设计人才，适合车辆工程、机械工程3.整车采购部举例单位：根据产品部、质保部的意见对于配套厂家进行选择，采购零部件点评：专业设计人才，适合车辆工程、机械工程4.整车厂技术部举例单位：根据整车的构造和装配工艺编织工艺路线点评：适合车辆工程、机械

25、工程5.产品规划市场研究举例单位：了解比较现有产品和竞争车型，规划未来产品，组织市场调研对市场变化组织方案点评：产品规划一定需要对于产品有深入的了解，理论那个外还要喜欢汽车，需要对于市场，产品规划企业战略有个学习汽车的懂得市场要比学习营销的懂得产品容易得多。5 实施策略5.1 大学期间总结经过大学四年的努力，我已经取得离一些成绩和进步但是仍然还有很多的路要走。总结大学四年的来的经验，回味曾经的努力，一是吸取经验教训，二是在以后的路上鼓舞自己。在大学一年级，注重打牢基础。脚踏实地学好基础课程，坚持每天记英语单词、练习口语，从大一开始就坚定不移地学下去。适当参加些社团活动，提高自己的组织能力和交流

26、技巧，为毕业求职面试练好兵。初步了解职业容，通过网络杂志等媒体了解自己未来所想从事的汽车修理行业或汽车相关的相关职业。提高人际沟通能力，通过和师哥师姐们进行交流，尤其是毕业生和已经在工作岗位或是研究生段学习的校友。在大学第二年，考虑清楚4年后是立即就业还是继续深造。增强英语能力，增强计算机应用能力，通过英语四级考试和计算机的相关证书考试，在大二一次性通过英语四六级，并开始有选择地学习其他专业的知识来充实自己。在大三期间，我着手为考研做准备，开始进行全面细致系统的复习，确定报考的志向。权衡学校优势和自我能力，我最终选择了大学作为自己的研究生目标。选择好了学校，我在不耽误正常学习生活的前提下，开始

27、了主试科目和专业课的复习工作。只要在大学前3年都能认真践行自己的计划，相信此时大家都已经到了收获的季节。但是此时还不能放松还有不少任务要去完成：通过各种渠道以与完成毕业实习；阅读有关书籍，向老师请教，着手撰写论文,准备毕业设计和毕业答辩；临近毕业，尝试提高自己的求职技能、搜集公司信息。5.2 职业长期规划如果在职业生涯早期不能达到我预期人生目标。我也不会认就此放弃,我会认真详细分析自己与所期望职位的差距，然后做出决策，不断提高自己。积极配合主管的事务工作,留意观察主管平时对待问题,处理问题的方式、方法,虚心请教,使自己的管理能力不断的提高，争取在工作岗位上升企业基层管理者，在岗位上尽我所能给与

28、公司全力的帮助,不断完善自我，提高修理技术,提升公司的竞争力与声誉；平时多动手，认真严谨的修理汽车；勤于思考,分析企业的发展,运作情况,向厂长多提建设性的意见和建议；课余时间认真备考汽车技师资格考试;业余时间认真学习汽车相关法律法规；不放松英语和计算机的学习;学习汽车保险不放松对自己的随时，阅读企业管理方面的书籍, 熟悉汽车修理行业的管理模式，继续学习给自己不断充电；定期跟朋友,同事聊天谈心,相互学习，增进彼此友谊。在这一时期,主要做好将来创业的基础工作,在工作岗位上充分开发自己潜能,严格要求自己,全面提高自己.并充分发挥自己的人际沟通优势, 在做好与亲戚,朋友友好相处的基础上,进一步扩大自己

29、的生活圈子,结交更多更好的朋友，发展人脉,维系一个广阔的人际空间。住购买房，开始考虑成家,承担家庭责任,教育好下一代；形成较有规律的良好个人习惯,继续坚持自己的打球习惯,每天都抽出时间锻炼身体,如练跆拳道,打球，跳舞等;制定生活时间表,约束自己更好的执行。强体质，调整好自身状态,更好地投入到事业中去。 6 结束语自己现阶段虽制定了自己的职业规划书，但受到自己现阶段思想不太趋向成熟的限制，以后在自己的职业的选择，生涯路线，人生目标都可能存在一定的改动，自己在以后的工作学习中要不断的总结经验教训，使自己变的更成熟使自己以后的规划设计更接近实际打下基础。时间是不等人的，面对竞争，提前作好自己的职业生

30、涯规划，对自己以后的人生将有很大的影响，凡事预则立不预则废，自己对自己职业做提前的规划，为自己以后走向成功打下基础。自己能在这里做自己的第一篇职业生涯设计，使我自己对自己有进一步的了解，对自己的目标也有了进一步的明确，自己的学习动力有了进一步的提高，树立了自己的人生目标和职业目标，使自己的学习有了目标和针对性，对自己以后充满了信心，也使自己敢于面对自己人生路上的挫折和困难，尽量发挥出自己的潜能，让我知道了自己的局限和弱点，接受现实，并勇敢的去面对，这也开始让我建立一种积极的心态，学会如何调整自己的心态，能够更好的适应社会。无论眼底闪过多少刀光剑影,只要没有付诸行动,那么,一切都只是镜中花,水中

31、月,可望而不可与。世界唯一不变的是永远在变，为了更好地适应这个社会，我们应该以万变应万变，职业生涯规划也就如此。在原有判断和规划的基础上，我们必须紧跟时代的步伐，灵活调整我们的规划，这样才能真正规划地规划我们的未来。第二部分汽车膜片弹簧离合器设计摘 要离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其功用是切断和实现对传动系的动力传递，以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，以与限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载，同时有效地降低传动系中的振动和噪声。在现代汽车设计中，膜片弹簧式离合器应用越来越广泛，本设计就是基于给定的汽车设计要求和设计参数，以膜片弹簧式离合器作为设计目标。根据膜

32、片弹簧离合器的功能和结构，把离合器分为主动部分、从动部分、分离机构、操纵机构。根据实际运用的要求，设计中给出了离合器功能和工作原理的详细介绍，解释了设计目的、膜片弹簧优点与各相关部件的设计方案和制造材料。根据膜片弹簧离合器工作原理和使用要求，采用系统化设计方法，详细演算了离合器总体与各个零件基本参数:摩擦片、压盘间间隙计算、膜片弹簧与分离轴承间隙，同时还对一些重要部件进行了强度和温升校核计算。关键词：离合器；膜片弹簧；操纵机构；强度校核；扭转减振器；设计ABSTRACTThe clutch is the assembly which connect with each other at fir

33、st hand between engine and transmission，which is an important part of automotive power train. Its effect is a cutting and realization to start smoothly, shift smoothly and limit the maximum torque of the power train to prevent overload; Reduce vibrate and noise within the transmission availably. Dia

34、phragm clutch is used widely in modern vehicle. The adoption systematizes a design method is divided into the clutch actively part of according to the function and structure of the clutch, from move part, separate organization and manipulate organization .The design is the discussion of the diaphrag

35、m clutch. According to the request of the actual usage, design medium give function of clutch and work the detailed introduction of the principle, explained the design purpose, diaphragm spring advantage and the clutch driven pan and the cover flake revolution rupture strength test, testing techniqu

36、e brief introduction. The detail calculation clutch process of calculation of the main parameter: the friction plate, the pressure plate a clearance calculate, diaphragm spring and separate the bearing clearance the calculation, mechanism really explains to combine to carry on the pit in the tempera

37、ture rise school to the pressure plate certainly and count the life ofdeclutch shaft bearing .Keywords: clutch; diaphragm spring; vibration damper; operating system ;design1 离合器在汽车上的应用和发展1.1 汽车离合器概述离合器是离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，是传动系中的第一个总成，它的构造特性和传动系紧密相关。汽车传动系与发动机协同工作，以保证汽车在各种行驶条件下正常行驶所必需的驱动力与车速使汽车具有良

38、好的动力性和燃油经济性。汽车起步时需要通过离合器主、从动部分之间的滑磨、转速的逐渐接近，确保汽车起步平稳。当变速器换挡时，通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递，以减轻齿轮齿间冲击，保证换挡平顺。当传给离合器的转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主 、从动部分间将产生滑磨、防止过载。根据离合器的功用，它应满足下列主要要求：（1）能可靠的传递发动机的最大转矩；（2）接合过程要平顺、柔和，使汽车起步时没有抖动和冲击；（3）分离时要迅速彻底；（4）离合器从动部分的转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮的轮齿间的冲击并方便换挡；（5）高速旋转时具有可靠的强度，应注意平衡并免受离心力的影响；（6）

39、应使汽车传动系避免共振，具有吸收震动，冲击，和减小噪声的能力；（7）操纵轻便，工作性能稳定，使用寿命长。1.2 汽车离合器发展历史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，汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。对于以燃机为动力的机械传动汽车来说，无论是AMT或MT，离合器都作为一个独立的部件而存在。在在早期研发的离合器结构中，锥形离合器最为成功，但容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。现今所用的盘式离合器的先驱是多片盘式离合器，其接合平顺无冲击，浸在油中工作能达到更为满意的性能。石棉基摩擦材料的引入和改进使得盘式离合器可以

40、传递更大的转矩，耐受更高的温度，成为想单片离合器转变的关键。早期单片干式离合器接合不够平顺，但经过多年的实践经验和技术上的改进单片干式摩擦离合器在机构设计方面相当完善，采用具有轴向弹性的从动盘提高了其接合平顺性。从动盘总成中装有扭转减震器，防止了扭转共振，减少了传动系噪声和动载荷，乘用车愈来愈多的采用具有双质量飞轮的扭转减震器。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。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。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

41、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。某些采用拉式膜片弹簧的离合器，扭转能力提高30%，使用寿命至少提高70%。近年湿式离合器在技术上不断改进，国外某些重型牵引车和自卸车上又开始使用湿式离合器，据报道其有着良好的起步能力，寿命可达干式离合器56倍。1.3 离合器工作原理图1 离合器工作原理如图1所示，摩擦离合器一般是有主动部分、从动部分组成、压紧机构和操纵机构四部分组成。离合器在接合状态时，发动机扭矩自曲轴传出，通过飞轮和压盘借摩擦作用传给从动盘，在通过从动轴传给变速器。当驾驶员踩下踏板时，通过拉杆，分离叉、分离套筒和分离轴承，将分离杠杆的端推向右方，克服压紧

42、弹簧的力量拉动压盘向左，从动盘两面的压力消失，因而摩擦力消失，发动机的扭矩就不再传入变速器，离合器处于分离状态。当放开踏板，回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此时压紧弹簧就推动压盘向右，仍将从动盘压紧在飞轮上，这样发动机的扭矩又传入变速器。2 膜片式弹簧离合器功用与主要零部件概述2.1 膜片式弹簧离合器结构原理1主动部分离合器主动部分由飞轮、离合器盖和压盘组成，特点是质轻，维修拆装方便。压盘和飞轮的工作面要平整光洁。2压紧装置与分离机构离合器压紧装置与分离机构由膜片弹簧、支撑环、压盘、传力片与分离弹簧片等组成，支撑环装在膜片弹簧外侧。分离弹簧片连接压盘和离合器盖。膜片弹簧

43、的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。1-轴承 2-飞轮 3-从动盘 4-压盘 5-离合器盖螺栓 6-离合器盖 7-膜片弹簧 8-分离轴承 9-轴图2 离合器总成3从动部分表1 盘总成零件功能介绍零件零件功能选取材质减振盘从动盘把扭矩从波簧片传递到盘毂；减振弹簧的安装位置之一St12，08F，08Al减震器减振弹簧的安装位置之一St12，08F，08Al盘毂将飞轮扭矩传递给变速箱；减振弹簧安装位置之一；决定扭转角度；保持产生滞后的零件35MoVA，35，45摩擦片与压盘和飞轮接触，使其产生摩擦力B-1675，B-8805波形簧片缓冲，保证接合的平顺性SK5，65Mn蝶形簧片吸收噪声

44、和振动；为滞后扭矩提供压紧力SK5，65Mn减震衬套与盘毂与减振盘间的摩擦力是产生滞后扭矩的主因PA66减震垫圈吸收振动和噪声； 传递形成滞后的压紧力SK5，65Mn限位销连接从动盘和减振盘SWRAM20，20减震弹簧吸收旋转方向的冲击；防止噪声和振动55CrSi摩擦片铆钉铆钉连接摩擦片与波簧片SWRM1012，101-从动片；2-摩擦片；3-铆钉图3 开有T形槽的整体式弹性从动片从动盘总成由摩擦片，从动片，减震器和从动盘穀等组成。从动盘总成应满足如下设计要求： （1）转动惯量要小，以减小变速器换档时轮齿简单冲击； （2）具有轴向弹性，使离合器接合平顺，便于起步，压力均匀，减小磨损。（3）应装

45、扭转减振器，以避免传动系共振，并缓和冲击。从动盘分为不带扭转减震器和带扭转减震器两种类型。2.2 膜片式弹簧离合器的工作特性图4 膜片弹簧弹性特性曲线如图6所示两种弹簧的特性曲线，膜片弹簧特性曲线成非线性特性，螺旋弹簧特性曲线呈线性特性。图中B表示两种弹簧离合器的接合点，其压紧力都为。分离时 两种弹簧都附加压缩变形量，此时膜片弹簧的压力，小于螺旋弹簧的压力，且，即膜片弹簧分离时的作用力小于接合时的作用力，因而具有操作轻便的特点。当摩擦片磨损变薄使弹簧都伸长，螺旋弹簧的压紧力由直线下降到，而膜片弹簧的压力却几乎等于。因此膜片弹簧离合器具有磨损片磨损而压紧力几乎保持不变的特点；另外，周置螺旋弹簧式

46、离合器在高速下，离心力会使弹簧产生弯曲而导致弹力下降，而膜片式弹簧的压紧力几乎与转速无关，即具有高转速压紧力稳定的特点。膜片弹簧离合器在整体结构上还有一个特点，按其分离轴承运动的方向可分为推式和拉式两种。由于膜片弹簧式离合器具有结构简单、轴向尺寸小、理想的弹性特点，在使用期限能保持压紧力不变，操纵轻便、高速时压紧力稳定、分离杠杆平整无需调整等优点，已在现代汽车上得到广泛使用。2.3 膜片弹簧的载荷与变形关系图5 膜片弹簧简图碟形弹簧的形状如以锥型垫片，在碟簧的小端伸出许多分离指。通过支承环和压盘加在膜片弹簧上的沿圆周分布的载荷，假象集中在支承点处，用F1表示，加载点间的相对变形（轴向）为，则压

47、紧力与变形之间的关系式为:（2-1）式中： E弹性模量，对于钢，泊松比，对于钢， =0.3膜片弹簧在自由状态时，其碟簧部分的锥高度弹簧钢板厚度弹簧自由状态时碟簧部分的大端半径弹簧自由状态时碟簧部分的小端半径压盘加载点半径支承环加载点半径3 离合器基本参数的选择计算与基本参数的优化3.1 离合器的基本结构尺寸与其设计参数汽车离合器既要传递发动机转矩，又要靠他的滑磨来使汽车平稳起步，工作条件甚为恶劣，这就要求合理的选择离合器的基本结构尺寸与其设计参数。表3离合器原始数据汽车的驱动形式42汽车最大加载质量2000 kg汽车的质量4095 kg发动机位置前置发动机最大转矩201/2500(N.m/(r

48、/min)发动机最大转速4500r/min发动机最大扭矩170N.m离合器形式机械、干式、单片、膜片弹簧操纵形式液压人力操纵摩擦片最大外径f=225mm踏板行程mmi0=5.83 ig1=5.557 ig2=3.137 ig3=1.775 ig4=1.000汽车最大时速110 km/h1基本公式（1）离合器转矩容量离合器转矩容量，反映的是摩擦所能传递转矩的极限能力。（3-1），为有效地摩擦半径；为正压力；为摩擦面摩擦系数，一般计算时应取动摩擦系数；为离合器摩擦面数，单片为2，双片为3。本设计为单片离合器，Z=2。离合器间隙t一般为34mm，此取t=4mm。一种模型认为正压力均匀分布在摩擦面上，

49、 （3-2），另一种模型认为正压力从到递减， （3-3）。2基本性能关系式为了保证离合器能可靠的传递发动机的转矩，将离合器转矩容量和发动机最大转矩写成，（3-4）或写成（3-5），式子中为离合器后备系数，。引入单位压力时，可写成（3-6），式中：A为摩擦片的单面面积，。3基本结构尺寸参数的选择在确定离合器的结构型式即膜片弹簧后，就要确定其基本结构尺寸和参数，他们是摩擦片外径D；单位压力；后备系数。在选定这些尺寸和参数时，发动机最大转矩；整车总质量；传动系总的速比；车轮滚动半径等一些车辆参数对他们有重大影响。根据表给定的特定数据计算：,。4后备系数表4离合器后备系数的取值围车型后备系数乘用车与最

50、大总质量小于6t的商用车1.201.75最大总质量为614t的商用车1.502.25挂车1.804.00后备系数是离合器的很重要的参数，他在保证离合器能可靠的传递发动机转矩的同时，还有助于减少汽车起步时的滑磨，提高离合器的使用寿命。则由表4结合设计实际情况，预先选择。3.2 摩擦片结构选择和基本参数的的确定3.2.1摩擦片的结构选择摩擦片在性能上要满足如下要求：（1）摩擦系数稳定，工作温度，滑磨速度，单位压力的变化对其影响；（2）具有足够的机械强度和耐磨性，热稳定性好；（3）有利于接合平顺；（4）长期停放离合器摩擦面会发生粘着现象。（5）摩擦片选用材料为石棉基摩擦材料；替代石棉的有机摩擦材料由

51、于其优异的工作特性也已经开始得到应用；金属瓷材料除了具有一般有机摩擦材料的综合性能外，还应着重考虑对偶件的耐磨性和接合时的工作的粗暴性。3.2.2 摩擦片外径D的确定表5直径系数的取值围车型系数乘用车47最大总质量为1.814.0t的商用车3039(单片离合器)4555(双片离合器)最大总质量大于14.0t的商用车1721摩擦片的尺寸已系列化和标准化,标准如下表(部分):表6离合器摩擦片尺寸系列和参数外径Dmm160180200225250280300325径dmm110125140150155165175190厚度/mm3.23.53.53.53.53.53.53.50.6870.6940.

52、7000.6670.6200.5890.5830.5850.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.800单面面积106132160221302402466546摩擦片外径D在结构尺寸允许的情况下，尽量选用较大的D尺寸，即保证使用性能，也可以提高离合器的使用寿命。初步确定D有两种方法，但无论哪种方法，都需要注意摩擦片尺寸的系列化和标准化，就近套用标准尺寸。1）用式反算A，再通过A和离合器实际尺寸确定D。2）按发动机的最大转矩初选D，（3-7），式中系数看反映了不同结构和使用条件对D的影响，摩擦片径d和外径D有一定关系，定义.按目前经验，一般说发送机转速越高，取值越

53、大。对摩擦片厚度h，我国已规定3种规格，3.2 mm,3.5 mm和4 mm 。按第二种方法计算，K取值见表5，取=47，得D=206.80mm。按照我国摩擦片尺寸系列标准，最后选定摩擦片尺寸为D=225 mm，d=150mm，h=3.5mm，单位面积为221mm。3.2.3摩擦片的摩擦因数表7摩擦材料的摩擦因数的取值围摩擦材料摩擦因数石棉基材料模压0.200.25编织0.250.35粉末冶金材料铜基0.250.35铁基0.300.50金属瓷材料0.4摩擦片的摩擦因数取决于所用材料与工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。根据初选石棉基摩擦材料，由表7，取值围0.250.40，取=0.3。3.2.

54、4 单位压力的确定表8摩擦片单位压力的取值围摩擦片材料单位压力/MPa石棉基材料模压0.150.25编织0.250.35粉末冶金材料模压0.350.50编织金属瓷材料0.701.50确定单位压力的时候，应从考虑材料耐压强度和耐磨性，影响其磨损的直接物理量是（为摩擦片与压盘间的相对速度），在保证离合器的可靠使用性能的前提下，应尽可能的选择较小的值，以利于提高离合器的寿命。有公式，验算单位压力。已知，=1.3，Z =2，=0.3，D=225 mm，d=150mm，=3.5mm，单位面积为221mm。1）取时，=0.193MPa。2）取时，=0.197MPa。单位压力p在容许围之，认为所选离合器的尺

55、寸、参数合适。3.2.5 摩擦片基本参数的优化（1）摩擦片外径D（mm）应使最大圆周速度不超过6570m/s，即（3-8）式中，为摩擦片最大圆周速度（m/s）；为发动机最高转速(r/min)。（2）摩擦片的、外径比应在0.530.70围，即（3）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，不同车型的值应在一定围，最大围为1.24.0。（4）摩擦片径d必须大于减振器振器弹簧位置直径约50mm，即 （3-9）（5）为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值，即（3-10）式中，为单位摩擦面积传递的转矩(N.m/)，可按表9选取经检查,合格。表9单位摩擦

56、面积传递转矩的许用值离合器规格028030035040 （6）为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，对于不同车型，单位压力的最大0.11-1.50MPa,即 MPaMPaMPa。（7）为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤,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（3-11）式中,为单位摩擦面积滑磨(J/mm2)；为其许用值(J/mm2)，对于乘用车：J/mm2，对于最大总质量小于6.0t的商用车：J/，对于最大总质量大于6.0t商用车：J/：W为汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功（J），可根据下式计算（3-12）式中，为汽车总质量(Kg

57、)；为轮胎滚动半径（m）；为汽车起步时所用变速器挡位的传动比；为主减速器传动比；为发动机转速r/min，计算时乘用车取r/min，商用车取r/min。其中：m Kg代入式（3-12）得J，代入式（3-11）得，合格。（8）离合器接合的温升（3-13）式中,t为压盘温升,不超过C；c为压盘的比热容，J/(KgC)；为传到压盘的热量所占的比例，对单片离合器压盘；，为压盘的质量Kg代入，合格。4 膜片弹簧的结构设计4.1 膜片弹簧的结构和材料膜片弹簧使用优质高精质钢。碟簧部分的尺寸精度要求高，碟簧材料为60SiMnA。膜片弹簧要进行调质处理，要防止膜片缘离开，同时对膜片弹簧进行强压处理（将弹簧压平并

58、保持小时），对膜片弹簧的凹表面进行喷丸处理，喷丸是0.8的白口铁小丸， 提高弹簧的疲劳寿命。同时，为提高分离指的耐磨性，对其进行局部高频淬火式镀铬。若采用乳白镀铬，膜片弹簧许用应力可取为15001700N/mm2。4.2 膜片弹簧主要参数的选择膜片弹簧设计计算比较复杂，首先要初步选定结构尺寸，然后进行一系列的验算，最后优选出合适的尺寸。1外形几何尺寸的参数比较的选择分析式（2-1）中载荷与变形之间的函数关系可知，当时，F为增函数；时，F有一极值，而该极值点又恰为拐点；时，F有一极大值和极小值；当时，F1极小值在横坐标上，见图6 。1-；2-；3-；4- ； 5-图6 膜片弹簧的弹性特性曲线为保

59、证离合器压紧力变化不大和操纵方便，汽车离合器用膜片弹簧的H/h通常在1.52围选取。常用的膜片弹簧板厚为24mm，本设计 ，h=2.8mm ，则H=4.9mm 。（2）选择越小，应力越高，弹簧越硬。常在1.21.3 的围取值。本设计中取，摩擦片的平均半径mm， 取则取整121mm 则。（3）圆锥底角汽车膜片弹簧在自由状态时，圆锥底角一般在围，本设计中得在之间，合格。分离指数常取为18，大尺寸膜片弹簧有取24的，本设计所取分离指数为18。（4）切槽宽度，取，满足。（5） 压盘加载点半径和支承环加载点半径的确定应略大于且尽量接近r，应略小于R且尽量接近R。本设计取，。4.3 膜片弹簧的优化设计（1

60、）弹簧的与初始锥角应在一定围，即（2）弹簧各部分有关尺寸的比值应符合一定的围，即（3）推式膜片弹簧的压盘加载点半径（拉式膜片弹簧的压盘加载点半径）应位于摩擦片的平均半径与外半径间，即推式： 拉式： （4）根据弹簧结构布置要求，与，与之差应在一定围取，即（5）膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用，杠杆比应在一定围选取，即推式： 拉式： 由（4）和（5）得mm，。4.4 工作位置点的选择图7 膜片弹簧特性曲线B点为新离合器（摩擦片没有磨损的情况）膜片弹簧处于压紧状态时的工作点位置。在该点要保证，轴向变形量可在下列围选取：。一般要求峰值较设计值的增加量应不大于12%。A点为摩擦片磨损到极限的位置，A点处