课程设计说明书

辽宁工业大学。

汽车设计课程设计（**）

题目帕萨特轿车离合器设计。

院（系）：汽车与交通工程学院

专业班级：车辆工程 113

学号。学生姓名。

指导教师。教师职称。

起止时间：2013.12.16～2013.12.27

目录。第1章汽车离合器综述 2

1.1 离合器的结构型式 2

1.2离合器的功能及其组成 2

1.3离合器的工作原理 2

1.4对离合器的要求 2

第2章设计方案的分析与确定 4

2.1从动盘数的选择 4

2.2压紧弹簧形式的选择 4

2.3分离时离合器受力形式选择 4

2.4压盘的驱动形式选择 4

2.5扭转减振器 4

2.6分离轴承的选择 5

2.7离合器的散热通风 5

第3章主要零部件设计计算和验算的简要过程 6

3.1 摩擦片的设计 6

3.2 离合器基本参数的优化 7

3.3 膜片弹簧的设计 8

3.4从动盘毂花键的强度验算 12

第4章主要部件结构设计说明 13

4.1从动盘总成的设计 13

4.2离合器盖和压盘的方式选择 14

4.3分离轴承的选择 14

4.4离合器的通风散热 14

4.5离合器种类的选择 14

4.6分离时离合器受力形式的选择 14

4.7扭转减振器的设计 15

4.8离合器的操纵机构选择 18

第5章经济、技术分析及对设计所作的简要评语 199

5.1经济、技术分析 199

5.2简评 199

参考文献 209

汽车离合器大多是盘形摩擦离合器，按其从动盘的数目可分为单片、双片和多片三类；根据压紧弹簧布置形式不同，可分为圆周布置、**布置和斜向布置等形式；根据使用的压紧弹簧不同，可分为圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧离合器。

功能：1）保证汽车平稳起步。

2）保证传动系换挡时工作平顺。

3）保证传动系统过载。

组成：1）主动部分：飞轮、压盘、离合器盖等；

2）从动部分：从动盘、从动轴（即变速器第一轴）

3）压紧部分：压紧弹簧。

4）操纵部分：分离杠杆、分离杠杆支撑柱、摆动销、分离套筒、分离轴承、离合器踏板等。

离合器是一个传动机构，它有主动部分和从动部分，两部分可以暂时分离也可以慢慢结。

合，并且在传动过程中还有可能产生相对转动，所以，离合器的主动件和从动件之间会依靠。

接触摩擦来传递扭矩，或者是利用摩擦所需要的压紧力，或是利用液体作为传动的介质，或。

是利用磁力传动等方式来传递扭。

1)在任何行驶条件下均能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备。

2)接合时要平顺柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击。

3)分离时要迅速、彻底。

4)离合器从动部分转动惯量要小，以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)应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。

6)应使传动系避免扭转共振，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。

7)操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

8)作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，以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，以保证其工作可靠、寿命长。

10)结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。

单片离合器结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，在使用时能保证分离彻底，接合平顺。

多片离合器分离不彻底，轴向尺寸大，质量大，易烧坏摩擦片。

故选择单片离合器。

选择无支撑形式，将膜片弹簧的大端直接支承在离合器盖冲出的环形突台上。

与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有许多优点：取消了中间支撑各零件，并不用支撑环或只用一个支撑环，使其结构更简单、紧凑，零件数目更少，质量更小；拉式膜片弹簧是以下中部与压盘相压，在同样压盘尺寸的条件下可采用直径较大的膜片弹簧，提高了压紧力与传递转矩的能力，且并不增大踏板力，在传递相同的转矩时，可采用尺寸较小的结构；在结合或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，分离效率较高；拉式的杠杆比大于推式的杠杆，且中间支撑少，减少了摩擦损失，传动效率较高，踏板操纵更轻便，拉式的踏板力比推式的一般可减少约25%-30%；无论在结合状态或分离状态，拉式结构的膜片弹簧大端与离合器盖支撑始终保持接触，在支撑环磨损后不会形成间隙而增大踏板自由行程，不会产生冲击和噪声；使用寿命更长。

所以选择拉式。

机械式质量大，机械效率低，在远距离操纵时布置较困难，寿命短，用于轻形车。

液力式传动效率高，质量小，布置方便，离合器接合较柔和，有可能降低猛接离合器时传动系的动载荷。它不仅用于中、小型车，在重型汽车上也日益增多。

气压式突出优点是操纵轻便。

故选择液压式。

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。

根据《汽车实用技术手册》选单向拉力轴承，分离轴承与分离杠杆通过轴承外圈联接，轴承内圈通过挡圈与膜片弹簧锁止在一起，分离轴承与分离杠杆间有周向滑动，同时也有径向滑动。

实验表明，磨擦片的磨损是随压盘的温度的升高而增大的，温度超过180℃～200℃时，磨擦片磨损急剧增加。正常条件下，压盘表面工作温度在180℃以下。

改善离合器结构措施有：在压盘上没散热筋和毂风筋，在离合器盖上开较大的通风口；在离合器外窗没有通风窗，在离合器外壳内装一导流罩，加强通风。

3.1.1 初选摩擦片外径d、内径d、厚度b

表3.1 离合器摩擦片尺寸系列和参数[1]

根据表3.1可知，取d=200mm,d=140mm, b=3.5mm。

3.1.2 后备系数β

由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小（开始时还有些增加），再加上载自卸车的后备功率比较小，使用条件较差，故取β＝1.4。

3.1.3 单位压力po

根据3.1可知，由于d＝200mm,取＝0.25mpa。

表3.2 摩擦片单位压力[2]

故根据表3.2可知，当0.15mpa<<0.35mpa时，摩擦片材料选择石棉基材料。

3.1.4 摩擦因数f、离合器间隙δt

摩擦因数f=0.32

离合器间隙δt=3.4mm

摩擦面数 z=2

3.2.1 设计变量。

后备系数β取决于离合器工作压力f和离合器的主要尺寸参数d和d。单位压力p也取决于离合器工作压力f和离合器的主要尺寸参数d和d。因此，离合器基本参数的优化设计变量选为：

3.2.2 目标函数。

离合器基本参数优化设计追求的目标，是在保证离合器性能要求的条件下使其结构尺寸尽可能小，即目标函数为。

3.2.3 约束条件。

1）最大圆周速度。根据下式。

知，式中为摩擦片最大圆周速度（m/s）；为发动机最高转速（r/min）

所以，符合条件。

2）摩擦片内、外径之比c

满足0.53的条件范围。

3）后备系数β

初选后备系数β＝1.4

4）扭转减振器的优化。

对于摩擦片内径d=140mm, 而减振器弹簧位置半径。

故取(mm)，符合。

故符合d>2r0+50mm的优化条件。

5）单位摩擦面积传递的转矩。

根据下式知，tc= [2]=

故。表3.3 单位摩擦面积传递转矩的许用值[

根据表3.3知，摩擦片外径d≤210mm时，28 n. /故符合要求。

6）单位压力。

为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，选取单位压力的最大范围为0.15～0.35mpa，由于已确定单位压力＝0.25mpa，在规定范围内，故满足要求。

3.3.1 膜片弹簧的基本参数的选择。

1）比值和h的选择。

为了保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的一般为1.5～2.0，板厚h为2～4mm

故初选h=2.2mm, =1.8则h=3.96mm。

2）比值和r、r的选择。

由于摩擦片平均半径。

mm3-6）

对于拉式膜片弹簧的r值，应满足关系rrc=85mm。

故取r=106mm，再结合实际情况取r/r=1.25，则r=85mm。

3）α的选择。

arctanh/(r-r)≈h/（r-r）≈10.683-7）

课程设计说明书

课程设计说明书

课程设计说明书

课程设计说明书

其他用户还读了