畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）共32頁(yè)第1頁(yè)摘要本論文主要目的是按照整車(chē)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能參數(shù)進(jìn)行離合器的匹配設(shè)計(jì)。離合器是傳動(dòng)系統(tǒng)中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的裝置。它的作用是平穩(wěn)接合、切斷發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系之間的動(dòng)力傳遞。離合器可以保證汽車(chē)平穩(wěn)起步；避免變速器換擋時(shí)，輪齒間發(fā)生劇烈的沖擊；防止傳動(dòng)系中各零部件由于過(guò)載而損壞。膜片彈簧離合器相對(duì)于螺旋彈簧離合器有著一系列的優(yōu)點(diǎn)：膜片彈簧的非線性特性使在摩擦片整個(gè)磨損過(guò)程中保證壓盤(pán)受到壓緊力基本保持不變，保證離合器工作性能更穩(wěn)定；膜片彈簧的分離指起到分離杠桿的作用，這樣，省去了多組分離杠桿裝置，零件數(shù)目減少，質(zhì)量也減輕；在滿(mǎn)足相同壓緊力的情況下，膜片彈簧的軸向尺寸較螺旋彈簧小，在有限的空間內(nèi)便于布置，使離合器的結(jié)構(gòu)更為緊湊；同時(shí)膜片彈簧是圓形旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)零件，平衡性好，在高速時(shí)，其壓緊力降低很少。并且制造工藝水平的不斷提高，膜片彈簧離合器越來(lái)越廣泛運(yùn)用在現(xiàn)在汽車(chē)中。離合器主要由三部分組成：主動(dòng)部分、從動(dòng)部分和操作機(jī)構(gòu)。作者設(shè)計(jì)思路按照這三個(gè)部分依次進(jìn)行，設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)要概述如下：1)根據(jù)整車(chē)應(yīng)達(dá)到一系列性能要求完成了汽車(chē)的總體設(shè)計(jì)。2)根據(jù)前面的汽車(chē)總體設(shè)計(jì)結(jié)果，對(duì)離合器基本尺寸、參數(shù)進(jìn)行了選擇。3)對(duì)離合器各零部件進(jìn)行匹配性設(shè)計(jì)，并進(jìn)行校核計(jì)算。4)對(duì)操縱機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)和液壓式操縱機(jī)構(gòu)系統(tǒng)適用場(chǎng)合和優(yōu)缺點(diǎn)的分析，選擇液壓式操縱機(jī)構(gòu)作為該輕型汽車(chē)的操縱機(jī)構(gòu)。關(guān)鍵詞：離合器操縱機(jī)構(gòu)壓盤(pán)膜片彈簧非線性彈性特性AbstractThepapermainlydesignsthefundamentalparametersoftheclutchtomakebettermatchtothetotalperformanceparameterrequirementofthecar.Theclutchisthefrictiondevicewhichisconnectedwiththeenginedirectlyinthepowertrain.Itspurposeistoprovidesmoothengagementanddisengagementoftheenginefrommanualtransmission.Bymeansoftheclutch,itcanmakethecarreasonableandcomfortablestart,avoidviolentshockwhileshiftingthegearsinsidethetransmissionandpreventeachpartsofthepowertrainfromdamagingbecauseofoverload.Diaphragmspringclutchhavesomeadvantageoverspiralspringclutch:Duringthewholeabrasionoffrictionplate,thenonlinearityelasticpropertyofdiaphragmspringensuresthepressingforcetotheplate畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）共32頁(yè)第2頁(yè)remainingpracticallyunchanged,Therefore,theworkingperformanceismuchmorestability.Thecenterportionofthediaphragmspringisslitintonumerousfingersthatactasreleaselevers.Asseveralgroupsoftheseparationdevicesleavesout,thenumberofpartsandthetotalmassdecreasetosomedegree；underthesamerequirementpressingforcecircumstances,theaxialdimensionofthediaphragmspringisshorterthanthespiralspring,Therefore,theclutchcandeposecompactnessinconfinedspace；diaphragmspringiscircularrotationalsymmetrypartsothatitcanobtaingoodbalanceathighspeed.Meanwhile,withtheimprovementofmanufacturingprocesslevels,diaphragmspringclutchapplicationinmoderncarsisdoomedtobecomingmuchmorepopularity.Thedryclutchmechanismincludesthreebasicparts:drivingmember,drivenmemberandoperatingmembers.Theauthorperformshispaperjustinaccordancewiththisturns,theproceduresumupasfollows:1)Accordingtotheoverallrequirementofthecar,theoveralldesignisaccomplished2)Basedontheformeroveralldesignoutcome,thefundamentalstructureandparametersistobeselected.3)Bythebestmatchprinciples,theauthordesignsthevariouspartsofdiaphragmspringclutchappearanceandmaterialparameters.Throughcheckingcalculationandmodificationagainandagain,theresultsisgood.4)Theoperationdeviceselectinganddesign.Comparedthemechanicaltypecontrolsystemwiththehydraulicpressuretypecontrolsysteminstrengthsandweaknessesandapplicationrange,theauthorselectsthehydraulicpressuretypecontrolsystemasthelight-dutyvehiclesoperationdevice.Keywords：ClutchOperatingMechanismPressureplateDiaphragmSpringNonlinearityelasticproperty畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）共32頁(yè)第3頁(yè)目錄第一章前言2第二章離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.1離合器的結(jié)構(gòu)選擇與類(lèi)型52.2壓緊彈簧布置形式的選側(cè)62.3壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式83.離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算113.1離合器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)123.2摩擦片主要參數(shù)的選擇123.3摩擦片基本參數(shù)的優(yōu)化143.4膜片彈簧主要參數(shù)的選擇163.5膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)173.6膜片彈簧的載荷與變形關(guān)系183.7膜片彈簧的應(yīng)力計(jì)算203.8扭轉(zhuǎn)減振器設(shè)計(jì)233.9減振彈簧的設(shè)計(jì)253.10操縱機(jī)構(gòu)263.11從動(dòng)軸的計(jì)算273.12從動(dòng)盤(pán)轂283.13分離軸承的壽命計(jì)算293.14本章小結(jié)30參考文獻(xiàn)31致謝32畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）共32頁(yè)第4頁(yè)第1章前言1.1選題的目的本次設(shè)計(jì)，我力爭(zhēng)把離合器設(shè)計(jì)系統(tǒng)化，為離合器設(shè)計(jì)者提供一定的參考價(jià)值。拋棄傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器，設(shè)計(jì)新式的拉式膜片彈簧離合器是本次設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。1.2離合器發(fā)展歷史近年來(lái)各國(guó)政府都從資金、技術(shù)方面大力發(fā)展汽車(chē)工業(yè)，使其發(fā)展速度明顯比其它工業(yè)要快的多，因此汽車(chē)工業(yè)迅速成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在，它是汽車(chē)傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接聽(tīng)總成。目前，各種汽車(chē)廣泛采用的摩擦式離合器主要依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。在早期研發(fā)的離合器中，錐形離合器最為成功?，F(xiàn)今所用的盤(pán)片式離合器的先驅(qū)是多片盤(pán)式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。20世紀(jì)20年代末，直到進(jìn)入30年代時(shí)，只有工程車(chē)輛、賽車(chē)和大功率的轎車(chē)上才采用多片離合器。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式離合器1。近來(lái)，人們對(duì)離合器的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式的操縱形式正向自動(dòng)操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)。隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率不斷提高和汽車(chē)電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)離合器的要求越來(lái)越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)發(fā)展，傳統(tǒng)的操縱形式正向自動(dòng)操縱的形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操縱，已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，設(shè)計(jì)工作已從手工轉(zhuǎn)向電腦，包括計(jì)算、性能演示、計(jì)算機(jī)繪圖、制成后的故障統(tǒng)計(jì)等等。1.3離合器概述按動(dòng)力傳遞順序來(lái)說(shuō)，離合器應(yīng)是傳動(dòng)系中的第一個(gè)總成。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）共32頁(yè)第5頁(yè)接合，以完成其本身的任務(wù)。離合器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其功用是能夠在必要時(shí)中斷動(dòng)力的傳遞，保證汽車(chē)平穩(wěn)地起步；保證傳動(dòng)系換檔時(shí)工作平穩(wěn)；限制傳動(dòng)系所能承受的最大扭矩，防止傳動(dòng)系過(guò)載。為使離合器起到以上幾個(gè)作用，目前汽車(chē)上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。即主要取決于離合器基本參數(shù)和主要尺寸。膜片彈簧離合器在技術(shù)上比較先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性合理，同時(shí)其性能良好，使用可靠性高壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的前提下，有以下優(yōu)點(diǎn)2：（1）結(jié)合時(shí)平順、柔和，使汽車(chē)起步時(shí)不震動(dòng)、沖擊；（2）離合器分離徹底；（3）從動(dòng)部分慣量小，以減輕換檔時(shí)齒輪副的沖擊；（4）散熱性能好；（5）高速回轉(zhuǎn)時(shí)只有可靠強(qiáng)度；（6）避免汽車(chē)傳動(dòng)系共振，具有吸收震動(dòng)、沖擊和減小噪聲能力；（7）操縱輕便；（8）工作性能（最大摩擦力矩maxeT和后備系數(shù)保持穩(wěn)定）；（9）使用壽命長(zhǎng)。1.3.1離合器的功用離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步。如前所述，現(xiàn)代車(chē)用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng)，它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)，然后再逐漸加載。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300500r/min，而汽車(chē)則只能由靜止開(kāi)始起步，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī)，要帶一個(gè)靜止的傳動(dòng)系，是不能突然剛性接合的。因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接，就必然造成不是汽車(chē)猛烈攢動(dòng)，就是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系