課程設計（說明書）
奇瑞風雲基本型離合器設計
教學系： 汽車工程系
指導教師： 蔣芬
專業班級： 車輛1072班
學生姓名： 鄧洋洋
2023年11月26日
轎車離合器設計
學生姓名：鄧洋洋指導教師：蔣芬
武漢理工大學華夏學院
摘要離合器是汽車傳動系中直接與發動機相連線的總成，其主要功用是切斷和實現對傳動系的動力傳遞，保證汽車起步時將發動機與傳動系平順地接合，確保汽車平穩起步；在換擋時將發動機與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的衝擊；在工作中受到大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；有效地降低傳動系中的振動和雜訊。
本文通過對奇瑞風雲基本型整車引數的分析，並在拆裝奇瑞風雲基本型膜片彈簧離合器及對其進行結構分析的基礎上，對轎車離合器進行重新設計，使得轎車離合器設計更合理。首先對轎車離合器的結構型式進行合理選擇，主要是對從動盤數及乾濕式的選擇、壓緊彈簧的結構型式及布置和從動盤的結構型式選擇，並利用cad電子圖板軟體繪製轎車膜片彈簧離合器裝配圖；再進行離合器的基本結構尺寸和引數的選擇及計算；最後進行離合器零件的結構選型及設計計算，主要是對從動盤總成設計，壓盤、傳力片的設計校核，膜片彈簧主要引數的選擇、設計和強度校核，並繪製離合器零件圖。
關鍵詞：離合器 , 膜片彈簧 , 從動盤 , 壓盤 , 摩擦片
目錄中文摘要 i
目錄 i
第一章緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究背景 1
1.3 研究方法與系統描述 2
1.4 **內容概述 2
第二章轎車離合器的結構型式選擇 4
2.1 從動盤數及幹、濕式的結構型式 4
2.1.1 單片乾式摩擦離合器 4
2.1.2 雙片乾式摩擦離合器 4
2.1.3 多片濕式離合器 4
2.2 壓緊彈簧的結構型式及布置 5
2.2.1 周置彈簧離合器 5
2.2.2 **彈簧離合器 5
2.2.3 斜置彈簧離合器 5
2.2.4 膜片彈簧離合器 6
2.3 從動盤的結構型式 7
2.4 所選離合器的結構型式 8
第三章離合器基本引數的確定 9
3.1 離合器後備係數 9
3.2 單位壓力 10
3.3 摩擦片外徑、內徑和厚度 10
3.4 所選離合器基本引數的確定 11
第四章離合器零件的結構選型及設計計算 13
4.1 從動盤總成設計 13
4.2 離合器蓋總成設計 14
4.2.1 離合器蓋設計 14
4.2.2 壓盤設計 14
4.3 膜片彈簧設計 17
4.3.1 膜片彈簧主要引數的選擇 17
4.3.2 繪製膜片彈簧的特性曲線 19
4.3.3 確定膜片彈簧的工作點位置 20
4.3.4 求離合器徹底分離時分離軸承作用的載荷 21
4.3.5 求分離軸承的行程 21
4.3.6 膜片彈簧強度校核 22
4.3.6 膜片彈簧材料及製造工藝 22
第五章結論 23
參考文獻 24
致謝 25
了解轎車離合器的構造，掌握轎車離合器的工作原理。了解從動盤總成的結構，掌握從動盤總成的設計方法，了解壓盤和膜片彈簧的結構，掌握壓盤和膜片彈簧的設計方法，通過對以上幾方面的了解，從而熟悉轎車離合器的工作原理。學會如何查詢文獻資料、相關書藉，培養學生動手設計專案、自學的能力，掌握單獨設計課題和專案的方法，設計出滿足整車要求並符合相關標準、具有良好的製造工藝性且結構簡單、便於維護的轎車離合器，為以後從事汽車方面的工作或工作中設計其它專案奠定良好的基礎。
通過這次的畢業設計，使學生充分地認識到設計乙個工程專案所需經歷的步驟，以及身為乙個工程技術人員所需具備的素質和所應當完成的工作，為即將進入社會提供了乙個良好的學習機會，對於由學生向工程技術人員轉變有著重大的實際意義。
離合器是汽車傳動系中直接與發動機相連線的總成，其主要功用是切斷和實現對傳動系的動力傳遞，保證汽車起步時將發動機與傳動系平順地接合，確保汽車平穩起步；在換擋時將發動機與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的衝擊；在工作中受到大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；有效地降低傳動系中的振動和雜訊。
隨著汽車發動機轉速、功率的不斷提高和汽車電子技術的高速發展，人們對離合器的要求越來越高。從提高離合器工作效能的角度出發，傳統的推式膜片彈簧離合器結構正逐步地向拉式膜片彈簧離合器結構發展，傳統的操縱形式正向自動操縱的形式發展。因此，提高離合器的可靠性和延長其使用壽命，適應發動機的高轉速，增加離合器傳遞轉矩的能力和簡化操縱，已成為離合器的發展趨勢。
汽車傳動系的設計對汽車的動力學和燃油經濟性有著重大影響，而離合器又是汽車傳動系中的重要部件。在離合器設計中，合理地選擇離合器的結構型式和設計引數不僅保證了其在任何情況下都能可靠地傳遞發動機轉矩，還使其有足夠的使用壽命。
通過畢業設計，對轎車離合器的結構、從動盤總成、壓盤和離合器蓋總成及膜片彈簧的設計有比較深入的熟悉並掌握。首先通過查閱文獻、上網查閱資料，了解汽車離合器的基本工作原理，結構組成及功能；通過自己動手拆裝桑塔納2000轎車膜片彈簧離合器，對其有進一步的了解，並在指導老師的幫助下完成膜片彈簧離合器設計。
為了保證離合器具有良好的工作效能，對汽車離合器設計提出如下基本要求：
1)在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發動機的最大轉矩，並有適當的轉矩儲備。
2)接合時要平順柔和，以保證汽車起步時沒有抖動和衝擊。
3)分離時要迅速、徹底。
4)離合器從動部分轉動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的衝擊，便於換擋和減小同步器的磨損。
5)應有足夠的吸熱能力和良好的通風散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命。
6)應使傳動系避免扭轉共振，並具有吸收振動、緩和衝擊和減小雜訊的能力。
7)操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。
8)作用在從動盤上的壓力和摩擦材料的摩擦因數在使用過程中變化要盡可能小，以保證有穩定的工作效能。
9)應有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、壽命長。
10)結構應簡單、緊湊、質量小，製造工藝性好，拆裝、維修、調整方便等。
現在轎車上應用最廣泛的離合器是乾式盤形摩擦式離合器。摩擦式離合器主要由主動部分(發動機飛輪、離合器蓋和壓盤等)、從動部分(從動盤)、壓緊機構(壓緊彈簧)和操縱機構(分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動部件等)四部分組成。
本次畢業設計的基本內容有：
1.摩擦式離合器的基本結構尺寸和引數的選擇(摩擦片外徑d、離合器後備係數β和單位壓力p)及計算。
2.離合器零件的結構選型及設計計算
1) 繪製離合器裝配圖；
2) 從動盤總成設計；
3) 離合器蓋總成設計；
4) 膜片彈簧主要引數的選擇、設計和強度校核；
表1-1奇瑞風雲基本型整車引數
現代汽車離合器在設計中應根據車型的類別，使用要求，與發動機的匹配要求，製造條件以及標準化、通用化、系列化要求等，合理地選擇離合器總成的結構和有關元件的結構。
單片乾式摩擦離合器結構簡單，調整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動件轉動慣量小，散熱性好，採用軸向有彈性的從動盤時也能接合平順。因此，廣泛用於各級轎車及微、輕、中型客車與貨車上，在發動機轉矩不大於1000n·m的大型客車和重型貨車上也有所推廣。當轉矩更大時可採用雙片離合器。
雙片乾式摩擦離合器與單片離合器相比，由於摩擦面增多使傳遞轉矩的能力增大，接合也更平順、柔和；在傳遞相同轉矩的情況下，其徑向尺寸較小，踏板力較小。但軸向尺寸加大且結構複雜；中間壓盤的通風散熱性差易引起過熱而加快摩擦片的磨損甚至燒傷碎裂；分離行程大，調整不當分離也不易徹底；從動件轉動慣量大易使換檔困難等。僅用於傳遞的轉矩大且徑向尺寸受到限制時。
摩擦面更多，接合更加平順柔和，摩擦片浸在油中工作，表面磨損小。但分離行程大、分離也不易徹底，特別是在冬季油液粘度增大時，軸向尺寸大，從動部分的轉動慣量大，故過去未得到推廣。近年來，由於多片濕式離合器在技術方面的不斷完善，重型車上又有採用，並有不斷增加的趨勢。
因為它採用油幫浦對摩擦表面強制冷卻，使起步時即使長時間打滑也不會過熱，起步效能好，據稱其使用壽命可較乾式高出5～6倍。
離合器壓緊彈簧的結構型式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧等。可採用沿圓周布置、**布置和斜置等布置型式。根據壓緊彈簧的型式及布置，離合器分為：
周置彈簧離合器的壓緊彈簧是採用圓柱螺旋彈簧並均勻布置在乙個圓周上。有的重型汽車將壓緊彈簧布置在同心的兩個圓周上。周置彈簧離合器的結構簡單、製造方便，過去廣泛用於各種型別的汽車上。
現代由於轎車發動機轉速的提高(最高轉速高達5000～7000r／min或更高)，在高轉速離心力的作用下，周置彈簧易歪斜甚至嚴重彎曲鼓出而顯著降低壓緊力；另外，也使彈簧靠到定位座柱上而使接觸部位嚴重磨損甚至出現斷裂現象。因此，現代轎車及微、輕、中型客車多改用膜片彈簧離合器。但在中、重型貨車上，周置彈簧離合器仍得到廣泛採用。
採用乙個矩形斷面的圓錐螺旋彈簧或用1～2個圓柱螺旋彈簧做壓簧並布置在離合接觸，因此壓盤由於摩擦而產生的熱量不會直接傳給彈簧而使其回火失效。壓簧的壓緊力是經槓桿系統作用於壓盤，並按槓桿比放大，因此可用力量較小的彈簧得到足夠的壓盤壓緊力，使操縱較輕便。採用**圓柱螺旋彈簧時離合器的軸向尺寸較大，而矩形斷面的錐形彈簧則可明顯縮小軸向尺寸，但其製造卻比較困難，故**彈簧離合器多用在重型汽車上以減輕其操縱力。
根據國外的統計資料：當載貨汽車的發動機轉矩大於400～450n·m時，常常採用**彈簧離合器。
離合器課程設計說明書
1.序言2 2.設計任務及結構方案的分析2 2.1 設計任務2 2.2 結構方案分析2 3.離合器主要引數的選擇和優化4 3.1 離合器主要引數的選擇4 3.2 離合器基本引數的優化5 4.膜片彈簧的設計7 4.1 膜片彈簧的彈性特性曲線8 4.2 膜片彈簧的基本引數的選擇13 4.3 強度校核13...
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