汽车设计课程设计说明书
设计题目：拉式膜片弹簧离合器设计
姓 名 高阳 周龙辉 程续朝 褚帅 院 系 交通学院 专 业 交通运输 年 级 交通本1401 学 号 20142803331 20142803330 20142803329 20142803325
2017年06月30日
目 录
摘 要 ?????????????????????????????????? 1 1 绪论 ??????????????????????????????????2 1.1 离合器概论 ?????????????????????????????? 2 1.2 离合器的功用 ?????????????????????????????2 1.3 离合器的工作原理 ???????????????????????????3 1.4 膜片弹簧离合器的概论 ?????????????????????????4 1.5 拉式膜片弹簧离合器的优点 ???????????????????????5 2 离合器结构方案选取 ???????????????????????????5 2.1 离合器车型的选定 ???????????????????????????5 2.2 离合器设计的基本要求 ?????????????????????????5 2.3 离合器结构设计 ????????????????????????????6 2.3.1 摩擦片的选择 ????????????????????????????6 2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择 ???????????????????????6 2.3.3 压盘的驱动方式 ???????????????????????????6 2.3.4 分离杠杆、分离轴承 ?????????????????????????7 2.3.5 离合器的散热通风 ??????????????????????????7 3 离合器基本结构参数的确定 ????????????????????????7 3.1 摩擦片主要参数的选择 ?????????????????????????7 3.2 离合器后备系数β的确定 ????????????????????????8 3.3 单位压力P的确定 ???????????????????????????9 3.4单位压力P0的确定 ???????????????????????????9 4 离合器压盘设计 ????????????????????????????10 4.1 压盘的传力方式选择 ??????????????????????????10 4.2 压盘的几何尺寸的确定 ?????????????????????????10 4.3 压盘传动片的材料选择 ?????????????????????????10 5离合器膜片弹簧设计 ???????????????????????????11 5.1 膜片弹簧的结构特点 ??????????????????????????11 5.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式 ?????????????????????11 5.3 膜片弹簧的弹性变形特性 ????????????????????????11 5.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 ????????????????????????13 5.4.1 H/h比值的选取 ???????????????????????????14 5.4.2 R及R/r确定 ????????????????????????????14 5.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角? ???????????????????????14
5.4.4 膜片弹簧小端半径rf及分离轴承的作用半径rp?????? ???????15 5.4.5 分离指数目n、切槽宽?1、窗孔槽宽?2、及半径re ???????????15 5.4.6 膜片弹簧与压盘接触半径l和支承环作用半径L的确定??????????15 5.4.7 膜片弹簧工作点位置的选择??????????????????????15 5.4.8 膜片弹簧强度计算??????????????????????????16 结 论 ??????????????????????????????????18 参考文献 ?????????????????????????????????19 致 谢 ??????????????????????????????????20
摘 要
离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽车上广泛采用的一种离合器，它的转矩容量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得越来越重要。此设计说明书详细的说明了中型货车拉式膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。
关键字：离合器 膜片弹簧 从动盘 压盘 摩擦片 一、原始条件：
车型 中型货车 驱动形式 FR4×2 发动机位置 前置、纵置 最高车速 Umax=90km/h 最大爬坡度 imax≥28% 汽车总质量 ma=9290kg 满载时前轴负荷率 25.4%
外形尺寸 总长La×总宽Ba×总高Ha 6910×2470×2455mm 轴距 前轮距 后轮距 迎风面积 空气阻力系数 轮胎规格 离合器 变速器
L=3950mm B1=1810mm B2=1800mm A≈B1×Ha CD=0.9
9.00—20或9.0R20 单片干式摩擦离合器 中间轴式、五挡
根据上述参数，确定发动机为
发动机最大功率 由已知参数得：Pe>=69.41Kw
根据最大功率，选用的发动机为潍柴WP4.135140,参数为： 发动机最大功率 最大转矩
100kw 435.93N*M
根据资料，确定选取普通花纹的轮胎，r=0.4942
由发动机参数，确定的传动系主减速比为4.76~5.96，初选为i0=5.0，确定的传动系一档传动比为7.1~15.13，初选为8.935
1 绪论
1.1 离合器概述
按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。为使离合器起到以上几个作用，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。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）结合时平顺、柔和，使汽车起步时不震动、冲击； （2）离合器分离彻底；
（3）从动部分惯量小，以减轻换档时齿轮副的冲击； （4）散热性能好；
（5）高速回转时只有可靠强度；
（6）避免汽车传动系共振，具有吸收震动、冲击和减小噪声能力； （7）操纵轻便；
（8）工作性能（最大摩擦力矩Temax和后备系数?保持稳定） （9）使用寿命长。
1.2 离合器的功用
离合器可使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步。如前所述，现代车用活塞式发动机不能带负荷启动，它必须先在空负荷下启动，然后再逐渐加载。发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为300～500r/min，而汽车则只能由静止开始起步，一个运转着的发动机，要带一个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。因为如果是突然的刚性连接，就必然造成不是汽车猛烈攒动，就是发动机熄火。所以离合器可使发动机与传动系逐渐地柔和地接合在一起，使发动机加给传动系的扭矩逐渐变大，至足以克服行驶阻力时，汽车便由静止开始缓慢地平稳起步了。
虽然利用变速器的空档，也可以实现发动机与传动系的分离。但变速器在空档位置时，变速器内的主动齿轮和发动机还是连接的，要转动发动机，就必须和变速器内的主动齿轮一起拖转，而变速器内的齿轮浸在黏度较大的齿轮油中，拖转它的阻力是很大的。尤其在
拉式膜片弹簧离合器课程设计
