别克君威2.8L离合器设计

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轻型汽车膜片弹簧离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。

本文基于上海通用君威2.8LV6的设计要求和设计参数，确定了以推式膜片弹簧离合器作为设计目标。根据推式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，把离合器分为主动部分、从动部分、操纵机构。通过对各个部分设计方案的原理阐释和优缺点的比较，确定了相关部分的基本结构及其零部件的制造材料。根据车辆使用条件和车辆参数，按照离合器系统的设计步骤和要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数主要为：摩擦片外径D的确定，离合器后备系数β的确定，单位压力P的确定。并进行了总成设计主要为：分离装置的设计，以及从动盘设计（从动盘毂的设计）和膜片弹簧设计等。

关键字：离合器；膜片弹簧；从动盘；压盘；摩擦片

Abstract

Clutch is an important component in automobile transmission system, the main function is to cut off and the engine power transmission on the transmission system, to ensure a smooth start car, ensure the maximum torque transmission shift smooth. And it limits the transmission system to withstand, prevent the transmission system overload. Diaphragm spring clutch is a clutch are widely used in cars and light duty vehicles in recent years, it has great capacity of torque and relatively stable, easy operation, good balance, can be mass production, the more important the research on it has become. This design specification describes in detail the structure of diaphragm spring clutch for light vehicle, parameter selection and calculation.

In this paper, and the design parameters of the design requirements of Shanghai general Regal based on 2.8LV6, determined to push type diaphragm spring clutch as the design objective. According to the push type diaphragm spring clutch working principle and use requirements, the use of systematic design method, the clutch is divided into active part, the driven part, operating mechanism. By comparing the principles of interpretation of the design of various parts and the advantages and disadvantages, to determine the material for manufacturing the relevant part of the basic structure and components. According to the conditions of vehicles and vehicle parameters, in accordance with the design steps and requirements of the clutch system, mainly for the following work: choose the design for the main parameters: determine the friction plate diameter D, determine the clutch reserve coefficient, determine the unit pressure of P. And the design of the main assembly: the separation device design, and a driven plate design (design driven disc hub) and diaphragm spring design.

Keywords: clutch; diaphragm spring; the driven plate pressure plate; friction plate;

目录

摘要 (4)

1 绪论 (5)

1.1 离合器概论 (5)

1.2 离合器的功用 (5)

1.3 离合器的工作原理 (6)

1.4 膜片弹簧离合器的概论 (7)

1.5 推式膜片弹簧离合器的优点 (8)

2 离合器结构方案选取 (8)

2.1 离合器车型的选定 (8)

2.2 离合器设计的基本要求 (9)

2.3 离合器结构设计 (9)

2.3.1 摩擦片的选择 (9)

2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择 (9)

2.3.3 压盘的驱动方式 (10)

2.3.4 分离杠杆、分离轴承 (10)

2.3.5 离合器的散热通风 (11)

3 离合器基本结构参数的确定 (11)

3.1 摩擦片主要参数的选择 (11)

3.2 离合器后备系数β的确定 (12)

3.3 单位压力P的确定 (13)

3.4 摩擦片基本参数的优化 (14)

4 离合器从动盘设计 (15)

4.1 从动盘结构介绍 (15)

4.2 从动盘设计 (16)

4.2.1 从动片的选择和设计 (16)

4.2.2 从动盘毂的设计 (16)

4.2.3 摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 (17)

5 离合器压盘设计 (18)

5.1 压盘的传力方式选择 (18)

5.2 压盘的几何尺寸的确定 (19)

5.3 压盘传动片的材料选择 (19)

5.4 离合器盖的设计 (20)

6 离合器分离装置设计 (21)

6.1 分离杆的设计 (21)

6.2 离合器分离套筒和分离轴承的设计 (21)

7 离合器膜片弹簧设计 (23)

7.1 膜片弹簧的结构特点 (23)

7.2 膜片弹簧的变形特性和加载方式 (23)

7.3 膜片弹簧的弹性变形特性 (24)

7.4 膜片弹簧的参数尺寸确定 (25)

7.4.1 H/h比值的选取 (26)

7.4.2 R及R/r确定 (26)

α (26)

7.4.3 膜片弹簧起始圆锥底角

7.4.4 膜片弹簧小端半径r f及分离轴承的作用半径r p (26)

7.4.5 膜片弹簧的载荷与变形关系 (27)

7.4.6 膜片弹簧的应力计算 (28)

7.4.7 分离指数目n、切槽宽1δ、窗孔槽宽2δ、及半径r e (31)

8 扭转减震器设计 (32)

9 离合器壳设计 (32)

结论 (32)

参考文献 (33)

致谢 (34)

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

T和后备系数 保持稳定）；

e

max

（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