毕业设计（论文）-哈佛H6离合器设计

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1、齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）本科生毕业设计（论文）哈佛H6离合器设计系 别： 专 业： 年 级： 学 号： 学生姓名： 指导老师： 成 绩： 院 别：专 业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：院 别：专 业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：院 别：专 业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：院 别：专 业：年级班级：学生姓名：指导老师：完成日期：二二年五月毕业设计（论文）摘 要全套图纸加扣 3346389411或3012250582因为在离合器是作为动力系统在发送机与变速系统的变速箱之间进行连接的系统，并且离合器总成上面会使用固定连接装置，将飞轮的后平面与之连接，离合器的

2、主要功能是，连接车辆动力装置与传动装置，使车辆在刚刚运行的时候发动机与传动系统平顺连接，平稳起步；在换挡的过程中，断开发动机与变速箱之间的链接，转换档位后再与之连接，进而配合新的档位运转，减少齿轮冲击；降低发动机与传动系统之间的磨损，避免传动系统超负荷运转。随着汽车行业的发展，人们对于车辆的驾乘体验要求越来越高，自然的对离合器的要求也就会提高，好的离合器一定要有良好的驾驶操纵性，保证车辆在换挡以及起步过程中的稳定；良好的散热性，车辆离合器是一个通过不断的断开、连接的动作中断、传输动力的一个机构，故而总成之间需要不断的运动会产生大量的热，应避免总成过热导致功能失效的情况发生；结构简单也很重要，离

3、合器结构简单便于工厂制作生产，有良好的工艺性，制造成本低，而且结构简单也有利于维修和调整。综合各项因素，本次针对哈佛H6的设计，选择膜片弹簧离合器，本文在设计选取基本参数及在选择离合器尺寸时，检查它们是否可以满足设计要求。在此基础上，通过CAD软件的学习运用，绘出装配图以及主要零件图。关键词: 离合器；拉式膜片弹簧；设计要求 IIAbstractBecause in the clutch is as power system through the connection between the transmitter and variable speed system of transmiss

4、ion system, and on the clutch assembly can use fixed link device, the flywheel after the plane with the connection, the main function of the clutch is connected to the vehicle power unit and transmission device, the vehicle when just run the engine and transmission system smooth connection, start sm

5、oothly; In the process of gear shifting, disconnect the link between the engine and the gearbox, and then connect with it after gear shifting, and then operate with the new gear to reduce gear impact; Reduce the wear and tear between the engine and the drive system to avoid overload of the drive sys

6、tem.With the development of the automobile industry, people have higher and higher requirements on the driving experience of the vehicle, and the natural requirements on the clutch will also be improved. A good clutch must have good driving maneuvers to ensure the stability of the vehicle during the

7、 shift and start. Good heat dissipation, the vehicle clutch is a through the continuous disconnection, the movement of the interruption of the connection, transmission of power of a mechanism, so the assembly needs to continue the movement between the production of a lot of heat, should avoid the ov

8、erheating of the assembly resulting in the failure of the situation; Simple structure is also very important, the clutch structure is simple for factory production, good technology, low manufacturing cost, and simple structure is also conducive to maintenance and adjustment. In consideration of vari

9、ous factors, the diaphragm spring clutch is selected for the design of harvard H6. In this paper, when selecting the basic parameters and selecting the size of the clutch, we check whether they can meet the design requirements. On this basis, through the learning and application of CAD software, dra

10、w the assembly diagram and the main part diagram.Key words: clutch; Pull diaphragm spring; The design requirements 毕业设计（论文）目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 研究的目的和意义11.1.1 目的11.1.2 意义11.2 国内外研究现状11.2.1国外研究现状11.2.2国内研究现状2第2章 离合器的工作原理及设计方案42.1 离合器的结构42.2 离合器的工作原理42.3 哈佛H6离合器的设计方案42.3.1 从动盘的选取42.3.2 压紧弹簧的选取5

11、2.3.3膜片弹簧的支撑形式的选取62.3.4推式膜片弹簧离合器的优缺点62.3.5压盘的驱动方式的选取62.3.6设计方案的确定与主要设计对象7第3章 离合器的设计计算及校核83.1 哈佛H6相关参数83.2 摩擦片主要参数的选择83.3 摩擦片基本参数的校核10第4章 离合器各零件设计124.1从动盘设计124.1.1从动盘结构简要介绍124.1.2从动盘设计134.1.3 从动盘毂134.1.4从动盘材料144.2 压盘的设计与校核144.3离合器盖设计15第5章 膜片弹簧的设计175.1 膜片弹簧主要参数的选择175.2膜片弹簧的载荷与变形关系185.3膜片弹簧的应力计算19第6章 扭

12、转减震器设计216.1减振器的结构设计21结 论24致 谢25参考文献26第1章 绪论1.1 研究的目的和意义1.1.1 目的哈弗H6汽车的离合器设计是本次设计的内容，根据拉式膜片弹簧的工作原理，运动学习期间本专业所学到的知识，结合哈弗H6汽车数据对该车离合器的尺寸及性能进行计算分析，来提高离合器的作用，同时可减少哈弗H6汽车离合器在使用中出现异响、打滑、起步发抖、分离不彻底等问题的出现，从而达到延长离合器使用寿命的目的。最终得出离合器的总体结构和尺寸参数，对一些重要部件进行了强度校核计算。1.1.2 意义 SUV在汽车行业中应用较广泛，它因其高性价比与实用性，并可满足小家庭的基本出行而受到广

13、大消费者的喜爱。在汽车的多种组成部件中，离合器有着重要的位置，汽车的平稳起步和行驶中的换挡都取决于离合器。保证汽车的离合器就是对汽车的动力性和平顺性等要求的保障。特别在运动实用性汽车上离合器的重要性更能体现，设计出结构简单、工况稳定、性价比高的离合器，大幅度的减少零部件总成的生产制造成本，推动汽车经济的发展。所以设计出一款结构优良的轿车离合器具有很大的实际意义。1.2 国内外研究现状1.2.1国外研究现状2018年Kim SC,Shim SB.等人在汽车离合器分离轴承装配用立式滚压装置中指出汽车离合器分离轴承装配用卧式滚压装置装配效率低,装配质量不稳定,装夹不方便,型号更换复杂的问题,设计了主

14、要由拉紧、压紧和滚压机构组成的立式滚压装置1。新装置结构设计科学、运行工况稳定、可靠，有良好的工艺性，提高工厂生产效率，减少废品产生，同时装配可操作性强,型号更换简单方便,并实现了半自动化。2019年Sanden Automotive Components Corporation在汽车离合器工作机理及检修方法分析指出离合器在汽车底盘传动系统的主要组成之一,在手动挡车辆的日常使用中也很关键,从汽车离合器的作用、结构、组成、故障检修等方面做详细分析,并为汽车离合器的检修做参考2。2019年Science - Applied Sciences等人发表汽车鼓形离合器轮毂拉深预制件的形状设计3。在这项研

15、究中得出：汽车制造业需要多种金属成形工艺。传统上，金属成形工具的设计过程是基于反复试验和经验丰富的模具制造商的技能。这种方法开发成本高，开发周期长。特别是鼓式离合器作为自动变速器的主要部件，对其内径和齿形的尺寸精度要求很高。本文研究的鼓形离合器分为五个成形步骤，分别为第一次拉深、第二次拉深、再冲孔、压花和压边。1.2.2国内研究现状2017年王新在汽车离合器结构优化的研究针对某离合器失效返回件,进行了详细的分析,通过研究发现传动带的弯曲变形引起离合器升程的衰退,是导致离合器失效的主要原因。在此种因素作用下,摩擦片的磨损程度不断加大,最终使得离合器难以传递动力。为解决此问题,本文采用优化离合器结

16、构的方法,将单片传动带设计成双片传动带,在此基础上,利用Marc有限元软件进行分析,从而得出两种结构的传动带最大应力数值分别为1045 MPa与830.3MPa,低于材料的屈服强度1300 MPa,双片传动带的应力相比于单片传动带降低了20.5%,这样有效提高了离合器上传动带的承压能力。通过验证,双片传动带的离合器结构得到良好的优化,达到预期效果4。2019年朱佰强在汽车离合器设计思考一文中指出汽车从启动开始,并且在行驶过程中,离合器的作用就在于慢慢接合变速器和发动机,让汽车可稳定起步。为减少换挡的冲击,可以切断发动机和变速器间的联系。离合器与开关的作用相似，因此起到的作用是断离、接合动力传递

17、5。无论是哪种汽车,均有形式不同的离合器。汽车离合器的设计非常重要。该文重点探究汽车离合器设计要点,进而提出一种新型离合器设计方法,旨在保证汽车离合器的设计质量和性能。2019年鲁冠宏在汽车离合器盖总成检测线布局与装夹机械手的设计研究中提出了汽车离合器盖总成是离合器的核心部件,盖总成的负载能力、分离能力及其稳定性能的好坏直接关系到传动系统甚至是整车的使用安全,同时盖总成也是易损部件6。为了保证其安全性,相关的标准要求其在出厂前必须进行检测,国外的测试设备价格昂贵,企业很难承担,国内的测试设备技术尚未完全成熟,因此,离合器盖总成检测设备有着极为广泛的应用空间和前景。综上所述，国内外的离合器都是存

18、在缺陷的，但国外汽车离合器研发生产技术明显先进于国内，在离合器装配以及总成结构上的设计经多次改良换代已基本成熟，在离合器动力回收装置的研发设计上也处于领先地位。但是这些年我国在汽车离合器技术的发展上也取得了一定的成就，但我国未来的汽车离合器技术的发展还是任重而道远。国外主要研究离合器故障问题，运用软件模拟等高技术手段在离合器设计上进行分析和解决，国内针对汽车离合器各种故障的出现，也有相应的解决办法，但是仅仅停留在使用时的解决办法，缺少相对应的理论依据。针对问题的出现也警示着我们在进行离合器设计的同时，一定要避免此类问题的发生，这要求我们按照正确的步骤设计、计算及校核。所以，设计出一款结构优良的

19、哈弗H6汽车离合器，不但能减少问题的出现，而且还能更好的满足哈弗H6汽车对于输出高转矩的要求。32第2章 离合器的工作原理及设计方案2.1 离合器的结构离合器作为车辆传动系统的关键部分，在汽车的传动系统中发挥着不代替的做用，有着切断和连接动力传输的作用。性能优良的离合器是一款汽车舒适性的体现，同时也是保护传动系统的各部件的。其离合器结构如下；表 2-1 离合器结构2.2 离合器的工作原理摩擦离合器一般是有压紧机构、主动部分、从动部分和操纵机构组成。离合器的工作状态有两种一种是分离状态一种是连接状态，离合器分离当车辆启动前或换挡前，通过离合器踏板操纵机构，将分离杠杆的内端推向右方，由于分离杠杆的

20、中间是以离合器盖上的支柱为支点，而外端与压盘连接，所以能克服压紧弹簧的力量拉动压盘，压紧机构的压力消失，进而使从动部分与主动部分分离，从动部分不在跟随主动部分旋转。此时挂挡变速箱完成挂挡动作，松开离合器踏板，离合器进入另外一种连接状态，这时动力从发动机传出，传输到离合器主动部分，在压紧机构的作用下，从动部分跟随主动部分运转，进而根据新的档位将相应将动力传输到其他传动装置。2.3 哈佛H6离合器的设计方案2.3.1 从动盘的选取1.单片干式摩擦离合器单片离合器使用较为广泛，单片即一个从动盘。通常适用在轻、微、中小型的机动车上，它转动惯量小，散热能力相比双片离合器好的特点，使其有着寿命更长的特点，

21、且简便的机构，在拆装时也很方便，使其在一些大客车上和货车上也得以使用。2.双片干式摩擦离合器参考单片干式摩擦离合器，双片就是由两个从动盘组成离合器，两个从动盘那么摩擦片也就是两片，相比单片来说摩擦面增加了，提高的转矩的传递效率，同时优化离合器使其结合平顺。在转矩传递相同的状况下，较小的径向尺寸获得了更小的踏板力，但是这样反倒增加了轴向尺寸使其结构变得复杂，导致了通风性和散热性的降低，使中间压盘的温度过高，从而加快了摩擦片的磨损程度。双片干式摩擦离合器的缺点也是有的就是，这种离合器从动部分与主动部分彻底分离需要相对较长发分离形成，这就会导致在一些分离条件不理想的情况下，会发生分离不彻底的情况，这

22、样的话就会使离合器工况不稳定，甚至离合器失效，进而产生一系列的问题。在径向尺寸受到限制且传递转矩较大的情况下这种结构比较适用。3.多片湿式离合器通常与自动变速器或手自一体相连接，湿式即油液作用，与传统摩擦式离合器风冷散热，相比油液散热会更好，而且它动力传递更为平稳，但多片，其尺寸变大，轴向尺寸的增加，导致转动惯量会增大。其分离行程大，分离不彻底等问题，还需技术上的完善，还有需考虑环境因素，寒冷环境状态下会出现油液黏稠度变大的问题。本设计采用单片干式摩擦离合器2.3.2 压紧弹簧的选取离合器压紧机构可分为周置弹簧式、螺旋弹簧、膜片弹簧式等。膜片弹簧使近些年汽车行业新兴产品其性能的优良逐步成为摩擦

23、式离合器必不可缺的部件与其他类型相比具有的优势：（1） 独特的非线性，保证了其优良的传递性能，同时也大大减少了断开动力所需的踏板力。（2）具有简便的结构优势，缩短了轴向尺寸，降低了以往离合器重量，质量变低。（3）避免了高速度时产生的离心力，起到稳定传输动力的作用（4）膜片弹簧圆形大端与压盘连接，降低了压力分布不均的情况，使摩擦片更好的工作。（5）因其结构简单使其更容易通风，减少因温度过高导致的一些磨损，进而适当的延长使用时间； （6）因其结构的优势，其有良好的平衡性；（7）结构简单，制造成本低，工艺性好利于制造厂大批量生产。但在生产方面膜片弹簧还有欠缺，制作工艺相对复杂，成本高，其复杂的工艺影

24、响着使用质量。总体看来我过汽车水平有着显著提高，离合器事业也相继被带动，近年来膜片弹簧质量，日益完善，所以本设计选用膜片弹簧为压紧结构2.3.3膜片弹簧的支撑形式的选取推式膜片弹簧支撑结构有多种，按照支撑环的数目不同可以有三种分类：膜片弹簧的前后都没有支承环而利用离合器盖的凸台来支撑的无支撑环式；膜片弹簧前后各有一个支撑环的双支撑环式；只有一个支承环且这个支撑环位于膜片弹簧的前端或后端，另一个支承环用离合器盖的凸台或弹性挡环替代的单支撑环式比起其他两种支撑结构，双支撑环相对简单的结构能够使离合器结构更加紧凑，这种紧凑的形式会使支撑环的耐久性好，所以本设计选取双支撑环的形式。2.3.4拉式膜片弹

25、簧离合器的优缺点拉式膜片弹簧离合器有压紧弹簧和分离杠杆两种作用。所以拉式膜片弹簧的结构简单，因此它的质量较轻且轴向尺寸小。因为压盘在整个圆周上与膜片弹簧接触，所以压力分布的十分均匀以至于接合更加的柔和。旋转对称是这种离合器的特色，这样的离合器操作轻便整体的平衡性较好。优点：（1）结构简单、零部件数量少。总成重量轻； （2）膜片弹簧的直径大，提高了传递转矩的能力； （3）离合器盖的变形量小，分离效率高； （4）杠杆比大，传动效率高，踏板操纵轻便； （5）在支撑环磨损后不会产生冲击和噪音； （6）寿命长。 缺点：（1）需专门的分离轴承，结果复杂安装和拆卸困难； （2）分离行程略大； 2.3.5压盘

26、的驱动方式的选取压盘的驱动方式在很大程度上都影响着整个离合器的性能，在发动机工作的时候，压盘会与飞轮一起带动从动盘转动，压盘在离合器分离过程中会产生移动，这种移动是一种自由的轴向移动。凸块窗口式、传力销式、键块式和弹性传动片式是压盘的几种驱动方式。每一种驱动方式都有其优缺点，但这三驱动方式都有的一个缺点就是，链接键之间有间隙，这将会导致在驱动中产生冲击和噪声，而在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了传动效率。与之相比传动片式被更多的车型所接受，其优点更为明显，主要有，驱动方式结构简单，零部件少，摩擦片压盘和发动机飞轮的对中性能较好好可以使其平衡性更好，工作稳定。弹性传动片式比其他三种驱动方式有更

27、好的优势，因此本次设计选择弹性传动片式。2.3.6设计方案的确定与主要设计对象根据收集的材料和离合器各部件的形式的优点，本设计方案推式膜片弹簧离合器。主要设计摩擦片、从动盘、扭转减震器、膜片弹簧、离合器盖和压盘的设计。首先，结合基本参数，确定离合器的结构方案；其次选取离合器的后备系数，确定摩擦片的尺寸；然后对其他部件进行设计校核；最后，绘制主要零件图以及装配图。第3章 离合器的设计计算及校核3.1 离合器基础参数选择整备质量（kg）1558最高车速（km/h）175最大扭矩（Nm）210最大功率转速（rpm）1800-4400最大功率（km）110最大扭矩转速（rpm）5600轮胎型号225/

28、65R17主减速器传动比/一档传动比4.5/3.933离合器形式机械、干式、单片、膜片弹簧（压式）表 3-1 哈佛H6原始数据3.2 摩擦片主要参数的选择采用单片摩擦离合器是利用摩擦来传递发动机扭矩的，为保证可靠度，离合器静摩擦力矩应大于发动机最大扭矩，计算：项目计算摩擦片的静压力离合器后备系数（）发动机的最大扭矩=217Pemac发动机最大功率110np发动机最大转矩5600=1.16（1）离合器的关键数据，是用来表示离合器在运行过程中是否稳定可靠的传输动力的一项重要指标。故而在选择时应重点关注：离合器在使用一段时间后，里面的摩擦片作为依靠摩擦力传递动力的关键部件，必然会有磨损，参数在选择时

29、应避免其磨损后无法按照预期传递最大扭矩的情况发生；在离合器运行的过程中应避免其产生滑动摩擦影响工作效率；在发动机运行到一定程度的时候，传动系统可能会存在超负荷运转的情况，而后备系数的选择要能避免这种情况发生。查表3-2可知轿车和轻型货车=1.21.75，结合本次车型设计的的情况，选取=1.5，则=325.5.表3-2离合器后备系的取值范围车型后备系数乘用车及最大总质量小于6t的商用车1.201.75最大总质量为614t的商用车1.502.25挂车1.804.00车型后备系数D计算：项目计算摩擦片外径=215.1mm直径系数，查表3-3取16 表3-3直径系数的取值范围 车型直径系数乘用车14.

30、6最大总质量为1.814.0t的商用车16.018.5(单片离合器)13.515.0(双片离合器)最大总质量大于14.0t的商用车22.524.0现在市面上使用的摩擦片普遍的型号已经固定，为了使本次设计通用性和可替换性更强，我们选择采用表3-4中标准系列摩擦片D=225mm，故而摩擦片的各种参数如下表：表3-4离合器摩擦片尺寸系列和参数外径/mm160180200225250280300325内径/mm1101251401501551651751901-c20.6760.6670.6570.6670.6200.5890.5850.557C=d/D0.6870.6440.7000.6670.52

31、00.5890.5830.585厚度/mm3.23.53.53.53.53.53.53.5单位面积/mm2106132160221302402466546摩擦片的摩擦因数受制作摩擦片的原材料以及其工作环境的温度，其运行过程中的温度、单位摩擦片所受的压力、滑动摩擦的速度等一系列的因素所影响。本次设计只考虑其制作材料，其他因素暂时忽略不计，查表3-5可得：摩擦面数Z的确定，一般从动盘数为摩擦面数的二分之一，这个数值具体的由离合器具体所需传动的转矩有关，也就是发动机的最大扭矩，也与其设计结构有很大的关系，本次设计使用的是单片离合器，因此Z=2。离合器在正常的传动状态时，主动盘与从动盘式连接的，这时候

32、的回位弹簧会将分离使用的套筒拉到后面的一个极限位置，在这里会在分离轴承和分离杠杆之间预留出一段空隙，以保证离合器完全结合时摩擦片不至于磨损过度，这个预留的间隙叫离合器间隙，用t表示。t一般为34mm。取t=4mm。表3-5摩擦材料的摩擦因数的取值范围摩擦材料摩擦因数石棉基材料模压0.200.25编织0.250.35粉末冶金材料铜基0.250.35铁基0.300.50金属陶瓷材料0.4离合器的静摩擦力矩为： （3-1）式中摩擦片表面上受力均匀，则有 （3-2）式中,摩擦片的平均半径Rcc依据均匀受力作假设，可以表示为 （3-3）当d/D0.6时，Rc通过下式计算 （3-4）代入得： （3-5）表

33、3-6摩擦片单位压力的取值范围摩擦片材料单位压力/MPa石棉基材料模压0.150.25编织0.250.35粉末冶金材料模压0.350.50编织0.350.50金属陶瓷材料0.701.503.3 摩擦片基本参数的校核（1）D（mm）的小于等于65-70，即 m/sm/s （3-6）式中，（2）在0.53-0.70范围之间，即 （3-7）（2） 离合器稳定地地将发动机转矩传到指定的系统，防止传动系过量载荷，值应在1.2-1.4选取，即 （3-8）其=1.5，符合。（4）扭转减振器的顺利安装，内径d应大于减振器弹簧位置直径2R050mm，即 （3-9）其d=150mm，符合。（5）显示着离合器能平顺

34、稳定地将发动机的动力传递下去，以免发生过量载荷的能力，单位的摩擦面积向下传输的转动力矩不大于其允许使用的值，即 （3-10）表3-7单位摩擦面积传递转矩的许用值离合器规格028030035040（6）离合器摩擦时降低热量，摩擦片的材料选择p0，p0范围0.10-1.50MPa，即选取的p0 =0.23MPa，符合。（7）尽量避免车辆在刚刚运行前进的过程中，离合器发生滑动摩擦。离合器运行过程中的摩擦面积滑动磨擦做功不能大于其允许使用的数值，即 （3-11）式中：W工作一次所产生的总滑摩功汽车总质量(Kg)轮胎滚动半径（m）汽车起步时所用变速器挡位的传动比为主减速器传动比为发动机转速r/min n

35、e发动机转速(r/min),乘用车n取2000 r/min; （3-12）式中：其ww，符合。第4章 离合器各零件设计4.1从动盘设计4.1.1从动盘结构简要介绍图4-1 带扭转减振器的从动盘1，13摩擦片；2，14，15铆钉；3波形弹簧片；4平衡块；5从动片；6，9减振摩擦；7限位销；8从动盘毂；10调整垫片；11减振弹簧；12减振盘为了使驾驶人有更好的舒适体验，大部分轿车都装备了扭转减震从动盘，不仅有效的提高了舒适性，也从一方面增加了其使用寿命。从动盘主要由图4-1中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12这十二个部分组成其中最重要的结构就是动盘毂以及摩擦片，铆钉将摩擦片、波浪

36、形状的弹簧片、以及从动片通过铆接的方式链接在一起，而限位销又把从动片和减震连接在一起。这样，1、13和5以及12这三个部件就链接起来了而部件5和12的零部件表面有6个均匀分布的长孔，如图所示，在在1、13和12之间的8的法兰上也开有同样的孔，零部件11就装配在这些方孔中用以链接这三个零部件。为了防止11脱落滑出，在部件方孔的的孔周设计成翻边的形式。在5和5零部件的中间放置一个放置部件之间磨损的摩擦片。当总成部件在运转时产生扭转振动的情况下，摩擦片就会起到很关键的作用，通过摩擦力吸收5和8零部件之间相互运动产生的能量。4.1.2从动盘设计从动盘直接影响离合器工作能力，设计应满足下列几点：1）转动

37、惯量尽可能小，减少换挡冲击。2）应有轴向弹性，保障离合器平稳结合，摩擦表面受力均匀，减少磨损。3）减少传动系共振，安装扭转减震器减少冲击。4.1.3 从动盘毂的设计计算机校核表4-1花健尺寸的选取离合器中承受冲击载荷最大的零部件总成就是从动盘毂，这个零部件在与离合器主动部分连接的过程中会承受发动机传递给主动部分的全部转矩。因此从动盘毂必须能承受的住极大的冲击载荷。一般情况下，它会安装在车辆变速机构前端的一个轴的上面，他们直接的安装有一个矩形花键用于两个零件直接的传动，花间的齿侧只有在对齐的情况下才能正确安装使用，花键的大小一般根据摩擦片的最外端直径与发动机的最大转矩选择：摩擦片的外径/mm/N

38、.m齿数n内径/mm外径/mm齿厚/mm有效齿长/mm挤压应力/MPa160491018233209.81806910212632011.620010810232942511.122514710263243011.325019610283543510.228027510323544012.530030410324054010.532537310324054511.435047110324055013.0D=225mm，Temax=147Nm，选取如下表4-2表5-2 选取的尺寸摩擦片的外径/mm/N.m齿数n内径/mm外径/mm齿厚/mm有效齿长/mm挤压应力/MPa2251471026324

39、3011.3花键轴向长度满足以下要求:导向要求：一般来说，花键毂轴向长度应与花键外径相同。预防从动盘毂在变速轴第1轴上滑动时产生自锁,离合器使用在恶劣条件下,以花键外径为基础1：1.4扩大从动盘毂。强度要求：确定尺寸后要进行强度校核。受挤压被破坏是花键损坏的原因,所以对其进行挤压应力校核,控制花键毂轴向长度是减少损坏最有效途径。 花键尺寸定后，进行剪切应力j(MPa)与挤压应力j (MPa)的强度校核： （4-1） （4-2）式中，D花键外径mm；d花键内径mm；z从动盘毂数目；n齿数；l有效长度；b齿宽；Temax动机最大扭矩Nmm。计算：符合。4.1.4从动片及波形片的设计设计从动盘，满足

40、质量轻、弹性大、硬度高。采用中低碳钢板。厚度在1.32.5mm。本取2mm。波形片选用65Mn，厚度小于1mm，取0.8mm。4.2 压盘的设计与校核1、压盘dy、Dy的确定在第3章的设计中我们已经计算出了摩擦片的内、外径。通常情况，摩擦片的内径要比压盘的内径略大，而外径则相反，摩擦片的外径要比压盘的外径稍稍大一些。故本设计压盘内径为dy=138mm，压盘外径Dy=202mm。2、hy的确定决定压盘厚度的因素主要有如下两点：压盘厚度 压盘的质量离合器在断开时主动部分依旧跟随发送机飞轮转动，而从动部分则切断了动力源处于惯性运动状态，因此在两部分再次连接的过程中，一定会存在滑动摩擦，在两个部分刚刚

41、接触上的时候（3s左右）产生的摩擦时最大的，摩擦就要产生热量， 而如此迅速上升的温度产生的热量，在一时间是无法全部散到空气中的，这样必然会影响离合器零部件的运行状态，而车辆在运行过程中离合器是需要不断的进行断开、连接运动的。这就更加剧了磨损，严重的情况会导致离合器功能失效。那么这时候就需要压盘有足够大的质量用于吸收连接过程中产生的热量，因为摩擦片是由石棉制成的，这种材料的导热性差，因此主要是由飞轮和压盘等零件来吸收其产生的热量的。 压盘的刚度由于在离合器运行过程中，压盘需要承受来自摩擦片的大部分热量，因此其对其刚度的要求也很高，压盘必须保证在其工作环境极高的条件下也不会发生变形或翘曲，更不能影

42、响到离合器的分离和连接。综合以上因素，并结合本次车型hy =15mm。3. 校核离合器接合一次时的温升设计压盘的初期需要明确他的尺寸，随着每一次的接触摩擦，导致温度升高，但必须不能超过他的温度范围，工作时温度过高，它的质量可以有所增加，计算： （4-3）其中代入式中，W起步时单次结合产生总滑磨功 传到压盘的热量所占比，=0.5； m压盘质量(kg) V压盘估算面积； c-压盘比热容，铸铁：c=481.4 J/(kg)； p铸铁密度，； D摩擦片外径； d摩擦片内径； h压盘厚度； t压盘温升（）压盘温升不超810要求，符合。4.3离合器盖设计通常情况下飞轮都会与离合器盖固定在一起，离合器壳会随

43、着飞轮一起转动，进而将发动机的一部分动力传递到传动系统，通过它传递发动机的一部分转。另外它还起着支撑压紧弹簧和分离杠杆的作用。故而在设计离合器盖的时候应着重考虑如下几个方面：1 刚度在离合器运行的过程中，必须使其盖有较高的强度，这样不仅会提高操纵机构的效率，而且还会使离合器分离彻底，从另一方面说也有利于换挡便利，为了更好地应对其复杂工况，相对减轻质量和增加强度，本次设计离合器盖采用低碳钢板。2 通风散热由于离合器运转过程中的特殊性，离合器必须有良好的散热方式，因此离合器盖上面就必须设计有通风孔以加快散热，一般情况下通风口的位置都是离合器压紧弹簧座处。3 对中问题离合器不仅结构复杂，而且工作的众

44、多零件，运行工况多变，对零部件要求很高，为了保证其能正常工作，所以必须搭配严谨，考虑其对中性，进而减少由于主、从动盘不对中而导致的其他问题。离合器的对中方式，一种是用止口对中，另一种是用定位销或定位螺栓对中。本次设计止口对中的方式。第5章 膜片弹簧的设计5.1 膜片弹簧主要参数的选择1. 比较H/h的选择图5-1，当H/h时，F1=（1）增递增。当H/h=时，F1=（1）有极值。当H1/h时，F1=（1）有极大和极小值。当H/h=2时，F1=（1）的极小值在x轴。膜片弹簧的压紧力不变，H/h一般为1.5-2.0，板厚为2-4mm。本次设计H/h选取1.8，板厚选取3mm，则膜片弹簧原始内截锥高

45、H=6mm。图5-1 膜片弹簧的弹性特性曲线 2. R/r选择得出分析结论，在R/r越小，弹簧越硬，应力越高，弹簧材料好，弹簧越硬，应力越高。根据结构排布和压紧力，R/r在1.20-1.35。推式膜片弹簧的R值大于等于摩擦片的平均半径Rc。 即，Rc=118mm，,R=118mm，R/r=1.225,r=94mm3. 的选择在自由状态下与H的关系：=arctanH/（R-r）H/(R-r），一般在9-15范围内。arctan0.211.3，即选取12。4. 分离指数为185.切槽宽度mmmmmmmm满足要求5. 压盘加载点半径R1和支撑环加载点半径r1的确定或应该尽可能的与r相近，并且稍微比它

46、大，R应稍微大于R1，并且这两个半径应尽可能的相近。本次设计，mm，mm6. 公差与精度离合器盖支撑膜片弹簧的位置，由于弹簧的特殊性，因此这个支撑部位需要很强的刚度，并且其对尺寸误差的要求也很高，离合器的膜片弹簧支承处，要具有大的刚度和高的尺寸精度，从膜片弹簧承受压力的那个点一直到摩擦表面的长度这段距离的精度一定要很高，不能有很大的公差，同时对于个零部件的安装尺寸也有很高的要求，精度应控制在一个比较小的范围内，这样才能时其有一个比较稳定的工作环境，增加其耐磨性。 5.2 膜片弹簧的优化设计离合器在运行状态下，保证稳定传递转矩，不严重过载，也保证操作便力。所以对选中的基本参数进行相应的校正，确认

47、是否符合实际设计情况。膜片弹簧的设计应满足如下条件：1.可以保证离合器一般情况下的运行条件，弹簧H/h和初始底锥角H/（R-r）有范围，即 （4-2）本设计选取2，符合。 （4-3）本设计选取12，符合。2.弹簧各部分尺寸比值的范围，即 （4-4）R/r=1.25，2R/h=78.67，R/r0=3.6，全部符合。3.压紧装置的力应均匀的作用在摩擦片切向表面， （4-5）本次选值，符合。4.弹簧结构排列要求，R1与R,r1与r，rf与r0差在范围内，即 （4-6）全部符合。5.分离指起分离杠杆的作用，杠杆比值在范围内，即 （4-7）本设计，符合。5.3膜片弹簧的载荷与变形关系当离合器处于联接状

48、态时，电动机的矩形通过摩擦力从零件轴线穿过车轮和制动盘传递到制动盘，而制动盘则从作用轴传递到变压器 驾驶员踩下踏板并通过操作员分开来分离右臂各部件的杠杆。中间杠杆是离合器盖的支柱，用于保护连接到制动盘的外端，从而克服了 压缩弹簧的力量并逆时针推动碟片碟片两侧的张力断裂，电动机矩形不再是变压器离合器，离合器释放踏板，弹簧回绕并克服 返回位置时，杠杆端部的摩擦力，而弹簧将光盘推向右侧并推动光盘。 则1与F1之间的关系式为： 式中：表5-1膜片弹簧弹性特性所用到的系数RrR1r1Hh118941169663在车辆制动或换挡前，膜片弹簧工作使其主动部分与从动部分分开，从而导致膜片弹簧的加载点改变，则F

49、2，对应着这个加载点的负荷作用的2为 （3.12） （3.13）列出表3.8:表5-2膜片弹簧工作点的数据2.967.0459.182.18215.511796.936748.9892733775.022159.672967.36在弹簧曲线中选择的工作位置，与曲线点处的曲线H相比，脑膜压力的位置弹性，新离合器的工作位置，膜片弹簧达到l 关节状况，工地B，通常表示H和凸轮M之间的曲线。通常在点h或点h附近。 当膜片弹簧的工作点在点A处与点B分开时，点C尽可能接近点n，以确保零件磨损后可靠地传递摩擦力矩。 考虑到摩擦系数的减小，在摩擦部件磨损之后弹簧的压缩必须大于或等于在新的磨损期间的压缩。5.4

50、膜片弹簧的应力计算假设围绕径向截面点的中性位置膜片弹簧圈的部分或沿该部分的圆周的段的直肠部分的径向截面的容差时将是零的科O ，因此在O部分中，阻力点之外的点等于O。 当前选择的矩形截面的坐标，在平行于该矩形截面的中性点的轴或X上，在任意点的切向应力方向上,则： 为了分析断面中断向应力的分布规律，将式写成Y与X轴的关系式：图3.4 切向应力在子午断面的分布由上式可知，当膜片弹簧变形位置一定时，一定的切向应力t在X-Y坐标系里呈线性分布。B点作为分离指根部的一点，在分离轴承推力F2作用下还受有弯曲应力： （3.18）式中 n分离指数目 n=18 br单个分离指的根部宽mm因此： N/mm2由于rB

51、是与切向压应力tB垂直的拉应力，所以根据最大剪应力强度理论，B点的当量应力为：N/mm2N/mm2膜片弹簧的设计阻力通常略高于材料极限，为增加膜片弹簧的负载能力，通常需要对软体动物的疲劳强度进行更大的调整，以压碎弹簧并保持，使其高压区变形以产生残留的反向反应，使弹簧凹痕发烟，增加弹簧的寿命并分离，即高频局部冷却或涂覆 铝以增加其抗磨性。故膜片弹簧和当量应力不超出允许应力范围，所以用设数据合适。第6章 扭转减震器设计6.1减振器的结构设计 离合器有一个很关键的零部件，叫做扭转减震器，它由可以降低扭转刚度的弹性元件和降低扭转固有频率、改变振动模式的阻尼元件两种类型的原件组成。避免发动机扭矩主谐波从

52、而引起的各零部件之间共同振动且保持频率一致从而导致零部件损坏；因此需要使用阻尼元件改变各零部件的原有振动模式，消除振动所产生的能量。现对减震器的主要结构参数进行选择6.1.1减振弹簧的位置半径Ro 式中，d为离合器摩擦片内径。则取Ro=0.65d/2=45.5mm。6.1.2减振弹簧个数n表61 减振弹簧个数的选取摩擦片外径Dmm350减振弹簧数目4-66-881010查表选取，n=6。6.1.3减振弹簧总压力限位销与从动盘毂之间间隙1或2（图5-2）消除，传递转矩到最大值Tj，减振弹簧受到的压力为 （5-6）则=7.047（KN）6.1.4 减振弹簧尺寸1）弹簧中径Dc尺寸由结构决定，通常D

53、c=15mm。2）弹簧钢丝直径d式中，扭转许用应力可取550600Mpa,故取为550Mpad=5mm。3）减振弹簧刚度k4）减振弹簧有效圈数n阅读书籍，弹簧切变模量n=5。5）减振弹簧总圈数n16）圈左右，与有效圈数i的关系为 减振弹簧最小高度弹簧总变形量减振弹簧总变形量l0=减振弹簧预变形量=减振弹簧安装工作高度l7）从动盘毂缺口侧边间隙1与限位销式中，R2限位销安装尺寸。1值一般为2.54mm。选取R2=50mm，则计算得=4mm。8）限位销直径dd结构排放选，一般9.512mmd=10mm9）选择旋绕比，计算曲度系数下表选旋转比表5-4 旋绕比的荐用范围旋绕比C=4，曲度系数6.1.5

54、极限转角j 减振器从预紧转矩增加到极限转矩时，从动片相对从动盘毂的极限转角为： （5-7）j通常取312，对平顺性要求高或对工作不均匀的发动机，j取上限。目前通用的从动盘减振器在特性上存在如下局限性：它不能使发动机、变速器振动系统的固有频率降低到怠速转速以下，因此不能避免怠速转速时的共振。它在发动机实用转速10002000rrain范围内，难以通过降低减振弹簧刚度得到更大的减振效果。因为在从动盘结构中，减振弹簧位置半径较小，其转角又受到限制，如降低减振弹簧刚度，就会增大转角并难于确保允许传递转矩的能力。各项数值代入计算得：=5.16。 结 论本论文完成了哈佛H6螺旋弹簧离合器的结构选型和设计计

55、算。从汽车的构成，到对各种离合器的分析，选定螺旋弹簧式离合器，并对离合器各部件进行计算与检验。对给定的车型进行总体设计，从汽车的质量、外形、性能和发动机的参数的确定总体参数，又从离合器的工作特性，离合器内零部件的结构进行分析最终选择了适合哈弗H6的弹簧式离合器，然后对离合器的踏板做了分析计算，找到离合器踏板的最佳高度和踏力，最后在选择操作系统上通过比较选择了摩擦阻力小，传递效率高，接合平顺的液压式操纵系统，从而确定一套完整的操作体系本次设计针对哈佛H6车型设计匹配的离合器，通过计算与查阅资料等方式设计出一套匹配的操作系统，但是此次设计还没有进行实际操作，缺少经验，故还需要进一步完善。经过本次论

56、文设计，对汽车离合器有了更深一步的认识，同时也了解到设计的流程，今后会尝试做出更优秀的设计。致 谢日复一日，年复一年。刹那间我就要结束我的大学生活了，今年注定是不平凡的一年，我们也迎来了不平凡的假期，面对着更不平凡的挑战。四年的时光匆匆而逝，回首我的大学时光，各种难忘的经历都历历在目，近半年的细心筹备，都是为了这个能够给我大学生活画上最终句号的毕业设计。在我用键盘轻轻的敲下毕业设计的最后一个字的时候，内心翻涌出了各种各样的情感，在此时此刻曾经那个善于表达内心的我却语塞了。我最先要感谢的是我所在的XXX，学校优美的环境、惬意宁静的教室、资料储备齐全的图书馆，还有那些知识渊博的教师们。这一切的一切都是我能完成我的毕业设计不可缺少的，同时也是我有一个充实的丰富大学生活的根本。四年时光教导我的教师中我要衷心感谢我的指导老师XXX老师，他在我毕业设计的过程中，克服种种困难，不遗余力的对我耐心指导，引导我走出困惑，精心的呵护。以及我父母、同学的鼓励与支持。以及XXX学院对我的言传身教、严格的管理指导。都为我完成毕业设计的完成打下坚实的基础。感谢我的同学对我学习、生活的关心和帮助，还要感谢我可