某汽车周布弹簧离合器结构设计
摘要
通常情况下，汽车离合器处于变速箱与发动机两种元件间，在飞轮壳体表面，其总成往往由螺丝固定于飞轮后方，而变速器的实际输入轴，实则即为离合器的实际输出轴。一般于驾驶时，司机可基于操作离合器踏板，实时把控发动机和变速器两种元件间的衔接状态和分离状态，从而选择何时将动力输入至变速器。本设计主要是关于汽车周布弹簧离合器的设计。基于国家在此方面已出台的设计标准，此设计过程决定展开如下工作：针对汽车基本结构进行深入剖析，结合已经确定的各项参数，选定恰当适宜的离合器结构；其次，确定离合器各项参数，同时对其基本尺寸进行精准计算；随后，针对离合器总成、压盘、离合器盖等一系列构件，进行科学合理的综合设计。最后，细致检验并精准计算已有零件。
关键词：离合器，飞轮，扭转减振器，圆柱螺旋弹簧
Structural design of a car's surrounding spring clutch
ABSTRACT
Generally, the automobile clutch is between the transmission and the engine. On the surface of the flywheel housing, its assembly is often fixed behind the flywheel by screws. The actual input shaft of the transmission is actually the actual output shaft of the clutch. Generally, when driving, the driver can control the connection state and separation state between the engine and transmission in real time based on the operation of the clutch pedal, so as to select when to input power to the transmission. This design is mainly about the design of the automobile surrounding spring clutch. Based on the design standards issued by the state in this regard, this design process has decided to carry out the following work: carry out in-depth analysis of the basic structure of the vehicle, and select the appropriate clutch structure in combination with the determined parameters; Secondly, determine the parameters of the clutch and accurately calculate its basic dimensions; Then, a scientific and reasonable comprehensive design is carried out for a series of components such as clutch assembly, pressure plate, clutch cover, etc. Finally, carefully inspect and accurately calculate the existing parts.
KEYWARDS：Clutch，Free wheel，torsional vibration damper，Cylindrical coil spring
目录
1 绪论
1.1离合器的发展
1.2离合器的结构原理
2 设计任务及相关参数
2.1设计要给出的参数
2.2论文设计主要内容
2.3 设计原则
3 离合器基本结构尺寸
3.1滑磨功
3.2离合器的热负荷
3.3离合器的转矩容量
3.4离合器后备系数的确定
3.5离合器摩擦片外径D的确定
3.6摩擦片单位压力P与摩擦系数μ
3.7校核离合器的基本尺寸
3.8摩擦片的尺寸和结构
4 从动盘总成
4.1从动片
4.2从动盘毂
4.3从动盘摩擦材料
4.4从动盘毂尺寸与结构
5 压盘和离合器盖
5.1压盘设计
5.1.1压盘的传力方式选择
5.1.2压盘的几何尺寸选择
5.1.3压盘的材料选择
5.2离合器盖设计
5.3压盘的尺寸与结构
6 离合器的分离装置
6.1分离杆设计
6.2分离杆的材料选择
6.3分离轴承及分离套筒
7 圆柱螺旋弹簧设计
7.1结构设计要点
7.2弹簧的材料及许用应力
7.3弹簧的参数计算
7.4弹簧的尺寸与结构
8 扭转减振器的设计
8.1扭转减振器的结构
8.2性能参数计算
8.3减振弹簧计算
总结
参考文献
致谢
1 绪论
1.1离合器的发展
目前，先进的圆盘离合器采用的是多盘离合器。当前时期，各种类型的变速箱技术正处于迅猛发展当中，离合器也从本来的传统摩擦式，逐步朝着多样化传动技术兼具的方向协调发展[1]。对多片离合器而言，其含有的核心优势之处如下：在汽车刚刚启动时，离合器啮合显得较为平稳，不存在显著冲击。研究初期，多片往往表现为成对排列，某特定的钢盘片和某特定的青铜盘片紧密衔接。如果选用纯金属摩擦副，将其完全浸于油内，将可达到极佳性能。
若使得盘式离合器浸油，则盘子的实际直径应该较小，这样当处于高速条件下时，才可顺利粘附润滑油。一般情况下，油很可能粘附于金属盘表面，不太可能分离。然而，这样做的好处却大于坏处，这是由于，绝大多数离合器在过去均为初级阶段，稳定性不佳。
常年的实践经验和技术进步让人们逐渐倾向于选择简洁可用的单片干式摩擦离合器，这是由于，其关联的驱动部分，所表现的转动惯量较小，而且基本结构相对简洁，体积轻量，散热性佳，可达到充分分离效果。因为结构的某些措施,它能够实现光滑接触。故而，在各车型中，均获得较为广泛的多方位应用。
现如今，单片干式离合器在结构方面已经相对健全。由于轴向弹性从动盘的问世，持续优化本来的离合器。双质量飞轮减振器在客车上的应用越来越多，可以更好地降低传动系统的噪声。
当前时期，离合器技术自本来的摩擦式，逐步转化为弹簧式，朝着多样化传动技术兼具的方向协调发展，而此类创新型离合器即将进入市场。目前，由于价格低廉，只有部分车主在维修市场上使用。
1.2离合器的结构原理
（a）接合；（b） 分离
1－曲轴；2－从动轴（变速器一轴）；3－从动盘；4－飞轮；5－压盘；6－离合器盖；7－分离杠杆；8、10、15－回位弹簧；9－分离轴承和分离套筒；11－分离叉；12－离合器踏板；13－分离拉杆；14－分离拉杆调节叉；16－压紧弹簧；17－从动盘摩擦片；18－轴承
如果离合器表现为接合状态，则压紧弹簧将会使得飞轮以及从动盘等构件均紧密压实，在此情况下，飞轮与从动盘彼此间的压紧力，将会形成一定的摩擦力矩，从而使发动机扭矩径直传送至从动盘[6]。一旦司机已操作离合器踏板，则分离轴承所承载的力，将会持续推进分离杆内部，与此同时，分离杆外部也会继续压缩弹簧，并且持续释放从动盘所承载的压力，在此情况下，离合器飞轮以及从动盘等构件将可成功分离。
2 设计任务及相关参数
2.1设计要给出的参数
1．整车参数：整备质量G0=1300kg。
2．发动机参数： 最大功率Temax＝96/5000（kw/rpm），
最大扭矩Memax＝225/1400-3500（N•m/rpm）。
3．车轮型号：205/60 R16。
2.2论文设计主要内容
1. 查阅与归纳各种资料，深入领会各项参数的真实涵义，清晰明白离合器总成的基本特征及其种类。
2. 围绕离合器总成的基本结构，设计科学可行的方案。
3.计算核心部件的基本尺寸，由此绘制对应的图纸。
4. 围绕离合器总成含有的各项性能，展开科学精准的校核计算。
2.3设计原则
1.设计恰当适宜的转矩容量，可切实满足传动发动机转矩的极大值要求，有效预防传动系统出现过载情况。
2.在接合过程中保持平稳，以确保汽车的平稳启动。
3. 确保完全和快速的分离，便于变速器及时换挡。
4.含有极佳的散热能力。
5.便于 操作，有效缓解驾驶疲劳。
6. 动件所表现的转动惯量不宜过大，才可缓冲换挡过程中发生的冲击。
