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拉式膜片彈簧離合器設計說明書

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更新時間：2015-05-20
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摘要

離合器是汽車傳動系中的重要部件，主要功用是是切斷和實現發動機對傳動系的動力傳遞，保證汽車平穩起步，保證傳動系統換擋時工作平順以及限制傳動系統所承受的最大轉矩，防止傳動系統過載。膜片彈簧離合器是近年來在轎車和輕型汽車上廣泛采用的一種離合器，它的轉矩容量大而且較穩定，操作輕便，平衡性好，也能大量生產，對于它的研究已經變得越來越重要。此設計說明書詳細的說明了輕型汽車膜片彈簧離合器的結構形式，參數選擇以及計算過程。
本文基于比亞迪9500的設計要求和設計參數，確定了以拉式膜片彈簧離合器作為設計目標。根據拉式膜片彈簧離合器工作原理和使用要求，采用系統化設計方法，把離合器分為主動部分、從動部分、操縱機構。通過對各個部分設計方案的原理闡釋和優缺點的比較，確定了相關部分的基本結構及其零部件的制造材料。根據車輛使用條件和車輛參數，按照離合器系統的設計步驟和要求，主要進行了以下工作：選擇相關設計參數主要為：摩擦片外徑D的確定，離合器后備系數β的確定，單位壓力P的確定。并進行了總成設計主要為：分離裝置的設計，以及從動盤設計（從動盤轂的設計）和膜片彈簧設計等。

關鍵字：離合器；膜片彈簧；從動盤；壓盤；摩擦片

1緒論
1.1離合器概述
按動力傳遞順序來說，離合器應是傳動系中的第一個總成。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統一體。離合器的工作，就是受駕駛員操縱，或者分離，或者接合，以完成其本身的任務。離合器是設置在發動機與變速器之間的動力傳遞機構，其功用是能夠在必要時中斷動力的傳遞，保證汽車平穩地起步；保證傳動系換檔時工作平穩；限制傳動系所能承受的最大扭矩，防止傳動系過載。為使離合器起到以上幾個作用，目前汽車上廣泛采用彈簧壓緊的摩擦式離合器，摩擦離合器所能傳遞的最大扭矩取決于摩擦面間的工作壓緊力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面狀況等。即主要取決于離合器基本參數和主要尺寸。膜片彈簧離合器在技術上比較先進，經濟性合理，同時其性能良好，使用可靠性高壽命長，結構簡單、緊湊，操作輕便，在保證可靠地傳遞發動機最大扭矩的前提下，有以下優點[2]：
（1）結合時平順、柔和，使汽車起步時不震動、沖擊；
（2）離合器分離徹底；
（3）從動部分慣量小，以減輕換檔時齒輪副的沖擊；
（4）散熱性能好；
（5）高速回轉時只有可靠強度；
（6）避免汽車傳動系共振，具有吸收震動、沖擊和減小噪聲能力；
（7）操縱輕便；
（8）工作性能（最大摩擦力矩和后備系數保持穩定）；
（9）使用壽命長。

1.2離合器的功用
離合器可使發動機與傳動系逐漸接合，保證汽車平穩起步。如前所述，現代車用活塞式發動機不能帶負荷啟動，它必須先在空負荷下啟動，然后再逐漸加載。發動機啟動后，得以穩定運轉的最低轉速約為300～500r/min，而汽車則只能由靜止開始起步，一個運轉著的發動機，要帶一個靜止的傳動系，是不能突然剛性接合的。因為如果是突然的剛性連接，就必然造成不是汽車猛烈攢動，就是發動機熄火。所以離合器可使發動機與傳動系逐漸地柔和地接合在一起，使發動機加給傳動系的扭矩逐漸變大，至足以克服行駛阻力時，汽車便由靜止開始緩慢地平穩起步了。
雖然利用變速器的空檔，也可以實現發動機與傳動系的分離。但變速器在空檔位置時，變速器內的主動齒輪和發動機還是連接的，要轉動發動機，就必須和變速器內的主動齒輪一起拖轉，而變速器內的齒輪浸在黏度較大的齒輪油中，拖轉它的阻力是很大的。尤其在寒冷季節，如沒有離合器來分離發動機和傳動系，發動機起動是很困難的。所以離合器的第二個功用，就是暫時分開發動機和傳動系的聯系，以便于發動機起動。
汽車行駛中變速器要經常變換檔位，即變速器內的齒輪副要經常脫開嚙合和進入嚙合。如在脫檔時，由于原來嚙合的齒面壓力的存在，可能使脫檔困難，但如用離合器暫時分離傳動系，即能便利脫檔。同時在掛檔時，依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達到同步是較為困難的，待嚙合齒輪副圓周速度的差異將會造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時又需要離合器暫時分開傳動系，以便使與離合器主動齒輪聯結的質量減小，這樣即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。
離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車緊急制動時，傳動系受到很大的慣性負荷，此時由于離合器自動打滑，可避免傳動系零件超載損壞，起保護作用。 ...

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