1、本科毕业论文（20 届）载重汽车膜片弹簧离合器结构原理分析与设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 载重汽车膜片弹簧离合器结构原理分析与设计 系部： 机械工程系 专业：机械设计制造及其自动化 学号：1120112251设计的主要任务及目标通过调研和查阅相关资料文献，掌握载重汽车膜片弹簧离合器的主要用途和工作原理。应用所学相关基础知识和专业知识，分析膜片弹簧离合器的结构、载荷，对主要受力件强度进行
2、计算分析，应用 CAD 三维造型或二维设计技术完成课题总成和关键零件结构设计和计算说明书。编写毕业设计论文。2设计的基本要求和内容（1）掌握膜片弹簧离合器的结构及要求。绘制结构简图；（2）了解零部件材料及制造、热处理工艺；（3）了解膜片弹簧离合器的失效模式；（4）制作膜片弹簧离合器的装配总图；（5）对膜片弹簧离合器及关键零件结构进行计算分析，重点是对失效件的分析；（6）编写毕业设计论文，总结设计的效果与体会，提出自己的论点和改进建议等。3主要参考文献1王望予.汽车设计M.北京:机械工业出版社.2006.2余志生.汽车理论M.北京:机械工业出版社.2006.3陈家瑞.汽车构造M.北京:人民交通出
3、版社.2006.4徐石安.江发潮.汽车离合器M.北京:清华大学出版社.2005. 5林世裕.膜片弹簧与碟形弹簧离合器的设计与制造M.南京:东南大学出版社.1995. 6汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册:基础篇M.北京:人民交通出版社.2001. 7汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册:设计篇M.北京:人民交通出版社.2001. 8刘惟信.汽车设计M.北京:清华大学出版社.2001.9邱宣怀.机械设计M.北京:高等教育出版社.1997. 10王运炎.机械工程材料M.北京:机械工业出版社.2014.4进度安排序号 设计各阶段名称 起 止 日 期1 调研、查阅参考文献，收集资料，理解课题目标，确
4、定设计思路，完成开题报告3 月 03 日至 3 月 23 日2 毕业设计开题报告检查，毕业设计开题辅导 3 月 24 日至 4 月 13 日3 结构原理分析计算，设计毕业，准备中期检查 4 月 14 日至 5 月 04 日4 编写毕业设计论文，准备中期检查 5 月 05 日至 6 月 01 日5 毕业设计论文整理，完成毕业论文答辩 6 月 02 日至 6 月 22 日审核人： 年 月 日I载重汽车膜片弹簧离合器结构原理分析与设计摘要:离合器是在汽车中连接发动机和后续传动系统的重要部件，是发动机扭矩和转速得以传递到车轮的咽喉部位。离合器位于发动机和变速箱之间，通常用螺钉固定在发动机飞轮后表面上，
5、其输出轴直接和变速箱的输入轴相接。离合器的主要功用在于：保证车辆平稳起步；保证换挡时传动系工作平顺（防冲击）；为传动系提供过载保护。基于离合器的三种功用，其主、从动部分可以暂时分离和结合，且不可刚性连接，而是利用摩擦，液力或是磁力来传递转矩和转速。目前，广泛使用的是摩擦离合器。本次设计的对象便是摩擦离合器的一种，即膜片弹簧离合器，适用对象是载重汽车。本设计将完成对膜片弹簧离合器的结构和工作原理的分析，并针对所选载重汽车的实际参数和使用条件进行相关设计，主要内容包括：离合器主要参数的选取，膜片弹簧的弹性特性研究及参数选取，扭转减振器主要参数的选取，主要零部件结构设计，以及离合器操纵机构设计。关键
6、词：离合器，膜片弹簧，扭转减振器，操纵机构IIDesign and Analysis of structure and principle of diaphragm spring clutch for lorryAbstract: Clutch is an important part to connect the engine and the follow-up transmission system in the automobile,the engine torque and speed can be transferred to the wheel via this throat pa
7、rt.The clutch assembly is placed between the engine and the gearbox, fixed by screws on the engine flywheel rear surface.The output shaft is connected to the input shaft of the gearbox.The main function contains:Ensure a smooth start for the vehicle;Ensure shift transmission works smoothly(anti conc
8、ussion);Provide overload protection for transmission lines.Based on the three functions of the clutch,the driving and driven parts can be temporarily separated and combined,they cant be rigidly connected,but to transmit the torque and speed by friction,hydraulic or magnetic force .At present,what is
9、 widely used is friction clutch.The object of this devise is a kind of friction clutch,the diaphragm spring clutch,and it applies to the lorry.This devise will be completed with analysis of the diaphragm spring clutch structure and principle,and relevant compute for the selected lorry on the basis o
10、f its actual parameters and working conditions.And the essential content includes:the main parameters selection for the clutch,diaphragm spring elastic characteristic analysis and parameters selection ,the selection of main parameters of torsional vibration damper,the design of main structural compo
11、nents and parts,and the design of the control mechanism for the clutch.keywords:Clutch,Diaphragm Spring,Torsional Vibration Damper,Control Mechanism目录1 绪论 11.1 设计背景及意义11.2 国内外研究进展11.3 本次设计的基本要求及具体内容22 离合器结构原理分析和形式选取42.1 离合器分类与膜片弹簧离合器42.2 拉式膜片弹簧离合器工作原理42.3 膜片弹簧离合器的优缺点及基本要求53 膜片弹簧离合器各部件结构和参数的设计73.1 参数
12、选取标准及基本思想73.2 离合器主要参数的选择73.2.1 静摩擦力矩73.2.2 后备系数93.2.3 单位压力93.2.4 摩擦因数 ，摩擦面数目 Z 的选取，离合器间隙 t93.2.5 摩擦片外径 D，内径 d 和厚度b103.3 扭转减振器主要参数的选择113.3.1 极限转矩113.3.2 扭转减振器角刚度 k123.3.3 阻尼摩擦转矩 T123.3.4 预紧转矩 Tn123.3.5 减振弹簧位置半径 R0123.3.6 减振弹簧个数 Zj123.3.7 减振弹簧总压力 F 133.3.8 减振弹簧尺寸的确定133.4 从动盘总成设计153.4.1 轴向弹性从动盘设计153.4.
13、2 从动盘毂163.4.3 摩擦片173.5 基本参数的校验174 膜片弹簧弹性特性研究和参数选择214.1 膜片弹簧概念及弹性特性214.1.1 膜片弹簧214.1.2 膜片弹簧的弹性特性214.2 膜片弹簧基本参数的选择234.3 膜片弹簧参数校核254.4 膜片弹簧的选材和加工工艺254.5 膜片弹簧相关计算和强度校核264.5.1 膜片弹簧工作过程计算264.5.2 膜片弹簧强度校核275 离合器主要零部件和操纵机构设计305.1 离合器盖总成305.1.1 离合器盖305.1.2 压盘结构设计305.1.3 传动片315.1.4 分离杠杆装置315.1.5 支撑环325.2 分离轴承
14、总成325.3 离合器操纵机构设计335.3.1 纵机构设计要求335.3.2 操纵机构结构设计335.3.3 操纵机构设计计算345.3.4 操纵机构校核内容36结论38参考文献39致谢40太原工业学院毕业设计1第一章 绪论1.1 设计背景及意义自汽车诞生以来，汽车工业便不断地经历着改革与飞跃。在方便人们生活的同时，其发展也被人们不断进步的使用需求所推动。而今，作为人们生活中必不可少的工具，汽车工业面临着巨大的挑战，这些挑战在各个部分激发着技术的进化，这其中就包括汽车离合器。伴随着先进技术和优质材料的渗透，特别是液压、电子等现代化高科技技术在汽车领域的广泛应用，汽车传动系正发生着巨大的变化。
15、作为传动系中至关重要的一环，离合器担负着传递与切断动力、防止冲击以及防止系统过载等主要作用。顺应自动化，舒适化的市场潮流，离合器产品不论是在结构、性能方面，还是在生产、制造方面都在不断向前迈进。 另一方面，在交通运输设备发展过程中，使用条件更加恶劣、性能要求更加严格。发动机转速和功率都在不断攀升，为满足新时代下的应用需求。对离合器的要求也就越来越高。尤其是在性能方面，传统推式结构正逐步地向拉式结构转变，操纵手段也逐步自动化，智能化。因此，提高工作可靠性、延长使用寿命，适应更严苛的使用要求，更专业的应用需要，是离合器发展的主导方向。1.2 国内外研究进展：在汽车行业，汽车配套需求十分重要，上世纪
16、末，国内一些厂家先后从国外引进了更为先进膜片弹簧离合器技术。类似的引进工作极大地促进了国内汽车离合器行业的进步，为往后的研究和发展奠定了基础。然而受限于技术、人才和资金，再加上我国目前尚缺乏长期高额投资的能力，发展局面陷入瓶颈。放眼国内局面：我国离合器相关企业与国外企业相比明显处于弱势。这不光体现在研发成本、技术、销售上，也在售后服务、客户反馈和供应商关系等方面，有很明显的体现；不过在市场营销、资源采购和交货期方面，我国同国外竞争者基本处于同一起跑线。在品牌的影响力、技术水平、制造质量、规模化生产、生产效率、科研能力和太原工业学院毕业设计2员工素质培训等方面，我国同国际同类先进领头企业相比，差
17、距更是被拉大一截，尤其体现在以下几点。在技术水平上，即便国内各大离合器厂商都纷纷从国外引进先进技术，国内离合器企业也在不断地进行着产品结构调整。目前膜片弹簧离合器的品种已经很全面，基本涵盖了国内各类车型，包括微型、紧凑型、中大型家用车，以及轻、中、重型载货车（含农用）等。并且在研发新产品、跟踪国外传动技术上，取得的成果也很令人欣慰。但毕竟产品品种的引进面相对较窄，产品依然落后。在技术的研究、渗透和发展等方面，由于人力，物力投入不足，缺乏独立研发能力，仍无法形成系列化产品。而反观国外，不仅产品品种覆盖面更广，而且在深度上也不断突破。在生产管理上，国内离合器厂商起点较低，观念落后，经验不足，这一环
18、节在很大程度上还依靠行政指令的推动，产品生产与市场销售明显脱节，造成了盲目生产，紊乱无序等诸多问题，而国外相关行业则大力推行精益生产模式，改善生产、销售方式，从生产线到销售阶段始终井然有序发展。在产品的制造质量方面，由于国内基础工业在国际上处于落后地位，所选原材料有时难以满足产品需求，同时还缺少高效、高精度生产设备，如高精度机床，机械自动生产线等，使得产品在制造阶段无法满足要求，最终成型的产品无法满足使用需求。另外，量具精度较低也是严重影响产品质量的因素之一，这些缺陷都使我国产品质量不能满足配套产品的技术要求，而国外仍在更先进、更精密的道路上不断前进。国外：关注国外汽车工业的发展动向。可以发现在近几年，汽车的性能高速飞跃，发动机功率和最大扭矩不断攀升，汽车载重量也不断增加，而技术水品和营销手段也趋于专业化，高级化。通过上述多个方面比对，可见我国离合器行业现状、处境之不利。而随着我国在世界经济中扮演的角色越来越重要，以及汽车行业的全球性发展，离合器大领域相关集团将会更加规模化发展，我国比较分散，各自为政的离合器厂商也极有可能会被各个吞食。面对这样严酷的事实，我们应当以更清醒的头脑和坚定的信念，不断进行反思并继续探索离合器的发展、进步之路，做出更多的贡献，1.3 本次设计的基本要求及具体内容
