目錄
1.緒論 1
2.離合器基本結構設計 2
2.1確定摩擦片外徑D及其他尺寸 2
2.1.1摩擦片外徑D及內徑d的確定 2
2.1.2摩擦片材料、緊固方法以及要求 2
2.1.3摩擦片的最大圓周速度的檢驗 3
2.2確定后備系數(shù)β 3
2.3確定單位壓力P0 3
3.圓柱螺旋彈簧的設計 5
3.1圓柱螺旋彈簧的優(yōu)化設計 5
3.2圓柱螺旋彈簧結構設計計算 7
3.3材料的選用 10
4. 從動盤設計 11
4.1從動盤的結構和組成 11
4.2從動片設計 12
4.3從動轂設計 13
4.4扭轉減振器設計 14
4.4.1主要參數(shù)的選擇 14
4.4.2減振器的結構設計 16
5.壓盤設計 20
5.1 壓盤傳力方式的選擇 20
5.2 壓盤幾何尺寸的確定 20
6.離合器蓋設計 22
7.分離裝置設計 23
總結 24
參考文獻 25
1.緒論
以內燃機為動力，采用離合器的汽車機械傳動系中，離合器處于傳動系的首端，早期離合 器的結構形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結構形式的摩擦離合器要大。但是，其最大缺點是從動部分的轉動慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器再結合也不夠柔和，容易卡住。
此后，在油中工作的即所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形離合器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油黏?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r容易發(fā)生），致使分離不徹底，造成換擋困難。所以，它又被干式所取代。多片干式的主要優(yōu)點是由于接觸面數(shù)多，故結合平順柔和，保證了汽車的平穩(wěn)起步。但是因為片數(shù)多，從動部分的轉動慣量也大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤的通風散熱不良，易引起過熱，加快了摩擦片的磨損，甚至燒傷和碎裂。如果調整不當還可能引起離合器分離不徹底。
實際經驗是人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有轉動慣量小，散熱性好，結構簡單、調整方便、尺寸緊湊分離徹底等優(yōu)點。而且只要在結構上采用一定的措施，也能使其結合平順。因此，它不僅極為廣泛的用在小轎車及中小型載重汽車上，今年來在大型載重汽車上（當發(fā)動機的最大扭矩小于100kg.m時）上的應用也日益增多。
如今，單片干式摩擦離合器在結構上設計方面相當完善：采用具有軸向彈性的從動盤，提高了離合器的結合平順性；離合器中裝有扭轉減震器，防止了傳動系的共振，減小了噪音；以及采用了摩擦較小的分離機構等。
隨著汽車運輸?shù)陌l(fā)展，離合器還要在原有的基礎上不斷的改進和提高，以適應新的使用條件。從國外的發(fā)展動向來看，今年來汽車的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動機的功率的轉速不斷的提高，載重汽車趨于大型化，國內也有類似情況。此外，離合器的使用條件也日酷一日。因此，增加離合器的扭轉能力，提高其使用壽命，簡化操作（在某些車型上以至向自動操作發(fā)展），已成為離合器目前發(fā)展的趨勢。
2.離合器基本結構設計
2.1確定摩擦片外徑D及其他尺寸
2.1.1摩擦片外徑D及內徑d的確定
由經驗公式：
D=KD=
=194.79mm.
式中：——發(fā)動機最大轉矩（N.m）
KD ——直徑系數(shù)（轎車取值14.6）
由于飛輪工作面：D/d=240mm/130mm,因此，摩擦片外徑D<240mm,內徑d>130mm.根據(jù)實際情況按照統(tǒng)一標準，確定離合器的基本尺寸如下：
外徑D=225mm；
內徑d=150mm；
片厚h=3.5mm；
內外徑比值c’=0.667,1-c’3=0.703；
單位面積A0=2.21×104mm2
2.1.2摩擦片材料、緊固方法以及要求
摩擦片的工作條件是比較惡劣的，為了保證它能夠長期穩(wěn)定的工作，根據(jù)汽車的使用條件，摩擦系數(shù)值比較穩(wěn)定，不受工作溫度、滑磨速度、單位壓力變化的影響，摩擦片的性能應滿足以下幾方面的要求：
① 足夠的耐磨性，尤其是在高溫時應耐磨；
② 足夠的機械強度，尤其是高溫時的機械強度應較好；
③ 穩(wěn)定性好，要求在高溫時的粘合劑較少，無味，不易燒焦；
④ 磨合性好，不致刮傷飛輪以及壓盤等零件的表面；
⑤ 油水對摩擦性能的影響應較??；
⑥ 結合時應平順而無咬住或抖動的現(xiàn)象。
摩擦片采用目前最廣泛的石棉摩擦片是有耐磨以及化學穩(wěn)定性都比較好的石棉與粘合劑以及其他輔助材料混合熱壓制成，其摩擦系數(shù)大約為0.3左右。
摩擦片和從動盤之間有兩種緊固方法；鉚接和粘接。
本次設計采用鉚接法，其優(yōu)點是可靠及磨損后換裝摩擦片很方便。摩擦片上開有斜槽，其作用為：散熱和排屑。
2.1.3摩擦片的最大圓周速度的檢驗
為了避免在發(fā)動機轉速比較高時摩擦片飛離，一般允許最大圓周速度為65—70m/s之間。因為發(fā)動機的最高轉速一般比最大功率時的轉速要高10%，所以摩擦片外緣處最大速度為:
Vmax=(1+10%).D.Ne/60=(1+10%)×225×10-3×4500/60
=58.29m/s.
式中：D——摩擦片外徑（mm）
Ne——發(fā)動機最大功率時的轉速（r/min）
由于Vmax超過65-70m/s,所以設計的基本尺寸合格。
2.2確定后備系數(shù)β
后備系數(shù)是離合器的一個重要的參數(shù)，它反應了離合器傳遞發(fā)動機最大轉矩的能力和可靠程度，小轎車的后備系數(shù)=1.3-1.75，由于發(fā)動機后備功率較大，使用條件比較好，因此可以選取較小的后備系數(shù)，使離合器結構重量輕，操縱輕便。初選=1.4。
2.3確定單位壓力P0
單位壓力的P0選取應考慮離合器的工作條件，發(fā)動機的后備功率較小，摩擦片的外徑、摩擦片的材料以及其質量等因素。若離合器使用頻繁，發(fā)動機的后備功率較小，則P0應取小一點，反之取大一點。當摩擦片外徑較大時，為降低摩擦片外緣處的熱負荷，P0應降低。當采用石棉基摩擦材料時，P0應在0.14-0.3N/范圍內選取，對于轎車，P0為0.18-0.3 N/。
Mcmax=.Memax=1.4×178=249.2N.M
且Mcmax=P0D3（1-c’3）
P0==2.38×105N/m2。
式中：Mcmax——離合器最大摩擦力矩（N.m）
P0——單位壓力 （N/m2）
——摩擦系數(shù)（常取=0.25）
Zc——摩擦工作面數(shù)（單片Zc=2）
C’——內外徑比值
Memax——發(fā)動機最大功率
由于P0一般不超過2.5Kg即不超過2.45×105N/m2，而所求P0=2.38×105N/m2小于該值，因此上述所選數(shù)據(jù)符合要求。
3.圓柱螺旋彈簧的設計
3.1圓柱螺旋彈簧的優(yōu)化設計
（1）目標函數(shù)的選?。?
在優(yōu)化設計中，目標函數(shù)的選取可根據(jù)彈簧的工作特點和它的要求來建立，本次設計選用重量最小為彈簧的目標。因本次設計為周置式彈簧，對離合器的要求最重要的一點為使其轉動慣量要小，這樣可以降低離心力，從而降低離心力對彈簧所產生的橫向力，減少了由于彈簧彎曲所造成的不利后果，提高了彈簧壓緊力穩(wěn)定的時間，增加了其壽命，提高其可靠性，符合設計要求。因此，其目標函數(shù)的表達式為：
W=（n+n2）D2
式中：為彈性材料的密度（=7.8×10-6Kg/mm3）
n——彈簧有效圈數(shù)；
n2——彈簧支撐圈的圈數(shù)(取n2=1.5)
D2——簧圈平均直徑;
d——簧絲直徑。
（2）設計變量的選?。?
設計彈簧時，除選擇材料及規(guī)定熱處理要求外，主要根據(jù)最大工作載荷，最大變形以及結構要求等來確定變量。
本次設計的變量有三個：x==。采用一位搜索法來進行優(yōu)化，其中c’的步長為0.25，d的步長為0.5。
（3）約束條件：
①強度條件：由公式：=，
其中K’=+
P==
式中：P——單個彈簧工作壓力；
P——彈簧工作總壓力；
k’——曲度系數(shù)；
Z ——彈簧個數(shù)（取Z=9）；
c’——彈簧指數(shù)（即旋繞比）；
——實際切應力（N/mm2）；
——許用切應力（N/mm2）(取=70×9.8=686N/mm2)
約束條件為：t1=()-6860
②穩(wěn)定條件：由公式：
H0=(n+n2-0.5).d+f+f+n.
式中：D2——彈簧中徑（D2=D1-d）；
D1——彈簧外徑（D1取27mm,由結構所定）；
f ——彈簧工作變形（f=p/k）；
k——彈簧實際剛度（k=）；
G——剪切彈性模數(shù)（G=8.134×104N/mm）；
——彈簧的附加變形（=2.5mm）；
——彈簧最大負荷時的間隙（=1.5mm）
約束條件為：
t2=/（D1-x3）5.3
③最大變形條件：由公式 P’/P＜1.15-1.20
式中：P’——實際彈簧的最大工作壓力；
P’=k.
約束條件為： 47
優(yōu)化結果為：旋繞比c’=5.75；
彈簧有效工作圈數(shù)n=6.5圈；
簧絲直徑d=4mm；
單個簧最小重量 wmin=0.538KN。
3.2圓柱螺旋彈簧結構設計計算
（1）彈簧數(shù)目Z的確定：
為了保證離合器摩擦片上有均勻的壓緊力，螺旋彈簧的數(shù)目一般不得少于六個，而且應該隨摩擦片的外徑的增加而增加彈簧的數(shù)目，此外，在布置圓柱螺旋彈簧時，要注意分離桿的數(shù)目，使彈簧均布于分離桿之間。因此彈簧的數(shù)目Z應該是分離杠桿數(shù)n的倍數(shù)，即：
Z=m.n=3*3=9個(符合表3-1的要求）
式中: m為任意正整數(shù)（取m=3）
n為分離杠桿數(shù)（取n=3）
表3-1 周置圓柱螺旋彈簧的數(shù)目
摩擦片外徑
<200
200～280
280～300
380～450
彈簧數(shù)目（個）
6
9～12
12～18
18～30
（2）彈簧外徑D1的確定：
由于D1=27～30mm,由結構上確定彈簧外徑為D1為27mm.
（3）彈簧中徑D2的確定：
D2 =D1-d=27-4=23mm
（4）曲度系數(shù)k’的實際值：
由優(yōu)化結果得，k’=1.265
（5）實際彈簧的工作應力：
=682.4N/mm2﹤[]=686N/mm2 所以滿足要求
（6）實際單個彈簧的工作壓力P:
P=
=589.45N
P﹤980N不超過100Kg符合要求，
實際單個彈簧的工作壓力P值合格。
（7）彈簧總圈數(shù)n1：
n1=n2+n=1.5+6.5
=8圈
（8）彈簧的實際剛度k:
K=
=32.9N/mm
（9）彈簧實際的工作變形f:
f=P/k=589.45/32.9
=18mm
(10)彈簧的實際自由高度H0：
H0=（）d+f+
=（8-0.5）*4+18+2.5+6.5*1.5
=60.25mm
(11)彈簧的實際工作高度H：
H=H0-f=60.25-18
=42.25mm
(12)實際彈簧的最大工作壓力P’:
P’=k.
P’/P=671.7/589.45
=1.14N﹤1.15N
實際彈簧的最大工作壓力P’值合格。
（13）實際彈簧節(jié)距t：
t=d+f/n+=4+18/6.5+1.5
=8.27mm
（14）實際彈簧螺旋角：
=6.529
=
（15）實際恒定性b：
b=H0/D2
=60.25/23
=2.62<5.3
實際恒定性b值合格
（16）實際彈簧的總工作壓力：
P=P.Z
=589.45×9
=5.305×103N
(17)離合器的實際單位壓力P0：
P0= P/A0
=5.305×103/221×10-4
=2.4×105N<2.45×105N
離合器的實際單位壓力P0合格
上述實際數(shù)據(jù)完全符合要求。
（18）離合器實際的最大摩擦力矩Mcama:
Mcama=
=
=251.6Nm
(19)實際后備系數(shù)：
=
(20)單位摩擦面積傳遞的轉矩Mc0:
=
=0.0058N.m/
=0.3N.m/
單位摩擦面積傳遞的轉矩Mc0值合格.
3.3材料的選用
由于彈簧簧絲直徑不大，周圍環(huán)境的工作溫度也在正常范圍之內，所以彈簧的材料大都選用65Mn鋼或碳素彈簧鋼。錳鋼彈簧與碳素彈簧鋼比較，優(yōu)點是淬透性好和強度較高，脫碳傾向小，但是有過熱敏感性和回火脆性的缺點。錳鋼彈簧價格也便宜，原磁療易得，故很適合于做離合器彈簧。本次選用65Mn鋼為彈簧材料。
4. 從動盤設計
4.1從動盤的結構和組成
圖4-1 帶扭轉減振器的從動盤及分開式彈性從動片
從動盤有兩種結構形式，帶扭轉減振器的和不帶扭轉減振器的。不帶扭轉減振器的從動盤結構簡單，重量較輕。但是目前小轎車上無一例外的都采用帶扭轉減振器的從動盤（如圖4-1 所示），用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振緩和沖擊，減少噪音，提高傳動系零件的壽命，改善汽車行駛的舒適型，并使汽車起步平穩(wěn)。因此，本次設計采用帶有扭轉減振器的從動盤。
從動盤是由從動片、摩擦片、從動盤轂三個基本組成部分組成。在帶有扭轉減振器的從動盤中，其從動盤和從動盤轂之間是通過減振彈簧彈性的連接在一起。
當傳動系發(fā)生扭轉振動時，從動片和減震盤相對于從動盤轂的扭轉振動能量會很快被減振摩擦片的摩擦所吸收。摩擦片用鉚釘與波形片連接。波形片與從動片相鉚接。減振盤與從動轂鉚接在一起。同時鉚釘也是限位銷。
從動盤設計要求：
(1)為了減少變速器換擋時齒輪間的沖擊，從動盤的轉動慣量應盡可能的??；
(2)為了保證汽車起步平穩(wěn)，從動盤在軸向應具有彈性；
(3)為了避免傳動系的扭轉共振和緩和沖擊載荷，從動盤中應該裝有扭轉減振器。
4.2從動片設計
設計從動片時要盡可能的減輕其質量，并應使其質量的分布盡可能的靠近旋轉中心，以獲得最小的轉動慣量。因為在汽車在行駛換擋時，首先要分離離合器，從動盤的轉速必然要發(fā)生變化，這樣將會引起慣性力，而使變速器換擋時齒輪間產生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與從動盤的轉動慣量成正比，因此為了減小轉動慣量，從動片一般都做的比較薄，通常是用1.3-2mm厚的鋼板彈簧沖壓而成，本次設計采用2mm后的鋼板彈簧沖壓。
為了使離合器結合平順，以保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動片一般都做成具有軸向彈性的結構。這樣，在離合器的結合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的從而保證了離合器所傳遞的力矩緩和增長。此外，彈性從動片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的均勻磨損。既有軸向彈性的從動片有以下三種結構形式：
① 整體式彈性從動片；
② 分開式彈性從動片；
③ 組合式彈性從動片。
整體式彈性從動片能達到軸向彈性的要求，但是其缺點是很難保證每片扇形部分的剛度都完全一致。為了消除這個不足，從動片采用分開式的結構，波形片的從動片分開制作。然后鉚接在一起，由于波形彈簧片是由同一模具沖制而成的，故其剛度比較一致。另外，這種結構的從動片也容易得到較小的轉動慣量。這種從動片在轎車上采用較多，組合式彈性從動片常用在中型車上，本次設計選用分開式從動片，為了安裝減震彈簧，本從動片上開6個窗孔。從動片用低碳鋼板作為材料。
在設計時為了保證從動片的彈性作用，波形彈簧片的壓縮行程可以取為0.8-1.1之間，本次設計方案選取為1.0mm,片厚為0.75mm，材料為彈簧鋼板，從動盤軸向彈性的變化規(guī)律即軸向加載與其變形的關系，其大致的趨向是拋物線形，即在開始時力較小。而后隨著變形的增加，力的增長很快，最后被壓平。
4.3從動盤轂設計
從動盤轂裝在變速器第一軸前端的花鍵上，目前一般都是采用漸開式花鍵?；ㄦI之間為動配合，以便在離合器分離和結合過程中從動盤轂能在軸上自由移動，花鍵的結構尺寸可以根據(jù)從動盤的外徑和發(fā)動機的扭矩選取。
為了保證從動盤轂在變速器第一軸上滑動時不產生偏斜，而影響離合器的徹底分離，從動盤轂的軸向長度不宜過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對在嚴重情況下工作的離合器，其長度更長，可達到花鍵外徑的1.4倍。
已知發(fā)動機最大轉矩Memax=178N.m，根據(jù)國標標準可取：
從動盤外徑De=250mm；
Temax=200N.m；
花鍵齒數(shù)n=10；
花鍵外徑D=35mm；
花鍵內徑d=28；
鍵齒寬b=4mm；
有效齒長l=35mm；
擠壓應力=10.4Mpa
花鍵尺寸選定后應進行擠壓應力j和剪切應力校核：
=10.37Mpa
<=30Mpa
=9.07Mpa
<=15Mpa
其中Z為從動轂個數(shù)。
以上參數(shù)符合要求。
4.4振扭減振器設計
圖4-2 扭轉減振器
扭轉減振器的結構：
本次采用彈簧摩擦式扭轉減振器設計方案（如圖4-2所示）。使從動片與從動盤轂彈性的連接在一起的。從而改變了傳動系統(tǒng)的剛度，同時，從動片、減振盤、與從動盤轂之間還裝有減振摩擦片，作為振動能量消耗器。當傳動系統(tǒng)中有扭轉振動時，通過摩擦片與相鄰件的相鄰運動，使振動能量轉化為熱能，使振動衰減。從動片與減振盤轂鉚接在一體，從動盤轂上開有相應的缺口，在缺口與限位銷之間留有間隙，允許從動片與從動盤轂之間有一定的相對運動。同時限制了減振彈簧的最大變形量，以免過載。同時采用調整墊片和碟形彈簧來調整減振器減振摩擦片的預緊力的大小。目的是為了在阻尼片磨損后，保證預緊力變化不大。
4.4.1主要參數(shù)的選擇
減振器的角鋼度Ca和減振器的摩擦力矩等,決定了減振器的衰減傳動系統(tǒng)扭轉振動的能力。
(1)減振器的角鋼度Ca：
在裝有減振器時，發(fā)動機扭矩必須通過減振彈簧來傳遞。而減振器傳遞扭矩的能力會影響到傳動系統(tǒng)的動載荷，實驗表明，當減振器傳遞的極限扭矩與汽車后輪后輪附著條件所決定的最大轉矩Mmax相等時傳動系動載荷是最小的，若
Mmax則會增加減振器的角剛度，使傳動系動載荷略有增加，故設計時通常?。?
= Mmax=
式中：——后橋附著重量;
——附著系數(shù);
——車輪滾動半徑;
——主傳動比;
——變速器一檔傳動比
很明顯，在對減振彈簧做一定的結構布置下，減振器的角剛度受到必須傳遞足夠大的扭矩要求的制約，而不可能隨意降低。而對傳動系的分析計算表明，為了避開共振，減振器的角剛度Ca又要求低，這在實際上是做不到的，因此，減振器Ca的最后決定，常常只能滿足結構所允許的設計結果。
按經驗公式初選角剛度Ca：Ca
其中：=1.45--1.55Memax
式中：系數(shù)1.45——適用于載重汽車
1.55——適用于小轎車
=1.55 Memax
=1.55×170
=263.5N.m
又Ca
初取Ca
=12×263.5
=3162N.m
(2)減振器的摩擦力矩：
由于減震器的角剛度Ca受結構和扭轉要求的限制不可能很低，因此在發(fā)動機工作轉速范圍內，共振現(xiàn)象就常常難以避免。為了最有效的消振，必須合理的選擇減震器阻尼裝置的摩擦力矩。
由公式初選：=0.11
=0.11×263.5
=28.985N.m
這一經驗公式只有振動在達到一定幅值大小時，才加以消除前提下導出的。這樣，只有在共振或接近共振區(qū)幅值較小并不危險，減震器不起作用，也不消耗能量，從而提高了傳動系的效率。
(3)預緊力矩：
減震彈簧在安裝時都有一定的預緊。這樣，在傳遞同樣大小的極限力矩時，它將降低減震器的角鋼度，這顯然是有利的，但是預緊力矩的值，不應大于摩擦力矩，否則在反向工作時，扭轉減震器將提前停止工作，因此，==28.985N.m
4.4.2減振器的結構設計
（1）減振彈簧的分布半徑R1：
R1=（0.6-0.75）*d/2
式中：d——摩擦片內徑
選取R1=50mm
（2）減振器彈簧的數(shù)目Z：
選取Z=6 ，根據(jù)表4-1選取。
表4—1摩擦片根據(jù)外徑選取減振彈簧
摩擦片外徑D/mm
225-250
250-325
326-350
>350
Zj
4-6
6-8
8-10
>10
（3）減振彈簧的總壓力P總:
P總=
（4）每個減振彈簧的壓力P:
P=
（5）減振彈簧尺寸的確定：
① 彈簧的平均直徑Dc：
Dc一般由結構來定，通常Dc=11--15mm左右。本次設計取Dc=14mm。
② 彈簧鋼絲直徑d1：
d1=
式中：——扭轉許用應力，=588N/mm2；
d1需圓整為標準值，取d1=4mm.
③ 單個彈簧實際的最大工作壓力P：
P=
④ 彈簧實際總壓力P總：
P總=P*Z
=1055×6
=6330N
⑤ 減振器實際傳遞的極限扭矩M極：
M極= P總*R1
=6330×50×10-3
=316.5N.m
⑥ 實際摩擦力矩M摩：
M摩=0.11M極
=34.8N.m
⑦ 實際預緊力矩M預：
M預= M摩=34.8N.m
⑧ 角剛度Ca：
Ca=12M極
=12×316.5
=3798N.m
⑨ 減振彈簧剛度K:
K=
⑩ 減振彈簧有效圈數(shù)i:
i=,取標準值有 i=4圈
? 減振彈簧實際剛度k：
k=
? 實際角剛度Ca：
=
=3550N.m
Ca=11.22 M極
? 減振彈簧總圈數(shù)n：
n=i+1.5=5.5圈
? 減振彈簧在最大工作壓力P時的最小長度lmin:
lmin=
式中：——彈簧圈之間的間隙，必要時還可以取小些。
lmin=
=
? 減振彈簧總變形量：
=P/k=
? 減振彈簧的自由高度：
：
? 減振彈簧預緊變形量：
? 減振彈簧安裝后的工作高度:
=
? 減振彈簧的工作變形量
（6）從動片相對于從動盤轂的最大轉角：
=
（7）限位銷與從動盤缺口側邊的間隙
式中:R2為限位銷的安裝半徑（取值為50mm）
(8) 限位銷直徑d’:
d’按結構布置選定，一般d’=9.5-12mm,這里取d’=10mm
(9) 從動盤轂缺口寬度B及彈簧安裝窗口尺寸A：
將從動片的分離部分口的尺寸做的比從動盤轂上的窗口尺寸大些的原因是充分利用減振器的緩沖作用。一般推薦A1-A=a=1.4-1.6mm
本次設計取a=1.5mm,這樣，當?shù)孛鎮(zhèn)鱽頉_擊時，開始時只有部分彈簧參見工作，剛度較小，有利于緩和沖擊。A一般為25-27mm本次設計取A=l=25.5,此外，從動片上的缺口B與限位銷直徑d’之間的間隙做的不一樣，并使<，這樣，當?shù)孛鎮(zhèn)鱽頉_擊時，由于允許彈簧有較大的變形，從而可以緩和根大的沖擊，取
B=
5.壓盤設計
圖5-2 壓盤的驅動方式
（a）凸塊—窗孔式；（b）傳力銷式
壓盤的設計包括傳力方式的選擇以及其幾何尺寸的確定兩個方面。
5.1 壓盤傳力方式的選擇
壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機扭矩時，它和飛輪一起帶動從動盤轉動，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接允許壓盤在離合器分離過程中能自由的作軸向移動，本次設計采用傳動片式傳力機構。由彈簧鋼帶制成。一段鉚接在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上。為了改善傳動片的受力狀況，它一般都沿著圓周切向布置。這種連接方式簡化了壓盤的結構，降低了對裝配精度的要求，并且有利于壓盤的定中。本次設計采用三個凸臺三組傳動片，每組兩個，共六片的結構。
壓盤的結構形狀除與傳力方式有關外，還與壓緊方式和分離方式有關，在采用沿圓周布置的圓柱螺旋彈簧作壓緊彈簧時，壓緊盤上應鑄有圓柱形凸臺作為彈簧的導向座，材料為HT200～300。
5.2 壓盤幾何尺寸的確定
與摩擦片相結合的壓盤內外徑尺寸與摩擦片尺寸基本相應，這樣壓盤幾何尺寸最后歸結為厚度的確定。其主要依據(jù)以下兩點：
(1)壓盤應該有足夠的質量
在離合器的結合過程中，由于滑磨功的存在，每結合一次都要產生大量的熱，而每次結合的時間又很短，因此熱量根本來不及全部傳到周圍的空氣中去，這樣必然導致摩擦副的溫升，在使用頻繁和困難條件下工作的離合器，這種溫升就會更為嚴重，它不僅會引起摩擦片摩擦系數(shù)的下降，磨損加劇，嚴重時甚至會引起摩擦片和壓盤的損壞。由于石棉基材料制成的摩擦片導熱性差，在滑磨過程中所產生的熱量主要由飛輪的壓盤等零件吸收，為了使每次接合是的溫升不致過高，故要求具有足夠大的質量以吸收熱量。
(2)壓盤應具有較大的剛度
壓盤應具有足夠大的剛度，以保證在受熱的情況下不致產生翹曲變形，而影響離合器的徹底分離和摩擦片的均勻壓緊。
鑒于以上兩點原因，壓盤一般都做的比較厚，本次設計的壓盤厚度為12mm。
內徑為145mm，外徑為230mm。
在確定了厚度之后。應該校核離合器結合一次時的溫升，它不應超過8-100，若過高，則要適當增加壓盤的厚度。
校核公式：
式中：——溫升（）；
L——滑磨功（Kg.m）；
——分配到壓盤上的滑磨功所占的百分比;
(取單片離合器壓盤);
C——壓盤的比熱(C=0.115千卡/公斤.度)；
——壓盤重量（kg）
6.離合器蓋設計
離合器蓋與飛輪固定在一起，通過它傳遞發(fā)動機的部分扭矩。此外它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支撐殼體。本設計時應特別注意以下問題：
（1）剛度：
離合器分離杠桿支撐在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，則當離合器分離時，可能會使蓋產生較大的變形，這樣就會降低離合器操縱部分的傳動效率，嚴重時還可能導致分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會造成變速器換擋困難。為了減輕重量和增加剛度，小轎車的離合器蓋常用厚約為3-5mm的低碳鋼板（08鋼板）沖壓成復雜形狀。
（2）通風：
為了加強離合器的冷卻，離合器蓋上開有通風口。此通風口同時起到了方便安裝的作用，本次設計采用三個窗口通風，同時，凸臺伸出窗口。
（3）對中：
離合器蓋內裝有壓盤、分離桿、壓緊彈簧等零件，因此它相對飛輪軸線必須要有良好的對中性，否則會破壞離合器的平衡，嚴重影響離合器的正常工作。因此要采用定位銷定位對中。
綜上所述，本次設計的離合器蓋采用08鋼板彈簧沖壓而成，板厚為3mm,根據(jù)結構需要沖壓成相應的形狀。
7.分離裝置設計
離合器分離裝置包括分離桿，分離軸承和分離套筒。本次是分離杠桿的設計。
分離杠桿結構形式的選擇：在周置壓簧離合器中一般采用3-6個分離杠桿。本次設計采用3個分離杠桿，采用沖壓加工制成，又因為擺動式的分離杠桿是由鋼板彈簧沖壓而成，結構比較簡單，分離桿在壓盤上的支撐方法也很簡單，此外，它具有磨損小，調整方便等優(yōu)點，目前在中小型汽車上采用較多。因此本次設計選用次型式的分離杠桿。
總結
在老師的指導下，和同組搭檔的共同努力下，我們圓滿完成了本次課程設計。在設計過程中，得到了老師們認真細致的指導和幫助，對此，我表示最真摯的感謝！
本設計以“機械設計、汽車設計、二維制圖模型”為主線，主要采用AutoCAD軟件設計一個轎車螺旋彈簧離合器總成，由于時間和能力的限制，本設計對分離機構和操縱機構只作了簡單的設計。
本次設計我利用AutoCAD軟件繪制了離合器總成和部分零件的二維圖形，由于能力有限，難免有些不合理的地方，此次設計充分利用了已學過的汽車設計和機械設計知識，使我對所學知識有了一個系統(tǒng)的認識、復習、鞏固和深入。通過這次設計，我對機械設計和汽車設計有了更深刻的認識，也初步掌握了機械設計的方法和使用有關機械設計手冊的方法；對機械零件、汽車部件、裝配技術、計算機軟件使用技術等作了一個全新的認識和再學習，加深了理解，并擴展了知識面；充分利用計算機CAD技術進行了繪圖；提高了計算機的使用能力。
雖然這次設計內容要求較多，涉及范圍較廣，比如材料力學、汽車構造、CAD制圖軟件、汽車設計、一些生產工藝等，但它使我對實際項目的設計過程有了充分的了解。作為設計人員，必須充分考慮車間加工及客戶使用要求。另外，也加深了我對一些相關知識的了解，因先前課本上學到的基礎知識中，很多零部件的型號及標準都已更換，其材料選擇、處理工藝等都已改進提高，可見我在這方面的認知度還不夠。設計不是想當然的事，我們只有首先了解到加工工藝，國家相關標準，你設計出的產品才是一件成功的產品。
自己平日的理論知識雖然仍沒有真正應用于實際生產中，但利用課程設計這個平臺，使我充分認識到自己理論學習中的不足，熟悉了一些新的設計方法。尤其是在畫圖方面，進一步熟練、鞏固，這次課程設計為我以后的學習及畢業(yè)設計打下了基礎。
參考文獻
[1].徐石安,江發(fā)潮.汽車離合器/汽車設計叢書 [M].北京：清華大學出版社,2005
[2].王望予.汽車設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2007
[3].陳家瑞.汽車構造[M].北京：人民交通出版社，2002
[4].劉惟信.汽車設計 [M].北京：清華大學出版社,2001
[5].鞏云鵬，田萬祿，張祖立，黃秋波.機械設計課程設計[M].沈陽：東北大學出版社,2006
[6].王豐元.馬明星.汽車設計課程設計指導書[M].北京：中國電出版社，2009
26
密 級
分類號
編 號
成 績
本科生畢業(yè)設計 (論文)
外 文 翻 譯
原 文 標 題
The role of the clutch in the manual transmission
of the car
譯 文 標 題
離合器在手動擋汽車中的作用
作者所在系別
作者所在專業(yè)
作者所在班級
作 者 姓 名
作 者 學 號
指導教師姓名
指導教師職稱
完 成 時 間
2017
年
3
月
譯文標題
離合器在手動擋汽車中的作用
原文標題
The role of the clutch in the manual transmission of the car
作 者
Alice
譯 名
愛麗絲
國 籍
美國
原文出處
Popular Mechanics
對于手動擋的車型而言，離合器是汽車動力系統(tǒng)的重要部件，它擔負著將動力與發(fā)動機之間進行切斷與連接的工作。在城市道路或者復雜路段駕駛時，離合器成了我們最頻繁使用的部件之一，而離合器運用的好壞，直接體現(xiàn)了駕駛水平的高低，也體現(xiàn)了對于車輛保護的好壞。正確使用離合器，掌握離合器的原理以在特殊情況下利用離合器來解決問題，是每個駕駛手動擋車型的車友應該掌握的。
所謂離合器，顧名思義就是說利用“離”與“合”來傳遞適量的動力。離合器由摩擦片，彈簧片，壓盤以及動力輸出軸組成，布置在發(fā)動機與變速箱之間，用來將發(fā)動機飛輪上儲存的力矩傳遞給變速箱，保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅動輪適量的驅動力和扭矩，屬于動力總成的范疇。在半聯(lián)動的時候，離合器的動力輸入端與動力輸出端允許有轉速差，也就是通過其轉速差來實現(xiàn)傳遞適量的動力。
離合器分為三個工作狀態(tài)，即不踩下離合器的全連動，部分踩下離合器的半連動，以及踩下離合器的不連動。當車輛在正常行駛時，壓盤是緊緊擠靠在飛輪的摩擦片上的，此時壓盤與摩擦片之間的摩擦力最大，輸入軸和輸出軸之間保持相對靜摩擦，二者轉速相同。當車輛起步時，司機踩下離合器，離合器踏板的運動拉動壓盤向后靠，也就是壓盤與摩擦片分離，此時壓盤與飛輪完全不接觸，也就不存在相對摩擦。
最后一種，也就是離合器的半連動狀態(tài)。此時，壓盤與摩擦片的摩擦力小于全連動狀態(tài)。離合器壓盤與飛輪上的摩擦片之間是滑動摩擦狀態(tài)。飛輪的轉速大于輸出軸的轉速，從飛輪傳輸出來的動力部分傳遞給變速箱。此時發(fā)動機與驅動輪之間相當于一種軟連接狀態(tài)。
一般來說，離合器是在車輛起步和換擋的時候發(fā)揮作用，此時變速箱的一軸和二軸之間存在轉速差，必須將發(fā)動機的動力與一軸切開以后，同步器才能很好的將一軸的轉速保持與二軸同步，擋位掛進以后，再通過離合器將一軸與發(fā)動機動力結合，使動力繼續(xù)得以傳輸。
在離合器中，還有一個不可或缺的緩沖裝置，它由兩個類似于飛輪的圓盤對在一起，在圓盤上打有矩形凹槽，在凹槽內布置彈簧，在遇到激烈的沖擊時，兩個圓盤之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用，緩沖外界刺激。有效的保護了發(fā)動機和離合器。在離合器的各個配件中，壓盤彈簧的強度，摩擦片的摩擦系數(shù)，離合器直徑，摩擦片位置以及離合器數(shù)目就是決定離合器性能的關鍵因素，彈簧的剛度越大，摩擦片的摩擦系數(shù)越高，離合器的直徑越大，離合器性能也就越好。
起步時需要有一定的半聯(lián)動時間，以保證起步的平順。坐新手開的車都有這樣的體會，要么起步時熄火，要么是一顫一顫出去的，這些都是半聯(lián)動技巧沒有掌握好的表現(xiàn)。汽車在起步的時候，變速箱的二軸是靜止的，當我們掛一擋以前，需要踩下離合器，此時變速箱的一軸與動力分開，通過同步器掛上一擋以后，一軸也同樣變?yōu)殪o止。動力從飛輪出來是有一定轉速的，此時與一軸存在巨大的轉速差，這也就是為何起步時對于半聯(lián)動的要求要比換擋時高得多的主要原因，離合器的前后部件一個靜止一個運動。
這樣的轉速差必須由半聯(lián)動來消化，也就是動力開始的時候部分傳遞給一軸，使車輛能以較平穩(wěn)的姿態(tài)起步，一旦車輛行駛起來，轉速差就會變得很小，此時將離合器完全抬起，就不會有沖擊了。
坡道起步需要較高的半聯(lián)動技巧。半聯(lián)動可以消化發(fā)動機轉速與車輪之間的轉速差，也就是說可以有在動力已經傳遞到車輪上，但車輪并不運轉的情況出現(xiàn)，這種情況常常發(fā)生在坡道。一般對于駕駛技術不熟練的駕駛員而言，在坡道起步時會拉起手剎，然后讓離合器處于半聯(lián)動狀態(tài)，松下手剎，車輛保持靜止，防溜車殃及后車。而車輛向后滑行的重力是由發(fā)動機提供的動力來抗衡的，而離合器則負責消除這里存在的轉速差。
車輛處于這種情況下，駕駛員就能很輕松的起步了，繼續(xù)踩下油門踏板讓轉速進一步提升獲得足夠的扭力，車輛就順利坡起了。此時對于半聯(lián)動的技巧要求較高，如果半聯(lián)動力度太弱，就可能在松開手剎時車輛向后滑動，容易造成新手的驚慌失措，如果半聯(lián)動力度過強則容易是車輛加速過猛而撞到前車。所以對于新手而言，此時可以讓發(fā)動機轉速略高，并采用較大的半聯(lián)動力度，使車輛有個向前走的趨勢時，再松開手剎。
新手駕駛的時候會存在一些離合器使用上的錯誤操作。作為新手，由于駕駛技術的不熟練，很難將油離很好的配合，導致在使用離合器的時候出現(xiàn)一些有損離合器的操作方法，而這些情況同樣是出現(xiàn)在半聯(lián)動的時候。
避免離合器長時間處于半聯(lián)動狀態(tài)才能有效的保護離合器。有些新手剛上路時由于緊張，油離配合不好，害怕自己在起步時熄火滅車，于是就轟大油門而離合器卻壓得很低，半天也不全部抬起實現(xiàn)全聯(lián)動，此時發(fā)動機的轉速與一軸的轉速存在巨大的轉速差，而車輛則是慢慢起步的，這些巨大的轉速差全部由離合器的半聯(lián)動消化，這是非常毀離合器的做法。為了避免頻繁的坡道起步，用腳半踩離合，這樣能用半聯(lián)動來控制車的行駛速度，也就是俗稱悶著離合器走。
整個過程離合器都是發(fā)生滑動摩擦的，這種長時間的滑動摩擦也會損害離合器。開車上路總喜歡把左腳放到離合器踏板上，從而導致不自覺的壓下了離合器踏板，車輛長時間處于半聯(lián)動狀態(tài)。所有這些操作都會加速離合器片的磨損，對車輛的動力性和經濟性都會造成損失。
離合器是汽車上一個頻繁摩擦的部件，它會隨著使用時間和使用頻率的增加而產生磨損，就會產生離合器打滑現(xiàn)象。對于有經驗的駕駛員是可以提早發(fā)現(xiàn)的，比如判斷離合器是否打滑我們可以在原地著車時掛入一擋，這時不要松手剎，然后慢慢抬離合器直至完全抬起，如果在離合器抬起時，發(fā)動機熄火這就證明你的離合器不打滑，反正如果離合器都完全抬起了而車還不熄火就證明你的離合器有問題了。
還有就是在起步時明顯感覺到離合器位置突然變高了，也是離合器打滑的前兆，再有就是我們在急加速時只是感覺發(fā)動機轉速在不斷升高，而車速卻沒有升高等等這些情況都是離合器打滑的征兆。當出現(xiàn)離合器磨損或打滑時我們要及時檢查、更換，否則這會使發(fā)動機輸出的動力不能有效的傳遞給輸出軸上，而是將動力損失在離合器片與飛輪之間的滑動摩擦上，并將相互之間的摩擦轉變?yōu)闊崮芟牡簦@樣會導致動力傳輸下降，同時還會費油增加用車的成本。
附錄：
Stick to the car, clutch is an important component of the auto power system, it bears will power and the engine cut and connection between the work. In urba n road sections or complex, our most frequently used clutch became one of th e components, and clutch, use directly reflects the driving of level, but also refl ects the good protection for vehicles. Used correctly, principle of clutch clutch i n special circumstances using clutch to solve problems, each block is driving t he car manual should master enthusiasm.
So-called clutch, just as its name implies is using "from" and "close" to deliver the amount of power. By friction clutch, shrapnal, pressure plate and dynamic output shaft, decorate in the engine and transmission between, used to be the flywheel storage engine torque to gearbox, ensure vehicles in different driving conditions apply to drive wheels, belong to the driving force and torque power train category. In half the time of the clutch, linkage power input and output po wer is allowed, namely through rotational speed to realize the amount of powe r transmission.
The clutch is divided into three working condition, not on the clutch type on th e part of the clutch, under half step down, and the type of clutch type. When th e vehicle in normal operation, the pressure plate is tightly packed on the frictio n of friction, pressure plate and the friction between the biggest slice, input sh aft and the output shaft remains relatively static friction between both speed a nd in the same. When the vehicle, the driver started on the clutch pedal, clutc h platen movement by pulling back, also is the pressure plate and friction slice s, pressure plate and the separation of the flywheel no contact will not exist rel atively friction.
Finally, also is a type of clutch. At this time, the pressure plate and the friction in small type. Clutch disc friction slices with flywheel is sliding friction between state. The flywheel speed than the output shaft speed, the power transmissio n from the flywheel part to the gearbox. This engine and driving wheel is equiv alent to a soft connection between state. Generally speaking, the clutch is star ted and shift in vehicles, at the time of transmission shaft and a second shaft r otation difference exists between the power of the engine, must be with a shaf t cut, can be very good synchronizer will keep a shaft speed and synchronous , block into later, again with a shaft through clutch of engine power, power con tinue to transmit.
In the clutch, and an indispensable buffering device, it consists of two similar t o the flywheel disc disc playing together, in rectangular groove is decorated in the slots in the spring, the impact of fierce encounter between the two disks, s pring, mutual happen elastic cushion external stimuli. Effective protection of e ngine and clutch. In all parts of the clutch platen, intensity of spring, the frictio n coefficient, clutch friction, diameter and clutch position number is the key fac tor decision clutch performance, the stiffness of hydropneumatic spring, the fri ction coefficient is higher, the diameter of the clutch, clutch performance is better.
When beginning to have time, to ensure the linkage of half started smoothly. S it novice car have such experience, or remove, or started a quiver yishan, the se are not good skills andlinkage. The car at the start of the second shaft, gea rbox, when we are still hang a block, need on the clutch, a transmission axis a nd power, through the synchronizer hang a block, a shaft also become motionl ess. Power is out from the flywheel, there must be a rotating shaft with great s peed, which is why started to half of requirements than the shift much when th e main reason, clutch before a stationary components, a movement.
So the speed of the poor by half linkage to digest must, is at the beginning of t he power transmission shaft, and give a part of the vehicle to a smooth start p osture, once the vehicle, speed difference will become small, at this time will c lutch, there won't be fully up the impact. Start to higher ramps and linkage ski lls.
Half the speed and the engine can be digested linkage between the wheel speed difference, i.e., the power can be passed to the wheel, but not running wheel, which often occurred in the ramp. General for driving technology not sk illed driver, start up the ramp when handbrake, then let the clutch is linkage, p anasonic, vehicle handbrake stationary car after disaster prevention, slip. The gravity of the slide backwards and vehicle by the engine is the power to provid e against, and clutch is responsible for eliminating the speed difference exists here.
Vehicles in this kind of circumstance, the driver can easily start, continue to tra mple accelerator pedal to obtain enough to further improve speed of torsion, v ehicle goes up the slope. Now the skills required for half a linkage, if half linka ge too weak, might efforts in the open hand brake when slide backwards, eas y to cause the vehicle's panic, if half of a joint efforts, easy is accelerating and hit limber fast-drawing. So for beginners, can let the engine speed slightly tall, and the greater half linkage, make vehicles have a walk when the trend, and l oosen the handbrake.
When will the novice driving some mistakes on the use of the clutch. As a novi ce, due to driving technology, it will be difficult to unskilled oil from good coordi nation, resulting in use when the clutch of some beneath the clutch, and these operating methods are also appeared in the half of time.
Avoid clutch at half time state can effectively protect the linkage of clutch. So me of the novice just when due to stress, oil from bad cooperation and started out in the car, then remove and clutch shot big throttle pressure very low, but also don't lift realize all along, the linkage of engine speed and a shaft rotation al speed of the huge, and vehicle speed is slowly started, the great speed of a ll poor by clutch linkage, this is very destroyed digestion. Clutch, In order to av oid using the ramp frequent trample brake, so half feet in half the speed Kong ZhiChe linkage to, or a clutch. Frowsty
The whole process of sliding friction clutch occurs, the long time of sliding fricti on will damage the clutch. Driving on the left foot in general like the clutch not consciously, resulting in the clutch pedal under pressure for a long time, the vehicles at half linkage. All of these operations can accelerate the clutch disc w ear, the dynamic performance and fuel economy of vehicle can cause damage.
The clutch is a frequent automobile parts of the friction over time, it will be incr eased frequency of use and wear, and can produce clutch skid phenomenon. For experienced pilots can be found, such as advance whether we can judge t he clutch in situ skidding car when a block, then hang soonly, and then slowly lift clutch brake up until completely, if the clutch lift, engine flameout this proof of your clutch not sliding, anyway if the clutch iscompletely lift and car is not le aving the clutch is proof that you.
There is in start when suddenly felt clutch position, also the clutch, another is t he precursor of sliding speed in urgent when we just feel engine speed in risin g, and speed, but not all of these conditions are signs of sliding clutch. When t he clutch when we want to wear or skid timely inspection, replacement, other wise will make the engine output power can effectively to the output shaft, but will power loss in the clutch plate and the sliding friction between the flywheel, and the friction between energy consume, for it will cause power transmission , also dues increase the cost of oil transport.
5
指 導 教 師 評 語
外文翻譯成績：
指導教師簽字：
年 月 日
注：1. 指導教師對譯文進行評閱時應注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設計（論文）的主題是否高度相關，并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設計（論文）的參考文獻；②翻譯的外文文獻字數(shù)是否達到規(guī)定數(shù)量（3 000字以上）；③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。
2. 外文原文應以附件的方式置于譯文之后。