毕业轿车螺旋弹簧离合器总成设计.doc

沈阳理工大学车辆工程课程设计 PAGE 17 1、概述 以内燃机为动力，采用离合器的汽车机械传动系中，离合器处于传动系的首端，早期离合器的结构形式是锥形摩擦离合器。锥形摩擦离合器传递扭矩的能力，比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。但是，其最大缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。而且这种离合器再结合也不够柔和，容易卡住。 此后，在油中工作的即所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油黏住（尤其是在冷天油液变浓时容易发生），致使分离不彻底，造成换挡困难。所以，它又被干式所取代。多片干式的主要优点是由于接触面数多，故结合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。但是因为片数多，从动部分的转动惯量也大，还是感到换挡不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，易引起过热，加快了摩擦片的磨损，甚至烧伤和碎裂。如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。 实际经验是人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有转动惯量小，散热性好，结构简单、调整方便、尺寸紧凑分离彻底等优点。而且只要在结构上采用一定的措施，也能使其结合平顺。因此，它不仅极为广泛的用在小轿车及中小型载重汽车上，今年来在大型载重汽车上（当发动机的最大扭矩小于100kg.m时）上的应用也日益增多。 如今，单片干式摩擦离合器在结构上设计方面相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的结合平顺性；离合器中装有扭转减震器，防止了传动系的共振，减小了噪音；以及采用了摩擦较小的分离机构等。 随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断的改进和提高，以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，今年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率的转速不断的提高，载重汽车趋于大型化，国内也有类似情况。此外，离合器的使用条件也日酷一日。因此，增加离合器的扭转能力，提高其使用寿命，简化操作（在某些车型上以至向自动操作发展），已成为离合器目前发展的趋势。 2、离合器基本结构 2.1确定摩擦片外径D及其他尺寸 2.1.1摩擦片外径D及内径d的确定： 由经验公式： D=KD SKIPIF 1 0 =14.6× SKIPIF 1 0 =190.36mm. 式中： SKIPIF 1 0 ——发动机最大转矩（N.m） KD——直径系数 由于飞轮工作面：D/d=240mm/130mm,因此，摩擦片外径D240mm,内径d130mm.根据实际情况按照统一标准，确定离合器的基本尺寸如下： 外径D=225mm； 内径d=150mm； 片厚h=3.5mm； 内外径比值c’=0.667,1-c’3=0.703； 单位面积A0=2.21×104mm2 2.1.2摩擦片材料、紧固方法以及要求： 摩擦片的工作条件是比较恶劣的，为了保证它能够长期稳定的工作，根据汽车的使用条件，摩擦系数值比较稳定，不受工作温度、滑磨速度、单位压力变化的影响，摩擦片的性能应满足以下几方面的要求： 足够的耐磨性，尤其是在高温时应耐磨； 足够的机械强度，尤其是高温时的机械强度应较好； 稳定性好，要求在高温时的粘合剂较少，无味，不易烧焦； 磨合性好，不致刮伤飞轮以及压盘等零件的表面； 油水对摩擦性能的影响应较小； 结合时应平顺而无咬住或抖动的现象。 摩擦片采用目前最广泛的石棉塑料摩擦片是有耐磨以及化学稳定性都比较好的石棉与粘合剂以及其他辅助材料混合热压制成，其摩擦系数大约为0.3左右。 摩擦片和从动盘之间有两种紧固方法；铆接和粘接。 本次设计采用铆接法，其优点是可靠及磨损后换装摩擦片很方便。摩擦片上开有斜槽，其作用为：散热和排屑。 2.1.3摩擦片的最大圆周速度的检验： 为了避免在发动机转速比较高时摩擦片飞离，一般允许最大圆周速度为65—70m/s之间。因为发动机的最高转速一般比最大功率时的转速要高10%，所以摩擦片外缘处最大速度为: Vmax=(1+10%) SKIPIF 1 0 .D.Ne/60=(1+10%) SKIPIF 1 0 ×225×10-3×5200/60 =67.4m/s. 式中：D——摩擦片外径（mm） Ne——发动机最大功率时的转速（r/min） 由于Vmax在65-70m/s之间,所以索取的基本尺寸合格。 2.2确定离合器后备系数 SKIPIF 1 0 后备系数是离合器的一个重要的参数，它反应了离合器传递发动机最大转矩的能力和可靠程度，小轿车的后备系数 SKIPIF 1 0 =1.3-1.75，由于发动机后备功率较大，使用条件比较好，因此可以选取