汽车膜片弹簧式离合器参数化建模设计
摘要
随着汽车行业不断地创新与发展，汽车逐渐成为国民支出的第二大消费品，同时汽车也是人们出行首选的交通方式。因此研发制造出高性能的汽车不仅能够满足驾乘人员舒适度与幸福感的需求，更在于其能够改变全球汽车行业市场格局与推动国家科技化工业经济发展。而离合器作为汽车的动力阀门，承担着实时控制动力传递与分离的功能。其性能决定着汽车舒适性的好坏。因此设计出与发动机工况相适应的离合器是非常有意义的。
本次设计首先梳理出离合器的基本用途、工作原理与结构特点。其次以家用轿车作为设计载体，对比分析常用离合器结构组成的优劣性，明确以拉式膜片弹簧离合器作为设计目标。最终根据所选汽车的性能结构参数，开展以摩擦片内、外径为中心的离合器零件尺寸设计、校核与材料选取等工作，并参考实物完成膜片弹簧离合器主要零部件的建模。
关键词：摩擦片；膜片弹簧；从动盘总成；离合器盖总成；三维建模
Parametric modeling design of automotive diaphragm spring clutch
Abstract
With the continuous innovation and development of automobile industry, automobile has gradually become the second largest consumer goods in national expenditure, and automobile is also the preferred mode of transportation for people. Therefore, the research and development of high-performance cars can not only meet the needs of comfort and happiness of drivers and passengers, but also change the market pattern of the global automobile industry and promote the economic development of national science, technology and chemical industry. The clutch as a vehicle power valve, bear the real time control of power transfer and separation function. Its performance decides the car comfortable stand or fall. Therefore, it is of great significance to design the clutch suitable for the engine condition.
This graduation design first sort out the basic use of clutch, working principle and structural characteristics. Secondly, taking the family car as the design carrier, the advantages and disadvantages of the common clutch structure are compared and analyzed, and the diaphragm spring clutch is clearly taken as the design target. Finally, according to the performance and structure parameters of the selected vehicle, the size design, checking and material selection of the clutch parts centering on the inner and outer diameters of the friction plate were carried out, and the modeling of the main parts of the diaphragm spring clutch was completed by referring to the physical objects.
Keywords: Friction plate；Diaphragm spring；Slave plate assembly；
Clutch cover Assembly；3d modeling
目录
摘要I
Abstract II
第1章绪论1
1.1背景及意义1
1.2研究内容与实施方案1
1.3国内外发展研究1
1.3.1国外发展研究1
1.3.2国内发展研究2
第2章离合器概述3
2.1离合器简述与功能3
2.2离合器的工作原理3
第3章离合器的结构形式选择4
3.1从动盘数的选择4
3.2膜片弹簧的优势4
3.3拉式与推式离合器的对比5
3.4压盘传矩形式的选择6
3.5设计车型参数6
第4章从动盘总成设计7
4.1离合器性能参数的选定7
4.2摩擦片设计8
4.2.1摩擦片尺寸参数的确定8
4.2.2摩擦片的校核9
4.2.3摩擦片结构设计11
4.3从动盘毂设计11
4.3.1盘毂花键尺寸设计11
4.3.2花键校核12
4.3.3从动盘毂的制造要求12
4.4扭转减振器的设计12
4.4.1减振器组成与功用12
4.4.2扭转减振基本参数确定13
4.5减振弹簧尺寸确定15
4.6从动片与阻尼片的设计16
第5章膜片弹簧设计17
5.1膜片弹簧结构特点与材料选择17
5.2拉式膜片弹簧工作变形特点17
5.3膜片弹簧的基本参数的选择18
5.4膜片弹簧载荷计算20
5.5膜片弹簧强度21
第6章离合器盖总成设计23
6.1离合器盖的设计23
6.2压盘的设计23
6.2.1压盘基本参数确定23
6.2.2压盘温升校核24
6.3传动片设计24
第7章离合器建模25
结论27
参考文献28
致谢29
第1章绪论
1.1背景及意义
自卡尔本茨设计研发出第一辆汽车以来，汽车制造技术就在日益更新迭代。全球工业高新科技化的建设与发展，推动着汽车制造的规模与标准化发展。汽车的出现不仅改变了人们出行方式，而且缩短了时空距离感与建立了区域化的交流。但现代社会的进步与人民享乐主义意识的增强，这给汽车六大基本性能提出了更加严苛的要求。而离合器作为汽车动力系统的重要单元，不仅控制着发动机转矩的传递，还发挥着减小扭转振动与防止超负荷运转损伤等作用[[[]司明宝,刘春.农用汽车离合器常见故障的处理[J].农业开发与装备,2009(06):46-47.]]。其性能的好坏直接决定着汽车的舒适性与安全性。因此设计出优质的离合器是非常有必要的。
1.2研究内容与实施方案
本次设计在研究离合器相关设计的资料与文献基础上，开展了拉式膜片弹簧离合器的设计工作。其中主要概括膜片弹簧离合器国内外发展现状，分析离合器功用与组成，完成离合器结构选型。同时重点进行摩擦片、膜片弹簧以及离合器其他主要零部件基本尺寸参数的设计校核与性能分析。最终设计出一款结构简单、经济实用、制造方便的拉式膜片弹簧离合器。
1.3国内外发展研究
1.3.1国外发展研究
随着汽车技术不断地发展，离合器经历了多次更新换代。最早期的离合器出现于19世纪后期，是由滚轮与皮带组成。通过控制皮带的松紧度来实现动力传输。但由于其结构过于简单且遇水容易出现打滑现象，因此很快被淘汰了。1889年，Daimler公司设计出基于摩擦作用原理的锥形离合器。其工作时依靠弹簧拉动输入轴前端的锥形盘，以此控制其轴向移动来切断动力。但存在硬接合的巨大缺点。
1904年，德迪翁和布顿在研究已有的多盘离合器结构中获得启发，发明出结构简化的单盘离合器。十六年后新型高摩擦系数的石棉材料被引用到离合器中，就此单盘离合器广泛使用于汽车上。1936年，通用公司斥巨资研发出膜片弹簧离合器。但早期市场表现不佳，没有受到重视。但后来人们才意识到虽然其改变常规压紧结构，其依然能够
侧视图
从动盘毂
从动片
弹簧片
俯视图
减震弹簧
离合器盖
膜片弹簧
内部图
内部详细
内部组件图
压盘
轴测图
装配图
装配图细节
组件图另一侧面
