毕业论文-丰田卡罗拉离合器的总体设计41477.doc

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1、I 青青 岛岛 工工 学学 院院 毕毕 业业 论论 文文( (设设 计计) ) 丰田卡罗拉离合器的总体设计丰田卡罗拉离合器的总体设计 学生姓名学生姓名 王鹏 学号学号 201104107327 指导教师指导教师 李 艳 英 学学 院院 机电工程学院 专专 业业机械制造及其自动化年级年级2011 级专升本 答辩日期答辩日期 20132013 年年 6 6 月月 5 5 日日 青青 岛岛 工工 学学 院院 II 摘摘 要要 汽车与人们的生活息息相关，它是人们现实生活中必不可少的出行工具。在汽 车传动过程中，离合器性能的好坏直接影响着汽车的使用性能。离合器的主要功用 是切断和实现对发动机的动力传动，

2、保证汽车起步时将发动机与传动系平顺结合， 确保汽车平稳起步。 汽车离合器有摩擦式、液力式和电磁式三种类型，摩擦式离合器的使用最为广 泛。本论文根据离合器的设计原理和车辆的使用条件以及车辆参数，按照离合器系 统的设计步骤和弹簧要求，主要进行了以下工作：选择相关设计参数，离合器容量 参数，离合器后备系数的确定，单位压力 p 的确定，摩擦片外径 D 确定。并进 行了总成设计，主要为减振从动盘设计，压盘设计，离合器盖的设计和圆柱螺旋弹 黄的设计。 关键词：离合器；圆柱螺旋弹簧；摩擦片；从动盘；压盘 III Abstract The car is closely linked with peoples

3、life, it is essential to people in real life, travel tools. In the car in the process of transmission, clutch performance directly affects the performance of the vehicle. The main function of the clutch is cut off and the realization of power transmission to the engine, to ensure the car started the

4、 engine and transmission system with the smooth, ensure a smooth start car. Friction type, hydraulic and electromagnetic three types of automobile clutch, the use of the friction clutch is most widely. In this paper, according to the design principle and a clutch of a vehicle using conditions and ve

5、hicle parameters, in accordance with the design steps and spring clutch system requirements, mainly for the following work: select the relevant design parameters, clutch size parameters, determine the clutch reserve coefficient, determines the unit pressure of P D determine the diameter, friction pl

6、ate. And the assembly design, the main design for reducing vibration, driven pressure plate, clutch cover design and cylindrical spiral shells Huang design. Key words：Clutch；Cylindrical Spiral Spring；Friction；Thedriven plate； Pressure plate IV 目目 录录 1 绪论.1 1.1 选题的意义1 1.2 离合器种类的介绍1 1.3 汽车离合器设计的基本要求 .

7、2 2 摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择3 2.1 摩擦片外径及其它尺寸的确定3 2.1.1 摩擦片外径D.3 2.1.2 摩擦片内径d.3 2.1.3 摩擦片厚度h.4 2.1.4 校核离合器所选尺寸4 3 离合器零件的结构选型及设计计算6 3.1 从动盘总成6 3.1.1 从动片6 3.1.2 从动盘毂6 3.2 压盖和离合器盖 .9 3.2.1 压盘设计9 3.2.2 离合器盖设计.12 3.3 离合器分离装置的设计.12 3.3.1 分离杆.12 3.3.2 分离轴承及分离套筒.13 4 圆柱螺旋弹簧设计.14 4.1 结构设计要点 14 4.2 弹簧的计算.14 4.3 离合器故障

8、诊断与排除.17 参考文献.18 致 谢.19 丰田卡罗拉离合器的总体设计 1 1 绪论 1.1 选题的意义 离合器是传动系中直接与发动机相连接的部件，也是传动系的第一个总成。发 动机一般在无负荷的状态下起动，从而在汽车起步前切断发动机与驱动轮之间的传 动路线；另外，汽车在换挡和制动前也必须切断动力传递。为此，需在发动机与变 速器之间设有离合器。离合器的作用是根据情况来随时切断和接通发动机传动系的 动力，从而确保汽车在平稳起步、换挡平顺、防止传动系过载等的情况下来避免离 合器打滑。为了让离合器具有以上优点，当前的汽车中大部分采用弹簧压紧的摩擦 式离合器，摩擦式离合器传递的最大扭距取决于摩擦面间

9、的压紧情况、摩擦片尺寸、 摩擦面的表面状况等。摩擦式弹簧离合器一般具有以下优点： （1）结合时通常比较平顺、柔和。使汽车起步时没有抖动和冲击。 （2）能可靠的传递发动机的最大转距； （3）分离时要迅速、彻底； （4）操作轻便，工作性能稳定，使用寿命长； （5）保证汽车传动系能够共振和吸收振动、冲击和减小噪声等一系列优点； （6）高速旋转时具有可靠的强度并且要注意平衡而且要避免离心力的影响。 1.2 离合器种类的介绍 离合器分为摩擦式、液力式和电磁式三种类型.但摩擦式离合器用的最为广泛, 目前与普通齿轮变速器配合的离合器多为干式离合器。干式摩擦离合器按压紧弹簧 的形式与布置分为膜片弹黄式、周部弹

10、簧式和中央弹簧式三种形式。离合器的构造 通常如图 1-1 所示，一般对摩擦式离合器来说，通常就离合器的功能来看，结构上 包括主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆等几部分。 压盘、分离杆和压紧弹簧一起组装在离合器盖内，称为离合器盖的总成。主动 件由飞轮和压盘构成，发动机的转矩通过飞轮和压盘输入。飞轮和压盘之间作为从 动盘总成并且作为从动件通过摩擦接受由主动件传来的输入转矩，通常是通过离合 器中间的从动盘毂花键来输出转矩。压紧弹簧通过压盘将从动盘总成压紧在飞轮上， 形成工作压力。当发动机工作时通过带动压盘和飞轮一起旋转并且通过压盘上的压 紧弹簧产生的摩擦力来带动从动盘旋转，通过这一系列的运作来完成转

11、矩的输出。 丰田卡罗拉离合器的总体设计 2 图 1-1 离合器结构 1.3 汽车离合器设计的基本要求 设计离合器时应考虑离合器的使用可靠性、寿命以及生产和使用中的良好技术 经济要求和环保指标。 所谓使用可靠，指的是离合器的机构或者是零部件能够在预期内正常工作得到 保证。这意味着在使用中要注意保养，其耗费的的劳动量也要建可能的小。这就取 决于制造和装配质量、结构设计和使用状况。 坏境保护的要求是，希望离合器工作时避免产生不良气味以及对人体有害的粉 尘。通常要求飞轮外壳或车身完全封闭一般是做不到的，并且也不合适的，只能从 离合器上下手。离合器粉尘来源于从动盘总成摩擦片的磨损。 高的技术经济性指标指

12、的是离合器具有相对便宜的价格和质量必须得到保证。 这主要是由生产组织管理、结构设计和制造工艺等几个方面给予保证；减少零件数 目，采用通用化、系列化设计和大批量生产，都有利于提高离合器的技术经济指标。 丰田卡罗拉离合器的总体设计 3 2 摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择 2.1 摩擦片外径及其它尺寸的确定 2.1.1 摩擦片外径D 摩擦片外径是离合器的基本尺寸，它好坏关系到离合器的使用寿命。摩擦片的 外径根据转矩来确定。发动机的转矩选摩擦片外径的重要参数，当按发动机最大转 矩 max T（N m）来选定D时，可根据公式 A T D emax 100 (2-1) 式中D摩擦片外径，mm max

13、T发动机最大转矩，N m mA车型及使用情况有关的系数，一般载货汽车 A36（单片）或 A50（双片） ，取 A50;自卸车或使用条件恶劣的载货汽车 A=19. 根据设计要求，由表 21 选定摩擦片的尺寸最终为D160 mm。 212 摩擦片内径d 摩擦片的内径d是一个独立的量，和外径呈一定的比例，由比值 C 来选定，定 义为 D d C (2-2) 比值 C的大小能够反映从动片总成的使用性能和结构设计。增加 C能够降低摩 擦片内外缘滑磨速度差和离合器的散热。然而过分增大 C减小摩擦片的面积，从而 使其转矩的能力得不到保证。根据前辈们的设计经验， 7 . 053 . 0 C 由此可见发动机转速

14、与 C取值有关。根据摩擦片的参数以及尺寸系列从表 21 中选取 C0.687，内径d110mm。 表 2-1 离合器尺寸系列和参数 外径 /D mm 内径 /d mm 厚度 /h mm 内外径之 比 C 单位面积 2 /A mm 1601103.20.68710600 1801253.50.69413200 2001403.50.70016000 丰田卡罗拉离合器的总体设计 4 2251503.50.66722100 2501553.50.62030200 2801653.50.58940200 3001753.50.58346600 3251903.50.58554600 35019540.

15、55767800 38020540.54072900 40522040.54390800 43023040.535103700 2.1.3 摩擦片厚度 关于摩擦片的厚度h的选取，我们国家规定了 3.2 mm、3.5 mm、4 mm 三种规格。 参照离合器摩擦片的参数和尺寸系数以及表 2-1，我们将取厚度h取为 3.2 mm。 由以上可知，选取摩擦片外径D160mm，内径d110 mm，厚度h3.2mm， C0.687。 2.1.4 校核离合器所选尺寸 离合器尺寸的校核可用如下公式 ) d 1 (pD 12 3 3 3 emaxc D ZTT （23） 式中 D摩擦片外径，mm； d摩擦片内径，

16、mm； p单位压力，MPa； Z摩擦片工作面数，单片为 2，双片为 3； emax T发动机最大转矩，N m； 离合器后备系数； C T离合器的转矩容量，N m。 后备系数保证了离合器能可靠传递发动机转矩的同时，还有助于减少汽车起 步时的滑磨，提高离合器的使用寿命。在开始设计离合器时，一般是参照已有的经 验和统计资料，并根据汽车的使用条件、离合器结构型式的特点等，初步选定后备 h 丰田卡罗拉离合器的总体设计 5 系数。汽车离合器的后备系数推荐如下（供参考）： 小轿车： =1.21.3；载货车： =1.72.25；带拖挂的重型车或牵引车： =2.03.0。在同类型汽车中，其后备系数也可不完全一样

17、。例如采用压簧工作 压力可以调正的离合器时，值就可以取小一些。否则，像一般螺旋弹簧离合器， 摩擦片磨损后工作压力要减小，就要适当加大后备系数。 综上所述，由于采用的是螺旋弹簧，基本上在公路上行使，取1.7，摩擦 系数0.25，p0.41N/mm，内径d110mm，代入（23）得 ) 110 (1 41 . 0 225 . 0 12 1507 . 1 3 3 D D 可得 D110.13。 所求的 D 与按第一个求得 D 相近，因此所选择的离合器尺寸而且参数要合理。 丰田卡罗拉离合器的总体设计 6 3 离合器零件的结构选型及设计计算 3.1 从动盘总成 设计从动盘总成时应注意满足以下几个方面的要

18、求： （1）要尽可能的减少转动惯量就是尽量降低变速器换挡时的冲击。 （2）为了保证汽车平稳起步、摩擦面上的压力分布更均匀等，从动盘应具有 轴向弹性。 （3）为了避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷，从动盘中应装有扭转减 振器。 （4）要有足够的抗爆裂强度。 带扭转减振器的和不带扭转减振器的是变速器的两种基本结构型式。 不带扭转减振器的从动盘结构简单，重量较轻。带扭转减振器的从动盘现在大 部分使用在今天的汽车中，避免汽车系统的共振、降低系统的噪声等一系列措施将 可以提高汽车的使用寿命，从而能够使汽车在行驶的过程中的舒适性相应的得到提 高并且使汽车的起步更加趋于平稳。 从动盘由从动片、摩擦片和从动

19、盘毂等 3 个基本部分组成 4。 3.1.1 从动片 设计从动片时要尽量控制其重量，要尽量将其质量分布在其旋转中心处，从而 使其转动惯量不至于过大。其惯性力是由其从动盘的转速变化引起的，变速器换挡 齿轮间轮齿的冲击和变速器中的同步装置之间的磨损是由惯性引起的。惯性力的大 小和从盘盘的转动惯量呈线性关系，转动惯量的降低能够降低变速器换挡的冲击， 从动片通常做的较薄，通常选用 1.3-2.0mm 厚的钢板冲制而成。为了进一步减小从 动片的转动惯量，有时将从动片外缘的盘形部分磨薄至 0.65-1.0mm，使其质量更加 靠近宣旋转中心。 离合器的平顺结合将确保汽车能够平稳起步，单片离合器的从动片一般制

20、成轴 向弹性结构。这样，在离合器的结合过程中，主动盘和从动盘之间的压力是逐渐增 加的。 3.1.2 从动盘毂 发动机转矩是从动盘毂的花键孔输出，变速器第一轴花键轴就插在该花键孔内。 从动盘毂和变速器第一轴的花键结合方式，目前都采用齿侧定心的矩形花键。花键 之间通常选择动配合，为了确保离合器能够在分离和结合的过程中使从动盘毂在花 键轴上自由滑动。 从动盘毂的结构由两部分组成：盘毂和法兰。过去两者直接做成一体，现今国 外都做成装配式，以节约材料。 1 从动盘毂花键尺寸选择 根据 GB11441974 选定的花键标准，我们可以根据从动盘的外径和发动机的 丰田卡罗拉离合器的总体设计 7 转矩选择花键尺

21、寸。表 3-1 选取其尺寸入下：从动盘外径D200mm，发动机转 c T110 N m，花键齿数n10，花键外径 D29mm，花键内径 d23mm，齿厚 b4mm，有效长度l25mm，挤压应力11.3MPa。 表 3-1 从动盘毂花键尺寸系列 从动盘外 径D/mm 发动机 转矩 maxe / N m 花 键 齿 数 n 花 键 外 径 D /mm 花 键 内 径 d/ mm 键 齿宽 b/ mm 有 效 齿 长 l/ mm 挤压 应力 /MP a 16050102 3 1832010 18070102 6 2132011.8 200110102 9 2342511.3 225150103 2

22、2643011.5 250200103 5 2843510.4 280280103 5 3244012.7 3003101043254010.7 丰田卡罗拉离合器的总体设计 8 0 325380104 0 3254511.6 350480104 0 3255013.2 380600104 0 3255515.2 410720104 5 3656013.1 430800104 5 3656513.5 450950105 2 4166512.5 从东片和摩擦片之间一般有两种紧固方法：粘接法与铆接法。从动盘毂一般由 中碳钢锻造而成，并经调质处理，挤压应力一般不能超过 20MPa。 2 从动盘毂花键的

23、强度校核 花键齿的侧面压力 ZdD T P e )( 4 max （3-1） 式中Z从动盘毂的数目。 因此 NP 8 . 4230 210)2329( 1104 3 挤压应力 nhl P 挤 （3-2） 式中 h花键齿的工作高度，m，2)(dDh。 丰田卡罗拉离合器的总体设计 9 因此 207 . 4 1025) 2 2329 (10 8 .4230 3 挤 MPa 所以符合要求。 根据经验、参照同类产品，选取从动盘摩擦材料为金属材料。除了应有对一般 有机摩擦材料所需要的综合性能之外，还应着重考虑以下两方面性能，防止出现负 面影响： （1）对偶件的耐磨性； （2）离合器接合时工作的粗暴性。 3

24、.2 压盖和离合器盖 3.2.1 压盘设计 压盘的设计包括几何尺寸的确定选择和传力方式的选择两个方面。 1压盘传力方式的选择 压盘是离合器的主动部分，压盘在传递转矩时将和飞轮一起带动从动盘转动， 因此压盘与飞轮一定存在必然的联系，它们之间的这种关系不但允许压盘在离合器 分离过程中能自由地做轴向移动，而且还能够使压盘和从动盘脱离接触。压盘的传 力方式有凸台式连接、键式连接、销式连接。 压盘的结构形状除于传力方式有关外，还与压紧方式和分离方式有关。在采用 沿圆周分布的圆柱螺旋弹簧作压紧弹簧时，压盘上应铸有圆柱形凸台作为弹簧的导 向座 1。 2传力销的强度校核 图 3-1 传力销的受力图 由图 3-

25、1 可知，传力销同时承受由力 Q 、 Q 所引起的弯曲应力和P（接合时 的弹簧压紧力）引起的拉伸应力。此外，传力销表面在宽度1S与2S的范围内还受 其 Q 和 Q 的挤压作用。其强度校核如下。 1） 拉弯复合应力 作用力 丰田卡罗拉离合器的总体设计 10 n e nR T Q 2 max （3- 3） n e nR T Q 4 max （3- 4） 式中 maxe T发动机最大转矩，N m； n传力销数目； n R力 Q 和 Q 的作用半径，m。 因此 5 . 55 1016562 110 3 QN 8 . 27 1016564 110 3 QN 传力销的弯曲应 3 max 1 . 04 )2

26、( dnR baT WM n e BB 弯 nRbaTM neB 4)2( max （3- 5） 式中 B M弯矩，N m， ； d传力销根部直径，cm； B W传力销抗弯截面模量， 3 cm； ba,力 Q 和 Q 的作用力臂，cm。 因此，39 . 2 10 5 . 181 . 061654 ) 5 . 30122(110 93 弯 Mpa530 b MPa 传力销的拉伸应力 nd P 2 4 拉 （3- 6） 因此 26 4 12 987.6 7.35 3.14 18.5106 拉 MPa 传力销的复合应力 拉弯合 （3- 丰田卡罗拉离合器的总体设计 11 7） 因此 合 =2.39+7

27、.35=9.74 MPa 2) 传力销的挤压应力 100 11 dS Q 挤 （MPa） （3-8） 100 12 dS Q 挤 （MPa） （3-9） 式中， 1 d传力销的直径，cm； 21，S S作用宽度，cm。 因此 2000 100 5 . 181015 5 .55 6 挤 MPa 1000 100 5 . 181015 8 .27 6 挤 MPa 经校核，传力销的强度符合要求。 3压盘及传力销（块）的材料 压盘形状不仅要复杂且要耐磨、传热性好和具有较理想的摩擦性能，通常由灰 铸铁铸成(注意：不能用低碳钢来代替铸铁，因为在低碳钢表面容易引起擦痕)，其 金相组织呈珠光体结构，硬度为 1

28、70-227。一般为了增加其机械强度，可相应的添 加一些镍锰铁等合金元素。 传力销可采用中碳钢（35 号钢） 。黄河牌 8t 汽车中间的压盘传力块材料一般选 用 18CrMnTi，通常为了提高传力销表面的耐磨性能，一般采取渗碳处理，层深 0.8-1.0mm，硬度 HRC55-62。 4滑磨功的计算 确定滑膜功的计算公式的适用性的主要评判准则是，除了该公式能否正确反映 其起步过程的物理本质外，还有计算和实际结果相对照后所确定的精度。对于统计 实验分析法来说，利用试验统计获得的经验公式来计算滑膜功 L 时，其起始滑膜的 角速度 0 还需由实际来决定。资料表明该种计算方法的一般精度如下：对于第一类

29、在20%之内，对于第二类为-15%+28%,第三类为-10%+32%，第四类为-24% +20%。我们一般按照如下公式来及算滑膜功 2 0 0.5 a LJ (3-10) 丰田卡罗拉离合器的总体设计 12 22 2 0 / aa kk Jm ri i (3-11) 式中 a J汽车整车质量转化相当的转动惯量，2 0 离合器开始滑磨时的发动机角速度， 0 2/60nrad； a m汽车总质量，Kg； k r 车轮滚动半径； 0 i 主传动比； k i 变速器传动比。 根据经验、参照同类产品，选取轮胎规格为 9.0020，则 0 i=7.63， k i=6.24， k r=475mm， a m=8

30、025kg。 因此 80 . 0 63 . 7 24 . 6 104758025 22 62 a J 4 2 1049 . 4 3200 60 2 80 . 0 5 . 0 L 3.2.2 离合器盖设计 离合器盖和飞轮一般用螺栓来固定，并且通过它将传递发动机的一部分转矩给 压盘。离合器盖一般还是分离杆与压紧弹簧的支撑壳体。在设计时要注意以下几个 问题： 刚度问题 离合器分离杆支承在离合器盖上，如果盖的刚度不够，则当离合器分离时，可 能使盖引起较大的变形，就会降低离合器操纵部分的传动效率，严重时可能造成分 离不彻底，引起摩擦片的早期磨损，从而导致变速器换档困难。 通风散热 对中问题 对中方式常用

31、的有两种：一止口对中。二定位销或定位螺栓对中。 3.3 离合器分离装置的设计 离合器的分离装置包括分离套筒分离轴承、分离杆以及分离轴承。 3.3.1 分离杆 1）分离杆结构型式的选择 一般离合器接合与分离，压盘与踏板的运动联系的最后环节都是分离杆。周置 螺旋弹簧离合器分离杆的数目一般是 36 个。 在沿圆周分布的圆柱螺旋弹簧离合器中常见的分离杆结构有以下几种类型，如 图 3-1 所示 2。 丰田卡罗拉离合器的总体设计 13 图 3-1 分离杆结构 图 3-1（a）是过去 BJ212 等型汽车离合器中采用的分离杆结构，它是锻造后经 加工制成的。与图中其他三种结构相比，图（a）的结构相对复杂，加工

32、量最大。 图 3-1（b）所示是一些重型汽车上采用的结构。分离杆也是锻制的。铰链处使 用了滚针轴承，从而具有了摩擦损失小和传动效率高的优点。因为图（b）的调整 螺母在离合器盖上，所以调整相对来说较方便。 图 3-1（c）所示是解放牌 CA10B 型汽车离合器中采用的结构。分离杆是通过钢 板冲压制成的，且加工一般不复杂，调整螺钉在分离杆外端调整也不复杂。但由于 分离杆的中间支撑在离合器的窗口上，支撑处的接触面积比较小，容易磨损，而且 在磨损以后，分离杆的位置将发生变动，工作时会发出响声 3。另外，调整螺钉布 置在分离杆外端，加大了压盘尺寸，使离合器重量增加。 图 3-1（d）所示的是中小型汽车上

33、采用的结构。分离杆在压盘上的支承方式相 对来说简单。 2）分离杆设计 分离杆设计时应注意的几个问题： 1）分离杆内端的高度可以调整 2）分离杆要有足够的刚度 3）分离杆的铰接处应避免运动上的干涉 3)分离杆的材料与热处理 分离杆一般由中碳钢（35 钢）锻造或低碳钢（08 钢）冲压而成。为了提高耐 磨性能，表面进行氰化处理，层深 0.15-0.3mm，硬度 HRC58-68. 摆动块由中碳钢板冲压而成，摆动块由厚 2.5mm 的 35 钢带制成，表面氰化， 层深 0.15-0.3mm，硬度 HRC56-62。 3.3.2 分离轴承及分离套筒 分离轴承通常在实际工作中主要用来承担轴向力。在离合器分

34、离的过程中，要 丰田卡罗拉离合器的总体设计 14 在分离轴承和旋转离心力的基础上还要额外受到径向力的作用。因此适用于离合器 轴承的分离轴承主要包括径向推力轴承和推力轴承。高速、低轴向符合的情况宜用 在径向推力类，低速、高轴向符合的情况宜用在推力类。出去以上两种，还有用在 某些轻型汽车上由油浸过碳和石墨混合压制而成的滑动止推轴承。 由于现今大多数发动机转速超过 6000rmin，离心力造成的径向力很大，因此， 汽车离合器分离轴承广泛采用了角接触式的径向推力球轴承，并把它做成全密封、 充满耐高温的锂基润滑脂的轴承，而且把传统的由轴承外圈转动变成为由轴承内圈 转动，这些结构措施使轴承的使用寿命更长并

35、免维护。 丰田卡罗拉离合器的总体设计 15 4 圆柱螺旋弹簧设计 4.1 结构设计要点 当压紧弹簧按照离合器压盘圆周布置时一般都使用圆柱螺旋弹簧。螺旋弹簧的 两端要确保拼紧和磨平，这样做能够增大弹簧的两端接触面，不至于使弹簧的受力 过于集中，这样做的目的是减少弹簧的垂直度偏差。为了能够使离合器的弹簧压紧 力能够均衡受力，螺旋弹簧的数目一般不应该小于 6 个，弹簧的数目是由摩擦片的 外径增大的多少确定的。除此之外，在安排圆柱螺旋弹簧时，充分考虑分离杆的个 数，以便弹簧能够均匀的在分离杆之间分布。通常弹簧的个数Z应该是分离杆个数 n的整数倍，即 mnZ 式中 m 为任意正整数。 当选定圆柱螺旋弹簧

36、来设计时，应根据摩擦片外径D来确定弹簧的个数Z，通 过离合器的工作总压力 P，从而使每一个弹簧的工作压力P得以确定： Z P P 式中 P工作总压力，N； Z离合器压簧的数目。 当选定离合器的摩擦片外径为 160mm 时，我们一般取将周布圆柱螺旋弹簧的数 目取为 6 个，因此取Z=6. 设计上，要保证各个周布圆柱螺旋弹簧的工作压力 P 确定在 1000N 以下 。 4.2 弹簧的计算 已知摩擦片外径D=160mm，压紧弹簧的数目Z=6，离合器的总压紧 P=5925.8N。弹簧的相关计算如下： 1）工作总压力 00 PFPP 4 )( 22 dD =0.41 4 )110160(14 . 3 2

37、2 =4344.98 2）每一个弹簧的工作压力 Z P P =16.724 6 98.4344 N 材料选用 65Mn 钢 3）弹簧丝直径 6 . 1d 1 PCK (3-14) 丰田卡罗拉离合器的总体设计 16 式中，P=785N，初选弹簧指数（旋绕比）C=6，曲度系数 K =1.15，选 =800Mpa，代入上式 0 . 4 800 615 . 1 16.724 6 . 1 1 d mm 取钢丝标准直径 1 d=4.0mm 4）由结构上确定弹簧的外径 1 D=35mm 5）弹簧中径 1101 dDD 因此 31435 01 Dmm 6）弹簧指数（旋绕比） 01 1 D C d 因此2 .

38、6 5 31 C 根据标准圆整为 6. 7）实际的工作应力 2 1 8 d KPC 因此 6 .795 10414 . 3 15 . 1 616.7248 62 MPa 初选弹簧刚度K=40N/mm 8）弹簧的工作圈数 KD Gd i 3 01 4 1 8 式中 G材料的剪切弹性模数，对于碳钢： 143 8.0 10 8.3 10GMPa 。 取i=6.5 圈。 9）弹簧的实际刚度 丰田卡罗拉离合器的总体设计 17 f PP iD Gd K max 3 01 4 1 8 (3-19) 对于离合器压簧来说，希望 K 尽量小，一般K=4520N/mm。 因此 44 3 8.3 105 36.95

39、8 306.5 K N/mm 10）弹簧的总圈数 5 . 1 in （3- 20） 一般汽车离合器采用5 . 1 in,即每端 3/4 圈拧紧，并把端部钢丝磨薄至直径 1/4. 从而n=6.5+1.5=8 圈 11）弹簧的工作变形 KPf （3- 21） 从而 987.6 26.7 36.95 f mm 12）弹簧的附加变形量 弹簧的附加变形量也就是压盘的分离行程，一般单片离合器F =1.52.5；双 片离合器f=1.53.0。 取f=2.1mm。 13）弹簧的自由高度 iffdnH 10 )5 . 0( （3- 22） 式中 弹簧最大负荷时的间隙=0.51.5 mm。 从而 0 80.552

40、6.72.1 6.5 0.770.85H mm 14）弹簧的工作高度 fHH 0 从而 H=70.85-26.7=44.15mm 丰田卡罗拉离合器的总体设计 18 15）弹簧的最大负荷 PfKP max 从而 max 36.95 2.1 987.61065.2PN max P为离合器彻底分离时的弹簧最大负荷，一般规定校核离合器分离时弹簧的 最大负荷 max 1.15 1.20PP max P较P增加了， max 1065.2 1.07 987.6 P P 符合规定要求。 4.3 离合器故障诊断与排除 离合器的故障大致可分为以下几类： （1）分离不彻底； （2）离合器打滑； （3）离合器结合时发

41、抖； （4）振动、噪声； （5）零件损坏； （6）踏板力过大。 离合器的故障检测、排除和安装； （1）拆下离合器后注意是否漏油。如果漏油，请检查油封并更换。 （2）检查同心度问题。 （3）检查飞轮表面是否磨损、翘曲、变色、裂纹等不良现象，通常可用磨削 的方法将其修复。 （4）检查分离轴承套管磨损的均匀性或者它是否出现损坏迹象。 （5）检查在曲孔中的导向轴承是否需要更换。 （6）检查分离轴承是否需要更换。 （7）检查离合器机械操纵系统中各磨损点和液压操纵系统中管路、储油罐、 主缸和分缸的状况。在有问题处校正修理，必要时更换。 （8）确认飞轮壳内无润滑油和碎片。 （9）确认分离轴承在分离轴承座安装

42、良好，轴承座在其套管上能自由滑动。 （10）离合器盖总成用定位装置使其和飞轮定心。 （11）要很好的调整离合器操纵系统，根据安装要求，要有适当的踏板自由行 程。 （12）如果确定进行路驶，在开车行驶的过程中要不断的进行变换变速器的档 位以确保各档位下离合器做到准确分离和结合。 丰田卡罗拉离合器的总体设计 18 参考文献 1徐石安,肖德炳,刘惟信.离合器设计丛书M.北京:人民交通出版社，1981:11-15. 2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,1995:65-67. 3张洪欣.汽车设计M.北京：机械工业出版社，1995:79-81. 4刘惟信.机械最优化设计

43、M.北京：清华大学出版社，1994:91-95. 5中国第一汽车集团公司.红旗（中国轿车丛书）M.北京：北京理工大学出版社，1998:211- 213. 6葛安林.车辆自动变速理论与设计M.北京:机械工业出版社，1993:213-215. 7赵健.电动机械式自动变速器中电控系统的研究M.中国农业大学，2001:57-60. 8朱燕生.常用机械零部件及机构优化设计程序库原理与使用说明M.北京：机械工业出版 社，1987:70-74. 9刘鸿文.材料力学IM.北京：高等教育出版社，1985:75-77. 10Shaver R,Manual Transmission Cluth Systems,AE

44、17M.USA:SAE,1997:110-115. 11雷雨龙.提高电控机械式自动变速器性能的研究M.吉林工业大学,1998:194-199. 12汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册：基础篇.北京：人民交通出版社，2001:84-89. 13雷雨龙,李永军等.械式自动变速器起步过程控制J.机械工程学报, 2000，36(5)：69-71. 14顾力强,刘恩茂，张建武.采用87C196CB单片机控制的电控机械式自动变速器J.机床与液 压, 2002，15：123-124. 15Heisler H,Advanced Vehicle TechnologyM.London:Edward Arnold

45、,1989:59-68. 丰田卡罗拉离合器的总体设计 19 致 谢 首先，我要感谢我的母校青岛工学院，在这两年时间里，我不但学到了不少知 识，也认识了不少的人，从他们那里学到了不少东西。 其次，感谢那些授课的老师，由于你们对待学生以那种一丝不苟的教学态度使 我们掌握了比较牢固的专业知识，尤其是计算机、绘图和计算等方面的知识对我的 这次毕业设计帮助很大。 再次，特别感谢我的指导老师李艳英老师，她不厌其烦的帮助我们更改论文， 使我们能够更投入到论文的更改中。在李老师的指导下，我从一个对论文一无所知 的学生到能够独立完成本次论文的设计。通过这样一个过程，使我更深一步地了解 了汽车离合器结构的构造和工

46、作原理，基本掌握了设计的方法。 最后感谢所有帮助过我的老师和同学，如果没有你们的帮助我的论文不可能在 这么短的时间内完成。 ag an employment tribunal clai Emloyment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly. For more informu, take advice from one of the organisations listed under Further help. Employment tribunals are less formal th