汽车离合器的设计开题报告

开题报告系（部）：机械工程系 20 年 3 月 30 日（学生填表）课题名称 汽车离合器的设计学生姓名 专业班级 课题类型指导教师 职称 课题来源 生产1.综述本课题国内外研究动态与发展趋势，说明选题的依据和意义汽车是作为一种交通工具而产生的，但是汽车发展到今天已经不能把它理解为单纯的“行”的手段。因为“汽车化”改变了当代世界的面貌，它已经成为当代物质文明与进步的象征及文明形态的一种代表。人类社会及人民生活的“汽车化” ，大大地扩大了人们日常生活的活动范围，扩大并加速了地区间、国际间的交往，成倍地提高了人们外出办事的效率，极大地加速了人们的活动节奏，促进了世界经济的大发展与人类的快速进步，开创了现代“汽车社会”这样一个崭新的时代。随着社会节奏的加速以及人们生活水平的提高，对汽车来说，人们要求它有自重轻、行使速度高、加速性能好、使用于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点。为了满足汽车各种行使的需求，在汽车上要需要有一套复杂的传动系统。现代汽车上最常用的是机械式传动系统，它是由发动机以及离合器、变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置（如半轴）等部件组成。其中离合器是作为一个独立的部件而存在的。它在传动系统中起着传扭、分离传动、减振和过载保护多重功用，其品质攸关汽车的性能，对于使用工况复杂、超载严重的中国汽车更是如此。随着汽车发动机转速和功率的不断提高、汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结果发展，传统的操作形式正向自动操作形式发展。因此，提高离合器的可靠性和使用寿命，适应高转速，增加传递转矩的能力和简化操作，已成为离合器的发展趋势。国内外研究动态与发展趋势：现代汽车工业具有世界性，是开发型的综合工业，竞争也越来越激烈。我国自1953 年创建第一汽车制造厂至今，已有 130 多家汽车制造厂，700 多家汽车改装厂。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对汽车的使用功能不断提出新的要求。目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构在采用离合器的传动系统中，早期离合器的结果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，其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。而且这种离合器在接合时也不够柔和，容易卡住。次后，在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住（尤其是在冷天油液变浓时更容易发生） ，导致分离不彻底，造成换挡困难。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。但因片数较多，从动部分的转动惯量较大，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破裂。如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。多年的实践经验使人们逐渐趋向于采用单片干式摩擦离合器。它具有从动部分转动惯量小，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取一定措施，也能使其接合平顺。因此，它得到了极为广泛的应用。如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面也相当完善：采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器的接合平顺性；离合器中装有扭转减振器，防止了传动系统的共振，减少了噪音；以及采用了摩擦较小的分离杆机构等。另外，采用了膜片弹簧作为压簧，可同时兼起到分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。膜片弹簧和压盘的环行接触，可保证压盘上的压力均匀。由于膜片弹簧本身的特性，当摩擦片磨损时，弹簧的压力几乎没有改变，且可减轻分离离合器时所需要的踏板力。为了提高离合器的传扭能力，在重型汽车上多采用多片干式离合器。次外，近年来由于多片湿式离合器在技术上的不段改善，在国外的某些重型牵引汽车和自卸车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的倾向。与干式离合器相比，由于用油泵进行强制制冷的结果，摩擦表面的温度较低（不超过 93） 。因此，允许起步时长时间地打滑或用高档起步而不致烧损摩擦片，具有良好的起步能力。据说这种离合器的使用寿命可达干式离合器的五、六倍。为了实现离合器的自动操纵，有自动离合器。采用自动离合器时可以省去离合器踏板，实现汽车的“双踏板”操纵。与其他自动传动系统（如液力传动）相比，它具有结构简单，成本低廉及传动效率高的优点。因此，在欧洲小排量汽车上曾得到广泛的应用。但是在现有自动离合器的各种结构中，离合器的摩擦力矩的力矩调节特性还不够理想，使用性能不尽完善。例如，汽车以高档低速上坡时，离合器往往容易打滑。因此必须提前换如低档以防止摩擦片的早期磨损以至烧坏。这些都需要进一步改善。随着汽车运输的发展，离合器还要在原有的基础上不断改进和提高，以适应新的使用条件。从国外的发展动向来看，近年来汽车的性能在向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重汽车趋向大型化，国内也有类似的情况。此外，对离合器的使用要求也越来越高。所以，增加离合器的传扭能力，提高其使用寿命，简化操作，已经成为目前离合器的发展趋势。选题的依据和意义离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件，主要作用是保证汽车起步平稳，保证传动系统换挡时工作平顺，防止传动系统过载等，在离合器的具体结构上，首选，在保证传递发动机最大转矩的前提下，应满足两个基本要求：首先，分离彻底、接合柔和。其次，离合器从动部分的转动惯量要尽可能的小。此外，还要求离合器散热良好。之所以对离合器进行研究分析，意义在于离合器对汽车骑着异常重要的作用，存在有以下几点：1、 保 证 汽 车 平 稳 起 步这是离合器的首要功能。在汽车起步前，自然要先起动发动机。而汽车起步时，汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传 动 系 （它联系着整个汽车）与发动机刚 性 地联系，则变速器一挂上档，汽车将突然向前冲一下，但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时，具有很大的惯 性 ，对发动机造成很大地阻力矩。在这惯 性阻 力 矩作用下，发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速（一般 300-500RPM）以下，发动机即熄火而不能工作，当然汽车也不能起步。因此，我们就需要离合器的帮助了。在发动机起动后，汽车起步之前，驾 驶 员 先踩下离合器踏板，将离合器分离，使发动机和传动系脱开，再将变速器挂上档，然后逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐接合。在接合过程中，发动机所受阻力矩逐渐增大，故应同时逐渐踩下加速踏板，即逐步增加对发动机的燃料供给量，使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上，而不致熄火。同时，由于离合器的接合紧密程度逐渐增大，发动机经传动系传给驱动车 轮 的转矩便逐渐增加，到牵 引 力 足以克服起步阻力时，汽车即从静止开始运动并逐步加速。2、 实 现 平 顺 的 换 档在汽车行驶过程中，为适应不断变化的行驶条件，传动系经常要更换不同档位工作。实现齿 轮 式变速器的换档，一般是拨动齿轮或其他挂档机构，使原用档位的某一齿 轮 副 推出传动，再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前必须踩下离合器踏板，中断动力传动，便于使原档位的啮合副脱开，同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步，这样进入啮合时的冲击可以大大的减小，实现平 顺 的换档。3、 防 止 传 动 系 过 载当汽车进行紧急制动时，若没有离合器，则发动机将因和传动系刚性连接而急剧降低转速，因而其中所有运动件将产生很大的惯 性 力 矩 （其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大扭 距 ） ，对传动系造成超过其承载能力的载 荷 ，而使机件损坏。有了离合器，便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。因此，我们需要离合器来限制传动系所承受的最大扭距，保证安全。2.研究的基本内容，拟解决的主要问题分析汽车离合器的作用和工作原理，熟悉离合器各个组成部分之间的连接关系，设计一款汽车的离合器，然后进行选材并对各部分进行合理安排并绘制汽车排气系统的工程图。通过本次毕业设计，不仅可以巩固所学的理论知识，还可以培养运用所学专业理论知识的能力，更重要的是还可以让自己的知识面有一定的拓展，是一次很好的理论和实践相结合的锻炼机会。3.研究步骤、方法及措施认真分析毕业设计任务书，制定进度计划。查阅相关文献和资料，并观看相关实物和视频，进一步了解其结构。计算各数据，着手绘图。采用类比法，文献法，行动法。4.研究工作进度第一周-第三周：进行毕业实习，进一步收集资料，做好毕业设计的准备工作。第四周-第十五周：毕业设计，撰写些毕业论文。第十五周：做好答辩准备工作，并接受设计答辩。5.主要参考文献（1） 、徐石安、江发潮 主编汽车离合器/汽车设计丛书 清华大学出版（2） 、马明星 主编汽车设计课程设计指导书 中国电力出版社（3） 、王林超 主编汽车构造上下 中国水利水电出版社（4） 、许洪国 主编汽车理论 人民交通出版社（5） 、吴建华 主编汽车发动机原理 机械工业出版社（6） 、王望予 主编汽车设计 机械工业出版社（7） 、钱大川 主编新型联轴器、离合器选型设计与制造工艺实用手册北京工业大学出版社（8） 、骆素君、朱诗顺 主编机械课程设计简明手册 机械工业出版社（9） 、濮良贵、纪名刚 主编机械设计 东北大学出版社（10） 、邱言龙 主编国产汽车维修调整数据手册 机械工业出版社教研室意见教研室主任签字： 年 月 日