开题报告 刘立

本课题的设计内容：

1．了解油气混合双动力车离合器的组成、原理、设计发展动态及我国的应用现状，形成文献综述；

2．完成油气混合双动力车离合器的设计工作；

3．完成油气混合双动力车离合器的工作原理图，装配图；

     4．完成油气混合双动力车离合器的有关零件图；

5．撰写毕业设计说明书。

本课题对油气混合双动力车的离合器进行了研究和设计，其意义如下：

1. 本课题通过对离合器的研究设计，提高离合器的使用寿命，简化离合器的操作。

2. 本课题研究设计的离合器可通过保证汽车启动顺畅，换挡平稳，提高汽车的驾驶舒适性。

3. 通过对汽车离合器的研究设计可改善汽车的变速性能，提高汽车的动力性和经济性。

献

综

述

离合器是汽车传动系统中直接与发动机相连接的部件，其功用是保证汽车平稳起步，换挡平顺，传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。目前汽车上主要使用的是弹簧压紧的摩擦离合器，其工作原理是离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。由上述工作原理可以看出，摩擦离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于结合状态并能传递动力的基本机构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置[2]。目前汽车离合器主要有周布弹簧离合器、弹簧离合器、周布斜置弹簧离合器、膜片弹簧离合器。周布弹簧离合器：周布弹簧离合器的压紧弹簧均采用圆柱螺旋，并均匀地布置在一个或同心的两个圆周上，其特点是结构简单、制造容易，过去广泛应用于各类汽车上。弹簧离合器：弹簧离合器采用一至两个圆柱螺旋弹簧或用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并且布置在离合器的中心。由于可选较大的杠杆比，因此可得到足够的压紧力，并且有利于减小踏板力，使操纵轻便；压紧弹簧不予压盘直接接触，不会使弹簧受热回火失效；通过调整垫片或螺纹容易实现压盘对压紧力的调整。斜置式弹簧离合器：斜置式弹簧离合器的弹簧压力斜向作用在压力盘上，并通过压杆作用在压盘上。这种结构的显著优点是在摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。与上述两种离合器相比，它具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点。此结构在最大总质量大于14t的商用车上已有采用。膜片弹簧离合器：膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的蝶形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，具有以下特点：膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特征，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变。膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑、轴向尺寸小，零件数目少，质量小。高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱螺旋弹簧压紧力则明显下降。膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。易实现良好的通风散热，使用寿命长。膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。但膜片弹簧的制造工艺较复杂，制造成本高，对材质和尺寸精度要求较高，其非线性弹性特性再生产中不易控制，开口容易产生裂纹，断不容易磨损[3][4]。

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，增加离合器的传递转矩能力，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。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膜片弹簧离合器发展，传统的操作形式正向自动操作形式发展。

我国汽车离合器行业在经历了改革改造、引进消化、改制从组，在激烈的市场竞争中在行业规模、产品技术、经营管理等方面取得了较好的发展。国内离合器企业已经有了长足的进步，但与国际同行比较，差距仍很明显。产品技术含量低，缺乏创新能力，缺少自主的专项、专利技术；新产品、新技术、新工艺落后。一些主要零部件的国产材料性能仍打不到国外水平，目前国内轿车配套或高要求出口的离合器膜片材料仍从德、韩等过进口[5]。 

随着汽车技术不断发展，不断降低噪声、振动、提高舒适性(NVH)成为汽车技术发展方向，传动系统中传统机械式变速器(MT)不断完善，并逐步向无级变速器(CVT)、自动变速器(AT)、机械式自动变速器(AMT)、双离合器变速器(OCT)方向发展，为此给汽车离合器行业产品带来新的变化，双质量飞轮(OMF)、自调式膜片弹簧离合器(SAC)、液力变矩器(日C)产品不断走向市场[6]。

随着对汽车技术研究的不断深入，对汽车离合器的优化设计也越来越多。通过对离合器膜片弹簧的变形特性和多种约束条件的分析，在参考成熟的离合器结构参数的基础上，提出了一种离合器膜片弹簧的优化设计模型，该模型可以使离合器的后备系数稳定，保证离合器可靠地工作，并用此方法进行了实例设计，结果表明：优化设计后的膜片弹簧，后备系教的稳定性、最大当量应力以及分离力的大小均明显高于原设计[7]。有通过基于离合器的综合性能要求建立了新的目标函数，通过与原设计方案及以往的模型的比较，可以看出新模型不仅计算精确，而且更加贴近所追求目标，更加简单有效。通过验证，表明运用这种新数学模型所设计出的产品具有更优良的综合性能[8]。还有以汽车离合器液压式操纵机构为研究对象，建立数学模型，通过计算，分析该机构各构件参数的合理性，研究操纵机构各项参数时离合器分离与接合的影响，改进汽车离合器液压式操纵机构的设计[9][10][11]。

参考文献：

1. 武涛，邵强，王永锋.空气/燃油混合动力发动机的研究进展.[J].新能源汽车.2010

2. 陈家瑞. 汽车构造（下册）.[M].机械工业出版社.2009. 

3. 王望予. 汽车设计. [M].北京.机械工业出版社.2009.

4. 刘惟信编. 汽车设计. [M].北京:清华大学出版社.2009.

5. 严正峰. 汽车离合器行业发展战略探讨.[J].汽车与配件. 2007.

6. 顾晓阳. 现代设计技术在汽车离合器行业研发中的应用.[J].汽车与配件. 2007.

7. 罗颂荣,胡浩,刘文清.汽车拉式膜片弹簧片的优化设计.[J].常德师范学院学报, 2001,(01).

8. 付铁军,谢飞,李贺.基于汽车离合器综合性能要求的膜片弹簧优化设计.[J].2009.

9. 徐旭,鲁统利.汽车离合器操纵机构的分析与改进设计.[J].机械设计与制造. 2007.

10. 余仁义，梁涛.汽车离合器操纵机构的设计[M].专用汽车.2003（4）17～19.

11. Remy Nouailletas，Eduardo Mendes，Damien Koenig. Hybrid modeling and identification of dry friction systems, application to a clutch actuator.[J].2010.

12.机械设计手册编委会.机械设计手册.北京:机械工业出版社,2004.

13. 雷天觉,杨尔庄,李寿刚. 新编液压工程手册[M].北京理工大学出版社，1999.

14.Johnson J.Introduction to Fluid power[J].NY:Delmar Thomson Learning,2002. 

15.YeapleF.FluidPowerDesignHandbook[J].NY:M.Dekker,1990. 

究

内

容

1. 研究常用几种离合器的组成、原理及应用状况。

2. 通过比较各种离合器的优缺点，选择最合适油气混合的一种方案，完成油气混合双动力车离合器总体方案的设计。

3. 结合所选的离合器设计方案，绘制油气混合双动力车离合器的工作原理图

4. 研究课题给出参数油气混合双动力车特性对离合器的要求，选择并确定离合器各种参数的选择、校核，完成传动方案设计。

5. 通过CAD生成离合器工程总装图、部件图和非标零件图。

6. 撰写毕业设计说明书。

究

计

划

3.18 --- 3.25   了解油气混合双动力车离合器的组成，各组成部件的工作原理

3.25 --- 4. 1   进行初步设计，选择计算，开始离合器的设计工作

4. 1 --- 4. 8   进行离合器参数选择，校核等理论设计

4. 8 --- 4.15   完成离合器理论设计

4.15 --- 5. 6   绘制油气混合双动力车离合器的装配图

5. 6 --- 5.20   绘制油气混合双动力车离合器的有关零件图

5.20 --- 5.27   撰写毕业设计说明书

5.27 --- 6. 3   撰写毕业设计说明书，准备答辩

6. 3 --- 6.10   答辩

色

与

创

新

意  见

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      年   月   日

                        教学主任签名：

                                                 年   月   日