摘 要

本次毕业设计所选取的车型是上汽大众的Polo车，来进行离合器的优化设计研究。

总得来说，在汽车发动机与变速箱之间的机构就是离合器了，离合器的一端是用螺丝嵌套在飞轮上面，变速器和离合器共用一根轴 ，分别作为输入轴和输出轴。平常，在我们的行车过程中，我们会根据具体的路况判断我们是否可以加档或者减档。这个时候就涉及到了汽车离合器的功用了，即当我们使用离合器踏板的时候，可以控制发动机和变速箱的结合状态——控制动力的传递。简而言之，汽车离合器主要有三大功用，分别为：（1）使汽车平稳起步；（2）切断动力的传递，让汽车在换挡的时候平顺；（3）防止传动系过载。

汽车在发展，离合器也在发展，近年来膜片弹簧离合器广泛用于我们生活中的日常用车，它十分稳定，而且操纵性较为轻便，方便人们轻松行车，而且它作为标准件可以在生产线上得到量产。Polo作为乘用车的大众车型，本次对其进行优化不但可以描绘出乘用车膜片弹簧的构造情况，选择了其基本参数以及验证计算，还优化了Polo离合器的参数，尤其是对膜片弹簧进行了matlab的优化。

关键词: Polo离合器 , 膜片弹簧离合器 , 汽车优化设计

Abstract

The graduation design of the selected models is the SAIC Volkswagen Polo car, to carry out the optimal design of the clutch.

Generally speaking, between engine and transmission mechanism is the clutch, clutch end with a screw embedded in the flywheel above, transmission and sharing a clutch shaft, respectively as input and output shaft. Normally, we will be in the process of driving, we will be based on the specific conditions of the road to determine whether we can increase or reduce the file. This time it involves the function of the car clutch, that is, when we use the clutch pedal, you can control the engine and transmission of the combination of state - control of power transmission. In short, the car clutch mainly has three main functions, respectively: (1) to make the car start smoothly; (2) the power to cut off the transmission, so that the car in the shift when smooth; (3) to prevent the transmission system overload.

Car in the development and the clutch is in development, in recent years, the diaphragm spring clutch is widely used in our lives everyday car, it is very stable, and the control of the more lightweight, convenient people relaxed driving, and it as the standard parts can in the production line are production .Polo as a passenger car models of the public, the optimization can not only describe the structure situation of car of the diaphragm spring, select the i basic parameters and to verify the calculation, but also to optimize the parameters of the Polo clutch, especially a matlab optimization of diaphragm spring.

Key Words: clutch ; theca spring; driven plate; optimization; friction disc.

目 录

摘要 I

Abstract II

目 录 III

第 1 章 绪论 1

1.1 离合器概述 1

1.2 本次毕业设计的目的 3

1.3 设计要求 3

第 2 章 离合器总体设计 4

2.1 给定参数和结构设计要求 4

2.2 结构方案设计 4

2.2.1 从动盘数选取 4

2.2.2 压紧弹簧的结构形式及布置 4

2.2.3 压盘的驱动方式 5

2.2.4 从动盘的结构形式 5

2.2.5 离合器的通风散热措施 5

2.3 初定离合器基本结构参数 6

2.3.1 后备系数的选择β 6

2.3.2 单位压力P₀ 6

2.3.3 摩擦片外径D、内径d厚度b的确定 6

2.3.4 摩擦因数f和离合器间隙△t 7

2.3.5 离合器基本参数优化建模 8

2.4 离合器主要零部件设计 11

2.4.1从动片的选择和设计 11

2.4.2 从动盘毂设计 11

2.4.3 摩擦片的材料选取及与从动片的固紧方式 13

2.4.4 压盘 13

2.4.5 离合器盖的设计 14

2.4.6 扭转减振器设计 15

第 3 章 膜片弹簧设计及其优化 17

3.1 膜片弹簧基本参数的选择 17

3.2 膜片弹簧材料 18

3.3 优化设计基本概论 19

3.4 优化目标函数 19

3.5 优化设计变量 20

3.6 约束条件的确定 20

3.6.1 结构参数约束 20

3.6.2 性能参数约束 21

3.7 建立优化约束方程组 22

3.8 用MATLAB编程求解 22

结 论 25

参考文献 26

附录 27

附录A 3-8编程 27

附录B 离合器总装配3D图 32

致谢 33

第 1 章 绪论

1.1 离合器概述

1769年，第一辆汽车——蒸汽汽车被发明了，但汽车的动力性明显不能满足人们的需求。随着发动机以及摩擦式汽车离合器被发明出来，汽车得到了空前的发展。而本次对polo离合器的设计优化就是尝试利用我们大学四年所学来试试能否推进离合器的发展,为离合器的发展做出自己的贡献。

汽车的发展史就和人类历史上所有的科技产品发展史一样，发动机在不断提升，电子技术在不断提升，就像木桶原理一样，最短的那一块木板决定了汽车的性能，所以我们必须攻克离合器研究的难题。一方面，基于离合器的现实成长情况，膜片弹簧离合器的结构正逐步地从推式转向了拉式，操纵方式也从手动向自动转变，甚至很多都向谷歌的无人驾驶技术靠拢了。另一方面，双离合器的汽车模式也在蓬勃发展,双离合器混合动力成为了研究中的重中之重，全球的汽车人都为之付出了无数个日日夜夜进行研究，对合动力离合器结合过程的动态转矩控制策略以及其起步控制与仿真有了很大起色。双离合器中又可以分为干式双离合器和湿式双离合器，从而对基于最优控制的AMT/DCT离合器通用起步控制有了更加细致的研究。

正所谓唇齿相依，为了配合发动机的高转速，离合器的工作性能和使用寿命必须有所保障（离合器的工作性能和使用寿命与汽车离合器分离轴承损坏的原因及保养方法和汽车离合器盘毂的设计密不可分），而离合器成长的关键因素就在于操作的简化以及转矩的传递效能。因此，本次课题是关于polo离合器的优化设计也就符合大势所趋的离合器改进之路了。