摘 要

近年来，随着微型汽车的快速普及，人们对于汽车操纵特性的要求也越来越高，各国各汽车企业都在研发和测试具有更加优越的操纵特性的离合器。本文通过对踏板力和踏板行程这两个评价离合器操纵特性最重要的指标作为依据，分析筛选出合适的硬件设备并建立相应的软件测试系统，最终对于得到的数据进行曲线拟合和数据分析，以验证测试系统的可行性。

本文借助Labview和Matlab两款软件的主要功能，对离合器操纵特性的有关数据进行采集和处理，实验结果验证了离合器操纵特性的理论曲线和整套测试系统的实用性和准确性，对于有关离合器操纵特性测试系统的研究也有一定的借鉴作用。

研究结果表明，基于TJH-11踏板力传感器、SCA61T倾角传感器和USB-7660数据采集卡的采集设备和设计的软件平台可以很好的对微型汽车离合器的操纵特性进行捕捉和分析，并生成相应的曲线，对于离合器性能的分析具有重要作用。

关键词：离合器；操纵特性；测试系统

Abstract

In recent years, with the rapid popularization of micro-cars, people are increasingly demanding the characteristics of the car handling, the various auto companies are in the development and testing of a more superior operating characteristics of the clutch. Based on the two indexes of pedal force and pedal stroke, the paper analyzes and selects the appropriate hardware equipment and establishes the corresponding software test system. Finally, the curve fitting and data analysis are carried out on the obtained data. To verify the feasibility of the test system.

In this paper, the main functions of Labview and Matlab software are used to collect and process the relevant data of clutch operation. The experimental results validate the theoretical curve of clutch operation and the practicability and accuracy of the whole test system. For the clutch operation characteristics The research of the test system also has some reference.

The results show that the acquisition equipment and the software platform based on the TJH-11 pedal force sensor, SCA61T tilt sensor and USB-7660 data acquisition card can capture and analyze the handling characteristics of the micro-car clutch very well and generate the corresponding Curve, for the clutch performance analysis has an important role.

Key Words：clutch; steering characteristics; test system

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2目的及意义 1

1.3 国内外现状 2

1.4 本文的组织结构 3

第二章 膜片弹簧离合器 4

2.1膜片弹簧离合器的结构 4

2.1.1 离合器的作用 4

2.1.2 膜片弹簧离合器的发展 4

2.1.3膜片弹簧离合器的结构 5

2.1.2.1 离合器盖总成 6

2.1.2.2 从动盘总成 8

2.2 离合器的工作原理 8

2.3 膜片弹簧工作状态 9

2.3.1 膜片弹簧三种工作状态 9

2.3.2 三种工作过程受力分析 11

第三章 拉索式膜片弹簧离合器性能检测系统总体方案 12

3.1总体方案构思 12

3.1.1 测量物理量的方式 12

3.1.2 物理量及传感器的选取 12

3.1.3 信号处理过程 14

3.2 硬件选择 14

3.2.1 测力传感器的选取 14

3.2.1.1 测力传感器的种类和筛选 14

3.2.1.2测力传感器工作原理 15

3.2.1.3 测力传感器的选用和分析 15

3.2.2 倾角传感器的设计 17

3.2.2.1电容式传感器原理 17

3.2.2.2 倾角传感器的选择 18

3.2.2.3 SCA61T倾角传感器的技术指标 20

3.2.2.4 SCA61T倾角传感器的传输方式 20

3.2.3 数据采集卡 21

3.2.3.1 USB-7660数据采集卡的外形和电位 22

3.2.3.2 USB-7660数据采集卡的增益 23

3.2.3.3 USB-7660数据采集卡的模拟输入 23

3.2.3.4 USB-7660数据采集卡的模拟输出 25

3.2.3.5 USB-7660数据采集卡数字输入输出 25

3.2.4 数据采集流程 26

第四章 系统软件设计总体方案 27

4.1数据采集系统软件选择 27

4.2 基于labview的软件开发流程 27

4.2.1软件使用和主要函数说明 27

4.2.1.1 设备对象操作函数 28

4.2.1.2 模拟输入量（AD）连续采样操作函数 29

4.2.2基于labview的程序框图设计 30

4.3 数据处理软件介绍 33

4.4 Matlab数据处理过程 34

4.5 数据分析 36

第五章 展望 37

致谢 38

参考文献 39

第一章 绪论

1.1 研究背景

在现代社会的发展中，车辆的安全性与实用性需求日益提升，而离合器性能则是决定汽车性能好坏的重要一环。离合器用于控制传动系的动力传递，是微型汽车动力系统中至关重要的一部分。在汽车起步的过程中离合器与发动机相连从而使得与传动系统相结合；换挡的过程中则实现快速分离，原理是基于变速器齿轮之间的冲击减少；汽车在整个运行的过程中，离合器可以打滑保护整个传动系统在收到剧烈冲击时产生的损伤。

膜片弹簧是离合器的重要组成部分，直接决定了离合器运行过程中压紧力、分离力、压盘升程等相关重要参数。膜片弹簧的特性决定了微型汽车离合器的操纵特性，所以，对于微型汽车拉索式膜片弹簧离合器的研究，可以通过对膜片弹簧特性进行研究。

本论文旨在研究微型汽车膜片弹簧离合器的操纵特性及其测试系统的编程，通过测试系统测量相关物理量得出离合器操纵特性的曲线，和理论曲线对比、验证，进而得出结论。

1.2目的及意义

膜片弹簧离合器是现今使用较为广泛的一种离合器，相较于其他形式的离合器，膜片弹簧离合器具有零件数目少、结构简单、操纵轻便等优点。对于整个膜片弹簧离合器来说，膜片弹簧是其中最重要的组成部分，能够进行弹簧的压紧和杠杆的分离。除此之外，膜片弹簧还直接决定了压紧力、分离力、压盘升程等因素，对于离合器的性能好坏起到了决定性作用。

膜片弹簧之所以成为现代离合器弹簧的主流主要是因为它的非线性弹性特性，这种属性使得膜片弹簧离合器的轴间尺寸得到了缩短，同时，在摩擦片磨损的情况下仍能正常工作，离合器性能相较于螺旋弹簧离合器等大大改善。这就使得膜片弹簧离合器目前能够广泛应用于轿车、货车以及客车等常见交通工具中，相信在将来，膜片弹簧离合器在中重型车辆中也能占据领导地位。