1、 畢業設計（論文）說明書題目名稱： 離合器摩擦片的設計 院系名稱： 機械工程學院 班 級： 機自0921 學 號： 0901433212 姓 名： 劉子祥 指導老師： 徐年富 44摘 要汽車離合器位于發動機和變速箱之間的飛輪殼內，用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上，離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中，駕駛員可根據需要踩下或松開離合器踏板，使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發動機向變速器輸入的動力。其功用為：（1）使汽車平穩起步；（2）中斷給傳動系的動力，配合換檔；（3）防止傳動系過載。膜片彈簧離合器是近年來在汽車上廣泛采用的一種離合器，它的轉矩容量大而且較穩定

2、，操作輕便，平衡性好，也能大量生產，對于它的研究已經變得越來越重要。此設計說明書詳細的說明了微型汽車膜片彈簧離合器的結構形式，參數選擇以及計算過程。本文主要是對載重0.7噸微型汽車的膜片式彈簧離合器進行設計。根據車輛使用條件和車輛參數，按照離合器系統的設計步驟和要求，主要進行了以下工作：選擇相關設計參數主要為：摩擦片外徑的確定，離合器后備系數的確定，單位壓力的確定。并進行了總成設計主要為：分離裝置的設計，以及從動盤設計（從動盤轂的設計）等。關鍵詞: 離合器 膜片彈簧 從動盤 壓盤 摩擦片ABSTRACTAutomobile Clutch in the engine and gearbox be

3、tween the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft。In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and pr

4、ogressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power. Its function as: (1) the car a smooth start, (2) to interrupt the transmission of power to meet the shift, (3) to prevent transmission of the overload.In recent years theca spring clutch is a kind of clutch that

5、widely adopted in vehicle. It has great capacity of torque and more stably, manipulate easy and convenient, well equilibrium ,and also can produce batch .So the research of the clutch is more and more important. This design manual elaborated on the construction form parameter choose and process of c

6、alculate of the miniature vehicle.This paper is the miniature car spring clutch design. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, mainly for the following work：Select the design for the main parameters: the determination o

7、f friction-diameter, the determining factor clutch reserve, the pressure on the units identified. And the design of the main assembly: the separation device design, set design and follower (the hub-driven design), and so on.Keywords: clutch theca spring driven plate friction disc目錄摘 要IABSTRACTI1 引言2

8、2 離合器結構方案選取22.1 初始給定參數及結構設計要求22.2 結構設計22.2.1 從動盤數及干濕式選取22.2.2 壓緊彈簧的結構形式及布置22.2.3 膜片彈簧的支承形式22.2.4 壓盤的驅動方式22.2.5 分離軸承的類型22.2.6 離合器的通風散熱措施23 離合器基本結構參數的確定23.1 摩擦片外徑及其它尺寸的確定23.2離合器后備系數的確定23.3單位壓力P的確定23.4摩擦片約束條件的檢驗24 離合器從動盤設計24.1從動盤結構簡要介紹24.2 從動盤設計24.2.1從動片的選擇和設計24.2.2從動盤轂的設計24.2.3 摩擦片的材料選取及與從動片的固緊方式25 壓盤

9、的設計25.1 壓盤傳力方式的選擇25.2 壓盤的幾何尺寸的確定25.3壓盤和傳動片的材料選擇25.4離合器蓋的設計26 離合器分離裝置的設計26.1分離桿的設計26.2離合器分離套筒和分離軸承的設計27 離合器膜片彈簧的設計27.1 膜片彈簧的彈性特性和加載方式27.2 膜片彈簧的強度計算27.3 膜片彈簧基本參數的選擇27.3.1 H/h比值的選取27.3.2 R及R/r確定27.3.3 膜片彈簧起始圓錐底角27.3.4 膜片彈簧小端半徑r及分離軸承的作用半徑r27.3.5 分離指數目n、切槽寬、窗孔槽寬、及半徑r27.3.6 承環的作用半徑l和膜片與壓盤接觸半徑L27.3.7 膜片彈簧材

10、料27.4 膜片彈簧的計算28 扭轉減振器簡單設計28.1 扭轉減振器的結構簡單介紹28.2 減振彈簧設計2技術經濟分析2結論2致謝2參考文獻21 引言汽車是重要的交通運輸工具，是科學技術發展水平的標志，隨著現代生活的節奏越來越快，人們對交通工具的要求也越來越高。汽車作為最普通的交通工具，在日常的生活和工作中起了重要的作用。因此，汽車工業的規模及產品的質量就成為衡量一個國家技術的重要標志之一。 對于汽車來說，由于它要求具有自重輕、行駛速度高、加速性好、適于各種路面上甚至無路地區行駛及機動靈活等特點，長期以來，它的發動機都采用內燃機。但是，由內燃機的扭矩轉速特性曲線可知，在其整個工作轉速范圍內扭

11、矩變化小，最低穩定轉速較高，不能適應汽車可能遇到的各種行駛條件：如起步、爬坡、通過各種路面和無路地區等。因此，在汽車上需要有一套復雜的傳動系統，以使內燃機能適應汽車行駛的需要?，F代汽車上常用的是機械傳動系統，它是由離合器及變速器、萬向節傳動軸、主減速器、差速器和驅動車輪的傳動裝置等部件組成。在上述機械式傳動系統中，離合器作為一個獨立的部件而存在。它實際上是一種依靠其主從動件之間的摩擦來傳遞動力且能分離的機構，見圖0.1圖0-1 離合器工作原理圖1飛輪；2從動盤；3離合器踏板；4壓緊彈簧；5變速器第一軸；6從動盤轂離合器是汽車傳動系中直接與發動機相連接的部件，用來分離或給發動機與變速器之間的動力

12、傳遞。其基本功用有三：第一：在汽車起步時，通過離合器主動部分（和發動機曲軸相連）和從動部分（與變速器第一軸相接）之間的滑磨、轉速的逐漸接近，使旋轉著的發動機和原來靜止的傳動系平穩地聯接起來，以保證汽車平穩起步。第二：當變速器換檔時，通過離合器主從動部分的迅速分離來切斷動力傳遞，以減輕換檔時齒輪間的沖擊，便于換檔。第三：當傳給離合器扭矩超過其所能傳遞的最大力矩（即離合器的最大摩擦力矩）時，其主從動部分將產生相對滑磨。這樣離合器就起著保護傳動系防止其過載的作用。由于離合器上述三方面的功用，使離合器在汽車結構上有著舉足輕重的地位。然而早期的離合器結構尺寸大，從動部分轉動慣量大，引起變速器換檔困難，而

13、且這種離合器在結合時也不夠柔和，容易卡住，散熱性差，操縱也不方便，平衡性能也欠佳。因此為了克服上述困難，可以選擇膜片彈簧離合器，它的轉矩容量大且較穩定，操縱輕便，平衡性好，也能大量生產，對于它的研究已經變得越來越重要。本設計就是設計傳動裝置中的離合器，在設計中對各種離合器類型進行分析、探討，最后設計出用于載重量為0.7t的汽油發動機微型汽車離合器。2 離合器結構方案選取2.1 初始給定參數及結構設計要求發動機額定功率： 22Kw發動機最大轉矩及轉速： 50 Nm /3500rpm發動機最大轉速 5500rpm裝載質量： 0.7t為了保證離合器具有良好的工作性能，設計離合器應滿足以下要求：1)

14、在任何行駛條件下，都能可靠地傳遞發動機的最大轉矩，并有適當的轉矩儲備，又能防止傳動系過載。2) 接合時要完全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。3) 分離要迅速、徹底。4) 從動部分轉動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。5) 具有足夠的吸熱能力和良好的通風散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命。6) 應能避免和衰減傳動系的扭轉振動，并具有吸收振動、緩和沖擊和降低噪聲的能力。7) 操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。8) 作用在從動盤上的總壓力和摩擦離合器和摩擦材料的摩擦因數在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩定的工作性能。9) 具有

15、足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、使用壽命長。10) 結構應簡單、緊湊，質量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調整方便。2.2 結構設計結構設計的各項要求，在本設計中都將全面的考慮，并采用相應的措施予以實現。2.2.1 從動盤數及干濕式選取 根據已知條件知道載重0.7噸微型汽車可選取單片干式膜片彈簧摩擦離合器，因為這種結構的離合器結構簡單，調整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動件轉動慣量小，散熱性好，采用軸向有彈性的從動盤結合平順，廣泛用于轎車及微、中型客車和貨車上，在發動機轉矩不大于1000N.m的大型客車和重型貨車上也有所推廣。因此該離合器選取單片干式膜片彈簧離合器。2.2.2 壓緊

16、彈簧的結構形式及布置離合器的壓緊彈簧的結構形式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧等。可采用沿圓周布置、中央布置、和斜置等布置形式。根據本所設計的離合器的已知系數和使用條件選取膜片彈簧離合器比較合適。 作為壓緊彈簧的所謂膜片彈簧，是由彈簧鋼沖壓成的，具有“無底碟子”形狀的截錐形薄壁膜片，且自其小端在錐面上開有許多徑向切槽，以形成彈性杠桿，而其余未切槽的大端截錐部分則起彈簧作用。膜片彈簧的兩側有支承圈，而后者借助于固定在離合器蓋上的一些（為徑向切槽數目的一半）鉚釘來安裝定位。當離合器蓋用螺栓固定到飛輪上時，由于離合器蓋靠向飛輪，后支承圈則壓膜片彈簧使其產生彈性變形，錐頂角變大，甚至

17、膜片彈簧幾乎變平（參看2.1圖）。同時在膜片彈簧的大端對壓盤產生壓緊力使離合器處于結合狀態。當離合器分離時，分離軸承前移膜片彈簧壓前支承圈并以其作為支點發生反錐形的轉變，使膜片彈簧大端后移，并通過分離鉤拉動壓盤移到膜后移使離合器分離。膜片彈簧離合器具有很多優點：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此設計摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎不變，且可以減輕分離離合器時的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對稱的，因此其壓緊力實際上不受離心力的影響，性能穩定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器結構大為簡化，零件數目減少，質量減小并顯著縮短了軸向尺

18、寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤是以整個圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，摩擦均勻，也易于實現良好的通風散熱等。由于膜片彈簧離合器具有上述一系列優點，并且制造膜片彈簧離合器的工藝水平在不斷提高，因此這種離合器在轎車及微型、輕型客車上得到廣泛運用，而且正大力擴展到載貨汽車和重型汽車上，國外已經設計出了傳遞轉矩為802000N.m、最大摩擦片外徑達420的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車、客車、輕型和中型貨車上。甚至某些總質量達2832t的重型汽車也有采用膜片彈簧離合器的，但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。膜片彈簧離合器的操縱曾經都采用壓式機構，即離合器分離時膜片彈簧彈性杠壓桿內端的分

19、離指處是承受壓力。當前膜片彈簧離合器的操縱機構已經為拉式操縱機構所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈片彈簧的大端附近（見圖2.2b），使結構簡化，零件減少、裝拆方便；膜片彈簧的應力分布也得到改善，最大應力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結構中支承圈的磨損會形成間隙而增大踏板的自由行程(見圖2.3a)。圖2-1膜片彈簧離合器的工作原理圖（a）自由狀態； （b）壓緊狀態； （c）分離狀態 圖2-2(a) 一般壓式操縱 (b)拉式操縱2.2.3 膜片彈簧的支承形式拉式膜片彈簧離合器主要有無支承環式和單支承環式兩種形式，由于該車屬于微型汽車，故選用單支承

20、環式中的DT/DTP型（如圖2.3所示），將膜片彈簧大端支承在鑄造離合器蓋凹槽中的支承環上。圖2-32.2.4 壓盤的驅動方式壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發動機轉矩時它和飛輪一起帶動從動盤轉動，但這種連接應允許壓盤在離合器分離過程中能自由的作軸向移動。 壓盤與飛輪的連接方式或驅動方式有：凸塊窗孔式、傳力銷式、鍵式以及彈性傳動片式等（見圖2.4）。近年來廣泛采用彈性傳動片式。因為另外幾種方式有一個共同的缺點，即連接之間有間隙（如凸塊與窗孔之間的間隙約為0.2mm）。這樣在傳動時將產生沖擊和噪聲，甚至可能導致凸塊根部產生裂紋而造成零件的早期破壞。另外，在離合器分離時，由于零件間的摩擦將降低離合器

21、操縱部分的傳動效率。彈性傳動片是由薄彈簧鋼沖壓而成（見圖2.4e），其一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，且一般用34組（每組23片）沿圓周切向布置以改善傳動片的受力狀況，這時，當發動機傳動片時受拉，當由車輪滑行時反轉受壓。這種利用傳動片驅動壓盤的方式不緊消除了上述缺點，而且簡化了結構，降低了對裝配精度的要求且有利于壓盤的定中。所以該離合器采用彈性傳動片。圖2-4壓盤的驅動方式a.凸塊窗孔式；b.傳力銷式；c.鍵槽指銷式；d.鍵齒式；e.彈性傳動片式2.2.5 分離軸承的類型 分離軸承在工作中主要承受軸向力，在分離離合器時由于分離軸承旋轉產生離心力，形成其徑向力。故離合器的分離軸承主

22、要有徑向止推軸承和止推軸承兩種。前者適合于高速低軸向負荷，后者適合于相反情況.常用含潤滑油脂的密封止推球軸承;小型車有時采用含油石墨止推滑動軸承。分離軸承與膜片彈簧之間有沿圓周方向的滑磨，當兩者旋轉中不同心時也伴有徑向滑磨。為了消除因不同心導致的磨損并使分離軸承與膜片彈簧內端接觸均勻，膜片彈簧離合器廣泛采用自動調心式分離裝置（見圖2.5）。它有內圈旋轉軸承，軸承罩，波形片簧（見圖2.5）中4，它由厚約為0.7的65Mn鋼帶制成，油淬、模內回火度HRC4351）及分離套筒組成。由于軸承與套筒間都留有足夠徑向間隙以保證分離軸承相對于分離套筒可以徑向移動1mm左右，所以當膜片相對分離套筒有偏斜時，由

23、于波形片簧能夠產生變形，允許分離軸承產生相對的偏斜，以保證膜片彈簧仍能被均勻的壓緊，也防止了膜片彈簧分離指處的異常磨損并減少了噪音。另外由于分離指與直徑較小的軸承內圈接觸，則增大了膜片彈簧的杠桿比。 分離套筒支撐著分離軸承并位于變速器第一軸軸承蓋的軸頸上，可以軸向移動。分離器結合后，分離軸承與分離杠桿之間一般有34mm間隙，以免在摩擦片磨損后引起壓盤壓力不足而導致離合器打滑使摩擦片以及分離軸承燒壞。此間隙使踏板有段自由行程。有的轎車采用無此間隙的內圈恒轉式結構，用輕微的油壓或彈簧力使分離軸承與杠桿端（多為膜片彈簧）經常貼合，以減輕磨損和減少踏板行程。圖2-5自動調心軸承裝置1分離軸承罩；2分離

24、軸承；3分離套筒；4波形彈簧片2.2.6 離合器的通風散熱措施提高離合器工作性能的有效措施是借助于其通風散熱系統降低其摩擦表面的溫度。在正常使用條件下，離合器的壓盤工作表面的溫度一般均在180以下，隨著其溫度的升高，摩擦片的磨損將加快。當壓盤工作表面的溫度超過180200時，摩擦片的磨損速度將急劇升高。在特別嚴酷的使用條件下，該溫度有可能達到1000。在高溫下壓盤會翹曲變形甚至產生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會燒裂和破壞。為防止摩擦表面的溫度過高，除壓盤應具有足夠的質量以保證有足夠的熱容量外，還應使其散熱通風良好。為此，可在壓盤上設置散熱筋或鼓風筋；在雙片離合器中間壓盤體內鑄出足夠

25、多的導風槽，這種結構措施在單片離合器壓盤上也開始應用；將離合器蓋和壓盤設計成帶有鼓風葉片的結構；在保證有足夠剛度的前提下在離合器蓋上開出較多或較大的通風口，以加強離合器表面的通風散熱和清除摩擦產生的材料粉末，在離合器殼上設置離合器冷卻氣流的入口和出口等所謂通風窗，在離合器殼內裝設冷卻氣流的導罩，以實現對摩擦表面有較強定向氣流通過的通風散熱等。為防止壓盤 的受熱翹曲變形，壓盤應有足夠大的剛度。鑒于以上對質量和剛度的要求，一般壓盤都設計得比較厚，載貨汽車一般不小于15。3 離合器基本結構參數的確定在初步確定了離合器的結構形式之后就要確定其基本結構尺寸參數。3.1 摩擦片外徑及其它尺寸的確定摩擦片的

26、外徑D是離合器的基本尺寸，它關系到離合器的結構重量和使用壽命，所以應先確定摩擦片的外徑D在確定外徑時，可以根據以下經驗公式（3.1）計算出： D= (3-1)式中： D摩擦片外徑，mm T發動機最大扭矩，Nm 直徑系數設計原始數據：T=50Nm0.7噸微型汽車：單片摩擦離合器 查表可取為14.6由公式（3-1）代入相關數據，則得： D=103.24mm根據離合器摩擦片的標準化，系列化原則，根據下表3-1“離合器摩擦片尺寸系列和參數”（即GB145774）表3-1離合器摩擦片尺寸系列和參數外徑Dmm160180200225250280300325內徑dmm11012514015015516517

27、5190厚度/mm3.23.53.53.53.53.53.53.50.6870.6940.7000.6670.6200.5890.5830.5850.6760.6670.6570.7030.7620.7960.8020.800單面面積cm2106132160221302402466546可取：摩擦片有關標準尺寸：外徑D/mm內徑d/mm厚度/mmC=d/D1-C3單位面積/cm21601103.20.6760.687106平均半徑Rc= =68mm。3.2離合器后備系數的確定 后備系數 保證了離合器能可靠地傳遞發動機扭矩，同時它有助于減少汽車起步時的滑磨，提高了離合器的使用壽命。但為了離合器的

28、尺寸不致過大，減少傳遞系的過載，使操縱輕便等，后備系數又不宜過大。在開始設計離合器時一般是參照統計質料，并根據汽車的使用條件，離合器結構形式等特點，初步選定后備系數 。本設計的是0.7噸輕行載貨汽車用離合器，并根據最大總質量不超過6噸的汽車=1.201.75，選定其后備系數=1.50表3-2離合器后備系數的取值范圍車型后備系數乘用車及最大總質量小于6t的商用車1.201.75最大總質量為614t的商用車1.502.25掛車1.804.00則離合器的靜摩擦力矩Tc=Temax= Nm3.3單位壓力P的確定摩擦面上的單位壓力P的值和離合器本身的工作條件,摩擦片的直徑大小，后備系數,摩擦片材料及質量

29、等有關。 離合器使用頻繁，工作條件比較惡劣(如城市用的公共汽車和礦用載重車)，單位壓力P較小為好。當摩擦片的外徑較大時也要適當降低摩擦片摩擦面上的單位壓力P。因為在其它條件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線速度大，滑磨時發熱厲害，再加上因整個零件較大，零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻，為了避免這些不利因素，單位壓力P應隨摩擦片外徑的增加而降低。前面已經初步確定了摩擦片的基本尺寸；外徑D=160mm 內徑d=110mm 厚度h=3.2mm 內徑與外徑比值C=0.676又初選=1.40運用公式（3.2）可以校核單位壓力PT= T= (1) （3-2）上式中：Z對單片離合器取2 對

30、用石棉基材料摩擦片，在設計時，其摩擦系數可取=0.3根據式（3-2）代入相關數據則得：=0.21MP3.4摩擦片約束條件的檢驗1）摩擦片外徑D的選取應使最大圓周速度不超過6570m/s， m/s6570m/s2）摩擦片的內、外徑比應在0.530.70范圍內 0.53 0.73）為了保證離合器可靠地傳遞發動機轉矩，并防止傳動系過載，不同車型的值應在一定范圍內，最大范圍為1.24.0 1.24.04）為了保證扭轉減震器的安裝，摩擦片內徑必須大于減震器彈簧位置直徑約50，一般取，本設計中取=38.5略大于摩擦片內徑，但仍可視為在允許范圍內。5）為反映離合器傳遞的轉矩并保護過載的能力，單位摩擦面積傳遞

31、的轉矩應小于其許用值，為單位摩擦面積所傳遞的轉矩（N）,為其許用值（N），根據下表選取表3-3 單位摩擦面積傳遞轉矩的許用值（N）離合器規格D/mm210210250250325325 TC010-20.280.300.350.406) 為了降低離合器滑磨時的熱負荷，防止摩擦片損傷，單位壓力應在一定范圍，其最大范圍為0.101.50，由前面計算可知 =0.21MPa，在此范圍內。4 離合器從動盤設計4.1從動盤結構簡要介紹在現代汽車上一般都采用帶有扭轉減振的從動盤,用以避免汽車傳動系統的共振，緩和沖擊,減少噪聲,提高傳動系統零件的壽命,改善汽車行使的舒適性，并使汽車平穩起步。從動盤主要由從動片

32、，從動盤轂，摩擦片等組成，由下圖4.1可以看出，摩擦片1，13分別用鉚釘14，15鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動片鉚在一起。從動片5用限位銷7和減振12鉚在一起。這樣，摩擦片，從動片和減振盤三者就被連在一起了。在從動片5和減振盤12上圓周切線方向開有6個均布的長方形窗孔，在從動片 和減振盤之間的從動盤轂8法蘭上也開有同樣數目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧11，以便三者彈性的連接起來。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動片和從動盤轂之間還裝有減振摩擦片6，9。當系統發生扭轉振動時，從動片及減振盤相對從動盤轂發生來回轉動，系統的扭轉能量會很快被減振摩擦片的

33、摩擦所吸收。圖4-1 帶扭轉減振器的從動盤1，13摩擦片；2，14，15鉚釘；3波形彈簧片；4平衡塊；5從動片；6，9減振摩擦； 7限位銷；8從動盤轂；10調整墊片；11減振彈簧；12減振盤4.2 從動盤設計設計從動盤時一般應滿足以下幾個方面的要求：（1） 為了減少變速器換檔時齒輪間的沖擊，從動盤的轉動慣量應盡可能?。唬?） 為了保證汽車平穩起步，摩擦面片上的壓力分布均勻且從動盤應具有軸向彈性；（3） 為了避免傳動系的扭轉共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應裝有扭轉減 振器；（4） 要有足夠的抗爆裂強度。4.2.1從動片的選擇和設計 設計從動片時要盡量減輕質量，并使質量的分布盡可能靠近旋轉中心，以

34、獲得小的轉動慣量。這是因為汽車在行駛中進行換檔時，首先要分離離合器，從動盤的轉速必然要在離合器換檔的過程中發生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或是降速（由低檔換為高檔）。離合器的從動盤轉速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與從動盤的轉動慣量成正比，因此為了減小轉動慣量，從動片都做的比較薄，通常是用1.32.0厚的薄鋼板沖壓而成,為了進一步減小從動片的轉動慣量,有時將從動片外緣的盤形部分磨至0.651.0,使其質量更加靠近旋轉中心。為了使離合器結合平順，保證汽車平穩起步，單片離合器的從動片一般都作成具有軸向彈性的結構，這樣，在離合器的結

35、合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長的。此外，彈性從動片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。 具有軸向彈性的的傳動片有以下三種形式：整體式的彈性從動片，分開式的彈性從動片、及組合式彈性從動片。，在本設計中，因為設計的是0.7噸微型汽車的離合器，故可以采用整體式彈性從動片，其簡化結構見下圖4.2，離合器從動片采用2厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦片外徑決定，在這里取160，內徑由從動盤轂的尺寸決定，這將在以后的設計中取得。為了防止由于工作溫度升高后使從動盤產生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動剛片上沿徑向開有幾條切

36、口。由于其采用整體式彈性從動片，從動片沿半徑方向開槽,其結構簡圖見下圖4-2,將外圓部分分割成許多扇形,并將扇形部分沖壓成依次向相同方向彎曲的波浪形,使其具有軸向彈性,兩邊的摩擦片則分別鉚在扇形片上.在離合器結合的過程中,從動片被壓緊,彎曲的波浪扇形部分被逐漸壓平從動盤摩擦面片所傳遞的轉矩逐漸增大,使其結合過程較平順,柔和,整體式彈性從動片根據從動片尺寸的大小可制成612個切槽,并常常將扇形部分與中央部分的連接處切成T形槽,目的是進一步減小剛度,增加彈性.相關結構尺寸參看設計圖紙。從動片材料一般采用高碳鋼或彈簧鋼板沖壓而成，經熱處理后達到所要求的硬度,相關尺寸見零件圖。 圖 4-2整體式彈性從

37、動片1從動片；2摩擦片；3鉚釘4.2.2從動盤轂的設計從動盤轂在變速器第一軸前端的花鍵上，目前一般都采用齒側定心的矩形花鍵，如圖4-3所示，花鍵之間為動配合，以便在離合器分離和結合時從動盤轂能夠在軸上自由移動。 本離合器設計中的從動盤轂花鍵也用齒側定心的矩形花鍵。在設計從動盤轂花鍵時，可以根據從動盤外徑和發動機的扭矩來選取。在本設計中，根據從動盤外徑和發動機扭矩來選取從動盤花鍵轂花鍵的有關尺寸，由GB114474，根據下表4-1可得：表4-1 從動盤轂花鍵尺寸系列從動盤外D/mm發動機轉矩Te/Nm花鍵齒數n花鍵外徑D/mm花鍵內徑d/mm齒厚b/mm有效齒長l/mm擠壓應力/Mpa16050

38、102318320101807010262132011.820011010292342511.322515010322643011.525020010352843510.428028010353244012.730031010403254010.732538010403254511.635048010403255013.238060010403255515.241072010453656013.143080010453656513.545095010524166512.5花鍵齒數 n=10花鍵外徑 D=23花鍵內徑 d=18齒厚 b=3有效齒長 =20 從動盤轂一般用中碳鋼鍛造而成，并經調質處

39、理，擠壓應力不應超過=20MP，本從動盤轂材料選用40Cr。為了保證從動盤轂在變速器第一軸上滑動時不產生偏斜，而影響離合器的徹底分離，從動盤轂的軸向尺寸不應過小，一般取其尺寸與花鍵外徑大小相同，對在嚴重情況下工作的離合器，其長度更大，可達到花鍵外徑的1.4倍。綜合考慮，本設計取為30 花鍵的尺寸選定后應進行強度校核，由于花鍵的損壞形式主要是表面受力過大而破壞，所以花鍵要進行擠壓應力校核，如果應力偏大可以適當增加花鍵轂的軸向長度擠壓應力計算公式如下：=（）（4-1）式中，P-花鍵的齒側面應力（N），由下式確定P=（4-2） -發動機的扭矩；; d-花鍵內徑 ,； D-花鍵外徑 ,； Z -從動盤

40、轂數目 ； n -花鍵齒數；h -花鍵齒工作高度，；h=( D-d)/2 ； l-花鍵有效長度，。 帶入相關數據求得：P=4878 =7.6該花鍵轂花鍵的 =7.6擠壓=10滿足要求。4.2.3 摩擦片的材料選取及與從動片的固緊方式 摩擦片的工作條件比較惡劣，為了保證它能長期穩定的工作，根據汽車的的使用條件，摩擦片的性能應滿足以下幾個方面的要求：應具有較穩定的摩擦系數，溫度，單位壓力和滑磨速度的變化對摩擦系數的影響?。灰凶銐虻哪湍バ?，尤其在高溫時應耐磨；要有足夠的機械強度，尤其在高溫時的機械強度應較好；熱穩定性要好，要求在高溫時分離出的粘合劑較少，無味，不易燒焦；磨合性能要好，不致刮傷飛輪及

41、壓盤等零件的表面；油水對摩擦性能的影響應最小；結合時應平順而無“咬住”和“抖動”現象。離合器摩擦片所用的材料主要有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金屬陶瓷摩擦材料。石棉基摩擦材料具有摩擦因數較高（0.30.45）、密度較小、制造容易、價格低廉等優點。但它性能不夠穩定，摩擦因數受工作溫度、單位壓力、滑磨速度的影響大，故目前主要應用于中、輕載荷下工作。粉末冶金和金屬陶瓷摩擦材料具有傳熱性好、熱穩定性與耐磨性好、摩擦因數較高且穩定、能承受的單位壓力較高以及壽命較長等優點，但價格較貴，密度較大，接合平順性差，主要應用于載質量較大的商用車上。 由于本設計為0.7噸微型汽車，故選取的是石棉合成物制成的摩

42、擦材料。固緊摩擦片的方法采用較軟的黃銅鉚釘直接鉚接，采用這種方法后，當在高溫條件下工作時，黃銅鉚接有較高的強度，同時，當釘頭直接與主動盤表面接觸時，黃銅鉚釘不致像鋁鉚釘那樣會加劇主動盤工作表面的局部磨損，磨損后的生成物附在工作表面上對摩擦系數的影響也較小。這種鉚接法還有固緊可靠和磨損后換裝摩擦片方便等優點。5 壓盤的設計5.1 壓盤傳力方式的選擇壓盤（其結構見零件圖）是離合器的主動部分，在傳遞發動機轉矩時，它和飛輪一起帶動從動盤轉動，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應允許壓盤在離合器的分離過程中能自由的沿軸向移動。如前面所述采用采用傳動片式的傳力方式。由彈簧鋼帶制成的傳動片一端鉚在離合器

43、蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，為了改善傳動片的受力情況，它一般都是沿圓周布置。5.2 壓盤的幾何尺寸的確定由于摩擦片的尺寸在前面已經確定，故壓盤的內外徑也可因此而確定。取壓盤外徑D=165 壓盤內徑d=105 那么壓盤的尺寸歸結為確定其厚度。壓盤的厚度確定主要依據以下兩點：（1） 壓盤應有足夠的質量在離合器的結合過程中，由于滑磨功的存在，每結合一次都要產生大量的熱，而每次結合的時間又短（大約在3秒鐘左右），因此熱量根本來不及全部傳到空氣中去，這樣必然導致摩擦副的溫升。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴重。它不僅會引起摩擦片摩擦系數的下降，磨損加劇，嚴重時甚至會引起摩擦片和壓盤

44、的損壞。由于用石棉材料制成的摩擦片導熱性很差，在滑磨過程中產生的熱主要由飛輪和壓盤等零件吸收，為了使每次接合時的溫升不致過高，故要求壓盤有足夠大的質量以吸收熱量。（2） 壓盤應具有較大的剛度壓盤應具有足夠大的剛度，以保證在受熱的情況下不致產生翹曲變形而影響離合器的徹底分離和摩擦片的均勻壓緊。 鑒于以上兩個原因，壓盤一般做得比較厚，此處取厚度h=15mm，而且在內緣做成一定錐度以彌補壓盤因受熱變形后內緣的突起。此外，壓盤還應與飛輪保持良好的對中，并要進行靜平衡，壓盤單件的平衡精度應不低于1520gcm。壓盤高度（從支承點到摩擦面的距離）公差要小。5.3壓盤和傳動片的材料選擇壓盤形狀一般都比較復雜

45、，而且還要求耐磨、傳熱性好和具有較理想的摩擦性能，通常由灰鑄鐵鑄成（注意：不能用低碳鋼代替鑄鐵，因為低碳鋼表面容易引起擦痕），其金相組織呈珠光體結構，硬度為HB170227。為了增加機械剛度，可另外添加少量合金元素（如鎳、鐵錳合金等）。傳動片在膜片彈簧離合器中，除了要承擔發動機的轉矩之外，還要依靠其彈性作用使壓盤分離。利用傳動片來分離壓盤，在離合器結構設計上要更簡單，但傳動片受力情況復雜，傳動片的負荷嚴重，故必須仔細對它進行強度校核。壓盤通過傳動片和離合器蓋相連而被驅動。根據對傳動片的功能要求，將其一段用鉚釘固定在壓盤上，另一端用鉚釘與離合器蓋相連，它們沿圓周切向布置，一般布置有34組彈性撥片

46、組成。片厚一般為11.2mm，保證其既有足夠的軸向彈性使壓盤容易分離，又有足夠的強度不至于彎曲拉壓而斷裂。初選3組傳動片，每組2片，每片厚度h=1mm，寬b=18mm，兩孔間距l=80mm,孔徑d=8mm，圓周切向布置，圓周半徑R=180mm，彈性模量E=2.0X105 MPa。在布置傳動片時要注意，通常情況下（即發動機正向輸出轉矩）傳動片應該受拉力，但是當車輪驅動發動機時，傳動片將受壓，此時要當心它受壓時的壓桿穩定性問題。傳動片與壓盤、離合器連接時的安裝高度，一般可如此設計：在離合器徹底分離時，壓盤由傳動片拉離至極端位置，此時，傳動片應處于或接近于非彎曲狀態（平直狀態，相當于彎曲應力為零）。

47、5.4離合器蓋的設計離合器蓋一般都與飛輪固定在一起，通過它傳遞發動機的一部分轉矩。此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。因此，在設計中應注意以下幾個問題：離合器的剛度離合器分離杠桿支承在離合器蓋上，如果蓋的剛度不夠，即當離合器分離時，可能會使蓋產生較大的變形，這樣就會降低離合器操縱機構的傳動效率，嚴重時還可能造成離合器分離不徹底，引起摩擦片的早期磨損，還會造成變速器的換檔困難。因此為了減輕重量和增加剛度，該離合器蓋采用厚度約為4的低碳鋼板（如08鋼板）沖壓成帶加強筋和卷邊的復雜形狀。離合器的通風散熱為了加強離合器的冷卻離合器蓋必須開有許多通風窗口，通常在離合器壓緊彈簧座處開有通風窗口。離合器的對中問題離合器蓋內裝有分離杠桿、壓盤、壓緊彈簧等重要零件，因此它相對與飛輪必須有良好的對中，否則會破壞離合器的平衡，嚴重影響離合器的工作。離合器蓋的對中方式有兩種，一種是用止口對中，另有種是用定位銷或定位螺栓