09汽车离合器设计.docx

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1、目 录摘要第1章 绪 论 1.1选题的目的 1.2离合器发展历史 1.3离合器概述 1.3.1 离合器的功用 1.3.2 现代汽车离合器应满足的要求 1.3.3 离合器工作原理 1.3.4 膜片弹簧离合器的优点 第2章 离合器的结构设计 2.1 离合器结构选择与论证 2.1.1 摩擦片的选择 2.1.2 压紧弹簧布置形式的选择 2.1.3 压盘的驱动方式 2.1.4 分离杠杆、分离轴承 2.1.5 离合器的散热通风 2.1.6 从动盘总成 2.2 离合器结构设计的要点 2.3 离合器主要零件的设计 2.3.1 从动盘 2.3.2 膜片弹簧 2.3.3压盘 2.4 本章小结 第3章 离合器的设计

2、计算及说明 3.1 离合器设计所需数据 3.2 摩擦片主要参数的选择 3.3 摩擦片基本参数的优化 3.4 膜片弹簧主要参数的选择 3.5 膜片弹簧的优化设计 3.6膜片弹簧的载荷与变形关系 3.7膜片弹簧的应力计算 3.8 扭转减振器设计 3.9 减振弹簧的设计 3.10 操纵机构 3.10.1 离合器踏板行程计算 3.10.2踏板力的计算 3.11从动轴的计算 3.12 从动盘毂 3.13 分离轴承的寿命计算 3.14 本章小结 结论摘要对于以内燃机为动力的机械，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它在机械传动系统中直接与发动机相连。目前，各种机械广泛采用的摩擦离合器是一种依

3、靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构四部分。 离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换档时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 本次设计包括离合器各零件的结构,离合器主要参数的选择与优化,膜片弹簧的计算与优化,扭转减振器的设计,离合器操纵机构的设计计算和相关设计图纸,最后撰写了说明书。对离合器设计具有一定的研究价

4、值。关键词:离合器,推式膜片弹簧,结构设计第1章 绪 论 1.1选题的目的离合器是汽车传动系中的重要部件，主要功用是切断和实现发动机对传动系 的动力传递，保证汽车平稳起步，保证传动系统换挡时工作平顺以及限制传动系 统所承受的最大转矩， 防止传动系统过载， 有效的降低传动系统中的振动和噪声。 膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型车上广泛采用的一种离合器， 它的转矩容 量大而且较稳定，操作轻便，平衡性好，也能大量生产，对于它的研究已经变得 越来越重要。 离合器在机械传动系统中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系 统中直接与发动机相连的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依 靠主从动

5、部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置，它主要包括主动部分、从 动部分、压紧机构和操纵机构等四部分。1.2离合器发展历史 当戴姆勒发明第一辆四轮车时,车辆并没有所谓的变速箱,也就没有离合器.速度的控制由外部的齿轮通过皮带带动车轴实现,后来皮带改为了链条. 1889年戴姆勒在他的汽车上首次应用了四速变速箱和摩擦离合器. 离合器的出现是随着变速箱的出现而出现的，但扭矩仍然由皮带传到后轮. 再后来由简单的机械传动离合改成现在的不同形式传动的离合器，按不同种类分，分好多种：安全离合器，超越离合器，捏合离合器和摩擦离合器，还有：1.电磁式2.磁粉式3.气压式4.液压式，一直延续至今。1.3离合器概述 对

6、于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换档时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。1.3.1 离合器的功用 离合器

7、，顾名思意，就是起到分离与合闭的作用嘛。也就是起到发动机与车轮传动装置的离合作用。也就是说当你踩下离合器，那么发动机的传动装置与车轮断开，发动机的动力就不会传到车轮上以驱动汽车了。 当你松开离合器，那么发动机的传动装置就会与车轮连上，动力就传到车轮上，车子自然就能动了。 那么为什么要把动力与车轮分离呢？因为不同的车速发动机要进行变速，这个问题比较复杂，我就不祥细说了，总之是不同的车速发动机的传动装置要把不同的速度传给车轮，耍此时就需要把慢速的齿轮与车轮分开，用高速齿轮与车轮接合，这一分一合就要用到离合器了。 明白了离合器的工作原理，那么来结合实际。当你的车在起步时，车轮是静止的，要想让车在静止

8、状态改为运动状态，这时需要的推力是很大的，比车在运动时大的多，此时踩下离合器，挂一档，看看发生了什么？当你踩下离合器，即做好了用齿轮驱动车轮的准备，挂上一档，就是把慢速齿轮送到传动装置上，当你松离合器时，慢速齿轮就向车轮的传动齿轮上靠，你抬的快，它靠的快，你抬的慢，它靠的慢，这时车就起步了。 如果你离合器抬的很快，那么两个齿轮就立即接合了，由于车是静止的，需要的推力很大，发动机输出的动力不足以一下使车达到一档时的速度，那么车就会突然一动，然后熄火。车一动就明发动机的动力已经传到了车轮上，但由于要克服的力大于发动机所输出的了，也就是发动机推不动你的车，于是齿轮就被卡住，发动机就熄火了。所以这就是

9、为什么起步时要加油门，抬离合器要慢的原理。 加油门可以加大发动机输出的动力，抬离合器慢就会减小阻力，从而使发动机克服静态磨擦力，使车辆平稳起步。当车动起来后，离合器就可以慢慢的完全抬起，因为车动后，动态磨擦力比车静止时的静态磨擦力要小得多。这也是为什么在二、三、四档时离合器可以抬的快一点而不会熄火的原因。 同样，小坡起步时要加大油门，离合要拧牢也是这个原因，因为上坡的阻力比平面更大。 另外的说法 1.什么是离合器，离合器安转在发动机末端的飞轮上，是发动机和传动装置之间接通和切断动力的一个总成。他的工作原理就是利用主动部分（飞轮、压盘等等）与从动部分（从动盘、扭转减震器等等）两个运动副之间的摩擦

10、来传递动力。 2.离合器与油门的关系，离合器与油门的配合主要出现在起步、行驶途中加、减档。 起步的时候，挂上低速档（一般是一档），离合器踩下再逐渐放开，与此同时油门逐渐加大，发动机的动力通过飞轮转递给离合器主动部分，随着离合器放开，离合器主动部分逐渐和从动部分接合，动力从主动部分传递到从动部分并且相应增大，动力到达从动部分后再通过传动装置（变速器、传动轴、减速器、差速器、半轴等等）最终到达车轮。当动力或者说是扭矩达到能使汽车克服阻力向前行驶的时候，恭喜你，车子起步了。 换档的时候，离合器处于接合的状态，发动机的动力源源不断的通过它传递给传动装置和行驶装置，但由于传动装置中变速器和减速器的作用，

11、发动机的动力不是直接到达车轮，而是经过了复杂的力矩转换，所以在换档的时候就需要暂时切断来自发动机的动力，减轻变速器齿轮之间的撞击，使换档顺利。既然这时已经切断了动力的传递，所以理所当然的要松开油门踏板，避免发动机空转做无用功。当换档结束了，动力再次恢复传递的时候，当然也就要踩下油门，继续做功。 2.离合器与刹车的关系，前面说过了发动机的动力通过离合器传递到传动装置最终到达车轮。那么同样的来自于路面的阻力也是反过来通过行驶装置到达传动装置、离合器最后作用于发动机。如果刹车时不踩下离合器，切断动力的传递，那么地面阻力反作用于发动机，当这个力大于发动机输出的力时，发动机就熄火了。所以要想停车时或者低

12、速行驶的时候不熄火就要踩下离合器，切断来自地面的阻力（不建议在低速行驶的时候踩下离合器，一档已经足以应付最低速的行驶，大可放心松开离合器）。1.3.2 现代汽车离合器应满足的要求 必须保证能够传递发动机的最大扭矩 可以增加压盘压力和摩擦面积 但是压盘压力要考虑到离合踏板的力矩 避免踏板太沉和行程过大1.3.3 离合器工作原理简单摩擦离合器的结构和工作原理如图 1-1 所示。发动机飞轮是离合器的主动部件，带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与变速器第一轴（离合器从动轴）相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上，再由此经过变速器的第一轴

13、和传动系统中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。由于汽车在形式过程中需要经常保持动力传递，而中断传动指示暂时的需要，所以汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于接合状态。摩擦副之间采用弹簧作为压紧装置即是为了适应这一要求。欲使离合器分离时，只要踩下操纵机构中的离合器踏板，套在从动盘毂环槽中的拨叉便拨动从动盘，克服压紧弹簧的压力移动，与飞轮分离，摩擦副之间的摩擦力消失，从而中断了动力的传递。图1-1 简单摩擦离合器当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速的变化比较平稳，应该适当控制放松离合器踏板的速度，使从动盘在压紧弹簧的压力作用下向左移动，与飞轮

14、恢复接触，二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮和从动盘接合还不紧密，摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐渐增大，二者的转速也渐趋相等。直到从动盘与飞轮完全接合而停止打滑时，汽车速度才与发动机转速成正比。摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦副间的最大静摩擦力矩，而后者又取决于摩擦面间的压紧力、摩擦因数以及摩擦面的数目和尺寸。因此，对于结构一定的离合器来说，最大静摩擦力矩是一个定值。当输入转矩达到此值时，则离合器出现打滑现象，因而限制了传给传动系统的转矩，以防超载。由上述工作原理可以看出，摩擦离合器主要由主动部分、从

15、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接合状态并能传递动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。在保证传递发动机最大转矩可靠的前提下，离合器的结构应能满足主、从动部分分离彻底，接合柔和，从动部分的转动惯量要尽可能小，散热效果好，操纵轻便，良好的动平衡等基本性能要求。离合器的基本功用之一是当变速器换挡中断动力传递时，以减小齿轮轮齿间的冲击。如果与变速器第一轴相连的联系脱开，离合器从动部分较大的惯性力矩仍然输入给变速器，其效果相当于分离不彻底，就不能很好的起到减轻齿轮轮齿间冲击的作用。在汽车的使用过程中，驾驶员操纵离合器的次数是很多的，这就导

16、致离合器中由于摩擦面间频繁地相对滑磨而产生大量的热量。离合器接合越柔和，产生的热量越大。这些热量如不及时地散发出去，对离合器的工作将产生严重影响。1.3.4膜片弹簧离合器的优点 膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型载货汽车上广泛采用的一种离合器。因其作为压簧，可以同时兼起分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，质量减少，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。其次，由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀。另外由于膜片弹簧具有非线性弹性特性，故能在从动盘摩擦片磨损后，弹簧仍能可靠的传递发动机的转矩，而不致产生滑离。离合器分离时，使离合器踏板操纵轻便，减轻驾驶员的劳动强度。此外，因膜片是一种对称零

17、件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很少，而周布置弹离合器在高速时，因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而降低了对压盘的压紧力，从而引起离合器传递转矩能力下降。那么可以看出，对于轻型车膜片弹簧离合器的设计研究对于改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。作为压紧弹簧的所谓膜片弹簧，是由弹簧钢冲压成的，具有“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜片，且自其小端在锥面上开有许多径向切槽，以形成弹性杠杆，而其余未切槽的大端截锥部分则起弹簧作用。膜片弹簧的两侧有支承圈，而后者借助于固定在离合器盖上的一些（为径向切槽数目的一半）铆钉来安装定位。当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠向飞轮，后

18、支承圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形，锥顶角变大，甚至膜片弹簧几乎变平。同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于结合状态。当离合器分离时，分离轴承前移膜片弹簧压前支承圈并以其作为支点发生反锥形的转变，使膜片弹簧大端后移，并通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离。膜片弹簧离合器具有很多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此设计摩擦片磨损后，弹簧压力几乎不变，且可以减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对称的，因此其压紧力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，零件数目减

19、少，质量减小并显著缩短了轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，摩擦均匀，也易于实现良好的通风散热等。图1-2膜片离合器盖总成零件分解1、 离合器盖 2、4、支撑环3、膜片弹簧 5、压盘 6、铆钉 7、支撑铆钉由于膜片弹簧离合器具有上述一系列优点，并且制造膜片弹簧离合器的工艺水平在不断提高，因此这种离合器在轿车及微型、轻型客车上得到广泛运用，而且正大力扩展到载货汽车和重型汽车上，国外已经设计出了传递转矩为802000N.m、最大摩擦片外径达420的膜片弹簧离合器系列，广泛用于轿车、客车、轻型和中型货车上。甚至某些总质量达2832t的重型汽车也有采用

20、膜片弹簧离合器的，但膜片弹簧的制造成本比圆柱螺旋弹簧要高。膜片弹簧离合器的操纵曾经都采用压式机构，即离合器分离时膜片弹簧弹性杠压杆内端的分离指处是承受压力。当前膜片弹簧离合器的操纵机构已经为拉式操纵机构所取代。后者的膜片弹簧为反装，并将支承圈移到膜片弹簧的大端附近，使结构简化，零件减少、装拆方便；膜片弹簧的应力分布也得到改善，最大应力下降；支承圈磨损后仍保持与膜片的接触使离合器踏板的自由行程不受影响。而在压式结构中支承圈的磨损会形成间隙而增大踏板的自由行程。第2章 离合器的结构设计 2.1 离合器结构选择与论证 2.1.1 摩擦片的选择 离合器片分为：主动片和摩擦片。所说的主动片就是很薄的，金

21、属的，通常叫“铁片”，摩擦片有铁质的、铝质的、胶木的，上面植有石棉材料，通常叫“摩擦片”。 单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分 转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用与轿车和中、 小型货车。 因此本设计选择单片离合器。2.1.2 压紧弹簧布置形式的选择 压紧弹簧布置形式的选择： 离合器压紧装置可分为周布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式 等。其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。膜片 弹簧与其他几类相比又有以下几个优点： 1) 由于膜片弹簧有理想的非线性特征，弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大 致不变。当离合器

22、分离时，弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高，而是降低，从 而降低踏板力； 2) 膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小， 零件数目少，质量小； 3) 高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱弹簧压紧力明显下降； 4) 由于膜片弹簧大端面环形与压盘接触， 故其压力分布均匀， 摩擦片磨损均匀， 可提高使用寿命； 5) 易于实现良好的通风散热，使用寿命长； 6) 平衡性好； 7) 有利于大批量生产，降低制造成本。 但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材料质量和尺寸精度要求高，其非线性特 性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。近年来，由于材料 性能的提高，制造工艺和

23、设计方法的逐步完善，膜片弹簧的执照已日趋成熟6。 因此，我选用膜片弹簧式离合器，材料选取为 60 Si2 MnA 。2.1.3 压盘的驱动方式 压盘的驱动方式 压盘的驱动形式主要有凸块窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动片式等 多种。 前三种的共同缺点是在连接件之间都有间隙， 在传动中将产生冲击和噪声， 而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器的传动效率。弹性传动片式 是近年来广泛采用的驱动形式， 沿圆周切向布置得三组或四组薄弹簧传动片两端 分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺钉联结，传动片的弹性允许其轴向移动，当发动机驱动时，传动片受拉，当拖动发动机时，传动片受压。弹性传动片驱动方式 的结构简

24、单，压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，工作可靠，寿命长。压盘 形状较复杂，要求传热性好，具有较高的摩擦因数，通常采用灰铸铁，一般采用 HT200、HT250、HT300，硬度为 170227HBS。也有少数采用合金压铸件。 故而，压盘的驱动方式选择弹性传动片式，材料选用 HT200。2.1.4 分离杠杆、分离轴承 分离杠杆是用来拨动离合器分离轴承的，分离轴承压向离合器弹簧压盘，离合器中的摩擦从动片就“放松”了，从而切断了动力传递的连接。从动片是通过花键套在变速器输入轴花键轴上的，从动片两端靠摩擦传递动力，通过花键连接，将发动机的动力传到变速器、传动轴，到驱动车轮的。踩离合器时，分离拨叉拨动分

25、离轴承，使离合器松开连接的。随着离合器磨檫片磨损后,分离杠杆会翘起,压到分离轴承上,形成分离杠杆受压,导致离合器磨檫片分离,结合不好,在离合器分离轴承和分离杠杆之间留有间隙,就可以补偿磨檫片磨损产生的这个影响,确保离合器可靠结合,这个间隙反映在离合踏板上就有一个自由行程.如果离合器分离轴承达不到要求，就视为出现故障。出现故障后，首先要判断哪一种现象属于分离轴承损坏。发动机起动后轻踩离合器踏板，当自由行程刚消除时，出现的“沙沙”声响，就是分离轴承响。检查时，可拆下离合器底盖，再踩下少许加速踏板，略微提高发动机转速。若响声有所增大，可观察有无火星。若有火星，则说明离合器分离轴承损坏。若火星呈一股一

26、股窜出状，说明分离轴承滚珠破碎。若无火星，但出现金属破碎声，说明磨损过量。2.1.5 离合器的散热通风 试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超 过 180200 C 时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器压盘工作表面的 瞬时温度一般在 180 C 以下。在特别频繁的使用下，压盘表面的瞬时温度有可 能达到 1000 C 。过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。为使摩擦表面 温度不致过高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要散热通 风好。改善离合器散热通风结构的措施有：在压盘上设置散热筋，或鼓风筋；在 离合器中间压盘内铸通风槽； 将离合器盖和压杆制

27、成特殊的叶轮形状， 用以鼓风； 在离合器外壳内装导流罩。膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果。2.1.6 从动盘总成 在现代汽车上，一般都采用带有扭转减振的从动盘，用以避免汽车传动系统的共振，缓和冲击，减少噪声，提高传动系统零件的寿命，改善汽车行驶的舒适 性，并使汽车平稳起步。从动盘主要由从动片，从动盘毂，摩擦片等组成。从动盘总成由摩擦片、从动片、扭转减振器和从动盘毂等组成。它虽然对离 合器工作性能影响很大的构件，但是其工作寿命薄弱，因此在结构和材料上的选 择是设计的重点。从动盘总成应满足如下设计要求： 1) 为了减少变速器换挡时齿轮间冲击，从动盘的转动惯量应尽可能小； 2) 为了保

28、证汽车平稳起步、摩擦面片上的压力分布均匀等从动盘应具有轴向弹 性； 3) 为了避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷，从动盘中应装有扭转减振器； 4) 要有足够的抗爆裂强度。2.2 离合器结构设计的要点 为了保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足以下要求 ： 1) 在任何行驶条件下，都能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储 备，又能防止传动系过载。 2) 接合时要完全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。 3) 分离要迅速、彻底。 4) 从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减 小同步器的磨损。 5) 具有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证

29、工作温度不致过高，延 长其使用寿命。 6) 应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声 的能力。 7) 操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。 8) 作用在从动盘上的总压力和摩擦离合器和摩擦材料的摩擦因数在离合器工 作过程中变化尽可能小，以保证有稳定的工作性能。 9) 具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。 10) 结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。2.3 离合器主要零件的设计 2.3.1 从动盘 从动片的选择和设计： 设计从动片时要尽量减轻质量，并使质量的分布尽可能靠近旋转中心，以获 得小的转动惯量。这是因为汽车在行驶

30、中进行换档时，首先要分离离合器，从动 盘的转速必然要在离合器换档的过程中发生变化，或是增速（由高档换为低档） 或降速（由低档换为高档） 。离合器的从动盘转速的变化将引起惯性力，而使变速器换档齿轮之间产生冲击或者变速器中的同步装置加速磨损。 惯性力的大小与从动盘的转动惯量成正比，因此为了减小转动惯量，从动片都做的比较薄。通常为了进一步减小从动片的转动惯量， 有时是用 1.32.0mm 厚的薄钢板冲压而成， 将从动片外缘的盘形部分磨至 0.651.0mm ，使其质量更加靠近旋转中心。 为了使离合器结合平顺，保证汽车平稳起步，单片离合器的从动片一般都做 成具有轴向弹性的结构，这样，在离合器的结合过程

31、中，主动盘和从动盘之间的 压力是逐渐增加的，从而保证离合器所传递的力矩是缓和增长的。此外，弹性从 动片还使压力的分布比较均匀，改善表面的接触，有利于摩擦片的磨损。具有轴 向弹性的传动片有以下三种形式：整体式的弹性从动片，分开式的弹性从动片及 组合式的弹性从动片。 在本设计中，因为设计的是微型轿车的离合器，故可以采用分开式弹性从动片，离合器从动片采用 1.35mm 厚的薄钢板冲压而成，其外径由摩擦面外径决定，在这里取 225mm ，内径由从动盘毂的尺寸决定，这将在以后的设计中取得。为 了防止由于工作温度升高后使从动盘产生翘曲而引起离合器分离不彻底的缺陷， 还在从动刚片上沿径向开有几条切口。从动盘

32、毂的设计: 从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件， 它几乎承受发动机传来的全部转矩。它一般采用齿侧对的矩形花键安装在变速器的第一轴上，花键的尺寸可根据 摩擦片的外径 D 与发动机的最大转矩 e max 按国标 GB1144-74 选取。 从动盘的轴向长度不易过小，以免在花键轴上滑动产生偏斜而使分离不彻底， 一般取 1.01.4 倍的花键轴直径。从动盘毂一般采用锻钢 （如 35、 45、 40Cr 等） ，并经调质处理。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性，可采用镀铬工艺。对减振弹簧窗口及从动片配合，应进行高频处理。 花键选取后应进行挤压应力 j ( MPa) 及剪切应力 （MPa） 的强度校核。2.

33、3.2 膜片弹簧 膜片弹簧，是由弹簧钢冲压成的，具有“无底碟子”形 状的截锥形薄壁膜片， 且自其小端在锥面上开有许多径向切槽， 以形成弹性杠杆， 而且其余未切槽的大端截锥部分则起弹簧作用。膜片弹簧的两侧有支承圈，而后 者借助于固定在离合器盖上的一些（为径向切槽数目的一半）铆钉来安装定位。 当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠向飞轮，后支承圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形，锥顶角变大，甚至膜片弹簧几乎扁平。同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于结合状态。当离合器分离时，分离轴承前 移膜片弹簧压前支承圈并以其作为支点发生反锥形的转变，使膜片弹簧大端后移，并通过分离钩拉动压盘后移使

34、离合器分离。膜片弹簧离合器具有很多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此设计摩擦片磨损后，弹簧压力几乎不 变，且可以减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对称的，因此其压紧力实际上不受离心力的影响，性能 稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离 合器结构大为简化，零件数目减小，质量减小并显著缩短了轴向尺寸；另外，由 于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，摩擦均匀，也易于实现良好的通风散热等。 由于膜片弹簧离合器具有上述一系列优点， 并且制造膜片弹簧离合器的工艺 水平在不断提高，因此这种

35、离合器在轿车及微型、轻型客车上得到广泛运用。优点1、膜片弹簧离合器所需作用力比螺旋弹簧离合器的作用力小的多，膜片弹簧离合器操作轻便。2、膜片弹簧离合器本身兼压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离膜片弹簧离合器结构大大简化并显著地缩短了离合器的轴间尺寸；再者，膜片弹簧具有良好的非线性特性，设计合适可使摩擦片磨损到极限，压紧力仍能维持很少改变，且减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便。 3、由于膜片弹簧与压盘的整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀； 4、膜片弹簧是一种旋转对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很小，而周置的螺旋弹簧在高速下因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而降低对压盘的压紧力；5、易于实现良好的通风散热。缺点在一般的压式膜片弹簧离合器中，在支承环磨损时，在膜片弹簧与支承环之间形成的间隙导致离合器踏板自由行程增大，但在拉式膜片弹簧离合器中能消除上述缺点。2.3.3 压盘 压盘的驱动形式主要有凸块窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动片式等 多种。 前三种的共同缺点是在连接件之间都有间隙， 在传动中将产生冲击和噪声， 而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器的传动效率。弹性传动片式 是近年来广泛采用的驱动形式， 沿圆周切向布置得三组或四组薄弹簧传动片两端 分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺钉联结，传动片的弹性允许其轴向移动。