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1、摘要本论文主要叙述了离合器的设计计算，根据选定车型后用一系列参数对离合 器进行匹配设计工作，包括离合器主动部分、从动部分和橾纵机构三大部分。在计算中，首先确定摩擦片外径尺寸，然后根据该尺寸对其他部件总成进行 了计算和设计。通过计算校核摩擦片外径尺寸，计算选择出其他部件的外形尺寸, 再对其进行校核，确定是否能达到设计要求。设计包括对从动盘总成的设计校核， 对压盘的设计校核，对离合器盖的设计校核及离合器盖的设计校核和优化。具体 设计计算了摩擦片、扭转减振器、膜片弹簧、压盘、离合器盖、传动片等多个部 件总成。此次设计的特点是利用膜片弹簧的非线性弹性特性，抛弃传统的推式膜片弹 簧离合器，设计了新式的拉
2、式膜片弹簧离合器。根据离合器的基本性能参数要求， 完成了离合器主动部分的设计与校核工作，包括离合器盖总成的设计与校核，膜 片弹簧工作点最佳位置的选取等。这次的设计，可以对原有离合器的设计提出优化和修改的建议，对其以后的 设计过程起參考作用。通过这次设计达到了优化改进原有离合器，提高该型汽车 使用性，舒适性，并提高了汽车的工作效率的目的。关键i司：离合器；从动盘;拉式膜片弹簧；非线性弹性特性abstractthis thesis mainly describes the clutch design and calculation，according to the selected models
4、ted. check by calculating the friction plate diameter size, calculated to select the size of other components，and then check them to see whether it can meet the design requirements. design including the design of the driven disc assembly verification，the design of the pressure plate check on the clu
6、use of the nonlinear elastic properties of the diaphragm spring，to abandon the traditional push-type diaphragm spring clutch， designed a new pull-type diaphragm spring clutch. according to the requirements of the basic performance parameters of the clutch，the clutch active part of the design and che
7、cking work，including the design of the clutch cover assembly and check the selection of the best position of the diaphragm spring operating point. the driven part with reversing the shock absorber separation of the driven plate .the design of the original design of the clutch to optimize and modify
9、spring; nonlinear elasticcharacteristics1绪论1.1离合器概述离合器是汽车传动系统的主要组成之一，也是传动系统屮第一个总成。离合 器通常安装在发动机飞轮后侧，是与发动机相联接的部件。离合器由驾驶员操纵, 通过离合器的结合或分离，使发动机与传动系统、驱动车轮联接或断开。离合器 的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换 挡吋将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；在工作中受到较 大的动载荷时，能限制传动系所承受的最人转矩，以防止传动系个零部件因过载 而损坏；有效地降低传动系屮的振动和噪咅。目前汽车上广泛采用弹簧压紧的
10、摩 檫式离合器，摩擦离合器所能传递的最人扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩 檫片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。即主要取决于离合器基本参数和主要尺 寸。随着汽车新技术的不断发展，发动机的转速、功率不断提高以及汽车电子技 术的高快速发展，人们对离合器的设计要求越来越高。从提高离合器工作性能角 度出发，传统的推式膜片弹簧离合器正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展， 传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其 使用寿命，适合发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，己成 为离合器发展趋势。1.2离合器的功用1）离合器可以使发动机与传动系缓慢结合，从而使汽车平稳起步
11、。发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为300500r/min，而汽车则只 能由静止且缓慢开始起步，运转着的发动机耍带动静止的传动系时，是不能突然 刚性接合的。如果发动机与传动系突然刚性结合，就会造成汽车猛烈攒动和发动 机熄火。这是因为汽车从静止到前冲时将产生很大的惯性力，对发动机造成很大 的阻力矩。在这种惯性阻力矩的作用下，发动机瞬间转速急剧下降到最低稳定转 速以下，使得发动机熄火而不能运转。当传动系统装有离合器设备时，在汽车启 动后起步之前，驾驶员踩下离合器使发动机与传动系脱开；再将变速器挂上档， 然后逐渐松幵离合器踏板，使离合器逐渐结合。由于离合器的结合紧密程度逐渐 增大，发动机转矩传
12、递到车轮的转矩也逐渐增加。当驱动力足以客服启动阻力吋, 汽车即从静止开始运动并逐步加速，实现平稳起步。2）保证传动系统换挡时工作平顺。汽车在行驶过程中，传动系统中的变速器经常要换入不同的档位以适应不断 变化的行驶条件。即变速器内的齿轮副耍经常脱幵啮合和进入啮合。如在脱档时， 由于原来啮合的齿面压力的存在，可能使会使得脱档困难，但如用离合器暂时分 离传动系，以便原来的齿轮副脱幵，并且会使换入档位啮合副的啮合部位趋于同 步，在同步后换挡，保证了换挡时工作平顺。3）防止传动系统过载当汽车进行紧急制动时，传动系受到很大的惯性负荷，此吋由于离合器的主 动部分与从动部分之间可能产生相对运动，可避免传动系零
13、件超载损坏，起保护 作用。1.3离合器的工作原理简单的摩擦离合器如图1.1所示。该离合器主要由从动盘1、压盘2、离合 器盖3、压紧弹簧4、踏板及踏板臂5等组成。在汽车行驶过程中需经常保持动力传递，中断中断传动只是暂时的需要，所以汽 车离合器的主动部分和从动部分应经常处于结合的状态，飞轮转动时，通过摩擦 力带动从动盘1转动，摩擦力由弹簧的压紧力产生。欲使离合器分离时，只要踩 下离合器踏板5,使分离轴承10通过分离杠杆克服压紧弹簧4压力向右移动压 盘2,这样，从动盘两面的压力消失，因而摩擦力消失，发动机的扭矩就不再传 入变速器，离合器处于分离状态。当松开离合器踏板5,回位弹簧克服各拉杆接 头和支承
14、中的摩檫力，使踏板返冋原位。此吋压紧弹簧就推动压盘向左，仍将从 动盘压紧在飞轮上，这样发动机的扭矩又传入变速器。1.4膜片弹簧离合器的概述目前，轿车和轻型载货汽车离合器广泛采用膜片弹簧作为压紧弹簧，称为膜 片弹簧离合器。根据分离时分离指内端受推力还是拉力，膜片弹簧离合器可分为 推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。膜片弹簧既作为离合器的压紧机构，乂同时兼起分离杠杆的作用，使离合器 的结构大为简化，质量减轻，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。其次，膜片弹 簧与压盘呈圆周接触，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自动调节压紧力，弹簧仍能可靠的传递发动机的转
15、 矩，避免发生滑离。此外，因为膜片弹簧是一种对称零件，平衡性相对较好，在 高转速下，弹簧压紧力降低很少，而周布置弹离合器在高速运转时，弹簧由于受 到离心力作用会产生横向挠曲，导致弹簧严重鼓出，弹簧压紧力会下降，从而导 致离合器传递转矩能力下降。膜片弹簧离合器现已在轿车、客车、轻型和中型货 车上被广泛釆用甚至在重型货车上也得到了应用。因此，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。膜片弹簧是由弹簧钢冲压成的，是一种呈“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜 片，且自其小端在锥面上均匀的开有许多径向切槽，以形成分离指，起分离杠杆 作用，而其余未切槽的大端截锥部分则
16、起弹簧作用。膜片弹簧的两侧有支承圈，jflj后者借助于闹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，使得锥顶角变大，甚至膜片弹簧变形儿乎变平。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：1）驾驶员操纵方便。由于膜片弹簧具有非线性特性，因此摩擦片磨损后， 弹簧压力儿乎不变，且可以减轻分离离合器时的踏板力
17、；2）结构简单紧凑。膜片弹簧同时作压紧弹簧和分离杠杆的作用，与螺旋弹 相比，结构简单，零件数目少，且膜片弹簧径向尺寸较小；3）高速时平衡性好，压紧力稳定。膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压 力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的通风散热。4）自动调节压紧力。膜片弹簧具有较理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦 片允许磨损范围内基本不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；对 于圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降。离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降 低了踏板力；对于圆柱螺旋弹簧，压力则大大增加。因此膜片弹簧传递转矩的能 力比螺旋弹簧大。一般大15%左右。1.5拉式膜片弹簧的优点与
18、推式膜片离合器相比，拉式膜片弹簧离合器具有如下优点：1）取消了中间支承各零件，并不用支承环或只用一个支承环，使其结构更 简单、紧凑，零件数目更少，质量更轻。2）拉式膜片弹簧是中部与压盘相压在同样压盘尺寸的条件下可采用直径较 大的膜片弹簧，提高了压紧力与传递转矩的能力，且并不增大踏板力，在传递相 同的转矩时，可采用尺寸较小的结构。3）在接合或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，分离效率更高。4）拉式的杠杆比大于推式的杠杆比，且中间支承减少了摩擦损失，传动效 率较高，踏板操纵更轻便，拉式的踏板力比推式的一般可减少约25%30%。5）无论离合器在接合状态或分离状态，拉式结构的膜片弹簧大端与离合器
19、 盖支承始终保持接触，在支承环磨损后不会形成间隙而增大踏板自由行程，不会 产生冲击和噪声。6）使用寿命更长。2离合器结构方案选取2.1离合器车型的选定木设计针对的车型是时风sf2310-4型低速货车。其基木参数如下：车 型：低速货车 整车质量:1390 (kg)主要尺寸:4110x1600x1925 (mm)最高车速：68 (km/h)发动机最大转矩：104nm/2100(r/min)额定转速下功率：29kw/3000(r/min)2.2离合器设计的基本要求为了保证离合器具有良好的工作性能，汽车离合器设计应满足以下要求：1) 保证能够传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力；2)
20、从动部分的转动惯量尽量小一些，这样，在分离离合器换挡时，与变速 器输出轴相连部分的转速比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击；3) 能作到分离时彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力；4) 具有缓和转动方向冲击，并能够衰减该方向振动的能力，且噪咅小；5) 具有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高, 延长其使用寿命。6) 结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便。7) 压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定；8) 操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。2.3结构方案分析2. 3. 1从动盘数的选择对于轿车和轻型、微型货车而言，发动机的最大转矩一般不大。在
21、布置尺寸允许 的条件下，通常离合器只设有一片从动盘。单片离合器(图2.1所示)结构简单， 并且具有尺寸紧凑、散热良好、分离彻底、维修调整方便、从动部分转动惯量小 等优点，所以被广泛使用于轿车和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器。2.3.2压紧弹簧和布置形式的选择离合器压紧装置主要分为周布弹簧式、屮央弹簧式、斜置弹簧式和膜片弹簧 式等。其中膜片弹簧式离合器中的膜片弹簧既作为离合器的压紧机构，又同吋兼 起分离杠杆的作用。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，从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。当离
22、合器分 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）由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触，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（加工和热处理条件）较复杂，对材料质量和尺寸精 度（板材厚度和离合器与压盘之间的高度公差）耍求高，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
23、易磨损。近年来，由于材料性能的提高, 制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造己日趋成熟。因此，本次设计选用膜片弹簧式离合器。2. 3. 3膜片弹簧的支撑形式推式膜片弹簧支承结构按支承环数目不同分为三种。图2. 1为双支承环形式，其 中（图2. 1-a）用台肩式铆钉将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖定位铆合在一 起，结构简单，是目前早已采用的传统支撑形式；（如图2. 1-b所示）在铆钉上 装上刚性挡环和硬化衬套，可以提高耐磨性和使用寿命，但结构较复杂；（如阁 2. 1-c所示）是一种在离合器盖内边缘上伸出许多舌片，取消了铆钉，将膜片弹 簧、两个支承环与离合器盖弯合在一起，使其结构具有紧凑、简
24、化、耐久性良好 等优点。如图2. 2所示为单支承环形式。在离合器盖上冲压冲出一个环形凸台来取代后支 承环（如阁2. 2-a所示）使结构简化，或在铆钉前侧用弹性挡环来取代前支承环 （如图2. 2-b所示），以此消除膜片弹簧与支承环之间的轴向间隙。如图2.3所示为无支承环形式，该支撑形式利用斜头铆钉的头部与离合器 盖上冲压冲出的环形凸台将膜片弹簧铆合在一起而取消前、后支承环（如图 2.3-a所示）；或者用铆钉前侧弹性挡环代替前支承环，离合器盖上环形凸台代 取代后支承环（如图2. 3-b所示），这种结构更简化；有一种取消铆钉，离合器盖 内边缘处伸出的许多舌片将膜片弹簣与弹性挡环和离合器盖上的环形凸台
25、弯合 在一起（如图2. 3-c所示），该结构最为简单。3离合器基本结构参数及尺寸的确定 3.1摩擦片主要参数的选择摩檫片外径是离合器的主要参数，它对离合器所能传递的转矩大小、轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。在确定尺寸d时，发动机最大转矩参数必 须是己知的。在空间结构允许的情况下，尽量选用比较大的d尺寸，这样既可以保证离合 器的使用性能，也可以提高离合器的使用寿命。按发动机的最大转矩t_（n.m） 来初选d，可参考下列公式d = kd/tz（3.1）式中，kd为直径系数，取值范围见表3-1。由选车型的tt,max = 1047v.m, kn=17,则将各参数值代入式后计算得d=172in
26、.n.3.2离合器后备系数（3的确定后备系数p是离合器的一个重要设计参数，它反映了离合器能够传递发动 机最大扭矩的可靠程度，在选择p时，应保证离合器应能可靠地传递发动机最 大转矩，且要防止离合器滑磨过大。所以在选择后备系数p时应考虑以下几点：1）保证操纵轻便，有为减小传动系过载，p不宜选取太大；2）能可靠传递发动机的最大转矩，p不宜选太小；3）柴油机工作比较错报，转矩不平稳，选取p值应比汽油机大些；4）膜片弹簧离合器选取的p值可比螺旋弹簧离合器小些；5）装载机总质量越大，p也应选得越大；本设计的是轻型货车的离合器，参看有关资料“离合器后备系数的取值范围”（见下表3-3），并根据最大总质量不超过
27、6吨的载货汽车0=1. 201.75, 结合设计实际情况，故选择p =1.5。3.3单位压力p的确定确定单位压力p的时候，应从两个方面考虑。一是摩擦材料的耐压强度；二 是摩擦材料的耐磨性。直接影响摩擦片磨损的物理量是pv（v是压盘与摩擦片之 间的相对速度）。p的大小在一定意义上反映了离合器的使用寿命，p值小则寿命 长；p值大则寿命短。所以，在确定摩擦片上的单位压力p值时，保证离合器可 靠使用性能的前提下，应尽可能选择小的p值，以便于提高离合器的寿命。根据己知离合器的工作条件，选择p的原则是当离合器使用频繁（如城市 用的公井汽车和矿用载重车），单位压力p较小为好。当摩擦片的外径较大时也要 适当降
28、低摩擦片摩擦面上的单位压力p。因为在其它条件不变的情况下，由于摩 擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件 较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压 力p应随摩擦片外径的增加而降低。对于釆用有机材料作为基础的摩擦面片，表3-4的数据可以作为参考。根据表3-5摩擦材料的摩擦因数f的取值范围，本次离合器设计选取摩擦因 数f为0.3。摩擦面数2=2。离合器间隙at是指离合器处于正常接合状态、分离套筒被回拉弹簧拉到后 极限位置时，为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全接合，在分离轴承和 分离杠杆之间留有的间隙。该间隙at 般为3-4mmo4
29、离合器从动盘总成设计 4.1从动盘结构介绍从动盘冇两种结构形式，分别是不带扭转减振器和带冇扭转减振器。不带有扭转减振器的从动盘重量较轻，结构简单，转动惯量小，在早期的载 货汽车和多片离合器使用较多。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, 改善汽车行使的舒适性,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，由下图4.1町以看出， 摩擦片1, 13分别用铆钉14, 15铆在波形弹簧片上，而后者又和从动片铆在一 起。从动片5用限位销7和减振12铆在一起。这样，摩擦片，从动片和减振盘 三者就被连在一起了。在从
30、动片5和减振盘12上圆周切线方向开有6个均布的 长方形窗孔，在在从动片和减振盘之间的从动盘毂8法兰上也开冇同样数0的 从动片窗孔，在这些窗孔中装有减振弹簧11,以便三者弹性的连接起来。在从 动片和减振盘的窗孔上都制有翻边，这样可以防止弹簧滑脱出来。在从动片和从 动盘毂之间还装冇减振摩檫片6, 9。当系统发生扭转振动时，从动片及减振盘 相对从动盘毂发生来回转动，系统的扭转能量会很快被减振摩擦片的摩擦所吸 收。4. 2从动盘设计从动盘总成由摩擦片，从动片，减震器和从动盘穀等组成。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。不论选择什么样的从动
31、盘，它都应满足如下设计要求：(1) 为了减少变速器换档时齿轮间的冲击，从动盘的转动惯量应尽可能小(2) 要有足够的抗爆裂强度(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) 为了保证汽车平稳起步、摩擦面片上的压力分布均匀等，从动盘应具 有轴向弹性4. 2. 1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屮发生变化，或是增速（由高档换为低档） 或是降速（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
32、器换档齿轮之间产生冲击或使变速器中的同步装置加速磨损。惯性力的大小 与冲动盘的转动惯量成正比，因此为了见效转动惯量，从动片都做的比较薄，通 常是用1. 32.0 mm厚的薄钢板冲压而成，为了进一步减小从动片的转动惯量，有 时将从动片外缘的盘形部分磨至0.651.0 mm，使其质量分布更加靠近旋转中 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，可以改善表而的接触，有利于摩擦片的磨损。具有轴向弹性的的
33、传动片有三种形式：整体式的弹性从动片，分开式的弹性 从动片以及组合式弹性从动片。，在本设计中，因为设计的是轻型货车的离合器，故可以采用整体式弹性从动 片，离合器从动片采用2 mm厚的的薄钢板冲压而成，其外径由摩擦而外径决定， 在这里取225 mm，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。4.2.2从动盘毂的设计从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它装在变速器输入轴前端的花键 上，一般采用齿侧定心的矩形花键，花键轴与孔采用动配合。花键的尺寸可根据 摩擦片的外径d与发动机的最大
34、转矩temax按国标gb1144 74选取。从动盘的轴向长度不宜过小，以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻 底，一般取1.0-1. 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。花键的尺寸可根据摩擦片的外径d与发动机的最大转矩tmax由表4-1选取。4. 2.3摩檫片的材料选取及与从动片的固紧方式摩擦片的工作条件比较恶劣，在离合器结合、分离过程中，会发生严重的滑 磨，同时在较短的时间内产生大量的热量。为了保证离合器能长期稳定的工作，根据汽车的的使用条件，摩擦片
35、的性能应满足以下儿个方面的耍求：（1）应具有较稳定的摩擦系数，温度，单位压力和滑磨速度的变化对摩擦 系数的影响小。（2）要有足够的耐磨性，尤其在高温时应耐磨。（3）耍有足够的机械强度，尤其在高温时的机械强度应较好（4）热稳定性要好，要求在高温时分离出的粘合剂较少，无味，不易烧焦（5）磨合性能要好，不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面（6）油水对摩擦性能的影响应最小（7）有足够的剪切强度（8）具有优良的性价比，不会污染环境由以上的要求，目前车用离合器上广泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐热和化 学稳定性能比较好的石棉和粘合剂及其它辅助材料混合热压而成，其摩擦系数大 约在0. 3左右（即在0. 250. 4之
36、间），其允许的单位压力在0. 20. 3lpa。这种 摩擦片的缺点是材料的性能不稳定，温度，滑磨速度及单位压力的增加都将摩擦 系数的下降和磨损的加剧。所以目前正在研制具有传热性好、强度高、耐高温、 耐磨和较高摩擦系数（可达0.5左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。在该设计中选取的是石棉合成物制成的摩擦材料。m紧摩擦片的方法采用较 软的黄铜铆钉直接铆接，采用这种方法后，当在高温条件下工作时，黄铜铆接有 较高的强度，同时，当钉头直接与主动盘表面接触时，黄铜铆钉不致像铝铆钉那 样会加剧主动盘工作表面的局部磨损，磨损后的生成物附在工作表面上对摩擦系 数的影响也较小。这种铆接法还有阆紧可靠和磨损后换
37、装摩擦片方便等优点。5离合器压盘和离合器盖的设计 5.1压盘传动方式的选择压盘作为离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动 盘转动，所以压盘必须和飞轮连接在一起，但这种连接下，应允许压盘在离合器 的分离过程屮能够&由的沿轴內移动。如前面所述采用采用传动片式的传力方 式。由弹簧钢带制成的传动片一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上， 为了改善传动片的受力情况，它一般都是沿圆周布置。5.2压盘几何尺寸的确定在第3章有关离合器基本结构参数选择设计中，己经确定了摩擦片的内、外 径尺寸，故压盘的内外径因此也可确定。为了使摩擦片上压力分布均匀，一般压 盘外径比摩擦片外径稍大
38、，压盘内径比摩擦片内径稍小。所以压盘外径 d = £> + 5 = 230mm ,内径6/ =6/-5 = 145mm。压盘厚度t的确定主要依据以下两点:1）压盘应具有足够的质量由于滑磨的存在，在离合器每接合一次的过程中都耍产生大量的热，而每次 接合的时间又短（大约3s左右），因此热量来不及散发到周围空气中去，将会导 致摩擦副的温升。尤其在使用频繁条件下工作的离合器，这种温升就更为严重。 它不仅会引起摩擦片摩擦系数下降，加剧磨损，严重时甚至会引起摩擦片和压盘 的烧损。本次离合器设计选用石棉材料制成的摩擦片导热很差，在离合器结合过程中 所产生的热主要有飞轮和压盘等零件吸收，为了使
39、每次接合时的温升不致过高， 所以要求压盘具有足够大的质量来吸收离合器摩擦产生的热量。2）压盘应具有较大的刚度压盘应具有较大的刚度和合理结构形状，以保证在受热的情况下不致因产生 翘曲变形而影响离合器的彻底分离和摩擦片的均匀压紧。鉴于上述两个原因，压盘一般都做得比较厚（汽车上一般不小于10 mm）,压 盘厚度一般在1525mm，而且在内缘做成一定锥度以弥补压盘因受热变形后内缘 的凸起。在该设计中，初步确定该离合器的压盘的厚度为20 mm。5. 3压盘传动片的材料选择压盘形状一般比较复杂，通常用灰铸铁铸造而成，这样可以保证压盘耐磨， 传热性好和具有较高的摩擦系数。从其金相组织结构来看，呈珠光体结构，
40、硬度 为hb170227,压盘摩擦表面的光洁度不低于1.6。为了达到更好的机械强度， 还可以添加少量的合金元素。在木设计中用材料为3号灰铸铁js 1，工作表面 光洁度取为1.6。5.4离合器盖的设计离合器盖是离合器压紧弹簧的支撑壳体，它与飞轮用螺栓固定在一起，传递 发动机的一部分转矩给压盘。在设计离合器盖时应注意以下几个问题：（1）离合器的刚度问题离合器分离杠杆支承在离合器盖上，如果盖的刚度不够，将影响离合器的工 作特性，即増大操纵时的分离行程，减小压盘行程，严重时使摩擦面不能彻底分 离。小轿车和一般载货汽车的离合器盖常用厚度约为3飞mm的低碳钢板冲压比较 复杂的形状。重型汽车由于批量少，为了
41、降低成本，增加刚度则常采用铸铁的离 合器盖。（2）离合器的通风散热问题为了加强离合器的冷却，离合器盖必须开有多个通风窗口。(3) 离合器的对中问题离合器盖内装有分离杠杆、压紧弹簧、压盘、传动片等零件，因此它与飞轮 必须有良好的对中，否则会影响离合器的平衡，不能保证离合器正常的工作。离 合器盖的对中方式有两种，一种是用止口对中，另外一种是用定位销或定位螺栓 对中。本次设计中货车离合器盖采用3mm低碳钢板冲压而成。由于本设计选用的是 传动片传动方式，因而离合器盖通过一外圆与飞轮上的内圆止口对中。6离合器分离装置设计 6.1分离轴承的选择分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成。分离轴承在工作屮主要承
42、受轴 向分离力，同时还承受在高速旋转时离心力作用下的颈向力。以前主要采用推力 球轴承或向心球轴承，但其润滑条件差，磨损严重、噪声大、可靠性差、使用寿 命底。目前国外已采用角接触推力球轴承，采用全密封结构和高温锂基润润滑脂, 其端部形状与分离指舌尖部形状相配合，舌尖部为平面时采用球形端面，舌尖部 为弧形面采用平端面或凹弧形端面。本次设计屮采用深沟球轴承。6.2分离时离合器受力形式的选择本次设计低速货车离合器，由于拉式优点多，所以采用拉式。6.3离合器操纵机构选择由于机械操纵式操纵机构结构简单，工作可靠广泛应用于各种轿车和轻型货 车，所以本次货车采用机械操纵式杆系操纵机构。6. 4分离杆的设计1. 分离杠杆应具有较大的弯曲刚度，以免分离时杆件弯曲变形
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