汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、目錄第一章 離合器的發(fā)展現(xiàn)狀 11.1 離合器的發(fā)展概況 11.2 離合器的功用 41.3 現(xiàn)代汽車(chē)離合器應(yīng)滿足的要求 5第二章離合器的結(jié)構(gòu)及原理62.1 離合器的結(jié)構(gòu) 62.2 離合器的工作原理 72.3 膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn) 7第三章離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程 93.1 方案的選擇 93.2 離合器基本尺寸參數(shù)選擇 103.2.1 離合器基本性能關(guān)系式 103.2.2 后備系數(shù)的選擇 103.2.3 摩擦片外徑的確定 103.3 摩擦片的選擇123.4 壓緊彈簧布置形式的選擇 123.5 壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式 133.6 分離杠桿、 分離軸承 133.7 離合器的散熱通風(fēng) 143.8 從動(dòng)盤(pán)總成153

2、.8.1 從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu) 153.8.2 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 18I3.9 離合器主要零件的設(shè)計(jì) 183.9.1 從動(dòng)盤(pán)183.9.2 摩擦片193.9.3 膜片彈簧 20第四章 離合器的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 21總結(jié) 24謝辭錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 26ii摘要本設(shè)計(jì)主要分析了膜片彈簧離合器，對(duì)膜片彈簧離合器進(jìn)行了分類(lèi)， 闡述了膜片彈簧離合器的原理和組成，及其特性。敘述了離合器的發(fā)展現(xiàn) 狀，和它的工作原理，和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)離合器的發(fā)展現(xiàn)狀，經(jīng) 過(guò)對(duì)比結(jié)合，初步確定了合適的離合器結(jié)構(gòu)形式，選取了拉式膜片彈簧離 合器，并且?guī)в信まD(zhuǎn)減振器，簡(jiǎn)要的各部件進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。隨著汽車(chē)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，離合器

3、還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高， 以適應(yīng)新的使用條件。增加離合器的傳扭能力，提高其使用壽命，簡(jiǎn)化操 作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)該離合器的分析，優(yōu)化改進(jìn) 原有離合器，提高該型汽車(chē)使用性，舒適性，并提高了汽車(chē)的工作效率的 目的。關(guān)鍵詞：離合器、從動(dòng)盤(pán)、膜片彈簧、發(fā)展趨勢(shì)4引言以?xún)?nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)汽車(chē)中，離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的總成 而存在的。離合器通常裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，其主動(dòng)部分與發(fā)動(dòng)機(jī)飛 輪相連，從動(dòng)部分與變速器相連。為各類(lèi)型汽車(chē)所廣泛采用的摩擦離合器, 實(shí)際上是一種依靠其主、從動(dòng)部分間的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力且能分離的機(jī)構(gòu)。 離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順的接

4、合，確保汽車(chē)平 穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換檔齒輪間的沖 擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以 防止傳動(dòng)系個(gè)零部件因過(guò)載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的振動(dòng)和噪音。第一章離合器的發(fā)展現(xiàn)狀1.1 離合器的發(fā)展概況在早期研發(fā)的離合器結(jié)構(gòu)中，錐形離合器最為成功。它的原型設(shè)計(jì)曾 裝在1889年德國(guó)戴姆勒公司生產(chǎn)的鋼制車(chē)輪的小汽車(chē)上。 它是將發(fā)動(dòng)機(jī)飛 輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動(dòng)件。采用錐形離合器的方案一直延續(xù) 到20世紀(jì)20年代中葉，對(duì)當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)，錐形離合器的制造比較簡(jiǎn)單，摩擦 面容易修復(fù)。它的摩擦材料曾用過(guò)駱毛帶、皮革帶等。那時(shí)曾出現(xiàn)過(guò)蹄-鼓式離合器

5、，具結(jié)構(gòu)有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面。蹄 -鼓式離合器用 的摩擦元件是木塊、皮革帶等，蹄-鼓式離合器的重量較錐形離合器輕。無(wú) 論錐形離合器或蹄-鼓式離合器，都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主、從動(dòng) 件根本無(wú)法分離的自鎖現(xiàn)象?，F(xiàn)今所用的盤(pán)式離合器的先驅(qū)是多片盤(pán)式離合器，它是直到1925年以后才出現(xiàn)的。多片離合器最主要的優(yōu)點(diǎn)是，汽車(chē)起步時(shí)離合器的接合比較 平順，無(wú)沖擊。早期的設(shè)計(jì)中，多片按成對(duì)布置設(shè)計(jì)，一個(gè)鋼盤(pán)片對(duì)著一 青銅盤(pán)片。采用純粹的金屬的摩擦副，把它們浸在油中工作，能達(dá)到更為 滿意的性能。浸在油中的盤(pán)片式離合器，盤(pán)子直徑不能太大，以避免在高速時(shí)把油 甩掉。止匕外，油也容易把金屬盤(pán)片粘住，不

6、易分離。但畢竟還是優(yōu)點(diǎn)大于 缺點(diǎn)。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)，許多其他離合器還在原創(chuàng)階段，性能很不穩(wěn)定。石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn)，使得盤(pán)片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn) 矩，能耐受更高的溫度。止匕外，由于采用石棉基摩擦材料后可用較小的摩 擦面積，因而可以減少摩擦片數(shù)，這是由多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的 關(guān)鍵。20世紀(jì)20年代末，直到進(jìn)入30年代時(shí)，只有工程車(chē)輛、賽車(chē)和大 功率的轎車(chē)上才使用多片離合器。早期的單片干式離合器由與錐形離合器相似的問(wèn)題，即離合器接合時(shí) 不夠平順。但是，由于單片干式離合器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱良好，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小， 所以以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)經(jīng)常采用它，尤其是成功地開(kāi)發(fā)了價(jià)格便宜的 沖壓件離合器蓋以后更

7、是如此。實(shí)際上早在1920年就出現(xiàn)了單片干式離合器，這和前面提到的發(fā)明了 石棉基的摩擦面片有關(guān)。但在那時(shí)相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，由于技術(shù)設(shè)計(jì)上的缺 陷，造成了單片離合器在接合時(shí)不夠平順的問(wèn)題。第一次世界大戰(zhàn)后初期， 單片離合器的從動(dòng)盤(pán)金屬片上是沒(méi)有摩擦面片的，摩擦面片是貼附在主動(dòng) 件飛輪和壓盤(pán)上的，彈簧布置在中央，通過(guò)杠桿放大后作用在壓盤(pán)上。后 來(lái)改用多個(gè)直徑較小的彈簧，沿著圓周布置直接壓在壓盤(pán)上，成為現(xiàn)今最 為通用的螺旋彈簧布置方法。這種布置在設(shè)計(jì)上帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的好處， 使壓盤(pán)上的彈簧的工作壓力分布更均勻，并減小了軸向尺寸。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的改進(jìn)使人們逐漸趨向于首選單片干式摩擦 離合器，因?yàn)?/p>

8、它具有從動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、散熱性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方 便、尺寸緊湊、分離徹底等優(yōu)點(diǎn)，而且由于在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，已能 做到接合盤(pán)式平順，因此現(xiàn)在廣泛采用于大、中、小各類(lèi)車(chē)型中。如今單片干式離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面相當(dāng)完善。采用具有軸向彈性的 從動(dòng)盤(pán)，提高了離合器的接合平順性。離合器從動(dòng)盤(pán)總成中裝有扭轉(zhuǎn)減振 器，防止了傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振，減小了傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲和載荷。隨著人們對(duì)汽車(chē)舒適性要求的提高，離合器已在原有基礎(chǔ)上得到不斷 改進(jìn)，乘用車(chē)上愈來(lái)愈多地采用具有雙質(zhì)量飛輪的扭轉(zhuǎn)減振器，能更好地 降低傳動(dòng)系的噪聲。對(duì)于重型離合器，由于商用車(chē)趨于大型化，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不斷加大，但 離合器允許加大尺寸的空間有限，

9、離合器的使用條件日酷一日，增加離合 器傳扭能力，提高使用壽命，簡(jiǎn)化操作，已成為重型離合器當(dāng)前的發(fā)展趨 勢(shì)。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車(chē)上可采用雙片干式離合器。 從理論上講，在相同的徑向尺寸下，雙片離合器的傳扭能力和使用壽命是 單片的2倍。但受到其他客觀因素的影響，實(shí)際的效果要比理論值低一些。近年來(lái)濕式離合器在技術(shù)上不斷改進(jìn)，在國(guó)外某些重型車(chē)上又開(kāi)始采 用多片濕式離合器。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制冷卻的結(jié)果， 摩擦表面溫度較低（不超過(guò)93C）,因此，起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)間打滑也不致燒損摩 擦片。查閱國(guó)內(nèi)外資料獲知，這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的 5-6 倍，但濕式離合器優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮是

10、一定要在某溫度范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)的，超過(guò) 這一溫度范圍將起負(fù)面效應(yīng)。目前此技術(shù)尚不夠完善。采用離合器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié)果形式是錐形摩擦離合器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦離合 器要大。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換 擋困難。而且這種離合器在接合時(shí)也不夠柔和，容易卡住。次后，在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合器。但是多片濕 式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮煊鸵鹤儩鈺r(shí)更容 易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。所以它又被干式所取代。多片 干式摩擦離合器的主要優(yōu)點(diǎn)是由于接觸面數(shù)多，故接合平順柔和，

11、保證了 汽車(chē)的平穩(wěn)起步。但因片數(shù)較多，從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，還是感到換 擋不夠容易。另外，中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱不良，易引起過(guò)熱，加快了摩擦 片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合器分離不徹底。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動(dòng) 部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底 等優(yōu)點(diǎn)。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。因此，它 得到了極為廣泛的應(yīng)用。如今，單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也相 當(dāng)完善：采用具有軸向彈性的從動(dòng)盤(pán)，提高了離合器的接合平順性；離合 器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器，防止了傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了

12、摩擦較小的分離桿機(jī)構(gòu)等。另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時(shí)兼起 到分離杠桿的作用，使離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并顯著地縮短了離合器的軸 向尺寸。膜片彈簧和壓盤(pán)的環(huán)行接觸，可保證壓盤(pán)上的壓力均勻。由于膜 片彈簧本身的特性，當(dāng)摩擦片磨損時(shí)，彈簧的壓力幾乎沒(méi)有改變，且可減 輕分離離合器時(shí)所需要的踏板力。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽 車(chē)上多采用多片干式離合器。次外，近年來(lái)由于多片濕式離合器在技術(shù)上 的不段改善，在國(guó)外的某些重型牽引汽車(chē)和自卸車(chē)上又開(kāi)始采用多片濕式 離合器，并有不斷增加的傾向器的安裝比例雖會(huì)因自動(dòng)檔汽車(chē)產(chǎn)量的增加 而略有下降，但整體需求量將繼續(xù)保持穩(wěn)定與干式離合器相比，由于用油 泵進(jìn)行

13、強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面的溫度較低（不超過(guò)93C）。因此，允許起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)間地打滑或用高檔起步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步 能力。據(jù)說(shuō)這種離合器的使用壽命可達(dá)干式離合器的五、六倍。為了實(shí)現(xiàn) 離合器的自動(dòng)操縱，有自動(dòng)離合器。采用自動(dòng)離合器時(shí)可以省去離合器踏板，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的“雙踏板”操縱。與其他自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)（如液力傳動(dòng)）相 比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉及傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，在歐洲小排 量汽車(chē)上曾得到廣泛的應(yīng)用。但是在現(xiàn)有自動(dòng)離合器的各種結(jié)構(gòu)中，離合 器的摩擦力矩的力矩調(diào)節(jié)特性還不夠理想，使用性能不盡完善。例如，汽 車(chē)以高檔低速上坡時(shí)，離合器往往容易打滑。因此必須提前換如低檔以防 止摩擦片的早期

14、磨損以至燒壞。這些都需要進(jìn)一步改善。隨著汽車(chē)運(yùn)輸?shù)?發(fā)展，離合器還要在原有的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和提高，以適應(yīng)新的使用條件。 從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看，近年來(lái)汽車(chē)的性能在向高速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 和轉(zhuǎn)速不斷提高，載重汽車(chē)趨向大型化，國(guó)內(nèi)也有類(lèi)似的情況。止匕外，對(duì) 離合器的使用要求也越來(lái)越高。所以，增加離合器的傳扭能力，提高其使 用壽命，簡(jiǎn)化操作，已經(jīng)成為目前離合器的發(fā)展趨勢(shì)。1.2 離合器的功用離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合，保證汽車(chē)平穩(wěn)起步。如前所述， 現(xiàn)代車(chē)用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能帶負(fù)荷啟動(dòng)，它必須先在空負(fù)荷下啟動(dòng)，然后 再逐漸加載。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速約為300500r/min , 而

15、汽車(chē)則只能由靜止開(kāi)始起步，一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)動(dòng)機(jī)，要帶一個(gè)靜止的傳 動(dòng)系，是不能突然剛性接合的。因?yàn)槿绻峭蝗坏膭傂赃B接，就必然造成 不是汽車(chē)猛烈攢動(dòng)，就是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。所以離合器可使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐 漸地柔和地接合在一起，使發(fā)動(dòng)機(jī)加給傳動(dòng)系的扭矩逐漸變大，至足以克 服行駛阻力時(shí)，汽車(chē)便由靜止開(kāi)始緩慢地平穩(wěn)起步了。雖然利用變速器的空檔，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的分離。但變速 器在空檔位置時(shí)，變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)還是連接的，要轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)，就必須和變速器內(nèi)的主動(dòng)齒輪一起拖轉(zhuǎn)，而變速器內(nèi)的齒輪浸在黏度 較大的齒輪油中，拖轉(zhuǎn)它的阻力是很大的。尤其在寒冷季節(jié)，如沒(méi)有離合 器來(lái)分離發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系，發(fā)動(dòng)機(jī)

16、起動(dòng)是很困難的。所以離合器的第二個(gè) 功用，就是暫時(shí)分開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的聯(lián)系，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。汽車(chē)行駛中變速器要經(jīng)常變換檔位，即變速器內(nèi)的齒輪副要經(jīng)常脫開(kāi) 嚙合和進(jìn)入嚙合。如在脫檔時(shí)，由于原來(lái)嚙合的齒面壓力的存在，可能使 脫檔困難，但如用離合器暫時(shí)分離傳動(dòng)系，即能便利脫檔。同時(shí)在掛檔時(shí)， 依靠駕駛員掌握，使待嚙合的齒輪副圓周速度達(dá)到同步是較為困難的，待 嚙合齒輪副圓周速度的差異將會(huì)造成掛檔沖擊甚至掛不上檔，此時(shí)又需要 離合器暫時(shí)分開(kāi)傳動(dòng)系，以便使與離合器主動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)的質(zhì)量減小，這樣 即可以減少掛擋沖擊以便利換檔。離合器所能傳遞的最大扭矩是有一定限制的，在汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，傳 動(dòng)系受到很大的慣性負(fù)

17、荷，此時(shí)由于離合器自動(dòng)打滑，可避免傳動(dòng)系零件 超載損壞，起保護(hù)作用。1.3 現(xiàn)代汽車(chē)離合器應(yīng)滿足的要求根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求：1、能在任何行駛情況下，可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。為此，離合 器的摩擦力矩（入）應(yīng)大于發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩（Temax）;2、接合平順、柔和。即要求離合器所傳遞的扭矩能緩和地增加，以免 汽車(chē)起步?jīng)_撞或抖動(dòng)；3、分離迅速、徹底。換檔時(shí)若離合器分離不徹底，則飛輪上的力矩繼 續(xù)有一部份傳入變速器，會(huì)使換檔困難，引起齒輪的沖擊響聲；4、從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。離合器分離時(shí)，和變速器主動(dòng)齒輪相連接的 質(zhì)量就只有離合器的從動(dòng)盤(pán)。減小從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，換檔時(shí)的沖擊即降 低；5

18、、具有吸收振動(dòng)、噪聲和沖擊的能力；6、散熱良好，以免摩擦零件因溫度過(guò)高而燒裂或因摩擦系數(shù)下降而打 滑；7、操縱輕便，以減少駕駛員的疲勞。8、摩擦式離合器，摩擦襯面要耐高溫、耐磨損，襯面磨損在一定范圍 內(nèi)，要能通過(guò)調(diào)整，使離合器正常工作。第二章離合器的結(jié)構(gòu)及原理2.1 離合器的結(jié)構(gòu)膜片彈簧離合總成由膜片彈簧、離合器蓋、壓盤(pán)、傳動(dòng)片和分離軸承 總成等部分組成。1、離合器蓋離合器蓋一般為120?；?0。旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的板殼沖壓結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺栓與 飛輪聯(lián)結(jié)在一起。離合器蓋是離合器中結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的承載構(gòu)件，壓 緊彈簧的壓緊力最終都要由它來(lái)承受。2、膜片彈簧膜片彈簧是離合器中重要的壓緊元件，在其內(nèi)孔圓周表面上

19、開(kāi)有許多 均布的長(zhǎng)徑向槽，在槽的根部制成較大的長(zhǎng)圓形或矩形窗孔，可以穿過(guò)支 承怫釘，這部分稱(chēng)之為分離指；從窗孔底部至彈簧外圓周的部分形狀像一 個(gè)無(wú)底寬邊碟子，具截面為截圓錐形，稱(chēng)之為碟簧部分。3、壓盤(pán)壓盤(pán)的結(jié)構(gòu)一般是環(huán)形盤(pán)狀鑄件， 離合器通過(guò)壓盤(pán)與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密相連。 壓盤(pán)靠近外圓周處有斷續(xù)的環(huán)狀支承凸臺(tái)，最外緣均布有三個(gè)或四個(gè)傳力 凸耳。4、傳動(dòng)片離合器接合時(shí)，飛輪驅(qū)動(dòng)離合器蓋帶動(dòng)壓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)壓盤(pán)與 從動(dòng)盤(pán)摩擦片之間的摩擦力使從動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)；在離合器分離時(shí)，壓盤(pán)相對(duì)于 離合器蓋作自由軸向移動(dòng)，使從動(dòng)盤(pán)松開(kāi)。這些動(dòng)作均由傳動(dòng)片完成。傳 動(dòng)片的兩端分別與離合器蓋和壓盤(pán)以怫釘或螺栓聯(lián)接，一般采用周

20、向布置在離合器接合時(shí)，離合器蓋通過(guò)它來(lái)驅(qū)動(dòng)壓盤(pán)共同旋轉(zhuǎn)；在離合器分離時(shí)， 可利用它的彈性恢復(fù)力來(lái)牽動(dòng)壓盤(pán)軸向分離并使操縱力減小。5、分離軸承總成分離軸承總成由分離軸承、分離套筒等組成。分離軸承在工作時(shí)主要 承受軸向分離力，同時(shí)還承受在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用下的徑向力。目前 國(guó)產(chǎn)的汽車(chē)中多使用角接觸推力球軸承，采用全密封結(jié)構(gòu)和高溫鏗基潤(rùn)滑脂，其端面形狀與分離指舌尖部形狀相配合，舌尖部為平面時(shí)采用球形端 面，舌尖部為弧形面時(shí)采用平端面或凹弧形端面。2.2 離合器的工作原理由圖2.1可知，離合器蓋1與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪用螺栓緊固在一起，當(dāng)膜片 彈簧3被預(yù)加壓緊，離合器處于接合位置時(shí)，由于膜片彈簧大端對(duì)壓盤(pán)5的

21、壓緊力，使得壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)6摩擦片之間產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)離合器蓋總成 隨飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（構(gòu)成離合器主動(dòng)部分），就通過(guò)摩擦片上的摩擦轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)從 動(dòng)盤(pán)總成和變速器一起轉(zhuǎn)動(dòng)以傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。（1）接合位置（2）分離位置1-離合器蓋2-挪釘3-膜片彈簧4-支撐環(huán)5-壓盤(pán)6-摩擦片7-分離軸承總成8-離合器踏板9-輸出軸 圖2-1膜片彈簧離合器的工作原理圖要分離離合器時(shí)，將離合器踏板 8踏下，通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)，使分離軸承 總成7前移推動(dòng)膜片彈簧分離指，使膜片彈簧呈反錐形變形，具大端離開(kāi) 壓盤(pán)，壓盤(pán)在傳動(dòng)片的彈力作用下離開(kāi)摩擦片，使從動(dòng)盤(pán)總成處于分離位 置，切斷了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞。2.3 膜片彈簧離合器的優(yōu)點(diǎn)膜片彈簧離

22、合器與其他形式離合器相比，具有一系列優(yōu)點(diǎn): 1、膜片彈簧離合器具有較理想的非線性彈性特性；2、膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，軸向 尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??；3、高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；4、膜片彈簧以整個(gè)圓周與壓盤(pán)接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良 好，磨損均勻；5、易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)；6、膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。26第三章離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程為了達(dá)到計(jì)劃書(shū)所給的數(shù)據(jù)要求，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)車(chē)型的類(lèi)別、使用要 求、制造條件，以及“系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化”的要求等，合理選擇離 合器結(jié)構(gòu)。3.1 方案的選擇本車(chē)設(shè)計(jì)采用單片膜片

23、彈簧離合器。本車(chē)采用的摩擦式離合器是因?yàn)?其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)，維修方便，目前大多數(shù)汽車(chē)都采用這種形式的離 合器。而采用干式離合器是因?yàn)闈袷诫x合器大多是多盤(pán)式離合器，用于需 要傳遞較大轉(zhuǎn)矩的離合器，而該車(chē)型不在此列。采用膜片彈簧離合器是因 為膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性， 因此可設(shè)計(jì)成當(dāng)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎可以保持不變，且可減輕分 離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器 軸的中心線是對(duì)的，因此其壓力實(shí)際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)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 器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少

24、，質(zhì)量減小并顯著地縮短了其軸向尺寸; 另外，由于膜片彈簧與壓盤(pán)是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片 的接觸良好，磨損均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的散熱通風(fēng)等。由于膜片彈簧離 合器具有上述一系列的優(yōu)點(diǎn)，并且制造膜片彈簧的工藝水平也在不斷地提 高，因而這種離合器在轎車(chē)及微型、輕型客車(chē)上已得到廣泛的采用，而且 逐漸擴(kuò)展到載貨汽車(chē)上。從動(dòng)盤(pán)選擇單片式從動(dòng)盤(pán)是一位其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào) 整方便。壓盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式采用傳動(dòng)片式是因?yàn)槠錄](méi)有太明顯的缺點(diǎn)且簡(jiǎn)化了 結(jié)構(gòu)，降低了裝配要求又有利于壓盤(pán)定中。選擇拉式離合器是因?yàn)槠漭^拉 式離合器零件數(shù)目更少，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化，軸向尺寸更小，質(zhì)量更小；并且分 離杠桿較大，使其踏板操縱力較輕。綜

25、上本次設(shè)計(jì)選擇單片拉式膜片彈簧離合器。3.2 離合器基本尺寸參數(shù)選擇3.2.1 離合器基本性能關(guān)系式摩擦片或從動(dòng)盤(pán)的外徑是離合器的重要參數(shù)，它對(duì)離合器的輪廓尺寸 有決定性的影響，并根據(jù)離合器能全部傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇。為 了能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Tcmax,離合器的靜摩擦力矩Tc應(yīng)大于發(fā)動(dòng) 機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Tcmax,而離合器傳遞的摩擦力矩Tc又決定于其摩擦面數(shù)Z、摩 擦系數(shù)f、作用在摩擦面上的總壓緊力 P2與摩擦片平均摩擦半徑Rm即X =PTcmax =ZfP.ReN 5（表 3.1 ）式中：一：一離合器的后備系數(shù)，見(jiàn)下表。f 摩擦系數(shù),計(jì)算時(shí)一般取 0.250.30。該車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)

26、矩Tcmax為190N-m,取摩+«系數(shù)f為3.0可得離 合器的靜摩擦力矩 工為190M3.0 =570 n-m。3.2.2 后備系數(shù)的選擇離合器的后備系數(shù)，選擇時(shí)應(yīng)考慮摩擦片磨損后仍能傳遞Tcmax及避免起步時(shí)滑磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；同時(shí)應(yīng)考慮防止傳動(dòng)系過(guò)載及操縱輕便等。表3-1后備系數(shù)表車(chē)型轎車(chē)輕型貨 車(chē)中、重型貨車(chē)越野車(chē)牽引 車(chē)后備系數(shù)1.30 1.751.60 2.252.0 3.5本設(shè)計(jì)是基于長(zhǎng)城賽弗F1汽車(chē)的離合器設(shè)計(jì)，該車(chē)型屬于越野車(chē)類(lèi)型， 故選擇本次設(shè)計(jì)的后背系數(shù)B在2.03.5之間選擇。因?yàn)樵撥?chē)型為城市越 野車(chē)，不需要太大的后備系數(shù)，取 =2.003.2.3 摩擦片外徑的確定

27、摩擦片外徑是離合器的基本尺寸，它關(guān)系到離合器的結(jié)構(gòu)重量和使用 壽命，它和離合器所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有一定關(guān)系。顯然，傳遞大的轉(zhuǎn)矩,就需要大的尺寸。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩是重要的參數(shù)，當(dāng)按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩來(lái)確定 D 時(shí)，可以查表3.2來(lái)確定摩擦片外徑D的尺。表3-2離合器尺寸選擇參數(shù)表摩擦片外徑D/mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Te max/N m單片離合器雙片離合器重負(fù)荷中等負(fù)荷極限值225一130150170250一170200230280一240280320300一260310360325一320380450350一410480550380一510600700410一6207208304303506808009304

28、503808209501100所選的尺寸D應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(JB1457-74)的規(guī)定。表3.2給出了離合 器摩擦片的尺寸系列和參數(shù)。另外，所選的D應(yīng)符合其最大圓周速度不超過(guò)6570m/s的要求，且重型汽車(chē)不應(yīng)超過(guò) 50m/s。表3-3離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑D / mm內(nèi)徑d /mm厚度h/mm內(nèi)外徑之比d/D單位回積F/mrn1601103.20.687106001801253.50.694132002001403.50.700160002251503.50.667221002501553.50.620302002801653.50.589402003001753.50.5834660

29、03251903.50.5855460035019540.5576780038020540.54072900根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)該車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Te max為190N m及表3.1可查出本車(chē)將使用單片式離合器，且離合器摩擦片外徑為250mm再查表3.3即可得到摩擦片的具體參數(shù)，如下：摩擦片外徑D=250mm摩擦片內(nèi)徑d=155mm摩擦片厚度h=3.5mm摩擦片內(nèi)外徑比d/D=0.620單面面積F=30200mm3.3 摩擦片的選擇單片離合器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調(diào)整方便，從 動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在使用時(shí)能保證分離徹底接合平順，所以被廣泛使用 于轎車(chē)和中、小型貨車(chē)，因此該設(shè)計(jì)選擇單

30、片離合器。摩擦片數(shù)為 2<3.4 壓緊彈簧布置形式的選擇離合器壓緊裝置可分為周布彈簧式、中央彈簧式、斜置彈簧式、膜片 彈簧式等。其中膜片彈簧的主要特點(diǎn)是用一個(gè)膜片彈簧代替螺旋彈簧和分 離杠桿。膜片彈簧與其他幾類(lèi)相比又有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) 5 :1、由于膜片彈簧有理想的非線性特征，彈簧壓力在摩擦片磨損范圍內(nèi) 能保證大致不變，從而使離合器在使用中能保持其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力不變。 當(dāng)離合器分離時(shí)，彈簧壓力不像圓柱彈簧那樣升高，而是降低，從而降低 踏板力；2、膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向 尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??；3、高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；而圓柱彈簧壓緊力

31、明 顯下降；4、由于膜片彈簧大斷面環(huán)形與壓盤(pán)接觸，故其壓力分布均勻，摩擦片 磨損均勻，可提高使用壽命；5、易于實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長(zhǎng)；6、平衡性好；7、有利于大批量生產(chǎn)，降低制造成本。但膜片彈簧的制造工藝較復(fù)雜，對(duì)材料質(zhì)量和尺寸精度要求高，其非 線性特性在生產(chǎn)中不易控制，開(kāi)口處容易產(chǎn)生裂紋，端部容易磨損。近年 來(lái)，由于材料性能的提高，制造工藝和設(shè)計(jì)方法的逐步完善，膜片彈簧的 制造已日趨成熟。因此，我選用膜片彈簧式離合器。3.5壓盤(pán)的驅(qū)動(dòng)方式在膜片彈簧離合器中，扭矩從離合器蓋傳遞到壓盤(pán)的方法有三種3 :1、凸臺(tái)一窗孔式：它是將壓盤(pán)的背面凸起部分嵌入在離合器蓋上的窗 孔內(nèi)，通過(guò)二者的配合，

32、將扭矩從離合器蓋傳到壓盤(pán)上，此方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 應(yīng)用較多；缺點(diǎn)：壓盤(pán)上凸臺(tái)在傳動(dòng)過(guò)程中存在滑動(dòng)摩擦，因而接觸部分 容易產(chǎn)生分離不徹底。2、徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)式：這種方式使用彈簧剛制的徑向片將離合器蓋和壓 盤(pán)連接在一起，此傳動(dòng)的方式較上一種在結(jié)構(gòu)上稍顯復(fù)雜一些，但它沒(méi)有 相對(duì)滑動(dòng)部分，因而不存在磨損，同時(shí)踏板力也需要的小一些，操縱方便； 另外，工作時(shí)壓盤(pán)和離合器蓋徑向相對(duì)位置不發(fā)生變化，因此離合器蓋等 旋轉(zhuǎn)物件不會(huì)失去平衡而產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲。3、徑向傳動(dòng)片驅(qū)動(dòng)方式：它用彈簧鋼制的傳動(dòng)片將壓盤(pán)與離合器蓋連 接在一起，除傳動(dòng)片的布置方向是沿壓盤(pán)的弦向布置外，其他的結(jié)構(gòu)特征 都與徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式相同。經(jīng)比較

33、，我選擇徑向傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。3.6分離杠桿、分離軸承分離杠桿的作用由膜片彈簧承擔(dān)，其作用是通過(guò)分離軸承克服離合器 彈簧的推力并推動(dòng)壓盤(pán)移動(dòng)，從而使壓盤(pán)與從動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)盤(pán)與飛輪相互分 離，截?cái)鄤?dòng)力的傳遞，分離杠桿要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受反復(fù)作 用在其上面的彎曲應(yīng)力，分離軸承的作用是通過(guò)分離叉的作用使分離軸承 沿變速器前端蓋導(dǎo)向套作軸向移動(dòng)， 推動(dòng)旋轉(zhuǎn)中的膜片彈簧中部分離前端, 使離合器起到分離作用。分離本次設(shè)計(jì)選用的是油封軸承，它可以將潤(rùn)滑 脂密封在軸承殼內(nèi)，使用中不需要增加潤(rùn)滑，相比供油式軸承則需增加。3.7離合器的散熱通風(fēng)試驗(yàn)表明，摩擦片的磨損是隨壓盤(pán)溫度的升高而增大的，當(dāng)壓盤(pán)工作 表面超

34、過(guò)180 200 0 C時(shí)摩擦片磨損劇烈增加，正常使用條件的離合器盤(pán), 工作表面的瞬時(shí)溫度一般在180° C以下。在特別頻繁的使用下，壓盤(pán)表面 的瞬時(shí)溫度有可能達(dá)到1000 Co過(guò)高的溫度能使壓盤(pán)受壓變形產(chǎn)生裂紋和 碎裂。為使摩擦表面溫度不致過(guò)高，除要求壓盤(pán)有足夠大的質(zhì)量以保證足 夠的熱容量外，還要求散熱通風(fēng)好。改善離合器散熱通風(fēng)結(jié)構(gòu)的措施有： 在壓盤(pán)上設(shè)散熱筋，或鼓風(fēng)筋；在離合器中間壓盤(pán)內(nèi)鑄通風(fēng)槽；將離合器 蓋和壓桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)；在離合器外殼內(nèi)裝導(dǎo)流罩。膜 片彈簧式離合器本身構(gòu)造能良好實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱效果，故不需作另外設(shè)置。3.8從動(dòng)盤(pán)總成3.8.1從動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)從動(dòng)盤(pán)總成

35、由摩擦片，從動(dòng)片，減震器和從動(dòng)盤(pán)毅等組成。它雖然對(duì) 離合器工作性能影響很大的構(gòu)件，但是其工作壽命薄弱，因此在結(jié)構(gòu)和材 料上的選擇是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從動(dòng)盤(pán)總成應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，以減小變速器換檔時(shí)輪齒簡(jiǎn)單沖擊；2、應(yīng)具有軸向彈性，使離合器接合平順，便于起步，而且使摩擦面壓 力均勻，減小磨損。3、應(yīng)裝扭轉(zhuǎn)減振器，以避免傳動(dòng)系共振，并緩和沖擊。(1)摩擦片要求摩擦系數(shù)穩(wěn)定、工作溫度、單位壓力的變化對(duì)其影響要小，有足夠的 機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性；熱穩(wěn)定性好，磨合性好，密度??；有利于結(jié)合平順， 長(zhǎng)期停放離合器摩擦片不會(huì)粘著現(xiàn)象的。綜上所述，選擇石棉基材料。石 棉基摩擦材料是由石棉或石棉織物、粘結(jié)

36、劑(樹(shù)脂或硅膠)和特種添加劑 熱壓制成，其摩擦系數(shù)為0.250.3,密度小，價(jià)格便宜，多年來(lái)在汽車(chē)離 合器上使用效果良好。同時(shí)，摩擦片從動(dòng)鋼片用怫釘連接，連接可靠，更 換摩擦片方便，而且適宜在從動(dòng)鋼片上裝波形彈簧片以獲得軸向彈性。(2)從動(dòng)盤(pán)的軸向彈性從動(dòng)盤(pán)的軸向彈性可改善離合器性能，使離合器接合柔和，摩擦面接 觸均勻，磨損較小。為使從動(dòng)盤(pán)有軸向彈性，單獨(dú)制造扇形波狀彈簧與從 動(dòng)鋼片怫接。波狀彈簧可用比鋼片輕薄的材料制造，軸向彈性較好，轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量小，適宜高速旋轉(zhuǎn)，且彈簧對(duì)置分布，彈性好。因此設(shè)計(jì)中選用此類(lèi) 彈簧。(3)扭轉(zhuǎn)減震器扭轉(zhuǎn)減震器幾乎是現(xiàn)代汽車(chē)離合器從動(dòng)盤(pán)上必備的部件，主要由彈性 元件

37、和阻尼元件組成。彈性元件可降低傳動(dòng)系的首端扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低 傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避免 由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振。但是，這種共振往往難以避免。汽車(chē) 行駛在不平的道路上行駛阻力也會(huì)時(shí)刻變化。當(dāng)由于路面不平引起的激力頻率與傳動(dòng)系的某階自振頻率重合時(shí)，也會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。阻尼元件則可 有效的耗散此時(shí)的振動(dòng)能量，因而扭轉(zhuǎn)減震器可有效地降低傳動(dòng)系共振載 荷與噪聲。扭轉(zhuǎn)減震器的彈性特性，又線性和非線性?xún)煞N。彈性元件采用圓柱螺 旋彈簧的減震器，其彈性特點(diǎn)為線性。阻尼元件采用摩擦片通過(guò)碟形彈簧 建立阻尼默片的正應(yīng)力，其阻尼力矩比較穩(wěn)定。因此發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩實(shí)際上 是通

38、過(guò)一些彈性元件傳遞到傳動(dòng)系的。給出了幾種扭轉(zhuǎn)減振器的結(jié)構(gòu)圖， 它們之間的差異在于采用了不同的彈性元件和阻尼裝置。采用圓柱螺旋彈 簧和摩擦元件的扭轉(zhuǎn)減振器，得到了最廣泛的應(yīng)用。在這種結(jié)構(gòu)中，從動(dòng) 片和從動(dòng)盤(pán)毅上都開(kāi)有6個(gè)窗口，在每個(gè)窗口中裝有一個(gè)減振彈簧，因而 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩由從動(dòng)片傳給從動(dòng)盤(pán)毅時(shí)必須通過(guò)沿從動(dòng)片圓周切向布置的彈 簧，這樣即將從動(dòng)片和從動(dòng)盤(pán)毅彈性地連接在一起，從而改變了傳動(dòng)系統(tǒng) 的剛度。當(dāng)6個(gè)彈簧屬同一規(guī)格并同時(shí)起作用時(shí)，扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性 為線性的。這種具有線性特性的扭轉(zhuǎn)減振器，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，廣泛用于汽油 機(jī)汽車(chē)中。當(dāng)6個(gè)彈簧屬于兩種或三種規(guī)格且剛度由小變大并按先后次序 進(jìn)人工作時(shí)

39、，則稱(chēng)為兩級(jí)或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器。這種非線性扭轉(zhuǎn)減振 器，廣泛為現(xiàn)代汽車(chē)尤其是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)所采用。柴油機(jī)的怠速旋轉(zhuǎn)不 均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪輪齒問(wèn)的敲擊。為此，可使扭轉(zhuǎn)減 振器具有兩級(jí)或三級(jí)非線性彈性特性。第一級(jí)剛度很小，稱(chēng)怠速級(jí)，對(duì)降 低變速器怠速噪聲效果顯著。線性扭轉(zhuǎn)減振器只能在一種載荷工況（通常為 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩）下有效地工作，而三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性則擴(kuò) 大了適于其有效工作的載荷工況范圍，這有利于避免傳動(dòng)系共振，降低汽 車(chē)在行駛和怠速時(shí)傳動(dòng)系的扭振和噪聲。采用空心圓柱形見(jiàn)（圖3-1）或星形等其他形狀的橡膠彈性元件的扭轉(zhuǎn) 減振器，也具有非線性的彈性特性。雖然其結(jié)構(gòu)

40、簡(jiǎn)單、橡膠變形時(shí)具有較 大的內(nèi)摩擦，因而不需另加阻尼裝置，但由于它會(huì)使從動(dòng)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量顯 著增大，且在離合器熱狀態(tài)下工作需用專(zhuān)門(mén)的橡膠制造，因此尚未得到廣 泛采用。減振器的阻尼元件多采用摩擦片， 在結(jié)構(gòu)中阻尼摩擦片的正壓力靠從 動(dòng)片與減振盤(pán)問(wèn)的連接怫釘建立。具結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但當(dāng)摩擦片磨損后，阻尼力矩便減小甚至消失。為了保證正壓力從而阻尼力矩的穩(wěn)定，可加進(jìn)碟 形彈簧同時(shí)采用不同剛度的碟形彈簧和圓柱螺旋壓簧分別對(duì)兩組摩擦片建 立不同的正壓力（圖3-2）,就可實(shí)現(xiàn)阻尼力矩的非線性變化。 摩擦式扭轉(zhuǎn)減 震器工作原理：離合器工作時(shí)，扭矩從摩擦片傳給從動(dòng)鋼片再傳給從動(dòng)盤(pán) 轂，此時(shí)彈簧被壓縮，從動(dòng)鋼片相對(duì)從動(dòng)

41、盤(pán)轂前移（從動(dòng)轂邊緣上的缺口 控制著鋼片與轂的最大位移）。1-從動(dòng)片；2-從動(dòng)盤(pán)轂；3-摩擦片；4-減振彈簧；5-碟形彈簧墊片;6-壓緊彈簧；7-減振盤(pán)；8-橡膠彈性元件圖3-1減振器結(jié)構(gòu)圖圖3-2為膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)圖3.8.2離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在進(jìn)行離合器的具體設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為前提， 然后滿足下列條件：1、如前所述，扇形波狀彈簧對(duì)置分布怫接在從動(dòng)鋼片上，并在從動(dòng)盤(pán) 上設(shè)置扭轉(zhuǎn)減震器保證離合器接合柔和，摩擦片制成一定錐度（從動(dòng)盤(pán)錐 形量約為0.5mm使其大端面向飛輪，這樣從動(dòng)盤(pán)轂在從動(dòng)軸（即變速器第 一軸）花鍵上易于滑動(dòng)，有利于離合器徹底分離。2、離合器主動(dòng)部分與從動(dòng)

42、部分的連接和支撐形式，離合器的主動(dòng)部分 包括飛輪，離合器蓋與他們一起轉(zhuǎn)動(dòng)并能軸向移動(dòng)的壓盤(pán)，壓盤(pán)通過(guò)鋼片 與離合器蓋相連，離合器從動(dòng)部分有從動(dòng)盤(pán)，從動(dòng)軸，從動(dòng)軸裝在飛輪與 壓盤(pán)之間，可在從動(dòng)軸花鍵上滑動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)把離合器從動(dòng)軸的前軸承安裝 在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的中心孔內(nèi)。3、離合器從動(dòng)軸的軸向定位及軸承潤(rùn)滑，離合器從動(dòng)軸在安裝后應(yīng)保 持軸向定位，在拆卸時(shí)便于離合器中抽出來(lái)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)使從動(dòng)軸前軸 承外圓與飛輪為過(guò)渡配合，而前軸承內(nèi)圈與從動(dòng)軸為間隙配合，離合器的 從動(dòng)軸軸向定位是靠從動(dòng)軸后軸承來(lái)保證的。離合器分離軸承靠注入黃油 潤(rùn)滑的，而從動(dòng)軸前軸承靠油杯定期注入潤(rùn)滑。為防止?jié)櫥土鞯侥Σ烈r面，造成離合

43、器打滑，除在軸承處安有自緊油封外，還在飛輪上開(kāi)泄油孔。4、離合器運(yùn)動(dòng)零件的限位，離合器處于接合時(shí)為使壓盤(pán)與摩擦片很好 接合，應(yīng)使分離彈簧與分離軸承之間保持一定間隙，這是分離軸承回位彈 簧加以保證。分離時(shí)，應(yīng)對(duì)踏板的最大行程加以限制。3.9 離合器主要零件的設(shè)計(jì)3.9.1 從動(dòng)盤(pán)扇形波狀彈簧兩兩對(duì)置怫接與從動(dòng)鋼片上，兩側(cè)在怫接摩擦片，怫釘 都采用鋁制埋頭怫釘，摩擦襯面在怫接后腰磨削加工，使其工作表面的不 平度誤差小于0.2mm從動(dòng)盤(pán)本體采用45號(hào)鋼沖壓加工得到，為防止其彎 曲變形而引起分離不徹底，一般在從動(dòng)盤(pán)本體上設(shè)徑向切口。3.9.2 摩擦片離合器表面片在離合器接合過(guò)程中將遭到嚴(yán)重的滑磨，在相

44、對(duì)很短的 時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱，因此，要求面片應(yīng)有下列一些綜合性能：1、在工作時(shí)有相對(duì)較高的摩擦系數(shù)；2、在整個(gè)工作壽命期內(nèi)應(yīng)維持其摩擦特性，步希望出現(xiàn)，摩擦系數(shù)衰 退現(xiàn)象；3、在短時(shí)間內(nèi)能吸收相對(duì)高的能量，且有好的耐磨性能；4、能承受較高的壓盤(pán)作用載荷，在離合器接合過(guò)程中表現(xiàn)出良好的性 能；5、能抵抗高轉(zhuǎn)速下大的離心力載荷而不破壞；6、在傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，有足夠的剪切強(qiáng)度；7、具有小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，材料加工性能良好；8、在整個(gè)正常工作溫度范圍內(nèi)，和對(duì)偶材料壓盤(pán)、飛輪等有良好的兼 容摩擦性能；9、摩擦副對(duì)偶面有高度的溶污性能，不易影響它們的摩擦作用；10、具有良好的性能/價(jià)格比，不會(huì)污染環(huán)境。鑒于以

45、上各點(diǎn)，近年來(lái)，摩擦材料的種類(lèi)增長(zhǎng)極快。挑選摩擦材料的 基本原則是：(1)滿足較高性能標(biāo)準(zhǔn)；(2)成本最?。?3)考慮代替石棉。本設(shè)計(jì)離合器摩擦片選用金屬陶瓷材料。它是由金屬機(jī)體、陶瓷成分 和潤(rùn)滑劑組成的一種多元復(fù)合材料。金屬基體的主要作用是以機(jī)體接合方 式將陶瓷成分和潤(rùn)滑劑保持其中，形成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的整體；陶瓷組 分主要起摩擦劑作用；而潤(rùn)滑劑組分則主要起提高材料抗咬合性和抗戰(zhàn)粘 性的潤(rùn)滑作用，并使摩擦副工作平穩(wěn)。潤(rùn)滑劑組分和陶瓷組分一起共同形 成金屬陶瓷摩擦磨損性能調(diào)節(jié)劑。這種材料能和好的的完成上邊提到的各種要求，所以選擇這種材料。3.9.3膜片彈簧膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼。其碟簧部分的

46、尺寸精度要求高，碟簧材 料為60SiMnA為了提高膜片彈簧的承載能力，要對(duì)膜片彈簧進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理， 得具有高抗疲勞能力的回火索氏體。要防止膜片內(nèi)緣離開(kāi)，同時(shí)對(duì)膜片彈 簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理（將彈簧壓平并保持12 14小時(shí)），使其高壓力區(qū)產(chǎn)生塑性 變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力，對(duì)膜片彈簧的凹表面進(jìn)行噴丸處理，噴丸是 小0.8的白口鐵小丸， 可提高彈簧的疲勞壽命。同時(shí)，為提高分離指的耐 磨性，對(duì)其進(jìn)行局部高頻淬火式鍍銘。采用乳白鍍銘，若膜片彈簧許用應(yīng) 力可取為15001700N/m吊 膜片彈簧的大端處為一完整的截錐，類(lèi)似無(wú)底 的碟子，和一般機(jī)械上用的碟形彈簧一樣，故稱(chēng)作碟簧部分。膜片彈簧起 彈性作用的正是其碟簧部

47、分。與碟形彈簧不同的是在膜片彈簧上還有徑向 開(kāi)槽部分，形成許多稱(chēng)為分離指、起分離杠桿作用。分離指與碟簧部分小 端交接處的徑向槽較寬且呈長(zhǎng)方孔，分離指根部的過(guò)渡圓角半徑應(yīng)大于 4.5mm以減少分離指根部的應(yīng)力集中，長(zhǎng)方孔又可用來(lái)安置銷(xiāo)釘固定膜片 彈簧。第四章 離合器的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)汽車(chē)是作為一種交通工具而產(chǎn)生的，但是汽車(chē)發(fā)展到今天已經(jīng)不能把 它理解為單純的“行”的手段。因?yàn)椤捌?chē)化”改變了當(dāng)代世界的面貌， 它已經(jīng)成為當(dāng)代物質(zhì)文明與進(jìn)步的象征及文明形態(tài)的一種代表。人類(lèi)社會(huì) 及人民生活的“汽車(chē)化”，大大地?cái)U(kuò)大了人們?nèi)粘Ｉ畹幕顒?dòng)范圍，擴(kuò)大 并加速了地區(qū)間、國(guó)際間的交往，成倍地提高了人們外出辦事的效率，

48、極 大地加速了人們的活動(dòng)節(jié)奏，促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展與人類(lèi)的快速進(jìn)步， 開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代“汽車(chē)社會(huì)”這樣一個(gè)嶄新的時(shí)代。隨著社會(huì)節(jié)奏的加速以及人們生活水平的提高，對(duì)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，人們要 求它有自重輕、行使速度高、加速性能好、使用于各種路面上甚至無(wú)路地 區(qū)行駛及機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。為了滿足汽車(chē)各種行使的需求，在汽車(chē)上要需 要有一套復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車(chē)上最常用的是機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)，它是 由發(fā)動(dòng)機(jī)以及離合器、變速器、萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸、主減速器、差速器和驅(qū)動(dòng) 車(chē)輪的傳動(dòng)裝置（如半軸）等部件組成。其中離合器是作為一個(gè)獨(dú)立的部 件而存在的。它在傳動(dòng)系統(tǒng)中起著傳扭、分離傳動(dòng)、減振和過(guò)載保護(hù)多重 功用，其品質(zhì)攸關(guān)汽車(chē)的性能，

49、對(duì)于使用工況復(fù)雜、超載嚴(yán)重的中國(guó)汽車(chē) 更是如此。隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的不斷提高、汽車(chē)電子技術(shù)的高速 發(fā)展，人們對(duì)離合器的要求越來(lái)越高。從提高離合器工作性能的角度出發(fā)， 傳統(tǒng)的推式膜片彈簧離合器結(jié)果正逐步地向拉式結(jié)果發(fā)展，傳統(tǒng)的操作形 式正向自動(dòng)操作形式發(fā)展。因此，提高離合器的可靠性和使用壽命，適應(yīng) 高轉(zhuǎn)速，增加傳遞轉(zhuǎn)矩的能力和簡(jiǎn)化操作，已成為離合器的發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)具有世界性，是開(kāi)發(fā)型的綜合工業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。我國(guó)自1953年創(chuàng)建第一汽車(chē)制造廠至今，已有 130多家汽車(chē)制造廠，700 多家汽車(chē)改裝廠。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提 高，對(duì)汽車(chē)的使用功能不斷提出新

50、的要求。目前大部分汽車(chē)采用離合器作 為汽車(chē)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。在采用離合器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，早期離合器的結(jié)果形式是錐形摩擦離合 器。錐形摩擦離合器傳遞扭矩的能力，比相同直徑的其他結(jié)構(gòu)形式的摩擦 離合器要大。但是，其最大的缺點(diǎn)是從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大，引起變速器換擋困難。而且這種離合器在接合時(shí)也不夠柔和，容易卡住。此后，在油中工作的所謂濕式的多片離合器逐漸取代了錐形摩擦離合 器。但是多片濕式摩擦離合器的片與片之間容易被油粘?。ㄓ绕涫窃诶涮?油液變濃時(shí)更容易發(fā)生），導(dǎo)致分離不徹底，造成換擋困難。所以它又被干 式所取代。多片干式摩擦離合器的主要優(yōu)點(diǎn)是由于接觸面數(shù)多，故接合平 順柔和，保證了汽車(chē)的平穩(wěn)起步。但

51、因片數(shù)較多，從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較 大，還是感到換擋不夠容易。另外，中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱不良，易引起過(guò) 熱，加快了摩擦片的磨損甚至燒傷和破裂。如果調(diào)整不當(dāng)還可能引起離合 器分離不徹底。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使人們逐漸趨向于采用單片干式摩擦離合器。它具有從動(dòng) 部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，尺寸緊湊，分離徹底 等優(yōu)點(diǎn)。而且只要在結(jié)構(gòu)上采取一定措施，也能使其接合平順。因此，它 得到了極為廣泛的應(yīng)用。如今，單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也相當(dāng)完善：采用具有軸 向彈性的從動(dòng)盤(pán)，提高了離合器的接合平順性；離合器中裝有扭轉(zhuǎn)減振器， 防止了傳動(dòng)系統(tǒng)的共振，減少了噪音；以及采用了摩擦較小的分離桿機(jī)構(gòu) 等。

52、另外，采用了膜片彈簧作為壓簧，可同時(shí)兼起到分離杠桿的作用，使 離合器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并顯著地縮短了離合器的軸向尺寸。膜片彈簧和壓 盤(pán)的環(huán)行接觸，可保證壓盤(pán)上的壓力均勻。由于膜片彈簧本身的特性，當(dāng) 摩擦片磨損時(shí)，彈簧的壓力幾乎沒(méi)有改變，且可減輕分離離合器時(shí)所需要 的踏板力。為了提高離合器的傳扭能力，在重型汽車(chē)上多采用多片干式離 合器。次外，近年來(lái)由于多片濕式離合器在技術(shù)上的不段改善，在國(guó)外的 某些重型牽引汽車(chē)和自卸車(chē)上又開(kāi)始采用多片濕式離合器，并有不斷增加 的傾向。與干式離合器相比，由于用油泵進(jìn)行強(qiáng)制制冷的結(jié)果，摩擦表面 的溫度較低（不超過(guò)93 C）。因此，允許起步時(shí)長(zhǎng)時(shí)間地打滑或用高檔起 步而不致燒損摩擦片，具有良好的起步能力。據(jù)說(shuō)這種離合器的使用壽命 可達(dá)干式離合器的五、六倍。為了實(shí)現(xiàn)離合器的自動(dòng)操縱，有自動(dòng)離合器。 采用自動(dòng)離合器時(shí)可以省去離合器踏板，實(shí)現(xiàn)汽