长丰猎豹飞腾6400A汽车设计说明书

1、武汉理工大学汽车工程系汽车设计说明书PAGE 53 -学号课 程 设设 计（论论文） 长丰猎豹飞飞腾64400AA教 学 系系：指导教师：专业班级：学生姓名：2010年年11月21日目 录摘 要 41 绪论 51.1 离离合器概概论 551.2 离离合器的的功用 51.3 离离合器的的工作原原理 661.4 膜膜片弹簧簧离合器器的概论论 771.5 拉拉式膜片片弹簧离离合器的的优点 82 离合器器结构方方案选取取 92.1 离离合器车车型的选选定 92.2 离离合器设设计的基基本要求求 992.3 离离合器结结构设计计 92.3.11 摩擦片片的选择择 92.3.22 压紧紧弹簧布布置形式式的

2、选择择 92.3.33 压盘盘的驱动动方式 1002.3.44 分离轴轴承的类类型 1002.3.55 离合合器的散散热通风风措施 1113 离合器器基本结结构参数数的确定定 1113.1 摩摩擦片主主要参数数的选择择 1113.2 离离合器后后备系数数的确定定 123.3 单单位压力力P的确确定 133.4 摩摩擦片基基本参数数的优化化 134 离合器器从动盘盘设计 1144.1 从从动盘结结构介绍绍 1444.2 从从动盘设设计 154.2.11 从动动片的选选择和设设计 1554.2.22 从动动盘毂的的设计 1664.2.33 摩擦擦片的材材料选取取及与从从动片的的固紧方方式 1775

3、 离合器器压盘设设计 1175.1 压压盘的传传力方式式选择 175.2 压压盘的几几何尺寸寸的确定定 1185.3 压压盘传动动片的材材料选择择 1185.4 离离合器盖盖的设计计 1186 离合器器分离装装置设计计 1996.1 分分离杆的的设计 196.2 离离合器分分离套筒筒和分离离轴承的的设计 197 离合器器膜片弹弹簧设计计 2007.1 膜膜片弹簧簧的结构构特点 2117.2 膜膜片弹簧簧的变形形特性和和加载方方式 217.3 膜膜片弹簧簧的弹性性变形特特性 2217.4 膜膜片弹簧簧的参数数尺寸确确定 237.4.11 H/h比值值的选取取 2337.4.22 R及及R/rr确

4、定 247.4.33 膜片片弹簧起起始圆锥锥底角2447.4.44 膜片片弹簧小小端半径径r及分分离轴承承的作用用半径rr 2447.4.55 分离离指数目目n、切切槽宽、窗窗孔槽宽宽、及半半径r 247.5 膜膜片弹簧簧的优化化设计 247.6 膜膜片弹簧簧强度计计算 257.6.11 F-图 2557.6.22 应力力计算278 扭转减减震器设设计 2299 离合器器壳设计计 29结 论 300参考文献 331致 谢 322摘 要离合器是汽汽车传动动系中的的重要部部件，主主要功用用是是切切断和实实现发动动机对传传动系的的动力传传递，保保证汽车车平稳起起步，保保证传动动系统换换挡时工工作平顺

5、顺以及限限制传动动系统所所承受的的最大转转矩，防防止传动动系统过过载。膜膜片弹簧簧离合器器是近年年来在轿轿车和轻轻型汽车车上广泛泛采用的的一种离离合器，它它的转矩矩容量大大而且较较稳定，操操作轻便便，平衡衡性好，也也能大量量生产，对对于它的的研究已已经变得得越来越越重要。此此设计说说明书详详细的说说明了轻轻型汽车车膜片弹弹簧离合合器的结结构形式式，参数数选择以以及计算算过程。本文基于长长丰猎豹豹飞腾664000A的设计要求求和设计计参数，确确定了以以拉式膜膜片弹簧簧离合器器作为设设计目标标。根据据拉式膜膜片弹簧簧离合器器工作原原理和使使用要求求，采用用系统化化设计方方法，把把离合器器分为主主动

6、部分分、从动动部分、操操纵机构构。通过过对各个个部分设设计方案案的原理理阐释和和优缺点点的比较较，确定定了相关关部分的的基本结结构及其其零部件件的制造造材料。根根据车辆辆使用条条件和车车辆参数数，按照照离合器器系统的的设计步步骤和要要求，主主要进行行了以下下工作：选择相相关设计计参数主主要为：摩擦片片外径DD的确定定，离合合器后备备系数的确定定，单位位压力PP的确定定。并进进行了总总成设计计主要为为：分离离装置的的设计，以以及从动动盘设计计（从动动盘毂的的设计）和膜片弹簧设计等。关键字：离离合器；膜片弹弹簧；从从动盘；压盘；摩擦片片 绪论1.1离合合器概述述按动力传递递顺序来来说，离离合器应应

7、是传动动系中的的第一个个总成。顾顾名思义义，离合合器是“离”与“合”矛盾的的统一体体。离合合器的工工作，就就是受驾驾驶员操操纵，或或者分离离，或者者接合，以以完成其其本身的的任务。离离合器是是设置在在发动机机与变速速器之间间的动力力传递机机构，其其功用是是能够在在必要时时中断动动力的传传递，保保证汽车车平稳地地起步；保证传传动系换换档时工工作平稳稳；限制制传动系系所能承承受的最最大扭矩矩，防止止传动系系过载。为为使离合合器起到到以上几几个作用用，目前前汽车上上广泛采采用弹簧簧压紧的的摩擦式式离合器器，摩擦擦离合器器所能传传递的最最大扭矩矩取决于于摩擦面面间的工工作压紧紧力和摩摩擦片的的尺寸以以

8、及摩擦擦面的表表面状况况等。即即主要取取决于离离合器基基本参数数和主要要尺寸。膜膜片弹簧簧离合器器在技术术上比较较先进，经经济性合合理，同同时其性性能良好好，使用用可靠性性高寿命命长，结结构简单单、紧凑凑，操作作轻便，在在保证可可靠地传传递发动动机最大大扭矩的的前提下下，有以以下优点点： （1）结合合时平顺顺、柔和和，使汽汽车起步步时不震震动、冲冲击；（2）离合合器分离离彻底；（3）从动动部分惯惯量小，以以减轻换换档时齿齿轮副的的冲击；（4）散热热性能好好；（5）高速速回转时时只有可可靠强度度；（6）避免免汽车传传动系共共振，具具有吸收收震动、冲冲击和减减小噪声声能力；（7）操纵纵轻便；（8）

9、工作作性能（最最大摩擦擦力矩和和后备系系数保持持稳定）；（9）使用用寿命长长。1.2离合合器的功功用离合器可使使发动机机与传动动系逐渐渐接合，保保证汽车车平稳起起步。如如前所述述，现代代车用活活塞式发发动机不不能带负负荷启动动，它必必须先在在空负荷荷下启动动，然后后再逐渐渐加载。发发动机启启动后，得得以稳定定运转的的最低转转速约为为30005000r/minn，而汽汽车则只只能由静静止开始始起步，一一个运转转着的发发动机，要要带一个个静止的的传动系系，是不不能突然然刚性接接合的。因因为如果果是突然然的刚性性连接，就就必然造造成不是是汽车猛猛烈攒动动，就是是发动机机熄火。所所以离合合器可使使发动

10、机机与传动动系逐渐渐地柔和和地接合合在一起起，使发发动机加加给传动动系的扭扭矩逐渐渐变大，至至足以克克服行驶驶阻力时时，汽车车便由静静止开始始缓慢地地平稳起起步了。虽然利用变变速器的的空档，也也可以实实现发动动机与传传动系的的分离。但但变速器器在空档档位置时时，变速速器内的的主动齿齿轮和发发动机还还是连接接的，要要转动发发动机，就就必须和和变速器器内的主主动齿轮轮一起拖拖转，而而变速器器内的齿齿轮浸在在黏度较较大的齿齿轮油中中，拖转转它的阻阻力是很很大的。尤尤其在寒寒冷季节节，如没没有离合合器来分分离发动动机和传传动系，发发动机起起动是很很困难的的。所以以离合器器的第二二个功用用，就是是暂时分

11、分开发动动机和传传动系的的联系，以以便于发发动机起起动。汽车行驶中中变速器器要经常常变换档档位，即即变速器器内的齿齿轮副要要经常脱脱开啮合合和进入入啮合。如如在脱档档时，由由于原来来啮合的的齿面压压力的存存在，可可能使脱脱档困难难，但如如用离合合器暂时时分离传传动系，即即能便利利脱档。同同时在挂挂档时，依依靠驾驶驶员掌握握，使待待啮合的的齿轮副副圆周速速度达到到同步是是较为困困难的，待待啮合齿齿轮副圆圆周速度度的差异异将会造造成挂档档冲击甚甚至挂不不上档，此此时又需需要离合合器暂时时分开传传动系，以以便使与与离合器器主动齿齿轮联结结的质量量减小，这这样即可可以减少少挂挡冲冲击以便便利换档档。离

12、合器所能能传递的的最大扭扭矩是有有一定限限制的，在在汽车紧紧急制动动时，传传动系受受到很大大的惯性性负荷，此此时由于于离合器器自动打打滑，可可避免传传动系零零件超载载损坏，起起保护作作用。1.3离合合器的工工作原理理如图1.11所示，摩摩擦离合合器一般般是有主主动部分分、从动动部分组组成、压压紧机构构和操纵纵机构四四部分组组成。离合器在接接合状态态时，发发动机扭扭矩自曲曲轴传出出，通过过飞轮22和压盘盘借摩擦擦作用传传给从动动盘3，在在通过从从动轴传传给变速速器。当当驾驶员员踩下踏踏板时，通通过拉杆杆，分离离叉、分分离套筒筒和分离离轴承88，将分分离杠杆杆的内端端推向右右方，由由于分离离杠杆的

13、的中间是是以离合合器盖55上的支支柱为支支点，而而外端与与压盘连连接，所所以能克克服压紧紧弹簧的的力量拉拉动压盘盘向左，这这样，从从动盘33两面的的压力消消失，因因而摩擦擦力消失失，发动动机的扭扭矩就不不再传入入变速器器，离合合器处于于分离状状态。当当放开踏踏板，回回位弹簧簧克服各各拉杆接接头和支支承中的的摩擦力力，使踏踏板返回回原位。此此时压紧紧弹簧就就推动压压盘向右右，仍将将从动盘盘3压紧紧在飞轮轮上2，这这样发动动机的扭扭矩又传传入变速速器。图1.1 离合合器总成成1-轴承 2-飞飞轮 33-从动动盘 44-压盘盘 5-离合器器盖螺栓栓 6-离合器器盖 77-膜片片弹簧 8-分分离轴承承

14、 9-轴1.4 膜膜片弹簧簧离合器器概述膜片弹簧离离合器是是近年来来在轿车车和轻型型载货汽汽车上广广泛采用用的一种种离合器器。因其其作为压压簧，可可以同时时兼起分分离杠杆杆的作用用，使离离合器的的结构大大为简化化，质量量减少，并并显著地地缩短了了离合器器的轴向向尺寸。其其次，由由于膜片片弹簧与与压盘以以整个圆圆周接触触，使压压力分布布均匀。另另外由于于膜片弹弹簧具有有非线性性弹性特特性，故故能在从从动盘摩摩擦片磨磨损后，弹弹簧仍能能可靠的的传递发发动机的的转矩，而而不致产产生滑离离。离合合器分离离时，使使离合器器踏板操操纵轻便便，减轻轻驾驶员员的劳动动强度。此此外，因因膜片是是一种对对称零件件

15、，平衡衡性好，在在高速下下，其压压紧力降降低很少少，而周周布置弹弹离合器器在高速速时，因因受离心心力作用用会产生生横向挠挠曲，弹弹簧严重重鼓出，从从而降低低了对压压盘的压压紧力，从从而引起起离合器器传递转转矩能力力下降。那那么可以以看出，对对于轻型型车膜片片弹簧离离合器的的设计研研究对于于改善汽汽车离合合器各方方面的性性能具有有十分重重要的意意义。作为压紧弹弹簧的所所谓膜片片弹簧，是是由弹簧簧钢冲压压成的，具具有“无底碟碟子”形状的的截锥形形薄壁膜膜片，且且自其小小端在锥锥面上开开有许多多径向切切槽，以以形成弹弹性杠杆杆，而其其余未切切槽的大大端截锥锥部分则则起弹簧簧作用。膜膜片弹簧簧的两侧侧

16、有支承承圈，而而后者借借助于固固定在离离合器盖盖上的一一些（为为径向切切槽数目目的一半半）铆钉钉来安装装定位。当当离合器器盖用螺螺栓固定定到飞轮轮上时，由由于离合合器盖靠靠向飞轮轮，后支支承圈则则压膜片片弹簧使使其产生生弹性变变形，锥锥顶角变变大，甚甚至膜片片弹簧几几乎变平平。同时时在膜片片弹簧的的大端对对压盘产产生压紧紧力使离离合器处处于结合合状态。当当离合器器分离时时，分离离轴承前前移膜片片弹簧压压前支承承圈并以以其作为为支点发发生反锥锥形的转转变，使使膜片弹弹簧大端端后移，并并通过分分离钩拉拉动压盘盘后移使使离合器器分离。膜膜片弹簧簧离合器器具有很很多优点点：首先先，由于于膜片弹弹簧具有

17、有非线性性特性，因因此设计计摩擦片片磨损后后，弹簧簧压力几几乎不变变，且可可以减轻轻分离离离合器时时的踏板板力，使使操纵轻轻便；其其次，膜膜片弹簧簧的安装装位置对对离合器器轴的中中心线是是对称的的，因此此其压紧紧力实际际上不受受离心力力的影响响，性能能稳定，平平衡性也也好；再再者，膜膜片弹簧簧本身兼兼起压紧紧弹簧和和分离杠杠杆的作作用，使使离合器器结构大大为简化化，零件件数目减减少，质质量减小小并显著著缩短了了轴向尺尺寸；另另外，由由于膜片片弹簧与与压盘是是以整个个圆周接接触，使使压力分分布均匀匀，摩擦擦片的接接触良好好，摩擦擦均匀，也也易于实实现良好好的通风风散热等等。由于膜片弹弹簧离合合器

18、具有有上述一一系列优优点，并并且制造造膜片弹弹簧离合合器的工工艺水平平在不断断提高，因因此这种种离合器器在轿车车及微型型、轻型型客车上上得到广广泛运用用，而且且正大力力扩展到到载货汽汽车和重重型汽车车上，国国外已经经设计出出了传递递转矩为为8020000NN.m、最最大摩擦擦片外径径达4220的膜膜片弹簧簧离合器器系列，广广泛用于于轿车、客客车、轻轻型和中中型货车车上。甚甚至某些些总质量量达288322t的重重型汽车车也有采采用膜片片弹簧离离合器的的，但膜膜片弹簧簧的制造造成本比比圆柱螺螺旋弹簧簧要高。膜膜片弹簧簧离合器器的操纵纵曾经都都采用压压式机构构，即离离合器分分离时膜膜片弹簧簧弹性杠杠

19、压杆内内端的分分离指处处是承受受压力。当当前膜片片弹簧离离合器的的操纵机机构已经经为拉式式操纵机机构所取取代。后后者的膜膜片弹簧簧为反装装，并将将支承圈圈移到膜膜片弹簧簧的大端端附近，使使结构简简化，零零件减少少、装拆拆方便；膜片弹弹簧的应应力分布布也得到到改善，最最大应力力下降；支承圈圈磨损后后仍保持持与膜片片的接触触使离合合器踏板板的自由由行程不不受影响响。而在在压式结结构中支支承圈的的磨损会会形成间间隙而增增大踏板板的自由由行程。1.5 拉拉式膜片片弹簧离离合器的的优点与推式相比比，拉式式膜片弹弹簧离合合器具有有许多优优点：取取消了中中间支承承各零件件，并不不用支承承环或只只用一个个支承

20、环环，使其其结构更更简单、紧紧凑，零零件数目目更少，质质量更少少；拉式式膜片弹弹簧是中中部与压压盘相压压在同样样压盘尺尺寸的条条件下可可采用直直径较大大的膜片片弹簧，提提高了压压紧力与与传递转转矩的能能力，且且并不增增大踏板板力，在在传递相相同的转转矩时，可可采用尺尺寸较小小的结构构；在接接合或分分离状态态下，离离合器盖盖的变形形量小，刚刚度大，分分离效率率更高；拉式的的杠杆比比大于推推式的杠杠杆比，且且中间支支承减少少了摩擦擦损失，传传动效率率较高，踏踏板操纵纵更轻便便，拉式式的踏板板力比推推式的一一般可减减少约；无论在在接合状状态或分分离状态态，拉式式结构的的膜片弹弹簧大端端与离合合器盖支

21、支承始终终保持接接触，在在支承环环磨损后后不会形形成间隙隙而增大大踏板自自由行程程，不会会产生冲冲击和哭哭声；使使用寿命命更长。2离合器结结构方案案选取2.1 离离合器车车型的选选定本设计针对对的车型型是长丰丰猎豹飞飞腾64400AA微型轿车。其基本参数数如下：车 型：长长丰猎豹豹飞腾664000A整车质量：11005（kkg）最高车速：1700 （kkm/hh）主要尺寸: 444161666814338 长长/宽/高（mmm） 最大功率：68/56000 （kkw）最大扭矩：1400/35500 （N.m）2.2 离离合器设设计的基基本要求求为了保证离离合器具具有良好好的工作作性能，设设计离

22、合合器应满满足以下下要求：（1）在任任何行驶驶条件下下，都能能可靠地地传递发发动机的的最大转转矩，并并有适当当的转矩矩储备，又又能防止止传动系系过载。（2）接合合时要完完全、平平顺、柔柔和，保保证汽车车起步时时没有抖抖动和冲冲击。（3）分离离要迅速速、彻底底。（4）从动动部分转转动惯量量要小，以以减轻换换挡时变变速器齿齿轮间的的冲击，便便于换挡挡和减小小同步器器的磨损损。（5）具有有足够的的吸热能能力和良良好的通通风散热热效果，以以保证工工作温度度不致过过高，延延长其使使用寿命命。（6）应能能避免和和衰减传传动系的的扭转振振动，并并具有吸吸收振动动、缓和和冲击和和降低噪噪声的能能力。（7）操纵

23、纵轻便、准准确，以以减轻驾驾驶员的的疲劳。（8）作用用在从动动盘上的的总压力力和摩擦擦离合器器和摩擦擦材料的的摩擦因因数在离离合器工工作过程程中变化化要尽可可能小，以以保证有有稳定的的工作性性能。（9）具有有足够的的强度和和良好的的动平衡衡，以保保证其工工作可靠靠、使用用寿命长长。（10）结结构应简简单、紧紧凑，质质量小，制制造工艺艺性好，拆拆装、维维修、调调整方便便。2.3 离离合器结结构设计计2.3.11 摩擦擦片的选选择 离合器器分单片片离合器器、双片片离合器器、多片片离合器器。单片片离合器器因为结结构简单单，尺寸寸紧凑，散散热良好好，维修修调整方方便，从从动部分分转动惯惯量小，在在使用

24、时时能保证证分离彻彻底接合合平顺，所所以被广广泛使用用于轿车车和中、小小型货车车，因此此该设计计选择单单片离合合器。2.3.22 压紧弹弹簧布置置形式的的选择离合器压紧紧装置可可分为周周布弹簧簧式、中中央弹簧簧式、斜斜置弹簧簧式、膜膜片弹簧簧式等。其其中膜片片弹簧的的主要特特点是用用一个膜膜片弹簧簧代替螺螺旋弹簧簧和分离离杠杆。膜膜片弹簧簧与其他他几类相相比又有有以下几几个优点点：（1）由于于膜片弹弹簧有理理想的非非线性特特征,弹弹簧压力力在摩擦擦片磨损损范围内内能保证证大致不不变，从从而使离离合器在在使用中中能保持持其传递递转矩的的能力不不变。当当离合器器分离时时，弹簧簧压力不不像圆柱柱弹簧

25、那那样升高高，而是是降低，从从而降低低踏板力力；（2）膜片片弹簧兼兼起压紧紧弹簧和和分离杠杠杆的作作用，使使结构简简单紧凑凑，轴向向尺寸小小，零件件数目少少，质量量小；（3）高速速旋转时时，压紧紧力降低低很少，性性能较稳稳定；而而圆柱弹弹簧压紧紧力明显显下降；（4）由于于膜片弹弹簧大断断面环形形与压盘盘接触，故故其压力力分布均均匀，摩摩擦片磨磨损均匀匀，可提提高使用用寿命；（5）易于于实现良良好的通通风散热热，使用用寿命长长；（6）平衡衡性好；（7）有利利于大批批量生产产，降低低制造成成本。但膜片弹簧簧的制造造工艺较较复杂，对对材料质质量和尺尺寸精度度要求高高，其非非线性特特性在生生产中不不易

26、控制制，开口口处容易易产生裂裂纹，端端部容易易磨损。近近年来，由由于材料料性能的的提高，制制造工艺艺和设计计方法的的逐步完完善，膜膜片弹簧簧的制造造已日趋趋成熟。因因此，我我选用膜膜片弹簧簧式离合合器。2.3.33 压盘盘的驱动动方式在膜片弹簧簧离合器器中，扭扭矩从离离合器盖盖传递到到压盘的的方法有有三种： （1）凸台台窗孔式式：它是是将压盘盘的背面面凸起部部分嵌入入在离合合器盖上上的窗孔孔内，通通过二者者的配合合，将扭扭矩从离离合器盖盖传到压压盘上，此此方式结结构简单单，应用用较多；缺点：压盘上上凸台在在传动过过程中存存在滑动动摩擦，因因而接触触部分容容易产生生分离不不彻底。（2）径向向传动

27、驱驱动式：这种方方式使用用弹簧刚刚制的径径向片将将离合器器盖和压压盘连接接在一起起，此传传动的方方式较上上一种在在结构上上稍显复复杂一些些，但它它没有相相对滑动动部分，因因而不存存在磨损损，同时时踏板力力也需要要的小一一些，操操纵方便便；另外外，工作作时压盘盘和离合合器盖径径向相对对位置不不发生变变化，因因此离合合器盖等等旋转物物件不会会失去平平衡而产产生异常常振动和和噪声。（3） 径径向传动动片驱动动方式：它用弹弹簧钢制制的传动动片将压压盘与离离合器盖盖连接在在一起，除除传动片片的布置置方向是是沿压盘盘的弦向向布置外外，其他他的结构构特征都都与径向向传动驱驱动方式式相同。经经比较，我我选择径

28、径向传动动驱动方方式。2.3.44分离轴轴承的类类型分离杠杆的的作用由由膜片弹弹簧承担担，其作作用是通通过分离离轴承克克服离合合器弹簧簧的推力力并推动动压盘移移动，从从而使压压盘与从从动盘和和从动盘盘与飞轮轮相互分分离，截截断动力力的传递递，分离离杠杆要要具有足足够的强强度和刚刚度，以以承受反反复作用用在其上上面的弯弯曲应力力，分离离轴承的的作用是是通过分分离叉的的作用使使分离轴轴承沿变变速器前前端盖导导向套作作轴向移移动，推推动旋转转中的膜膜片弹簧簧中部分分离前端端，使离离合器起起到分离离作用。分分离本次次设计选选用的是是油封轴轴承，它它可以将将润滑脂脂密封在在轴承壳壳内，使使用中不不需要增

29、增加润滑滑，相比比供油式式轴承则则需增加加。2.3.55 离合器器的散热热通风措措施试验表明，摩摩擦片的的磨损是是随压盘盘温度的的升高而而增大的的，当压压盘工作作表面超超过CC时摩擦擦片磨损损剧烈增增加，正正常使用用条件的的离合器器盘，工工作表面面的瞬时时温度一一般在C以下下。在特特别频繁繁的使用用下，压压盘表面面的瞬时时温度有有可能达达到。过过高的温温度能使使压盘受受压变形形产生裂裂纹和碎碎裂。为为使摩擦擦表面温温度不致致过高，除除要求压压盘有足足够大的的质量以以保证足足够的热热容量外外，还要要求散热热通风好好。改善善离合器器散热通通风结构构的措施施有：在在压盘上上设散热热筋，或或鼓风筋筋；

30、在离离合器中中间压盘盘内铸通通风槽；将离合合器盖和和压杆制制成特殊殊的叶轮轮形状，用用以鼓风风；在离离合器外外壳内装装导流罩罩。膜片片弹簧式式离合器器本身构构造能良良好实现现通风散散热效果果，故不不需作另另外设置置。3 离合器器基本结结构参数数的确定定3.1摩擦擦片主要要参数的的选择摩擦片外径径是离合合器的主主要参数数，它对对离合器器的轮廓廓尺寸、质质量和使使用寿命命有决定定性的影影响。当离合器结结构形式式及摩擦擦片材料料已选定定，发动动机最大大转矩已已知，适适当选取取后备系系数和单位位压力PP0，可估算算出摩擦擦片外径径。摩擦片外径径D（mmm）也也可以根根据发动动机最大大转矩（NN.m）按

31、按如下经经验公式式选用 （33.1）式中，为直直径系数数，取值值范围见见表3-1。由选车型得得= 1140NNm，=114.66，则将各参数数值代入入式后计计算得 D=1173mmm表3-1 直径系系数的取取值范围围车 型型直径系数乘用车14.6最大总质量量为1.8114.00t的商商用车16.018.5(单单片离合合器)13.515.0(双双片离合合器)最大总质量量大于114.00t的商商用车22.524.0根据离合器器摩擦片片的标准准化，系系列化原原则，根根据下表表3-22表3-2 离合器器摩擦片片尺寸系系列和参参数（即即GB11457774）外径D/mmm1601802002252502

32、80300325350内径d/mmm110125140150155165175190195厚度h/3.23.53.53.53.53.53.53.54=d/D0.68770.69440.70000.66770.58990.58330.58550.55770.540010.67660.66770.65770.70330.76220.79660.80220.80000.8277单位面积FF/106132160221302402466546678可取：摩擦擦片相关关标准尺尺寸： 外径径D=2250mmm 内径径d=1155mmm 厚度度h=33.5mmm 内径与外径径比值CC=0.7622 11=00

33、.58893.2离合合器后备备系数的确定定后备系数是离合合器的重重要参数数，反映映离合器器传递发发动机最最大扭矩矩的可靠靠程度，选选择时时，应从从以下几几个方面面考虑：a. 摩擦片片在使用用中有一一定磨损损后，离离合器还还能确保保传递发发动机最最大扭矩矩；b. 防止止离合器器本身滑滑磨程度度过大；c. 要求能能够防止止传动系系过载。通通常轿车车和轻型型货车=1.211.755。本设计的是是1.33吨微型型轿车离离合器，参参看有关关统计质质料“离合器器后备系系数的取取值范围围”（见下下表3-3），并并根据最最大总质质量不超超过6吨吨的载货货汽车=1.2201.775，结结合设计计实际情情况，故故

34、选择=1.3。则有可有有表3.1查得 1.3。表3-3离合器器后备系系数的取取值范围围车 型后备系数乘用车及最最大总质质量小于于6t的的商用车车1.201.775最大总质量量为614tt的商用用车1.502.225挂车1.804.0003.3单位位压力PP的确定定摩擦面上的的单位压压力P的的值和离离合器本本身的工工作条件件,摩擦擦片的直直径大小小,后备备系数,摩擦片片材料及及质量等等有关. 离离合器使使用频繁繁,工作作条件比比较恶劣劣(如城城市用的的公共汽汽车和矿矿用载重重车),单位压压力P较较小为好好。当摩摩擦片的的外径较较大时也也要适当当降低摩摩擦片摩摩擦面上上的单位位压力PP。因为为在其

35、它它条件不不变的情情况下，由由于摩擦擦片外径径的增加加，摩擦擦片外缘缘的线速速度大，滑滑磨时发发热厉害害，再加加上因整整个零件件较大，零零件的温温度梯度度也大，零零件受热热不均匀匀，为了了避免这这些不利利因素，单单位压力力P应随随摩擦片片外径的的增加而而降低。摩擦面数ZZ为离合合器从动动盘数的的两倍，决决定于离离合器所所需传递递转矩的的大小及及其结构构尺寸。本本题目设设计单片片离合器器，因此此Z=22。前面面已经初初步确定定了摩擦擦片的基基本尺寸寸；外径D=2250 内径径d=1155 厚度hh=3.5 摩擦因因素f=0.33内径与外径径比值CC=0.5899 1=0.7762由公式D fZZ

36、P（11-c ）=112得P=0.112mppa3.4摩擦擦片基本本参数的的优化（1）摩擦擦片外径径D（mmm）的选取取应使最最大圆周周速度不不超过665770m/s，即即m/sm/s 式中，为摩摩擦片最最大圆周周速度（mm/s）；为发动动机最高高转速(r/mmin)。（5）为反反映离合合器传递递的转矩矩并保护护过载的的能力，单单位摩擦擦面积传传递的转转矩应小小于其许许用值，即即（3.33）式中，为单单位摩擦擦面积传传递的转转矩(N.mm/mmm2)，可按按表3.4选取表3.4单位摩摩擦面积积传递转转矩的许许用值离合器规格格0280300350404 离合器器从动盘盘设计4.1从动动盘结构构介

37、绍在现代汽车车上一般般都采用用带有扭扭转减振振的从动动盘,用用以避免免汽车传传动系统统的共振振,缓和和冲击,减少噪噪声,提提高传动动系统零零件的寿寿命,改改善汽车车行使的的舒适性性,并使使汽车平平稳起步步。从动动盘主要要由从动动片，从从动盘毂毂，摩摩擦片等等组成，由由下图44.1可可以看出出，摩擦擦片1，113分别别用铆钉钉14，115铆在在波形弹弹簧片上上，而后后者又和和从动片片铆在一一起。从从动片55用限位位销7和和减振112铆在在一起。这这样，摩摩擦片，从从动片和和减振盘盘三者就就被连在在一起了了。在从从动片55和减振振盘122上圆周周切线方方向开有有6个均均布的长长方形窗窗孔，在在在从

38、动动片 和和减振盘盘之间的的从动盘盘毂8法法兰上也也开有同同样数目目的从动动片窗孔孔，在这这些窗孔孔中装有有减振弹弹簧111，以便便三者弹弹性的连连接起来来。在从从动片和和减振盘盘的窗孔孔上都制制有翻边边，这样样可以防防止弹簧簧滑脱出出来。在在从动片片和从动动盘毂之之间还装装有减振振摩擦片片6，99。当系系统发生生扭转振振动时，从从动片及及减振盘盘相对从从动盘毂毂发生来来回转动动，系统统的扭转转能量会会很快被被减振摩摩擦片的的摩擦所所吸收。图4.1 带扭扭转减振振器的从从动盘 1，13摩擦片片；2，114，115铆钉；3波形弹弹簧片；4平衡块块；5从动片片；6，99减振摩摩擦；77限位销销；8

39、从动盘盘毂；110调整垫垫片；111减振弹弹簧；112减振盘盘4.2 从从动盘设设计从动盘总成成由摩擦擦片，从从动片，减减震器和和从动盘盘穀等组组成。它它虽然对对离合器器工作性性能影响响很大的的构件，但但是其工工作寿命命薄弱，因因此在结结构和材材料上的的选择是是设计的的重点。从从动盘总总成应满满足如下下设计要要求：（1）为了了减少变变速器换换档时齿齿轮间的的冲击，从从动盘的的转动惯惯量应尽尽可能小小（2）为了了保证汽汽车平稳稳起步、摩摩擦面片片上的压压力分布布均匀等等从动盘盘应具有有轴向弹弹性（3）为了了避免传传动系的的扭转共共振以及及缓和冲冲击载荷荷，从动动盘中应应装有扭扭转减 振器（4）要

40、有有足够的的抗爆裂裂强度4.2.11 从动片片的选择择和设计计 设设计从动动片时要要尽量减减轻质量量，并使使质量的的分布尽尽可能靠靠近旋转转中心，以以获得小小的转动动惯量。这这是因为为汽车在在行驶中中进行换换档时，首首先要分分离离合合器，从从动盘的的转速必必然要在在离合器器换档的的过程中中发生变变化，或或是增速速（由高高档换为为低档）或或是降速速（由低低档换为为高档）。离离合器的的从动盘盘转速的的变化将将引起惯惯性力，而而使变速速器换档档齿轮之之间产生生冲击或或使变速速器中的的同步装装置加速速磨损。惯惯性力的的大小与与冲动盘盘的转动动惯量成成正比，因因此为了了见效转转动惯量量，从动动片都做做的

41、比较较薄，通通常是用用1.332.0厚厚的薄钢钢板冲压压而成,为了进进一步减减小从动动片的转转动惯量量,有时时将从动动片外缘缘的盘形形部分磨磨至0.651.00,使使其质量量更加靠靠近旋转转中心。为了使离合合器结合合平顺，保保证汽车车平稳起起步，单单片离合合器的从从动片一一般都作作成具有有轴向弹弹性的结结构，这这样，在在离合器器的结合合过程中中，主动动盘和从从动盘之之间的压压力是逐逐渐增加加的，从从而保证证离合器器所传递递的力矩矩是缓和和增长的的。此外外，弹性性从动片片还使压压力的分分布比较较均匀，改改善表面面的接触触，有利利于摩擦擦片的磨磨损。 具有轴向弹弹性的的的传动片片有以下下三种形形式

42、：整整体式的的弹性从从动片，分分开式的的弹性从从动片、及及组合式式弹性从从动片。，在本设计中中，因为为设计的的是055款捷达达CIFF微型轿轿车的离离合器，故故采可以以用整体体式弹性性从动片片，离离合器从从动片采采用2厚的的的薄钢板板冲压而而成，其其外径由由摩擦面面外径决决定，在在这里取取2500，内内径由从从动盘毂毂的尺寸寸决定，这这将在以以后的设设计中取取得。为为了防止止由于工工作温度度升高后后使从动动盘产生生翘曲而而引起离离合器分分离不彻彻底的缺缺陷，还还在从动动刚片上上沿径向向开有几几条切口口。4.2.22 从动盘盘毂的设设计从动盘毂是是离合器器中承受受载荷最最大的零件件，它几几乎承受

43、受发动机机传来的的全部转转矩。它它一般采采用齿侧侧对的矩矩形花键键安装在在变速器器的第一一轴上，花花键的尺尺寸可根根据摩擦擦片的外外径D与与发动机机的最大大转矩TTemaax按国国标GBB11444774选取取。从动盘的轴轴向长度度不宜过过小，以以免在花花键轴上上滑动时时产生偏偏斜而使使分离不不彻底，一一般取11.0-1.44倍的花花键轴直直径。从从动盘毂毂一般采采用锻钢钢（如335、445、440Crr等），并并经调质质处理。为为提高花花键内孔孔表面硬硬度和耐耐磨性，可可采用镀镀铬工艺艺：对减减振弹簧簧窗口及及从动片片配合，应应进行高高频处理理。表4-1 离合器器从动盘盘毂花键键尺寸系系列摩

44、擦片外径D/mm发动机的最大转矩Temaxx/Nm花键尺寸挤压应力c/Mppa齿数N外径D/mmm内径d/mmm齿厚t/mm有效齿长l/mm160491023183209.81806910262132011.620010810292342511.122514710322643011.325019610352843510.228027510353244012.530030410403254010.532537310403254511.435047110403255013.0 根据摩擦片片的外径径D=2250mmm与发发动机的的最大转转矩Teemaxx=1440 NNm，由由表4-1查得得n=11

45、0，DD=355mm，dd=288mm，tt=4mmm，ll=355mm，j=110.22Mpaa，则由由公式校校核得：验证：挤压压应力的的计算公公式为： （44.1）式中，P为为花键的的齿侧面面压力，它它由下式式确定： （44.2）从动盘毂轴轴向长度度不宜过过小，以以免在花花键轴上上滑动时时产生偏偏斜而使使分离不不彻底， ，分别为花花键的内内外径；Z为从动盘盘毂的数数目；取取Z=1h为花键齿齿工作高高度； （4.3）得N，MPPaMPPa，合合格。所以，所选选花键尺尺寸能满满足使用用要求4.2.33摩檫片片的材料料选取及及与从动动片的固固紧方式式 摩擦片片的工作作条件比比较恶劣劣，为了了保证

46、它它能长期期稳定的的工作，根根据汽车车的的使使用条件件，摩擦擦片的性性能应满满足以下下几个方方面的要要求：（1）应具具有较稳稳定的摩摩擦系数数，温度度，单位位压力和和滑磨速速度的变变化对摩摩擦系数数的影响响小。（2）要有有足够的的耐磨性性，尤其其在高温温时应耐耐磨。（3）要有有足够的的机械强强度，尤尤其在高高温时的的机械强强度应较较好（4）热稳稳定性要要好，要要求在高高温时分分离出的的粘合剂剂较少，无无味，不不易烧焦焦（5）磨合合性能要要好，不不致刮伤伤飞轮及及压盘等等零件的的表面（6）油水水对摩擦擦性能的的影响应应最小（7）结合合时应平平顺而无无“咬住”和“抖动”现象由以上的要要求,目目前车

47、用用离合器器上广泛泛采用石石棉塑料料摩擦片片，是由由耐热和和化学稳稳定性能能比较好好的石棉棉和粘合合剂及其其它辅助助材料混混合热压压而成，其其摩擦系系数大约约在0.3左右右。这种种摩擦片片的缺点点是材料料的性能能不稳定定，温度度，滑磨磨速度及及单位压压力的增增加都将将摩擦系系数的下下降和磨磨损的加加剧。 所以目目前正在在研制具具有传热热性好、强强度高、耐耐高温、耐耐磨和较较高摩擦擦系数（可可达0.5左右右）的粉粉末冶金金摩擦片片和陶瓷瓷摩擦材材料等。在该设计中中选取的的是石棉棉合成物物制成的的摩擦材材料。固固紧摩擦擦片的方方法采用用较软的的黄铜铆铆钉直接接铆接，采采用这种种方法后后，当在在高温

48、条条件下工工作时，黄黄铜铆接接有较高高的强度度，同时时，当钉钉头直接接与主动动盘表面面接触时时，黄铜铜铆钉不不致像铝铝铆钉那那样会加加剧主动动盘工作作表面的的局部磨磨损，磨磨损后的的生成物物附在工工作表面面上对摩摩擦系数数的影响响也较小小。这种种铆接法法还有固固紧可靠靠和磨损损后换装装摩擦片片方便等等优点。5 离合器器压盘设设计5.1压盘盘的传力力方式的的选择压盘是离合合器的主主动部分分，在传传递发动动机转矩矩时，它它和飞轮轮一起带带动从动动盘转动动，所以以它必须须和飞轮轮连接在在一起，但但这种连连接应允允许压盘盘在离合合器的分分离过程程中能自自由的沿沿轴向移移动。如如前面所所述采用用采用传传

49、动片式式的传力力方式。由由弹簧钢钢带制成成的传动动片一端端铆在离离合器盖盖上，另另一端用用螺钉固固定在压压盘上，为为了改善善传动片片的受力力情况，它它一般都都是沿圆圆周布置置。5.2压盘盘的几何何尺寸的的确定由于摩擦片片的尺寸寸在前面面已经确确定，故故压盘的的内外径径也可因因此而确确定。压盘外径DD=2555 压压盘内径径d=1150压盘的厚度度确定主主要依据据以下两两点：（1）压盘盘应有足足够的质质量在离合器的的结合过过程中，由由于滑磨磨功的存存在，每每结合一一次都要要产生大大量的热热，而每每次结合合的时间间又短（大大约在33秒钟左左右），因因此热量量根本来来不及全全部传到到空气中中去，这这

50、样必然然导致摩摩擦副的的温升。在在频繁使使用和困困难条件件下工作作的离合合器，这这种温升升更为严严重。它它不仅会会引起摩摩擦片摩摩擦系数数的下降降，磨损损加剧，严严重时甚甚至会引引起摩擦擦片和压压盘的损损坏。 由于于用石棉棉材料制制成的摩摩擦片导导热性很很差，在在滑磨过过程中产产生的热热主要由由飞轮和和压盘等等零件吸吸收，为为了使每每次接合合时的温温升不致致过高，故故要求压压盘有足足够大的的质量以以吸收热热量。（2）压盘盘应具有有较大的的刚度压盘应具有有足够大大的刚度度，以保保证在受受热的情情况下不不致产生生翘曲变变形，而而影响离离合器的的彻底分分离和摩摩擦片的的均匀压压紧。 鉴于以上两两个原

51、因因压盘一一般都做做得比较较厚（载载重汽车车上一般般不小于于15），但但一般不不小于110在该设计中中，初步步确定该该离合器器的压盘盘的厚度度为1555.3压盘盘传动片片的材料料选择压盘形状一一般比较较复杂，而而且还需需要耐磨磨，传热热性好和和具有较较高的摩摩擦系数数，故通通常用灰灰铸铁铸铸造而成成，其金金相组织织呈珠光光体结构构，硬度度为HBB17002227，其其摩擦表表面的光光洁度不不低与11.6。为为了增加加机械强强度，还还可以另另外添加加少量合合金元素素。在本本设计中中用材料料为3号号灰铸铁铁JS1，工工作表面面光洁度度取为11.6。5.4离合合器盖的的设计离合器盖一一般都与与飞轮固

52、固定在一一起，通通过它传传递发动动机的一一部分转转矩。此此外，它它还是离离合器压压紧弹簧簧和分离离杠杆的的支承壳壳体。因因此，在在设计中中应注意意以下几几个问题题：（1）离合合器的刚刚度离合器分离离杠杆支支承在离离合器盖盖上，如如果盖的的刚度不不够，即即当离合合器分离离时，可可能会使使盖产生生较大的的变形，这这样就会会降低离离合器操操纵机构构的传动动效率，严严重时还还可能造造成离合合器分离离不彻底底，引起起摩擦片片的早期期磨损，还还会造成成变速器器的换档档困难。因因此为了了减轻重重量和增增加刚度度，该离离合器盖盖采用厚厚度约为为4的的低碳钢钢板（如如08钢钢板）冲冲压成带带加强筋筋和卷边边的复

53、杂杂形状。（2）离合合器的通通风散热热为了加强离离合器的的冷却离离合器盖盖必须开开有许多多通风窗窗口，通通常在离离合器压压紧弹簧簧座处开开有通风风窗口。（3）离合合器的对对中问题题离合器盖内内装有分分离杠杆杆、压盘盘、压紧紧弹簧等等重要零零件，因因此它相相对与飞飞轮必须须有良好好的对中中，否则则会破坏坏离合器器的平衡衡，严重重影响离离合器的的工作。离合器盖的的对中方方式有两两种，一一种是用用止口对对中，另另有种是是用定位位销或定定位螺栓栓对中，由由于本设设计选用用的是传传动片传传动方式式，因而而离合器器盖通过过一外圆圆与飞轮轮上的内内圆止口口对中.6离合器分分离装置置设计6.1分离离杆的设设计

54、 本设设计才用用的是膜膜片弹簧簧的压紧紧机构，分分离杆的的作用由由膜片弹弹簧中的的分离指指来完成成。其结结构尺寸寸参数在在后续设设计中确确定。在设计分离离杆时应应注意以以下几个个问题：（1）分离离杆要有有足够的的刚度（2）分离离杆的铰铰接处应应避免运运动上的的干涉（3）分离离杆内端端的高度度可以调调整6.2离合合器分离离套筒和和分离轴轴承的设设计分离轴承在在工作中中主要承承受轴向向力，在在离合器器分离时时，由于于分离轴轴承的旋旋转，在在受离心心力的作作用下，还还承受径径向力。在在传统离离合器中中采用的的分离轴轴承主要要有径向向止推轴轴承和止止推轴承承。而在在现代汽汽车离合合器中主主要采用用了角

55、接接触式的的径向推推力球轴轴承，并并由轴承承内圈转转动。本设计的是是拉式膜膜片弹簧簧离合器器，采用用如图（66.1）的的的自动动调心式式分离轴轴承装置置，图中中在轴承承外圈22和分离离套筒55外凸缘缘和外罩罩壳3之之间以及及内圈11与分离离套筒内内凸缘之之间都留留用径向向间隙，这这些间隙隙保证了了分离轴轴承相对对于分离离套筒可可径向移移动1mmm左右右。在外外圈2与与分离套套筒5的的端面之之间装有有以波形形弹簧片片4，用用以将外外圈紧紧紧顶在分分离套筒筒凸缘的的端面上上，使轴轴承在不不工作时时不会发发生晃动动。当膜膜片弹簧簧旋转轴轴线与轴轴承不同同心时，分分离轴承承便会自自动径向向浮动到到与其

56、同同心的位位置，以以保证分分离轴承承能均匀匀压紧各各分离指指舌尖部部。这样样可减小小振动和和噪声，减减小分离离指与分分离轴承承端面的的磨损，使使轴承不不会出现现过热而而造成润润滑脂的的流失分分解，延延长轴承承寿命。另另外，分分离轴承承由传动动的外圈圈转动改改为内圈圈转动、外外圈固定定不转，由由内圈来来推动分分离指结结构，适适当地增增大了膜膜片弹簧簧的杠杆杆比，且且由于内内圈转动动，在离离心力作作用下，润润滑脂在在内、外外圈间的的循环得得到改善善，提高高了轴承承使用寿寿命。这这种拉式式分离轴轴承是将将膜片弹弹簧分离离指舌尖尖直接压压紧在蝶蝶形弹簧簧6和挡挡环7之之间，再再用弹性性锁环88卡紧，结

57、结构较简简单。7 离合器器膜片弹弹簧设计计7.1 膜膜片弹簧簧的结构构特点由前面可以以知道，本本设计中中的压紧紧弹簧是是膜片弹弹簧。而而膜片弹弹簧离合合器分推推式和拉拉式，在在本设计计中采用用拉式结结构。 膜片弹弹簧在结结构形状状上分为为两部分分。在膜膜片弹簧簧的大端端处为一一完整的的截锥体体，它的的形状像像一个无无底的碟碟子和一一般机械械上用的的碟形弹弹簧完全全一样，故故称作碟碟簧部分分。膜片片弹簧起起弹性作作用的正正是其碟碟簧部分分。碟形形弹簧的的弹性作作用是这这样：沿沿其轴线线方向加加载，碟碟簧受压压变平，卸卸载后又又恢复原原形所。可可以说膜膜片弹簧簧是碟形形弹簧的的一种特特殊结构构形式

58、。所所不同的的是，在在膜片弹弹簧上还还包括有有径向开开槽部分分。膜片片弹簧上上的径向向开槽部部分像一一圈瓣片片，它的的作用是是，当离离合器分分离时作作为分离离杠杆。故故它又称称分离爪爪。分离离爪与碟碟簧部分分交接处处的径向向槽较宽宽呈长方方圆形孔孔。这样样做，一一方面可可以减少少分离爪爪根部应应力集中中，一方方面又可可用来安安置销钉钉固定膜膜片弹簧簧，分离离爪根部部的过渡渡圆角RR4.5。7.2 膜膜片弹簧簧的变形形特性和和加载方方式由于膜片弹弹簧采用用推式结结构，故故其正装装。离合合器在分分离和接接合时，膜膜片弹簧簧的加载载情况不不一样，相相应的有有两种加加载方式式和变形形情况：（1）接合合

59、时：离离合器接接合时，膜膜片弹簧簧起压紧紧弹簧之之用，在在压盘离合合器盖总总成未与与飞轮装装合以前前，膜片片弹簧近近似处于于自由状状态，膜膜片弹簧簧对压盘盘无压紧紧作用。当当压盘离合合器盖总总成与飞飞轮装合合时，离离合器盖盖前端面面向飞轮轮前端面面靠拢。因因此，离离合器盖盖通过支支承环44对膜片片弹簧施施加载荷荷P，膜膜片弹簧簧几乎变变平。同同时在压压盘处也也作用有有载荷PP。我们们把P称称作压紧紧力。支支承环44和膜片片弹簧压压盘接触触处之间间的高度度变化称称作大端端变形，膜膜片弹簧簧分离轴轴承相对对于压盘盘高度的的变化称称之为小小端变形形。（2）分离离时：当当分离轴轴承以PP力作用用在膜片

60、片弹簧的的小端时时，支承承环4逐逐渐不起起作用，而而支承环环5开始始起作用用。当PP力达到到一定值值时，膜膜片弹簧簧被压翻翻。分离离时在膜膜片弹簧簧的大端端处及小小端处将将进一步步产生附附加变形形和。此时时膜片弹弹簧大端端处的变变形=+。7.3 膜膜片弹簧簧的弹性性变形特特性前面说过膜膜片弹簧簧起弹性性作用的的部分是是其碟簧簧部分，碟碟簧部分分的弹性性变形特特性和螺螺旋弹簧簧是不一一样的，它它是一中中非线性性的弹簧簧，其特特性和碟碟簧部分分的原始始内截锥锥高H及及弹簧片片厚h的的比值HH/h有有关。不不同的HH/h值值可以得得到不同同的特性性变形特特性。一一般可以以分成下下列四中中情况： 如下