目录
摘要 (Ⅰ)
Abstract (Ⅱ)
第一章离合器概述 .......................... 错误！未定义书签。第二章离合器的选择及其工作原理. (1)
2.1 离合器的基本要求 (1)
2.2 离合器的结构方案分析 (2)
2.2.2 压紧弹簧和布置形式的选择 (3)
2.2.3 膜片弹簧支撑形式 (5)
第三章膜片弹簧离合器压盘的结构与分析 (5)
3.1 膜片弹簧离合器压盘的结构 (5)
3.1.1 离合器盖 (6)
3.1.2 膜片弹簧 (6)
3.1.3 压盘 (6)
3.1.4 传动片 (7)
3.1.5 离合器的散热通风 (7)
3.2 膜片弹簧离合器的工作原理 (8)
第四章离合器摩擦片参数的确定 (8)
4.1 摩擦片参数的选择 (8)
4.1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (9)
4.1.2 离合器后备系数β (10)
T (10)
4.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩
max
c
4.1.4 离合器转矩容量 (10)
(11)
4.1.5 单位压力F
4.1.6 单位摩擦面积滑磨功 (13)
4.2 离合器基本参数的校核 (13)
4.2.1 最大圆周速度 (13)
4.2.2 单位摩擦面积传递的转矩0C T (14)
第五章 膜片弹簧的设计 (14)
5.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (15)
5.1.1 高厚比Z=h/t (15)
5.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r
R 比值 ............... 15 5.1.3膜片弹簧起始圆锥底角α的选择 (16)
5.1.4分离指数目n 的选取 (16)
5.1.5 切槽宽度δ1、δ2及半径e r (16)
5.1.6压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (16)
5.2 膜片弹簧材料 (16)
第六章 离合器盖的设计 (17)
6.1 离合器盖结构设计的要求： (17)
6.2 离合器盖 (18)
第七章 压盘的设计 (19)
7.1 压盘传力方式的选择 (19)
7.2 对压盘结构设计的要求: (19)
7.3 压盘的结构设计与选择 (20)
第八章 传动片设计 (21)
8.1 传动片设计的要求: (21)
8.2 传动片的设计与校核 (22)
第九章 分离杠杆的设计 (23)
9.1 分离杠杆的设计要求： (23)
设计总结 (25)
致谢........................................ 错误！未定义书签。参考文献.................................... 错误！未定义书签。
某重型卡车离合器压盘总成的设计
摘要
本次设计是对载重为17吨的重型汽车的膜片式弹簧离合器传动系中的一个压盘总成进行设计。根据已知车辆使用条件和车辆参数，以及工作过程中压盘总成中各零部件的相互运动关系，按照离合器系统的设计步骤和要求，完成对压盘总成的设计。此设计说明书详细的说明了膜片弹簧离合器的结构形式以东风天龙6X2栏板载重型汽车离合器的选用，并进行了压盘总成参数选择以及计算过程。
关键词:离合器；压盘；设计
Design of a heavy truck clutch pressure plate assembly
Abstract
This design is a plate diaphragm spring clutch transmission system to load 17 tons of heavy vehicles in the assembly design. According to the known traffic conditions and vehicle parameters, movement and the working process in the pressure plate assembly parts, in accordance with the design steps and requirements of the clutch system, complete the design of the pressure plate assembly. This design specification describes in detail the structure of diaphragm spring clutch to Dongfeng Denon 6X2 steeplechase heavy-duty automobile clutch, and the pressure plate assembly parameter selection and calculation.
KEY WORDS:Clutch ；Pressure plate；Design
第一章离合器概述
根据卡车离合器的构造，掌握卡车离合器的工作原理。根据压盘和膜片弹簧的结构，掌握压盘和膜片弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而熟悉并掌握重型货车离合器的工作原理。在实际设计过程中通过查找相关文献资料以及书籍，培养学生动手设计相关项目、自学的能力，掌握独自设计相关课题和项目的方法。根据实际需要设计出满足整车要求并符合相关检验标准、具有良好的制造加工工艺性且结构简单、便于日常维护的汽车离合器，为以后从事汽车相关方面的工作或以后工作中设计其它项目打下良好的理论与实践基础。通过这次毕业设计，使学生从中充分地体会到设计并去完成一个工程项目所需经历的步骤，为日后成为一名工程技术人员所需具备的职业素质和专业素质，为一个即将离开学校步入社会的学生们提供了一个难得的学习机会，这种经历为即将走上工作岗位上的新一代由学生向社会工作者的角色转变有着重大的教育意义。
汽车离合器通常装在发动机和变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连接，而从动部分与变速器相连接。市面上大部分汽车所广泛采用的摩擦式离合器，实际上是一种依靠其主动与从动部件间的摩擦力，在运动过程中来传递动力且能够随时分离的机构。离合器的功用主要是切断和实现发动机与传动系的接合，确保汽车起步时较为平稳；在换挡时将发动机与传动系二者分离，减少变速器在换档时齿轮间的冲击。当在工作过程中汽车受到较大的动载荷时，能够有效限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系中的零部件因过载而损坏。另外能够有效地降低传动系在工作过程中的振动和产生的噪音。
第二章离合器的选择及其工作原理
2.1离合器设计的基本要求
（1) 汽车在任何状况下行驶，离合器要能够可靠地传递发动机的最大转矩，并能够有适当的转矩储备，防止过载。
（2) 工作过程中离合器要完全、平顺、柔和的接合，保证汽车在起初起步时没有抖动和冲击现象。
（3) 分离时要快速而且彻底。
（4) 从动部分转动惯量要小，以减轻汽车换档时变速器齿轮间的相互冲击，从而便于换档和减小工作过程中同步器的磨损。
（5) 应具有良好的吸热能力和散热通风能力，以保证其在工作温度不致过高，从而延长使用寿命，减少零部件更换率。
（6) 操纵应准确且方便，以减少驾驶员工作过程中的劳动量。
（7）具有足够的强度和良好的动平衡性能，保证其工作过程中使用可靠、使用寿命长。
2.2 离合器的结构方案分析
汽车离合器按其工作方式可以分为摩擦式、电磁式和液力式三种类型，其中摩擦式在现实中的应用最为广范。而其中的盘形摩擦式离合器，按其从动盘的数目可分为单片、双片、和多片三类。根据压紧弹簧的布置形式差异，可分为圆柱螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧离合器。根据分离过程中离合器所受作用力的方向不同，又可以分为拉式和推式两种形式。
2.2.1从动盘数的选择
对轿车和轻型、微型货车而言，它们的发动机最大转矩不是很大。在布置尺寸允许的条件下，离合器通常设一片从动盘就已足够。单片离合器的结构形式简单，尺寸紧凑，散热性能良好，同时在工作过程中又能保证其分离彻底、接合平顺。因此，广泛用于各级小轿车以及微轻型、中型客车或货车上，在发动机转矩不大于1000N·m的大型客车或货车上也有一定的使用。
双片离合器与单片离合器二者相比较，由于双片离合器的摩擦面数相对增加一倍，因此其传递转矩的能力较大。但也存在在传递相同转矩的情况下，径向尺寸较小，踏板力较小，结合较为平顺但中间压盘通风散热不通畅，两片起步负载不均等现象，因而在工作过程中容易烧坏摩擦片，导致分离不够彻底。故而设计时在结构上往往采取相应的增加散热量的措施。这种双片结构一般用在传递转矩较大，且径向尺寸受到限制的某些特定场合。
多片离合器多为湿式，它有分离不彻底、轴向尺寸和质量较大等缺点，过去时常用于行星齿轮变速器换挡机构当中。但它具有接合过程中平顺柔和、摩擦表面温度较低、使用寿命长等一系列优点，故而主要用于重型牵引车等重型装备上。
本次设计为东风天龙6X2栏板载货车离合器压盘总成的设计，原始数据为：
表2—1东风天龙6X2栏板载货车参数
东风天龙6X2栏板载货车
类型：载货车
驱动形式：6X2
整车重量：7.705吨
额定载重：16.995吨
最大总质量：24.83吨
最高车速：90KM/h
吨位级别：重卡
发动机
发动机：东风康明斯EQB210-33
最大输出功率：154KW
最大马力：210马力
扭矩：700N·m
最大扭矩转速：1500RPM
额定转速：2500RPM
变速箱
变速箱：法士特8JS85E
换挡方式：手动
前进档位：8
倒档档位数：1
轮胎
轮胎数：8个
轮胎规格：11.00R20 10.00-20 11.00-20 10.00R20
底盘
前桥允许载荷：5000KG
后桥允许载荷：10000KG
后桥速比： 5.286
综合以上数据，故而选用双片摩擦离合器作为此次设计对象。
2.2.2压紧弹簧和布置形式的选择
离合器的结构形式由压紧弹簧的结构和布置形式可以分为圆柱螺旋弹簧，以及矩形断面形状的圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧等。
（1）周置弹簧离合器其内部结构简单、制造方便，过去广泛使用于各类汽车当中。此种结构的离合器工作过程中弹簧压力直接作用于压盘上，但为了保证摩擦片上的压力能够均匀的分布，压紧弹簧的数目往往要随着摩擦片直径的增大而增多，而且是分离杠杆数目的整倍数。因压紧弹簧时常与压盘直接接触，易受热回火故而失效。当发动机最大转速很高时，周置弹簧受离心外力的作用而向外弯曲，使弹簧压紧力显著下降，离合器传递发动机转矩的能力也随着降低。此外，弹簧靠在其定位座上，造成接触部位严重磨损，甚至会出现弹簧断裂现象。
（2）中央弹簧离合器采用一到两个圆柱螺旋弹簧或者用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并且布置在离合器的中心。由于能够选择较大的杠杆比，因此能够得到足够的压紧力，并能能够有效减小踏板力，使其操纵轻便。压紧弹簧与压盘在工作过程当中不直接接触，从而不会使弹簧受热回火失效。通过调整垫片的高度或螺纹容易实现压盘对压紧力的调整。但这种离合器的结构较为复杂，轴向尺寸比较大，多用于发动机转矩大于400～500 N·m的商用车上，以减轻其操纵力度。（3）斜置弹簧离合器的弹簧压力在工作工程中斜向作用于压盘上，并通过压杆作用在压盘上。这种结构的最大的优点就是在摩擦片磨损或当离合器分离时，压盘所受的压紧力几乎能够保持不变。与上述两种离合器相比，斜置弹簧离合器具有工作性能稳定、踏板力较小等显著优点。
（4）膜片弹簧离合器的膜片弹簧是由弹簧钢制成的、具有无底碟形的截锥形薄壁膜片，其小端在锥面方向上开有许多的径向切槽，用来形成弹性杠杆，而剩余未切槽的大端截锥部分则发挥着弹簧作用。膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，具有明显的一系列优点：
①膜片弹簧具有相对理想的非线性弹簧特性，能够保持传递的发动机转矩大致不变。离合器分离过程当中，膜片弹簧压力有所下降，从而降低了脚踏板的踏板力。
②膜片弹簧同时起着压紧弹簧和分离杠杆的作用，其结构形式简单、紧凑，轴向尺寸小，零件少，质量轻。
③当高速旋转时，弹簧的压紧力降低程度较小，性能较为稳定，但圆柱螺旋弹簧压紧力则有着显著的下降。
④膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力能够均匀的分布，摩擦片接触性能良好，磨损程度均匀。
⑤易于实现良好的通风散热性能，使用寿命较长。
⑥膜片弹簧中心与离合器的中心线重合，平衡性能好。
膜片弹簧离合器，根据分离时离合器盖总成的分离指处承受的是压力或者拉力，分为推式和拉式两种。拉式膜片弹簧离合器中的膜片弹簧安装方向，与传统的推式结构相反，将支撑点移动到了膜片弹簧的大端附近。接合过程中，膜片弹簧的大端支撑在离合器盖上，以中部压紧。与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有一系列的优点：其结构更为简单紧凑，零件数目更少。在同样压盘尺寸的条件下采用直径较大的膜片弹簧，能够提高压紧力与传递转矩的能力，但并不增大踏板的踏板力。在传递相同的转矩时，可采用尺寸较小的结构。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。中间支撑少，降低了摩擦损耗，传动效率更高，踏板操纵更为轻便，拉式结构的膜片弹簧大端与离合器盖支撑始终保持紧密的接触，在支撑环磨损后不会形成间隙从而增大踏板的自由行程，工作过程当中不会产生明显的冲击和噪声；使用寿命更为长久。由于拉式膜片弹簧离合器综合性能优越，目前在各种汽车中的应用日趋广泛。
2.2.3 膜片弹簧支撑形式
根据膜片弹簧支撑形式又可分为推式膜片弹簧和拉式膜片弹簧，推式离合器分离时膜片弹簧弹性杠杆内段的分离指处承受的是推力，而拉式膜片弹簧离合器中膜片弹簧中膜片弹簧的安装方向与传统的推式结构相反，将支撑点移到了膜片弹簧大端附近，接合时，膜片弹簧的大端支撑在离合器盖上，以中部压紧在压盘上，将分离轴承向外拉离分轮实现离合器的分离。拉式离合器减少了对零部件的压力集中，延长了零部件的使用寿命。
由于重型卡车运动过程中离合器所受的的载荷变化较大，考虑到其工作情况和各类离合器的结构特点分析，以及零部件的通用性故而选择的是拉式膜片弹簧离合器。
第三章膜片弹簧离合器压盘的结构与分析
3.1 膜片弹簧离合器压盘的结构
压盘在离合器中通过螺丝与飞轮紧密连接在一起，当汽车行驶需要发动机的动力时，压盘通过完全压紧离合器片使其传递发动机动力到传动系，从而以驱动汽车行驶。当踏下离合器踏板时，分离轴承通过压迫压盘压爪来压紧弹簧，使离合器片与分离压盘盘面之间产生间隙，以进一步达到分离的效果。
膜片弹簧离合器压盘总成由膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片等部分组成。结构图如下：
图3—1 离合器压盘及盖总成的结构
3.1.1 离合器盖
离合器盖大多数为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮紧密连接在一起。离合器盖是离合器中结构形状较为复杂的承载构件，压紧弹簧的压紧力最终都要靠其来承受。
3.1.2 膜片弹簧
膜片弹簧是离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周表面上开有许多均匀分布的长径向槽，而在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔形状，用来穿过支承铆钉，这部分构造称为分离指。从窗孔底部到弹簧外圆周的这一部分形状酷似一个无底的宽边碟子，其截面形状为截圆锥形，叫做碟簧部分。
3.1.3 压盘
压盘结构大多数是环形盘状的铸件，离合器通过压盘元件来与发动机紧密相连。压盘靠近外圆周部分有间断的环状支承凸台，最外缘均布有三至四个传力凸耳。
压盘的驱动方式主要有凸块为窗口式、传力销式、键块式和弹簧传动片式等多种。前三种的共同缺点是在连接件之间都有间隙，在传动中将产生一定的冲击和噪声，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。弹簧传动片式是近几年来广泛采用的驱动方式，沿圆周切向均匀的布置三组或四组薄弹簧钢带传动片，两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺旋联结，传动片的弹性允许其作轴向方向移动。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结构形式简单，压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，工作可靠，寿命长。但这种结构反向承载的能力较差，汽车反拖时易折断传动片，故对材料性能要求较高，一般采用高碳钢制造。
3.1.4 传动片
离合器接合时，飞轮通过驱动离合器盖带动压盘一起转动，并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力来使从动盘转动。在离合器分离过程中，压盘相对于离合器盖作自由轴向移动，使从动盘松开。这些动作都由传动片去完成。传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，一般采用周向布置。在离合器接合时，离合器盖通过它来驱动压盘共同旋转。在离合器分离时，可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向分离并使操纵力减小。
3.1.5 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°C时，摩擦片磨损剧烈增加。正常条件使用的离合器盘，工作表
面的瞬时温度不能超过°C。在特别频繁的使用条件下，压盘表面的瞬时温
度有可能达到。过高的温度会使压盘在受压过程中产生裂纹甚至碎裂。为使摩擦表面温度不致过高，除了要求压盘有足够大的质量以保证拥有足够的热容量外，还要求散热通风性能良好。改善离合器散热通风情况的措施有：在压盘上设散热筋，或鼓风筋。在离合器中间压盘上铸通风槽。将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风。在离合器外壳内装导流罩装置。膜片弹簧式离合器本身构造能够实现良好实现通风散热效果，故不需作另外设计。
3.2 膜片弹簧离合器的工作原理
由图2—2可知，离合器盖1与发动机飞轮用螺栓紧固在一起，当膜片弹簧3被预加压紧，离合器处于接合位置时，由于膜片弹簧大端对压盘5的压紧力，使得压盘与从动盘6摩擦片二者之间产生摩擦力。当离合器盖总成随飞轮一起转动过程中，就通过摩擦片上产生的摩擦转矩带动从动盘总成和变速器一起转动以传递发动机的动力。
（1）接合位置（2）分离位置
1-离合器盖2-铆钉3-膜片弹簧4-支撑环5-压盘
6-摩擦片7-分离轴承总成8-离合器踏板9-输出轴
图3-2膜片弹簧离合器的工作原理图
要分离离合器时，将离合器踏板8踏下，通过操纵机构，使分离轴承总成7前移推动膜片弹簧分离指，使膜片弹簧呈反锥形变形，其大端离开压盘，压盘在
传动片的弹力作用下离开摩擦片，使从动盘总成处于分离位置，切断了发动机动力的传递。
第四章 离合器摩擦片参数的确定
4.1 摩擦片参数的选择
4.1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b
摩擦片外径是离合器基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和寿命，它和离合器所需传递转矩大小有一定的关系。
根据参考资料经[6]验公式4-4初选
mm T k D e D 6.4229805.13max ===
式中, max e T 为发动机最大转矩
9801500
15495509550max =?=?=N P T e N ·m D k 为直径系数，
一般乘用车D k =14.5；轻、中型商用货车中的单片D k =16.0～18.5，双片D k =13.5～15.0；商用重型货车D k =22.5～24.0.
离合器尺寸应符合尺寸系列标准GB5764－－1998汽车用离合器面片，参考资料[6]表4-1给出了所选外径D 应使摩擦片最大圆周速度不超过65m/s ，以免摩擦片飞离。
离合器摩擦片尺寸系列和参数表4-1 外径D/mm
内径d/mm 厚度b/mm D d C f /= f 1C - 单位面积/2
cm 160
110 3.2 0.687 0.676 106 180
125 3.5 0.694 0.667 132 200
140 3.5 0.700 0.657 160 225
150 3.5 0.667 0.703 221 250
155 3.5 0.620 0.762 302 280
165 3.5 0.589 0.796 402 300
175 3.5 0.583 0.802 466 325
190 3.5 0.585 0.800 546 350
195 4 0.557 0.827 678
380
205 4 0.540 0.843 729 405
220 4 0.543 0.840 908 430 230 4 0.535 0.847 1037
摩擦片内径d=f C D ，f C 为内外径比值。按设计经验，推荐f C =0.53～0.7；一般来说发动机转速越高，取值越大。按擦片标准系列尺寸，取D=430mm,d=230mm,b=4mm, f C =d/D=0.53
4.1.2离合器后备系数β
矩容量c T 与发动机最大转矩max e T 之比，称为后备系数β。后备系数β是离合器的重要参数，选择β时，从以下几个方面来考虑：a. 摩擦片在使用中有一定磨损后，离合器还能确保传递发动机最大扭矩。b. 防止离合器本身滑磨程度过大。c. 要求能够防止传动系过载。选取β时，应考虑发动机的后备功率的大小、汽车使用条件的好坏，若发动机后备功率大，则β可小些；使用条件好，β可以取小些。柴油机因工作粗暴区转矩不平稳，可比汽油机选大些。膜片弹簧离合器因磨损后压紧力稳定，β可选小些。根据参考资料[7]，可知
离合器后备系数β的取值范围表4-2
车型
后备系数β 一般轿车和轻型货车
1.20～1.70 中重型货车
1.50～
2.20 重型拖挂车以及牵引车 2.00～2.50
根据发动机的最大转矩及上述要求，该离合器与大柴东风康明斯 EQB210-33发动机匹配时，其后备系数为2.20。
4.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩max c T
max c T =215698020.2max =?=e T βN ·m
4.1.4 离合器转矩容量
离合器的转矩容量由摩擦片的尺寸及摩擦系数、压力弹簧的工作压力、摩擦副数来确定，根据参考资料[7]，其数学表达式为：
c c ZR uF T 0max =
式中 u ———摩擦系数，一般取0.3；
0F ——压力弹簧通过压盘加于摩擦片的压力；
Z ———摩擦副数，单片离合器为2,双片离合器为4；
c R ——摩擦片平均摩擦半径；
设摩擦片的压力平均分布，则：
()[]()()[]2222223323043032304303)(--=--=d D d D R c
=170mm
式中 D —摩擦片外径
d —摩擦片内径
4.1.5 单位压力0F
摩擦面上的单位压力0F 的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等因素都有着密切关系。
离合器使用频繁,工作条件比较恶劣的情况下，单位压力0F 较小些为宜。当摩擦片的外径较大时，要适当程度的降低摩擦片摩擦面上的单位压力0F 。因为在其它条件都不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热更大，而整个零件较大，故而零件的温度梯度也大，零件受热程度不均匀。为了避免这些不利因素的影响，单位压力0F 要随摩擦片外径的增加而变化。选取时应该充分考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等各种因素的影响。
摩擦片的工作条件比较恶劣，为了保证它能长期稳定的工作，根据汽车的的使用条件，摩擦片的性能应满足以下几个方面的要求：
⑴应具有较为稳定的摩擦系数，温度。其单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响要小。
⑵要有足够的耐磨性能，在高温环境下应更加的耐磨。
⑶要有足够的机械强度性能，在高温时机械强度要好。
⑷热稳定性能要好，在高温时分离出的粘合剂较少，无刺激性气味，不易烧焦。 ⑸磨合性能要好，工作过程中不能刮伤飞轮及压盘等零件的表面。
⑹油水对摩擦性能的影响较小。
⑺结合时应平顺，而无明显的“咬住”和“抖动”等现象。
由以上的要求,目前车用离合器上广泛采用粉末冶金摩擦材料摩擦片，由基体金属（铜、铁或其他合金）、润滑组元（铅、石墨、二硫化钼等）、摩擦组元（二氧化硅、石棉等）3部分组成。其摩擦系数高，能很快吸收动能，制动、传动速度快、磨损小。强度高，耐高温，导热性好；抗咬合性好，耐腐蚀，受油脂、潮湿影响小。粉末冶金摩擦材料(铜基)以铜粉为主要成分再添加摩擦和防止粘结的非金属粉末制成的粉末冶金摩擦材料。
根据离合器转矩容量计算公式和摩擦片平均摩擦半径计算公式可推出
()()()
M P a D ZD u T F D d ZD F T c c 102.0430/230143043.0215612/d 112/1u 1232333max 03330.0max =-?????=-?=?-=πππ
摩擦片材料选择粉末冶金摩擦材料(铜基)，0F 为单位压力0.102MPa ，u 为摩擦因数取0.3。根据参考资料[6]，可知：
图4—1 单位压力与摩擦片外径的关系
1—适用于乘用汽车 2—适用于商用货车
当摩擦片选用不同材料时，按下列范围选取：
石棉基材料：0F =0.10MPa ～0.35MPa .
粉末冶金材料：0F =0.35MPa ～0.60MPa .
金属陶瓷材料：0F =0.70MPa ～1.50MPa .
由已确定单位压力0F ＝0.102MPa ，0F 在规定范围内，故满足要求。
4.1.6 单位摩擦面积滑磨功
为了减少汽车起步过程中离合器的滑磨，防止摩擦片表面温度过高而发生烧，离合器每一次结合的单位摩擦面积滑磨功w 应小于其许用值[w]。
汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功(J)为：
)(293731800220222J i i r m n W g r a e =???? ??=π
式中，W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功(J)
a m 为汽车总质量取24830kg ；
r r 为轮胎滚动半径，查参考资料[5]可得为0.5425m ；
g i 为汽车起步时所用变速器档位的传动比10.38；
0i 为主减速器传动比5.286；
e n 为发动机转速(r/min),为1500 r/min;
()()
)(142.023*******.34.29373442222J d D Z W w =-???=-=π 式中，W 为汽车起步时离合器结合一次所产生的总滑磨功取29373.4J
满足w < [w] = 0.25 J/2m m 求。
摩擦片的相关参数如表4—3
摩擦片外径D
摩擦片内径d 后备系数β 厚度b 单位压力Po 430mm 230mm 2.45 4 0.105MPa
4.2 离合器基本参数的校核
4.2.1 最大圆周速度 3.5610430250060106033max ≈???=?=--π
π
D n v e D m/s ﹤65m/s
式中，D v 为摩擦片最大圆周速度（m/s ）；
max e n 为发动机最高转速取2500r/min ；
D 为摩擦片外径径取430mm ；
故符合条件。
4.2.2 单位摩擦面积传递的转矩0c T
()()
005.0230430421564d 42222max 0=-???=-=ππD Z T T c C ( N ·m/2m m ) 式中，max c T 为离合器传递的最大静摩擦力矩2156 N ·m ；
当摩擦片外径D>325mm 时 ，[]0C T =0.0 04 N ·m/2m m >0.005 N ·m/2m m
故符合要求。
图4—2 摩擦片示意图
第五章 膜片弹簧的设计
5.1 膜片弹簧的基本参数的选择
膜片弹簧的设计计算可利用阿尔曼-拉斯路公式，同时结合大量的试验数据对其计算结果作进一步修正。
膜片弹簧主要参数的选用参考值5—1 基本参数
膜片弹簧 常用范围 一般范围 外内径比C=D/d
1.2～1.3 1.2～1.35 高厚比Z=h/t
1.7～
2.0 1.6～2.2 外径厚度比D/t
75～95 70～100 比值00d /r R D = 4～5
3.5～5.0 初始锥底角α/(o) 10～13
9～15
变形比 p b K 11b 1/λλλ=
0.95～1.03 0.90～1.05
电磁离合器的工作原理 电磁离合器的特点和工作原理电磁离合器的特点和工作原理关键词：电磁离合器摘要： 一是采用增加电磁离合器摩擦副径向尺寸的单磁路来实现。如SOMET公司的SM92、TM—11E剑杆织机的离合器，就是由SM92中的离合器采用增加径向尺寸满足TM—llE中的离合器扭矩增大需求来实现的。其离合器结构可采用非金属摩擦材料片作为摩擦副，非金属摩擦片与金属摩擦，使用寿命较长。由于离合器的寿命取决于摩擦副的使用寿命，无梭织机的可靠性取决于织机中的基础件寿命，因此采用单磁前言：一是采用增加电磁离合器摩擦副径向尺寸的单磁路来实现。如SOMET公司的SM92、TM—11E剑杆织机的离合器，就是由SM92中的离合器采用增加径向尺寸满足TM—llE中的离合器扭矩增大需求来实现的。其离合器结构可采用非金属摩擦材料片作为摩擦副，非金属摩擦片与金属摩擦，使用寿命较长。由于离合器的寿命取决于摩擦副的使用寿命，无梭织机的可靠性取决于织机中的基础件寿命，因此采用单磁路方式增加离合器摩擦副直径来增大扭矩的措施，其实质是提高了无梭织机使用的可靠性。 二是电磁离合器受无梭织机结构尺寸的限制，在离合器径向尺寸不能增加的情况下，运用多片电磁离合器磁通多次过片理论，采用双磁路离合器结构，其扭矩亦可以大为提高，满足无梭织机扭矩增大的需要。但双磁路中由于磁通两次过片，摩擦副必须选择金属材料，由此造成无梭织机因离合器摩擦副磨损太快，促使双磁路的摩擦副磨损
率极高，而导致无梭织机可靠性下降。如SMIT公司生产的FAST剑杆织机；PICANOL公司生产的GTM—A、GTM—AS剑杆织机；DORNIER公司生产的HTV—1／E、HTV—M／E等，均采用双磁路共衔铁组合离合器。还有PICANOL公司近期生产的新型DELTA喷气织机中的制动器也选用双磁路结构的摩擦副，SMIT公司FAST中的剑杆织机电磁离合器也选用双磁路结构的摩擦副，以适应该类织机在不增加摩擦副径向尺寸下，满足织机增大扭矩的需求。 电磁离合器的工作原理电磁离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质（液力偶合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又答应两部分相互转动。振动电机，仓壁振动器－海安县蓝天机电制造有限公司目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦（简称为摩擦离合器）。 发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。 磁粉离合器摩擦应能满足以下基本要求： （1）保证能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）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。 （3）从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换
离合器压盘夹具设计 摘要 这此次任务是对离合器压盘零件的夹具设计，该工件是盘类工件，需在组合钻床上加工加工四个均匀分布的Φ12的通孔，且需大批量生产，故夹紧定位需快速、精确。因此采用一面两销定位，液压系统夹紧。以离合器压盘的底面、工件中心的大孔和四周任意一个小孔定位。这样可以保证工件的精度，避免基准不重合误差，加紧系统采用液压夹紧，为了减少夹具长度和宽度、提高夹具刚性，因此采用液压缸和自动回转构型压板夹紧。液压缸位于工件下边，通过拉杆带动自动回转构型压板进行联动夹紧。为了保证加工精度和装卸方便，钻模板做成悬挂式钻模板，在钻模板上装有两个导柱和三个均匀分布的定位衬套。这样可以保证钻模板的上下移动和加工精度。此次设计的夹具能快速，精确地加工出所需误差的工件。 关键词：离合器压盘，定位，夹紧，拉杆，液压缸
Clutch Platen Fixture Design ABSTRACT This task is to clutch platen parts fixture design, the workpiece is dishes in combination drilling workpiece machining process on the four evenly distributed Φ12 hole, and mass production, clamping should fast, accurate positioning. Therefore, using a two pins clamping hydraulic system. To the underside clutch platen, workpiece center around the hole and any holes position. This can ensure the precision workpiece, avoid benchmark not coincide with hydraulic system error, tightening clamping fixture, in order to reduce length and width, improve the fixture, hydraulic cylinder rigidity and automatic rotary configurations. Powder pressing Hydraulic cylinder is below the workpiece, through the bars on automatic rotary joint clamping embossed configuration. In order to guarantee the machining precision and handling is convenient, drilling templates make hanging type drill template, the drill template containing two guide pin and three uniform distribution of positioning sleeves. This can ensure drill template to move and machining accuracy. The design of fixture can quickly, accurately machining for the error of the workpiece. KEY WORDS:clutch platen, orientation, clamping, bars, hydraulic cylinder
离合器练习题（一） 一、填空题 1 摩擦离合器基本上是由，，和等四部分组成。 2分离杠杆与分轴承之间的间隙称为__________。 3离合器非自动式操纵机构包括、、三种 4机械式离合器操纵机构有传动和传动两种。 二、选择题 1、对离合器的主要要求是：（） Ａ.接合柔和，分离彻底 B. 接合柔和，分离柔和 C.接合迅速，分离彻底 2、对离合器分离时的性能要求是（） A、平顺，柔和 B、迅速彻底 C、不打滑 D、能传递最大扭矩 3、车用离合器是利用飞轮、离合器片、压盘三者之间的（）来传递转矩的。 A.惯性力 B.摩擦力 C.轴向力 D.切向力 4、下列有关离合器的传动顺序正确的是( )。 A.飞轮→离合器壳→压盘→离合器片→变速器输入轴 B.飞轮→压盘→离合器壳→离合器片→变速器输入轴 C.飞轮→离合器片→压盘→变速器输入轴 D.飞轮→离合器壳→离合器片→压盘→变速器输入轴5、离合器的主动部分包括( )。（多选） A．飞轮B．离合器盖C．压盘D．摩擦片 6、离合器的从动部分包括( )。 A．离合器盖B．压盘C．从动盘D．压紧弹簧 7、离合器的从动盘的组成不包括（）。 A．从动盘本体B．从动盘毂C．压盘D．摩擦片 8、离合器从动盘安装在（）上 A.发动机曲轴； B.变速器输入轴； C.变速器输出轴 D.变速器中间轴 9、离合器上安装扭转减振器是为了防止（） A：曲轴共振；B：传动系共振；C：离合器共振 10、东风EQ1092 型汽车离合器传动钢片的主要作用是( )。 A 将离合器盖的动力传给压盘 B 将压盘动力传给离合器盖 C 固定离合器盖和压盘 D 连接离合器盖和膜片弹簧 11、膜片式离合器无（）。 A.压盘 B.从动盘 C.分离杠杆 D.滑动套管 12、离合器工作中，需要反复调整的是（）。 A.压紧装置 B.主动部分 C.从动部分 D.分离机构 13、当车辆静止、发动机运转时，若踩下离合器踏板，则离合器总成中的哪个部件是静止的( )？
某重型卡车离合器压盘总成的设计 摘要 本次设计是对载重为17吨的重型汽车的膜片式弹簧离合器传动系中的一个压盘总成进行设计。根据已知车辆使用条件和车辆参数，以及工作过程中压盘总成中各零部件的相互运动关系，按照离合器系统的设计步骤和要求，完成对压盘总成的设计。此设计说明书详细的说明了膜片弹簧离合器的结构形式以东风天龙6X2栏板载重型汽车离合器的选用，并进行了压盘总成参数选择以及计算过程。 关键词:离合器；压盘；设计
Design of a heavy truck clutch pressure plate assembly Abstract This design is a plate diaphragm spring clutch transmission system to load 17 tons of heavy vehicles in the assembly design. According to the known traffic conditions and vehicle parameters, movement and the working process in the pressure plate assembly parts, in accordance with the design steps and requirements of the clutch system, complete the design of the pressure plate assembly. This design specification describes in detail the structure of diaphragm spring clutch to Dongfeng Denon 6X2 steeplechase heavy-duty automobile clutch, and the pressure plate assembly parameter selection and calculation. KEY WORDS:Clutch ；Pressure plate；Design
第1章绪论 1.1选题的目的 本次设计，我力争把离合器设计系统化，为离合器设计者提供一定的参考价值。抛弃传统的推式膜片弹簧离合器，设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。 1.2离合器发展历史 近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业，使其发展速度明显比其它工业要快的多，因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。 对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在，它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。 在早期研发的离合器中，锥形离合器最为成功。现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。20世纪20年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。 近来，人们对离合器的要求越来越高，传统的推式膜片弹簧离合器结构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，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。 随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构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，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。随着计算机的发展，设计工作已从手工转向电脑，包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。 1.3离合器概述 按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其功用是能够在必要
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第一章离合器概述 .......................... 错误！未定义书签。第二章离合器的选择及其工作原理. (1) 2.1 离合器的基本要求 (1) 2.2 离合器的结构方案分析 (2) 2.2.2 压紧弹簧和布置形式的选择 (3) 2.2.3 膜片弹簧支撑形式 (5) 第三章膜片弹簧离合器压盘的结构与分析 (5) 3.1 膜片弹簧离合器压盘的结构 (5) 3.1.1 离合器盖 (6) 3.1.2 膜片弹簧 (6) 3.1.3 压盘 (6) 3.1.4 传动片 (7) 3.1.5 离合器的散热通风 (7) 3.2 膜片弹簧离合器的工作原理 (8) 第四章离合器摩擦片参数的确定 (8) 4.1 摩擦片参数的选择 (8) 4.1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (9) 4.1.2 离合器后备系数β (10) T (10) 4.1.3 离合器传递的最大静摩擦力矩 max c 4.1.4 离合器转矩容量 (10) 4.1.5 单位压力F (11)
4.1.6 单位摩擦面积滑磨功 (13)
4.2 离合器基本参数的校核 (13) 4.2.1 最大圆周速度 (13) 4.2.2 单位摩擦面积传递的转矩0C T (14) 第五章 膜片弹簧的设计 (14) 5.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (15) 5.1.1 高厚比Z=h/t (15) 5.1.2自由状态下碟簧部分大端R 、小端r 的选择和r R 比值 ............... 15 5.1.3膜片弹簧起始圆锥底角α的选择 (16) 5.1.4分离指数目n 的选取 (16) 5.1.5 切槽宽度δ1、δ2及半径e r (16) 5.1.6压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 (16) 5.2 膜片弹簧材料 (16) 第六章 离合器盖的设计 (17) 6.1 离合器盖结构设计的要求： (17) 6.2 离合器盖 (18) 第七章 压盘的设计 (19) 7.1 压盘传力方式的选择 (19) 7.2 对压盘结构设计的要求: (19) 7.3 压盘的结构设计与选择 (20) 第八章 传动片设计 (21) 8.1 传动片设计的要求: (21) 8.2 传动片的设计与校核 (22)
超越离合器及其工作原理标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
超越离合器及其工作原理 超越离合器是利用主动件和从动件的转速变化或回转方向变换而自动接合和脱开的一种离合器。当主动件带动从动件一起转动时，称为结合状态；当主动件和从动件脱开以各自的速度回转时，称为超越状态。 常用的超越离合器有棘轮超越离合器、滚柱超越离合器和楔块超越离合器三种。楔块超越离合器通常又分为接触型楔块超越离合器、非接触型楔块超越离合器和双向楔块超越离合器。回转窑传动装置采用的超越离合器属于非接触型楔块超越离合器。图l所示的非接触型楔块超越离合器由外环、内环、楔块、固定挡圈、挡环、端盖、轴承和挡圈等组成。在低速运行时，楔块在弹簧作用下与内环保持接触，当超越转速达到某一极限时，偏心楔块的离心力矩克服弹簧和其他阻力矩，使楔块径向与内环工作面脱开，形成一个微小间隙，从而避免了摩擦与磨损，离合器实现非接触工作。使用时将内环安装在高速轴，外环套装在内环的两个轴承上，并由螺钉与两个端盖紧固在一起；内环工作面与外环之间的滚道由楔块、固定挡圈、轴承和挡圈组成，复位扭簧分别在楔块两端圆柱上，扭簧的一端插入楔块断面的小口中，另一端靠在挡销上，固定挡环将内环和楔块装置连在一起，外环通过螺钉与法兰连接。 当主电机启动后，驱动主减速高速轴伸带动内环和楔块装置一起旋转产生离心力，对楔块支撑点形成一个转矩，其方向与扭簧施加给楔块的转矩相反，有使楔块与外环脱离接触的趋势；当楔块离心力产生的转矩不足以克服扭簧施加给楔块的转矩，楔块与内环工作面相互接触，与外环产生相对滑动摩擦。随着转速的提高，楔块离心力增加，当内环转速达到或超过离合器的最小非接触转速时，楔块离心力产生的转矩增加到大于扭簧施加给楔块的转矩，迫使楔块偏转而与外环脱离接触，实现离合器无摩擦的非接触旋转，这时不再带动从动件旋转. 超越离合器是一种特殊的机械离合器，在机械传动中由主从动部分相对运动速度变化或旋转方向的改变使其自动结合或脱开。 驱动元件只能从单一方向使从动元件转动，如果驱动元件改变方向，从动元件就自动脱离不传递动力，故又称单向离合器或单向轴承。一般按超运转速度选择，故统称为超越离合器。 超越离合器具有以下功能: a.在快速进给机械中实现快慢速转换、超越功能。 b.实现步进间隙运动和精确定位的分度功能。 c.当它与滚珠丝杠或其它部件配套使用，防止逆转，实现自锁和逆止功能。 超越离合器是机械传动中的重要通用基础件，历史悠久。其分类为:嵌入型、摩擦型、非接触型。嵌入型分转动滑销式，棘轮式等。摩擦型分滚柱式、楔块
课时授课计划 授课日期 科目底盘班级 课题：离合器的构造及工作原理 课及程目要的求在1.掌握离合器的作用 2.掌握离合器的结构、工作原理及特点 3.了解离合器的类型及应用 教参具考及书《汽车构造》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车新技术》东风EQ1092汽车离合器及拆装所需工具 教重 学点 离合器的作用、结构 教难 学点 离合器的工作原理 教方 学法 理论讲解，书本引导，示范操作，巡回指导 教学过程1、课堂组织： 3 分钟清点到课人数，卫生，作业 2、复习旧课： 4 分钟 提问内容： ①汽车的组成由那几部分？ ②底盘的组成？ ③传动系的动力传递路线？ 3、讲解新课：70 分钟
教学过程一．离合器的作用及位置 离合器安装在发动机与变速器之间，固定在飞轮上，作用主要有三点： 1.保证汽车平稳起步 2.便于变速器平顺换挡 3.防止传东西过载 二．离合器的类型 1.按照工作环境可分为：湿式、干式 2.按照操纵机构的不同分为：机械式、液压式 3.按照从动盘数目分为：单片、双片、多片 汽车上常用的是摩擦式干式离合器，该离合器按照弹簧的不同又可以分为很多种，但是最常用的是周布单片螺旋弹簧离合器（简称螺旋弹簧离合器）和膜片弹簧离合器。 三．离合器的结构及工作原理 结构组成：主动部分、从动部分、压紧装置、操纵机构。主动部分是动力输入部件，主要由飞轮、离合器盖和压盘组成。从动部分是动力输出部件，主要是指从动盘。压紧装置是主、从动部分接触面间贴紧产生摩擦作用的机构，指压紧弹簧，操纵机构则是离合器分离以中断动力的传递机构，包括离合器踏板、分离套筒、分离轴承、分离拨叉等。
教学过程 工作原理：自由状态为接合，踩下踏板为分离状态，松开踏板又成为接合状态。 1.膜片式离合器的工作原理 膜片弹簧采用优质的薄钢板冲压制成，形状为碟形，其上开有若干条径向切槽构成分离杠杆。膜片弹簧两侧用钢丝环为支点支撑，在踩下踏板时产生变形。 2.摩擦片式离合器的工作原理 最常见的有单片和双片两种，螺旋弹簧只能用作压紧装置，所以又单独设立了分离杠杆，使离合器整体结构复杂，轴向尺寸加大。高速时离心力产生的作用力使弹簧产生弯曲变形，导致压紧力下降而使离合器打滑，影响汽车动力性，所以大多轿车和轻型汽车都不再采用螺旋弹簧离合器，只有在少数载重汽车上使用。 特点： 1）膜片式离合器既起压紧弹簧的作用，又起分离杠杆的作用结构简单，质量减轻。 2）膜片弹簧与压盘在整个圆周上接触，使压力分配均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。 3）膜片弹簧具有非线性弹性特性，在摩擦片磨损后仍能可靠的传递发送机的转矩。
单片推式膜片弹簧离合器压盘及传动片 设计说明书 学院：汽车与交通工程学院 班级：车辆0804 姓名：杭骏祺 学号：3080401114 2012年2月22日
目录 一.设计任务 (3) 二.方案分析、选择以及设计说明 (4) 三.主要零件设计及校核计算 (5) 四.参考文献 (9)
一．设计任务 根据朱老师给定的如上表格，我们组选择： 货车类 4.751L 排量 发动机转矩max 390e T N m =? 最大转矩时发动机转速14001600/min n r = 通过查阅参考资料补充数据： 满载总质量9290a m kg = 驱动桥主减速比0 6.33i = 变速器一档速比17.31i = 驱动轮滚动半径482.6r R mm =
二．方案分析选择 对压盘结构设计的要求： 1)压盘应具有较大的质量,以增大热容量，减小温，防止其产生裂纹和破碎，有时可设置各种形状的散热筋或鼓风筋，以帮助散热通风。中间压盘可铸出通风槽，也可以采用传热系数较大的铝合金压盘。 2)压盘应具有较大刚度，使压紧力在摩擦面上的压力分布均匀并减小受热后的翘曲变形，以免影响摩擦片的均匀压紧及与离合器的彻底分离，厚度约为15～25 mm 。 3)与飞轮应保持良好的对中，并要进行静平衡，压盘单件的平衡精度应不低于15～20 g·cm 。 4)压盘高度(从承压点到摩擦面的距离)公差要小。 压盘材料选择： 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170～227HBS。 压盘驱动方式选择： 压盘的驱动方式主要有凸块——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方式，沿圆周切向布置的三组或四组薄弹簧钢带传动片两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联结，传动片的弹性允许其作轴向移动。 弹性传动片驱动方式结构简单，压盘与飞轮对中性能好，使用平衡性好，工作可靠，寿命长。 综合以上：选用弹性传动片驱动。 传动片材料选择： 根据朱老师的指导，选择弹簧钢作为传动片的材料。
汽车传动系统——离合器总成结构图解机械式离合器的动作原理 1-飞轮2-从动盘3-压盘4-膜片弹簧 离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。 液力离合器结构与动作原理 1-叶轮2-输出轮3-油4-油的流向 液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态. 磁粉式电磁离合器的动作原理
1-粉末2-输入侧3-输出侧4-激磁线圈5-线型粉末6-磁通 电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。在主动与从动件之间放置磁粉，可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器 Audi 100型轿车离合器盖及压盘总成构造图 1,3-平头铆钉2-传动片4-支承环5-膜片弹 簧6-支承铆钉7-离合器压盘8-离合器盖 离合器从动部分 从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。 为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲
成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。 扭转减振器 离合器接合时，发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了动盘两侧的摩擦片，带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。因为有弹性环节的作用，所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于动盘本体和减振器盘来回转动，夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量，将扭转振动衰减下来。 捷达轿车的从动盘有两级减振装置。第一级为预减振装置，第二级为减振弹簧，其扭转特性为变刚度特性。 离合器操纵机构
1、离合器概述 对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。 2、设计要求及其技术参数 基本要求： 1）在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。 2）接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。 3）分离时要迅速、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）应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 6）操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7）具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 技术参数: 车型：华丽特锐2WD 整车质量（kg）：1050 最大扭矩/转速（N·m/rpm）：120/3200 主减速比：5.285 一档速比： 滚动半径：350mm 3、结构方案分析 3.1从动盘数的选择：单片离合器 单片离合器：对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言，发动机的最大转矩
一般不大，在布置尺寸容许条件下，离合器通常只设有一片从动盘。 单片离合器的结构简单，轴向尺寸紧凑，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，采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。 3.2压紧弹簧和布置形式的选择：拉式膜片弹簧离合器 膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。 1. 膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，有如下优点： 1) 具有较理想的非线性弹性特性。 2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。 3) 高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。 4) 以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。 5) 通风散热良好，使用寿命长。 6) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。 2. 与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有许多优点：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，质量更小等。 3.3膜片弹簧的支撑形式 图3-1为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式，将膜片弹簧大端支承在离合器盖杀中的支承环上。 图3-1
离合器设计与计算 本次设计主要是对离合盖器总成中的膜片弹簧、压盘，从动盘总成中的从动片等主要零部件进行详细的计算与设计，其他零部件采用进行简略设计。 设计时已知参数如下： （1）发动机起步转矩； （2）整车质量； （3）车轮滚动半径； （4）发动机起步转速； （5）变速器起步档变速比； （6）主传动比。 3.1离合器设计基本结构尺寸及参数 在初步确定离合器结构形式后，要通过离合器的基本结构尺寸和参数具体确定离合器。 离合器设计时所需的基本结构尺寸、参数主要有： （1）摩擦片外径D； （2）单位压力p； （3）后备系数β； 在选定以上参数时，以下车辆参数对其有重大影响： （1）发动机最大转矩； （2）整车总质量； （3）传动系总传动比（变速器传动比主减速器传动比）； （4）、车轮滚动半径； 3.2 离合器基本参数选取和主要尺寸设计计算 3.2.1 离合器转矩容量的确定 离合器的基本结构是摩擦传动机构，离合器依靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递转矩。所以可根据摩擦定律表示出离合器转矩容量公式：
(3.1) 式中：为离合器转矩容量； f为摩擦面间的静摩擦因数，一般取0.25—0.30； F为作用在摩擦面上的总压紧力，单位N； 为摩擦片的平均摩擦半径，单位m； Z为摩擦面数，单片为2，双片为3。 摩擦片上工作压力F一般在设计离合器时假设摩擦片上压力均匀分布： (3.2)式中：为摩擦面上均匀压力，单位N； A为摩擦面积，单位； D为摩擦片外径，单位m； d为摩擦片内径，单位m。 式(3.1)中有效作用半径公式如下： (3.3) 式中：D为摩擦片外径，单位m； d为摩擦片内径，单位m。 将式(3.2)与式(3.3)代人式(3.1)得： (3.4)式中：为摩擦片内、外径之比，一般在0.53～0.70之间。 为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，设计时应应大于发动机最大转矩，确定离合器转矩容量时应含有设计因子，即： (3.5) 式中：为发动机最大转矩，单位；
离合器技术发展史(四)离合器压盘 （文章来源：盖世汽车社区） 现代汽车离合器中一个最重要的零件就是膜片弹簧，膜片弹簧离合器已几乎全部取代了以前使用的螺旋弹簧离合器 离合器压盘总成(见图1)与飞轮和从动盘一起组成了一个摩擦系统。压盘通过压盘盖上的螺栓旋紧到飞轮上，通过离合器从动盘将发动机转矩传递到变速器输入轴。现代汽车离合器中一个最重要的零件就是膜片弹簧(3)，膜片弹簧离合器已几乎全部取代了以前使用的螺旋弹簧离合器。 压盘总成的其它重要部件包括：离合器盖(1)，作为膜片弹簧(3)的支承件，而膜片弹簧(3)通过定位铆钉(5)和/或支承环(4)支承在离合器盖上。膜片弹簧(3)压着压盘(2)，进而压紧离合器从动盘的摩擦片。切向传动簧片(7)或三角形分布传动片(8)做为离合器盖(1)和压盘(2)之间的连接件。 平衡孔(9)用来弥补压盘(2)的不平衡性，定位销孔(10)用来帮助离合器盖(1)与飞轮对中。 膜片弹簧 离合器压盘结构中的核心部件是膜片弹簧，它比螺旋弹簧更平、更轻。尤其重要的是，其特性曲线明显不同于螺旋弹簧的线性特性曲线。 膜片弹簧内外圈直径、厚度、角度和材料硬度决定了其连续变化的特性曲线，如图1中左边的曲线图所示。 由于磨损，螺旋弹簧离合器其压紧力会随着从动盘摩擦片厚度的降低而下降，但膜片弹簧在从动盘磨损的初始阶段其压紧力先增加然后才开始下降。该结构的离合器在摩擦达到磨损极限以前开始打滑，因离合器更换是按时间来决定的，所以更严重的损坏如摩擦片铆钉的磨损可以避免。此外，由于膜片弹簧的特性曲线，使所需的踏板力比螺旋弹簧离合器更低。 普通膜片弹簧离合器
图1中的左图是一个普通膜片弹簧离合器。膜片弹簧(3)和压盘(2)在离合器盖(1)里，压盘(2)通过切向传动簧片(7)与离合器盖相连接，它们被铆钉铆在压盘(2)的三个凸缘处。切向传动簧片(7)有以下三个基本功：离合器分离时，提供压盘升程；将发动机转矩从离合器盖传递到离合器压盘；对中压盘，而不发生倾斜。 膜片弹簧被压紧在压盘(2)和离合器盖(1)之间，以产生所需要的压紧力，用来压紧飞轮和离合器盖(1)之间的从动盘。为达到此功能，膜片弹簧由离合器盖(1)上的肋环和支承环(4)支承，其膜片的外径位于离合器压盘(2)上。如果离合器工作了，分离轴承压紧膜片弹簧指(3)的末端——压盘(2)被升起，离合器从动盘被释放。 传动片三角排列式离合器 观察图1右边的图，它与普通膜片弹簧离合器的明显不同是：在离合器盖(1)和压盘(2)之间有不同的连接方式。由于该结构采用了碗型飞轮，故不允许凸缘与压盘(2)相连，所以选择了传动片三角排列式的布置。三角排列式传动片的两端被铆钉铆在离合器盖(1)上，而压盘紧固在每个传动片中心。 与用离合器盖肋环和支承环作为膜片弹簧(3)的支承不同，该类型的离合器采用了另一个钢制的支承环(4)来代替离合器盖肋环。 带夹紧舌的膜片弹簧离合器
一、离合器设计的目的及离合器概述 了解轿车离合器的构造，掌握轿车离合器的工作原理。了解从动盘总成的结构，掌握从动盘总成的设计方法，了解压盘和膜片弹簧的结构，掌握压盘和膜片弹簧的设计方法，通过对以上几方面的了解，从而熟悉轿车离合器的工作原理。学会如何查找文献资料、相关书籍，培养学生动手设计项目、自学的能力，掌握单独设计课题和项目的方法，设计出满足整车要求并符合相关标准、具有良好的制造工艺性且结构简单、便于维护的轿车离合器，为以后从事汽车方面的工作或工作中设计其它项目奠定良好的基础。通过这次课程设计，使学生充分地认识到设计一个工程项目所需经历的步骤，以及身为一个工程技术人员所需具备的素质和所应当完成的工作，为即将进入社会提供了一个良好的学习机会，对于由学生向工程技术人员转变有着重大的实际意义。 离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。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；在换挡时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大转矩，以防止传动系个零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。 1.1离合器设计的基本要求 1)在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又 能防止过载。 2)接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。 3)分离时要迅速、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)应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 6)操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7)具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 1.2技术参数及论文要求
离合器压盘的设计 离合器位于发动机飞轮与变速器之间，其功用是能够在必要时中断动力的传递，保证汽车平稳地起步；保证传动系换档时工作平稳；限制传动系所能承受的最大扭矩，防止传动系过载。离合器压盘作为离合器的主动部分，是一个金属盘片，通过离合器弹簧将压盘与离合器摩擦片紧紧挤压，使得发动机的动力传递给变速箱；在离合器分离时，离合器杠杆将离合器压盘顶离离合器摩擦片，发动机的动力就无法传递给变速箱。 一、压盘的传力方式的选择 压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动盘转动，所以它必须和飞轮连接在一起，但这种连接应允许压盘在离合器的分离过程中能自由的沿轴向移动。本设计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。 二、压盘几何尺寸的确定 1、压盘的内外径：通过摩擦片的尺寸确定。 摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。当离合器结构形式摩擦片材料已选定，发动机最大转矩Temax 已知，适当选 后备系数β和单位压力P0，可估算出摩擦片外径。 摩擦片外径D（mm）也可以根据发动机最大转矩Temax（N按如下经验公式选用 D = K TD emax （1.1） 式中，K 为直径系数，取值范围见表1-1。 D由选车型得Te max = 88N·m，KD =14.6， 根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据下表1-2表1-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数（即GB1457—74） 外径D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 内径d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度h/ 3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 4 C′=d/D 0.687 0.694 0.700 0.667 0.589 0.583 0.585 0.557 0.540 3 1－0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 C′ 单位面积 106 132 160 221 302 402 466 546 678 3F/Cm
第三章膜片弹簧离合器 第一节膜片式离合器的结构与工作原理 陕汽新 M3000系列重卡选用膜片弹簧离合器。所谓膜片弹簧离合器就是用一个 整体式的膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆（分离压爪）。WP10系列发动机选装直径φ 430毫米的膜片弹簧离合器， WP6、WP7系列发动机选装直径φ 395毫米的膜片弹簧离合器，就是说新 M3000重卡的离合器的从动盘（摩擦片）直径为φ 430毫米或φ 395毫米。 图3-0 离合器操作系统整体空间布局图 踏板紧固螺栓拧紧力矩为： 21-25Nm，分泵安装螺栓拧紧力矩为： 41-51Nm。 一、膜片弹簧离合器结构和工作原理膜片弹簧离合器有两种操纵形式，一种是推式，另一种是拉式。所谓推式离合器，就是与常规离合器相同，离合器分离轴承向前推动膜片弹簧使离合器分离，而拉式离合器是分离轴承向后拉动膜片弹簧使离合器分离。图3-1 就是推式离合器的压盘总成，图 3-2 所示为拉式离合器压盘总成。
图3-1 推式离合器压盘总成 图3-2 拉式离合器压盘总成1、推式离合器
1. 从动盘 2. 飞轮 3. 压盘 4. 膜片弹簧 5. 分离轴承 6. 分离拐臂 7. 压盘壳 8. 分离轴承壳9. 飞轮壳10. 离合器工作缸（分泵）11. 推杆 图3-3 推式离合器结构示意图 图3-3和3-4分别给出推式离合器结构和原理简图。如图 3-3 ，推式离合器与常规的螺旋弹簧离合器结构相近，只是用一只膜片弹簧代替了螺旋弹簧和分离杠杆（分离压爪）。膜片弹簧 4是一个鼓形弹簧，在内圈圆周上开有若干槽，它一方面起到将压盘 3紧紧地将从动盘 1压紧在飞轮 2上的作用，同时又起到分离杠杆的作用。 如图3-5 ，与常规螺旋弹簧离合器不同的是，膜片弹簧离合器在圆周上布置有四片联接压盘壳和压盘的传动片。每个传动片都是由四片弹性刚片组成。它的作用是将发动机旋转的动力传递给压盘，从而使压紧的压盘和飞轮共同带动从动盘摩擦片共同旋转。
汽车离合器工作原理图解 无论对于新手还是老驾驶员，认识下离合器工作原理都有助于理解实际操作中遇到的问题，下面有汽车离合器工作原理图解，将了汽车离合器如何工作的： 离合器位于发动机与变速器之间，是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件，也可以说是发动机与变速器动力传递的“开关”它是一种既能传递动力，又能切断动力的传动机构。离合器的主要作用是保证汽车能平稳起步，变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。 所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。发动机始终在旋转，而车轮则不会。要使车辆停止而不损坏发动机，车轮需要以某种方式与发动机断开。离合器通过控制发动机和变速器之间的滑程，使我们可以轻松地将旋转着的发动机连接到没有旋转的变速器上。 ●离合器结构 (1)主动部分：飞轮、压盘、离合器盖等; (2)从动部分：从动盘、从动轴(即变速器第一轴);
(3)压紧部分：压紧弹簧; (4)操纵机构：分离杠杆、分离杠杆支承柱、摆动销、分离套筒、分离轴承、离合器踏板等。 ●离合器工作状态 离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动，以及踩下离合器的不连动。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。 最后一种，也就是离合器的半连动状态。此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。 ●离合器打滑 离合器盘上的摩擦材料与盘式制动器衬块或鼓式制动器制动蹄上的摩擦材料非常类似，一段时间后就会磨薄。磨薄之后离合器将开始打滑，最终无法将任何动力从发动机传输到车轮。 离合器只在离合器盘和飞轮以不同速度旋转时才会发生磨损。当它们锁定在一起时，摩擦材料会紧紧地顶住飞轮，并且同步旋转。只有在离合器盘逆着飞轮打滑时，才会发生磨损。 了解离合器的构造，合理地使用离合器，能延长离合器的使用寿命，以及其他传动部分的使用寿命。
离合器的种类和工作原理 一.离合器的功用和工作原理 离合器的功用 离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用为： （1）使汽车平稳起步。 （2）中断给传动系的动力，配合换档。 （3）防止传动系过载。 离合器的工作原理 离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质（液力偶合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器（简称为摩擦离合器）。 发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。 摩擦离合器应能满足以下基本要求： (1)保证能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)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。 (3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。 (4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。
(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。 (6)操纵省力，维修保养方便。 二．离合器的种类 汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。 液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。 电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。