推式膜片弹簧离合器设计

伊兰特1.6标准型离合器设计

目录

第1章概述 (2)

第2章离合器的结构和基本参数的确定 (2)

2.1离合器结构型式的确定 (2)

2.2离合器基本参数的确定 (3)

第3章离合器的设计 (5)

3.1从动盘总成 (5)

3.1.1 从动盘毂 (5)

3.1.2 从动片设计 (6)

3.1.3 从动盘摩擦片 (6)

3.1.4 波形片和减振弹簧 (7)

3.2膜片弹簧设计 (7)

3.2.1膜片弹簧设计计算的基本公式 (7)

3.2.2膜片弹簧基本参数的确定 (8)

3.2.3 强度校核 (11)

3.3离合器盖及压盘总成的设计 (12)

3.3.1离合器盖设计 (12)

3.4压盘结构设计 (12)

3.4.1压盘结构设计 (12)

3.4.2压盘几何尺寸的确定 (13)

3.4.3传力方式的选择 (13)

3.5分离轴承总成 (13)

3.6操纵机构设计 (14)

参考文献 (14)

伊兰特1.6标准型离合器设计

第1章概述

离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的

后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据

需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递

发动机向变速器输入的动力。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。膜片弹簧离合器是近年来在轿车和轻型汽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，高速是平衡性好、结构简单且较紧凑、散热

通风性能好、使用寿命长，也能大量生产。此设计说明书详细的说明了轿车膜片弹簧

离合器的结构形式，参数选择以及计算过程。

第2章离合器的结构和基本参数的确定

2.1离合器结构型式的确定

本车设计采用单片膜片弹簧离合器。本车采用的摩擦式离合器是因为其结构简单，可靠性强，维修方便，目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。采用膜片弹簧离合

器是因为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

可设计成摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，是操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的，因此其压

力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好；再者，膜片弹簧本身兼其压紧

弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著

的缩短了其轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，是压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。由于膜片弹簧离

合器具有上述一系列的优点，并且制造膜片弹簧的工艺水平也在不断的提高，因而这

种离合器在轿车及微型轻型客车上得到了广泛的应用，而且逐渐扩展到了载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是一个结构简单，调整方便。

综上本次设计选择单片推式膜片弹簧离合器。

2.2离合器基本参数的确定

离合器传递的扭矩与摩擦系数、弹簧压紧力、摩擦片的摩擦面数、摩擦片的平均

T应适当的高于发动机的最大

摩擦半径等因素有关。并且离合器所能传递的最大扭矩

e

转矩T emax，其间的关系为：

T e=π

fZp0D3(1−c3) (2-1)

12

T e=βT emax（2-2）

式中：f为摩擦因数；Z为摩擦面数；

P为单位压力；D为摩擦片外半径；c为摩

擦片内、外径之比; β为后备系数。

，尺寸参数D 离合器的基本参数主要有性能参数有后备系数β和单位压力参数P

和d及摩擦片厚度h。

1.后备系数

各类汽车β值的选取范围通常为：

轿车和微型车、轻型货车β=1.20～1.75

中型和重型货车β=1.50～2.25

越野车、带拖挂的重型汽车和牵引汽车β=1.80～4.00

根据上述原因及所选车型，选取β=1.25。

2.单位压力p0和摩擦因数f

当摩擦片采用不同材料时，

P和f的取值范围见下表：

表2-1

P和f的取值范围

选用粉末冶金材料铜基，单位压力0.35-0.50MPa, 摩擦因数0.25-0.35. f取0.25.

3.摩擦片外径D、内径d和厚度h的确定

离合器应按转矩容量或热容量设计，摩擦片或从动片外径D是基本尺寸。它关系到结构尺寸及质量的大小和使用寿命的长短设计是通常首先确定D的值。

由以下公式计算D的值：

D=K D√T emax

T emax发动机的最大转矩； T emax=143 N·m

对于轿车，K D=14.6，求得D=175 mm

表2-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数

根据表2-2摩擦片的尺寸见表2-3：

表2-3选定的摩擦片的尺寸

用公式（2-1）和（2-2）验算单位压力P0：

p0=

12βT emax πfZD3(1−c3)

得到

P=0.35MPa，单位压力P0在容许范围内，认为所选离合器的尺寸、参数合适。

第3章离合器的设计

3.1从动盘总成

从动盘总成主要由从动盘毂、摩擦片、从动片、扭转减震器等组成。从动盘对离

合器工作性能影响很大，设计时应满足如下要求：

1.从动盘的转动惯量应尽可能小，以减小变速器换挡时齿轮间的冲击；

2.从动盘应具有轴向弹性，使离合器接合平顺，便于起步，而且使摩擦面压力均

匀，以减少磨损；

3.应安装扭转减震器，以避免传动系共振，并缓和冲击。

3.1.1 从动盘毂

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Temax按国标GB1144－74选取（见表3-1）。