【正文】 片彈簧之間有沿圓周方向的滑磨，當(dāng)兩者旋轉(zhuǎn)中不同心時也伴有徑向滑磨。為了消除因不同心導(dǎo)致的磨損并使分離軸承與膜片彈簧內(nèi)端接觸均勻，膜片彈簧離合器廣泛采用自動調(diào)心式分離裝置結(jié)構(gòu)原理如圖 。它有旋轉(zhuǎn)軸承，軸承罩，波形片簧如圖 中 2— 波形彈簧 ，它由厚約為 的 65Mn 鋼帶制成，油淬、模內(nèi)回火度HRC43～ 51） 及分離套筒組成。由于軸承與套筒間都留有足夠徑向間隙以保證分離軸承相對于分離套筒可以徑向移動 1mm 左右，所以當(dāng)膜片相對分離套筒有偏斜時，由于波形片簧能夠產(chǎn)生變形 ，允許分離軸承產(chǎn)生相對的偏斜，以保證膜片彈簧仍能被均勻的壓緊，也防止了膜片彈簧分離指處的異常磨損并減少了噪音。另外由于分離指與直徑較小的軸承內(nèi)圈接觸，則增大了膜片彈簧的杠桿比。 1— 分離軸承； 2— 波形彈簧； 3— 分離軸承罩； 4— 分離套筒 圖 自 動調(diào)心軸承裝置 分離套筒支撐著分離軸承并位于變速器第一軸軸承蓋的軸頸上，可以軸向移動。分離器結(jié)合后，分離軸承與分離杠桿之間一般有 3~4mm 間隙，以免在摩擦片磨損后引起壓盤壓力不足而導(dǎo)致離合器打滑使摩擦片以及分離軸承燒壞。此間隙使踏板有段 9 自由行程。有的轎車采用無 此間隙的內(nèi)圈恒轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，用輕微的油壓或彈簧力使分離軸承與杠桿端（多為膜片彈簧）經(jīng)常貼合，以減輕磨損和減少踏板行程。本設(shè)計采用自動調(diào)心分離軸承，其結(jié)構(gòu)如圖 所述。 離合器的通風(fēng)散熱措施 提高離合器工作性能的有效措施是借助于其通風(fēng)散熱系統(tǒng)降低其摩擦表面的溫度。試驗表明 在正常使用條件下，離合器的壓盤工作表面的溫度一般均在 180℃ 以下，隨著其溫度的升高，摩擦片的磨損將加快。當(dāng)壓盤工作表面的溫度超過 180℃～ 200℃時，摩擦片的磨損速度將急劇升高。在特別嚴(yán)酷的使用條件下，該溫度有可能達(dá)到 1000℃ 。在 高溫下壓盤會翹曲變形甚至產(chǎn)生裂紋和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也會燒裂和破壞。為防止摩擦表面的溫度過高，除壓盤應(yīng)具有足夠的質(zhì)量以保證有足夠的熱容量外，還應(yīng)使其散熱通風(fēng)良好。為此，可在壓盤上設(shè)置散熱筋或鼓風(fēng)筋；在雙片離合器中間壓盤體內(nèi)鑄出足夠多的導(dǎo)風(fēng)槽，這種結(jié)構(gòu)措施在單片離合器壓盤上也開始應(yīng)用；將離合器蓋和壓盤設(shè)計成帶有鼓風(fēng)葉片的結(jié)構(gòu)；在保證有足夠剛度的前提下在離合器蓋上開出較多或較大的通風(fēng)口，以加強離合器表面的通風(fēng)散熱和清除摩擦產(chǎn)生的材料粉末，在離合器殼上設(shè)置離合器冷卻氣流的入口和出口等所謂通風(fēng)窗，在離 合器殼內(nèi)裝設(shè)冷卻氣流的導(dǎo)罩，以實現(xiàn)對摩擦表面有較強定向氣流通過的通風(fēng)散熱等。為防止壓盤 的受熱翹曲變形，壓盤應(yīng)有足夠大的剛度。鑒于以上對質(zhì)量和剛度的要求，一般壓盤都設(shè)計得比較厚，一般不小于 10mm。 本章 小結(jié) 本章是根據(jù)所選擇的車型的基本參數(shù)，為達(dá)到設(shè)計汽車的要求，對離合器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進(jìn)行選擇，包括壓緊彈簧類型的選擇，從動盤的選擇，分離軸承的類型，壓盤的驅(qū)動方式等。 10 第 3 章 離合器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 摩擦片主要參數(shù)的選擇 摩擦片外徑是離合器的主要參數(shù)，它對 離合器的輪廓尺寸、質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。當(dāng)離合器結(jié)構(gòu)形式及摩擦片材料已選定，發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 已知，適當(dāng)選取后備系數(shù) β和單位壓力 P0， 可估算出摩擦片外徑。 摩擦片外徑 D（ mm） 也可以根據(jù)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT （ Nm） 按如下經(jīng)驗公式選用 m axeD TKD ? （ ） 式中， DK 為直徑系數(shù)，取值范圍見表 31[2]。由選車型得 maxeT = 74Nm， DK =，則將各參數(shù)值代入式后計算得 D= 表 31 直徑系數(shù) DK 的取值范圍 車 型 直徑系數(shù) DK 乘用車 最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車 ～ (單片離合器 ) ～ (雙片離合器 ) 最大總質(zhì)量大 于 的商用車 ～ 根據(jù)離合器摩擦片的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化原則，根據(jù)下表 32[2]；結(jié)合后面的表 41 表 32 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)（即 GB1457— 74） 外徑 D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 內(nèi)徑 d/mm 110 125 140 150 155 165 175 190 195 厚度 h/ 4 C? =d/D 1－ 3C? 單位面積 F/ 3cm 106 132 160 221 302 402 466 546 678 11 應(yīng)?。耗Σ疗嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 外徑 D=200mm 內(nèi) 徑 d=140mm 厚度 h= 內(nèi)徑與外徑比值 C′= 1－ 3C? = 離合器后備系數(shù) β 的確定 后備系數(shù) β 是離合器的重要參數(shù)，反映離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大扭矩的可靠程度，選擇 β時，應(yīng)從以下幾個方面考慮 ： a. 摩擦片在使用中有一定磨損后，離合器還能確保傳遞發(fā)動機(jī)最大扭矩； b. 防止離合器本身滑磨程度過大； c. 要求能夠防止傳動系過載。通常轎車和輕型貨車 β=～ 。 本設(shè)計的是 微型 車離合器，參看有關(guān)統(tǒng)計質(zhì)料“離合器后備系數(shù)的取 值范圍”（見下表 33），并根據(jù)最大總質(zhì)量不超過 6 噸的載貨汽車 ? =— ， 結(jié)合設(shè)計實際情況，故選擇 β=。 則有 β可有表 查得 β＝ 。 表 33 離合器后備系數(shù)的取值范圍 車 型 后備系數(shù) β 乘用車及最大總質(zhì)量小于 6t 的商用車 ～ 最大總質(zhì)量為 6～ 14t 的商用車 ～ 掛車 ～ 單位壓力 P 的確定 摩擦面上的單位壓力 P 的值和離合器本身的工作條件 ,摩擦片的直徑大小 ,后備系數(shù) ,摩擦片材料及質(zhì)量等有關(guān) . 離合器使用頻繁 ,工作條件比較 惡劣 (如城市用的公共汽車和礦用載重車 ),單位壓力 P 較小為好 [2]。當(dāng)摩擦片的外徑較大時也要適當(dāng)降低摩擦片摩擦面上的單位壓力 P。因為在其它條件不變的情況下，由于摩擦片外徑的增加，摩擦片外緣的線速度大，滑磨時發(fā)熱厲害，再加上因整個零件較大，零件的溫度梯度也大，零件受熱不均勻，為了避免這些不利因素，單位壓力 P 應(yīng)隨摩擦片外徑的增加而降低。 前面已經(jīng)初步確定了摩擦片的基本尺寸： 外徑 D=200mm內(nèi)徑 d=140mm，厚度 h=，內(nèi)徑與外徑比值 C′= 。 又初選 ? = 運用公式（ ） 可以校核單位壓力 P： ? T maxe = 12 cZ???? PD3 (1－ 33Dd ) () 12 式中： ZC 對單片離合器取 2 ? 為摩擦系數(shù)，可取 ? = 代入相關(guān)數(shù)據(jù)則得： P= 又由表 中的查得：石棉基材料（在后面設(shè)計中，摩擦片材料選擇石棉基材料）單位壓力 [p]=~， 也即是摩擦面上的單位壓力 P＜ [P],沒有超出允許范圍 .因此上述各基本結(jié)構(gòu)參數(shù)合適。 表 摩擦片單位壓力 0p 的取值范圍 摩擦片材料 單位壓力 0p /Mpa 石 棉基材料 模壓 ~ 編織 ~ 粉末冶金材料 銅基 ~ 鐵基 金屬陶瓷 ~ 本章 小結(jié) 本章節(jié)根據(jù)經(jīng)驗公式計算出摩擦片的內(nèi)徑外徑尺寸，再查表選擇出合適的尺寸。后備系數(shù) 的選擇是根據(jù)車型的不同而選擇的一個范圍，在選定的范圍內(nèi)，根據(jù)車的使用情況，車的配置等選擇出合適的后備系數(shù)。單位眼里的確定是根據(jù)摩擦片的尺寸、后備系數(shù)計算出來的，最后再看是否在允許的范圍內(nèi) 。 13 第 4 章 離合器從動盤設(shè)計 離合器 從動盤是離合器的從動部分，與變速器輸入軸相連，動力最終經(jīng)過從動盤傳到變速器輸入軸上。從動盤對離合器的工作性能有著很重要的作用，是離合器不能缺少的一部分。 從動盤結(jié)構(gòu)介紹 在現(xiàn)代汽車上一般都采用帶有扭轉(zhuǎn)減振的從動盤 ,用以避免汽車傳動系統(tǒng)的共振 ,緩和沖擊 ,減少噪聲 ,提高傳動系統(tǒng)零件的壽命 ,改善汽車行使的舒適性 ,并使汽車平穩(wěn) 起步。從動盤主要由從動片，從動盤轂，摩擦片等組成，由下圖 可以看出， 摩擦片1， 13 分別用鉚釘 14， 15 鉚在波形彈簧片上，而后者又和從動片鉚在一起。從動片 5用限位銷 7 和減振 12 鉚在一 起。這樣，摩擦片，從動片和減振盤三者就被連在一起了。在從動片 5 和減振盤 12 上圓周切線方向開有 6 個均布的長方形窗孔，在在從動片 和減振盤之間的從動盤轂 8 法蘭上也開有同樣數(shù)目的從動片窗孔，在這些窗孔中裝有減振彈簧 11，以便三者彈性的連接起來。在從動片和減振盤的窗孔上都制有翻邊，這樣可以防止彈簧滑脫出來。在從動片和從動盤轂之間還裝有減振摩擦片 6， 9。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，從動片及減振盤相對從動盤轂發(fā)生來回轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)能量會很快被減振摩擦片的摩擦所吸收。 1，13—摩擦1,13— 摩擦片 ； 2， 14， 15— 鉚釘 ； 3— 波形彈簧片； 4— 平衡塊； 5— 從動片；6， 9— 減振摩擦； 7— 限位銷； 8— 從動盤轂； 10— 調(diào)整墊片； 11— 減振彈簧；12— 減振盤 圖 帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤 14 從動盤設(shè)計 從動盤總成由摩擦片，從動片，減震器和從動盤轂 等組成。它雖然對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)計的重點。從動盤總成應(yīng)滿足如下設(shè)計要求： （ 1）為了減少變速器換檔時齒輪間的沖擊，從動盤的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡可能小 （ 2）為了保證汽車平穩(wěn)起步、摩擦面片上的壓力分布均勻等從動盤應(yīng)具有軸向彈性 （ 3）為了避免傳動系的扭轉(zhuǎn)共振以及緩和沖擊載荷，從動盤中應(yīng)裝有扭轉(zhuǎn)減振器 （ 4）要有足夠的抗爆裂強度 從動片的選擇和設(shè)計 設(shè)計從動片時要盡量減輕質(zhì)量，并使質(zhì)量的分布盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以獲得小的轉(zhuǎn)動慣量。這是因為汽車在行駛中進(jìn)行換檔時，首先要分離離合器，從動盤的轉(zhuǎn)速必然要在離合器換檔的過程中發(fā)生變化，或是增速（由高檔換為低檔）或是降速（由低檔換為高檔）。離合器的從動盤轉(zhuǎn)速的變化將引起慣性力，而使變速器換檔齒輪之間產(chǎn)生沖擊或使變速器中的同步裝置加速磨損。慣性力的大小與沖動盤的轉(zhuǎn)動慣量成正比，因此 為了見效轉(zhuǎn)動慣量，從動片都做的比較薄，通常是用 ~ 厚的薄鋼板沖壓而成 ,為了進(jìn)一步減小從動片的轉(zhuǎn)動慣量 ,有時將從動片外緣的盤形部分磨至 ～,使其質(zhì)量更加靠近旋轉(zhuǎn)中心 [3]。 為了使離合器結(jié)合平順，保證汽車平穩(wěn)起步，單片離合器的從動片一般都作成具有軸向彈性的結(jié)構(gòu)，這樣，在離合器的結(jié)合過程中，主動盤和從動盤之間的壓力是逐漸增加的，從而保證離合器所傳遞的力矩是緩和增長的。此外，彈性從動片還使壓力的分布比較均勻，改善表面的接觸，有利于摩擦片的磨損。 具有軸向彈性的的傳動片有以下三種形式 ：整體式的彈性從動片，分開式的彈性從動片、及組合式彈性從動片 。 在本設(shè)計中，因為設(shè)計的是普通轎車的離合器，故可以采用整體式彈性從動片，圖 說明了整體式從動片的結(jié)構(gòu) [3]，離合器從動片采用 2mm 厚的的薄鋼板沖壓而成，其外徑由摩擦面外徑?jīng)Q定，在這里取 D=200mm，內(nèi)徑由從動盤轂的尺寸決定，由以后的設(shè)計取得 d=40。為了防止由于工作溫度升高后使從動盤產(chǎn)生翹曲而引起離合器分離不徹底的缺陷，還在從動剛片上沿徑向開有幾條切口。 由于其采用整體式彈性從動片，從動片沿半徑方向開槽 ,其結(jié)構(gòu)簡圖見下圖 ,將外圓部分 分割成許多扇形 ,并將扇形部分沖壓成依次向相同方向彎曲的波浪形 ,使其具有軸向彈性 ,兩邊的摩擦片則分別鉚在扇形片上 .在離合器結(jié)合的過程中 ,從動片被壓緊 , 15 彎曲的波浪扇形部分被逐漸壓平從動盤摩擦面片所傳遞的轉(zhuǎn)矩逐漸增大 ,使其結(jié)合過程較平順 ,柔和 ,整體式彈性從動片根據(jù)從動片尺寸的大小可制成 6～ 12 個切槽 ,并常常將扇形部分與中央部分的連接處切成 T 形槽 ,目的是進(jìn)一步減小剛度 ,增加彈性 .本離合器從動片開 6 個 T 形槽，寬度為 4mm，橫槽分布圓周直徑 39。D =135mm，具體 相關(guān)結(jié)構(gòu)尺 寸參看設(shè)計圖紙。 從動片采用 08 鋼板沖壓而成，氰化表面硬度 HRC45。扇形部分沖壓成波形片，壓縮彈性行程為 ~。 1— 從動片； 2— 摩擦片； 3— 鉚釘 圖 整體式彈性從動片 從動盤轂的設(shè)計 從動盤轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受發(fā)動機(jī)傳來的全部轉(zhuǎn)矩。它一般采用齒側(cè)對的矩形花鍵安裝在變速器的第一軸上，花鍵的尺寸可根據(jù)摩擦片的外徑 D 與發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 按國標(biāo) GB1144－ 74 選取。 從動盤的軸向長度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取 倍的花鍵軸直徑。從動盤轂一般采用鍛鋼（如 3 4 40Cr等）， 并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，本設(shè)計選 40Cr。為提高花鍵內(nèi)孔表面硬度和耐磨性，可采用鍍鉻工藝：對減振彈簧窗口及從動片配合，應(yīng)進(jìn)行高頻處理。 本離合器設(shè)計中的從動盤