【正文】 離 合 器 踏 板 及 傳 動 部 件 等 ） 等 四 部 分組 成 。在 早 期 研 發(fā) 的 離 合 器 中 ， 錐 形 離 合 器 最 為 成 功 。 因 此 ， 提 高 離 合 器 的 可 靠 性和 延 長 其 使 用 壽 命 ， 適 應(yīng) 發(fā) 動 機 的 高 轉(zhuǎn) 速 ， 增 加 離 合 器 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 的 能 力 和 簡 化 操 縱 ，已 成 為 離 合 器 的 發(fā) 展 趨 勢 。 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) 構(gòu) 正 逐 步 地 向 拉 式 膜 片 彈 簧 離 合 器 結(jié) 構(gòu) 發(fā) 展 ， 傳 統(tǒng) 的 操縱 形 式 正 向 自 動 操 縱 的 形 式 發(fā) 展 。在汽車行駛過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板，使發(fā)動機與變速箱暫時分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向變速器輸入的動力?？捎脕聿倏v機器傳動系統(tǒng)的起動、停止、變速及換向等。為此，離合器的摩擦力矩（ ）應(yīng)大于發(fā)動機最大扭矩（ ） ；cTmaxeT（2）接合平順、柔和。換檔時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，會使換檔困難，引起齒輪的沖擊響聲；（4）從動盤的轉(zhuǎn)動慣量小。減小從動盤的轉(zhuǎn)動慣量，換檔時的沖擊即降低；（5）具有吸收振動、噪聲和沖擊的能力；（6）散熱良好，以免摩擦零件因溫度過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。 功用（1）保證汽車平穩(wěn)起步起 步 前 汽 車 處 于 靜 止 狀 態(tài) ， 如 果 發(fā) 動 機 與 變 速 箱 是 剛 性 連 接 的 ， 一 旦 掛 上 檔 ，汽 車 將 由 于 突 然 接 上 動 力 突 然 前 沖 ， 不 但 會 造 成 機 件 的 損 傷 ， 而 且 驅(qū) 動 力 也 不 足 以克 服 汽 車 前 沖 產(chǎn) 生 的 巨 大 慣 性 力 ， 使 發(fā) 動 機 轉(zhuǎn) 速 急 劇 下 降 而 熄 火 。（2）便于換檔汽 車 行 駛 過 程 中 ， 經(jīng) 常 換 用 不 同 的 變 速 箱 檔 位 ， 以 適 應(yīng) 不 斷 變 化 的 行 駛 條 件 。 另 一 對 待 嚙 合 齒 輪 會 因 二 者圓 周 速 度 不 等 而 難 于 嚙 合 。 利 用 離 合 器 使 發(fā) 動 機 和 變 速 箱 暫 時 分 離 后 進 行 換 檔 ， 則 原 來 嚙 合 的 一 對 齒 輪因 載 荷 卸 除 ， 嚙 合 面 間 的 壓 力 大 大 減 小 ， 就 容 易 分 開 。 （ 3） 防 止 傳 動 系 過 載 汽 車 緊 急 制 動 時 ， 車 輪 突 然 急 劇 降 速 ， 而 與 發(fā) 動 機 相 連 的 傳 動 系 由 于 旋 轉(zhuǎn) 的 慣性 ， 仍 保 持 原 有 轉(zhuǎn) 速 ， 這 往 往 會 在 傳 動 系 統(tǒng) 中 產(chǎn) 生 遠(yuǎn) 大 于 發(fā) 動 機 轉(zhuǎn) 矩 的 慣 性 矩 ， 使傳 動 系 的 零 件 容 易 損 壞 。 離合器的工作原理（1） 壓盤和蓋總成未與飛輪緊固狀態(tài)（見圖 41）當(dāng)離合器蓋未固定到飛輪上時，此時離合器蓋與飛輪的安裝面有一個距離 L，膜片彈簧不受力，處于自由狀態(tài)，因此，壓盤和從動片沒有受到軸向壓力，故發(fā)動機的扭矩?zé)o法傳遞到變速器輸入軸。（3） 離合器分離狀態(tài)（見圖 43）踩下踏板，通過操縱機構(gòu)使分離軸承左移，則膜片彈簧以鋼絲支承圈為支點轉(zhuǎn)動（即膜片彈簧外翻），壓盤的壓緊力被解除。此時，僅離合器主動部分隨發(fā)動機旋轉(zhuǎn)，而離合器從動盤不旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機的扭矩不能傳遞到變速器輸入軸。離合器蓋離合器蓋一般為 120176。旋轉(zhuǎn)對稱的板殼沖壓結(jié)構(gòu)，通過螺栓與飛輪聯(lián)結(jié)在一起。膜片彈簧膜片彈簧是離合器中重要的壓緊元件，在其內(nèi)孔圓周表面上開有許多均布的長徑向槽，在槽的根部制成較大的長圓形或矩形窗孔，可以穿過支承鉚釘，這部分稱之為分離指；從窗孔底部至彈簧外圓周的部分形狀像一個無底寬邊碟子，其截面為截圓錐形，稱之為碟簧部分。壓盤靠近外圓周處有斷續(xù)的環(huán)狀支承凸臺，最外緣均布有三個或四個傳力凸耳。這些動作均由傳動片完成。在離合器接合時，離合器蓋通過它來驅(qū)動壓盤共同旋轉(zhuǎn)；在離合器分離時，可利用它的彈性恢復(fù)力來牽動壓盤軸向分離并使操縱力減小。分離軸承在工作時主要承受軸向分離力，同時還承受在高速旋轉(zhuǎn)時離心力作用下的徑向力。 膜片彈簧離合器的優(yōu)點膜片彈簧離合器與其他形式離合器相比，具有一系列優(yōu)點：膜片彈簧離合器具有較理想的非線性彈性特性；膜片彈簧兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，軸向尺寸小，零件數(shù)目少，質(zhì)量??；高速旋轉(zhuǎn)時，彈簧壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；膜片彈簧以整個圓周與壓盤接觸，使壓力分布均勻，摩擦片接觸良好，磨損均勻；易于實現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱，使用壽命長；膜片彈簧中心與離合器中心線重合，平衡性好。本車采用的摩擦式離合器是因為其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強，維修方便，目前大多數(shù)汽車都采用這種形式的離合器。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：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此可設(shè)計成當(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的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對離合器軸的中心線是對的，因此其壓力實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)大為簡化，零件數(shù)目減少，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是以整個圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，磨損均勻，也易于實現(xiàn)良好的散熱通風(fēng)等。從動盤選擇單片式從動盤是一位其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。選擇拉式離合器是因為其較拉式離合器零件數(shù)目更少，結(jié)構(gòu)更簡化，軸向尺寸更小，質(zhì)量更?。徊⑶曳蛛x杠桿較大，使其踏板操縱力較輕。2 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 摩擦片的設(shè)計要求摩擦系數(shù)穩(wěn)定、工作溫度、單位壓力的變化對其影響要小，有足夠的機械強度和耐磨性；熱穩(wěn)定性好，磨合性好，密度?。挥欣诮Y(jié)合平順，長期停放離合器摩擦片不會粘著現(xiàn)象的。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉織物、粘結(jié)劑（樹脂或硅膠）和特種添加劑熱壓制成，其摩擦系數(shù)為 ～，密度小，價格便宜，多年來在汽車離合器上使用效果良好。 膜片彈簧的設(shè)計膜片彈簧使用優(yōu)質(zhì)高精質(zhì)鋼，用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼板制成，形狀為蝶形，開有徑向切槽，切槽內(nèi)端連通，外端為圓孔，兩個切槽之間鋼板形成一個彈性杠桿，既是壓緊彈簧，又是分離杠桿。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對膜片彈簧進行調(diào)質(zhì)處理，得具有高抗疲勞能力的回火索氏體。同時，為提高分離指的耐磨性，對其進行局部高頻淬火式鍍鉻。 壓盤的設(shè)計壓盤的材料選用 HT2040 鑄造制成。壓盤應(yīng)與飛輪保持良好的對中，并進行靜平衡。壓盤殼用 M812mm 螺栓將其一端固定在飛輪端面上，另一端固定在壓盤端面上。 離合器蓋的設(shè)計離合器蓋的膜片彈簧支撐處須具有較大的剛度和較高的尺寸精度，壓盤高度（叢承壓點到摩擦面的距離）公差要小，支撐環(huán)和支撐鉚釘?shù)陌惭b尺寸精度要高，耐磨性好，膜片彈簧的支撐形式采用鉚釘作支承時，如果分離軸承與曲軸中心線不同心，可引起鉚釘?shù)倪^度磨損。提高鉚釘硬度的套筒和支承圈是提高耐磨性的結(jié)構(gòu)措施，采用 10 鋼材材料、HRc4050。為了能可靠地傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 ，離合器的靜摩擦力矩 應(yīng)大于發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 ，而離合器傳遞的maxc?c?maxc?摩擦力矩 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 PΣ 與摩擦片平均摩擦半徑 Rm，即 （）mNfPerc???ax?式中： —離合器的后備系數(shù)，見下表 3—2。f該車型發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 為 180Nmc 后備系數(shù)的選擇后備系數(shù) β 是離合器設(shè)計中的一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度。乘用車 β 選擇：～ ，本次設(shè)計取 β = 。顯然，傳遞大的轉(zhuǎn)矩，就需要大的尺寸。表 33 離合器尺寸選擇參數(shù)表摩擦片外徑 D/mm 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 Te max/N表 32 給出了離合器摩擦片的尺寸系列和參數(shù)。DK表 34　直徑系數(shù)的取值范圍車型 直徑系數(shù) DK乘用車 ～(單片離合器)最大總質(zhì)量為 ～ 的商用車～(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 35“離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)” （即 GB1457—74）表 35 離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)外徑 /Dm內(nèi)徑 /dm厚度 /hm內(nèi)外徑之比 /dD單位面積 2/Fm160 110 10600180 125 13200200 140 16000225 150 22100250 155 30200300 175 46600325 190 54600可?。耗Σ疗嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸：外徑 D=250㎜ 內(nèi)徑 d=155㎜厚度 h=㎜ 內(nèi)徑與外徑比值 C′= 單面面積 F=30200mm2 小結(jié)本部分對離合器的摩擦片進行了設(shè)計選擇，確定了離合器摩擦片的外徑尺寸，對以后其他多個部件總成的外形尺寸選擇起了決定作用。4 主動部分設(shè)計 壓盤設(shè)計 壓盤傳力方式的選擇壓盤是離合器的主動部分，在傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時，它和飛輪一起帶動從動盤轉(zhuǎn)動，所以它必須和飛輪連接在一起，但這種連接應(yīng)允許壓盤在離合器的分離過程中能自由的沿軸向移動。由彈簧鋼帶制成的傳動片一端鉚在離合器蓋上，另一端用螺釘固定在壓盤上，為了改善傳動片的受力情況，它一般都是沿圓周布置。壓盤外徑 D=230㎜ 壓盤內(nèi)徑 d=145㎜那么壓盤的的尺寸歸結(jié)為確定其厚度。在頻繁使用和困難條件下工作的離合器，這種溫升更為嚴(yán)重。由于用石棉材料制成的摩擦片導(dǎo)熱性很差，在滑磨過程中產(chǎn)生的熱主要由飛輪和壓盤等零件吸收，為了使每次接合時的溫升不致過高，故要求壓盤有足夠大的質(zhì)量以吸收熱量。 鑒于以上兩個原因壓盤一般都做得比較厚，但一般不小于 10㎜在該設(shè)計中，初步確定該離合器的壓盤的厚度為 20㎜?！?0176。 壓盤的厚度初步確定后，應(yīng)校核離合器一次接合的溫升不應(yīng)超過 8℃～10℃溫升τ 的校核按式為：τ=γL/mc （）式中：γ—傳到壓盤的熱量所占的比率。若溫升過高，可適當(dāng)增加壓盤的厚度。cm。代入公式（）進行校核計算，τ=℃符合標(biāo)準(zhǔn) [2，3] 。此外，它還是離合器壓緊彈簧和分離杠桿的支承殼體。（2）離合器的通風(fēng)散熱為了加強離合器的冷卻，離合器蓋必須開有許多通風(fēng)窗口，通常在離合器壓緊彈簧座處開有通風(fēng)窗口。離合器蓋的對中方式有兩種，一種是用止口對中，另有種是用定位銷或定位螺栓對中，由于本設(shè)計選用的是傳動片傳動方式，因而離合器蓋通過一外圓與飛輪上的內(nèi)圓止口對中。F計算得 = 符合標(biāo)準(zhǔn) [5]。主動件包括離合器蓋、壓盤等。這些部件總成都是符合標(biāo)準(zhǔn)的部件，經(jīng)過嚴(yán)格的校核計算，可以符合使用的標(biāo)準(zhǔn)，滿足使用的需要。鑒于以上各點，近年來，摩擦材料的種類增長極快。本設(shè)計離合器摩擦片選用金屬陶瓷材料。金屬基體的主要作用是以機體接合方式將陶瓷成分和潤滑劑保持其中，形成具有一定機械強度的整體；陶瓷組分主要起摩擦劑作用；而潤滑劑組分則主要起提高材料抗咬合性和抗粘性的潤滑作用，并使摩擦副工作平穩(wěn)。這種材料能很好的的完成上邊提到的各種要求，所以選擇這種材料。 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，它幾乎受承由發(fā)動機傳來的全部轉(zhuǎn)矩。從動盤轂一般采用碳鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，表面和心部硬度一般 26～ 32HRC。表 　花健的的選取花健尺寸摩擦片的外徑/mmD/ n 外徑 /mm39。d齒厚 /mmt有效齒長 l/mm擠壓應(yīng)力/MPac?160 49 10 23 18 3 20 9．8180 69 10 26 21 3 20 11．6200 108 10 29 23 4 25 11．1225 150 10 32 26 4 30 11．3250 196 10 35 28 4 35 10．2280 275 10 35 32 4 40 12．5300 304 10 40 32 5 40 10．5325 373 10 40 32 5 45 11．4350 471 10 40 32 5 50 13．0此處省略 NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN 字。從動盤包括摩擦片、扭轉(zhuǎn)減振器、波形彈簧、從動盤轂及其他一些起緊固、傳遞力作用的零件。并能提高離合器本身的使用壽命及汽車的舒適性等。其彈性元件用來降低傳動系前端的扭轉(zhuǎn)剛度，降低傳動系扭振系統(tǒng)三節(jié)點振型的固有頻率，以便將較為嚴(yán)重的扭振車速移出常用車速范圍(當(dāng)然，在實際中要做到這一點是非常困難的)；其阻尼元件用來消耗扭振能量，從而可有效地降低傳動系的共振載荷、非共振載荷及噪聲 [7]。采用圓柱螺旋彈簧和摩擦元件的扭轉(zhuǎn)減振器(見圖 )得到了最廣泛的應(yīng)用。當(dāng) 6 個彈簧屬同一規(guī)格并同時起作用時，扭轉(zhuǎn)減振器的彈性特性為線性的。當(dāng) 6 個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人工作時，則稱為兩級或三級非線性扭轉(zhuǎn)減振器(圖 為三級的)。柴油機的怠速旋轉(zhuǎn)不均勻度較大，常引起變速器常嚙合齒輪輪齒問的敲擊。第一級剛度很小，稱怠速級，對降低變速器怠速噪聲效果顯著。 采用空心圓柱形見(圖 )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。減振器的阻尼元件