离合器各部分的选择

四、从动盘总成

从动盘有两种结构型式：带扭转减振器的和不带扭转减振器的，不带扭转减振器的。从动盘结构简单，重量较轻。但目前小轿车上无一例外的都采用带扭转减振器的从动盘，用以避免汽车传动系统的共振，缓和冲击，减少噪音，提高传动系零件的寿命，改善汽车行驶的舒适性，并使汽车起步平稳。

从动盘总成由摩擦片，从动片，减震器和从动盘穀等组成。它虽然对离合器工作性能影响很大的构件，但是其工作寿命薄弱，因此在结构和材料上的选择是设计的重点。从动盘总成应满足如下设计要求：

（1）转动惯量要小，以减小变速器换档时轮齿简单冲击；

（2）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，减小磨损。

（3）应装扭转减振器，以避免传动系共振，并缓和冲击。

1、摩擦片

由计算结果查表选得摩擦片的外径D=180mm，内径d=125mm，厚度b=3.5mm。本题目所设计的离合器为单片膜片弹簧离合器，因此，摩擦片数为2片。由于离合器摩擦片在离合器接合过程中将遭到严重的滑磨，在相对很短的时间内产生大量的热，因此，要求摩擦片应有如下一些综合性能：

（1）摩擦系数值比较稳定，不受工作温度、滑磨速度、单位压力变化的影响；（2）足够的耐磨性，尤其在高温时应耐磨；

（3）足够的机械强度，尤其是高温时的机械强度应较好；

（4）热稳定性好，要求在高温时分离出的粘合剂较少，无味、不易烧焦；（5）磨合性能好，不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面；

（6）油水对摩擦性能的影响应最小；

（7）接合时应平顺而无“咬住”或“抖动”现象。

本题目摩擦片选择石棉基材料。石棉基摩擦材料是由石棉或石棉织物、粘结剂（树脂或硅胶）和特种添加剂热压制成，其摩擦系数为0.25~0.3，密度小，价格便宜，多年来在汽车离合器上使用效果良好，在汽车离合器摩擦片的选用上比较常用。摩擦片从动钢片用铆钉连接，连接可靠，更换摩擦片方便。

2、扭转减震器

扭转减震器几乎是现代汽车离合器从动盘上必备的部件，主要由弹性元件和阻尼元件组成。弹性元件可降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶固有频率，改变系统的固有振型，使之尽可能避免由发动机转矩主谐量激励引起的共振。但是,这种共振往往难以避免。汽车行驶在不平的道路上行驶阻力也会时刻变化。当由于路面不平引起的激力频率与传动系的某阶自振频率重合时，也会发生共振现象。阻尼元件则可有效的耗散此时的振动能量，因而扭转减震器可有效地降低传动系共振载荷与噪声。

扭转减震器的弹性特性，有线性和非线性两种。弹性元件采用圆柱螺旋弹簧的减震器，其弹性特点为线性。阻尼元件采用摩擦片通过碟形弹簧建立阻尼默片的正应力，其阻尼力矩比较稳定。因此发动机的扭矩实际上是通过一些弹性元件传递到传动系的。

（1）减振弹簧的分布半径R1：

R1的尺寸应尽可能大一些。一般取R1=（0.6~0.75）d/2 式中，d为离合器摩擦片内径。

取R1=0.6d/2=0.6×125÷2=37.5mm。

（2）减振弹簧数量Z：

减震弹簧的数目可参照摩擦片的外径大小选择，参照下表

（3）

3、从动盘毂

发动机转矩是经从动盘毂的花键孔输出，变速器第1轴花键轴就插在该花键孔内。从动盘毂和变速器第1轴的花键结合方式，眼下都采用齿侧定心的矩形花键。花键之间为动配合，这样，在离合器分离和结合过程中，从动盘毂就能在花键轴上自由滑动。下表是按国标GB1144―1974选定的花键标准，设计时花键的

=26mm，花键内径d′=21mm，齿厚b=3mm，齿长l=20mm，其他尺寸参照资料

及现有从动盘毂数据选定，其值见从动盘毂零件图。

4、从动片

设计从动片时，要尽量减轻其重量，并应使其质量的分布尽可能地靠近旋转中心，以获得最小的转动惯量。这是因为在汽车行驶中进行换档时，首先要分离离合器，从动盘的转速必然要在变速器换档的过程中发生变化，或是增速（由高档换低档时），或是降速（由低档换高档时）。离合器从动盘转速的变化将引起惯性力，而使变速器换档齿轮轮齿间产生冲击或使变速器中的同步装置加速磨损。惯性力的大小与从动盘的转动惯量成正比，因此为了减小转动惯量，从动片一般都做得比较薄，通常是用1.3~2.0毫米厚的钢板冲压而成。为了进一步减小从动片的转动惯量，有时将从动片外缘的盘形部分磨薄至0.65~1.0毫米厚，使其质量分布更加靠近旋转中心。

为了使离合器接合乎顺，以保证汽车平稳起步，单片离合器的从动片一般都做成具有轴向弹性的结构。这样，在离合器的接合过程中，主动盘和从动盘之间的压力是逐渐增加的，从而保证了离合器所传递的力矩和缓增长。此外，弹性从动片还使压力的分布比较均匀，改善表面的接触，有利于摩擦片的均匀磨损。

当然，离合器接合是否平顺也与驾驶员的操作技术有关，但采用具有轴向弹性的从动片结构将大大改善这个性能。

具有轴向弹性的从动片有以下三种结构型式：

（1）整体式弹性从动片

从动片沿半径方向开槽，将外缘部分分割成许多扇形，并将扇形部分冲压成依次向不同方向弯曲的波浪形，使其具有轴向弹性。两边的摩擦片则分别铆在每相隔一个的扇形片上。在离合器接合时，从动片被压紧，弯曲的波浪形扇形部分逐渐被压平，从动盘上的压力和所传递的扭矩逐渐增大，使接合过程较平顺柔和。

根据从动片尺寸的大小，可制成6~12个切槽。这种切槽还有利于减少从动片的翘曲。为了进一步减小从动片的刚度，增加其弹性，常常将扇形部分与中央部分的连接处切成T形槽。

（2）分开式弹性从动片

上述整体式弹性从动片能达到轴向弹性的要求，但其缺点是很难保证每片扇形部分的刚度完全一致。为了消除这个不足，从动片有时采用分开式结构，波形弹簧片与从动片分开做成两件，然后用铆钉铆在一起。由于波形弹簧片是由同一

模具冲制而成，散其刚度比较一致。另外，这种结构的从动片也较容易得到较小的转动惯量。如北京BJ212轻型越野汽车离合器从动片本身的厚度为2毫米，而波形弹簧片的厚度仅为0.7毫米。

（3）组合式弹性从动片

上述两种结构的从动片在小轿车上采用较多，在载重汽车上则常采用一种所谓组合式从动片。在这种结构中，靠近压盘的一边的从动片上铆有波形弹簧片，摩擦片用铆钉铆在弹簧片上。靠近飞轮一边的摩擦片则是直接铆在从动片土上。显然，这种组合式从动片的转动惯量是比较大的，但对于要求刚度较高的，外形稳定性较好的大型从动片来说，这个缺点是可以容忍的。至于直径在380毫米以下的载重汽车离合器，其从动片仍可采用前述的两种结构。

在设计时，为了保证从动片的弹性作用，波形弹簧片的压缩行程可取为0.8~1.1毫米之间，但至少不应小于0.6毫米。从动片轴向弹性的变化规律(即轴向加载与其变形的关系)。其大致的趋向是抛物线形，即在开始变形时力较小，而后随着变形的增加，力的增长很快，最后被压平。下图为几种类型从动片弹性特性的变化曲线。

综上所述，本题目的从动片选择分开式弹性从动片。从动片的材料选用低碳钢板，波形弹簧片用弹簧钢板。从动片厚度为1.5mm，波形弹簧片厚度为0.8mm，