离合器

离合器设计说明书第1章汽车离合器综述

1.1离合器的功能

离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件，主要作用是保证汽车起步平稳，保证传动系统换挡时工作平顺，防止传动系统过载等，在离合器的具体结构上，首选，在保证传递发动机最大转矩的前提下，应满足两个基本要求：首先，分离彻底、接合柔和。其次，离合器从动部分的转动惯量要尽可能的小。此外，还要求离合器散热良好。

1.2离合器的类型

膜片弹簧推式离合器

1.3离合器的工作原理

见打印纸

1.4对离合器的要求

摩擦式离合器的结构类型非常多，而且有多种组合方式，但不管哪种结构类型，也不管什么组合方式，对它们的使用要求是一致的。

1. 能可靠地传递发动机的最大转矩，并有转矩储备。

2. 接合平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。

3．分离迅速、彻底。

4．离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡齿轮间的冲击，便于换挡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散热效果，以保证工作温度不致过高。

6．应使传动系避免扭转共振，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。

7．操纵轻便、准确。

8．作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可

能小，以保证有稳定的工作性能。

9．应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、寿命长。

10．结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。

第3章 主要零部件设计计算和验算的简要过程

3.1 摩擦片的设计

3.2 摩擦片主要参数的选择

采用单片摩擦离合器是利用摩擦来传递发动机扭矩的，为保证可靠度，离合器静摩擦力矩应大于发动机最大扭矩

摩擦片的静压力：

（3.1）

3.3 摩擦片基本参数的优化

（1）摩擦片的内、外径比

应在0.53～0.70范围内，即

0.537.0553.0≤=≤‘C （2）为了保证离合器可靠地传递发动机的转矩，并防止传动系过载，不同车型的β值应在一定范围内，最大范围为1.2～4.0。

（3）为了保证扭转减振器的安装，摩擦片内径d 必须大于减振器振器弹簧位置

直径约50mm ，即

mm （4）为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值，即

c0T =][)(4022c T d D Z Tc ≤-π （3.7）式中，[]为单位摩擦面积传递的转矩(N.m/mm2)，可按表3.6选取 c0T ＝)

130225(24.179422-⨯⨯⨯π =0.00298(N.m /2mm )][0c T ≤,合格。

离合器规格 力的最大范围为0.11～1.50MPa,即

M MPa MP a

5.1151.011.0≤≤ （6）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伤,离合器每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值,即

（3.8）

式中,为单位摩擦面积滑磨(J/mm2)；为其许用值(J/mm2)，对于乘用车：

J/mm2，对于最大总质量小于6.0t 的商用车：

J/mm2，对于最大总质量大于6.0t 商用车：J/mm2：W 为汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功（J ），可根据下式计算

（3.9）

式中，为汽车总质量(Kg)；为轮胎滚动半径（m ）；为汽车起步时所用变

速器挡位的传动比；为主减速器传动比；

为发动机转速r/min ，计算时乘用

车取r/min ，商用车取r/min 。代入数据到式（3.9）得W=14118.9J ，

代入式（3.8）得

][33.023.0w w =≤=，合格。

3.3 膜片弹簧的设计

（一）膜片弹簧的基本参数的选择

（1）比值h

H 和h 的选择 为了保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的h H 一般为1.5～2.0，板厚h 为2～4mm

故初选h=2.6mm,

h H =1.5则H=3.9，h=2.6mm 。 （2）r

R 比值和R 、r 的选择 由于摩擦片平均半径Rc=

)(25.9141302354mm d D =+=+， （3-6） 对于推式膜片弹簧的r 值，应满足关系R ≥Rc=91.25mm 。

故取R=100mm ，再结合实际情况取R/r=1.25，则r=80mm 。R1=98mm r 1=82mm

（3）α的选择

α＝arctanH/(R-r)=arctan3.9/(100-80)≈11° （3-7）

故满足9°～15°的范围。

（4）分离指数目n 的选取

取为n=18。

（5）压盘加载点半径R 1和支承环加载点半径r 1的确定

由于R 1和r 1需满足下列条件[2]

： 711≤-≤R R

610≤-≤r r

故选择R 1＝98mm ， r 1＝82mm 。

（6）膜片弹簧小端内半径0r 及分离轴承作用半径f r 的确定

3.50.5/0≤

≤r R （3-8） 0r ＝20mm,再取分离轴承f r ＝24mm 。

(7)切槽宽度δ1、δ2及半径e r

取δ1＝3.2mm, δ2=10mm, e r 满足r-e r >=δ2,则e r <=r-δ2=80-10=70mm 故取e r ＝70mm 。

4章 主要部件结构设计说明

4.1从动盘总成的设计

4.1.1从动盘毂

从动盘毂轴向长度不宜过小[2]，以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底，一般取1.0～1.4倍的花键轴直径。故取从动盘毂轴向长度取为1.4d=1.4×26=36mm 。从动盘毂的材料选取45钢，并经调质处理，表面和心部硬度一般26～32HRC 。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性，采用镀铬工艺，对减振弹簧窗口及与从动片配合处进行高频处理。根据摩擦片的外径D 的尺寸及表4.1查出从动盘毂花键的尺寸。由于D=225mm,则查表4.1 离合器从动盘毂花键尺寸系列表可得，花键尺寸：齿数n=10， 外径'D =32mm, 内径d ＝26mm 齿厚t=4mm,有效齿长l=30mm, 积压应力c σ=11.5Mpa

4.1.2 从动片

从动片要求质量轻，具有轴向弹性，硬度和平面度要求高。

材料选用中碳钢板50钢，厚度为取为2mm ，表面硬度为35～40HRC 。