武汉理工大学华夏学院车辆工程专业课程设计说明书
2.3.2 压紧弹簧布置形式的选择
离合器压紧装置可分为周置弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。其中膜片弹簧的主要特点是用一个膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆。膜片弹簧与其他几类相比又有以下几个优点：
（1）由于膜片弹簧有理想的非线性特征,弹簧压力在摩擦片磨损范围内能保证大致不变，从而使离合器在使用中能保持其传递转矩的能力不变。当离合器分离时，弹簧压力不像圆柱弹簧那样升高，而是降低，从而降低踏板力；
（2）膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使结构简单紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；
（3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；而圆柱弹簧压紧力明显下降； （4）由于膜片弹簧大断面环形与压盘接触，故其压力分布均匀，摩擦片磨损均匀，可提高使用寿命；
（5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长； （6）平衡性好；
（7）有利于大批量生产，降低制造成本。
但膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材料质量和尺寸精度要求高，其非线性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。近年来，由于材料性能的提高，制造工艺和设计方法的逐步完善，膜片弹簧的制造已日趋成熟。因此，我选用膜片弹簧式离合器。
2.3.3 压盘的驱动方式
压盘的驱动方式主要有凸块—窗孔式、传力销式、键块式和弹性传动片式等多种。前三种的共同缺点是在连接件之间都有间隙，在传动中将产生冲击和噪声，而且在零件相对滑动中有摩擦和磨损，降低了离合器的传动效率。
弹性传动片式是近年来广泛采用的驱动方式，沿圆周切向布置的三组或四组薄弹簧钢片带传动片两端分别与离合器盖和压盘以镏钉或螺栓联结，传动片的弹性允许其作轴向移动。
2.3.4 分离杠杆、分离轴承
分离杠杆的作用由膜片弹簧承担，其作用是通过分离轴承克服离合器弹簧的拉力并拉动压盘移动，从而使压盘与从动盘和从动盘与飞轮相互分离，截断动力的传递，分离杠杆要具有足够的强度和刚度，以承受反复作用在其上面的弯曲应力，分离轴承的作用是通过分离叉的作用使分离轴承沿变速器前端盖导向套作轴向移动，拉动旋转中的膜片弹簧中部分离前端，使离合器起到分离作用。分离本次设计选用的是油封轴承，它可以将润滑脂密
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封在轴承壳内，使用中不需要增加润滑，相比供油式轴承则需增加。
2.3.5 离合器的散热通风
试验表明，摩擦片的磨损是随压盘温度的升高而增大的，当压盘工作表面超过C时摩擦片磨损剧烈增加，正常使用条件的离合器盘，工作表面的瞬时温度一180~200°
般在180°C以下。在特别频繁的使用下，压盘表面的瞬时温度有可能达到1000?C。过高的温度能使压盘受压变形产生裂纹和碎裂。为使摩擦表面温度不致过高，除要求压盘有足够大的质量以保证足够的热容量外，还要求散热通风好。改善离合器散热通风结构的措施有：在压盘上设散热筋，或鼓风筋；在离合器中间压盘内铸通风槽；将离合器盖和压杆制成特殊的叶轮形状，用以鼓风；在离合器外壳内装导流罩。膜片弹簧式离合器本身构造能良好实现通风散热效果，故不需作另外设置。
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3 离合器基本结构参数的确定
3.1摩擦片主要参数的选择
摩擦片外径是离合器的主要参数，它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。
当离合器结构形式及摩擦片材料已选定，发动机最大转矩Temax已知，适当选取后备系数β和单位压力P0，可估算出摩擦片外径。
摩擦片外径D（mm）也可以根据发动机最大转矩Temax（N.m）按如下经验公式选用
D?KDTemax （3.1）
式中，KD为直径系数，取值范围见表3-1。 由选车型得Temax= 168N·m，KD=14.6， 则将各参数值代入式后计算得 D=189mm
表3-1 直径系数KD的取值范围
车 型 乘用车 最大总质量为1.8～14.0t的商用车 最大总质量大于14.0t的商用车
根据离合器摩擦片的标准化，系列化原则，根据下表3-2
表3-2 离合器摩擦片尺寸系列和参数（即GB1457—74）
外径D/mm 内径d/mm 厚度h/ 160 110 3.2 180 125 3.5 200 140 3.5 225 150 3.5 250 155 3.5 280 165 3.5 300 175 3.5 325 190 3.5 350 195 4 直径系数KD 14.6 16.0～18.5(单片离合器) 13.5～15.0(双片离合器) 22.5～24.0 C=d/D
0.687 0.694 0.700 0.667 0.589 0.583 0.585 0.557 0.540 13
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1－C3 0.676 0.667 0.657 0.703 0.762 0.796 0.802 0.800 0.827 132 160 221 302 402 466 546 678 单位面积F/cm3 106 可取：摩擦片相关标准尺寸：
外径D=225mm 内径d=150mm 厚度h=3.5mm
内径与外径比值 C=0.667 1－C3=0.703
3.2约束条件
摩擦片外径D（mm）的选取应使最大圆周速度
vD不超过65～70m /s，即
vD=?60nemaxD?10-3?60~70m/s
将数据代入公式得：
vD=?60nemaxD?10-3=3.144500?225?10-3=53.0m/s?65~70m/s 60满足要求，所以确定摩擦片相关标准尺寸：
外径D=225mm 内径d=150mm 厚度h=3.5mm
内径与外径比值 C=0.667 1－C3=0.703
3.3离合器后备系数β的确定
后备系数β是离合器的重要参数，反映离合器传递发动机最大扭矩的可靠程度，选择β时，应从以下几个方面考虑：a. 摩擦片在使用中有一定磨损后，离合器还能确保传递发动机最大扭矩；b. 防止离合器本身滑磨程度过大；c. 要求能够防止传动系过载。通常轿车和轻型货车β=1.2～1.75。
本设计的是1.41吨微型轿车离合器，参看有关统计质料“离合器后备系数的取值范围”（见下表3-3），并根据最大总质量不超过6吨的载货汽车?=1.20—1.75，结合设计实际情况，故选择β=1.5。
表3-3 离合器后备系数的取值范围
车 型 乘用车及最大总质量小于6t的商用车 最大总质量为6～14t的商用车 挂车
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后备系数β 1.20～1.75 1.50～2.25 1.80～4.00 武汉理工大学华夏学院车辆工程专业课程设计说明书
3.4单位压力P0的确定
摩擦面上的单位压力P0的值和离合器本身的工作条件,摩擦片的直径大小,后备系数,摩擦片材料及质量等有关.
离合器使用频繁,工作条件比较恶劣(如城市用的公共汽车和矿用载重车),单位压力P0较小为好。当摩擦片的外径较大时也要适当降低摩擦片摩擦面上的单位压力P。因为在其它条件不变的情况下，由于摩擦片外径的增加，摩擦片外缘的线速度大，滑磨时发热厉害，再加上因整个零件较大，零件的温度梯度也大，零件受热不均匀，为了避免这些不利因素，单位压力P0应随摩擦片外径的增加而降低。 前面已经初步确定了摩擦片的基本尺寸；
外径D=225㎜ 内径d=150㎜ 厚度h=3.5㎜ 内径与外径比值 C=0.667 1－C3=0.703 由公式D33?fZP（=12C3?Tmax得 01-C） P0=0.23MPa
满足约束条件：0.010MPa?P0?1.50Pa
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