车辆与交通工程学院课程设计说明书
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单次接合的单位摩擦面积滑磨功满足条件。
第三章离合器零部件的结构选型及设计计算
3.1 从动盘选型
从动盘分为两种结构形式，带扭转减振器的和不带扭转减振器。不带扭转减振器的从动盘结构简单，重量轻。但现在几乎所有的汽车上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，并缓和冲力，减少噪声，延长传送系零件的。寿命，改善汽车行驶的舒适性，并保证汽车起步平稳。 不管从动盘是否带有减振器，它们都有从动片、摩擦片和从动盘毂3个基本组成部分。两者的不同之处在于
不带扭转减
振器的从动盘中从动片直接铆在从动盘毂上，而带扭转减振器的从动盘其从动片和从动盘毂之间却是通过减振弹簧弹性的连接在一起。
这里设计采用的是带有扭转减振器的从动盘。图3-1是离合器的各组成部件的模型图。
图3-1是离合器的各组成部件的模型图
在从动盘设计中考虑到以下问题：12
向弹性
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要使从动盘的转动惯量尽可能小 。
为了减少变速器换挡时齿轮间的冲击
为了保证汽车平稳起步、摩擦片上的压力分布更均匀等，从动盘应具有轴
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为了避免传动系的扭转共振以及缓和冲击载荷从动盘总成应具有足够的抗爆裂强度
从动盘应装有扭转减振器
3.1.1 设计从动片
要减轻从动片重量并使其质量的分布尽可能的靠近旋转中心，以期得到最小的转动惯量。离合器从动盘转速的变化引起的惯性力使变速器换挡齿轮的轮齿间产生冲击或使变速器中的同步器装置加速磨损。惯性力的大小与从动盘的转动惯量成正比，所以为了减小转动惯量,从动片一般都做得很薄。通常用1.3~2.0mm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0.65~1.0mm，这样其质量分布就更加靠近旋转中心。 为了使离合器接合平顺
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就逐渐匀速增加。
具有轴向弹性的从动片有以下3种结构形式:整体式弹性从动片、分开式弹性从动片和组合式弹性从动片。
在本设计中，因为设计的是商用车的离合器，故可以采用整体式弹性从动片，离合器从动片采用2㎜厚的的薄钢板冲压而成，其外径由摩擦面外径决定，在这里取405㎜，内径由从动盘毂的尺寸决定，这将在以后的设计中取得。为了防止由于工作温度升高后使从动盘产生翘曲而引起离合器分离不彻底的缺陷，还在从动钢片上沿径向开有几条切口。
1从动片 2摩擦片 3铆钉
3.1.2 从动盘毂
发动机转矩是从动盘毂的花键孔输出，变速器第一轴花键轴就插在该花键孔内。从动盘毂和变速器第一轴的花键结合方式，目前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，从动盘毂能在花键轴上自由滑动。 为
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了保证从动盘毂在变速器第一轴上滑动不产生歪斜，影响离合器的彻底分离，从动盘毂的轴向长度不宜过小，一般取其尺寸与花键外径大小相同，对在艰难情况下工作的离合器，其盘毂的长度更大，可达花键外径的1.4倍。
从动盘的轴向长度不宜过小，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。从动盘毂一般采用锻钢（如35、45、40Cr等），并经调质处理。为提高花键内孔表面硬度和耐磨性，可采用镀铬工艺：对减振弹簧窗口及从动片配合，应进行高频处理。
从动盘毂花键尺寸选择根据GB1144－1974选定从动盘毂花键尺寸系列表3－1选
尺寸入下：
从动盘外径D＝410mm花键齿数n＝10，花键外径D′＝45mm，花键内径d′＝36mm，齿厚b＝5mm，有效长度l＝60mm，挤压应σ=13.1MPa。
花键选取后应进行挤压应力σj（MPa）强度校核：?j?键的齿侧面压力； P?P?[?j]式中，P为花nhl
4Temax4?700??17.28?103N?D?d??Z?45?36??2其余参数见表。
则由公式校核得：σj=5.76MPa<[σj]=20 MPa。所以，所选花键尺寸能满足使用
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要求.
3.1.3从动盘摩擦材料
离合器摩擦片在离合器接合过程中滑磨严重热,因此要求摩擦片具有一定的综合性能:
在相对很短的时间内会产生大量的
1.工作时间内要有相对较高的摩擦系数。 2.在整个工作寿命周期内应维持其摩擦特性。 3.在短时间内能吸收相对高的能量。 4.能承受较高的压盘作用载荷。
5.能抗高转速下大的离心力载荷而不破坏。 6.在传递发动机转矩时7.具有小的转动惯量
有足够的剪切强度。 材料加工性能良好。
8.在整个正常工作过程中，和对偶材料压盘、飞轮等都要有良好的兼容摩擦性
能 。
9.具有优良的性能、价格比近年来
不会污染环境。
摩擦材料的种类增长极快。挑选摩擦材料的原则是：满足较高性能的标
准、成本最小、考虑替代石棉。 现在，在我国离合器的摩擦材料中，多数还是以石棉为基础的材料编织而成。但是为了获得更好的耐磨性，耐热性，抗拉强度并减小从动盘的转动惯量。这里选用比石棉更轻的有机摩擦材料。 摩擦片尺寸根据离合器基本参数确定外径D=405mm
内径d=220mm。
第四章 压盘和离合器盖
4.1 压盘设计
压盘的设计包括传力方式的选择及其几何尺寸的确定以及强度校核。 4.1.1压盘传力方式
压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一同带动从动盘转动，所以它应和飞轮连接在一起。但压盘在离合器分离过程中应能作自由的轴向移动。如前面所述采用采用传动片式的传力方式。
由弹簧钢带制成的传动片一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上，为了改善传动片的受力情况，它一般都是沿圆周布置。
4.1.2压盘的几何尺寸的确定
由于摩擦片的的尺寸在前面已经确定,故压盘外径D=410㎜ ,压盘内径d=220
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㎜。
压盘的厚度确定主要依据以下两点： 1.压盘应有足够的质量
在离合器的结合过程中，由于滑磨功的存在，每结合一次都要产生大量的热，而每次结合的时间又短（大约在3秒钟左右），因此热量根本来不及全部传到空气中去，这样必然导致摩擦副的温升。
在频繁使用和困难条件下工作的离合器，这种温升更为严重。它不仅会引起摩擦片摩擦系数的下降，磨损加剧，严重时甚至会引起摩擦片和压盘的损坏。
由于用石棉材料制成的摩擦片导热性很差，在滑磨过程中产生的热主要由飞轮和压盘等零件吸收，为了使每次接合时的温升不致过高，故要求压盘有足够大的质量以吸收热量。
2.压盘应具有较大的刚度
压盘应具有足够大的刚度，以保证在受热的情况下不致产生翘曲变形，而影响离合器的彻底分离和摩擦片的均匀压紧。
鉴于以上两个原因压盘一般都做得比较厚（载重汽车上一般不小于15㎜），但一般不小于10㎜。
在该设计中，初步确定：该离合器的压盘的厚度为20㎜。 4.1.3压盘材料选择
压盘形状一般比较复杂，而且还需要耐磨，传热性好和具有较高的摩擦系数，故通常用灰铸铁铸造而成，其金相组织呈珠光体结构，硬度为HB170～227，其摩擦表面的光洁度不低与1.6。为了增加机械强度，还可以另外添加少量合金元素。在本设计中用材料为3号灰铸铁JS—1，工作表面光洁度取为1.6。
4.2离合器盖的设计
离合器盖一般都与飞轮固定在一起，通过它传递发动机的一部分转矩。此外，它还是离合器压紧弹簧和分离杠杆的支承壳体。
因此，在设计中应注意以下几个问题： （1）离合器的刚度
离合器分离杠杆支承在离合器盖上，如果盖的刚度不够，即当离合器分离时，可能会使盖产生较大的变形，这样就会降低离合器操纵机构的传动效率，严重时还可能造成离合器分离不彻底，引起摩擦片的早期磨损，还会造成变速器的换档困难。因此
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(完整版)周置螺旋弹簧离合器设计说明书
