引言
现代汽车工业具世界性开发型综合工业竞争越越激烈国1953年创建第汽车制造厂已130家汽车制造厂700家汽车改装厂着国国民济快速发展生活水断提高汽车功断提出新求目前部分汽车采离合器作汽车动力传递机构
年实践验逐渐趋采单片干式摩擦离合器具动部分转动惯量散热性结构简单调整方便尺寸紧凑分离彻底等优点结构采取定措施接合单片干式摩擦离合器结构设计方面相完善：采具轴弹性动盘提高离合器接合性离合器中装扭转减振器防止传动系统振减少噪音采摩擦较分离杆机构等外采膜片弹簧作压簧时兼起分离杠杆作离合器结构简化显著缩短离合器轴尺寸膜片弹簧压盘环行接触保证压盘压力均匀膜片弹簧身特性摩擦片磨损时弹簧压力没改变减轻分离离合器时需踏板力提高离合器传扭力重型汽车采片干式离合器
外年片湿式离合器技术段改善国外某重型牵引汽车卸车开始采片湿式离合器断增加倾干式离合器相油泵进行强制制冷结果摩擦表面温度较低（超93℃）允许起步时长时间滑高档起步致烧损摩擦片具良起步力说种离合器寿命达干式离合器五六倍
实现离合器动操动离合器采动离合器时省离合器踏板实现汽车双踏板操动传动系统（液力传动）相具结构简单成低廉传动效率高优点欧洲排量汽车广泛应现动离合器种结构中离合器摩擦力矩力矩调节特性够理想性完善例汽车高档低速坡时离合器容易滑必须提前换低档防止摩擦片早期磨损烧坏需进步改善
着汽车运输发展离合器原基础断改进提高适应新条件国外发展动年汽车性高速发展发动机功率转速断提高载重汽车趋型化国类似情况外离合器求越越高增加离合器传扭力提高寿命简化操作已成目前离合器发展趋势
1 汽车离合器简介
11 离合器工作原理
摩擦离合器般动部分动部分组成压紧机构操机构四部分组成
离合器接合状态时发动机扭矩曲轴传出通飞轮1压盘摩擦作传动盘2通动轴传变速器驾驶员踩踏板时通拉杆分离叉分离套筒分离轴承分离杠杆端推右方分离杠杆中间离合器盖支柱支点外端压盘连接克服压紧弹簧力量拉动压盘左样动盘2两面压力消失摩擦力消失发动机扭矩传入变速器离合器处分离状态放开踏板回位弹簧克服拉杆接头支承中摩擦力踏板返回原位时压紧弹簧推动压盘右动盘2压紧飞轮1样发动机扭矩传入变速器
图11 离合器工作原理图
1—飞轮2—动盘3—离合器踏板4—压紧弹簧5—变速器第轴6—动盘毂
12 离合器功
离合器功切断实现传动系动力传递作：
1）汽车起步时发动机传动系接合确保汽车稳起步
2）换挡时发动机传动系分离减少变速器中换挡齿轮间击
3）限制传动系承受转矩防止传动系零件载损坏
4）效降低传动系中振动噪声
13 汽车离合器设计基求
设计离合器时应根车型类求制造条件三化（系列化通化标准化）求等合理选择离合器结构
离合器结构设计时必须综合考虑点：
1）行驶条件传递发动机转矩适转矩储备防止载
2）接合时完全柔保证起初起步时没抖动击
3）分离时迅速彻底
4）动部分转动惯量减轻换档时变速器齿轮间击便换档减步器磨损
5）应足够吸热力良通风效果保证工作温度致高延长寿命
6）避免传动系产生扭转振具吸收振动缓击力
7）操方便准确减少驾驶员疲劳
8）作动盘压力摩擦材料摩擦数程中变化保证稳定工作性
9）具足够强度良动衡保证工作寿命长
10）结构应简单紧凑制造工艺性维修调整方便等
2 离合器参数选择
21 初选摩擦片外径D径d厚度b
摩擦片外径离合器基尺寸关系离合器结构重量寿命离合器需传递转矩定关系显然传递转矩需尺寸发动机转矩重参数发动机转矩（N· m）选定时根汽车设计（王予编著机械工业出版社出版）式29公式
式中——摩擦片外径mm
——发动机转矩N· m
——直径系数车取146
2085根汽车离合器表321知取D300mmd175mm b35mm
22 备系数β
设计离合器膜片弹簧离合器程中摩擦片磨损工作压力会变（开始时增加）加车车备功率较条件较取β＝15
23 摩擦数f离合器间隙Δt
摩擦数f025
离合器间隙Δt3mm
摩擦面数 Z2
24 单位压力
根汽车离合器表321知轿车时＝118Mpa （24）
D＝300mm取＝0265Mpa
根根汽车设计表2－2知
025Mpa<<035Mpa时摩擦片材料石棉基
25 压紧弹簧布置形式选择
膜片弹簧种弹簧钢制成具特殊结构碟形弹簧碟簧部分分离指部分组成
251 膜片弹簧离合器形式离合器相优点
1) 具较理想非线性弹性特性
2) 兼起压紧弹簧分离杠杆作
3) 高速旋转时弹簧压紧力降低少性较稳定
4) 整圆周压盘接触压力分布均匀摩擦片接触良磨损均匀
5) 通风散热良寿命长
6) 膜片弹簧中心离合器中心线重合衡性
252膜片弹簧支撑形式
选择拉式膜片弹簧离合器
253 压盘传动方式选择
传统凸台式连接方式键式连接方式销式连接方式存传力处间间隙缺点选择已广泛采传动片传动方式
3 离合器基参数优化
31 设计变量
备系数β取决离合器工作压力F离合器尺寸参数Dd单位压力P取决离合器工作压力F离合器尺寸参数Dd离合器基参数优化设计变量选：
32 目标函数
离合器基参数优化设计追求目标保证离合器性求条件结构尺寸目标函数
33 约束条件
331 圆周速度
根汽车设计式（2－10）知
式中摩擦片圆周速度（ms） 发动机高转速（rmin）
314／60×2000×030628≤65符合条件
332 摩擦片外径c
cdD058满足053≤c≤070条件范围
333 备系数β
初选备系数β＝15满足12≤β≤40
334 扭转减振器优化
摩擦片径d175mm 减振器弹簧位置半径：
R0＝06d2＝06×155÷2525(mm)取R054mm
d2R0＝175－2×54＝67mm>50mm
符合d>2R0+50mm优化条件
335 单位压力
降低离合器滑磨时热负荷防止摩擦片损伤选取单位压力范围01Mpa—15Mpa
公式 Tc
Tcβ
015 Mpa 规定范围满足求
336总摩擦功w
根汽车设计式（2－13）减少汽车起步程中离合器滑磨防止摩擦片表面高发生烧伤离合器次接合单位摩擦面积滑磨功应许值：
中W
整车质量1458kg轮胎轨动半径300mm档传动362减速3863汽车总质量+65n+n
W2387835Jmm
符合求
337 单位摩擦面积传递转矩
反映离合器传递转矩保护载力单位摩擦面积传递转矩应许值
式中单位摩擦面积传递转矩允许值表31选取
表31 单位摩擦面积传递转矩允许值
离合器规Dmm
028
030
035
040
中 Tcβ15x204306
代入数032<035 符合求
4 膜片弹簧设计
41 膜片弹簧基参数选择
411 值h选择
保证离合器压紧力变化操轻便汽车离合器膜片弹簧般
15～20板厚h2～4mm
初选h3mm 16H48mm
图41
412 值Rr选择
值Rr弹簧载荷应力特性影响材料利率角度值18～20时碟形弹簧储存弹性力说弹簧质量利率设计缓击吸收振动等需储存量弹性时碟簧时选汽车离合器膜片弹簧设计需储存量弹性根结构布置分离需决定般Rr取值12～13R膜片弹簧端外径R应满足结构求摩擦片外径相适应摩擦片径摩擦片外径外HhRr等变时增加R利膜片弹簧应力降
摩擦片均半径Rc(D+d)4(300+175)411875mm
拉式膜片弹簧R值应满足关系rRc
取r120mm结合实际情况取Rr12R144mm
413 α选择
α＝arctanH(Rr)arctan48(144120)≈11°满足9°～15°范围
414 分离指数目n选取
根实际情况通常18
415 膜片弹簧端半径
根汽车设计（王予编著机械工业出版社出版）式（2－28）
拉式： （D+d）4r1D2
1R7
06
离合器结构决定值应变速器第轴花键外径根汽车离合器表421初选42mm
416 膜片弹簧工作点位置选择
图42
膜片弹簧工作点图示该曲线拐点H应着膜片弹簧压位置
λ1H（λ1M+λ1N）／2
新离合器接合状态时膜片弹簧工作点B般取凸点Ｍ拐点Ｈ间Ｈ点处般λ1B（08~10）λ1H保证摩擦片磨损限度△λ范围压紧力Ｆ1BF1A变化分离时膜片弹簧工作点B变C限度减少踏板力C点应量N点
417 切槽宽度δ1δ2半径
取δ1＝32mm δ210mm 满足rδ2rδ212010110mm
取＝110mm
42 强度校核
膜片弹簧端变形量
取140120
列公式
代入数612
代入数075
代入数7382643
根汽车离合器（徐石安江发潮编著清华学出版社出版）公式4 613知
σB1528Mpa许值15001700MPa符合求
5 扭转减振器设计
51 扭转减振器参数
带扭转减振器动盘结构简图图51示弹簧摩擦式
图51 带扭转减振器动盘总成结构示意图
1—动盘2—减振弹簧3—碟形弹簧垫圈4—紧固螺钉5—动盘毂
6—减振摩擦片7—减振盘8—限位销
现离合器扭转减振器设计采验实验方法通断筛选获越越趋采单级减振器
511 极限转矩Tj
根汽车设计式（2－31）知极限转矩受限减振弹簧许应力等素发动机转矩关般取
Tj(15～20)
系数取15
Tj15×＝15×204＝306（N·m）
512 扭转刚度k
根汽车设计式（2－35）知
验公式初选k Tj
k＝Tj＝13×306＝3978（N·mrad）
513 阻尼摩擦转矩Tμ
根汽车设计（王予编著机械工业出版社出版）式（2－36）知
公式初选Tμ
Tμ＝（006～017）
取系数01
01×204204(N·m)
514 预紧转矩Tn
减振弹簧安装时定预紧
根汽车设计式（2－37）知
Tn满足关系：
Tn＝（005～015）TnTμ＝204N·m
（005～015）＝102～306 N·m
初选Tn＝18 N·m
515 减振弹簧位置半径R0
R0(060～075)d2
取R006d206×1752525(mm)取54mm
516 减振弹簧数Zj
根汽车设计表（2－6）知
摩擦片外径D225～250mm时Zj6～8
取Zj6
517 减振弹簧总压力
减振弹簧传递转矩达值Tj时减振弹簧受压力F
＝TjR0
＝413(54×)
＝5667（kN)
52 减振弹簧计算
初步选定减振器参数根布置确定减振器设计相关尺寸
521 减振弹簧分布半径R1
根根汽车离合器知
R1尺寸应般取
R1(060～075)d2式中d离合器摩擦片径
R106d206×1752525(mm)取54mm减振器基参数中R0
522 单减振器工作压力P
P Z566769445 (N)
523 减振弹簧尺寸
1）弹簧中径Dc
根根汽车离合器知般布置结构决定通常Dc11～15mm
取Dc12mm
2）弹簧钢丝直径d
d
式中扭转许应力]取550～600Mpa取550Mpa
d362mm符合d3～4
3）减振弹簧刚度k
根根汽车离合器式4713知应根已选定减振器扭转刚度值k布置尺寸R1确定
k
K288Nm
4）减振弹簧效圈数
根根汽车离合器知
i42
5）减振弹簧总圈数n
般6圈左右效圈数间关系
n+(15～2)6
减振弹簧高度
25146
弹簧总变形量
△PK944528776328mm
减振弹簧总变形量
28426
减振弹簧预变形量
20(28776x6x0054)0193mm
减振弹簧安装工作高度
32957066128233mm
6 动盘总成设计
设计动盘时般应满足方面求
（1）减少变速器换档时齿轮间击动盘转动惯量应
（2）保证汽车稳起步摩擦面片压力分布均匀等动盘应具轴弹性
（3）避免传动系扭转振缓击载荷动盘中应装扭转减振器
（4）足够抗爆裂强度
61 动盘毂
根汽车设计动盘毂轴长度宜免花键轴滑动时产生偏斜分离彻底般取10～14倍花键轴直径动盘毂材料选取45锻钢调质处理表面心部硬度般26～32HRC根摩擦片外径D尺寸根汽车设计表2－7查出动盘毂花键尺寸
D300mm查表
花键尺寸：齿数n10 外径40mm 径＝32mm 齿厚b5mm
效齿长l40mm 积压应力105Mpa
花键齿侧面压力：
代入数P56667N
挤压应力：
中
代入数354<20Mpa符合求
62 动片
动盘离合器工作性影响设计时应满足求：
1)动盘转动惯量应减变速器换挡时轮齿间击
2) 动盘应具轴弹性离合器结合便起步摩擦面压力均匀减磨损
3)应安装扭转减振器避免传动系振缓击
动片求质量轻具轴弹性硬度面度求高
材料选中碳钢板（50号）厚度取2mm表面硬度35～40HRC
7 压盘设计
71 离合器盖
离合器盖结构设计求：
1)应具足够刚度否影响离合器工作特性增操时分离行程减压盘升程严重时摩擦面彻底分离
2)应飞轮保持良中免影响总成衡正常工作
3)盖膜片弹簧支承处应具高尺寸精度
4)便通风散热防止摩擦表面温度高离合器盖开较通风窗孔盖加设通风扇片等
板厚取9mm车离合器盖般0810钢等低碳钢板
应具足够刚度板厚取9mm车离合器盖般0810钢等低碳钢板
72 压盘
压盘结构设计求：
1)压盘应具较质量增热容量减温防止产生裂纹破碎时设置种形状散热筋鼓风筋帮助散热通风中间压盘铸出通风槽采传热系数较铝合金压盘
2)压盘应具较刚度压紧力摩擦面压力分布均匀减受热翘曲变形免影响摩擦片均匀压紧离合器彻底分离厚度约15～25 mm
3)飞轮应保持良中进行静衡压盘单件衡精度应低15～20 g·cm
4)压盘高度(承压点摩擦面距离)公差
压盘形状较复杂求传热性具较高摩擦数通常采灰铸铁般采HT200HT250HT300硬度170～227HBS
721 压盘传动方式选择
传统凸台式连接方式键式连接方式销式连接方式存传力处间间隙缺点选择已广泛采传动片传动方式
选膜片弹簧作压力弹簧时压盘铸圈凸起供支承膜片弹簧弹性压杆间
722 压盘尺寸确定
摩擦片尺寸前面已确定压盘外径确定
压盘外径D305㎜ 压盘径d180㎜
传动片采3组组3片形式具体尺寸宽b25mm厚b17mm两孔间距l202mm孔直径d12mm传动片弹性模量E2M Pa
压盘形状般较复杂需耐磨传热性具较高摩擦系数通常灰铸铁铸造成金相组织呈珠光体结构硬度HB170～227摩擦表面光洁度低16增加机械强度外添加少量合金元素设计中材料3号灰铸铁JS—1工作表面光洁度取16
73 传动片
传动片圆周均匀分布变形会影响压盘中性离合器衡性
传动片选3组组3片片厚度1mm般弹簧钢带65Mn制成
7结
老师指导圆满完成次设课程计设计程中老师认真细致指导帮助表示真挚感谢
次设计计算较复杂老师数需设计出合格离合器根理知识计算离合器数进行安全校核需反复验算然计算机CAD软件画出二维图次设计充分利已学汽车设计机械设计知识学知识系统认识复巩固深入通次设计机械设计汽车设计更深刻认识初步掌握机械设计方法关机械设计手册方法机械零件汽车部件装配技术计算机软件技术等作全新认识学加深理解扩展知识面充分利计算机CAD技术进行绘图提高计算机力
次设计容求较涉范围较广知识量限设计出离合器存定缺陷中错误方老师指导帮助已改正认识足设计员必须根国家相关标准基础进行设计想然事
总次设计收获颇发现专业知识欠缺尤实际运力足知识结构需断拓宽分析问题解决问题力需进步提高需断学加强锻炼
设计程中老师学予量指导帮助次表示谢意水限设计中难免存缺点错误殷切欢迎老师进行批评指正
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现代汽车工业具世界性开发型综合工业竞争越越激烈国1953年创建第汽车制造厂已130家汽车制造厂700家汽车改装厂着国国民济快速发展生活水断提高汽车功断提出新求目前部分汽车采离合器作汽车动力传递机构
年实践验逐渐趋采单片干式摩擦离合器具动部分转动惯量散热性结构简单调整方便尺寸紧凑分离彻底等优点结构采取定措施接合单片干式摩擦离合器结构设计方面相完善：采具轴弹性动盘提高离合器接合性离合器中装扭转减振器防止传动系统振减少噪音采摩擦较分离杆机构等外采膜片弹簧作压簧时兼起分离杠杆作离合器结构简化显著缩短离合器轴尺寸膜片弹簧压盘环行接触保证压盘压力均匀膜片弹簧身特性摩擦片磨损时弹簧压力没改变减轻分离离合器时需踏板力提高离合器传扭力重型汽车采片干式离合器
外年片湿式离合器技术段改善国外某重型牵引汽车卸车开始采片湿式离合器断增加倾干式离合器相油泵进行强制制冷结果摩擦表面温度较低（超93℃）允许起步时长时间滑高档起步致烧损摩擦片具良起步力说种离合器寿命达干式离合器五六倍
实现离合器动操动离合器采动离合器时省离合器踏板实现汽车双踏板操动传动系统（液力传动）相具结构简单成低廉传动效率高优点欧洲排量汽车广泛应现动离合器种结构中离合器摩擦力矩力矩调节特性够理想性完善例汽车高档低速坡时离合器容易滑必须提前换低档防止摩擦片早期磨损烧坏需进步改善
着汽车运输发展离合器原基础断改进提高适应新条件国外发展动年汽车性高速发展发动机功率转速断提高载重汽车趋型化国类似情况外离合器求越越高增加离合器传扭力提高寿命简化操作已成目前离合器发展趋势
1 汽车离合器简介
11 离合器工作原理
摩擦离合器般动部分动部分组成压紧机构操机构四部分组成
离合器接合状态时发动机扭矩曲轴传出通飞轮1压盘摩擦作传动盘2通动轴传变速器驾驶员踩踏板时通拉杆分离叉分离套筒分离轴承分离杠杆端推右方分离杠杆中间离合器盖支柱支点外端压盘连接克服压紧弹簧力量拉动压盘左样动盘2两面压力消失摩擦力消失发动机扭矩传入变速器离合器处分离状态放开踏板回位弹簧克服拉杆接头支承中摩擦力踏板返回原位时压紧弹簧推动压盘右动盘2压紧飞轮1样发动机扭矩传入变速器
图11 离合器工作原理图
1—飞轮2—动盘3—离合器踏板4—压紧弹簧5—变速器第轴6—动盘毂
12 离合器功
离合器功切断实现传动系动力传递作：
1）汽车起步时发动机传动系接合确保汽车稳起步
2）换挡时发动机传动系分离减少变速器中换挡齿轮间击
3）限制传动系承受转矩防止传动系零件载损坏
4）效降低传动系中振动噪声
13 汽车离合器设计基求
设计离合器时应根车型类求制造条件三化（系列化通化标准化）求等合理选择离合器结构
离合器结构设计时必须综合考虑点：
1）行驶条件传递发动机转矩适转矩储备防止载
2）接合时完全柔保证起初起步时没抖动击
3）分离时迅速彻底
4）动部分转动惯量减轻换档时变速器齿轮间击便换档减步器磨损
5）应足够吸热力良通风效果保证工作温度致高延长寿命
6）避免传动系产生扭转振具吸收振动缓击力
7）操方便准确减少驾驶员疲劳
8）作动盘压力摩擦材料摩擦数程中变化保证稳定工作性
9）具足够强度良动衡保证工作寿命长
10）结构应简单紧凑制造工艺性维修调整方便等
2 离合器参数选择
21 初选摩擦片外径D径d厚度b
摩擦片外径离合器基尺寸关系离合器结构重量寿命离合器需传递转矩定关系显然传递转矩需尺寸发动机转矩重参数发动机转矩（N· m）选定时根汽车设计（王予编著机械工业出版社出版）式29公式
式中——摩擦片外径mm
——发动机转矩N· m
——直径系数车取146
2085根汽车离合器表321知取D300mmd175mm b35mm
22 备系数β
设计离合器膜片弹簧离合器程中摩擦片磨损工作压力会变（开始时增加）加车车备功率较条件较取β＝15
23 摩擦数f离合器间隙Δt
摩擦数f025
离合器间隙Δt3mm
摩擦面数 Z2
24 单位压力
根汽车离合器表321知轿车时＝118Mpa （24）
D＝300mm取＝0265Mpa
根根汽车设计表2－2知
025Mpa<<035Mpa时摩擦片材料石棉基
25 压紧弹簧布置形式选择
膜片弹簧种弹簧钢制成具特殊结构碟形弹簧碟簧部分分离指部分组成
251 膜片弹簧离合器形式离合器相优点
1) 具较理想非线性弹性特性
2) 兼起压紧弹簧分离杠杆作
3) 高速旋转时弹簧压紧力降低少性较稳定
4) 整圆周压盘接触压力分布均匀摩擦片接触良磨损均匀
5) 通风散热良寿命长
6) 膜片弹簧中心离合器中心线重合衡性
252膜片弹簧支撑形式
选择拉式膜片弹簧离合器
253 压盘传动方式选择
传统凸台式连接方式键式连接方式销式连接方式存传力处间间隙缺点选择已广泛采传动片传动方式
3 离合器基参数优化
31 设计变量
备系数β取决离合器工作压力F离合器尺寸参数Dd单位压力P取决离合器工作压力F离合器尺寸参数Dd离合器基参数优化设计变量选：
32 目标函数
离合器基参数优化设计追求目标保证离合器性求条件结构尺寸目标函数
33 约束条件
331 圆周速度
根汽车设计式（2－10）知
式中摩擦片圆周速度（ms） 发动机高转速（rmin）
314／60×2000×030628≤65符合条件
332 摩擦片外径c
cdD058满足053≤c≤070条件范围
333 备系数β
初选备系数β＝15满足12≤β≤40
334 扭转减振器优化
摩擦片径d175mm 减振器弹簧位置半径：
R0＝06d2＝06×155÷2525(mm)取R054mm
d2R0＝175－2×54＝67mm>50mm
符合d>2R0+50mm优化条件
335 单位压力
降低离合器滑磨时热负荷防止摩擦片损伤选取单位压力范围01Mpa—15Mpa
公式 Tc
Tcβ
015 Mpa 规定范围满足求
336总摩擦功w
根汽车设计式（2－13）减少汽车起步程中离合器滑磨防止摩擦片表面高发生烧伤离合器次接合单位摩擦面积滑磨功应许值：
中W
整车质量1458kg轮胎轨动半径300mm档传动362减速3863汽车总质量+65n+n
W2387835Jmm
符合求
337 单位摩擦面积传递转矩
反映离合器传递转矩保护载力单位摩擦面积传递转矩应许值
式中单位摩擦面积传递转矩允许值表31选取
表31 单位摩擦面积传递转矩允许值
离合器规Dmm
028
030
035
040
中 Tcβ15x204306
代入数032<035 符合求
4 膜片弹簧设计
41 膜片弹簧基参数选择
411 值h选择
保证离合器压紧力变化操轻便汽车离合器膜片弹簧般
15～20板厚h2～4mm
初选h3mm 16H48mm
图41
412 值Rr选择
值Rr弹簧载荷应力特性影响材料利率角度值18～20时碟形弹簧储存弹性力说弹簧质量利率设计缓击吸收振动等需储存量弹性时碟簧时选汽车离合器膜片弹簧设计需储存量弹性根结构布置分离需决定般Rr取值12～13R膜片弹簧端外径R应满足结构求摩擦片外径相适应摩擦片径摩擦片外径外HhRr等变时增加R利膜片弹簧应力降
摩擦片均半径Rc(D+d)4(300+175)411875mm
拉式膜片弹簧R值应满足关系rRc
取r120mm结合实际情况取Rr12R144mm
413 α选择
α＝arctanH(Rr)arctan48(144120)≈11°满足9°～15°范围
414 分离指数目n选取
根实际情况通常18
415 膜片弹簧端半径
根汽车设计（王予编著机械工业出版社出版）式（2－28）
拉式： （D+d）4r1D2
1R7
06
离合器结构决定值应变速器第轴花键外径根汽车离合器表421初选42mm
416 膜片弹簧工作点位置选择
图42
膜片弹簧工作点图示该曲线拐点H应着膜片弹簧压位置
λ1H（λ1M+λ1N）／2
新离合器接合状态时膜片弹簧工作点B般取凸点Ｍ拐点Ｈ间Ｈ点处般λ1B（08~10）λ1H保证摩擦片磨损限度△λ范围压紧力Ｆ1BF1A变化分离时膜片弹簧工作点B变C限度减少踏板力C点应量N点
417 切槽宽度δ1δ2半径
取δ1＝32mm δ210mm 满足rδ2rδ212010110mm
取＝110mm
42 强度校核
膜片弹簧端变形量
取140120
列公式
代入数612
代入数075
代入数7382643
根汽车离合器（徐石安江发潮编著清华学出版社出版）公式4 613知
σB1528Mpa许值15001700MPa符合求
5 扭转减振器设计
51 扭转减振器参数
带扭转减振器动盘结构简图图51示弹簧摩擦式
图51 带扭转减振器动盘总成结构示意图
1—动盘2—减振弹簧3—碟形弹簧垫圈4—紧固螺钉5—动盘毂
6—减振摩擦片7—减振盘8—限位销
现离合器扭转减振器设计采验实验方法通断筛选获越越趋采单级减振器
511 极限转矩Tj
根汽车设计式（2－31）知极限转矩受限减振弹簧许应力等素发动机转矩关般取
Tj(15～20)
系数取15
Tj15×＝15×204＝306（N·m）
512 扭转刚度k
根汽车设计式（2－35）知
验公式初选k Tj
k＝Tj＝13×306＝3978（N·mrad）
513 阻尼摩擦转矩Tμ
根汽车设计（王予编著机械工业出版社出版）式（2－36）知
公式初选Tμ
Tμ＝（006～017）
取系数01
01×204204(N·m)
514 预紧转矩Tn
减振弹簧安装时定预紧
根汽车设计式（2－37）知
Tn满足关系：
Tn＝（005～015）TnTμ＝204N·m
（005～015）＝102～306 N·m
初选Tn＝18 N·m
515 减振弹簧位置半径R0
R0(060～075)d2
取R006d206×1752525(mm)取54mm
516 减振弹簧数Zj
根汽车设计表（2－6）知
摩擦片外径D225～250mm时Zj6～8
取Zj6
517 减振弹簧总压力
减振弹簧传递转矩达值Tj时减振弹簧受压力F
＝TjR0
＝413(54×)
＝5667（kN)
52 减振弹簧计算
初步选定减振器参数根布置确定减振器设计相关尺寸
521 减振弹簧分布半径R1
根根汽车离合器知
R1尺寸应般取
R1(060～075)d2式中d离合器摩擦片径
R106d206×1752525(mm)取54mm减振器基参数中R0
522 单减振器工作压力P
P Z566769445 (N)
523 减振弹簧尺寸
1）弹簧中径Dc
根根汽车离合器知般布置结构决定通常Dc11～15mm
取Dc12mm
2）弹簧钢丝直径d
d
式中扭转许应力]取550～600Mpa取550Mpa
d362mm符合d3～4
3）减振弹簧刚度k
根根汽车离合器式4713知应根已选定减振器扭转刚度值k布置尺寸R1确定
k
K288Nm
4）减振弹簧效圈数
根根汽车离合器知
i42
5）减振弹簧总圈数n
般6圈左右效圈数间关系
n+(15～2)6
减振弹簧高度
25146
弹簧总变形量
△PK944528776328mm
减振弹簧总变形量
28426
减振弹簧预变形量
20(28776x6x0054)0193mm
减振弹簧安装工作高度
32957066128233mm
6 动盘总成设计
设计动盘时般应满足方面求
（1）减少变速器换档时齿轮间击动盘转动惯量应
（2）保证汽车稳起步摩擦面片压力分布均匀等动盘应具轴弹性
（3）避免传动系扭转振缓击载荷动盘中应装扭转减振器
（4）足够抗爆裂强度
61 动盘毂
根汽车设计动盘毂轴长度宜免花键轴滑动时产生偏斜分离彻底般取10～14倍花键轴直径动盘毂材料选取45锻钢调质处理表面心部硬度般26～32HRC根摩擦片外径D尺寸根汽车设计表2－7查出动盘毂花键尺寸
D300mm查表
花键尺寸：齿数n10 外径40mm 径＝32mm 齿厚b5mm
效齿长l40mm 积压应力105Mpa
花键齿侧面压力：
代入数P56667N
挤压应力：
中
代入数354<20Mpa符合求
62 动片
动盘离合器工作性影响设计时应满足求：
1)动盘转动惯量应减变速器换挡时轮齿间击
2) 动盘应具轴弹性离合器结合便起步摩擦面压力均匀减磨损
3)应安装扭转减振器避免传动系振缓击
动片求质量轻具轴弹性硬度面度求高
材料选中碳钢板（50号）厚度取2mm表面硬度35～40HRC
7 压盘设计
71 离合器盖
离合器盖结构设计求：
1)应具足够刚度否影响离合器工作特性增操时分离行程减压盘升程严重时摩擦面彻底分离
2)应飞轮保持良中免影响总成衡正常工作
3)盖膜片弹簧支承处应具高尺寸精度
4)便通风散热防止摩擦表面温度高离合器盖开较通风窗孔盖加设通风扇片等
板厚取9mm车离合器盖般0810钢等低碳钢板
应具足够刚度板厚取9mm车离合器盖般0810钢等低碳钢板
72 压盘
压盘结构设计求：
1)压盘应具较质量增热容量减温防止产生裂纹破碎时设置种形状散热筋鼓风筋帮助散热通风中间压盘铸出通风槽采传热系数较铝合金压盘
2)压盘应具较刚度压紧力摩擦面压力分布均匀减受热翘曲变形免影响摩擦片均匀压紧离合器彻底分离厚度约15～25 mm
3)飞轮应保持良中进行静衡压盘单件衡精度应低15～20 g·cm
4)压盘高度(承压点摩擦面距离)公差
压盘形状较复杂求传热性具较高摩擦数通常采灰铸铁般采HT200HT250HT300硬度170～227HBS
721 压盘传动方式选择
传统凸台式连接方式键式连接方式销式连接方式存传力处间间隙缺点选择已广泛采传动片传动方式
选膜片弹簧作压力弹簧时压盘铸圈凸起供支承膜片弹簧弹性压杆间
722 压盘尺寸确定
摩擦片尺寸前面已确定压盘外径确定
压盘外径D305㎜ 压盘径d180㎜
传动片采3组组3片形式具体尺寸宽b25mm厚b17mm两孔间距l202mm孔直径d12mm传动片弹性模量E2M Pa
压盘形状般较复杂需耐磨传热性具较高摩擦系数通常灰铸铁铸造成金相组织呈珠光体结构硬度HB170～227摩擦表面光洁度低16增加机械强度外添加少量合金元素设计中材料3号灰铸铁JS—1工作表面光洁度取16
73 传动片
传动片圆周均匀分布变形会影响压盘中性离合器衡性
传动片选3组组3片片厚度1mm般弹簧钢带65Mn制成
7结
老师指导圆满完成次设课程计设计程中老师认真细致指导帮助表示真挚感谢
次设计计算较复杂老师数需设计出合格离合器根理知识计算离合器数进行安全校核需反复验算然计算机CAD软件画出二维图次设计充分利已学汽车设计机械设计知识学知识系统认识复巩固深入通次设计机械设计汽车设计更深刻认识初步掌握机械设计方法关机械设计手册方法机械零件汽车部件装配技术计算机软件技术等作全新认识学加深理解扩展知识面充分利计算机CAD技术进行绘图提高计算机力
次设计容求较涉范围较广知识量限设计出离合器存定缺陷中错误方老师指导帮助已改正认识足设计员必须根国家相关标准基础进行设计想然事
总次设计收获颇发现专业知识欠缺尤实际运力足知识结构需断拓宽分析问题解决问题力需进步提高需断学加强锻炼
设计程中老师学予量指导帮助次表示谢意水限设计中难免存缺点错误殷切欢迎老师进行批评指正
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