******大学****专业课程设计说明书

2离合器结构方案选取

2.1 离合器车型的选定

本设计针对的车型是05款捷达CIF微型轿车。 其基本参数如下：

车 型：05款捷达CIF 整车质量：1105（kg） 最高车速：170 （km/h）

主要尺寸: 4416×1668×1438 长/宽/高（mm） 最大功率：68/5600 （kw） 最大扭矩：140/3500 （N.m）

2.2 离合器设计的基本要求

为了保证离合器具有良好的工作性能，设计离合器应满足以下要求：

（1）在任何行驶条件下，都能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载。

（2）接合时要完全、平顺、柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。 （3）分离要迅速、彻底。

（4）从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。

（5）具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，延长其使用寿命。

（6）应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力。

（7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

（8）作用在从动盘上的总压力和摩擦离合器和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。

（9）具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。 （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。

2.3 离合器结构设计

2.3.1 摩擦片的选择

离合器分单片离合器、双片离合器、多片离合器。单片离合器因为结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底接合平顺，所以被广泛使用于轿车和中、小型货车，因此该设计选择单片离合器。

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布弹簧式、中央弹簧式、斜置弹簧式、膜片弹簧式等。

9

******大学****专业课程设计说明书

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

在膜片弹簧离合器中，扭矩从离合器盖传递到压盘的方法有三种： （1）凸台—窗孔式：它是将压盘的背面凸起部分嵌入在离合器盖上的窗孔内，通过二者的配合，将扭矩从离合器盖传到压盘上，此方式结构简单，应用较多；缺点：压盘上凸台在传动过程中存在滑动摩擦，因而接触部分容易产生分离不彻底。 （2）径向传动驱动式：这种方式使用弹簧刚制的径向片将离合器盖和压盘连接在一起，此传动的方式较上一种在结构上稍显复杂一些，但它没有相对滑动部分，因而不存在磨损，同时踏板力也需要的小一些，操纵方便；另外，工作时压盘和离合器盖径向相对位置不发生变化，因此离合器盖等旋转物件不会失去平衡而产生异常振动和噪声。

（3） 径向传动片驱动方式：它用弹簧钢制的传动片将压盘与离合器盖连接在一起，除传动片的布置方向是沿压盘的弦向布置外，其他的结构特征都与径向传动驱动方式相同。经比较，我选择径向传动驱动方式。

2.3.4分离轴承的类型

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推力并推动压盘移动，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

10

******大学****专业课程设计说明书

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，推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 离合器的散热通风措施

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

180~200°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。

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= 140N·m，KD=14.6， 则将各参数值代入式后计算得 D=173mm

11

******大学****专业课程设计说明书

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/ C?=d/D 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) 22.5～24.0 160 110 3.2 0.687 0.676 180 125 3.5 0.694 0.667 132 200 140 3.5 0.700 0.657 160 225 150 3.5 0.667 0.703 221 250 155 3.5 0.589 0.762 302 280 165 3.5 0.583 0.796 402 300 175 3.5 0.585 0.802 466 325 190 3.5 0.557 0.800 546 350 195 4 0.540 0.827 678 1－C? 3单位面积F/cm3 106 可取：摩擦片相关标准尺寸：

外径D=250mm 内径d=155mm 厚度h=3.5mm

内径与外径比值C′=0.762 1－C?3=0.589

3.2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1.3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，

12