异端平直的线，变形的增加，载荷几乎维持不变。此种弹簧叫做零刚度弹簧。图对膜片弹簧弹性特性的影响如曲线所示。弹簧的特性曲线中有段负刚度区域，即变形增加时，载荷反面减少。具有这种特性的膜片弹簧很适用于作为离合器的压紧弹簧。因为可利用其负刚度区达到分离离合器时载荷下降，操纵省力之目的。但负刚度过大也不适宜，以免弹簧工作位置略微变动造成弹簧压紧力变化过大。如曲线所示。则特性曲线的极小点落在横坐标轴上。如曲线所示。该特性曲线具有更大的负刚度区且具有载荷为负值的区域。这种弹簧适用于汽车液力传动中的锁止机构。三膜片弹簧设计计算的基本公式假设膜片弹簧在承载过程中，其子午断面刚性地绕过断面上的中性点转动图。通过支承环和压盘加在膜片弹簧上的载荷集中在支承点处，加载点间的相对轴向变形为图，则膜片弹簧弹簧特性如下式表示式中为材料的弹性模量，对于钢.为材料的泊松比，对于钢.为膜片弹簧自由状态下碟簧部分的内截锥高度为膜片弹簧钢板厚度，分别为压盘加载点和支承环加载点半径，分别为压盘加载点和支承环加载点半径。图子午断面绕中性点的转动图膜片弹簧在不同工作状态时的变形自由状态压紧状态分离状态当离合器分离时，膜片弹簧的加载点将发生变化图。设分离轴承对分离指端所加载荷为，相应作用点变形为另外，在分离与压紧状态下，只要膜片弹簧变形到相同的位置，其子午端面从自由状态也转过相同的转角，则有如下关系式中，为分离轴承与分离指的接触半径。将式和式代入式，即可得与的关系式为同样，将式和式分别代入式同样可分别得到与和与的关系式。如果不计分离指在作用下的弯曲变形，则分离轴承推分离指的移动行程图为式中，为压盘的分离行程。图对轿车而言，发动机的最大转矩般不大，在布置尺寸允许的条件下，离合器通常只有片从动盘。单片离合器结构简单，尺寸紧凑，散热性好，维修调整方便，从动部分转动惯量下，在使用时能保证分离切底接合柔顺。综上所述，本次设计是采用单片膜片弹簧离合器。如图所示。第三章设计计算及参数的选择第节离合器主要参数的选择离合器摩擦片在性能上应满足如下要求摩擦因数较高且稳定，工作温度单位压力滑磨速度的变化对其影响要小有足够的机械强度与耐磨性密度小，以减小从动盘的转动惯量热稳定性好，在高温下分离出的粘合剂少，无味，不易烧焦磨合性能好不致刮伤飞轮和压盘表面接合时应平顺，不产生“咬合”或“抖动”现象长期停放后，摩擦面不发生“粘着”现象。摩擦片的外径是离合器的重要参数。它对离合器的轮廓尺寸有决定性的影响，并根据离合器能全部传递发动机的最大转矩来选择。为了能可靠地传递发动机的最大的转矩，离合器的静摩擦力矩应大于发动机的最大转矩，而离合器传递的最大静摩擦力矩又取决于其摩擦面数摩擦系数作用在摩擦面上的总压紧力与摩擦片平均半径，即式中离合器的后备系数离合器的基本参数主要有性能参数有后备系数和单位压力参数，尺寸参数和及摩擦片厚度。后备系数后备系数是离合器设计时用到的个重要参数，它反映了离合器传递发动机转矩的可靠程度。在选择时应考虑以下几点摩擦片在使用中磨损后，离合器还应能可靠地传递发动机的最大转矩要防止离合器滑磨过大要能防止传动系过载。显然，为了可靠地传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大，不宜选取太小为了使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，又不能选取太大当发动机后备功率较大，使用条件较好时，可选择小些当使用条件恶劣，需要拖带挂车时，为提高起步能力，减少离合器磨损，应选取大些货车总质量越大，也应选得越大采用柴油机时，由于工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的值应比汽油机大些发动机缸数越多，转矩波动越小，可选取小些膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定，选取的值可以比螺旋弹簧的小些双片离合器的值应大于单片离合器。各类汽车值的选取范围通常为轿车和微型车轻型货车中型和重型货车越野车带拖挂的重型汽车和牵引汽车根据上述原因及所选车型，选取.。二单位压力单位压力对离合器工作性能和使用寿命有很大的影响，选取时应考虑离合器的工作条件，包括发动机的后备功率大小，摩擦片尺寸材料及其质量和后备系数等因素。离合器使用频繁，发动机后备系数较小时，应取小些当摩擦片外径缴大时，为了降低摩擦片外缘处的热负荷，应取小些后备系数较大时，可适当增大。当摩擦片采用不同材料时，按下列范围选取石棉基材料粉末冶金材料金属陶瓷材料根据上述原因及所选车型，选取.三摩擦片外径内径和厚度的确定离合器应按转矩容量或热容量设计，摩擦片或从动片外径是基本尺寸。它关系到结构尺寸及质量的大小和使用寿命的长短设计是通常首先确定的值。由以下公式计算的值.式中发动机的最大转矩•摩擦系数取.摩擦面数取将各参数值代入上式后计算得.在同样外径时，选用较小的内径虽可增大摩擦面积，提高传递转矩的能力，但是会使摩擦面上的压力分布不均匀，使合器与前两种离合器相比，其突出优点是工作性能十分稳定。与周置弹簧离合器比较，其踏板力约可降低。膜片弹簧离合器作为压紧弹簧的膜片弹簧，是由弹簧钢制成的，具有“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜片。且自其小端在锥面上开有许多径向切槽，以形成弹性杠杆，而其余未切的槽大端截锥部分则起弹簧作用。膜片弹簧的两侧则有支撑圈。它借助固定在离合器盖上的些铆钉来安装定位。当离合器盖未固定到飞轮上是，膜片弹簧不受力而处于自由状态。当离合器盖用螺栓固定到飞轮上时，由于离合器盖靠向飞轮，后支撑圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形，锥顶角度变大，甚至膜片弹簧几乎变平。同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于接合状态。当离合器分离时，分离轴承前移使膜片弹簧压前支撑圈并以此为支点发生反锥形的转变，使膜片弹簧大端后移，并通过分离钩拉动压盘使离合器分离。图图膜片弹簧离合器根据分离杠杆内端受推力还是受拉力，可分为拉式膜片弹簧离合器和推式膜片弹簧离合器。推式膜片弹簧离合器根据支撑环数目的不同，可分为双支撑环图单支持环图和无支撑环图三种形式。其中双支撑环形式是目前广泛采用的种结构形式，它又可分为三种，此次设计采用型。该结构的离合器是种比较成熟的膜片弹簧离合器。膜片弹簧两个支撑环与离合器盖之间用个抬肩式铆钉定位并铆合在起，结构较简单。拉式膜片弹簧又可分为无支撑环式和单支撑环式两种形式图。与推式膜片弹簧相比，拉式膜片弹簧在结构上更简化，提高转矩容量与分离效率以及减轻操作强度冲击和噪音，提高寿命等方面，都比推式结构的要好，所以拉式膜片弹簧的应用也很广泛。它的不足是膜片弹簧的分离指与分离轴承总成嵌装在起，安装与拆卸较困难，分离形成也比推式要大些。图图膜片弹簧离合器具有很多优点首先，由于膜片弹簧具有非线性特性图，图，因此可设计成当摩擦片磨损后，弹簧压力几乎可以保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对称的，因此其压力实际上不受离心力的影响，性能稳定，平衡性也好再者，膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。图图膜片弹簧离合器的操纵曾经都是采用压式结构。当前，膜片弹簧离合器的压式操纵已为拉式操纵结构所取代。后者的膜片弹簧为反装，并将支承圈移到膜片弹簧的大端附近，使结构简化零件减少拆装方便膜片弹簧的应力分布也得到改善，最大应力下降支承圈磨损后仍保持与膜片的接触使离合器踏板的自由行程不受影响。由上述可知，欲使离合器起到以上几个作用，它就应该是这样的个传动机构其主动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要有相对运动。所以离合器的主动部分和从动部分之间不可采用刚性连接。应借用两者接触面之间的摩擦作用来传递扭矩摩擦离合器，或者利用液体作为传动介质液力偶合器，或是利用磁力传动电磁离合器。在离合器中，为产生摩擦所需要的压紧力，可以是弹簧力液压作用力或电磁力。但是目前汽车上采用比较广泛的是用弹簧压紧的摩擦离合器通常称为摩擦离合器。二离合器的分类在机械传动系中，离合器按其传递转矩的方式分类，除了摩擦式外还有电磁磁粉式，后者是靠本身的电磁力来传递转矩的按操纵方式分类，又可以分为强制式和自动式两种。摩擦式又有单双多片式及干湿式之分。第三节对离合器的基本要求既能可靠地传递发动机最大转矩有能防止传动系过载接合完全且平顺柔和，使汽车起步时无抖动无冲击，分离彻底迅速工作性能最大摩擦力矩或后备系数稳定，即作用在摩擦片上的总压力不应因摩擦表面的磨损而有明显的变化，摩擦系数在离合器工作过程中应力求稳定从动部分的转动惯量要小，以减小挂档时的齿轮冲击并方便挂档能避免或衰减传动系的扭振，具有吸收振动冲击和降低噪音的功能通风散热性良好操纵轻便具有足够的强度，工作可靠使用寿命长九力求结构简单紧凑，制造工艺性好，维修方便设计时要注意对旋转件的动平衡要求和离心力的影响。第二章方案论证第节离合器车型的选定本设计主要针对轿车是轻型车车型，故最好选定的车型为长安奔奔.豪华型，该车主要参数如下表表长安奔奔.豪华型的主要参数整备质量总质量发动机型号最大扭矩•最大功率最高车速变速器档传动比.主减速器传动比.轮胎型号第二节确定离合器的结构型式摩擦离合器机构型式的选择汽车离合器有摩擦式电磁式和液力式三种类型。其中，摩擦式的应用最广泛。现代汽车摩擦离合器的典型结构型式是单片或双片干式，它由从动盘压盘压盘驱动装置压紧弹簧有沿圆周均布的圆柱螺旋弹簧中央布置的锥形或圆柱螺旋弹簧和膜片弹簧等离合器盖分离杠杆分离轴承等构成。本次设计选定的机构型式为单片摩擦式。二从动盘数及干湿式的选择单片干式摩擦离合器如图所示，起结果简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离彻底，从动件转动惯量小，散热性好，采用轴向有弹性的从动盘时也能接合柔顺。因此，广泛用于各级轿车及微轻中型客车与货车上，在发动机转矩不大于•的大型客车和重型货车上也有所推广。当转矩更大时可以采用双片离合器。双片干式摩擦离合器如图所示。与单片离合器相比，由于摩擦面增多使传递转矩的能力增大，接合也更平顺柔和在传递相同转矩的情况下，其径向尺寸较小，踏板力较小。但轴向尺寸加大且结构复杂中间压盘的通风散热性差易引起过热而加快摩擦片的磨损甚至烧伤碎裂分离行程大，调整不当分离也不易彻底从动件转动惯量大易使换档困难等。仅用于传递的转矩大且径向尺寸受到限制时。部分。第节离合器的发展概况在采用离合器的传动系统中，早期离合器的结果形式是锥形摩擦离合器。锥形摩擦离合器传递扭矩的能力，比相同直径的其他结构形式的摩擦离合器要大。但是，其最大的缺点是从动部分的转动惯量太大，引起变速器换挡困难。而且这种离合器在接合时也不够柔和，容易卡住。此后，在油中工作的所谓湿式的多片离合器逐渐取代了锥形摩擦离合器。但是多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住尤其是在冷天油液变浓时更容易发生，导致分离不彻底，造成换挡困难。所以它又被干式所取代。多片干式摩擦离合器的主要优点是由于接触面数多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步。但因片数较多，从动部分的转动惯量较大，还是感到换挡不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，易引起过热，加快了摩擦片的磨损甚至烧伤和破裂。如