泛采用了弹性传动片的传力方式。弹性传动片钢带传动片是由薄弹簧钢带冲压制成端铆在离合器盖上，另断用铆钉固定在压盘上，并且多用组每组片沿圆周作切向布置以改善传动片的受力状况。这时，当发动机驱动时传动片受拉当拖动发动机时传动片受压。这种用传动片驱动压盘的方式不仅消除了上述几种离合器的缺点，而且简化了结构，降低了对装配精度的要求且有利于压盘的稳定。通过比较以上各种方案的优缺点，本次设计压盘的驱动方式选用钢带传动片。图单片膜片弹簧离合器五从动盘数的选择对轿车而言，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，使内外沿圆周的相对滑磨速度差别太大而造成摩擦面磨损不均匀，且不利于散热和扭转减振器的安装。摩擦片尺寸应符合有关标准，的规定，表给处了离合器摩擦片的尺寸系列和参数。表离合器摩擦片尺寸系列和参数外径内径厚度内外径之比单位面积所以由所计算的值去参照表，最后选定摩擦片的尺寸为下表表选定的摩擦片的尺寸外径内径厚度单位面积.四摩擦片外径的校核所选的应使摩擦片最大圆周速度不超过，以免摩擦片发生飞离。根据公式式中，为摩擦片最大圆周速度，为发动机最高转速，。将各参数值代入上式后计算得.所得值在之间，因此所选用的摩擦片外径尺寸合适。四校核为反映离合器传递的转矩并保护过载的能力，单位摩擦面积传递的应小于其许用值，即式中，为单位摩擦面积传递的转矩为其允许值，按表选取。表单位摩擦面积传递的转矩离合器规格由,选取则由得故离合器单位摩擦面积传递的转矩在安全范围内。由上述两项校核，可知所选取的摩擦片外径能满足要求。第二节膜片弹簧设计在汽车膜片弹簧离合器中，膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用它的特性决定了离合器的主要工作性能。因此，在离合器的开发中，膜片弹簧的设计尤为重要。膜片弹簧的结构特点膜片弹簧由弹簧钢板冲压而成如图所示。膜片弹簧在结构上分两部分，在膜片弹簧弹簧大端处为完整的截面，它的形状象个无底的碟子和般机械上用的碟形弹簧完全样，故称为碟簧部分如所示。膜片弹簧起弹性作用的正是碟簧部分。碟形弹簧的弹性作用是这面沿其轴线方向加载，碟簧受压变平，卸载后又恢复原形。可以说膜片弹簧是碟形弹簧的种特殊结构形式。所不同的是，在膜片弹簧上还包含有径向开槽部分，膜片弹簧分离指与碟簧部分交接处的径向槽较宽呈长方圆孔，这样方面可以减少分离指根部应力集中，方面又可用来安置销钉以固定膜片弹簧。图膜片弹簧图碟形弹簧二膜片弹簧的弹性变形特性膜片弹簧起弹性作用的部分是其碟簧部分。碟簧部分的弹性变形特性和螺旋弹簧的不样。它是种非线性的弹性，其特性和碟簧部分的原始内截锥高度及弹簧厚度之比值有关。不同的值可以得到不同的弹簧变形特性。般可分为四种情况图时曲线所示。载荷的增加，变形总是不断增加。这种弹簧的刚度很大，可以承受很大的载荷，适合于作为缓冲装中的行程限制器。时如曲线所示。弹簧的特性曲线在中间是异端平直的线，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。四膜片弹簧基本参数的确定比值的选择该比值对膜片弹簧的弹性特性影响极大，因此，要利用对弹簧特性的影响，正确地选择该比值，以得到理想的特性曲线及获得最佳的使用性能。为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车的膜片弹簧离合器的般取板厚般为，本设计取.则取.，代入.得到.膜片弹簧工作点位置的选择汽车离合器膜片弹簧特性曲线的形状如图所示。选择好曲线上的几个特定工作点的位置很重要。拐点对应着膜片弹簧的压平位置，而为曲线凸点和凹点的横坐标平均值。点为新离合器摩擦片无磨损在接合状态时的工作点，通常取在使其横坐标为的位置，以保证摩擦片在最大磨损后的工作点处压紧力变化不大。摩擦片总的最大允许磨损量可按下式求得图膜片弹簧工作点位置图式中离合器的摩擦片工作表面数目，本设计为单片则每个摩擦工作表面的最大允许磨损量，般为.。点为离合器彻底分离时的工作点。它以靠近点为好，以减少分离轴承的推力使操纵轻便。本设计取.，则.。因为拐点，对式求次导数并令其导数值为零，即，经简化后得到由于.，因此有两个实根，从而求得这两值即是达到极值时的横坐标，即分别为点和点的横坐标。则.图中，点取.点.点取.及的选择膜片弹簧的大端半径应根据结构要求和摩擦片的尺寸来确定。比值的选定影响到材料的利用效率。越小，则弹簧材料的利用效率越好。碟形弹簧储存弹簧性能的能力在为最大，用于缓冲冲击吸收振动等需要储存大量弹性能的碟簧最佳。但对汽车离合器膜片弹簧来说，并不要求储存大量的弹性能，应根据结构布置及压紧力的需要，通常即.左右。根据本设计所选车型，选取.。根据为膜片弹簧的平均半径，取，则。膜片弹簧在自由状态下的圆锥底角膜片弹簧在自由状态下的圆锥底角与内截锥高度关系密切般在范围内选择。本设计之锥角为。落在的范围内，因此设计合理。支承圈平均半径和和膜片弹簧与压盘的接触半径。与的取值将影响膜片弹簧的刚度。应略大于且尽量接近应略小于且尽量接近。根据以上所述及已知和的值，本设计选取，。膜片弹簧小端半径及分离轴承作用半径。如图由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第轴的花键外径。应大于。与之差在定的范围内，。膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用，因此其杠杆比应在定范围内选取，即推式取，得。根据折中原则得。图分离指的数目和切槽宽及半径的确定。如图多取为的取值应满足。本设计选取.，.，则。本设计取。五膜片弹簧的强度校核如图所示以中性点为坐标原点在子午截面处建立坐标系，则截面上任意点的切向应力为式中，为碟簧部分子午截面的转角为膜片弹簧自由状态时的圆锥底角为中性点的半径，。分析表明，膜片弹簧碟簧部分凸面的内缘点见右图处切向压应力最大而凹面的外缘点或处的切向拉应力最大，但点的应力值最高，而且点的最大应力值是发生在离合器分离过程中的位置，并且此时点处于两向应力状态。故通常只计算点处的应力来校核膜片弹簧的强度，应使点当量应力小于许应力，即。时，取值为。求离合器彻底分离时，分离轴承作用的载荷彻底分离时，.，则将各参数代入公式得.。求分离轴承的实际行程压盘行程.，则将各参数代入公式得，分离指假定为刚性时的分离行程.因分离指为非刚性的，则分离指在力的作用下有附加弹性变形，则分离轴承推膜片弹簧的实际行程为式中的附加弹性变形可由下式