摘要
本论文主要叙述了离合器的设计计算，根据选定车型后用一系列参数对离合器进行匹配设计工作，包括离合器主动部分、从动部分和操纵机构三大部分。
在计算中，首先确定摩擦片外径尺寸，然后根据该尺寸对其他部件总成进行了计算和设计。通过计算校核摩擦片外径尺寸，计算选择出其他部件的外形尺寸，再对其进行校核，确定是否能达到设计要求。设计包括对从动盘总成的设计校核，对压盘的设计校核，对离合器盖的设计校核及离合器盖的设计校核和优化。具体设计计算了摩擦片、扭转减振器、膜片弹簧、压盘、离合器盖、传动片等多个部件总成。
此次设计的特点是利用膜片弹簧的非线性弹性特性，抛弃传统的推式膜片弹簧离合器，设计了新式的拉式膜片弹簧离合器。根据离合器的基本性能参数要求，完成了离合器主动部分的设计与校核工作，包括离合器盖总成的设计与校核，膜片弹簧工作点最佳位置的选取等。
这次的设计，可以对原有离合器的设计提出优化和修改的建议，对其以后的设计过程起参考作用。通过这次设计达到了优化改进原有离合器，提高该型汽车使用性，舒适性，并提高了汽车的工作效率的目的。
关键词：离合器；从动盘；拉式膜片弹簧；非线性弹性特性
Abstract
This thesis mainly describes the clutch design and calculation, according to the selected models with a range of parameters matching the design of the clutch, including the active part of the clutch, the driven part and manipulate bodies of three parts.
发动机飞轮In the calculation, first determine the size diameter friction plate, and then according to the size of other parts assembly and design is calculated. Check by calculating the friction plate diameter size, calculated to select the size of other components, and then check them to see whether it can meet the design requirements. Design including the design of the driven disc assembly verification, the design of the pressure plate check on the clutch cover, clutch cover design verification and design verification and optimization. Calculation of the specific design of the friction plate, reversing the shock absorber, diaphragm spring, pressure plate, clutch cover, transmission
components, such as chip assembly.
The design is characterized by the use of the nonlinear elastic properties of the diaphragm spring, to abandon the traditional push-type diaphragm spring clutch, designed a new pull-type diaphragm spring clutch. According to the requirements of the basic performance parameters of the clutch, the c
lutch active part of the design and checking work, including the design of the clutch cover assembly and check the selection of the best position of the diaphragm spring operating point. The driven part with reversing the shock absorber separation of the driven plate .
The design of the original design of the clutch to optimize and modify the proposal, its future role in the design process from the reference. Achieved through optimization of the design to improve the original clutch and improve the use of this type of vehicle, comfort, and enhance the work of automobile efficiency.
Key words: Clutch; Follower plate; Pull the diaphragm spring; Nonlinear elastic characteristics
1  绪论
1.1离合器概述
离合器是汽车传动系统的主要组成之一，也是传动系统中第一个总成。离合器通常安装在发动机飞轮后侧，是与发动机相联接的部件。离合器由驾驶员操纵，通过离合器的结合或分离，使发动机与传动系统、驱动车轮联接或断开。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；在工作中受到较大的
动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系个零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。即主要取决于离合器基本参数和主要尺寸。
随着汽车新技术的不断发展，发动机的转速、功率不断提高以及汽车电子技术的高快速发展，人们对离合器的设计要求越来越高。从提高离合器工作性能角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，
传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适合发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器发展趋势。
1.2离合器的功用
1）离合器可以使发动机与传动系缓慢结合，从而使汽车平稳起步。
发动机启动后，得以稳定运转的最低转速约为300～500r/min，而汽车则只能由静止且缓慢开始起步，运转着的发动机要带动静止的传动系时，是不能突然刚性接合的。如果发动机与传动系突然刚性结合，就会造成汽车猛烈攒动和发动机熄火。这是因为汽车从静止到前冲时将产生很大的惯性力，对发
动机造成很大的阻力矩。在这种惯性阻力矩的作用下，发动机瞬间转速急剧下降到最低稳定转速以下，使得发动机熄火而不能运转。当传动系统装有离合器设备时，在汽车启动后起步之前，驾驶员踩下离合器使发动机与传动系脱开；再将变速器挂上档，然后逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐结合。由于离合器的结合紧密程度逐渐增大，发动机转矩传递到车轮的转矩也逐渐增加。当驱动力足以客服启动阻力时，汽车即从静止开始运动并逐步加速，实现平稳起步。
2）保证传动系统换挡时工作平顺。
汽车在行驶过程中，传动系统中的变速器经常要换入不同的档位以适应不断变化的行驶条件。即变速器内的齿轮副要经常脱开啮合和进入啮合。如在脱档时，由于原来啮合的齿面压力的存在，可能使会使得脱档困难，但如用离合器暂时分离传动系，以便原来的齿轮副脱开，并且会使换入档位啮合副的啮合部位趋于同步，在同步后换挡，保证了换挡时工作平顺。
3）防止传动系统过载
当汽车进行紧急制动时，传动系受到很大的惯性负荷，此时由于离合器的主动部分与从动部分之间可能产生相对运动，可避免传动系零件超载损坏，起保护作用。
1.3离合器的工作原理
简单的摩擦离合器如图1.1所示。该离合器主要由从动盘1、压盘2、离合器盖3、压紧弹簧4、踏板及踏板臂5等组成。
在汽车行驶过程中需经常保持动力传递，中断中断传动只是暂时的需要，所以汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于结合的状态，飞轮转动时，通过摩擦力带动从动盘1转动，摩擦力由弹簧的压紧力产生。欲使离合器分离时，只要踩下离合器踏板5，使分离轴承10通过分离杠杆克服压紧弹簧4压力向右移动压盘2，这样，从动盘两面的压力消失，因而摩擦力消失，发动机的扭矩就不再传入变速器，离合器处于分离状态。当松开离合器踏板5，回位弹簧克服各拉杆接头和支承中的摩擦力，使踏板返回原位。此时压紧弹簧就推动压盘向左，仍将从
动盘压紧在飞轮上，这样发动机的扭矩又传入变速器。
1.4膜片弹簧离合器的概述
目前，轿车和轻型载货汽车离合器广泛采用膜片弹簧作为压紧弹簧，称为膜片弹簧离合器。根据分离时分离指内端受推力还是拉力，膜片弹簧离合器可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。
膜片弹簧既作为离合器的压紧机构，又同时兼起分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，质量减轻，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。其次，膜片弹簧与压盘呈圆周接触，使压力分布均匀。另外
由于膜片弹簧具有非线性弹性特性，故能在从动盘摩擦片磨损后自动调节压紧力，弹簧仍能可靠的传递发动机的转矩，避免发生滑离。此外，因为膜片弹簧是一种对称零件，平衡性相对较好，在高转速下，弹簧压紧力降低很少，而周布置弹离合器在高速运转时，弹簧由于受到离心力作用会产生横向挠曲，导致弹簧严重鼓出，弹簧压紧力会下降，从而导致离合器传递转矩能力下降。膜片弹簧离合器现已在轿车、客车、轻型和中型货车上被广泛采用甚至在重型货车上也得到了应用。因此，对于轻型车膜片弹簧离合器的设计研究对于改善汽车离合器各方面的性能具有十分重要的意义。
膜片弹簧是由弹簧钢冲压成的，是一种呈“无底碟子”形状的截锥形薄壁膜片，且自其小端在锥面上均匀的开有许多径向切槽，以形成分离指，起分离杠杆作用，而其余未切槽的大端截锥部分则起弹簧作用。膜片弹簧的两侧有支承圈，而后者借助于固定在离合器盖上的一些（为径向切槽数目的一半）铆钉来安装定位。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，后支承圈则压膜片弹簧使其产生弹性变形，使得锥顶角变大，甚至膜片弹簧变形几乎变平。同时在膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力使离合器处于结合状态。当离合器分离时，分离轴承前移膜片弹簧压前支承圈并以其作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后移使离合器分离。膜片弹簧离合器具有很多优点：
1）驾驶员操纵方便。由于膜片弹簧具有非线性特性，因此摩擦片磨损后，弹簧压力几乎不变，且可以减轻分离离合器时的踏板力；
2）结构简单紧凑。膜片弹簧同时作压紧弹簧和分离杠杆的作用，与螺旋弹相比，结构简单，零件数目少，且膜片弹簧径向尺寸较小；
3）高速时平衡性好，压紧力稳定。膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的通风散热。
4）自动调节压紧力。膜片弹簧具有较理想的非线性特性，弹簧压力在摩擦片允许磨损范围内基本不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变；对于圆柱螺旋弹簧，其压力大大下降。离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降