工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处，一般
?1B??0.8~1.0??1H,以保证摩擦片在最大磨损限度Δλ范围内压紧力从F1B到F1A
变化不大。当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C ，为最大限度地减小踏板力，C点应尽量靠近N点。为了保证摩擦片磨损后仍能可靠的传递传矩，并考虑摩擦因数的下降，摩擦片磨损后弹簧工作压紧力F1A应大于或等于新摩擦片时的压紧力
F1B，
图4-3 膜片弹簧弹性特性曲线图
4.4.2 膜片弹簧的应力计算与强度校核
假定膜片弹簧在承载过程中其子午断面刚性地绕此断面上的某中性点O转动（图4-4）。断面在O点沿圆周方向的切向应变为零，故该点的切向应力为零，O点以外的点均存在切向应变和切向应力。现选定坐标于子午断面，使坐标原点位于中性点O。令X轴平行于子午断面的上下边，其方向如上图所示，则断面上任意点的切向应力为： ?t?E1??2?x?????/2??y?e?x （4-5）
式中 φ——碟簧部分子午断面的转角（从自由状态算起）
α——碟簧部分子有状态时的圆锥底角
26
e ——碟簧部分子午断面内中性点的半径
e=（R-r）/ln(R/r) （4-6） 为了分析断面中断向应力的分布规律，将（4-5）式写成Y与X轴的关系式：
22??1???e??t??1???t? Y????t????X?2?E?E?????????? （4-7）
图4-4 切向应力在子午断面的分布
由上式可知，当膜片弹簧变形位置φ一定时，一定的切向应力αt在X-Y坐标系里呈线性分布。
当?t?0时Y?(??tg(???2?2)X，因为(???2?2)的值很小，我们可以将(???2)看成
)，由上式可写成Y?tg(???)X。此式表明，对于一定的零应力分布在
中性点O而与X轴承(??)角的直线上。从式（4-7）可以看出当X??e时无论
2?取任何值，都有Y??(??)e。显然，零应力直线为K点与O点的连线，在零
2应力直线内侧为压应力区，外侧位拉应力区，等应力直线离应力直线越远，其应力越高。由此可知，碟簧部分内缘点B处切向压应力最大，A处切向拉应力最大，分析表明，B点的切向应力最大，计算膜片弹簧的应力只需校核B处应力就可以
了，将B点的坐标X=（e-r）和Y=h/2 代入（4-7）式有： ?tB?e?1????r2?{e?r???2?2??e?r?d2?h???} （4-8） ?2?h2?e?r?令
d?tBd??0可以求出切向压应力达极大值的转角?P???
27
由于： e?R?rln(Rr)?118?94ln(118/94)?105.55mm
所以代入以上可求得：
?P?0.38，?tB?-2047.39N/mm2
B点作为分离指根部的一点，在分离轴承推力F2作用下还受有弯曲应力：
?rB?6?r?rf?F2n?br?h2 （4-9）
式中 n——分离指数目 n=18 br——单个分离指的根部宽
br?2?r018?2???32182
?11.17mm
因此： ?rB?689N/mm
由于σ
rB
是与切向压应力σ
tB
垂直的拉应力，所以根据最大剪应力强度理论，
B点的当量应力为：
?Bj??rB??tB?689?2047.39??1358.39N/mm
?Bj2
?[?Bj]?1700N/mm
2
膜片弹簧的设计应力一般都稍高于材料的局限，为提高膜片弹簧的承载能力，一般要经过以下工艺：先对其进行调质处理，得到具有较高抗疲劳能力的回火索氏体，对膜片弹簧进行强压处理（将弹簧压平并保持12～14h），使其高应力区产生塑性变形以产生残余反向应力，对膜片弹簧的凹表面进行喷丸处理，提高弹簧疲劳寿命，对分离指进行局部高频淬火或镀铝，以提高其耐磨性。
故膜片弹簧和当量应力不超出允许应力范围，所以用设数据合适。
28
5 压盘和离合器盖设计
5.1 压盘设计
5.1.1压盘几何尺寸的确定
在第3章有关离合器基本参数选择设计中，已经确定了摩擦片的内、外径尺寸。为了使摩擦片上压力分布均匀，一般压盘外径比摩擦片外径稍大，压盘内径比摩擦片内径稍小。所以压盘外径D'?D?5?230mm，内径d'?d?5?145mm。压盘厚度t'的确定主要依据以下两点： 1)压盘应具有足够的质量
在离合器的接合过程中，由于滑磨的存在，每接合一次的过程中都要产生大量的热，而每次结合的时间又短(大约3s左右)，因此热量根本来不及全部传到周围空气中去，必然导致摩擦副的温升。在使用频繁和艰难条件下工作的离合器，这种温升就更为严重。它不仅会引起摩擦片摩擦系数下降、加剧磨损，严重时甚至会引起摩擦片和压盘的烧损。
由于用石棉材料制成的摩擦片导热性很差，在滑磨过程中所产生的热主要由飞轮和压盘等零件吸收，为了使每次结合时的温升不致过高，故要求压盘具有足够大的质量来吸收热量。 2)压盘应具有较大的刚度
29
压盘应具有足够大的刚度和合理结构形状，以保证在受热的情况下不致因产生翘曲变形而影响离合器的彻底分离和摩擦片的均匀压紧。
鉴于以上两个原因，压盘一般都做得比较厚，厚度一般15?25mm，而且在内缘做成有一定锥度以弥补压盘因受热变形后内缘的凸起。取t'=20mm。 5.1.2 压盘温升的校核
离合器接合一次温升校核，校核计算公式如下：
???Wcm压 (5-1)
式中 ?—温升，?C W—滑磨功，J ?—分配到压盘上的滑磨功所占的百分比：单盘离合器，?=0.50 c—压盘的比热容，对铸铁压盘，c=481.4J/(kg?K)
m压—压盘质量，知道外形尺寸，通过CATIA建模，m压3.15kg 压盘形状较复杂，要求传热性好，通常采用灰铸铁，选用HT20-40
在校核离合器一次接合的温升之前，先计算一次接合过程的总滑磨功W，可根据下式计算： W??22? (5-2) ?1800??i0ig?222?ne?marr? 式中，ma为汽车总质量(Kg)；rr为轮胎滚动半径（m）；ig为汽车起步时所用变速器挡位的传动比；i0为主减速器传动比；ne为发动机转速r/min，计算时商用车取1500r/min。其中：i0?6.17 ig1?5.913 rr?0.6m ma?4325Kg
代入式（5-2）可得W?14431.527J， 由式（5-1）
t?0.5?14431.527481.4?3.15?4.76Co，未超过允许的8?C?10?C范围，所以厚度设计
符合要求。
5.2 离合器盖设计
30