2.4 分离轴承的类型
分离轴承在工作中主要承受轴向力，在分离离合器时由于分离轴承旋转产生离心力，形成其径向力。故离合器的分离轴承主要有径向止推轴承和止推轴承两种。前者适合于高速低轴向负荷，后者适合于相反情况.常用含润滑油脂的密封止推球轴承;小型车有时采用含油石墨止推滑动轴承。分离轴承与膜片弹簧之间有沿圆周方向的滑磨，当两者旋转中不同心时也伴有径向滑磨。为了消除因不同心导致的磨损并使分离轴承与膜片弹簧内端接触均匀，膜片弹簧离合器广泛采用自动调心式分离装置。它有内圈旋转轴承，轴承罩，波形片簧，它由厚约为0.7㎜的65Mn钢带制成，油淬、模内回火度43～51HRC及分离套筒组成。由于轴承与套筒间都留有足够径向间隙以保证分离轴承相对于分离套筒可以径向移动1mm左右，所以当膜片相对分离套筒有偏斜时，由于波形片簧能够产生变形，允许分离轴承产生相对的偏斜，以保证膜片弹簧仍能被均匀的压紧，也防止了膜片弹簧分离指处的异常磨损并减少了噪音。另外由于分离指与直径较小的轴承内圈接触，则增大了膜片弹簧的杠杆比。
分离套筒支撑着分离轴承并位于变速器第一轴轴承盖的轴颈上，可以轴向移动。分离器结合后，分离轴承与分离杠杆之间一般有3～4mm间隙，以免在摩擦片磨损后引起压盘压力不足而导致离合器打滑使摩擦片以及分离轴承烧坏。此间隙使踏板有段自由行程。有的轿车采用无此间隙的内圈恒转式结构，用轻微的油压或弹簧力使分离轴承与杠杆端（多为膜片弹簧）经常贴合，以减轻磨损和减少踏板行程。 2.5 离合器的通风散热
提高离合器工作性能的有效措施是借助于其通风散热系统降低其摩擦表面的温度。在正常使用条件下，离合器的压盘工作表面的温度一般均在180℃以下，随着其温度的升高，摩擦片的磨损将加快。当压盘工作表面的温度超过180℃～200℃时，摩擦片的磨损速度将急剧升高。在特别严酷的使用条件下，该温度有可能达到1000℃。在高温下压盘会翘曲变形甚至产生裂纹和碎裂；由石棉摩擦材料制成的摩擦片也会烧裂和破坏。为防止摩擦表面的温度过高，除压盘应具有足够的质量以保证有足够的热容量外，还应使其散热通风良好。为此，可在压盘上设置散热筋或鼓风筋；在双片离合器中间压盘体内铸出足够多的导风槽，这种结构措施在单片离合器压盘上也开始应用；将离合器盖和压盘设计成带有鼓风叶片的结构；在保证有足够刚度的前提下在离合器盖上开出较多或较大的通风口，以加强离合器表面的通风散热和清除摩擦产生的材料粉末，在离合器壳上设置离合器冷却气流的入口和出口等所谓通风窗，在离合器壳内装设冷却气流的导罩，以实现对摩擦表面有较强定向气流通过的通风散热等。为防止压盘的受热翘曲变形，压盘应有足够大的刚度，鉴
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于以上对质量和刚度的要求，一般压盘都设计得比较厚，一般约为15～25mm。
3 离合器基本结构参数的确定
在初步确定了离合器的结构形式之后就要确定其基本结构尺寸参数，如下表3-1。
表3-1 汽车基本参数
车型 轮胎型号 发动机最大扭矩 主减速比
马自达6 205/55R16 204N.m 3．863
汽车的质量 发动机最大功率转速 发动机最大功率 变速器1档传动比
1444kg 6500r/min 108KW 3．454
3.1 后备系数的选择
后备系数β是离合器设计中的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择β时，应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能可靠地传递发动机最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载以及操纵轻便等因素。乘用车β选择：1.20～1.75 ，本次设计取β = 1.30。
表3-2 离合器后备系数的取值范围
车型
乘用车及最大总质量小于6t的商用车 最大总质量为6～14t的商用车
挂车
后备系数 1.20～1.75 1.50～2.25 1.80～4.00
3.2 摩擦片外径、内径和厚度
摩擦片外径是离合器的基本尺寸，它关系到离合器的结构重量和使用寿命，它和离合器所需传递的转矩大小有一定关系。显然，传递大的转矩，就需要大的尺寸。发动机转矩是重要的参数，当按发动机最大转矩来确定D时，可以查表3-3来确定摩擦片外径D的尺寸。
所选的尺寸D应符合有关标准(JB1457-74)的规定。表3-3给出了离合器摩擦片的尺寸系列和参数。
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表3-3离合器尺寸选择参数表
摩擦片外径D/mm 单片离合器
225 250 280 300 325 350 380 410 430
双片离合器
— — — — — — — — 350
重负荷 130 170 240 260 320 410 510 620 680
发动机最大转矩Te max/N·m
中等负荷 150 200 280 310 380 480 600 720 800
极限值 170 230 320 360 450 550 700 830 930
摩擦片的外径可由式:
D?KDTemax （3-1）
式中：KD为直径系数 取KD＝14.6 得D=208mm。
表3-4 直径系数的取值范围
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
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
根据离合器摩擦片的标准化、系列化原则，根据下表3-5离合器摩擦片尺寸系列和参数，可取摩擦片有关标准尺寸：
外径D=200㎜； 内径d=140㎜； 厚度b=3.5㎜；
内径与外径比值C′=0.700； 单面面积F=16000mm2。
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表3-5 离合器摩擦片尺寸系列和参数
外径D/mm
160 180 200 225 250 300 325
内径
d/mm
110 125 140 150 155 175 190
厚度b/mm 3.2 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
内外径之比d/D
0.687 0.694 0.700 0.667 0.620 0.583 0.585
单位面积F/mm
10600 13200 16000 22100 30200 46600 54600
23.3 单位压力
为降低离合器滑磨时的热负荷，防止摩擦片损伤，选取单位压力P0的最大范围为0.15～0.35Mpa.
由于已确定单位压力P0=0.25MPa，在规定范围内，故满足要求。
4 离合器的设计计算
4.1 离合器从动盘的设计 4.1.1 从动盘机构介绍
在现代汽车上一般都采用带有扭转减振的从动盘,用以避免汽车传动系统的共振,缓和冲击,减少噪声,提高传动系统零件的寿命,改善汽车行驶的舒适性,并使汽车平稳起步。从动盘主要由从动片，从动盘毂，摩擦片等组成，摩擦片用铆钉铆在波形弹簧片上，而后者又和从动片铆在一起。从动片用限位销和减振铆在一起。这样，摩擦片，从动片和减振盘三者就被连在一起了。在从动片和减振盘上圆周切线方向开有6个均布的长方形窗孔，在从动片和减振盘之间的从动盘毂法兰上也开有同样数目的从动片窗孔，在这些窗孔中装有减振弹簧，以便三者弹性的连接起来。在从动片和减振盘的窗孔上都制有翻边，这样可以防止弹簧滑脱出来。在从动片和从动盘毂之间还装有减振摩擦片。当系统发生扭转振动时，从动片及减振盘相对从动盘毂发生来回转动，系统的扭转能量会很快被减振摩擦片的摩擦所吸收。 4.1.2 从动盘的设计
从动盘总成由摩擦片，从动片，减震器和从动盘毂等组成。它是对离合器工作
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性能影响很大的构件，但其工作寿命薄弱，因此在结构和材料上的选择是设计的重点。从动盘总成应满足如下设计要求：
（1）为了减少变速器换档时齿轮间的冲击，从动盘的转动惯量应尽可能小； （2）为保证汽车平稳起步、摩擦片面上的压力分布均匀从动盘应具有轴向弹性；
（3）为避免传动系的扭转共振及缓和冲击载荷,从动盘中应装有扭转减振器； （4）要有足够的抗爆裂强度。 4.1.3 从动片的选择设计
设计从动片时要尽量减轻质量，并使质量的分布尽可能靠近旋转中心，以获得小的转动惯量。这是因为汽车在行驶中进行换档时，首先要分离离合器，从动盘的转速必然要在离合器换档的过程中发生变化，或是增速（由高档换为低档）或是降速（由低档换为高档）。离合器的从动盘转速的变化将引起惯性力，而使变速器换档齿轮之间产生冲击或使变速器中的同步装置加速磨损。惯性力的大小与从动盘的转动惯量成正比，因此为了减小转动惯量，从动片都做的比较薄，通常是用1.3～2.mm厚的薄钢板冲压而成,为了进一步减小从动片的转动惯量,有时将从动片外缘的盘形部分磨至0.65～1.0mm,使其质量更加靠近旋转中心。
为了使离合器结合平顺，保证汽车平稳起步，单片离合器的从动片一般都作成具有轴向弹性的结构，这样，在离合器的结合过程中，主动盘和从动盘之间的压力是逐渐增加的，从而保证离合器所传递的力矩是缓和增长的。此外，弹性从动片还使压力的分布比较均匀，改善表面的接触，有利于减小摩擦片的磨损。 的弹性从动片及组合式弹性从动片。在本设计中，因为设计的是轿车的离合器，故可以采用整体式弹性从动片如图4-1所示，离合器从动片采用2㎜厚的的薄钢板冲压而成，其外径由摩擦面外径决定，在这里取200㎜，内径由从动盘毂的尺寸决定，这将在以后的设计中取得。
由于其采用整体式弹性从动片，从动片沿半径方向开槽,将外圆部分分割成许多扇形,并将扇形部分冲压成依次向相同方向弯曲的波浪形,使其具有轴向弹性,两边的摩擦片则分别铆在扇形片上。在离合器结合的过程中,从动片被压紧,弯曲的波浪扇形部分被逐渐压平从动盘摩擦面片所传递的转矩逐渐增大,使其结合过程较平顺、柔和,整体式弹性从动片根据从动片尺寸的大小可制成6～12个切槽,并常常将扇形部分与中央部分的连接处切成T形槽,目的是进一步减小刚度,增加弹性。从动片材料一般采用高碳钢板或弹簧钢板冲压而成，经热处理后达到所要求的硬度。
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具有轴向弹性的的传动片有以下三种形式：整体式的弹性从动片，分开式