1-从动片 2-摩擦片 3-铆钉 图4—1整体试弹性从动片示意图
4.1.4 从动盘毂的设计
从动盘毂轴向长度不宜过小，以免在花键轴上滑动时产生偏斜而使分离不彻底，一般取1.0-1.4倍的花键轴直径。从动盘毂一般采用锻钢（如35,45,40Cr等），并经调质处理，表面和心部硬度一般在26-32HRC。
从动盘毂是离合器中承受载荷最大的零件，它几乎承受由发动机传来的全部转矩。它一般采用齿侧对中的矩形花键安装在变速器的第一轴上，花键的尺寸可根据摩擦片的外径D与发动机的最大转矩Temax如花键尺寸表4-1。
花键尺寸选定后应进行挤压应力σj( M Pa)及剪切应力τj( M Pa)的强度校核：
?j?
?8?emax??j?30MPa22D?dznl （4-1）
???
?j?4?emax???15MPa?D?d?znlbj （4-2）
??式中：D ，d—分别为花键外径及内径，mm；
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n—花键齿数；
l，b—分别为花键的有效齿长及键齿宽，mm； z—从动盘毅的数目；
?emax—发动机最大转矩，N·m。
表4-1 花键尺寸表
从动盘外径D/mm 160 180 200 225 250 280 300 325 350 380 410 430 450
发动机转矩
花键 齿数
花键 外径 D/mm 23 26 29 32 35 35 40 40 40 40 45 45 52
花键 内径 d/mm 18 21 23 26 28 32 32 32 32 32 36 36 41
键齿宽
b/mm 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6
有效 齿长 l/mm 20 20 25 30 35 40 40 45 50 55 60 65 65
挤压 应力
?emax/ N·m
n 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
?/M
Pa 10 11.8 11.3 11.5 10.4 12.7 10.7 11.6 13.2 15.2 13.1 13.5 12.5
50 70 110 150 200 280 310 380 480 600 720 800 950
从动盘毂通常由40Cr、45号钢、35号钢锻造，并经调质处理，28～32HRC。 由表4-1选取得：
花键齿数n=10；花键外径D=29mm； 花键内径d=23mm；键齿宽b=4mm； 有效齿长l=25mm；挤压应力?=11.3MPa； 校核计算如下：
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?j??j??8?emax?（8?142）/[（292?232）?1?10?25]?14.56Mpa22D?dznl
?4?emax?（4?142）/[(29?23)?1?10?4?25]?10.92Mpa?D?d?znlb
?j=14.56MPa???j??30MPa；
?j=10.92MPa???j??15MPa符合强度得要求。 4.1.5 摩檫片的材料选取及与从动片的固紧方式
摩擦片的工作条件比较恶劣，为了保证它能长期稳定的工作，根据汽车的的使用条件，摩擦片的性能应满足以下几个方面的要求：
（1）应具有较稳定的摩擦系数，温度，单位压力和滑磨速度的变化对摩擦系数的影响小；
（2）要有足够的耐磨性，尤其在高温时应耐磨；
（3）要有足够的机械强度，尤其在高温时的机械强度应较好；
（4）热稳定性要好，要求在高温时分离出的粘合剂较少，无味，不易烧焦； （5）磨合性能要好，不致刮伤飞轮及压盘等零件的表面； （6）油水对摩擦性能的影响应最小；
（7）结合时应平顺而无“咬住”和“抖动”现象。
由以上的要求,目前车用离合器上广泛采用石棉塑料摩擦片，是由耐热和化学稳定性能比较好的石棉和粘合剂及其它辅助材料混合热压而成，其摩擦系数大约在0.3左右。这种摩擦片的缺点是材料的性能不稳定，温度，滑磨速度及单位压力的增加都将导致摩擦系数的下降和磨损的加剧。所以目前正在研制具有传热性好、强度高、耐高温、耐磨和较高摩擦系数（可达0.5左右）的粉末冶金摩擦片和陶瓷摩擦材料等。
在该设计中选取的是石棉合成物制成的摩擦材料。固紧摩擦片的方法采用较软的黄铜铆钉直接铆接，采用这种方法后，当在高温条件下工作时，黄铜铆接有较高的强度，同时，当钉头直接与主动盘表面接触时，黄铜铆钉不致像铝铆钉那样会加剧主动盘工作表面的局部磨损，磨损后的生成物附在工作表面上对摩擦系数的影响也较小，这种铆接法还有固紧可靠和磨损后换装摩擦片方便等优点。
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4.2 压盘的设计
4.2.1 压盘传力方式的选择
压盘是离合器的主动部分，在传递发动机转矩时，它和飞轮一起带动从动盘转动，所以它必须和飞轮连接在一起，但这种连接应允许压盘在离合器的分离过程中能自由的沿轴向移动。如前面所述采用采用传动片式的传力方式。由弹簧钢片制成的传动片一端铆在离合器盖上，另一端用螺钉固定在压盘上，为了改善传动片的受力情况，它一般都是沿圆周布置。 4.2.2 压盘几何尺寸的确定
摩擦片的内外径在前面已确定 因此取压盘外径为210mm,内径为130mm。 选择压盘的厚度主要依据以下两点：
（1）压盘应具有足够质量，在离合器的结合过程中，由于滑磨功的存在，每结合一次都要产生大量的热，而每次结合的时间又短（大约在3秒钟左右），因此热量根本来不及全部传到空气中去，这样必然导致摩擦副的温升。在频繁使用和困难条件下工作的离合器，这种温升更为严重。它不仅会引起摩擦片摩擦系数的下降，磨损加剧，严重时甚至会引起摩擦片和压盘的损坏。由于用石棉材料制成的摩擦片导热性很差，在滑磨过程中产生的热主要由飞轮和压盘等零件吸收，为使每次接合时的温升不致过高，故要求压盘有足够大的质量以吸收热量。
（2）压盘应具有足够大的刚度，以保证在受热的情况下不致产生翘曲变形，而影响离合器的彻底分离和摩擦片的均匀压紧。
由于以上两个原因本次设计取压盘厚度为16mm，材料为灰铸铁HT200铸成，硬度为HB170～227。
压盘设计时，在初步确定压盘厚度以后，应校核离合器接合一次时的温升，它不应超过8～10℃。若温升过高，可适当增加压盘的厚度。 校核计算公式：
???Wcm压盘 （4-3）
式中：?——温升，℃；
W——滑磨功，N·m；
γ——分配到压盘上的滑磨功所占的百分比，单片离合器压盘γ=0.50； c——压盘的比热容，铸铁压盘 c=481.4J/(kg·K)； m压盘——压盘质量，kg。
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压盘质量 m压盘=π[(取 m压盘=2.5kg
20021202
)－()]×15×10-9×7.83×103=2.36kg 22整备质量 ma=1444 Kg，滚动半径 R=0.28 m，汽车起步时发动机转速ne=2000 r/min，主减速器传动比 i0=3.863，变速器最大传动比 ig=3.454。 滑磨功
W=
?2ne2marr21800?i??ig22 （4-4）
温升τ=6.73 ℃?[?]=8℃ 所以压盘设计合理。 4.2.3 离合器盖的设计
离合器盖与飞轮用螺栓固定在一起，通过它传递发动机的一部分转矩给压盘。此外，它还是离合器压紧弹簧的支撑壳体。在设计中应特别注意以下几个问题：
(1) 刚度问题
一般轿车的离合器盖通常用厚度约为 3～5mm 的低碳钢板（如 08 钢板）冲压成带加强筋和卷边的复杂形状。
(2) 通风散热问题
为了加强离合器的冷却，离合器盖上必须开许多通风窗口。通常在压紧弹簧座处开有通风窗口。
(3) 对中问题
离合器盖内装有压盘、分离杆等零件，因此它相对发动机飞轮曲轴中心线必须有良好的定心对中，否则会破坏系统整体的平衡，严重影响离合器的正常工作。
离合器盖的对中方式有两种，一种是用止口对中，另一种是用定位销或定位螺栓对中，由于本设计选用的是传动片传动方式，因而离合器盖通过一外圆与飞轮上的内圆止口对中。
4.3 离合器操纵机构的设计 4.3.1 对离合器操纵机构的要求
(1) 踏板力要小，轿车：80～150N，商用车：小于150～200N； (2) 踏板行程在一定的范围内，轿车：80～150mm，货车：小于180mm； (3) 摩擦片磨损后，踏板行程应能调整复原；
(4) 有对踏板行程进行限位的装置，防止操纵机构因受力过大而损坏；
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