(5) 应具有足够的刚度且传动效率高；
(6) 发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作； (7) 工作可靠、寿命长、维修保养方便。 4.3.2 操纵机构结构形式选择
常用的离合器操纵机构，主要有机械式、液压式、机械式和液压式操纵机构的助力器、气压式和自动操纵机构等。
机械式操纵机构有杆系和绳系两种形式。杆系传动机构结构简单、工作可靠，有稳定的传动比，机械效率较高，可适应温度较高的环境，因此广泛应用于各种汽车拖拉机中。绳索传动机构可远距离布置，且可采用吊挂式踏板结构，但其寿命较短，机械效率仍不高，多用于轻型轿车中。液压式操纵机构主要由吊挂式离合器踏板、主缸、工作缸、管路系统和回位弹簧等部分组成，具有传动效率高、质量小、布置方便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、发动机的振动和驾驶室或车架变形不会影响其正常工作、离合器接合较柔和等优点，故广泛应用于各种形式的汽车中。因此，本车选择液压式操纵机构。 4.3.3 操纵机构的设计与计算
图4—2液压操纵机构示意图
踏板行程S由自由行程S1和工作行程S2两部分组成，即
2c2a2b2d2（Sof?Z?S) S?S1?S2? （4-5）
c1a1b1d12式中：Sof为分离轴承的自由行程一般为1.5-3.0mm，反映到踏板上的自由行程；
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S1一般为20-30mm；
d1和d2分别为主缸和工作缸的直径；
Z为摩擦片面数；
ΔS为离合器分离时对偶摩擦面间的间隙，单片：ΔS=0.85-1.30mm； a1、a2、b1、b2、c1、c2为杠杆尺寸。 将各比例代入式4-5
1063?8?402S?（2?2?1.0?）?121mm
221?3?352符合设计要求。 踏板力为
F'Ff??Fsi?? （4-6）
式中：F为离合器分离时，压紧弹簧对压盘的总压力；
2a2b2c2d2； i?为操纵机构总传动比，i??2a1b1c1d1?为机械效率，液压式：??80~900，机械式：??70~800；
00'Fs为克服回位弹簧1、2的拉力所需的踏板力.。
分离离合器所作的功为
WL?0.5?(F1?F')Z?S （4-7）
式中：F1为离合器拉接合状态下压紧弹簧的总压紧力。 由计算的Ff=75N WL=4.687J 。
一般来说，对于乘用车，踏板力Ff在60～150N范围内。所设计踏板力Ff符合要求。在规定的踏板力和行程的允许范围内，驾驶员分离离合器所作的功不应大于30J。所以所设计的分离离合器所做的功WL符合设计要求。
液压缸内径的计算
D=
4F （4-8） ?p代入数据得D=35mm,参考同类车型，取d1=35mm,d2=40mm。
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4.4 离合器膜片弹簧的设计 4.4.1 膜片弹簧的结构特点
由前面可以知道，本设计中的压紧弹簧是膜片弹簧。而膜片弹簧离合器分推式和拉式，在本设计中采用拉式结构。
膜片弹簧在结构形状上分为两部分。在膜片弹簧的大端处为一完整的截锥体，它的形状像一个无底的碟子和一般机械上用的碟形弹簧完全一样，故称作碟簧部分。膜片弹簧起弹性作用的正是其碟簧部分，碟形弹簧的弹性作用是这样：沿其轴线方向加载，碟簧受压变平，卸载后又恢复原形状。可以说膜片弹簧是碟形弹簧的一种特殊结构形式。所不同的是，在膜片弹簧上还包括有径向开槽部分。膜片弹簧上的径向开槽部分像一圈瓣片，它的作用是，当离合器分离时作为分离杠杆。故它又称分离爪。分离爪与碟簧部分交接处为圆形孔。这样做，一方面可以减少分离爪根部应力集中，一方面又可用来安置销钉固定膜片弹簧，分离爪根部的过渡圆角R＞4.5。
4.4.2 膜片弹簧变形方式和加载方式
由于膜片弹簧采用拉式结构，故其正装。离合器在分离和接合时，膜片弹簧的加载情况不一样，相应的有两种加载方式和变形情况：
（1）接合时：离合器接合时，膜片弹簧起压紧弹簧之用，在压盘——离合器盖总成未与飞轮装合以前，膜片弹簧近似处于自由状态，膜片弹簧对压盘无压紧作用。当压盘——离合器盖总成与飞轮装合时，离合器盖前端面向飞轮前端面靠拢。因此，离合器盖通过支承环对膜片弹簧施加载荷P1，膜片弹簧几乎变平。同时在压盘处也作用有载荷P1。我们把P1称作压紧力。支承环和膜片弹簧压盘接触处之间的高度变化称作大端变形?1，膜片弹簧分离轴承相对于压盘高度的变化称之为小端变形?2。
（2）分离时：当分离轴承以P2力作用在膜片弹簧的小端时，支承环逐渐不起作用，而支承环开始起作用。当P2力达到一定值时，膜片弹簧被压翻。分离时在膜片弹簧的大端处及小端处将进一步产生附加变形?1f和?2f。此时膜片弹簧大端处的变形?1=?1f+?1b。
4.4.3 膜片弹簧的弹性变形特性
前面说过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是不一样的，它是一中非线性的弹簧，其特性和碟簧部分的原始内截锥高H及弹簧片厚h的比值H/h有关。不同的H/h值可以得到不同的特性变形特性。
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分下列情况：
（1）
H?2如下图4-3中H/h=0.5的曲线,其曲线形状表现为:载荷P的增h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,适合与作为缓冲装置中的行程限制器。
（2）
H?2如图4-3中H/h=1.5?2的曲线,弹性特性曲线在中间有一段很h平直,变形的增加,载荷P几乎不变.这种弹簧叫做零刚度弹簧.
（3）2?H?22如图4-3中H/h=2.75时,弹簧的特性曲线中有一段负刚度h区域,即当变形增加时,载荷反而减少具有这种特性的膜片弹簧很适合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,操纵省力的目的,当然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过大.
（4）
H?22如下图4-3,这种弹簧的的特性曲线中具有更大的负刚度不稳定h工作区,而且有载荷为负值的区域.这种弹簧适合于汽车液力传动中的锁止机构。
图4-3不同的弹性特性曲线 碟形弹簧当其大、小端部承受压力时，载荷P与变形λ之间有如下关系：
???Eh????2???H??H??h （4-9） ????222?(1??)RA???式中：E—弹性模量，对于钢：E=21 X 104MPa
μ—波桑比，钢材料取μ=0. 3； h—弹簧钢板厚度，mm；
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H—碟簧的内截锥高，mm； R—碟簧大端半径，mm；
6?m?1?????A—系数，?lnm?m? m—碟簧大、小端半径之比，m=R/r。
汽车离合器膜片弹簧在实际安装中支撑点如下图4—4所示。
Rrrr1frfλλλ12λ1f
（a）自由状态；（b）结合状态；（c）分离状态 图4-4膜片弹簧在离合器接合和分离状态时的受力以及变形
4.4.4 膜片弹簧基本参数的选择
在设计膜片弹簧时，一般初步选定其全部尺寸然后进行一系列的验算，最后优选最合适的尺寸如图4—5。
HLrrfδ2δ1rxRHh图4—5膜片弹簧示意图
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rpereLx1Lx2