轻型汽车离合器的结构设计

赵腾飞 缪张芬

摘要：离合器是汽车传动系统中重要组成部分，它的构造对汽车的性能起着重要作用。本文通过对轻型汽车离合器的结构设计进行探析，重点分析和了解设计的过程以及其设计的主要组成部分（压盘总成、从动盘、摩擦盘和膜片弹簧）。

关键词：离合器；从动盘；压盘；摩擦片

1膜片弹簧离合器的简要

从它的传动的部分来看，离合器它一般用作传动的部分来装合。离合器的分开和接合是由人为及驱动程序来控制的。它的传动机构装在了它的传动部分与变速部分之间，它的能够在你想要断开传递动力的时候，断开下来。使得车子起步的时候稳当。从而使它的变速机构能够平稳的工作起来。这样做的话可以让传动的装置可以带动最大的扭力产生的力矩，从而减少他会因工作疲劳而坏了。其实膜片弹簧离合器的好处不单单这样。它有着现代的一流技术，并且安排的合理得当，不错的使用评价，使用的时间比一般的长，它往往被人们设计的简单合理，所以方便教学、使用。

2离合器的工作状态以及简介

离合器他是起到了一个连接的作用（即把汽车的输出和汽车的输入连起来），从而能够让汽车低速而又缓慢的运作起来。而如今这个社会时代活塞式的发动机通常不能开始加载了，所以它们应该先在空气中首次运作，然后慢慢的加载。使得发动机发动后，转速控制在310到510转/分钟之间，且汽车为静态启动，运行着的传动部分通常有确定的传动机构，且不易发生突发的刚性节点。但是如果因为突发的刚性连接的话，那是不可以避免的。一般而言汽车不发生撞击而导致的意外的话，它的发动机只是部分关闭。所以离合器会让发动机的软化伴随着驱动的部分一块，从而让发动机和传动系扭矩慢慢的变大以至于解决行驶的阻力，使得它平缓起步。

即使选用中性传输，我们大可以控制发动机与传动系统的结合与分开。在其位置，可以用变速器运作的齿轮、传动部分或传动器结合到旋转以及传动的齿轮所给与的各种阻力，运动着的齿轮的阻力将会随着齿轮油的粘度的增加而大大增加。尤其生活在温度较低的环境当中。其中，离合器的作用还有将他的发动机的输入和輸出的连接系统做一个离合，否则发动机不便起步。简而意赅，离合器有着将汽车的发动机与其输出端进行了一个合并与分开的作用，从而让汽车起步起来。

汽车的变速器在脱离时，啮合的齿轮与齿轮面间的压力可能导致它不好分离，但是离合器如果使用临时传输系统，这将会很容易地分离。同时，很难在连接文件中同步齿轮的周向速度。为了控制啮合的齿轮间的周向圆周度的差值，则减轻齿轮间的冲撞。更通俗的说，就是通过使它的各个零部件的重量要尽可能的轻，以及选用耐磨的材料，这样它产生的惯性也不会太大，则就不易损坏，然后我们就可以轻松完成换挡。

当车辆进行紧急制动和重惯性负载传递时，离合器传递的最大扭矩是有限的。那么由于离合器的打滑，不仅能够使它不易损坏，而且能长时间的使用。即相当于一个保护措施。

3汽车内的压紧弹簧的型号和布置的确定

弹簧钢用在制作其蝶形弹簧再适合不过了，用它来做成膜片弹簧且有着特殊的结构。

3.1支撑的方案的选择

离合器的支撑方式是拉或推的方式作为其支撑，所以这一次我将选用推式的。

3.2膜片弹簧离合器的优点

1）散热性好。

2）起着压紧弹簧以及起到一个分离杠杆的功能。

3）在高速的动作下，弹簧的压紧力下降的值逐渐的减少缓慢，以至于使它的性能慢慢的稳定下来。

4）在理想状态下非线性的且具有良好的弹性系统。

5）平衡性好，他可以使用在高速发动机中。

4扭转减振器的结构构造

4.1扭转减振器结构确定

扭转的振动阻尼器具有线性还有非线性的。如图4-1所示其弹性元件一般采用圆柱螺旋弹簧，大部分在汽油机上的应用。柴油机，由于发动机的怠速转速不大，往往造成齿轮齿的传动往往受到冲击，造成传动噪声。在扭振减振器中，另一组在发动机怠速工况下，采用小弹簧操作，可以采用一些办法去改善他在怠慢速状态下的怠速噪音。如果碰到这种情况，那么你就会拥有两阶段的非线性特性曲线图。一般而言第一阶段还是较少的，空转被称为第二阶段并且更加刚性。一般广泛应用于柴油机的非线性的多级传动系统。

5 操纵机构的设计及分析

离合器的操作机构他是用来使离合器完成相应工作的一个部分（分离与结合）。它控制着从离合器开始的踏板，在离合器壳中结束。由于离合器的频繁使用，离合器的控制机构要求操作轻。可移植性主要包括2个方面：1在离合器踏板上施加的力不能太大，2是提供一个踏板间隙的校正机构。离合器控制机构根据所需的能量分离不同，可分为机械式、液压式、弹簧式增压器、气动增压器、机械式和气动增压器等。

图4-1 单级线性阻尼器的抗扭性能图4-2三级线性阻尼器的抗扭性能

离合器控制机构在运行中还应满足以下几个要求：

1）踏板力应尽可能的减小，汽车，卡车，

2）踏板在运行时，他能达到的最大距离与最小距离之间的差值控制在毫米内，其他重型车；

3）提供一个踏板行程限位装置，以防止因过度用力造成的控制机构损坏；；

4）高刚度、高韧性；

5）高稳定性；

6）高效性

7）高耐磨性

它往往使用其构造简单，通俗易懂，精度高，但因机架的刚度不是太高，会导致驾驶室的变形，从而导致操控复杂。操纵杆使用不是特别的方便，但绳索驱动就没有这些疑虑。但是，使用寿命短，组织效率不高。普通轮离合控制机构一般我们推荐使用液压控制机构。他有以下几个好处：

1）它传动的效率小、又轻、、装配又方便等等。可以使得踏板悬挂起来，方便密封保存，没有发动机振动和运动失真，由于驾驶室和车架的干扰。

2）关于让离合器用起来更加好用，并且降低变速器在工作中的各种载力时。

6 轻型汽车离合器的结构设计分析

首先对其离合器有个初概，然后计算主要参数，如β、D、P0、D等，并根据基本公式和约束条件得出结论和试验。约束其自由行程符合规格，总行程约为131毫米小于180毫米，得出结论：符合标准条件，从零件的刚度是否达标为前提，使得他在受外力的作用时，不会发生变形。在保证其工作能否正常起动，以及他是否便于安装的大前提下，来控制其尺寸的大小。

选材：通过使用石棉作为基础的摩擦板材料，然后确保它的强度、使用寿命、以及在发热时，能否正常工作。抗扭转力的弹簧采用元件来改善其内部的结构特性。审核汽车在正常行驶时，所有的隐患，例如：从零件和零件之间的相互配作来考虑，温升是其一，磨损其二或者在摩擦生热的作用下，使他温度过高烧坏元件。

当上述各项指标都在设计要求内的时候：1、是否能做到完全分离的效果；2、能够软接合并输出；3、工作时，平稳缓慢；4、传动部分选用小设计。以上所有提到的数据都经过我的仔细检查与校核，包括原材料的耐磨性是否满足需要、耐压值的大小和材料是否能够在高温环境中工作，它的大小，满足国家要求。

结论

随着国内外经济的飞速发展，人们的生活水平日渐提高，汽车这个昔日的奢侈品逐渐走进更多的寻常百姓家，汽车的市场需求也逐渐增大，而日益严峻的资源、环境问题也逐渐成为汽车发展的影响因素，为了保证汽车市场的稳健发展，又保证合理利用资源、保护环境，我们需要更先进的汽车制造技术。进行离合器的设计，就是要从最基本做起，积累经验，总结教训，为将来从事相关事业打好基础，最终推动汽车事业的发展。

参考文献：

[1]陈超.离合器踏板力位移关系特性建模方法研究[D].华南理工大学，2018.