汽车离合器整体方案设计案例综述
1.1整体方案设计
1.1.1设计任务
在此设计过程中对捷达轿车相关性能要求进行分析，然后选择适宜的方案，这种轿车的参数如表1.1:
表1.1捷达轿车的相关参数
发动机最大功率（kw)
85
145/4000
1125
175/70R14
185
满载质量(kg)
1650
3.1428
3.933
长宽高（mm)
4501*1704*1469
轴距(mm)
2604
前/后轮距（mm)
1460/1500
前桥允许载荷（kg)
825
后桥允许荷载（kg)
825
然后依据上述参数进行分析，确定出适宜的离合器方案
1.1.2离合器设计要求
离合器在车辆中发挥重要的控制作用，是一种可实现中断或传输作用的关键部件，所以在设计时需要满足如下几点要求[1]：
(1)离合器作为传动系统的关键部件，设计时必须保证其能够安全、稳定的工作，不管汽车行驶在什么样的路况下。
(2)离合器在结合时会产生振动，为了汽车具有舒适性，设计时必须考虑减震的机构。
(3)为了离合器能够稳定工作，离合器的摩擦材料的摩擦系数在使用工程中应该尽量保持不变。。
(4)从动件的转动惯量应尽量小。
(5)具有良好的动平衡，有利于提升车辆的控制安全性。
(6)操作机构平稳。
(7)扭矩在适宜的范围内，不会出现过载相关问题。
(8)接头完整、表现出较高的安全性，不会产生很强的震动，分离过程中速度相对较快。
(9)吸热性好，通风散热强，工作温度正常，使用寿命长。
第一辆汽车诞生至今，已有两百多年的历史，离合器经过多年的发展，已经不是单一的产品，到目前为止，已经根据不同的使用情况，不同的车型研制出多种离合器，离合器有很多种，如表1.2:
表1.2摩擦离合器的分类[2]
摩擦离合器
从动盘数目
单片
双片
多片
弹簧布置形式
圆周布置
斜向布置
中央布置
弹簧形式
膜片弹簧
圆柱螺旋弹簧
圆锥螺旋弹簧
作用力方向
拉式
推式
1.2离合器的结构形式
1.1.1从动盘数
离合器的从动盘是将发动机飞轮输出的扭矩传递到变速箱输入轴的部件，由于车型不同，传递的扭矩也不多，所以就衍生出了单片式、双片式和多片式三种，都是为了离合器能够稳定的传递动力。
单片式的离合器的结构比其它两种结构简单，散热通风性能好，生产成本和后期使用成本也比较低，缺点是只能承受一定的扭矩，所以通常用在乘用车以及总重不超过6吨的商用车上。
双片式的离合器的扭矩传递能力较单片式的大，在传递同样大小的扭矩时径向尺寸也会小于单片式。但是双片式离合器由于结构限制，其行程通常比单片式大，分离也不够彻底，轴向由于多了一片尺寸也会加大，散热性能有所降低。
多片式离合器采用多组摩擦片通常用于总重超过14吨的汽车或者行星式自动变速箱的分离结构。
通过对比，本次设计的车型是捷达轿车，其总重只有1650kg,最大输出扭矩只有145N.m，所以选择单片式离合器就能满足设计要求。这样设计不仅结构简单，而且通风散热好，制造成本低，适合入门级轿车的使用。
1.1.2压紧弹簧和其形式的选择
离合器在设计过程中须臾重点考虑的就是选择适宜的弹簧，弹簧这一弹性元件，主要是帮助离合器回位，使离合器受力更加均匀等作用。汽车离合器常用的弹簧有膜片弹簧和圆柱螺旋弹簧两种，圆柱螺旋弹簧采用周置环形布置。
膜片弹簧一般采用弹簧钢制成的锥形薄片，在锥形的小段切多条小槽。膜片弹簧的弹性特性是非线性的，可以根据这一特性设计成当摩擦片磨损后，弹簧的压力不变。膜片式离合器在分离式操作轻便，不受离心力影响，平衡性好，磨损均匀、散热性好。
周置弹簧离合器是将多个圆柱弹簧布置在一圈或者两圈同心的圆周上，这种结构简单，制造方便的方式在过去广泛采用。但是由于汽车工业的发展，现代的轿车发动机输出的转矩通常较高，高转速产生的离心力会使圆柱弹簧产生歪曲，从而使离合器接触不稳定。除此之外，离合器在工作时，摩擦片会产生大量的热，会使弹簧回火失效。
通过上面两种弹簧的对比，结合本次设计的车型是捷达轿车，转速较高，是入门级轿车，需要较低的成本，所以本次设计选择膜片弹簧作为弹性元件。
膜片弹簧型根据结构形式差异性划分为拉式和推式。
拉式的缺点:
(1)可以更方便的布置，维护简单，在相同条件下，拉式比推式扭矩大。
(2)需要设置分离轴承，这种类型轴承不容易安装。
优点:
(1)其中最常用的为膜片弹簧离合器。
(2)可靠性高，可以很好的抵抗环境腐蚀。
(3)生产难度小。
通过上面推式和拉式的对比，结合本次设计的车型捷达轿车是入门级车型，应该选择推式膜片弹簧离合器。
1.1.3膜片弹簧的支承形式
推式膜片弹簧离合器是不需要分离杠杆的，因为它自带杠杆，但是它有三种形式的支承方式。双支承环式提高离合器的耐磨性，增加了使用寿命，结构紧凑，简化。单支承环式是在离合