易延明
(陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西西安710117)
摘要：随着生活品质提升，汽车使用量增多，汽车离合器作为功能显著的汽车配件，其性能不容忽视，离合 器地位特殊，是传动系统重要成员。在实际应用中，离合器对汽车起步的稳定性作用较大，如果离合器性能不达标，出现不平稳的情况，熄火现象将会发生，影响行车体验。对此，文章将研究离合器的设计理念以及实现方法，以便为离合器性能优化提供参考。
关键词：设计思路；离合器；实现方法
随着经济发展，汽车作为主要交通工具应用广泛，在这种情况下，汽车工业技术转型较快，汽车行业实 现了稳定发展稳步向前。实践证明，汽车整体运行效 果和离合器性能关联度较高。如果离合器操作不顺畅，将会给行车带来麻烦。因此，要重视离合器的优化设 计，确保离合器制造质量，只有这样，才能实现汽车 的平稳运行，保障汽车行驶安全。
1汽车离合器设计思路
1.1概念设计
在拟定设计方案时，需要完成概念设计的基础框 架，将其作为设计基本，结合现实需求，确保设计方 案的可行性和理想性，在众多理念中，到较为合适 的概念。概念设计涉及多项内容，自身极具创造性，同时不明确因素也普遍存在，想要实现这一概念，要 求和各个功能搭配组合，寻求积极配合。通常情况下，离合器概念设计，要囊括用户需求、现实问题描述、产品分析等多项内容。
1.2方案设计
在设计概念骨架基本搭建完成后，就要进行方案 的设计以及细节优化，制定匹配度高的设计方案。方 案设计环节，包含的内容也比较多，除了产品框架之 外，像参数设计也要充分考虑，同时完成结构设计优 化等。现实工作中，借助计算机等技术，高质量完成 设计模型的精细化制作，在此基础上完善产品框架，最终制定较为清晰、明确的设计方案。
1.3详细设计
在完成了上述步骤后，需要进行详细设计，实现 产品所有概念，合理布置生产线，明确框架分布，规 划产品尺寸，选择生产工艺等。由此可以看出，详细设计内容较多，包含了产品设计、优化、装配等多项 核心内容，属于重要设计环节，不容忽视。现实工作中，基于Q F D理念的离合器设计，要求比较高，要结合 现实情况，掌握驾驶员自身需求，将驾驶需求映射在 产品特性上，以此来提高产品性能。在离合器设计环 节，Q F D应用广泛，可以将其作为连接工具，高度匹 配用户需求，在此基础上
提高设计标准，基于QFD 的设计，要深入探索用户需求，将离合器设计品质提 升。现实工作中，为了保证离合器性能以及良好的应 用状态，确保设计满足需求，在实际应用中，可借助 载体完成，在离合器设计阶段，设定Q F D成长质量，将Q F D与F M E A结合，帮助设计人员到并且弥补 不足，将设计效率和质量双重提升，同时压缩设计成 本，创造理想的效益。
概龙设计
2汽车离合器设计方法
2.1可靠性屋结构
离合器作用突出，在现实应用中，想要发挥离合 器的作用，需要完善细节设计，确保离合器构件性能
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标准技术/ S t a n d a r d T e c h n o l o g y
稳定。产品设计从创作的角度来说，属于创新性的过 程，在现实工作中，客户需求信息占据主导，同时还 要获取设计质量信息以及其他产品设计信息等。通过 这些信息的获取，改善离合器的性能，提升离合器设 计质量。实际应用中，要想更好贴合用户应用要求，需要在设计阶段，灵活运用质量驱动理念，将QFD 作为基本依据。在该理念应用中，质量屋的应用十分 重要，借助质量屋，将客户真实需求完美渗透在设计 特性中，同时将其映射到产品功能开发中，以此来提 高产品特性。Q F D方式更加贴合用户需求，借助该方 法，能够实现设计周期的缩短。但在此阶段，该方法 的运用也会存在不足，例如：离合器设计之初，设计 质量的把控不过关，产品推入市场后，质量问题接连 发生。针对这一现象，为了满足离合器设计客观要求，需要实现F M E A和Q F D的密切融合。借助Q F D设 计理念，搭配使用多层矩阵分解方式，实现客户需求 的精准定位，将客户需求全方位渗透到离合器设计活 动中，同时在现实的质量规划环节，综合思考失效因 素，将风险合理控制。借助F M E A和Q F D的高质量 融合，搭建可靠性屋，发挥可靠性屋的作用，将可靠 设计理念融入具体活动中，将设计质量进一步提升。2.2顾客需求获取
可靠性屋搭建完成后，就要开始获取顾客需求。在离合器设计阶段，客户需求的精准掌握是十分重要
的，客户需求属于设计环节的重要参考。结合现状可 知，所生产的产品中，只有20%左右可以贴合市场 需求，其余80%都属于不迎合的产品，大多数产品 进入市场十分困难，基于这样的现状，要想保证离合 器设计质量达标，能够快速进入市场，最先决的条件 就是明确技术，到技术与市场结合点，在此基础上，以客户需求为导向，实现离合器的品质提升，顺势设 计对应产品，提高市场占有率。实践证明，产品幵发 基本驱动，最核心的点在于客户需求，除此之外，才 是人员设计理念。结合以往经验可知，一个成功的设 计，一定是立足需求市场的，在满足需求的同时，产 品自身功能实现以及性能的优化同样重要，需要满足 工艺、生产等客观要求。在实际的离合器设计工作中，应综合思考产品需求，将最真实的需求，融入到设计 思路中。客户需求获取包括较多内容，像应用需求、生产需求等都是重要指标。其中应用需求又可以细分，囊括了产品可用性以及稳定性等。
2.3离合器结构优化
2.3.1简化操作流程
在离合器初始设计完成后，要对其结构进行优化，通常情况下，离合器启动期间，熄火现象很容易出现，之所以会出现此类问题，大部分原因是离合器在无车 速状态下或者是车速相对偏慢时，实际结合过快，而这种情况，会引发车辆熄火，最核心的原因还是离合 器设计不当，导致了熄火的发生。在离合器设计阶段，人性化设计标准应该被遵守，提高流程的简化性，便 于人们操作。在现实工作中，任
何产品设计，以人为 本设计理念都是核心，不能让现实操作过于程序化和 繁琐，实践证明，如果操作繁琐，现实中的失误概率 便会增加，最终影响的是离合器设计品质，因此不容 忽视。研究发现，较为理想的离合器设计，要从根本 上满足以下需求：在快速放幵踏板（离合器）的条件 下，结合依旧能够平稳，避免熄火现象出现。在实际 设计环节，为了避免熄火现象，防止离合器终止服务，在结合的情况下，出现波动以及不平稳的情况，要将 离合器擦片合理设置，将其调整到缓冲装置状态，在 缓冲装置辅助下，降低顿挫现象发生概率，让离合器 摩擦片性能稳定，实现高质量慢速结合，只有达到这 种状态，才能确保旋转扭力矩趋于理想，并将其传入 驱动轮。与此同时，在缓冲结合中，要保证离合器摩 擦片性能理想以及发挥作用。通常情况下，缓冲装置 作用有效需要在结合的状态下进行，以此来减少操作 效率。通过研究发现，离合器操作流程规范，是按照 一定规律进行的，基本原理都是先快后慢，这样设计 的前提条件在于，离合器结合频率提高的同时，强化 摩擦片结合效果，确保操作的平稳。
2.3.2提升离合器的结合平稳性
通过结构分析可知，在离合器实际应用中，想要 达到快速释放离合器的状态，并旦始终保持离合器在 结合阶段的平稳性，需要完成高质量的旋转力矩传递，实现由小变大的递进式传递，从源头规避离合器摩擦 片突然作用。在离合器踏板踩下阶段，分离轴承出现 前移是常见现象，压盘在压紧弹簧的综合影响下，方 向的转变势必会发生，逐渐趋于离合器的方向。如果 此时将离合器片压紧，释放效率就会
增高，导致熄火。基于这样的前提，在传统离合器构造的基础上，可以 逐步完成结构优化，将缓冲弹簧安装在现有的离合器 壳体内，通过弹簧的安置，确保形成扭矩传递的情况 下，即使输入轴力矩加大，也可以消除瞬时产生的惯 性，让汽车熄火问题解决。实践证明，通过这样的设计，可以缓解离合器结合冲击，从而正确引导驾驶，保证 人员安全，完成慢抬离合的合理性操作，充分释放踏 板，发挥缓冲弹簧的作用，降低压片阻力，将熄火现 象彻底规避。
2.4离合器的参数优化
2.4.1参数优化
在离合器结构性能趋于稳定之后，要进行适当参 数优化，汽车离合器属于重要配件，对车辆行驶安全 帮助较大，属于动力传递机构，位于发动机核心区域，与变送箱相连。在实际工作中，离合器的关键性作用
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体现在承受发动机转矩上，通过零部件剪应力的形成，实现对动力系统的优化。倘若离合器设计不充分以及 不合理，就会导致振动噪声产生，从而诱发共振现象。基于这样的前提，在离合器设计环节，
可以借助先进 技术，实现离合器三维建模，通过模型优化参数，重 点分析关键件的性能、参数，进行科学有限元分析，以此作为前提，对其受力情况综合分析以及全面探究，同时合理选择离合器材料，优化设计离合器的尺寸，确保离合器的性能优越。
摩擦片的静压力：(1)公式中p—后备系数（离合器），必须满足大 于1的条件；7«■«—最大扭矩。后备系数p取值范 围，如下表1所示。
表1后备系数取值范围
商用车（总质量不超过6t) 1.2-1.75
商用车（总质量为6-14 t) 1.5-2.25
挂车 1.8—4
摩擦片的外径可有式：(2) 公式中：心—直径系数，取值范围如下表2所示。
表2直径系数取值范围
乘用车14.6
商用车（1.8〜14 t)16-18.5
商用车（大于14t)13.5-15
22.5-24
2.4.2离合器有限元分析
在设计工作中，有限元分析十分必要，离合器有 限元分析，应该满足以下条件：首先，明确材质及尺寸的核心参数，将其作为参照，通过参数的运用，建 立三维模型，借助三维模型弥补不足。其次，考量冲 击荷载工况，以此作为前提，利用分析软件，完成对离合器零部件高质量的应力分析。在此基础上，将得
到的最大应力（关键零部件的）和现实中的许用应力
值比较，经过比较后发现，一旦最大应力值比实际的
最大许用值小，意味着设计方案可行以及合理；倘若
相反，最大应力值较大，则代表原设计参数存在一定
的完善空间，有不合理因素存在，需对设计数据持续、
全面优化。值得注意的是，汽车离合器作用特殊，属汽车熄火
于重要配件，其性能稳定性非常关键，参数重新优化
后，按照要求需要再次进行有限元分析以及三维建模，
直到达到工作强度现实要求。
3结语
总而言之，通过研究传统离合器的组成和设计原
理可以发现，一旦离合器失灵或者灵敏度不够，就会
出现熄火问题，影响行车体验。基于这样的前提，需
要对结构持续优化，将离合器性能提升，通过对结构
的完善，彻底改善车辆熄火状况。在实际设计环节，
可以从结构原理角度出发，提升离合器平稳性，结合
离合器运行现状以及运行阶段各种影响，确保离合器
结合性能平稳，借助缓冲弹簧，抵消产生的惯性，保
证车辆运行安全。
作者简介：易延明（1982-)，男，籍贯：湖南洪江，
学历：硕士研究生，职称：中级工程师，研究方向：
车辆传动系统。
参考文献：
[1]蒋件生.基于Dynaform的汽车离合器盖冲压工
艺设计U].锻造与冲压,2021(02):44-49.
m杨新强，万晓萌.汽车离合器壳体的优化设计U].
铸造技术，2020,41 (11):1057-1060.
[3] 高丹.田超.基于智能识别的汽车离合器压盘自 动装配生产线的设计D].机床与液压JC^CMsar^icB- iog.
[4] 郭静.宋康.轻型栽货汽车离合器操纵装置设计评价方法综述D].汽车实用技术,2019(23):72-74.
[5] 刘海英.汽车离合器减振盘冲压工艺优化及模具设计 _[)].模具工业,2019,45(06):37-41.
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