第十四章离合器.ppt
第十四章 离合器,本章内容： 离合器的功用及摩擦离合器的工作原理，摩擦离合器结构，离合器操纵机构。 本章重点： 离合器功用及摩擦离合器的工作原理，膜片弹簧离合器的结构特点与工作性能。 本章难点： 摩擦离合器动力传递过程 ，膜片弹簧的工作特性,一、离合器的基本功用：,（1） 保证汽车平稳起步,（2）保证传动系换挡时工作平顺,（3）限制传动系所承受的最大的转矩，防止传动系过载,1、在汽车起步时，通过离合器主、从动部分之间的滑磨而使它们的转速逐渐接近，确保汽车平稳起步。 2、变速器换挡时，通过离合器主、从部分迅速分离来打断动力的传递，以减轻齿轮轮齿间的冲击，保证传动系统换挡时工作平顺。 3、当传给离合器的转矩超过其所能传递的最大转矩时，其主、从动部分之间将产生滑磨，以防止传动系统过载。,离合器功用：,靠主从动片之间的摩擦作用传动,类 型,1. 摩擦片式离合器（friction clutch）,2. 液力偶合器 (hydraulic coupling) 靠液体之间的耦合作用传动 3. 磁力式离合器 靠电磁之间的耦合作用传动,（1）摩擦片式离合器应由主动部分和从动部分组成； （2）主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐结合； （3）主动部分和从动部分要非刚性连接，可以相对运动。,二、简单摩擦离合器的结构及工作原理,主动部分: 飞轮、离合器盖、压盘 从动部分： 从动盘 、从动轴 压紧装置： 膜片或螺旋弹簧 操纵机构： 踏板、分离叉等,摩擦片式离合器主要组成,1、主动部分,飞轮、压盘、离合器盖,飞轮、压盘平面是主动件的摩擦面，该平面应平整并经磨光,2、从动部分,从动片（从动盘本体），摩擦片和从动盘毂，扭转减震器,3、压紧装置,螺旋弹簧或膜片弹簧,安装于压盘与离合器盖之间，沿周向均匀分布，把压盘、飞轮、从动盘相互压紧。,4、分离装置,分离杠杆外端和中部分别铰接于压盘和离合器盖上 ；分离叉是中部有支点的杠杆,分离杠杆、踏板、回位弹簧拉杆、分离叉、分离轴承和分离套筒等,离合器工作原理,分离过程：,离合器传递的转矩影响因素：（最大静摩擦力矩）,对离合器的要求：,（2）分离迅速彻底；接合平顺柔和,（1）具有合适的储备能力（高于发动机所传递的最大扭矩）,当需要重新恢复动力传递时，为使汽车速度和发动机转速的变化比较平稳，应该适当控制离合器踏板回升的速度，使从动盘在压紧弹的压力作用下，向左移动与飞轮恢复接触，二者接触面间的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。 当飞轮和从动盘接合还不紧密， 摩擦力矩比较小时，二者可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。 随着飞轮和从动组结合紧密程度的逐步增大，二者转速也渐趋相等。 直到离合器完全接合而停止打滑时，汽车速度方能与发动机转速成正比。,接合柔和靠离合器打滑实现,从动部分,1、从动盘分类及组成 基本组成：从动盘本体、摩擦片和从动盘毂。 从动盘主要有带扭转减振器的和不带扭转减振器的两种。,为什么要设扭转减振器？,整体式弹性从动盘 分开式弹性从动盘,在从动盘本体圆周部分，沿径向和周向切槽，再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，从而从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。,具有轴向弹性的波纹片：,为了使离合器接合柔和，起步平稳，从动盘应具有轴向弹性。,为什么要设扭转减振器？ 发动机传到汽车传动系中的转矩是周期性的，为避免共振，缓和传动系所受的冲击载荷,不带扭转减振器从动盘,摩擦衬片：石棉（加铜丝、铝粉）粘合剂等热压合而成,波浪形从动钢片：薄钢板制成，开辐射状T形槽，具有轴向弹性,从动钢片与从动盘毂铆接在一起,连接方式：,特定：结构简单，质量较轻，多用在重型汽车的双盘离合器中,构造：,摩擦片、从动片、减振弹簧、阻尼片、从动盘毂、减振盘,带扭转减振器从动盘,从动盘毂、从动片和从动盘上都有六个圆周均布的窗孔，减振弹簧装在窗孔中，实现从动片与从动盘毂之间在圆周方向的弹性联系。特种铆钉将从动片和减震盘铆接成一体，铆钉中部和毂上缺口存在一定距离，从动毂可相对从动片和减振盘作一定量的转动。,从动盘本体与盘毂之间安装径向作用弹簧，成为非刚性连接。,从动盘本体减振器盘减振弹簧从动盘毂变速器输入轴；,扭转减振器原理：,动力传递的路线：,阻尼片用具有一定弹性的非金属摩擦材料制成，通过与从动盘本体、减振器盘和从动盘毂之间摩擦，消耗减振弹簧吸收的能量。,阻尼片的作用,四、膜片弹簧离合器,膜片弹簧实质上是一种用薄弹簧钢板制成的带有锥度的碟形弹簧，18 个径向槽，形成弹性杠杆。同时起压紧弹簧和分离杠杆作用； 整体呈锥形； 由分离指和碟簧两部分组成。,1、特点,2. 压紧装置的工作原理,a）安装到离合器盖上的预压缩 b）安装到飞轮时的再压缩 c）分离时的压缩,1) 膜片弹簧的轴向尺寸较小而径向尺寸很大，这有利于在提高离合器传递转矩能力的情况下减小离合器的轴向尺寸。 2)膜片弹簧离合器不需专门的分离杠杆，使结构简化，零件数目少，重量轻。 3)由于膜片弹簧轴向尺寸小，所以可以适当增加压盘的厚度，提高热容量；而且还可以在压盘上增加散热筋及在离合器盖上开设较大的通风孔来改善散热条件。 4)膜片弹簧离合器的主要部件形状简单，可以采用冲压加工，大批量生产时可以降低生产成本。,膜片弹簧离合器的结构特点,3. 膜片弹簧的弹性特性,曲线 1 表示处于预压紧状态的螺旋弹簧的特性曲线， 曲线 2 表示膜片弹簧的特性曲线,1、在摩擦片磨损达容许的极限位置时，弹簧压缩变形量减小到，此时螺旋弹簧压紧力下降较大，将使离合器压紧力不足而产生滑磨； 膜片弹簧压紧力相差不多，离合器仍能继续工作。 当离合器分离量，膜片弹簧离合器所需作用力比螺旋弹簧离合器的作用力小的多，膜片弹簧离合器操作轻便。 2. 膜片弹簧离合器本身兼压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器结构大为简化，质量减少，并显著缩短了离合器的轴向尺寸； 3. 由于膜片弹簧与压盘的整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀，摩擦片的使用寿命长； 4. 膜片弹簧是一种旋转对称零件，平衡性好，在高速下，其压紧力降低很小，而周置的螺旋弹簧在高速下因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而降低对压盘的压紧力； 5. 易于实现良好的通风散热。,比较结论：,膜片弹簧离合器根据分离时分离指内端受推力还是拉力，可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器,(三) 膜片弹簧的结构形式,推式膜片弹簧离合器 ： 结合时大端在压盘上，大端对压盘施加压力 拉式膜片弹簧离合器： 结合时膜片弹簧的大端支撑在离合器盖上，以中部压紧在压盘上。将分离轴承向外拉离飞轮，即可实现分离,1推式膜片弹簧离合器,双支承环,单支承环,无支撑环,(1)双支承环式 （广泛采用）,1)MF型 膜片弹簧、两个支承环与离合器盖之间用一个台肩式铆钉定位并铆合在一起，结构较简单。,应用：上海桑塔纳轿车(型号为MF210)、CA7220、奥迪100和南汽的NJ1061轻型货车 。,2)DS型 在标准铆钉杆上套一硬衬套，并在铆钉头处加一挡环，使前支承环不与铆钉头直接接触，从而提高了耐磨性和使用寿命，但结构较复杂。,应用：一汽的解放CAl092中型货车（DS330)。,3)DST型 通过离合器盖内边缘上伸出的许多舌片，将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖弯合在一起，结构更紧凑、简单，寿命长，故应用日益广泛。,应用：天津夏利TJ7100型轿车（DSTl70）。,(2)单支承环式,它在冲压成形的离合器盖上冲出一个环形凸台来替代MF型的后支承环，进一步简化了结构。,2)GMF型,与DBV型相似，是在铸铁离合器盖上铸出一个环形凸台以代替后支承环。它用在中、重型货车上。,3)DBDBP型,在铆钉前端以弹性挡环代替前支承环，这样可以消除膜片弹簧与支承环之间的轴向间隙。它用于中、重型货车上。,1)DBV型,(3)无支承环式,1)DBR型,利用斜头铆钉的头部与冲压离合器盖上冲出来的环形凸台，将膜片弹簧铆合在一起， 它用于轻、中型货车上。,2)DDR型,以离合器盖上冲出的环形凸台代替后支承环，使结构更简单。用于中型货车。,3)CP型,在离合器盖内边缘上伸出许多舌片，将膜片弹簧与弹性挡环和离合器盖上冲出的环形凸台弯合在一起，结构最简单。广泛用于轿车上。,2拉式膜片弹簧离合器,(1)无支承环式 MFZ型,它用在轿车和轻型货车上,1)DTDTP型,(2)单支承环式,用于轿车和货车,2)GMFZ型,将膜片弹簧的大端支承在铸造离合器盖凹槽中的支承环上，用在中、重型汽车上。,3拉式膜片弹簧离合器的优点(和推式相比),1) 拉式膜片弹簧是以其中部压紧压盘，在压盘大小相同的条件下可使用直径相对较大的膜片弹簧，从而实现在不增加分离时的操纵力的前提下，提高压盘的压紧力和传递转矩的能力；或在传递转矩相同的条件下，减小压盘的尺寸。,2)由于减少或取消了中间支承，零件数目少，使其结构更加简单、紧凑，质量更轻。,3)拉式膜片弹簧的杠杆比大于推式膜片弹簧的杠杆比，中间支承少，减小了摩擦损失，传动效率高，使分离时的踏板较力更小。,4)无论在接合状态或分离状态，拉式结构的膜片弹簧的大端始终与离合器盖支承保持接触，在支承环磨损后，不会产生冲击和噪声。,5)在接合状态或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，使分离效率更高。 6)由于拉式膜片弹簧的支点的外移，使膜片弹簧的最大应力有所降低，使用寿命更长。,离合器操纵机构起始于离合器踏板，终止于离合器壳（飞轮壳）内的分离轴承 作用：将踏板上的人力变为推动分离套筒的推力。,第三节 离合器操纵机构,分类：（按离合器所需的操纵能源分）,杆系:机构简单，容易制造，摩擦大，布置困难。 绳系:绳索寿命短，拉伸刚度小，可远距离操作。,机械式操纵装置结构简单，制造成本低，故障少。但机械效率低，绳索拉伸变形导致踏板自由行程增大。 液压式：操纵机构具有摩擦阻力小，质量小，布置方便，接合柔和，不受车身变形的影响。,离合器液压操纵机构,液压式操纵机构一般是由主缸、工作缸和管路等组成。,1)主缸的构造,1)主缸的构造 主缸的上部是贮油罐，并有孔与主缸相通，阀杆后端穿在活塞的中心孔中，无配合关系。后弹簧座紧靠在活塞的前端并被轴向定位，它可单向拉动阀杆，在阀杆的前端装有橡胶密封圈的阀门，后端装有锥形的回位弹簧。前弹簧座具有轴向中心孔和轴向径向的槽，回位弹簧安装在前后弹簧座之间。,2)工作缸的构造 左侧皮圈是用来密封油液防止泄漏的；右侧皮圈是防止迅速抬起离合器踏板时，工作缸内吸入空气的。放气螺钉的作用是放净系统内的空气。推杆的长度一般是可调整的，或采用偏心螺钉连接推杆与踏板，以便通过调整使推杆与活塞保持一定的间隙，保证活塞彻底回位。,(2)工作原理 踩下离合器踏板时，活塞左移，在压缩回位弹簧的同时放松了阀杆，锥形回位弹簧使杆端阀门压紧在主缸的前端，密封了主缸与贮油罐之间的通孔，继续踩下离合器踏板，则缸内油液就在活塞及皮圈的作用下，压力上升，并通过管路输向工作缸。工作缸内压力升高，推动活塞和推杆移动，使分离叉工作。 当抬起离合器踏板时，回位弹簧的一端使主缸活塞后移，另一端使前弹簧座压在主缸缸体的前端，活塞后移到位时，通过后弹簧座拉动阀杆及杆端密封圈阀门，压缩锥形弹簧，打开贮油罐与主缸通孔，并通过前弹簧座径向和轴向槽，使管路与工作缸相通，整个系统无压力,
