汽车学习课件 第14章 离合器

坏传动元件
防止系统过载
第十四章 离合器
离合器的组成和分类
➢根据离合器的基本功用，离合器至少包含主动部分和从动部分； ➢主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐结合。 ➢主动部分和从动部分要非刚性连接，因此可以相对运动。
离合器的分类
➢摩擦离合器：靠机械摩擦传动。根据压紧力不同：弹簧压紧、液力压紧、
第十四章 离合器
离合器自由间隙的调整
➢在自由间隙调整前，必须将分离杠杆内端的后端面调 整到与飞轮端面平行的同一平面。
第十四章 离合器
单盘周布弹簧离合器的结构特点
➢飞轮与压盘都是主动部分；
➢离合器盖与压盘之间用沿圆周切向均匀布置的传动片 连接，并通过离合器盖连接在飞轮上，因此压盘也是主 动部分； ➢从动盘处于压盘与飞轮之间； ➢通过压盘四周均匀排列的螺旋弹簧，将压盘、从动部 分、飞轮压紧在一起； ➢分离时分离杠杆的外端推动压盘，克服压紧弹簧力， 使主动部分与从动部分分离。
第十四章 离合器
双支承环
第十四章 离合器
单支承环
➢只有一个支承环位于膜片弹簧的前端或后端，另 一个支承环用离合器盖的凸台或弹性挡环代替
第十四章 离合器
无支承环
第十四章 离合器
无支承环
第十四章 离合器
拉式膜片弹簧离合器
➢按支承环数目：单支承环和无支承环
➢分离指（分离杠杆）支点在离合器盖上
第十四章 离合器
其它中央弹簧离合器
➢圆柱形螺旋弹簧的轴向尺寸比 较大，不便于布置，为了克服这
一缺点，中央弹簧也可以采用矩 形或圆形断面的锥形弹簧。
第十四章 离合器
三、周布斜置弹簧离合器
特点
➢沿周向布置的螺旋弹簧的轴线与 离合器轴线成一定的倾斜角度。 ➢工作性能稳定，彻底分离需要的 踏板力较小。
第十四章 离合器
四、 膜片弹簧离合器
推式膜片弹簧离合器与拉式膜片弹簧离合器的比较
定义
➢当分离离合器时，分离指内端受力方向指向压盘，称之为：推 式膜片弹簧离合器。 ➢当分离离合器时，分离指内端受力方向离开压盘，称之为：拉 式膜片弹簧离合器。
结构特点
➢推式膜片弹簧离合器的膜片的锥顶向后，大端在压盘上，对压 盘施加压力。 ➢拉式膜片弹簧离合器的膜片的锥顶向前，大端在离合器盖上， 中部对压盘施加压力
第十四章 离合器
推式膜片弹簧离合器与拉式膜片弹簧离合器的比较
优缺点
➢优点：拉式膜片弹簧离合器在同样的压盘直径下具有高 的压紧力和转矩容量，在要求同样的传递转矩时，可减小 压盘的尺寸，结构紧凑、简单、质量轻、中间支撑少、传 动效率高，工作平稳冲击小的优点； ➢缺点：分离指与分离轴承套筒嵌装在一起，分离轴承制 造难度大，装配精度要求高、不便维护的缺点。
第十四章 离合器
膜片弹簧离合器的类型
按分离指的受力分离方向 ➢推式膜片弹簧离合器 ➢拉式膜片弹簧离合器
膜片弹簧的安装方向 与推式相反
第十四章 离合器
推式膜片弹簧离合器
➢按支承环数目：双支承环、单支承环、无支承环 双支承环
➢技术成熟
➢耐磨性好、 使用寿命高、 但结构复杂
➢结构紧凑、 简单、使用寿 命长
按压紧弹簧的结构形式 ➢螺旋弹簧离合器
➢周布弹簧离合器 ➢中央弹簧离合器 ➢膜片弹簧离合器
第十四章 离合器
一、周布弹簧式离合器（单盘）
➢特点：采用若干个螺旋弹簧作压紧弹簧，沿摩擦 盘圆周分布。
第十四章 离合器
单盘周布弹簧离合器组成
➢主动部分：飞轮、压盘、离合器盖等；
➢从动部分：从动盘、从动轴（即变速器第一轴）；
装配在中间压盘外端的分离摆杆 的摆臂在其扭转弹簧作用下转动
中间盘被分离摆杆拨动适当后移
第十四章 离合器
中央弹簧离合器的优点
平衡机构：中央弹簧的压紧力均匀 的布置在压紧杠杆上。
间隙调整：通过调整机构可以方便的 消除因摩擦片磨损而产生的间隙。
可利用较大杠杆比，在保证压力的前 提下，操纵轻便。
第十四章 离合器
一、周布弹簧离合器（双盘）
特点
➢有两个从动盘和压盘； ➢用于重型车辆； ➢摩擦片数目多，结合柔和； ➢中间压盘由飞轮直接驱动； ➢轴向尺寸大，结构复杂； ➢中间压盘通风散热差； ➢分离行程较大，分离不彻底； ➢从动部分转动惯量大，换挡困难。
第十四章 离合器
双盘周布弹簧离合器工作原理
第十四章 离合器
第十四章 离合器
摩擦离合器的工作原理
飞轮 从动盘
踏板
离合器的组成： 发动机轴
弹簧
从动轴
➢主动部分、从动部分、压紧机构、操纵机构组成；
➢主动部分、从动部分、压紧机构作用是保证离合器处于 压紧状态并传递动力；
➢操纵机构保证离合器分离。
从动盘轮毂
踏板固定销
花键轴
第十四章 离合器
飞轮
摩擦离合器的工作原理
压盘的传动方式
➢在传递动力时，压盘与飞轮一起带动从动盘转动； ➢在分离过程中，保证压盘能自由的运动; ➢凸块—窗孔式、键连接式、传力销式、弹性传动片式。
➢单盘离合器目前主要采用传动片的形式； ➢双盘离合器采用综合式，中间盘用键，压盘用凸台。
第十四章 离合器
二、 中央弹簧离合器
定义：采用一个或者两个位于离合器中央的 压紧弹簧的离合器。
➢在传递的力矩大于主动盘和从动盘之间的最大静摩擦力时， 离合器打滑，起到避免过载、保护系统的作用。
第十四章 离合器
摩擦离合器的基本性能要求
基本性能要求：
➢具有合适的储备能力
➢分离彻底
➢结合柔和
对变速器而言,
➢从动部分的转动惯量小 等于分离不彻底
➢散热性能好 ➢操作轻便
从 动 变速箱 盘
车轮
主减 差速
车轮
第十四章 离合器
离合器分离过程
第十四章 离合器
离合器结合过程
第十四章 离合器
第二节 摩擦离合器
影响摩擦离合器所传递的最大转矩的因素 ➢弹簧压紧力； ➢摩擦系数； ➢摩擦面的数目,传力路径； ➢摩擦面的尺寸,工作容量；
第十四章 离合器
摩擦离合器的类型
按摩擦片的数目 ➢单盘离合器 ➢双盘离合器
➢操纵轻便； ➢结构简单紧凑； ➢高速平衡性好； ➢散热通风好；
➢压力分布均匀，与摩擦片的接 触良好，摩擦片的使用寿命长。
缺点
➢制造工艺（加工和热处理） 和尺寸精度（板材厚度和离合 器与压盘高度公差）；
➢分离指部分刚度低，导致分 离效率低；
➢分离指根部应力集中，容易 产生裂纹或损坏；
➢分离指舌尖易磨损，且难以 恢复。
➢如果未磨损前分离杠杆内端和分离轴承之间没有预留 一定的间隙，则在摩擦片磨损后，离合器将因分离杠杆 内端不能后移而难以保证离合器完全结合。
➢自由间隙：离合器结合时分离轴承前端与分离杠杆内 端之间的间隙。（3~4mm）
第十四章 离合器
离合器自由间隙的调整
➢分离间隙：离合器分离后，从动盘前后端面与飞轮及 压盘表面间的间隙。
➢离合器踏板自由行程：从踩下离合器踏板到消除自由 间隙所对应的踏板行程。
➢离合器踏板工作行程：消除自由间隙后，继续踩下离 合器踏板，将会产生分离间隙，此过程所对应的踏板行 程。
第十四章 离合器
离合器自由间隙的调整
➢分离过程中，先消除自由间隙，然后分离间隙，离合 器分离；
➢在结合过程中，先消除分离间隙，离合器结合，然后 分离轴承在复位弹簧的作用下后移，产生自由间隙。
发动机处于最小稳 定速度以下
逐渐放开离合器踏板 踩加速踏板
离合器逐渐进入结合状态
熄火
完成起步
离合器处于结合状态
第十四章 离合器
几种工况下离合器的工作特点
b. 换档工况
X档行驶
离合器处于结合状态
如果没有离合器
踩离合器
离合器处于脱开状态
直接挂档
换档
主从动齿轮可以达到同步
离合器的功用：逐渐2放.开保离合证器踏换板 档工离合作器逐平渐进顺入结合状态
第十四章 离合器
中央弹簧离合器的结构特点
主动部分:飞轮、中间盘、压盘、
离合器盖
从动部分:摩擦片
压紧机构:支承在轴向固定于离 合器盖的中央弹簧
分离机构：分离套筒、分离弹
簧、分离摆杆
第十四章 离合器
中央弹簧离合器的操纵过程
分离轴 承前移
压紧弹 簧压缩
传动杆前移
压紧杠杆内段前移
压紧杠杆外段后移
压盘在分离弹簧作用下后移
改善散热条件； ➢ 主要部件结构简单，可以采取冲压加工，大批量生产时降低生产
成本。
第十四章 离合器
膜片弹簧的弹性特性
磨损 ' 后压紧力下降较小，分离距离 "时所需分离力较小
非线性性
摩擦片磨损后工作位置
离合器分离状态位置 新摩擦片工作位置
第十四章 离合器
膜片弹簧离合器的优缺点
优点
➢膜片弹簧离合器转矩容量大且 较稳定；
电磁铁吸力压紧。
➢液力耦合器：靠液体之间的耦合作用传动。
本章学习的内容
➢电磁离合器：靠电磁之间的耦合作用传动。
第十四章 离合器
摩擦离合器的工作原理
基本知识：
摩擦力： F P 其中 —摩擦系数；
P ——正压力。
摩擦力与压力成正比； 摩擦系数取决于材料本身的尺寸、材料、表面粗糙程度等。 静摩擦系数 > 滑动摩擦系数；
➢用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为 压紧弹簧。
膜片弹簧
第十四章 离合器
膜片弹簧
➢ 材料：优质弹簧钢板 ➢ 形状：碟状（碟形弹簧） ➢ 小端径向切口均匀分布，形
成分离指，起分离杠杆作用 ➢ 大端起压紧弹簧作用 ➢ 外端圆孔防止集中应力
径向切槽
第十四章 离合器