汽车万向节说明

第一节摩擦离合器的结构型式选择

现代汽车摩擦离合器在设计中应依照车型的类不，使用要求，与发动机的匹配要求，制造条件以及标准化、通用化、系列化要求等，合理地选择离合器总成的结构和有关组件的结构，现分述如下：

1．从动盘数及干、湿式的选择

（1）单片干式摩擦离合器

其结构简单，调整方便，轴向尺寸紧凑，分离完全，从动件转动惯量小，散热性好，采纳轴向有弹性的从动盘时也能接合平顺。因此，广泛用于各级轿车及微、轻、中型客车与货车内，在发动机转矩不大于1000N·m的大型客车和重型货车内也有所推广。当转矩更大时可采纳双片离合器。

（2）双片干式摩擦离合器

与单片离合器相比，由于摩擦面增多使传递转矩的能力增大，接合也更平顺、柔和；在传递相同转矩的情况下，其径向尺寸较小，踏板力较小。但轴向尺寸加大且结构复杂；中间压盘的通风散热性差易引起过热而加快摩擦片的磨损甚至烧伤碎裂；分离行程大，调整不当分离也不易完全；从动件转动惯量大易使换档困难等。仅用于传递的转矩大且径向尺寸受到限制时。

（3）多片湿式离合器

摩擦面更多，接合更加平顺柔和；摩擦片浸在油中工作，表面磨损小。但分离行程大、分离也不易完全，特不是在冬季油液粘度增大时；轴向尺寸大；

从动部分的转动惯量大，故过去未得到推广。近年来，由于多片湿式离合器在技术方面的不断完善，重型车内又有采纳，并有不断增加的趋势。因为它采纳油泵对摩擦表面强制冷却，使起步时即使长时刻打滑也可不能过热，起步性能好，据称其使用寿命可较干式高出5～6倍。

2．压紧弹簧的结构型式及布置

离合器压紧弹簧的结构型式有：圆柱螺旋弹簧、矩形断面的圆锥螺旋弹簧和膜片弹簧等。可采纳沿圆周布置、中央布置和斜置等布置型式。依照压紧弹簧的型式及布置，离合器分为：

（1）周置弹簧离合器

周置弹簧离合器的压紧弹簧是采纳圆柱螺旋弹簧并均匀布置在一个圆周上。有的重型汽车将压紧弹簧布置在同心的两个圆周上。周置弹簧离合器的结构简单、制造方便，过去广泛用于各种类型的汽车内。现代由于轿车发动机转速的提高(最高转速高达5000～7000r／min或更高)，在高转速离心力的作用下，周置弹簧易歪斜甚至严峻弯曲鼓出而显著降低压紧力；另外，也使弹簧靠到定位座柱上而使接触部位严峻磨损甚至出现断裂现象。因此，现代轿车及微、轻、中型客车多改用膜片弹簧离合器。但在中、重型货车内，周置弹簧离合器仍得到广泛采纳。

（2）中央弹簧离合器

采纳一个矩形断面的圆锥螺旋弹簧或用1~2个圆柱螺旋弹簧做压簧并布置在离合接触，因此压盘由于摩擦而产生的热量可不能直接传给弹簧而使其回

火失效。压簧的压紧力是经杠杆系统作用于压盘，并按杠杆比放大，因此可用力量较小的弹簧得到足够的压盘压紧力，使操纵较轻便。采纳中央圆柱螺旋弹簧时离合器的轴向尺寸较大，而矩形断面的锥形弹簧则可明显缩小轴向尺寸，但其制造却比较困难，故中央弹簧离合器多用在重型汽车内以减轻其操纵力。依照国外的统计资料：当载货汽车的发动机转矩大于400～450N·m时，常常采纳中央弹簧离合器。

（3）斜置弹簧离合器

是重型汽车采纳的一种新型结构。以数目较多的一组圆柱螺旋弹簧为压紧弹簧，分不以倾角（弹簧中心线与离合器中心线间的夹角）斜向作用于传力套上，后者再推动压杆并按杠杆比放大后作用到压盘上。这时，作用在压杆内端的轴向推力等于弹簧压力的轴向分力。当摩擦片磨损后压杆内端随传力套前移，使弹簧伸长，压力减小，倾角亦减小，而cos值则增大。如此即可使在摩擦片磨损范围内压紧弹簧的轴向推力几乎保持不变，从而使压盘的压紧力也几乎保持不变。同样，当离合器分离时后移传力套，压盘的压紧力也大致不变。因此，斜置弹簧离合器与前两种离合器相比，其突出优点是工作性能十分稳定。与周置弹簧离合器比较，其踏板力约可降低35％。

（4）膜片弹簧离合器

膜片弹簧离合器具有专门多优点：首先，由于膜片弹簧具有非线性特性，因此可设计成当摩擦片磨损后，弹簧压力几乎能够保持不变，且可减轻分离离合器时的踏板力，使操纵轻便；其次，膜片弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对称的，因此其压力实际上不受离心力的阻碍，性能稳定，平衡性也好；再者，

膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使离合器的结构大为简化，零件数目减少，质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸；另外，由于膜片弹簧与压盘是以整个圆周接触，使压力分布均匀，摩擦片的接触良好，磨损均匀，也易于实现良好的散热通风等。

膜片弹簧离合器在轿车及微型、轻型客车内已得到广泛的采纳，而且逐渐扩展到载货汽车内。国外已设计生产了传递转矩为80~2000N·m、最大摩擦片外径达420mm 的膜片弹簧离合器系列，广泛用于轿车、客车、轻型和中型货车内。甚至某些总质量达28~32t的重型汽车也有采纳膜片弹簧离合器的。但膜片弹簧的制造成本比圆柱螺旋弹簧要高。

膜片弹簧离合器的操纵曾经差不多上采纳压式结构。当前，膜片弹簧离合器的压式操纵已为拉式操纵结构所取代。后者的膜片弹簧为反装，并将支承圈移到膜片弹簧的大端附近，使结构简化、零件减少、拆装方便；膜片弹簧的应力分布也得到改善，最大应力下降；支承圈磨损后仍保持与膜片的接触使离合器踏板的自由行程不受阻碍。而在压式结构中支承圈的磨损会形成间隙而增大踏板的自由行程。

3．从动盘的结构型式

简单的从动盘由从动片、摩擦片及从动盘毂铆接而成，其结构简单、质量小，有时用于重型汽车尤其是双片离合器中。

采纳带扭转减振器的从动盘是进展趋势，轿车均采纳之。这时，从动片与花键毂间通过减振弹簧相联，具有切向弹性以消除高频共振并起缓冲作用，在

从动片、花键毂与减振盘问有减振摩擦片，装碟形垫片作弹性夹紧后起摩擦阻尼作用，并使阻尼力矩保持稳定，以汲取部分能量、衰减低频振动。扭转减振器按发动机及传动系专门设计并经试验修正，则可得到最佳减振、降噪效果。线性弹性特性的扭转减振器，减振弹簧由一组圆柱螺旋弹簧组成，常用于汽油机汽车。柴油机怠速旋转不均匀度较大，会引起变速器常啮合齿轮间的敲击。采纳二或三级非线性扭转减振器并使第一级减振弹簧组的刚度小，可缓和柴油机怠速不平稳及消除变速器怠速噪声。

为了使离合器接合平顺，从动片尤其是单片离合器的从动片，一般都使其具有轴向弹性。最简单的方法是在从动片上开T形槽，外缘形成许多扇形，并将它们冲压成依次向不同方向弯曲的波浪形。两边的摩擦片则分不铆在每相隔一个的扇形片上。在离合器接合时，从动片被压紧，弯曲的波浪形扇形部分被逐渐压平，使从动盘上的压力和传递的转矩逐渐增大，故接合平顺柔和。这种切槽有利于减少从动片的翘曲。其缺点是专门难保证每片扇形部分的刚度完全一致。

分开式结构中，波形弹簧片与从动片分不冲压成型后铆在一起。由于波形弹簧片是由同一模具冲制，故其刚度比较一致；由于波形弹簧是采纳比从动片更薄的钢板(厚度仅为0.7mm)，故这种结构容易得到更小的转动惯量，这些方面都优于整体式结构。上述两种结构尤其是后一种多为轿车所采纳。

在载货汽车内常采纳一种所谓组合式从动片。这种结构在靠近压盘一侧的从动片上铆着波形弹簧片，摩擦片则铆在波形弹簧片上，而靠近飞轮一侧的摩擦片则直接铆在从动片上。其转动惯量较大，但关于要求刚度较高、外形稳定性较好的大型从动片来讲，这种结构也是能够采纳的。当载货汽车离合器的直径小于380mm时，则从动片仍可采纳前两种结构。