汽车构造（下册） 第4版 课件 第14章 离合器

第14章

离合器第一节

概述在以内燃机为动力的汽车的传动系统中,离合器作为一个独立的总成连接发动机和变速器。汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力和切断动力的装置。本章主要介绍摩擦离合器的基本功用、结构组成和工作原理,下面对其功用进行具体阐述。一、离合器的基本功用在汽车起步前,应使变速器处于空档位置,将发动机与驱动轮之间的联系断开,以卸除发动机负荷。然后,起动发动机,待发动机进入稳定的怠速工况后,将变速器挂上一定档位,使汽车起步。汽车起步时,是从完全静止的状态逐步加速的。由于传动系统联系着整个汽车,如果它与发动机刚性地连接,则变速器刚挂上档,汽车将突然向前冲一下,但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时将产生很大的惯性力,对发动机造成很大的阻力矩。在这种惯性阻力矩的作用下,发动机在瞬间转速急剧下降到最低稳定转速(一般为300~500r/min)以下,发动机就熄火而不能工作,当然汽车也不能实现起步。14.1概述(1)保证汽车平稳起步在以内燃机为动力的汽车的传动系统中,离合器作为一个独立的总成连接发动机和变速器。汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力和切断动力的装置。本章主要介绍摩擦离合器的基本功用、结构组成和工作原理,下面对其功用进行具体阐述。一、离合器的基本功用如果在传动系统中装设了离合器,在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶人先踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机与传动系统脱开;再将变速器挂上档,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。在离合器逐渐接合的过程中,发动机所受阻力矩逐渐地增加,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速以上,不致熄火。由于离合器的接合紧密程度逐渐增大,发动机经传动系统传给驱动轮的转矩便逐渐增加。当驱动力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速。由此可见,汽车起步时,离合器主、从动部分之间通过滑磨,转速逐渐接近,从而确保汽车起步平稳。14.1概述(1)保证汽车平稳起步一、离合器的基本功用离合器的另一功用是保证传动系统换档时工作平顺。在汽车行驶过程中,为了适应不断变化的行驶条件,传动系统经常要换用不同的档位工作。齿轮式变速器的换档一般是通过拨动齿轮或其他换档机构来实现的,使原来档位的某一齿轮副退出传动,再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前也必须先踩下离合器踏板,中断动力传递,以便于原来档位的啮合副脱开,同时有可能使换入档位啮合副的啮合部位的速度逐渐趋于同步,这样,齿轮进入啮合时的冲击可以大为减轻。由此可见,变速器换档时,通过离合器主、从动部分的迅速分离来切断动力的传递,以减轻齿轮轮齿间的冲击,从而保证换档时工作平顺。14.1概述(2)保证变速器换档工作平顺(3)防止传动系统过载当汽车进行紧急制动时,若没有离合器,则发动机将因和传动系统刚性相连而急剧降低转速,使其所有的运动部件产生很大的惯性力矩,其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大转矩,将对传动系统造成超过其承载能力的载荷,从而使其零部件损坏。装设离合器后,便可依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动来消除这一危险。因此,离合器的又一功用是限制传动系统所承受的最大转矩,防止传动系统过载。由此可见,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,从而防止传动系过载。一、离合器的基本功用14.1概述综上所述,欲使离合器起到以上几个作用,它应该是这样一个传动机构:其主动部分和从动部分可以暂时分离,又可逐渐接合,并且在传动过程中还要有可能产生相对转动。所以,离合器的主动部件与从动部件之间不可采用刚性连接,应借两者接触面之间的摩擦作用来传递转矩(摩擦离合器),或者利用液体作为传动介质(液力偶合器),或是利用磁力传递转矩(电磁离合器)。在离合器中产生摩擦所需的压紧力,可以是弹簧力、液压作用力或电磁力。目前,汽车上使用比较广泛的是用弹簧压紧的摩擦离合器(通常简称为摩擦离合器)。二、简单摩擦离合器的结构及工作原理14.1概述简单摩擦离合器的结构和工作原理如图所示。发动机飞轮1是离合器的主动部件,带有摩擦片的从动盘2和从动盘毂6借滑动花键与变速器第一轴(离合器从动轴)5相连。压紧弹簧4将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上,再由此经过变速器的第一轴和传动系统中一系列部件传给驱动轮。压紧弹簧的压紧力越大,则离合器所能传递的转矩也越大。1—飞轮2—从动盘3—离合器踏板4—压紧弹簧5—变速器第一轴(离合器从动轴)6—从动盘毂二、简单摩擦离合器的结构及工作原理14.1概述由于汽车在行驶过程中需经常保持动力传递,而中断传动只是暂时的需要,所以汽车离合器的主动部分和从动部分应经常处于接合状态。摩擦副之间采用弹簧作为压紧装置即是为了适应这一要求。欲使离合器分离时,只要踩下操纵机构中的离合器踏板3,套在从动盘毂环槽中的拨叉便拨动从动盘,克服压紧弹簧的压力向右移动而与飞轮分离,摩擦副之间的摩擦力消失,从而中断了动力传递。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,应该适当控制放松离合器踏板的速度,使从动盘在压紧弹簧的压力作用下向左移动,与飞轮恢复接触,两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,两者可以不同步旋转,即离合器处于打滑状态。随着飞轮和从动盘接合紧密程度的逐步增大,两者的转速也渐趋相等。直到离合器完全接合而停止打滑时,汽车速度才与发动机转速成正比。摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦副间的最大静摩擦力矩,而后者又取决于摩擦面间的压紧力、摩擦因数以及摩擦面的数目和尺寸。因此,对于结构一定的离合器来说,最大静摩擦力矩是一个定值。当输入转矩超过此值时,则离合器出现打滑现象,因而限制了传给传动系统的转矩,以防止超载。二、简单摩擦离合器的结构及工作原理14.1概述由上述工作原理可以看出,摩擦离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构,而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。在保证可靠传递发动机最大转矩的前提下,离合器的具体结构应能满足主、从动部分分离彻底,接合柔和,从动部分的转动惯量要尽可能小,散热良好,操纵轻便,具有良好的动平衡等基本性能要求。前已提及,离合器的功用之一是当变速器换档时中断动力传递,以减小齿轮间的冲击。如果与变速器第一轴相连的离合器从动部分的转动惯量大,当换档时,虽然由于分离了离合器而使发动机与变速器之间的联系脱开,但离合器从动部分较大的惯性力矩仍然输入给变速器,其效果相当于分离不彻底,就不能很好地起到减轻齿轮轮齿间冲击的作用。在汽车行驶过程中,驾驶人操纵离合器的次数是很多的,这就使离合器中由于摩擦面间频繁地相对滑磨而产生大量的热。离合器接合越柔和,产生的热量越大。这些热量如不能及时地散发出去,将对离合器的工作产生严重影响。第二节

摩擦离合器对于摩擦离合器,根据其所用从动盘的数目、压紧弹簧的形式及其安装方式以及操纵机构形式的不同,其总体构造也各不相同。对轿车和轻、中型客车和货车而言,发动机的最大转矩一般不是很大,在汽车总体布置尺寸容许的条件下,离合器中通常只设有一片从动盘,其前后两面都装有摩擦片,因而具有两个摩擦表面。这种离合器称为单盘离合器,如图所示,其结构简单,调整方便,轴向尺寸小,分离彻底,从动部分转动惯量小,散热性能好,如采用具有轴向弹性的从动盘时接合也比较平顺。在一些发动机最大转矩不大于1000N·m的大型客车和重型货车上也有应用。14.2摩擦离合器14.2摩擦离合器图14-21—离合器壳底盖2—飞轮3—摩擦片铆钉4—从动片5—摩擦片6—减振器盘7—减振器弹簧

8—减振器阻尼片9—阻尼片铆钉10—从动盘毂11—变速器第一轴(离合器从动轴)12—阻尼弹簧铆钉13—减振器阻尼弹簧14—从动盘铆钉15—从动盘铆钉隔套16—压盘17—离合器盖定位销

18—离合器壳(飞轮壳)19—离合器盖20—分离杠杆支承柱21—摆动支片22—浮动销

23—分离杠杆调整螺母24—分离杠杆弹簧25—分离杠杆26—分离轴承27—分离套筒回位弹簧

28—分离套筒29—变速器第一轴轴承盖30—分离叉31—压紧弹簧32—传动片铆钉33—传动片若欲增大离合器所传递的最大转矩,可以选用摩擦因数较大的摩擦材料,或适当加大压紧弹簧的压紧力,或加大摩擦面的尺寸。有些吨位较大的中、重型汽车要求离合器传递的转矩相当大,采用上述几种结构措施时,可能仍然满足不了要求。因为摩擦因数的提高受到摩擦衬片材料的限制,摩擦面尺寸的增加又受发动机飞轮尺寸所限制,过分加大压紧弹簧的压紧力,在采用螺旋弹簧的条件下,将使操纵费力。在这种情况下,最有效的措施就是将摩擦面数增加一倍,即增加一片从动盘,成为双盘离合器,如图所示。与单盘离合器相比,其传递转矩的能力得到了增大,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,操纵更轻便;但轴向尺寸大,结构复杂,中间压盘的通风散热性差,分离行程较大,分离不彻底,从动部分的转动惯量大,易使换档困难。因此,它主要在一些传递转矩大且径向尺寸受到限制的汽车上应用。14.2摩擦离合器14.2摩擦离合器置弹簧离合器;根据所用压紧弹簧形式的不同,可分为圆柱螺旋弹簧离合器、圆锥螺旋弹簧离合器和膜片弹簧离合器。14.2摩擦离合器摩擦离合器的常见分类方式及类型见表。14.2摩擦离合器采用若干个螺旋弹簧作压紧弹簧并沿从动盘圆周分布的离合器,称为周布弹簧离合器。某载货汽车的单盘离合器结构如图所示。离合器的主动部分、从动部分和压紧机构都装在发动机后方的离合器壳(飞轮壳)18内,而操纵机构的各个部分则分别位于离合器壳(飞轮壳)的内部、外部和驾驶室中。一、周布弹簧离合器14.2摩擦离合器发动机的飞轮2和压盘16是离合器的主动部分。离合器盖19和压盘之间通过四组沿圆周方向均匀分布的具有弹性的传动片33来传递转矩。传动片用弹簧钢片制成,每组两片,其一端用传动片铆钉32铆接在离合器盖上,另一端则用传动片固定螺钉与压盘连接,离合器盖用螺钉固定在发动机的飞轮上。因此,压盘能随飞轮一起旋转。离合器分离时,四组传动片两端沿离合器轴向做相对位移,产生弯曲变形。为使离合器分离时不至于破坏压盘的对中和离合器的动平衡,四组传动片是相隔90°沿圆周切向均匀分布的。一、周布弹簧离合器在飞轮和压盘之间装有一片带有扭转减振器的从动盘。铆接在从动盘毂10上的从动片4由薄钢片制成,故其转动惯量较小。从动片的两面各铆接一片摩擦片5。从动盘毂的内花键套在变速器第一轴11前端的外花键上,并可沿轴向移动。16个沿圆周布置的螺旋压紧弹簧31将压盘压向飞轮,并将从动盘夹紧在中间,使离合器处于接合状态。这样,在发动机工作时,其转矩一部分将由飞轮经与之接触的摩擦片直接传给从动片;另一部分则由飞轮通过8个固定螺钉传到离合器盖上,并由此经四组传动片将转矩传到压盘,最后也通过摩擦片传给从动片;从动片再将转矩通过从动盘毂的花键传给变速器第一轴,由此输入变速器。14.2摩擦离合器离合器须与曲轴飞轮组组装在一起进行动平衡校正。为了在拆卸离合器后重新组装时仍保持动平衡,离合器盖与飞轮之间的相对角位置通过离合器盖定位销17来定位。一、周布弹簧离合器在压紧弹簧的作用下,离合器经常处于接合状态,只有在必要时暂时分离。位于离合器内部的分离操纵机构主要有分离杠杆25、带分离轴承26的分离套筒28和分离叉30。它有四个径向安装的、用薄钢板冲压制成的分离杠杆,其中部以分离杠杆支承柱20孔中的浮动销22为支点,外端通过摆动支片21抵靠在压盘的钩状凸起部。当在分离杠杆内端施加一个向左的水平推力时,杠杆将绕支点转动,其外端通过摆动支片推动压盘克服压紧弹簧的作用力而后移,从而撤除对从动盘的压紧力,于是摩擦作用消失,离合器不再传递任何转矩,即离合器转入了分离状态。当需要使离合器由分离状态恢复到接合状态时,驾驶人可松开离合器踏板,踏板和分离叉分别在回位弹簧的作用下退回原位,压紧弹簧又重新将从动盘压紧在压盘与飞轮之间,使离合器恢复接合状态。为使接合柔和,驾驶人应该逐渐地放松离合器踏板。14.2摩擦离合器一、周布弹簧离合器由图可以看出,从动盘摩擦衬片经使用磨损变薄后,在压紧弹簧作用下压盘和从动盘向飞轮方向多移动一段距离,则分离杠杆的内端相应地要多向后移动一段距离,才能保证离合器完全接合。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接合,从而在传动时经常出现打滑现象。这不仅减小了其所能传递的转矩数值,并且将使摩擦片和分离轴承加速磨损。因此,当离合器处于正常接合状态,分离套筒被回位弹簧27拉到后极限位置时,在分离轴承和分离杠杆内端之间应留有一定的间隙Δ(对该型载货汽车而言,Δ=3~4mm),以保证摩擦片在正常磨损过程中离合器仍能完全接合。14.2摩擦离合器一、周布弹簧离合器由于上述间隙Δ的存在,驾驶人在踩下离合器踏板后,先要消除这一间隙,然后才能开始分离离合器。为消除这一间隙所需的离合器踏板行程,称为离合器踏板的自由行程。该型载货汽车离合器踏板自由行程设计值为30~40mm。根据规定,汽车每行驶1000km左右,要检查调整离合器踏板的自由行程。调整的方法是拧动分离拉杆上的球形调整螺母,通过调整拉杆有效长度来调整间隙Δ,从而使自由行程恢复到标准值。在调整离合器踏板自由行程之前,必须先将四个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内;否则在离合器分离和接合过程中,压盘平面会歪斜,致使分离不彻底,并且在汽车起步时会发生颤抖现象。调整方法是拧动支承柱上的分离杠杆调整螺母23。14.2摩擦离合器一、周布弹簧离合器如图所示为某载货汽车双盘离合器的结构。其主动部分由飞轮8、压盘6、中间压盘7及离合器盖16组成,两个从动盘3和4夹在飞轮、中间压盘及压盘的中间,离合器中沿圆周均匀布置12个压紧弹簧,使压盘和中间压盘紧紧地压向飞轮。中间压盘的边缘上有4个缺口,飞轮上的4个定位块1嵌装在这4个缺口中,用以传递发动机的转矩,同时保证了中间压盘的正确位置。14.2摩擦离合器一、周布弹簧离合器由于摩擦片数目增多,其接合较为柔和,但是必须有专门装置来保证各主动部分和从动盘之间能彻底分离。当离合器分离时,压盘被4个分离杠杆5以支承销9为中心转动而拉向后方,而中间压盘则被装在它和飞轮之间的分离弹簧2推向后方,与前从动盘4脱离接触。同时,为了使后从动盘3不被中间压盘和压盘夹住,在离合器盖上装有4个限位螺钉17,用以限制中间压盘的行程。限位螺钉的位置是可以调节的。14.2摩擦离合器一、周布弹簧离合器压盘是离合器的主动部分,在传递发动机转矩时,它和飞轮一起带动从动盘转动,所以它必须和飞轮连接在一起;但这种连接应保证压盘在离合器分离过程中能自由地做轴向移动。常用的连接方式主要有凸块-窗孔式、键连接式、传力销式和弹性传动片式等,如图14-4所示。在单盘螺旋弹簧离合器中,曾采用过图14-4a所示的凸块-窗孔式连接方式,离合器盖固定在飞轮上,在盖上开有3~4个长方形的窗孔,压盘上铸有相应的凸台,凸台伸进窗孔以传递转矩。在设计时,应考虑到摩擦片磨损后压盘将向前移,因此应使凸台高出窗孔,以保证传递转矩的可靠性。该连接方式结构简单,但凸块与窗孔的配合处磨损后容易使定心精度降低而失去平衡,产生冲击和噪声,故目前已很少采用。单盘离合器也有采用图14-4b所示的键连接式。目前,单盘离合器压盘的传力方式大多数采用弹性传动片式,如图14-2所示。图14-4图14-214.2摩擦离合器一、周布弹簧离合器在双盘离合器中,一般都采用综合式的连接方法,即中间压盘通过键连接驱动,压盘则通过凸台-窗孔驱动(图14-3)。双盘离合器也有用传力销驱动的,如图14-4c所示,通过传力销将飞轮与中间压盘、压盘连接在一起。图14-414.2摩擦离合器目前,汽车上广泛采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器,称为膜片弹簧离合器。二、膜片弹簧离合器图14-5a所示为某微型汽车上采用的膜片弹簧离合器。膜片弹簧8实质上是一种用薄弹簧钢板制成的带有锥度的碟形弹簧,如图14-5b所示。其小端在锥面上均匀地开有许多径向切槽,以形成分离指,起分离杠杆的作用,其余未切槽的大端部分起压紧弹簧的作用。14.2摩擦离合器膜片弹簧两侧有钢丝支承圈15,借6个膜片弹簧固定铆钉9将其安装在离合器盖14上。在离合器盖没有固定到飞轮2上时,膜片弹簧不受力,处于自由状态,如图14-6a所示,此时离合器盖与飞轮安装面之间有一距离l。当将离合器盖用连接螺钉固定到飞轮上时,如图14-6b所示,由于离合器盖靠向飞轮,膜片弹簧钢丝支承圈15则压向膜片弹簧使之发生弹性变形,膜片弹簧的圆锥底角变小,几乎接近于压平状态。同时,在膜片弹簧的大端对压盘4产生压紧力,使离合器处于接合状态。当分离离合器时,分离轴承13左移,如图14-6c所示,膜片弹簧被压在前钢丝支承圈15上,其径向截面以支承圈为支点转动,膜片弹簧变成反锥形状,使膜片弹簧大端右移,并通过分离弹簧钩7拉动压盘使离合器分离。二、膜片弹簧离合器图14-614.2摩擦离合器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。二、膜片弹簧离合器(一)膜片弹簧离合器的结构特点2)膜片弹簧的分离指起分离杠杆的作用,故不需专门的分离杠杆,使离合器结构大大简化,零件数目少,质量小。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设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。14.2摩擦离合器图14-7所示为膜片弹簧和螺旋弹簧的弹性特性曲线,曲线1表示螺旋弹簧的弹性特性曲线,曲线2表示膜片弹簧的弹性特性曲线。由图可以看出,在两种离合器的工作压紧力相同时,即都为Fb,轴向的变形量为λb。当摩擦片磨损量达到容许的极限值Δλ'时,两种弹簧压缩变形量减小到λa,此时螺旋弹簧压紧力便降低到F'a。显然F'a<Fb,两者相差较大,将使离合器的压紧力不足而产生滑磨。而膜片弹簧压紧力变化到Fa,与Fb相差无几,确保离合器仍能正常工作。因此,膜片弹簧传递转矩的能力比螺旋弹簧大。二、膜片弹簧离合器(二)膜片弹簧的弹性特性当离合器分离时,如两种弹簧的进一步压缩量均为Δλ″,由图可知,膜片弹簧所需的作用力为Fc,比螺旋弹簧所需的作用力F'c减少约为20%。另外,膜片弹簧离合器一般采用传动片装置,它具有轴向弹性,在分离时其弹性恢复力和分离力方向一致,而且膜片弹簧离合器取消了分离杠杆装置,减少了这部分摩擦损失,因此分离离合器时的踏板操纵力大大减小。14.2摩擦离合器由于膜片弹簧与压盘以整个圆周接触,压力分布均匀,与摩擦片的接触良好,磨损均匀,摩擦片的使用寿命长;此外,膜片弹簧的安装位置对离合器轴线是对称的,其压力不受离心力的影响,具有高速性能好、平衡性好、操作运转时冲击和噪声小等优点。膜片弹簧离合器的主要缺点是制造工艺(加工和热处理条件)和尺寸精度(板材厚度和离合器与压盘高度公差)等要求严格。二、膜片弹簧离合器(二)膜片弹簧的弹性特性14.2摩擦离合器膜片弹簧离合器现已在轿车、客车、轻型和中型货车上被广泛采用,甚至在重型货车上也得到了应用。图14-8和图14-9所示为某轿车和某商用车的膜片弹簧离合器的结构。二、膜片弹簧离合器(二)膜片弹簧的弹性特性图14-81—变速器输入轴2—离合器分离轴承3—从动盘盖板4—膜片弹簧5—离合器盖6—支承环7—波形片8—减振弹簧9—阻尼片10—花键轴套11—碟形弹簧12—曲轴13—限位铆钉14—摩擦片15—压盘16—传动片17—飞轮18—飞轮齿圈14.2摩擦离合器膜片弹簧离合器现已在轿车、客车、轻型和中型货车上被广泛采用,甚至在重型货车上也得到了应用。图14-8和图14-9所示为某轿车和某商用车的膜片弹簧离合器的结构。二、膜片弹簧离合器(二)膜片弹簧的弹性特性图14-91—带减振弹簧的从动盘2—离合器调整螺栓3—锁紧螺母c—分离轴承与膜片弹簧分离端面间的间隙(相当于离合器踏板自由行程为20mm)14.2摩擦离合器膜片弹簧离合器根据分离时分离指内端受推力还是受拉力,可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。(三)膜片弹簧离合器的结构形式1.推式膜片弹簧离合器推式膜片弹簧离合器的结构如图14-5、图14-8和图14-9所示。根据其支承环数目的不同,可分为双支承环、单支承环和无支承环三种形式。14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式1.推式膜片弹簧离合器图14-5图14-8图14-914.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式1.推式膜片弹簧离合器这是目前广泛采用的一种结构形式,又可分为三种:(1)双支承环式1)MF型(图14-10a)这是一种较成熟的膜片弹簧支承形式。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。图14-102)DS型(图14-10b)在标准铆钉杆上套一硬衬套,并在铆钉头处加一挡环,使前支承环与铆钉头不直接接触,从而提高了耐磨性和使用寿命,但结构较复杂。3)DST型(图14-10c)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,故其应用日益广泛。14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式1.推式膜片弹簧离合器(2)单支承环式1)DBV型(图14-10d)这是MF型的改进,省去了后支承环。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。图14-102)GMF型(图14-10e)与DBV型相似,在铸铁离合器盖上铸出一个环形凸台以代替后支承环。它主要用在中、重型货车上。3)DB/DBP型(图14-10f)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。它主要用于中、重型货车上。14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式1.推式膜片弹簧离合器(3)无支承环式1)DBR型(图14-10g)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,取消了前、后支承环。它主要用于轻、中型货车上。图14-102)D/DR型(图14-10h)与DB/DBP型相似,但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。它主要用于中型货车上。3)CP型(图14-10i)将D/DR型中的铆钉取消,在离合器盖内边缘上伸出许多与DST型相似的舌片,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。这种结构最为简单,广泛用于轿车上。14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式2.拉式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器的结构如图14-11所示。其膜片弹簧4的安装方向与推式相反,接合时膜片弹簧的大端支承在离合器盖3上图14-111—飞轮2—从动盘3—离合器盖4—膜片弹簧5—分离轴承6—压盘14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式2.拉式膜片弹簧离合器以中部压紧在压盘6上。将分离轴承5向外拉离飞轮1,即可实现分离。根据支承环数目的不同,拉式膜片弹簧离合器可分为无支承环和单支承环两种形式。(1)无支承环式MFZ型(图14-12a),直接在冲压离合器盖上冲出一个环形凸台以支承膜片弹簧,不用支承环。它主要用于轿车和轻型货车上。图14-1214.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式2.拉式膜片弹簧离合器以中部压紧在压盘6上。将分离轴承5向外拉离飞轮1,即可实现分离。根据支承环数目的不同,拉式膜片弹簧离合器可分为无支承环和单支承环两种形式。(2)单支承环式1)DT/DTP型(图14-12b),将膜片弹簧的大端支承在冲压离合器盖中的支承环上,主要用于轿车和货车上。图14-122)GMFZ型(图14-12c),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,主要用于中、重型汽车上。14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式3.推式和拉式膜片弹簧离合器相比的优缺点与推式膜片弹簧离合器相比,拉式膜片弹簧离合器具有如下优点:1)由于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,质量更小。3)拉式膜片弹簧的杠杆比大于推式膜片弹簧的杠杆比,且中间支承少,减小了摩擦损失,传动效率高,使分离时的踏板力更小。4)无论在接合状态或分离状态,拉式膜片弹簧的大端始终与离合器盖支承保持接触,因而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,分离效率更高。6)使用寿命更长。14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式3.推式和拉式膜片弹簧离合器相比的优缺点但是,由于拉式膜片弹簧的分离指与分离轴承套筒总成嵌装在一起,需要使用专门的分离轴承,故使结构较复杂,安装和拆卸较困难,而且分离时的行程略大于推式膜片弹簧离合器。由于拉式膜片弹簧离合器的综合性能优越,膜片弹簧离合器的推式结构正逐渐被拉式结构所取代。离合器的分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成,在工作中分离轴承主要承受轴向分离力,同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。图14-13所示为推式膜片弹簧离合器采用的各种分离轴承形式。以前主要采用推力球轴承(图14-13a)或深沟球轴承,但其润滑条件差,磨损严重,噪声大,可靠性差,使用寿命低。目前国外已广泛采用角接触球轴承(图14-13b、c),采用全密封结构并使用高温锂基润滑脂,图14-13a)推力球轴承b)球形端面角接触球轴承c)平端面角接触球轴承14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式3.推式和拉式膜片弹簧离合器相比的优缺点但是,由于拉式膜片弹簧的分离指与分离轴承套筒总成嵌装在一起,需要使用专门的分离轴承,故使结构较复杂,安装和拆卸较困难,而且分离时的行程略大于推式膜片弹簧离合器。由于拉式膜片弹簧离合器的综合性能优越,膜片弹簧离合器的推式结构正逐渐被拉式结构所取代。离合器的分离轴承总成由分离轴承、分离套筒等组成,在工作中分离轴承主要承受轴向分离力,同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。图14-13所示为推式膜片弹簧离合器采用的各种分离轴承形式。以前主要采用推力球轴承(图14-13a)或深沟球轴承,但其润滑条件差,磨损严重,噪声大,可靠性差,使用寿命低。目前国外已广泛采用角接触球轴承(图14-13b、c),采用全密封结构并使用高温锂基润滑脂,图14-13a)推力球轴承b)球形端面角接触球轴承c)平端面角接触球轴承其端部形状与分离指舌尖部的形状相配合,舌尖部为平面时采用球形端面,舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。14.2摩擦离合器(三)膜片弹簧离合器的结构形式3.推式和拉式膜片弹簧离合器相比的优缺点图14-14所示为一种在拉式膜片弹簧离合器上广泛使用的自动调心式分离轴承装置。在轴承外圈2与分离套筒5外凸缘和外罩壳3之间,以及轴承内圈1与分离套筒内凸缘之间都留有径向间隙,这些间隙保证了分离轴承相对于分离套筒可做一定的径向移动。在轴承外圈与分离套筒的端面之间装有波形弹簧4,将轴承外圈紧紧顶在分离套筒凸缘的端面上,使轴承在不工作时不会发生晃动。当膜片弹簧旋转轴线与轴承不同心时,分离轴承便会自动径向浮动到与其同心的位置,以保证分离轴承能均匀压紧各分离指舌尖部。这样可减小振动和噪声,减小分离指与分离轴承端面的磨损,使轴承不会出现过热而造成润滑脂的流失分解,延长轴承寿命。另外,分离轴承由传统的外圈转动改为内圈转动、外圈固定不转,由内圈来推动分离指的结构,适当地增大了膜片弹簧的杠杆比,且由于内圈转动,在离心力作用下,润滑脂在内、外圈间的循环得到改善,提高了轴承使用寿命。这种拉式分离轴承是将膜片弹簧分离指舌尖直接压紧在碟形弹簧6与挡环7之间,再用弹性锁环8卡紧,结构比较简单。图14-141—轴承内圈2—轴承外圈3—外罩壳4—波形弹簧5—分离套筒6—碟形弹簧7—挡环8—弹性锁环14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器1.从动盘的结构和组成从动盘主要由从动片5、摩擦片4和从动盘毂11三个基本部分组成,如图14-15所示。图14-15a)零件分解图b)装配图1—阻尼弹簧铆钉2—减振器阻尼弹簧3—从动盘铆钉4—摩擦片5—从动片6—减振器弹簧7—摩擦片铆钉8—阻尼片铆钉9—从动盘铆钉隔套10—减振器阻尼片11—从动盘毂12—减振器盘14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器1.从动盘的结构和组成为了使单盘离合器接合柔和、起步平稳,从动盘一般应具有轴向弹性。具有轴向弹性的从动盘结构形式大致有整体式、分开式和组合式几种,如图14-16所示。某载货汽车离合器采用的是整体式弹性从动盘,在从动片1上径向切有若干T形槽,外缘形成许多扇形,并将它们依次沿周向弯曲成波浪形,两边的摩擦片4分别与其波峰和波谷部分铆接在一起,如图14-16a所示。在接合过程中,弯曲的波浪形扇形部分被逐渐压平,从动盘轴向压缩量与压紧力也逐渐增加,使从动盘在轴向具有一定的弹性,保证了接合平顺柔和。图14-16b所示的结构为分开式弹性从动盘,将从动片1的直径做得较小,而在其外缘上铆接若干个扇状的波形弹簧片3,两摩擦片2、4分别与从动片和波形弹簧片铆接在一起。由于波形弹簧片比从动片薄,容易得到较小的转动惯量,另外波形弹簧片的刚度通过挑选可保证一致。它主要应用在轿车和轻型货车上。图14-16c所示的结构为组合式弹性从动盘,从动片1是平面的,靠近飞轮一侧的摩擦片2直接铆接在从动片上,在靠近压盘一侧的从动片上铆接有若干个扇形的波形弹簧片3,摩擦片4也用铆钉与从动片铆合。这种结构的转动惯量大,但强度较高,传递转矩的能力大,主要应用在中、重型货车上。图14-16a)整体式弹性从动盘1—从动片2、4—摩擦片3—波形弹簧片5—摩擦片铆钉6—波形弹簧片铆钉14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器1.从动盘的结构和组成为了使单盘离合器接合柔和、起步平稳,从动盘一般应具有轴向弹性。具有轴向弹性的从动盘结构形式大致有整体式、分开式和组合式几种,如图14-16所示。某载货汽车离合器采用的是整体式弹性从动盘,在从动片1上径向切有若干T形槽,外缘形成许多扇形,并将它们依次沿周向弯曲成波浪形,两边的摩擦片4分别与其波峰和波谷部分铆接在一起,如图14-16a所示。在接合过程中,弯曲的波浪形扇形部分被逐渐压平,从动盘轴向压缩量与压紧力也逐渐增加,使从动盘在轴向具有一定的弹性,保证了接合平顺柔和。图14-16b所示的结构为分开式弹性从动盘,将从动片1的直径做得较小,而在其外缘上铆接若干个扇状的波形弹簧片3,两摩擦片2、4分别与从动片和波形弹簧片铆接在一起。由于波形弹簧片比从动片薄,容易得到较小的转动惯量,另外波形弹簧片的刚度通过挑选可保证一致。它主要应用在轿车和轻型货车上。图14-16c所示的结构为组合式弹性从动盘,从动片1是平面的,靠近飞轮一侧的摩擦片2直接铆接在从动片上,在靠近压盘一侧的从动片上铆接有若干个扇形的波形弹簧片3,摩擦片4也用铆钉与从动片铆合。这种结构的转动惯量大,但强度较高,传递转矩的能力大,主要应用在中、重型货车上。图14-16b)分开式弹性从动盘1—从动片2、4—摩擦片3—波形弹簧片5—摩擦片铆钉6—波形弹簧片铆钉14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器1.从动盘的结构和组成为了使单盘离合器接合柔和、起步平稳,从动盘一般应具有轴向弹性。具有轴向弹性的从动盘结构形式大致有整体式、分开式和组合式几种,如图14-16所示。某载货汽车离合器采用的是整体式弹性从动盘,在从动片1上径向切有若干T形槽,外缘形成许多扇形,并将它们依次沿周向弯曲成波浪形,两边的摩擦片4分别与其波峰和波谷部分铆接在一起,如图14-16a所示。在接合过程中,弯曲的波浪形扇形部分被逐渐压平,从动盘轴向压缩量与压紧力也逐渐增加,使从动盘在轴向具有一定的弹性,保证了接合平顺柔和。图14-16b所示的结构为分开式弹性从动盘,将从动片1的直径做得较小,而在其外缘上铆接若干个扇状的波形弹簧片3,两摩擦片2、4分别与从动片和波形弹簧片铆接在一起。由于波形弹簧片比从动片薄,容易得到较小的转动惯量,另外波形弹簧片的刚度通过挑选可保证一致。它主要应用在轿车和轻型货车上。图14-16c所示的结构为组合式弹性从动盘,从动片1是平面的,靠近飞轮一侧的摩擦片2直接铆接在从动片上,在靠近压盘一侧的从动片上铆接有若干个扇形的波形弹簧片3,摩擦片4也用铆钉与从动片铆合。这种结构的转动惯量大,但强度较高,传递转矩的能力大,主要应用在中、重型货车上。图14-16c)组合式弹性从动盘1—从动片2、4—摩擦片3—波形弹簧片5—摩擦片铆钉6—波形弹簧片铆钉14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器1.从动盘的结构和组成双盘离合器由于其接合比较平顺,一般都不采用具有轴向弹性的从动片,否则会使离合器踏板行程大大增加或要缩小分离杠杆比而使踏板操纵力增加。摩擦片与从动片之间可以铆接,也可以粘接。铆接的铆钉采用铜或铝等较软的金属制造,其优点是连接可靠,更换摩擦片方便,适用于在从动片上安装波形弹簧片,但摩擦面积利用率小,使用寿命短;粘接可增加摩擦面积,且摩擦片厚度的利用也较好,具有较高的抗离心力和切向力的能力,但更换摩擦片困难,无法在从动片上安装波形弹簧片,使从动盘不具有轴向弹性。14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理从动盘总成有带扭转减振器和不带扭转减振器的两种结构形式。不带扭转减振器的从动盘总成结构简单、重量轻。带扭转减振器的从动盘总成有利于提高传动系统部件的寿命、降低噪声和使汽车起步平稳。发动机传到汽车传动系统中的转矩是周期地不断变化着的,这就使得传动系统中产生扭转振动。如果其振动的频率与传动系统的固有频率相一致,就会发生共振,这对传动系统零件寿命有很大影响。此外,在不分离离合器的情况下进行紧急制动或猛烈接合离合器时,瞬间就对传动系统造成极大的冲击载荷,从而缩短零件的使用寿命。为了避免共振,缓和传动系统所受的冲击载荷,提高零件的寿命,通常在各种轿车、轻中型货车的传动系统中都装有扭转减振器。有些汽车上将扭转减振器制成单独的部件,但更多的是将扭转减振器附装在离合器从动盘中。14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理不带扭转减振器的从动盘中的从动片是直接铆在从动盘毂上的,结构简单,质量较小,多用在重型汽车的双盘离合器中(图14-3)。有时考虑到避免润滑油料落到摩擦片工作面上而导致摩擦因数降低,还在从动片上铆有挡油盘。14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理图14-15a所示为某载货汽车所用的带有扭转减振器的从动盘的零件分解图,装配好的从动盘如图14-15b所示。在这种结构中,从动片5、从动盘毂11和减振器盘12都开有6个矩形窗孔,在每个窗孔中装有一个减振器弹簧6,借以实现从动片与从动盘毂之间在圆周方向上的弹性连接。减振器盘与从动片用铆钉3铆接在一起,并将从动盘毂及其两侧的减振器阻尼片10夹在中间,从动片及减振器盘上的窗孔有翻边,使6个减振器弹簧不至脱出。在从动盘毂上开有与铆钉隔套9相对的缺口,在缺口与隔套之间留有间隙,允许从动片与从动盘毂之间相对转动一个角度。图14-1514.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理这样的从动盘不工作时如图14-17a所示。从动盘工作时,两侧摩擦片4所受的摩擦力矩首先传到从动片和减振器盘上,再经6个弹簧传给从动盘毂,这时弹簧被压缩,如图14-17b所示,借此吸收传动系统所受的冲击。传动系统中的扭转振动导致从动片5及减振器盘12与从动盘毂11之间的相对往复摆动,从而可依靠两减振器阻尼片10与上述三者之间的摩擦来消耗扭转振动的能量,使扭转振动迅速衰减。图14-17a)工作时b)不工作时5—从动片

6—减振器弹簧

10—减振器阻尼片14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理依据阻尼元件的不同,扭转减振器可分为以下三种类型:(1)

弹簧摩擦式图14-17所示为弹簧摩擦式扭转减振器。此种结构前面已做介绍,其特点是“滑动-相对静止”交替工作。图14-17a)工作时b)不工作时5—从动片

6—减振器弹簧

10—减振器阻尼片14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理(2)液阻式图14-18所示为液阻式扭转减振器的结构。从动片7通过减振弹簧3与从动盘毂1弹性地连接在一起。减振弹簧3内装有油缸5和柱塞4,油缸5上开有小孔6与充满油液的密封腔2相通。当从动片7相对从动盘毂1运动时,柱塞4也跟随着在油缸5中做相对运动,油液在经小孔6的流出、流进中产生阻尼,阻尼力大小和其运动速度有关。图14-181—从动盘毂2—密封腔3—减振弹簧4—柱塞5—油缸6—小孔7—从动片14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理(3)橡胶金属式图14-19所示为橡胶金属式扭转减振器,其工作原理与弹簧摩擦式相似,只是由弹性元件2本身的弹性和内阻完全代替弹簧摩擦式减振器中的减振弹簧和摩擦片,因此结构非常简单,而且具有非线性特性。图14-191—从动盘毂2—弹性元件3—金属片4—从动片5—减振盘14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器2.扭转减振器的构造和工作原理有些汽车离合器从动盘中采用两组或多组刚度不同的减振器弹簧,装减振器弹簧的窗口长度做成尺寸不一,利用弹簧先后起作用的办法获得变刚度特性,如图14-20所示。这种变刚度特性可以避免不利的传动系统共振,降低传动系统噪声。也有在减振器中采用橡胶作为弹性元件的,其形状有空心圆柱形以及星形等多种,也可具有变刚度特性;其结构简单,橡胶变形时产生较大的内摩擦,故不需要另加阻尼装置。但从动盘的转动惯量大,需要特殊的橡胶,目前应用较少。图14-201—第一级特性2—第二级特性3—第三级特性M—减振器所受转矩β—减振器相对转角Mj—减振器极限力矩Δβ—相对转角变化范围减振器中的阻尼片常采用摩擦材料制成,并靠从动片与减振器盘间的连接铆钉来建立正压力。这种方案结构简单,但当阻尼片磨损后,阻尼力矩便降低甚至消失。在结构上可通过碟形弹簧、圆柱螺旋弹簧或两者分别压紧两组阻尼片,以保证阻尼力矩的稳定。14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器3.双质量飞轮扭转减振器研究表明,汽车传动系统通常会有一两个固有频率落在发动机常用转速范围内,这是引起变速器噪声和车内噪声的主要原因。要降低此类易造成传动系统共振的固有频率,可以通过在变速器和离合器从动盘扭转减振器之间增加转动惯量解决。因此在结构设计上把原先装在离合器从动盘上的扭转减振器移至飞轮处,从而把飞轮分为两部分,第一质量飞轮和第二质量飞轮。图14-211—第一飞轮2—第二飞轮3—离合器盖总成4—从动盘5—球轴承6—短轴7—滚针轴承8—曲轴凸缘9—连接盘10—螺钉11—扭转减振器图14-21所示为一种双质量飞轮扭转减振器,它将减振器由从动盘移到飞轮上。它主要由第一飞轮1、第二飞轮2与扭转减振器11等组成。第一飞轮与连接盘9以螺钉10紧固在曲轴凸缘8上,并以滚针轴承7和球轴承5支承在与两个飞轮同轴线的短轴6上。短轴与第二飞轮制成一体。离合器盖总成3紧固在第二飞轮上。第二飞轮通过扭转减振器与第一飞轮相连接。其工作原理与上述装置在从动盘中的扭转减振器大致相同。14.2摩擦离合器三、从动盘和扭转减振器3.双质量飞轮扭转减振器双质量飞轮扭转减振器具有以下优点:1)可以降低发动机、变速器振动系统的固有频率,以避免发动机怠速工况下发生共振。2)由于将减振器由从动盘移到飞轮上,故可适当加大减振弹簧的位置半径,降低减振器弹簧的刚度,并容许增大扭转角度。3)由于双质量飞轮扭转减振器的减振效果较好,在变速器中可采用黏度较低的齿轮油而不致产生齿轮冲击噪声,并可改善冬季的换档过程。而且,由于从动盘中没有扭转减振器,减小了从动盘的转动惯量,也有利于换档过程。但是它也存在一定的缺点：如由于减振弹簧位置半径较大,高速时受到较大离心力的作用,使减振弹簧中段横向翘曲而鼓出,与弹簧座接触产生摩擦,导致弹簧磨损严重,甚至引起早期损坏。双质量飞轮扭转减振器主要适用于发动机前置后轮驱动的转矩变化大的柴油机汽车中。14.2摩擦离合器四、离合器的通风散热措施前已述及,摩擦离合器在工作过程中将产生大量的热。此热量若不能及时散发出去,有关零件将因受热而温度过高,产生不良后果。摩擦片的温升过高时,其摩擦性能将降低,磨损速度会加快,严重时甚至会烧毁摩擦片。如果从动片是一个整圆盘形,可能会因温度升高而出现翘曲变形,影响离合器的正常工作。图14-22所示某载货汽车离合器的从动片4上开有5条径向的窄切口,借以预留热变形的余地。压紧弹簧如受热过度,会引起退火,压紧力降低。为此,压盘上作为弹簧座的部分做成凸起的十字形肋条,以减少从压盘到弹簧的传导热量。在另外一些车型的离合器中,在压紧弹簧和压盘之间装有石棉混合物制成的隔热垫。为了将摩擦面间产生的热量及时散出,离合器盖一般用钢板冲压成特殊的形状,在其侧面与飞轮接触处开有4个缺口,装配后形成4个窗口。当离合器旋转时,空气将不断地循环流动,以使离合器通风散热。图14-221—气流入口2—导流罩3—气流出口4—气流14.2摩擦离合器四、离合器的通风散热措施除了上述方法以外,还可采取以下方法来确保离合器良好的通风散热:1)使压盘具有足够大的质量以保证其足够的热容量。2)可在压盘上加设散热筋或鼓风筋。3)在压盘体内铸出足够多的导风槽。4)将离合器盖和分离杠杆设计成带有鼓风叶片的结构。5)在摩擦片表面开槽,既起到排除摩擦产生的碎屑、防止对偶摩擦面之间产生相互吸附的作用,也能起到散热效果。6)在离合器壳上设置冷却气流的入口和出口,在壳内安装冷却气流导向的导流罩,以实现对摩擦表面有较强定向气流通过的通风散热,如图14-22所示。第三节

离合器操纵机构14.3离合器操纵机构离合器操纵机构是驾驶人借以使离合器分离,或使之柔和接合的一套机构。它起始于离合器踏板,终止于离合器壳(飞轮壳)内的分离轴承。本节所要讨论的主要是其中位于离合器壳(飞轮壳)外面的部分。按照分离离合器所需的操纵能源不同,离合器操纵机构可分成人力式和气压式两类。前者是以驾驶人的肌体作为唯一的操纵动力,后者则是以发动机驱动的空气压缩机作为主要操纵动力,而以人力作为辅助和后备的操纵动力。14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。1.机械式操纵机构机械式操纵机构中广泛应用的是杆系传动装置,另一种是绳索传动装置,如图14-23所示。杆系传动装置结构简单,制造容易,工作可靠,广泛应用于各种汽车中。但该装置质量大,杆件之间铰结点多,因而摩擦损失较大,传动效率低,其工作会受到发动机振动以及车身或车架变形的影响,不宜采用便于驾驶人操纵的吊挂式踏板结构。在平头汽车、后置发动机汽车等离合器需要远距离操纵时,杆系的结构复杂,合理布置杆系也比较困难,踏板的自由行程将加大,刚度和可靠性也会变差。绳索传动装置可消除上述缺点,但是绳索寿命较短,拉伸刚度小,传动效率也不高,只适用于轻型、微型汽车和某些轿车上。图14-231—离合器踏板组2—操纵绳索组件14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。2.液压式操纵机构液压式操纵机构主要由踏板1、主缸2、工作缸7、管路系统和回位弹簧等组成,如图14-24所示。液压式操纵机构具有摩擦阻力小、传动效率高、质量小、布置方便、接合柔和、工作不受车身或车架变形以及发动机振动的影响、便于远距离操纵等优点,因此在各种汽车上的应用广泛。图14-241—踏板2—主缸3—储液室4—分离杠杆5—分离轴承6—分离叉7—工作缸14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。2.液压式操纵机构某轻型越野汽车离合器液压式操纵机构如图14-25所示。在离合器踏板9与离合器分离叉7之间有主缸15与工作缸11,主缸与工作缸之间用油管14连接,主缸推杆17与离合器踏板9之间以偏心螺栓18相连,分离叉推杆10一端顶在分离叉的凹槽内,另一端深入工作缸活塞内。图14-251—储液室2—踏板复位弹簧3—限位块4—踏板轴5—复位弹簧6—支承销7—分离叉8—分离叉复位弹簧9—离合器踏板10—分离叉推杆11—工作缸12—工作缸活塞13—工作缸放气阀14—油管15—主缸16—主缸活塞17—主缸推杆18—偏心螺栓该车的离合器主缸与液压制动系统中的制动主缸和储液室三者铸成一体。储液室与制动主缸共用。14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。2.液压式操纵机构某轿车离合器液压式操纵机构如图14-26所示,该车离合器液压式操纵机构使用的是单独的储液罐总成5。在离合器踏板1的另一端,装有踏板助力复位总成,使离合器操纵更加轻便。图14-261—离合器踏板2—助力弹簧3—低压油管4—真空助力器5—储液罐总成6—工作缸7—分离板8—变速器壳体9—离合器分离轴承10—高压油管11—主缸12—主缸推杆14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。2.液压式操纵机构离合器主缸的构造如图14-27所示。图14-27a为某轻型越野汽车离合器主缸。主缸上部是储液室。主缸体借助补偿孔A、进油孔B与储液室相通。主缸体内装有活塞3,活塞中部较细,使活塞右侧的主缸内腔形成环形的油室。活塞两端装有密封圈2与皮碗5。活塞顶有沿圆周分布的6个小孔,活塞复位弹簧6将皮碗、活塞垫片4压向活塞,盖住小孔,形成单向阀,并把活塞推向最右的位置,使皮碗位于补偿孔A与进油孔B之间,两孔都开放。图14-27a)某轻型越野汽车离合器主缸b)红旗CA7220型轿车离合器主缸1—推杆2—密封圈3—活塞4—活塞垫片5—皮碗6—活塞复位弹簧7—主缸体A—补偿孔B—进油孔C—出油孔14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。2.液压式操纵机构离合器工作缸的构造如图14-28所示。工作缸内装有活塞4、皮碗3和活塞限位块2。为防止活塞自工作缸体内脱出,在缸体右端装有挡环5,缸体左端装有进油管接头9与放气螺钉8。当管路内有空气存在而影响离合器操纵时,则可拧出放气螺钉进行放气。图14-28a)某轻型越野汽车离合器工作缸b)某轿车离合器工作缸1—工作缸体2—活塞限位块3—皮碗4—活塞5—挡环6—护罩7—分离叉推杆总成8—放气螺钉9—进油管接头14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。2.液压式操纵机构当踩下离合器踏板时,通过主缸推杆1(图14-27)使主缸活塞3向左移动,活塞复位弹簧6被压缩。当皮碗5将补偿孔A关闭后,管路中油液受压,压力升高。在油压作用下,工作缸活塞4(图14-28)右移,并推动分离叉推杆,使分离叉转动,从而带动分离杠杆、分离套筒等使离合器分离。图14-28图14-2714.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。2.液压式操纵机构该轻型越野汽车的离合器工作缸活塞直径为24mm,主缸活塞直径为22mm,由于前者大于后者,故液压系统有一定的增力作用,以补偿油液的压力损失。图14-27当迅速放松离合器踏板时,活塞复位弹簧6(图14-27)使主缸活塞较快地右移,而由于油液在管路中流动有一定阻力,流动较慢,使活塞左侧可能形成一定的真空度。在左、右侧压力差的作用下,少量油液经进油孔B推开活塞垫片4和皮碗5形成的单向阀,由皮碗间隙中流到左侧弥补真空。当原来由主缸压到工作缸的油液又重新回到主缸时,由于已有少量的补偿油液经单向阀流入,故总油量过多。这多余的油液即从补偿孔A流回储液室。当液压系统中因漏油或因温度变化引起油液的容积变化时,则借助补偿孔A适时地使整个油路中的油量得到适当的增减,以保证正常的油压和液压系统工作的可靠性。14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。3.踏板助力装置在中、重型货车上,发动机的转矩较大,为了可靠地传递转矩,离合器压紧弹簧的压紧力都很大。为了既减小分离离合器时所需的踏板力,又不至因传动装置的传动比过大而加大踏板行程,可在机械和液压式操纵机构中采用弹簧助力装置。14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。3.踏板助力装置图14-29所示为某重型汽车离合器液压式操纵机构的弹簧助力装置。助力弹簧4的两端分别挂在固定于支架3和三角板6上的两支撑销上,三角板可以绕其销轴5转动。当离合器踏板完全放松,离合器处于接合位置时,助力弹簧的轴线位于三角板销轴的下方。当踩下踏板时,通过调整杆2推动三角板绕其销轴逆时针转动。这时,助力弹簧的拉力对销轴的力矩实际上是阻碍踏板和三角板运动的反力矩。这个反力矩随着离合器踏板下移而减小。当三角板转到使弹簧轴线通过销轴的中心时,弹簧助力力矩为零。踏板继续下移到使助力弹簧轴线位于三角板销轴的上方时,助力弹簧的拉力对三角板销轴的力矩方向便转为与踏板力对踏板轴的力矩方向一致,从而起到助力作用。在踏板处于最低位置时,这一助力作用最大。图14-291—离合器踏板2—调整杆3—支架4—助力弹簧5—三角板销轴6—三角板14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所用传动装置的形式不同,可分为机械式和液压式两种。3.踏板助力装置为了减轻驾驶人的操纵强度,在有些轿车离合器的操纵机构中,也增设了弹簧助力装置。图14-30所示为某轿车离合器绳索式机械操纵机构的弹簧助力装置。离合器处于接合位置的初始状态时,销轴B位于销轴A与踏板轴C连线的下方。当踩下离合器踏板6时,销轴B围绕踏板轴C顺时针转动;当转到A、B、C三点处在同一直线上时,助力弹簧5对踏板不起助力作用。继续踩离合器踏板时,销轴B绕踏板轴C继续转动;当B点转到A、C点连线的上方时,则处于压缩状态的助力弹簧推动离合器踏板绕踏板轴C顺时针转动,对踏板施加一个附加作用力矩。此力矩与驾驶人踩踏板的力矩方向一致,从而起到助力作用。当驾驶人松开离合器踏板时,随着离合器踏板的复位,销轴B又回到A、C点连线的下方时,处于压缩状态的助力弹簧又推动离合器踏板绕踏板轴C逆时针转动,促使离合器踏板快速复位。图14-301—离合器分离杠杆2、4—固定点3—离合器绳索总成5—助力弹簧6—离合器踏板A—助力弹簧导向杆与离合器踏板支架连接销轴B—助力弹簧导向杆与离合器踏板连接销轴C—离合器踏板轴14.3离合器操纵机构一、人力式操纵机构人力式操纵机构按所