汽车构造（下册） 课件 第13章 离合器

第13章离合器2025/1/2113.1概述13.2摩擦式离合器13.3离合器的操纵机构第13章离合器21.离合器的功用1）使发动机与传动系统平顺接合，保证汽车平稳起步；2）暂时切断发动机的动力传动，保证变速器换档平顺；3）限制所传递的转矩，防止传动系统过载。(紧急制动:主动部分与从动部分相对运动)13.1概述32.对离合器的要求1）保证可靠地传递发动机的最大转矩，又能防止传动系统过载。2）接合时应平顺柔和，保证汽车平稳起步，减少冲击。3）分离时应迅速彻底，保证变速器换档平顺和发动机起动顺利。4）旋转部分的平衡性好，且从动部分的转动惯量小。减轻换档时齿轮的冲击；5）具有良好的散热能力，防止离合器温度过高。保证工作可靠；6）操纵轻便，以减轻驾驶人的疲劳。13.1概述3.离合器的类型按传递转矩的介质或方式不同,汽车上应用的离合器可分为液力偶合器、电磁离合器、摩擦式离合器。摩擦式离合器利用主、从动部分的摩擦作用来传递转矩。（1）按从动盘的数目分类1）单盘式离合器：只有一个从动盘，有两个摩擦面（轻中型汽车）2）双盘式离合器：有两个从动盘，有4个摩擦面，可传递的转矩较大。（重型汽车）（2）按压紧弹簧的结构形式分类1）螺旋弹簧离合器：压紧弹簧是常见的螺旋弹簧。（分为周布弹簧离合器、中央弹簧离合器）2）膜片弹簧离合器：压紧弹簧是膜片弹簧。13.1概述一、摩擦式离合器的基本组成和工作原理1.摩擦式离合器的组成13.2摩擦式离合器主动部分:从动部分:压紧机构:操纵机构:1-曲轴2-从动轴3-从动盘4-飞轮5-压盘6-离合器盖7-分离杠杆

8-弹簧9-分离轴承10、15-回位弹簧

11-分离拨叉

12-离合器踏板

13-拉杆

14-调节叉16-压紧弹簧17-从动盘摩擦片

18-轴承一、摩擦式离合器的基本组成和工作原理2.摩擦式离合器的工作原理13.2摩擦式离合器一、摩擦式离合器的基本组成和工作原理2.摩擦式离合器的工作原理13.2摩擦式离合器摩擦离合器依靠主、从动件接触面之间的摩擦作用传递发动机动力。一、摩擦式离合器的基本组成和工作原理2.摩擦式离合器的工作原理13.2摩擦式离合器1）当压紧力将从动盘压向飞轮后，飞轮表面对从动盘表面的摩擦力带动从动盘旋转，离合器处于接合状态。2）当从动盘与飞轮之间有间隙时，飞轮不能带动从动盘旋转，离合器处于分离状态。3)接合过程一、摩擦式离合器的基本组成和工作原理3.离合器自由间隙和离合器踏板自由行程13.2摩擦式离合器自由间隙:是指在离合器结合状态下，分离杠杆内端与分离轴承之间必须预留的一定量的间隙。一、摩擦式离合器的基本组成和工作原理3.离合器自由间隙和离合器踏板自由行程分离间隙：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是自由行程。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是工作行程。13.2摩擦式离合器结构组成二、膜片弹簧离合器主动部分：飞轮、离合器盖、压盘从动部分：从动盘、从动轴压紧机构：操纵机构：离合器踏板、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆等结构组成二、膜片弹簧离合器主动部分：飞轮、离合器盖总成从动部分：压紧装置与分离机构：1.主动部分压盘是离合器的主动部件，始终随飞轮旋转，可以通过传动片、（凸台、键或销）传动，使其与飞轮一同旋转，同时压盘又可以相对飞轮向后轴向移动，使离合器分离。二、膜片弹簧离合器传动片：用弹簧钢片制成，一端用铆钉铆在离合器盖上，另一端用螺钉与压盘相连，沿圆周切向均匀分布，应用广泛。2.从动部分从动部分包括从动盘和从动轴。从动盘由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。二、膜片弹簧离合器带扭转减振器的从动盘的构造和原理a)从动盘分解图b)不工作时c)工作时1、2-摩擦片

3-阻尼片4-碟形垫圈5-装配后的从动盘总成6-减振器盘7-摩擦板8-从动盘毂9、13、15-铆钉10-减振弹簧11-波浪形弹簧钢片12-止动销14-从动盘本体2.从动部分为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此，往往在动盘本体园周部分，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，这样从动盘被压缩时，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。二、膜片弹簧离合器为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减振器。2.从动部分离合器接合时，动力传递顺序是：发动机转矩经飞轮和压盘→摩擦片1、2→带动从动盘本体14和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘6转动→减振器弹簧10→从动盘毂8。因为有弹性环节的作用，所以传动系统受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系统中的扭转振动会使从动盘毂相对于从动盘本体和减振器盘来回转动，夹在它们之间的阻尼片3靠摩擦消耗扭转振动的能量，将扭转振动衰减下来。二、膜片弹簧离合器3.压紧机构压紧机构采用膜片弹簧。膜片弹簧是一个用薄弹簧钢板制成的,中心部分开有许多均布径向槽的圆锥形弹簧片。二、膜片弹簧离合器切槽末端有圆孔，固定铆钉穿过圆孔，并固定在离合器盖1上。膜片弹簧两侧装有钢丝支承环5，这两个钢丝支承环是膜片弹簧工作时的支点。膜片弹簧的外缘通过分离钩与压盘4联系起来。二、膜片弹簧离合器二、膜片弹簧离合器4.工作原理a)安装前

b)安装后（接合）状态

c)分离状态1-飞轮

2-压盘

3-离合器盖

4-膜片弹簧

5-分离轴承二、膜片弹簧离合器4.工作原理1)接合状态

飞轮、压盘、从动盘三者在压紧弹簧的作用下压紧在一起，发动机的转矩经飞轮、压盘通过摩擦力矩传至从动盘，再经从动轴（变速器的一轴）向变速器传递动力。二、膜片弹簧离合器4.工作原理2)分离状态

踩下离合器踏板，分离拉杆右移，分离叉推动分离套筒左移，通过分离轴承使分离杠杆内端左移、外端右移，使压盘克服弹簧右移，离合器主、从动部分分离，中断动力传动。二、膜片弹簧离合器工作原理进一步分析：离合器接合时是靠飞轮与从动盘、压盘与从动盘之间的摩擦力矩传递动力，如果摩擦力矩不够大，则离合器的主、从动部分就会发生打滑现象，使汽车起步困难，加速不良，严重时产生焦糊味、冒烟。1)压紧弹簧性能下降、断裂，自由间隙过小等会导致正压力不足；摩擦力矩与飞轮、压盘和从动盘之间的正压力及摩擦系数有关。2)从动盘表面有油污、不平等会导致摩擦系数下降。这些问题都会导致离合器打滑。1）摩擦片磨损量达容许极限值△λ’时…2）离合器分离时，进一步压缩量为△λ〃…3）膜片弹簧分离时的压力小于接合时的压力。4）膜片弹簧可自动调节压紧力。二、膜片弹簧离合器膜片弹簧的非线性弹性特性下图为两种压紧弹簧的弹性特性1-膜片弹簧弹性特性曲线2-螺旋弹簧弹性特性曲线5.膜片弹簧离合器的特点：1）膜片弹簧既是压紧弹簧，又是分离杠杆，使结构简化，同时也缩短了离合器的轴向尺寸，重量减轻。2）膜片弹簧与压盘以整个圆周相接触，对压盘压力分布均匀，摩擦面接触良好，磨损均匀。3）在高速旋转时，膜片弹簧较少受离心力的影响，压紧力降低很小。4）膜片弹簧的非线性弹簧特性优于圆柱螺旋弹簧的线性特性，具有操纵轻便和自动调节压紧力的特点。不足之处是制造难度大，分离指刚度低，分离效率低，分离指根易出现应力集中。二、膜片弹簧离合器二、膜片弹簧离合器6.膜片弹簧离合器的结构形式膜片弹簧离合器根据分离杠杆内端受压力还是受拉力，可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。推式的特点：分离指在分离轴承向前推力的作用下离合器分离。拉式的特点：分离指在分离轴承向后拉力的作用下离合器分离。二、膜片弹簧离合器6.膜片弹簧离合器的结构形式拉式膜片弹簧的离合器盖总成中取消了膜片弹簧中间支承的零件，结构更加简单。由于拉式膜片弹簧在离合器盖总成中以中部而不是以大端与压盘相压，所以同样尺寸的压盘可以采用直径较大的膜片弹簧，从而提高了压紧力，也就是提高了传递转矩。与推式膜片弹簧相比，由于拉式膜片弹簧的支点从中部外移到大端，相当与分离杠杆的力臂增大，尽管采用直径较大一点的膜片弹簧，而并不增大操纵力。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，有利于提高膜片弹簧的寿命。三、螺旋弹簧离合器1.单盘周布螺旋弹簧离合器

由左至右，依次为：飞轮、从动盘本体、阻尼片、从动盘盘毂、扭转减振器盘、压盘、离合器盖。三、螺旋弹簧离合器1.单盘周布螺旋弹簧离合器1-飞轮壳底盖2-飞轮3-摩擦片铆钉4-从动盘本体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-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-分离套筒复位弹簧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1.单盘周布螺旋弹簧离合器1）主动部分：2）从动部分：3）压紧装置：4）操纵机构：三、螺旋弹簧离合器1.单盘周布螺旋弹簧离合器1）主动部分：由飞轮、离合器盖、压盘等组成这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器盖之间是靠3－4个传动片传递转矩的。在离合器从分离到接合的过程中，从动片与飞轮和压盘之间要发生摩擦，产生大量热量。这些热量需要及时散出，以避免摩擦片因温度过高而损坏，所以在离合器盖上都设有窗口，有的还制有导风片，以加强其内部的通风散热。三、螺旋弹簧离合器1.单盘周布螺旋弹簧离合器2）从动部分：从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减振器。三、螺旋弹簧离合器1.单盘周布螺旋弹簧离合器3）压紧装置：由若干个沿圆周均匀分布于压盘和离合器盖之间的螺旋弹簧组成。与主动部分一起旋转，它以离合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮和盘压间的从动盘压紧。三、螺旋弹簧离合器1.单盘周布螺旋弹簧离合器4）操纵机构：主要有分离杠杆、带分离轴承的分离套筒和分离叉等。接合分离三、螺旋弹簧离合器2.双盘周布螺旋弹簧离合器特点是有两个从动盘和两个压盘，常用于重型货车。三、螺旋弹簧离合器3.中央螺旋弹簧离合器三、螺旋弹簧离合器特点是用一个或轴线重合的内外两个螺旋弹簧压紧，弹簧轴线与离合器轴线重合，弹簧布置在离合器的中央。离合器的操纵机构是驾驶人借以使离合器分离、又使之柔和接合的一套机构，它起始于离合器踏板，终止于分离杠杆。人力式：机械式：常见的一种形式，如捷达轿车。液压式：液压式离合器操纵机构具有摩擦阻力小，传递效率高，接合平顺等优点。它结构比较简单，便于布置，不受车身和车架的变形的影响，是比较普遍采用的一种操纵型式。如奥迪100型轿车。助力式：以其他形式的能源作为操纵能源。主要用于一些重型汽车上。13.3离合器的操纵机构1.机械式操纵机构有杆系传动机构和绳索传动机构两种形式。1）杆式传动操纵机构13.3离合器的操纵机构杆件间铰接多，摩擦损失大，车架或车身变形以及发动机位移时会影响其正常工作。对于后置发动机汽车的远距离操纵，其杆系传动机构较难布置。1.机械式操纵机构有杆系传动机构和绳索传动机构两种形式。2）绳索式传动机构13.3离合器的操纵机构1-踏板回位弹簧2-踏板3-绳索

4-分离叉5-分离轴承6-离合器盖可消除杆系传动机构的一些缺点，并能采用便于驾驶人操纵的吊挂式踏板。但绳索寿命较短，拉伸刚度较小，故只适用于轻型、微型汽车和轿车。1.机械式操纵机构2）绳索式传动机构13.3离合器的操纵机构2.液压式操纵机构组成：主缸、工作缸、液压管路等。离合器踏板和分离轴承之间通过主缸、工作缸及液压管路相连，离合器依靠人力产生的液压力控制优点：摩擦阻力小，质量小，布置方便、接合柔和，并且不受车身车架变形的影响。13.3离合器的操纵机构1-离合器踏板2-主缸3-软管4-硬管5-离合器盖6-分离叉7-工作缸8-推杆2.液压式操纵机构桑塔纳2000GSi轿车离合器