汽車構(gòu)造全書——離合器

1、汽車構(gòu)造教案課程名稱汽車構(gòu)造課時(shí)6授課班級教學(xué)方式講授課 題離合器任課教師教學(xué)目的與要求1 了解離合器的功用，理解離合器的工作原理；2 掌握離合器的結(jié)構(gòu)和具體組成部分；3 掌握膜片彈簧、周布彈簧和中央彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解膜片彈簧的特點(diǎn)。重、難點(diǎn)離合器的工作原理；膜片彈簧、周布彈簧和中央彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要內(nèi)容第12章 離合器12.1 離合器的功用及摩擦離合器的工作原理1 離合器的功用 1使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。2暫時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的聯(lián)系，便于發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和變速器的換檔。3限制所傳遞的扭矩，防止傳動(dòng)系過載。2摩擦式離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理摩擦片式離合器結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維修

2、方便，目前為絕大部分汽車所采用，下面對它的結(jié)構(gòu)和工作原理加以介紹。離合器由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊裝置、分離機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)五部分組成。離合器蓋 用螺釘固定于飛輪 上，壓盤 沿圓周上的凸起伸入蓋 的窗孔中，并可沿窗孔作軸向滑動(dòng)。 1接合狀態(tài)離臺(tái)器接合狀態(tài)時(shí)，彈簧將壓盤、飛輪及從動(dòng)盤互相壓緊。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪及壓盤通過摩擦面的摩擦力矩傳至從動(dòng)盤，再經(jīng)從動(dòng)軸向傳動(dòng)系輸出。2分離過程踏下踏板時(shí)、拉桿13拉動(dòng)分離叉11外端向有(后)移動(dòng)，分離叉內(nèi)端則通過分離軸承9推動(dòng)分離杠桿7的內(nèi)端向前移動(dòng)，分離杠桿外端便拉動(dòng)壓盤向后移動(dòng)，使其在進(jìn)一步壓縮壓緊彈簧的同時(shí)，解除對從動(dòng)盤的壓力。于是離合器的主從動(dòng)部分處于

3、分離狀態(tài)而中斷動(dòng)力的傳遞。3接合過程當(dāng)需要恢復(fù)動(dòng)力的傳遞時(shí)，緩慢地拾起離合器踏板，分離軸承9減小對分離杠桿內(nèi)端的壓力，壓盤便在壓緊彈簧16作用下逐漸壓緊從動(dòng)盤3，并使所傳遞的扭矩逐漸增大。當(dāng)所能傳遞的扭矩小于汽車起步阻力時(shí)汽車不動(dòng)，從動(dòng)盤不轉(zhuǎn)、主、從動(dòng)摩擦面間完全打滑；當(dāng)所能傳遞的扭矩達(dá)到足以克服汽車開始起步的阻力時(shí)，從動(dòng)盤開始旋轉(zhuǎn)，汽車開始移動(dòng)，但仍低于飛輪的轉(zhuǎn)速，即摩擦面間仍存在著部分打滑的現(xiàn)象。再隨著壓力的不斷增加和汽車的不斷加速，主、從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速差逐漸減小。直到轉(zhuǎn)速相等滑磨現(xiàn)象消失，離合器完全接合為止，接合過程即結(jié)束。由上可知，汽車平穩(wěn)起步是靠離合器逐漸接合過程中滑磨程度的變化來實(shí)現(xiàn)

4、的。接合后，在回位彈簧15的作用下，踏板回到最高位置，分離叉內(nèi)端回至原有位置。分離軸承則在回位彈簧10的作用下離開分離杠桿，向右第靠在分離叉上。12 2摩擦離合器摩擦離合器按壓緊彈簧形式的不同可以分為周布彈簧離合器、中央彈簧離合器和膜片彈簧離合器，按從動(dòng)盤片的數(shù)目不同可以分為單盤離合器、雙盤離合器等。1221 周布彈簧離合器1主動(dòng)部分離合器蓋是用低低碳鋼沖壓成的，為了保證離合器與飛輪同心離合器蓋通過定位銷定位，固裝在飛輪上。為了散熱離合器蓋的側(cè)面制有通風(fēng)口，當(dāng)離合器旋轉(zhuǎn)時(shí)，熱空氣就由此抽出，以加強(qiáng)通風(fēng)。壓盤的平面和飛輪的平面一起組成了主動(dòng)件的摩擦面，該平面要平整并經(jīng)磨光。壓盤承受很大的機(jī)械負(fù)荷

5、和熱負(fù)荷，為防止使用中變形，常用強(qiáng)度和剛度都較大且耐磨性和耐熱性能都比較好的高強(qiáng)度鑄鐵制成。2從動(dòng)部分從動(dòng)部分的主要部件是從動(dòng)盤。從動(dòng)盤的基本結(jié)構(gòu)是由兩片摩擦襯片和 與從動(dòng)鋼片 、從動(dòng)盤鼓 組成 從動(dòng)盤鋼片通常是用薄彈簧鋼板制成，并與從動(dòng)盤毅鉚在一起，其上開有輻射狀的槽，可防止熱變形。摩擦村片應(yīng)有較大的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性和耐熱性。襯片和從動(dòng)鋼片之間一般用銅或鋁鉚釘鉚合，也有的用樹脂粘接的。為了使離合器接合柔和、起動(dòng)平穩(wěn)，單片離合器從動(dòng)盤銅片具有軸向彈性結(jié)構(gòu)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)傳到汽車傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)速和扭矩是周期性地不斷變化的，這就使傳動(dòng)系產(chǎn)生扭 轉(zhuǎn)振動(dòng)，另一方面由于汽車行駛在不平的道路亡，使汽車傳動(dòng)系

6、出現(xiàn)角速度的突然變化，也會(huì)引起上述扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。這些都會(huì)對傳動(dòng)系零件造成沖擊性載荷，使其壽命縮短，甚全會(huì)損壞零件。為了消除扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和避免共振，防止傳動(dòng)系過載，多數(shù)汽車在離合器從動(dòng)盤中裝有扭轉(zhuǎn)減振器。扭轉(zhuǎn)減振器的構(gòu)造和工作原理如圖12-4所示。從動(dòng)盤和從動(dòng)盤敦6通過彈簧8彈性地連接在一起，構(gòu)成減振器的緩沖機(jī)構(gòu)，從動(dòng)盤轂6夾在鋼片3和盤9之間，在經(jīng)6與鋼片3和盤9之間還央有環(huán)狀摩擦片4，摩擦片4是減振器的阻尼耗能元件。從動(dòng)盤轂6、鋼片3和減震器盤9上都有六個(gè)圓周均布的窗孔，減振彈簧8裝在孔中。特種鉚釘5將鋼片3和盤9鉚接成一體，但鉚釘中部和毅上的缺口存在一定的距離，從動(dòng)盤轂可相對鋼片和從動(dòng)盤作一定量的

7、轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)從動(dòng)盤不受扭矩作用時(shí)，如圖 所示。而受扭矩作用時(shí)，由摩擦襯片1和10傳來的扭矩，首先傳到鋼片3和9，再經(jīng)彈簧傳給轂，這時(shí)彈簧被進(jìn)一步壓縮如圖124c所示。因而，由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳來的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)所產(chǎn)生的沖擊即被彈簧所緩和以及摩擦片所吸收，而不會(huì)傳到變速器以后總成部件上；同樣，汽車行駛于不平路面上所引起傳動(dòng)系角速度的變化也不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)。 3壓緊機(jī)構(gòu)圖12-2所示，沿壓盤周向?qū)ΨQ布置的16個(gè)螺旋彈簧31將壓盤和從功盤壓向飛輪，使離合器處于接合狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力一部分由飛輪經(jīng)摩擦作用直接傳到從動(dòng)盤上；另一部分由離合器蓋、傳動(dòng)片傳給壓盤，最后也通過摩擦片傳給從動(dòng)盤。為了減小壓盤向彈簧傳熱引起退火，壓

8、緊力降低，在壓盤的彈簧座處做成凸起的“十”字形筋條，以減小接觸面積，或加隔熱墊。4分離機(jī)構(gòu) （1）分離叉 分離叉與其轉(zhuǎn)軸制成體，軸的兩端靠襯套支承在離合器殼上。（2）分離杠桿 圖12-2所示的離合器有4個(gè)用薄鋼板沖壓制成的分離杠桿。采用了支點(diǎn)移動(dòng)，重點(diǎn)擺動(dòng)的綜合式防干涉機(jī)構(gòu)。如圖12-5所示，支承柱20前端松插入壓盤16相應(yīng)的孔中，中部有方孔，后端用調(diào)整螺母23的球面支承在離合器蓋19相應(yīng)的孔上。分離杠桿25的中部通過浮動(dòng)銷22支承在方孔的平面A上，并用扭簧使它們靠緊。凹字形的擺動(dòng)支承片21用刀口支承于分離杠桿外端和壓盤凸塊之間。這樣就可利用浮動(dòng)銷在平面4上的滾動(dòng)和擺動(dòng)支承片的擺動(dòng)來消除運(yùn)動(dòng)干

9、涉。這種方式結(jié)構(gòu)簡單，且分離杠桿的高度是通過螺母調(diào)整支點(diǎn)高度來調(diào)整的。從離臺(tái)器的分離過程看，若分離杠桿中間支承是固定鉸鏈，則其外端與壓盤鉸接處的運(yùn)動(dòng)軌跡將是一弧線，而壓盤上該點(diǎn)只能作鈾向直線運(yùn)動(dòng)這就使分離杠桿產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉而不能正常運(yùn)動(dòng)。要防止這種干涉，在結(jié)構(gòu)上就得使支點(diǎn)或杠桿和壓盤連結(jié)點(diǎn)(重點(diǎn))處能沿徑向移動(dòng)(平移或擺動(dòng))，圖12-6示出廠幾種防干涉結(jié)構(gòu)形式。 5分離杠桿分離杠桿是隨離合器主動(dòng)動(dòng)部分一起繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)的，而分離套筒則沿其軸線移動(dòng)，因此二 者之間裝有分離軸承。分離軸承廣泛采用軸向或徑向推力軸承，其多為潤滑脂在軸承裝配之前一次加足的封閉式，即預(yù)潤滑軸承。在小尺寸的離合器小也采用結(jié)構(gòu)簡

10、單的石墨滑動(dòng)軸承，為降低滑動(dòng)接觸面的單位壓力，減小磨損，在分離杠桿內(nèi)端用卡簧浮動(dòng)地安裝一個(gè)與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)的分離環(huán)，利用其環(huán)形平而與分離軸承接觸傳動(dòng)。分離杠桿與分離軸承間有周向滑動(dòng)，也有徑內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)二者在旋轉(zhuǎn)中不同心時(shí)，徑向滑動(dòng)加劇。為了消除固不同心引起的磨損，在膜片彈簧式離合器個(gè)廣泛采用自動(dòng)調(diào)心式分離軸承6離合器殼離合器在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，用離合器殼(也稱飛輪殼)聯(lián)接起來。大多數(shù)離合器殼是單獨(dú)用鑄鐵或鋁合金制成的。前端面與氣缸體的后端面間用定位套(銷)定位，并用螺栓緊固。變速器用螺栓緊固于離合器殼后端面，并用變速器第一軸(即離合器從動(dòng)軸)的軸承蓋凸緣與離合器殼后孔定心。為了保證變速器第軸與曲軸

11、的同軸度，離合器殼安裝在氣缸體上，其后端應(yīng)與曲軸軸線垂直，其后孔應(yīng)與曲軸軸線同軸。1222 膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器與周布彈簧離合器大致相同，但采用膜片彈簧作為壓緊彈簧，省略了分離杠桿。捷達(dá)離合器是一種采用推式操縱的拉式膜片彈簧離合器。其特點(diǎn)是膜片彈簧反裝(即接合狀態(tài)下錐頂向前)，離合器的支承環(huán)移到膜片彈簧的外端，分離離合器時(shí)，須通過分離套筒將膜片中央部分向后拉。主、從動(dòng)部分 、操縱機(jī)構(gòu)組成。1 膜片彈簧膜片彈簧用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼板制成，形狀為碟形，其上開有若干個(gè)徑向切槽，切槽的內(nèi)端開通，外端為圓孔(防止該處產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋)，每兩切槽之間鋼板形成一個(gè)彈性杠桿，它即是壓緊彈簧又是分離杠

12、桿。2壓緊裝置及工作原理 3膜片彈簧的彈性特性及其特點(diǎn)圖1210為兩種彈簧的特性曲線。曲線1為膜片彈簧特性曲線，呈非線性特性，曲線2為螺旋彈簧特性曲線，呈線性特性。圖中a點(diǎn)表示兩種彈簧離合器的接合狀態(tài)，其壓緊力都為Pa。分離時(shí)，兩種彈簧都附加壓縮變形量，此時(shí)膜片彈簧的壓力Pb小于螺旋彈簧的壓力b， PbPa，即膜片彈簧分離時(shí)的壓力小于接合時(shí)的壓力，因而具有操縱輕便的特點(diǎn)。當(dāng)摩擦片磨損變薄使彈簧都伸長時(shí)，螺旋彈簧的壓緊力由Pb直線下降。而膜片彈簧的壓緊力Pc卻幾乎等于Pa因此，膜片彈簧離合器具有自動(dòng)調(diào)節(jié)壓緊力的特點(diǎn)。另外，它不像多簧式的彈簧在高速F會(huì)因離心力產(chǎn)生彎曲而導(dǎo)致彈力下降，它的壓緊力幾乎

13、與轉(zhuǎn)速無關(guān)即具高速時(shí)壓緊力穩(wěn)定的特點(diǎn)。綜上所述，膜片彈簧式離合器具有結(jié)構(gòu)簡單、軸向尺小，良好的彈性性能，能自動(dòng)調(diào)節(jié)壓緊力、操縱輕便、高速時(shí)壓緊力穩(wěn)定、分離杠桿平整勿需調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。121 離合器的操縱機(jī)構(gòu) 人力式操縱機(jī)構(gòu)，按所用傳動(dòng)裝置的型式區(qū)分，有機(jī)械式和液壓式兩種。1231 機(jī)械式離合器操縱機(jī)構(gòu)機(jī)械操縱機(jī)構(gòu)中，廣泛應(yīng)用桿系傳動(dòng)裝置和繩索傳動(dòng)裝置。桿系傳動(dòng)裝置中關(guān)節(jié)點(diǎn)多，因而摩挨損失較大，此外其工作會(huì)受到車身或車架變形的影響。在平頭車，后置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車等離合器需要用遠(yuǎn)距離操縱時(shí)，合理布置桿系比較困難。繩索傳動(dòng)裝置可消除上述缺點(diǎn)，它并有可能采用便于駕駛員操縱的吊掛式踏板。但是操縱索壽命較短，拉伸剛

14、度較小，故只適用于輕型和微型汽車。機(jī)械式操縱裝置結(jié)構(gòu)較簡單，制造成本低，故障少，但是其機(jī)械效率低，而且拉伸變形會(huì)導(dǎo)致踏板行程損失過大。（如圖1211所示）1232 液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)液壓操縱機(jī)構(gòu)主要由主缸、工作缸及管路系統(tǒng)組成，如圖1212所示。液壓操縱機(jī)構(gòu)具有摩擦阻力小，質(zhì)量小，布置方便，接合柔和等優(yōu)點(diǎn)，并且不受車身車架變形的影響，因此應(yīng)用日益廣泛。 離合器主缸構(gòu)造見圖1214。圖1214a 主缸上部是儲(chǔ)液室。主缸體借補(bǔ)償孔A、進(jìn)油孔B與儲(chǔ)油室相通。主缸體內(nèi)裝有活塞3?；钊胁枯^細(xì)，使活塞右方的主缸內(nèi)腔形成環(huán)形油室?；钊麅啥搜b有密封圈2與皮碗5?；钊斢醒貓A周分布的六個(gè)小孔，回位彈簧6將皮碗5、彈簧片4壓向活塞，蓋住小孔，形成單向閥，并把活塞推向最右位置，使皮碗位于補(bǔ)償孔A與進(jìn)油孔B之間，兩孔都開放。工作缸的構(gòu)造如圖1215所示。工作缸內(nèi)裝有活塞4、皮碗3和限位塊2。為防止活塞自工作缸體內(nèi)脫出，在缸體右端裝有擋環(huán)5。在缸體左端裝有進(jìn)油管接頭9與放氣螺釘8。當(dāng)管路內(nèi)有空氣存在而影響離臺(tái)器操縱時(shí)，則可擰出放氣螺釘8進(jìn)行放氣。1233 彈簧助力式操縱機(jī)構(gòu)為了盡可能減小作用于離合器踏板上的力，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在離合器的操縱機(jī)構(gòu)中采用彈簧助力式操縱機(jī)構(gòu)。本章小結(jié)本章首先介紹了離合器的功用、組成和工作原理，在次基礎(chǔ)上具體介紹了周