離合器總成詳解【知識薈萃】

1、離合器總成詳解,1,行業(yè)重點,目 錄,一、離合器總成概述,二、離合器壓盤及蓋總成,四、離合系統(tǒng)的匹配,三、離合器從動盤總成,五、離合器常見故障及處理,行業(yè)重點,第一節(jié) 離合器總成概述,OR 變矩器,離合器在整車動力系統(tǒng)中的位置 離合器是汽車傳動系統(tǒng)中直接與發(fā)動機相聯(lián)系的部件,行業(yè)重點,分離時: 1、防止發(fā)動機熄火 2、換檔,接合時: 1、車輛起步 2、傳遞扭矩 3、確保平穩(wěn)接合,使發(fā)動機和變速箱接合和分離,離合器功能的實現(xiàn),行業(yè)重點,離合器的分類,根據(jù)傳動方式：摩擦式離合器、離心式離合器、液力偶合器、電磁離合器；揚柴發(fā)動機目前普遍采用摩擦式離合器。,行業(yè)重點,離合器的分類,行業(yè)重點,摩擦式離合

2、器的分類,按冷卻介質(zhì)（空氣 油液）分：干式、濕式； 按從動盤數(shù)目：單片式、雙片式和多片式 多片離合器多為濕式，在汽車上應(yīng)用較少，單片、雙片離合器一般為干式，應(yīng)用最為廣泛，揚柴全部為單片干式； 按其產(chǎn)生摩擦力的壓緊元件：周布螺旋簧離合器、中央彈簧離合器和膜片簧離合器 其中，膜片簧又分：拉式和推式； 揚柴離合器常用規(guī)格是按英寸制分： 10（255）， 10.5 （267）, 11 （275） ， 12 (300)，13 （330）,14 (350),行業(yè)重點,摩擦式離合器的分類,摩擦式離合器分類：,從動盤 數(shù)目,單片,雙片,多片,壓緊彈簧 布置形式,周圍布置,中央布置,斜向布置,膜片彈簧 受力方向

3、,拉式,推式,壓緊彈簧不同,螺旋彈簧,圓錐螺旋彈簧,膜片彈簧,冷卻方式,干式,濕式,行業(yè)重點,干式單片離合器,從動盤,膜片簧離合器,螺旋簧離合器,行業(yè)重點,干式雙片離合器,行業(yè)重點,濕式（電磁）多片離合器,行業(yè)重點,膜片簧和螺旋簧離合器的特點和適用條件,膜片彈簧離合器： 優(yōu)點：由于采用膜片彈簧和沖壓蓋結(jié)構(gòu)，因此具有重量輕；轉(zhuǎn)動慣量??；無需調(diào)整分離指高度；壓緊力大、傳遞扭矩能力強；完全接合后壓緊力均勻；從動盤磨損后壓緊力上升；從動盤磨損后對分離間隙影響較小，無需經(jīng)常調(diào)整分離間隙等優(yōu)點。 缺點：分離力大，同樣大小的離合器，所需的離合器機構(gòu)受力大，分泵必須加大；處于半接合狀態(tài)時，壓盤和從動盤受力不均

4、，半聯(lián)動時間長會引起壓盤和從動盤的不均勻磨損。 特別適用于長途運輸車和長途客車。 螺旋彈簧離合器： 優(yōu)點：相同大小的離合器，螺旋彈簧離合器的分離力較小，需要的離合器分泵直徑較小，離合器操縱系統(tǒng)受力較??；處于半接合狀態(tài)時，壓盤和從動盤受力均勻，磨損均勻； 缺點：完成接合后也有可能由于螺旋彈簧，個體彈力的差異而引起壓力分布不均勻；從動盤磨損量對分離間隙影響較大，要經(jīng)常調(diào)整分離間隙。 特別適用于需頻繁起步換擋和關(guān)聯(lián)動使用頻繁的車輛，如公交車和工程用車。,行業(yè)重點,摩擦式（單片膜片簧）離合器系統(tǒng)示意圖,行業(yè)重點,摩擦式離合系統(tǒng)的主要構(gòu)成,主動部分： 發(fā)動機飛輪、離合器蓋和壓盤等 從動部分： 從動盤、從

5、動軸（即變速器第一軸） 壓緊機構(gòu)： 壓緊彈簧 操縱機構(gòu)： 分離叉、分離軸承、離合器踏板以及傳動部件等 前三部分保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力； 第四部分使離合器主、從動部分分離,行業(yè)重點,膜片彈簧處于自由狀態(tài)，離合器蓋與飛輪接合面有一距離。,接合狀態(tài)，膜片彈簧錐度變小。,分離狀態(tài)，膜片彈簧呈反形。,離合器的工作原理,行業(yè)重點,離合器的工作原理,離合器踏板,離合器蓋,飛 輪,從動盤,膜片彈簧,壓 盤,行業(yè)重點,離合器的功能,傳遞發(fā)動機扭矩,規(guī) 則： 發(fā)動機扭矩必須全部傳遞，避免打滑,行業(yè)重點,在起步或換檔時, 離合器的工作不能產(chǎn)生: 急劇抖動 噪音 沖擊,離合器功能,平穩(wěn)接合,行業(yè)重點,離合

6、器功能,削減扭矩波動和沖擊,行業(yè)重點,工作狀況下的熱量散發(fā),離合器的功能,離合器工作時，摩擦力會轉(zhuǎn)化為熱被離合器吸收 熱量的散發(fā)主要在于: 壓盤質(zhì)量 飛輪 離合器殼內(nèi)的冷卻,行業(yè)重點,離合器的功用,切換和實現(xiàn)對傳動系的動力傳遞，以保證汽車起步時將發(fā)動機與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步； 在換擋時將發(fā)動機與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊； 在工作中受到大的動載荷時，能限制傳動系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，防止傳動系各零件因過載而損壞； 有效地降低傳動系中的振動和噪聲（扭轉(zhuǎn)減振器）； 離合器工作環(huán)境強度較高，需能維持自身工作穩(wěn)定可靠（散熱可靠，強度可靠，關(guān)鍵部件精度高）。,行業(yè)重點,第二節(jié)

7、離合器壓盤及蓋總成,行業(yè)重點,離合器壓盤及蓋總成的結(jié)構(gòu),行業(yè)重點,壓盤及蓋,Cover 壓盤蓋,Pressure plate 壓盤,行業(yè)重點,壓盤的驅(qū)動方式,壓盤是離合器的主動部分之一,彈簧鋼,間隙連接,行業(yè)重點,傳動片,傳動片,行業(yè)重點,壓緊彈簧,膜片彈簧 和 支承簧,圓柱截面螺旋簧,行業(yè)重點,壓緊彈簧和布置形式的選擇,圓柱螺旋彈簧,矩形圓錐螺旋彈簧,后備系數(shù)大,后備系數(shù)較小,圓柱螺旋彈簧,彈簧與壓盤接觸 彈簧容易受熱失效,無接觸,無接觸,無接觸,行業(yè)重點,膜片彈簧支承形式,支承磨損,行業(yè)重點,膜片彈簧工作點（壓緊）位置的選擇：,H 膜片彈簧壓平點,B 1 新離合器接合點,C 離合器徹底分離

8、點,以保證摩擦片在最大磨損后壓緊力基本不變。,摩擦面工作 數(shù)目單片取2,從動盤每摩擦面的最大磨損量：0.51mm,B 2 最大磨損后離合器接合點,負(fù)荷特性： 該特性表示蓋總成施加給盤總成的力量，其范圍為從初期狀態(tài)的安裝點值到摩擦片磨損后的磨損點力值，稱為安裝力和磨損力。,行業(yè)重點,膜片簧離合器分離特性,HB1 壓盤徹底分離最低分離點高度,FA2 max 新離合器最大分離力,HB2 壓盤徹底分離最高分離點高度,F A1 max 最大磨損后最大分離力,HB1,HB2,分離行程 912mm（膜片簧）,壓盤升程 1.52.0mm （膜片簧）,分離特性： 該特性為膜片彈簧移動的距離、壓盤的移動距離（壓盤

9、升程）、膜片彈簧的力值之間的關(guān)系。該特性為離合器分離時性能和在分離時施加的踏板力的關(guān)系。,行業(yè)重點,螺旋簧離合器壓緊和分離特性,Fm 新離合器最大壓緊力,F m1 最大磨損后最大壓緊力,螺旋簧分離點分離力即為其最大分離力； 分離行程較大（1315mm）； 壓盤升程一般較?。?.21.5mm）；,壓緊特性曲線,行業(yè)重點,膜片簧離合器的發(fā)展,CP型號,行業(yè)重點,膜片簧離合器的發(fā)展,DST型號,行業(yè)重點,D 型號,DB 型號,膜片簧離合器的發(fā)展,DKS/DS型：推式帶鉚釘結(jié)構(gòu)（揚柴目前多為此類） 優(yōu)點：鉚釘結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，可承受的作用力高，適合柴油機 缺點：鉚釘與支撐環(huán)直接接觸，易磨損，故障率高,鉚釘,支

10、撐環(huán),行業(yè)重點,DBC型號,膜片簧離合器的發(fā)展,DBC型號,鉚釘,行業(yè)重點,DT 型號,膜片簧離合器的發(fā)展,DT型：拉式無鉚釘結(jié)構(gòu) 優(yōu)點：壓緊力高，分離力小,行業(yè)重點,第三節(jié) 離合器從動盤總成,從動盤總成,行業(yè)重點,離合器從動盤總成結(jié)構(gòu)圖,行業(yè)重點,各種材料可承受壓力表：,摩擦片：與飛輪及壓盤結(jié)合、分離 和摩擦，以實現(xiàn)動力傳輸?shù)慕Y(jié)合和 切斷。,離合器單位面積壓力p0的減小， 熱負(fù)荷小，傳遞轉(zhuǎn)矩減?。?離合器單位面積壓力p0的增大， 熱負(fù)荷大，傳遞轉(zhuǎn)矩增大。,轎車：0.180.28 貨車：0.140.23 公交：0.100.13,離合器從動盤總成零件,行業(yè)重點,Advantages of 無石棉

11、摩擦片的好處 non-asbestos facing Health safe 有利于身體健康,Advantages of 無石棉摩擦片的好處 non-asbestos facing Health safe 有利于身體健康 Stable torque transmission 扭矩傳遞穩(wěn)定,Advantages of 無石棉摩擦片的好處 non-asbestos facing Health safe 有利于身體健康 Stable torque transmission 扭矩傳遞穩(wěn)定 Low wear 磨損較小,Advantages of 無石棉摩擦片的好處 non-asbestos facing

12、 Health safe 有利于身體健康 Stable torque transmission 扭矩傳遞穩(wěn)定 Low wear 磨損較小 Better centrifugal resistance 較好的離心阻力,無石棉摩擦片,行業(yè)重點,離合器從動盤總成零件,波形（彈簧）片：安裝摩擦片，并與扭轉(zhuǎn)減震器相連。 為了使汽車能平穩(wěn)起步，離合器應(yīng)能柔和接合，這就需要從動盤在軸向具有一定彈性。為此，往往在動盤本體（波形片）圓周部分，沿徑向和周向切槽。再將分割形成的扇形部分沿周向翹曲成波浪形，兩側(cè)的兩片摩擦片分別與其對應(yīng)的凸起部分相鉚接，這樣從動盤被壓縮時，壓緊力隨翹曲的扇形部分被壓平而逐漸增大，從而達到

13、接合柔和的效果。,行業(yè)重點,面向壓縮特性,面壓縮特性（軸向壓縮特性） 使離合器能平穩(wěn)的接合以及可靠的分離。對半離合的使用將更加容易控制.,行業(yè)重點,夾持盤,盤轂芯,離合器從動盤總成零件,一級減振簧，即怠速減振級,花鍵,花鍵依齒形和齒數(shù)來劃分，我公司目前主要有：10齒矩形花鍵、21齒漸開線花鍵、24齒漸開線花鍵。,行業(yè)重點,盤轂盤,阻尼片 和 阻尼彈簧片,離合器從動盤總成零件,（二級）減振彈簧個數(shù)的選取,行業(yè)重點,限位銷,減震系統(tǒng),離合器從動盤總成零件,行業(yè)重點,Clutch disc / 從動盤總成,Smooth engagement 平穩(wěn)接合,Non smooth engagement 不平

14、穩(wěn)接合,行業(yè)重點,扭轉(zhuǎn)減振器,扭轉(zhuǎn)減振器的組成及功用 扭轉(zhuǎn)減振器由從動片、從動盤轂、摩擦片、減振彈簧、減振盤、彈性元件、阻尼片等組成。 1)降低發(fā)動機曲軸與傳動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，調(diào)諧傳動系扭振固有頻率。 2)增加傳動系扭振阻尼，抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅，并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振。 3)控制動力傳動系總成怠速時離合器與變速器軸系的扭振，消減變速器怠速噪聲和主減速器與變速器的扭振與噪聲。 4)緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。,行業(yè)重點,拖曳力矩、拖曳行程,（分離）拖曳力矩 drag torque ： 在規(guī)定工況下，離合器壓盤處于圖紙規(guī)定的最小升程時，使從動盤總成能

15、夠自由旋轉(zhuǎn)的最小轉(zhuǎn)矩稱為離合器分離拖曳力矩。它能夠比較真是地反映離合器從動盤總成的工作性能。,（分離）拖曳行程 free movement ： 在規(guī)定工況下，從動盤總成處于兩平行板之間，對從動盤總成施加規(guī)定轉(zhuǎn)矩，使從動盤總成能自由旋轉(zhuǎn)的兩平行板最小間距與規(guī)定載荷夾緊狀態(tài)時的間距之差。,行業(yè)重點,第四節(jié) 離合系統(tǒng)的匹配,一、空間匹配： 1、空間 不干涉（飛輪、變速器殼體、分離撥叉） 2、安裝接口 尺寸對應(yīng)（飛輪、分離軸承、變速器輸入軸） 二、性能匹配： 1、扭矩匹配；（扭矩安全系數(shù)） 2、起步溫升及滑摩功匹配；（爬坡） 3、踏板力及踏板行程的匹配（包括分泵等）； 4、系統(tǒng)減振的匹配。,行業(yè)重點,

16、離合器的基本要求（1）,為保證離合器具有良好的工作性能，應(yīng)對其提出如下基本要求： 1在任何行駛情況下能可靠地傳遞發(fā)動機的最大扭矩，并有適當(dāng)?shù)哪芰洌?2結(jié)合時要平順柔和，保證汽車起步平穩(wěn)，沒有抖動和沖擊； 3分離時要迅速徹底； 4. 離合器從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換檔時齒輪間的沖擊并便于換檔； 5. 減小和同步器的磨損，應(yīng)使汽車傳動系避免危險的扭轉(zhuǎn)共振，具有吸收振動、緩和沖擊和減小噪聲的能力；,行業(yè)重點,離合器的基本要求（2）,6. 有足夠的吸熱能力，并且散熱通風(fēng)良好，保證工作溫度不致過高; 7. 操縱輕便; 8. 工作可靠， 使用壽命要長； 9離合器使用過程中，摩擦扭矩變化要小，以保證

17、離合器工作性能穩(wěn)定；作用在摩擦片上的正壓力和摩擦系數(shù)在離合器使用過程中變化要小，工作穩(wěn)定。,行業(yè)重點,離合器選用計算,為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動機的最大扭矩Tc max，離合器的最大扭矩Tc max容量應(yīng)大于發(fā)動機的最大扭矩Te max。根據(jù)這一原則，可以得到：離合器的最大扭矩Tc max =后備系數(shù)發(fā)動機的最大扭矩Te max，又根據(jù)摩擦定律，離合器的最大扭矩Tc max是由摩擦面上的工作壓緊力Fb（N）、摩擦合力的作用半徑Rc（m）、摩擦副材料的滑動摩擦系數(shù)f，以及摩擦面的數(shù)目Z四項參數(shù)所決定，即：Tcmax=fFbRcZ（N.m） 其中： Fb工作壓緊力（N） Rc摩擦

18、合力的作用半徑（m），計算比較復(fù)雜，可用近似計算即Rc（摩擦片外直徑+摩擦片內(nèi)孔直徑）4 f摩擦副材料的滑動摩擦系數(shù)，滑動摩擦系數(shù)由摩擦材料決定。石棉材料：f=0.250.28選取。無石棉材料：f=0.250.28選取。揚柴推薦使用無石棉材料：f取為0.28 Z摩擦面的數(shù)目，單片離合器為2，雙片離合器為4,行業(yè)重點,后備系數(shù)的選用原則,1）為可靠傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，不宜選取太?。?2）為減少傳動系過載，保證操縱輕便，又不宜選取太大； 3）當(dāng)發(fā)動機后備功率較大、使用條件較好時，可選取小些； 4）當(dāng)使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，應(yīng)選取大些； 5）汽車總質(zhì)量越大，也應(yīng)選得越大； 6）

19、柴油機工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的值應(yīng)比汽油機大些； 7）發(fā)動機缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小，可選取小些； 8）膜片彈簧離合器選取的值可比螺旋彈簧離合器小些； 9）雙片離合器的值應(yīng)大于單片離合器。,行業(yè)重點,后備系數(shù)的選用值,根據(jù)扭矩儲備系數(shù)(離合器扭矩容量除發(fā)動機的最大扭矩)來選擇離合器,行業(yè)重點,后備系數(shù)值計算案例,以山東五征FD1046D10K系列輕卡為例 該車匹配選用離合器275膜片簧離合器。 發(fā)動機最大扭矩：Temax=245N.m 275膜片簧離合器工作壓緊力：Fb=6400N 作用半徑：Rc（275+180）4=113.75mm 摩擦系數(shù)：f=0.25 摩擦面的數(shù)目：Z=2 那么

20、：Tcmax= fFbRcZ（N.m）=0.2564000.113752=364N.m =TcmaxTemax=364245=1.49 根據(jù)以上的計算，可以看出：該后備系數(shù)屬符合離合器后備系數(shù)推薦表，但該數(shù)據(jù)偏小。,行業(yè)重點,離合器的安裝要求,離合器的安裝要求：應(yīng)注意清潔，摩擦片表面和飛輪結(jié)合面不得粘有油污。參見330離合器（配整體離合器殼）裝配圖： 離合器分泵的安裝調(diào)整：應(yīng)保證分離軸承的分離間隙為3mm5mm，分離撥叉的行程應(yīng)大于20mm，并以此選擇合適的分泵行程和分離撥叉杠桿比。分泵安裝時，應(yīng)保證前后有10mm的調(diào)整余地。,行業(yè)重點,離合器助力缸的選用原則,離合器助力缸（以下也可簡稱分泵）

21、揚柴統(tǒng)計的普遍情況是： （1）分泵選用原則見下表。 （2）新離合器分離指與分離軸承剛接觸時，分離撥叉相對一軸鉛垂線前傾=07，搖臂與分泵角度=103。 （3）離合器分泵實際行程約等于分離行程最大值乘搖臂與分離撥叉杠桿比，分泵實際行程小于由踏板行程換算過來的行程即行程匹配。 （4）離合器分泵推力約等于離合器最大分離力除搖臂與分離撥叉杠桿比除機械效率0.8，此力小于由踏板換算過來的實際分泵力即分離力匹配。 注意：沒有氣助力時，根據(jù)液壓傳動原理，分泵行程由分泵直徑、總泵直徑、踏板杠桿比和踏板行程決定；有氣助力時，還須經(jīng)分泵的動力曲線換算才能確定分泵汽缸直徑，配套時請向汽車廠要求提供分泵的動力曲線、分

22、泵直徑、總泵直徑、踏板杠桿比和踏板行程。,行業(yè)重點,離合器助力缸行程,離合器助力缸直徑大小變化是根據(jù)離合器最大分離力和搖臂與分離撥叉杠桿比來決定，離合器是否分離在助力缸滿足分離力要求后只與助力缸行程有關(guān)。在驗算時還必需注意助力缸是否與搖臂垂直，如存在角度，助力缸標(biāo)定行程乘COS須大于以上所計算數(shù)值,行業(yè)重點,動力輸出系統(tǒng)的安裝檢查,檢查離合器的選用和離合器助力缸的選用，符合推薦要求。 離合器分泵的安裝檢查，應(yīng)保證分離間隙為3mm5mm，并有前后10mm的調(diào)整余地。,行業(yè)重點,推式離合器操縱系統(tǒng)的核算舉例,要求： a）自由行程G為35，對于螺簧離合器由于分離機構(gòu)剛性大，分離指平面度好，每次離合器

23、磨損時間短些，自由行程可取小些，膜片離合器分離指平面度差，自由行程必須取大些，避免用戶不注意調(diào)自由行程時半離合或發(fā)抖。 b）離合器磨損行程B為15（從動盤磨損極限3，杠桿比最大5） c）自由行程為35時，H應(yīng)在07范圍以避免無效行程過大，需分泵推力過大 d）在初裝時應(yīng)在100110，以保證離合器分離時搖臂盡可能垂直于分泵推桿,行業(yè)重點,推式離合器操縱系統(tǒng)的核算舉例,e）380及以下離合器分離行程為1012，395及以上分離行程為1114 f）由于分離軸承與離合器，撥叉與軸承座，撥叉軸與襯套，分泵推桿與搖臂之間摩擦影響，傳動效率為70% g）離合器磨損后最大分離力為F1，則分泵推力F=F1E/7

24、0%KCOSCOS(-90) 注：和均為離合器分離狀態(tài)時的角度。 h）分泵行程=LK/ECOSCOS(-90) 注：L值為離合器分離行程與自由行程之和，對于380及以下離合器L為17（12+5），其余為19.很多廠家計算時不注意自由行程，及預(yù)留分泵行程儲備（泄漏），行程偏小，請注意核算。,行業(yè)重點,推式離合器操縱系統(tǒng)的設(shè)計提示,設(shè)計提示： A、揚柴根據(jù)經(jīng)驗推薦分離軸承座要求有加潤滑油的機構(gòu); B、明確撥叉及分離軸承座相互接觸處表面的硬度及硬化層厚度。揚柴根據(jù)經(jīng)驗推薦撥叉工作表面高頻淬火，硬度層深度13，表面硬度HRc5563；分離軸承座工作表面高頻淬火，硬度層深度13，表面硬度HRc5563; C、明確軸承座與導(dǎo)向套間隙配合的間隙。揚柴根據(jù)經(jīng)驗推薦分離軸承與導(dǎo)向套間隙配合的間隙保證0.050.2.,行業(yè)重點,1、離合器的安裝2、離合器常見故障及處理,第五節(jié) 離合器常見故障及處理,行業(yè)重點,在安裝離合器時，必須注意以下事項： 1) 確認(rèn)你有正確的更換件 a) 離合器蓋總成、從動盤總成 b) 安裝定位銷（臺階螺栓） c) 分離軸承 d) 前導(dǎo)軸承 e) 一軸花鍵用油脂 f) 密封圈 2) 在離合器移動后，注意漏油點以更換密封圈. 3) 檢查不同心問題，注意分離軸承和分離桿或膜片彈簧分離指磨損