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1、汽 车 底 盘 构 造 与 维 修,离合器的结构和工作原理,南充数控工程学校 孙文扬,活动一 离合器的结构和工作原理,知识目标： 、 熟知离合器的作用、工作原理； 、 掌握离合器的工作过程。 能力目标： 、 会进行离合器的维护； 、 能检修离合器总成。,项目二 离合器的结构与检修,活动一 离合器的结构和工作原理,情景描述 汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力按照需要传给驱动轮，并保证汽车正常行驶。 离合器是将发动机和整个汽车底盘系统连接起来的重要部件，（离合器的位置）离合器位于发动机与变速器之间（变速器前、发动机后） ，用来切断和连接发动机和传动系之间的动力传递。 在汽车机械式传动系中广泛
2、采用的是摩擦式离合器,桑塔纳2000轿车传动系统布置图,项目二 离合器的结构与检修,活动一 离合器的结构和工作原理,二、离合器的功用（主要为变速器换挡服务）1、保证汽车平稳起步：汽车在起步的时候，离合器是逐渐结合（驾驶员逐渐松开离合器踏板，使发动机与传动系统逐渐结合），保证汽车平稳起步。2、保证换档工作平顺：起步或者换挡时，暂时切断发动机与传动系统的联系，便于发动机的起动（降低起动力矩）和变速器的换挡（减轻或消除换挡冲击）。3、防止传动系过载：在汽车紧急制动时，当载荷过大，离合器会自动打滑，从而达到保护发动机的作用。4、传递扭矩: 在汽车机械式传动系中，发动机转矩是利用离合器的摩擦力矩传递给变
3、速器和传动系统的.,项目二 离合器的结构与检修,活动一 离合器的结构和工作原理,二、对离合器的要求 根据离合器的功用，它应满足下列主要要求： 能可靠地传递发动机的最大转矩，又能防止传动系过载。 接合柔和，保证汽车平稳起步，减少冲击。 分离彻底，保证变速器换档平顺和发动机起动顺利。 从动部分的转动惯量小，减轻换档时变速器齿轮间的冲击。 通风散热良好，防止离合器温度过高。 操纵轻便省力，以减轻驾驶员的疲劳。,项目二 离合器的结构与检修,活动一 离合器的结构和工作原理,三、离合器的类型（一）、摩擦式离合器（主要讨论）目前，与手动离合器相配合的离合器大多数为摩擦片式离合器。靠机械摩擦传动。,项目二 离
4、合器的结构与检修,活动一 离合器的结构和工作原理,（二）、液力偶合器靠工作液（油液）之间的偶合作用来传动扭矩。,活动一 离合器的结构和工作原理,（三）、电磁离合器靠线圈的通断来控制离合器的接合与分离。为了加强主动件与从动件之间的接合力，可以在两者之间放置磁粉。,活动一 离合器的结构和工作原理,四、摩擦式离合器的基本结构及工作原理摩擦式离合器的基本结构如图2-所示,活动一 离合器的结构和工作原理,（一）基本结构 根据各结构元件的动力传递和作用不同，摩擦式离合器可分为以下4部分：,主动部分,飞轮 离合器盖 压盘,从动部分,从动盘 输出轴（又是变速器输入轴）,压紧机构,压紧弹簧,操纵机构,离合器踏板
5、 分离拉杆 分离叉 分离套筒 分离轴承,活动一 离合器的结构和工作原理,1、主动部分 （1）、作用：接收发动机动力。 （2）、组成：飞轮、离合器盖、压盘。（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，压盘与离合器之间是靠34个传动片传递扭矩的。,活动一 离合器的结构和工作原理,压盘是离合器主动部分的重要组成部分之一，工作过程中既要接受离合器盖传来的动力，又要在离合器分离和结合过程中轴向移动。（视频：合器压盘总成）,活动一 离合器的结构和工作原理,压盘与离合器之间是靠什么来传递扭矩的呢？ 压盘与离合器之间是靠34个传动（传力）片传递扭矩的。（如下图所示，离合器端盖是通过传动片来驱动压盘
6、）,传动（传力）片,活动一 离合器的结构和工作原理,下面图中哪些零件属于主动部分？传力（传动）片在什么部位？,活动一 离合器的结构和工作原理,2、从动部分 （1）、作用：将主动部分的动力传递给变速器的输入轴 （2）、组成：从动盘、输出轴（又是变速器输入轴） （这部分由单片、双片和多片从动盘所组成，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,从动盘,输出轴,活动一 离合器的结构和工作原理,双面带摩擦衬片的从动盘和输出轴作为从动部分，从动盘通过滑动花键毂装在输出轴（变速器输入轴）上，轴前端采用轴承（支撑作用）支承于曲轴后端的中心孔中，以保证发动机曲轴和输出轴的同轴度。,花键毂,从
7、动盘,输出轴,支撑轴承,活动一 离合器的结构和工作原理,说明：输出轴轴前端采用轴承支承于曲轴后端的中心孔中，以保证发动机曲轴和输出轴（也是变速器的输入轴）的同轴度。曲轴内的导向轴承对变速器输入轴起支承作用，而不是导向作用。,活动一 离合器的结构和工作原理,3、压紧机构 （1）、作用：保证扭矩传递 （2）、组成：压紧弹簧（膜片离合器为膜片弹簧，周布离合器为螺旋弹簧）压紧机构主要由螺旋弹簧或者膜片弹簧组成，它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，从而将处于飞轮与压盘间的从动盘压紧。,活动一 离合器的结构和工作原理,膜片离合器示意图,膜片弹簧起杠杆作用,活动一 离合器的结构和工作原
8、理,膜片弹簧式离合器的特点： 采用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。,膜片弹簧,离合器盖,压盘,从动盘,活动一 离合器的结构和工作原理,4、操纵机构 （驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。） （1）、组成：离合器踏板，分离拉杆，分离叉，分离轴承，分离套筒等（如右图阴影部分）,（2）、作用：操纵控制 （动画演示如右图）,活动一 离合器的结构和工作原理,分离杠杆是操纵离合器的一个主要零件，分离杠杆外端与压盘铰接，中部通过铰接支撑在离合器盖上，内端和分离轴承接触（分离时），分离轴承和分离套筒装成一体，松套在从动轴的轴套上，可做轴向移动。分离拨叉中部支撑在飞轮壳上，并通过
9、拉杆和踏板连接。,分离杠杆,思 考 与 练 习,P14（实践活动 13） 1、离合器的功用是什么？ 2、汽车对离合器有哪些要求？ 3、离合器的结构有哪些元件组成？,活动一 离合器的结构和工作原理,（二）、工作原理1、离合器的自由间隙和踏板自由行程,1）、自由间隙 （如右图）： 离合器处于结合状态时， 分离杠杆内端与分离轴承 之间预留的间隙。一般为几个毫米,为什么要有自由间隙？,如果没有自由间隙，会导 致离合器打滑。留有间隙 可以防止从动盘摩擦片磨 损变薄时，离合器结合不 彻底,活动一 离合器的结构和工作原理,2）、踏板自由行程：自由间隙反映到离合器踏板上，使踏板产生一个空行程，称为踏板自由行程
10、。,自由间隙,（分离杠杆）,活动一 离合器的结构和工作原理,踏板自由行程（另外一种说法） 踩下离合器踏板时，首先必须消除离合器自由间隙，然后才能开始分离离合器，为消除离合器间隙所需的离合器踏板行程，称为离合器踏板自由行程。,踏板,自由行程,活动一 离合器的结构和工作原理,如何调整踏板的自由行程呢？ 改变分离拉杆的长度等。,如右图所示：拉杆调节叉（分离叉）用螺纹与拉杆连接，可以通过转动调节叉来调节拉杆的长度，以实现对踏板自由行程的调整。,活动一 离合器的结构和工作原理,离合器要想正常的进行工作，就必要要有动力进行驱动，那么离合器动力是哪里来的呢？离合器的动力来源?,-飞轮,离合器的动力又是如何通
11、过飞轮进行传递的呢？离合器的动力传递路线？,1、曲轴飞轮从动盘前面（从动盘前衬片） 变速器输入轴。,2、曲轴飞轮离合器盖（通过与飞轮连接的螺栓传递） 压盘从动盘后面（从动盘后衬片） 变速器输入轴。,活动一 离合器的结构和工作原理,由动力传递路线可以看出，离合器从飞轮处获得动力之后，把动力传递到了离合器的主动部分，主动部分又通过摩擦力传递给变速器输入轴；即摩擦离合器的主动部分和从动部分，是靠两者之间的摩擦作用来传递扭矩的。实际状况是不是这样的呢？下面我们通过学习离合器的工作原理来证实一下。,活动一 离合器的结构和工作原理,2、工作原理,1）、基本原理如图所示：离合器的主、从动部分，可以暂时分离又
12、可以逐渐结合，并且在传动过程中还有可能相对转动，所以，离合器主、从动件之间不可以采用刚性联系，而是靠两者接触面之间的摩擦作用来传递扭矩的。（视频：离合器传动的基本原理）,活动一 离合器的结构和工作原理,（1）接合状态。离合器在接合状态时，压紧弹簧将压盘、从动盘、飞轮互相压紧。发动机的转矩经飞轮直接传给盖和压盘，并通过压盘、从动盘、飞轮之间摩擦面的摩擦产生摩擦力矩传给从动盘，再通过花键传给输出轴（变速器输入轴），最后输入变速器。如图所示为离合器的接合状态。,活动一 离合器的结构和工作原理,离合器处于结合状态时，踏板处于最高位置，分离杠杆与分离轴承之间存在间隔，压盘在压紧弹簧的作用下压紧从动盘，发
13、动机的转矩经飞轮及压盘传递给从动盘，再由从动盘传给变速器输入轴，即向变速器传递动力,活动一 离合器的结构和工作原理,（2）分离过程。当驾驶员逐渐踩下踏板，通过拉杆（调节叉）、分离叉使分离轴承向左移，从而推动分离杠杆内端向左移，使其外端拉动压盘，克服弹簧弹力向右移动，以解除压盘、飞轮对从动盘的压力，主、从动部分处于分离状态，切断动力传递，如图2-6所示。,活动一 离合器的结构和工作原理,分离过程（膜片弹簧离合器）当踩下离合器踏板时，分离轴承左移压下膜片弹簧（膜片弹簧这时起杠杆的作用），压盘向右移动（主、从动部分分开），这时从动盘没有被压紧在飞轮和压盘上不能传递摩擦力，离合器分离（动力传递中断），
14、发动机的动力无法通过变速器输入轴传递给变速器。,活动一 离合器的结构和工作原理,分离过程（动画演示）：踩下离合器踏板，从动盘右移，离合器主、从动部分分离，中断动力传递。,活动一 离合器的结构和工作原理,分离过程（单片周布弹簧离合器）踩下离合器踏板，通过拉杆、分离拨叉、分离套筒消除间隙后，使分离拉杆外端拉动压盘，克服压紧弹簧的压力向后移动，压盘与从动盘之间产生间隙，摩擦力矩消失，离合器主、从动部分分离，中断动力传递。（视频：单片周布弹簧离合器动画）,活动一 离合器的结构和工作原理,（3）接合过程。 逐渐抬起离合器踏板，拉杆、分离叉、分离轴承、分离杠杆在各自回位弹簧的作用下回位，压盘在压紧弹簧的作
15、用下前移逐渐压紧从动盘，此时从动盘与压盘、飞轮的接触面之间产生摩擦力矩并逐渐增大，动力由飞轮、压盘传给从动盘经输出轴输出。在这一过程中，从动盘及输出轴转速逐渐提高，直至与主动部分相同，主、从动部分完全接合，接合过程结束，离合器处于接合状态。,活动一 离合器的结构和工作原理,（4）半联动状态。在离合器的接合过程中，其主、从动部分未达到同步，处于相对滑磨的状态称为半联动状态。因为离合器有半联动状态，必须操作合理，才能使汽车平稳起步。,（5）、汽车起步过程：当汽车起步，特别是上坡起动时，需要离合器板“半联动”，即起动发动机，慢松离合器踏板，主、从动部分慢慢结合，这时离合器介于结合和分离之间（滑摩），
16、只是传递发动机的部分动力，可以防止发动机起步熄火或者起步冲击，实现动力的稳步结合。,活动一 离合器的结构和工作原理,通过以上论述，总结如下汽车驾驶员利用操纵机构来操纵控制离合器，使离合器分离或结合。踩下离合器踏板时，离合器分离，即飞轮和摩擦片分开，发动机动力中断；松开离合器踏板，离合器结合，即飞轮和离合器组件成为一体旋转，发动机的（动力）扭矩通过离合器传给汽车变速器。离合器的摩擦片的中央有内花键，当中穿过变速器的输入轴（与轴外花键配合），摩擦片被压紧在飞轮平面和离合器壳内的压盘之间，随着发动机的旋转，飞轮和离合器主件成为一体一起旋转，发动机的扭矩通过飞轮、摩擦片、花键轴传到变速器，视频播放：离合器传动的基本原理 简介单片式膜片弹簧离合器结构及原理离合器工作原理,活动一 离合器的结构和工作原理,（结合文字论述仔细观看课件2-1概述动画2-2-1.基本原理动画过程） 当需要传递动力时，缓慢抬起离合器踏板，在压紧弹簧的作用下，压盘向前移动并逐渐压紧从动盘，摩擦力矩也逐渐增大，压盘与从动盘刚接触时，从动盘开始转动，但仍小于飞轮转速，这时离合器主、从动部分不同步旋转，即离合器处于打滑状态，但随着压紧力的逐步加大，离合器主、从动部分的转速也逐渐接近，直至相等，打滑消失，离合器完全接合。,
