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1、第十四章 离合器（Clutch）,一、本章内容：离合器的功用及摩擦离合器的工作原理， 摩擦离合器结构，离合器操纵机构。,二、本章重点：离合器功用及摩擦离合器的工作原理， 单盘、双盘及膜片弹簧离合器的结构特点与工作性能。,三、本章难点：摩擦离合器动力传递过程及主动从动件的 分辨，膜片弹簧的工作特性,2,一、离合器的功能1. 实现发动机与变速器柔和接合。2. 保证换档时工作平顺。3. 防止传动系统过载。,第一节 离合器概述,a. 起步工况,离合器处于结合状态,处于最小稳定转速,离合器处于脱开状态,离合器逐渐进入结合状态,离合器处于结合状态,如果没有离合器,功用1.保证汽车平稳起步,b. 换档工况,
2、离合器处于结合状态,可以达到同步,离合器处于脱开状态,离合器逐渐进入结合状态,离合器处于结合状态,某档行驶,踩离合器 换档,逐渐放开离合器踏板,换档完成,直接换档,产生很大的冲击,损坏传动元件,如果没有离合器,功用2.保证换档工作平顺,c. 紧急制动工况,离合器处于结合状态,离合器打滑,某档行驶,紧急制动,主动盘与从动盘之间的力达到极限,防止系统过载,发动机转速急剧降低,产生很大惯性力矩,过大的载荷，影响传动元件寿命或损坏传动元件,如果没有离合器,功用3.防止传动系统过载,二、类型1. 摩擦离合器（friction clutch）靠主从动片之间的摩擦作用传动,机械式 液力式 电磁式,按工作原理
3、,按从动 盘数目,单片 双片 多片,根据压紧弹 簧布置形式,圆周布置 中央布置 斜向布置,按压紧弹 簧形式,圆柱螺旋弹簧 圆锥螺旋弹簧 膜片弹簧,按分离时所受 作用力的方向,拉式 推式,2. 液力偶合器 (hydraulic coupling)靠液体之间的耦合作用传动。3. 电磁离合器靠电磁之间的耦合作用(电磁力)传动。 三、性能要求1. 保证传递发动机最大转矩2. 分离彻底，接合柔和 3. 从动部分转动惯量小4. 散热性好5. 操纵轻便，工作可靠,四、摩擦离合器基本工作原理,9,结构： a.由主动部分和从动部分组成； b.主动部分和从动部分可以暂时分离，又可以逐渐结合。 c.主动部分和从动部
4、分要非刚性连接，因此可以相对运动。1. 组成 主动部分:飞轮、压盘(pressure plate)从动部分：从动盘(driven plate) 、从动轴(primary shaft)压紧装置：压紧弹簧操纵机构：踏板、分离叉等,2. 工作过程接合柔和靠离合器打滑实现。,压紧弹簧将从动盘压在飞轮上，同速旋转。打滑完全接合,（1）接合过程,（2）分离过程踏板踩下，分离叉将从动盘向后拉，主、从动部分有间隙，不同速。,第二节 摩擦离合器的构造,14,周布弹簧离合器（单片）结构简图,1-发动机飞轮；2-从动盘本体；3-扭转减振器；4-发动机输出轴； 5-压盘；6-传动片； 7-摆动支片；8-分离杠杆支承柱
5、；9-分离杠杆；10-分离轴承；11-压紧弹簧；12-隔热片；13-固定螺钉,1.其构造和组成如图所示：螺旋弹簧沿圆周均匀分布 （1）主动部分飞轮离合器盖压盘,一、单盘周布弹簧离合器,离合器盖,压盘,飞轮,（2）从动部分：从动盘和从动轴,17,摩擦片,从动盘本体,从动盘毂,减振器盘,摩擦片,从动盘,从动盘组成盘毂、盘本体、摩擦片 接合柔和的结构具有轴向弹性的波纹片,从动盘结构形式1）整体式弹性从动盘,其特点是从动盘本体是完整的钢片，并开有T形槽， 摩擦片直接铆接在从动盘本体上。,2）分开式弹性从动盘,其特点是从动盘本体上铆接波形弹簧片，摩擦片铆接在 波形弹簧片上。,19,特点： 波形弹簧片比从
6、动盘本体薄适合轿车和轻型货车,转动惯量更小,20,3）组合式弹性从动盘,特点是靠近压盘的一面铆有波形弹簧片， 靠近飞轮的一面没有。,转动惯量大，主要应用于中、重型货车,带扭转减振器从动盘的构造和工作原理 1)作用:曲轴输出扭矩呈周期性变化，为避免共振，缓和冲击。,2)构造：4-摩擦片；5-从动盘本体；6-减振弹簧；10-阻尼片；11-从动盘毂；12-减振器盘,4,3)原理：从动盘本体与盘毂之间安装径向作用弹簧，成为非刚性连接。减振弹簧作为吸能元件，吸收系统的振动，利用阻尼片摩擦作用衰减弹簧的吸收的能量。桑塔纳轿车 离合器从动盘,动力传递的路线：从动盘本体、减振器盘减振弹簧从动盘毂从动轴；阻尼片
7、的作用：阻尼片用具有一定弹性的非金属材料制成， 通过与从动盘本体、减振器盘和从动盘毂之间摩擦，消耗减振 弹簧吸收的能量。,a)不工作时,b)工作时,变刚度扭转减振器：安装不同刚度的弹簧、窗口长度尺寸不一，让弹簧先后起作用，获得变刚度特性。 优点： 通过刚度的匹配消除对传动系统不利的系统共振，降低传动系统噪声。,（3）压紧装置周布弹簧，高速时压紧力下降。 （4）分离机构离合器踏板、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆、分离杠杆支承柱、摆动支片（块）、浮动销。以浮动销为支点，将压盘撬起。 2. 应用车型EQ1090、CA1091、BJ2020等,28,3. 关于单盘周布弹簧离合器的几个名词,自由间
8、隙：接合时，分离轴承前端面和分离杠杆端头之间的间隙。 分离间隙：分离后，从动盘前后端面与飞轮及压盘表面间的间隙 自由行程：从踩下踏板到消除自由间隙所对应的踏板行程 工作(有效)行程：产生分离间隙所对应的踏板行程,二、双盘周布弹簧离合器,30,周布斜置弹簧离合器,衬片磨损后，弹簧伸长，则F，但后，cos，使得F基本不变 离合器分离时，弹簧被压缩，则F，但后，cos，使得F基本不变,三、中央弹簧离合器1. 特点和结构：用一个或轴线重合的内外两个圆柱型弹簧，或圆锥型弹簧压紧，弹簧布置在中央，其轴线与离合器轴线重合。 2. 压紧力放大杠杆作用原理3. 压紧力可调调整环,33,四、膜片弹簧离合器1.膜片
9、弹簧离合器特点膜片弹簧，18 个径向槽，形成弹性杠杆。同时起压紧弹簧和分离杠杆作用。整体呈锥形；由分离指B和碟簧A两部分组成。,34,2.膜片弹簧离合器的构造（如图）,（1）膜片弹簧离合器的主动部分 根据下图所示：飞轮、离合器盖、压盘。,35,36,3膜片弹簧离合器的工作原理 （如图）,a）与飞轮未连接 b）与飞轮紧固后，产生压紧力 c）分离，膜片拉动压盘,37,4膜片弹簧离合器的优缺点,螺旋弹簧和膜片弹簧的弹性特性分析（如图）,螺旋弹簧具有线性特征，膜片弹簧具有非线性特征。,38,(1) 膜片弹簧离合器的优点a）传递的转矩大且较稳定；b）分离指刚度低，操纵轻便；c）结构简单且紧凑；d）高速时
10、平衡性好；e）通风散热性能好；f）摩擦片的使用寿命长。 (2) 膜片弹簧离合器的缺点（a）制造难度大；（b）分离指刚度低，分离效率低；（c）分离指根部易形成应力集中；（d）分离指舌尖易磨损。,39,5膜片弹簧离合器的结构形式,膜片弹簧离合器有推式和拉式两种结构形式。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。,40,(1)推式膜片弹簧离合器,按支承环的数目分为双支承环式、单支承环式和无支承环式3种。,1）双支承环式（广泛采用） 其特点是膜片弹簧的前后各有一个支承环。,应用日益广泛,41,42,2）单支承环式其特点是只有一个支承
11、环位于膜片弹簧的前端或后端，另一个支承环用离合器盖的凸台或弹性挡环替代,43,3）无支承环式其特点是膜片弹簧的前后都没有支承环。,44,45,(2)拉式膜片弹簧离合器,无支承环式和单支承环式两种。,46,拉式与推式膜片弹簧离合器,优点： 1）结构简单，零件数目更少，质量更小； 2）膜片弹簧的直径较大（压盘尺寸相同时），提高了传递转矩的能力； 3）离合器盖的变形量小，分离效率高； 4）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。 5）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。 6）使用寿命更长。 缺点：安装和拆卸较困难，且分离行程略比推式大些,47,第三节 离合器的操纵机构,一、人力式操纵机构,1机械式操纵机
12、构,离合器踏板和分离轴承之间通过机械杆件或绳索相连。,48,2液压式操纵机构（应用较为广泛）,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。,49,3踏板助力装置,为了减小所需的离合器踏板力，又不致因传动装置的传动比 过大而加大踏板行程，在一些中重型货车和某些轿车上采用了 离合器踏板的助力装置。,50,二、气压助力式离合器操纵机构,利用发动机带动空气压缩机作为主要的操纵能源，驾驶员的肌体作为辅助的或后备的操纵能源，多与汽车的气压制动系统或其他气动设备共用一套压缩空气源。,1气压助力式机械操纵机构,51,2气压助力式液压操纵机构,52,内容回顾,离合器功用 离合器类型 离合器的基本性能要求 摩擦离合器工作原理和组成 单盘周布弹簧离合器的构造及组成 带扭转减振器的从动盘功用、结构和工作原理 扭转减振器变刚度的实现和功用,53,内容回顾,名词术语和单盘周布弹簧离合器的工作过程 双盘周布弹簧离合器的特点、中间压盘驱动和分离 中央弹簧离合器的特点 膜片弹簧离合器的结构特点、特性、工作原理、类型,
