第四章第四章 离离 合合 器器第一节第一节 主离合器功能、类型与结构原理主离合器功能、类型与结构原理主离合器功能、类型与结构原理主离合器功能、类型与结构原理在以内燃机为动力且传动采用机械式传动的各种铲土运输机械在以内燃机为动力且传动采用机械式传动的各种铲土运输机械上，在动力与传动系之间装有离合器，称为主离合器上，在动力与传动系之间装有离合器，称为主离合器一、主离合器的作用一、主离合器的作用１、１、 切断动力，便于换档切断动力，便于换档２、２、 彻底分离离合器，使发动机无载启动彻底分离离合器，使发动机无载启动３、３、 起步平稳，无冲击和抖动现象（离合器平顺接合）起步平稳，无冲击和抖动现象（离合器平顺接合）４、４、 防止传动系零件过载（通过离合器打滑）防止传动系零件过载（通过离合器打滑）５、５、 机械短时停使时，发动机不熄火（切开离合器）机械短时停使时，发动机不熄火（切开离合器）2024/9/162024/9/161 1第四章第四章 离合器离合器 二、分类二、分类１、按工作原理的不同分为１、按工作原理的不同分为摩擦式、液力式、电磁式等；工程机械多用摩擦式摩擦式、液力式、电磁式等；工程机械多用摩擦式２、摩擦式主离合器２、摩擦式主离合器（１）按从动盘的数目（１）按从动盘的数目单片式、双片式、多片式单片式、双片式、多片式（２）按压紧机构（２）按压紧机构常压式（常接合式）常压式（常接合式）：：由弹簧压紧，摩擦面常处于接合状态，由弹簧压紧，摩擦面常处于接合状态，只需单向操纵，一般由脚操纵其分离。
多用在轮式机械上只需单向操纵，一般由脚操纵其分离多用在轮式机械上非常压式：非常压式：由杠杆机构压紧，杠杆既是压紧机构，又是分离机由杠杆机构压紧，杠杆既是压紧机构，又是分离机构，需双向操纵，一般由手操纵多用在履带式工程机械上构，需双向操纵，一般由手操纵多用在履带式工程机械上2024/9/162024/9/162 2第四章第四章 离合器离合器 （（3 3）） 按摩擦片的工作条件按摩擦片的工作条件干式离合器：干式离合器：摩擦系数大，结构简单，成本低，空冷，散热差，摩擦系数大，结构简单，成本低，空冷，散热差，磨损快中小型载重汽车广泛使用中小型载重汽车广泛使用湿式离合器：湿式离合器：摩擦片在油中工作，摩擦系数降为原干式的摩擦片在油中工作，摩擦系数降为原干式的1/41/4～～1/31/3；冷却条件好，耐磨、稳定性好；寿命为干式的５～６倍；；冷却条件好，耐磨、稳定性好；寿命为干式的５～６倍；压紧力增大，操纵费力，通常装有液压助力器压紧力增大，操纵费力，通常装有液压助力器广泛应用在推土机和重型车辆上广泛应用在推土机和重型车辆上4 4）） 按操纵机构按操纵机构简单机械式、液压式、气动式简单机械式、液压式、气动式通常配合助力器使用，常用弹簧助力器、液压助力器、气动助通常配合助力器使用，常用弹簧助力器、液压助力器、气动助力器力器2024/9/162024/9/163 3第四章第四章 离合器离合器 三、摩擦式离合器结构及工作原理三、摩擦式离合器结构及工作原理飞轮从动盘膜片弹簧离合器盖压盘离合器踏板2024/9/162024/9/164 4第四章第四章 离合器离合器 摩擦式离合器摩擦式离合器主动部分主动部分主动部分主动部分从动部分从动部分从动部分从动部分压紧部分压紧部分压紧部分压紧部分分离机构分离机构分离机构分离机构操纵机构操纵机构操纵机构操纵机构2024/9/162024/9/165 5第四章第四章 离合器离合器 摩擦式离合器工作原理摩擦式离合器工作原理•分离时，踩下踏板，分离叉推动分离轴承、带动分离时，踩下踏板，分离叉推动分离轴承、带动分离时，踩下踏板，分离叉推动分离轴承、带动分离时，踩下踏板，分离叉推动分离轴承、带动分离杠杆内端左移，分离杠杆外端则右移，同时分离杠杆内端左移，分离杠杆外端则右移，同时分离杠杆内端左移，分离杠杆外端则右移，同时分离杠杆内端左移，分离杠杆外端则右移，同时带动压盘右移，使飞轮与从动盘分离，动力中断。
带动压盘右移，使飞轮与从动盘分离，动力中断带动压盘右移，使飞轮与从动盘分离，动力中断带动压盘右移，使飞轮与从动盘分离，动力中断•接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，分离轴承接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，分离轴承接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，分离轴承接合时，抬起踏板，弹簧弹力作用下，分离轴承渐回位，压盘在严禁弹簧作用下左移，将从动盘渐回位，压盘在严禁弹簧作用下左移，将从动盘渐回位，压盘在严禁弹簧作用下左移，将从动盘渐回位，压盘在严禁弹簧作用下左移，将从动盘压紧在飞轮上压紧在飞轮上压紧在飞轮上压紧在飞轮上2024/9/162024/9/166 6第四章第四章 离合器离合器 离合器分离过程离合器分离过程2024/9/162024/9/167 7第四章第四章 离合器离合器 离合器接合过程离合器接合过程2024/9/162024/9/168 8第四章第四章 离合器离合器 周布弹簧离合器结构周布弹簧离合器结构Ø主动部分：飞轮、离合器盖、压盘主动部分：飞轮、离合器盖、压盘主动部分：飞轮、离合器盖、压盘主动部分：飞轮、离合器盖、压盘Ø从动部分：从动盘从动部分：从动盘从动部分：从动盘从动部分：从动盘Ø压紧机构：压紧弹簧、压盘压紧机构：压紧弹簧、压盘压紧机构：压紧弹簧、压盘压紧机构：压紧弹簧、压盘Ø分离机构：分离叉、分离杠杆、分分离机构：分离叉、分离杠杆、分分离机构：分离叉、分离杠杆、分分离机构：分离叉、分离杠杆、分离轴承离轴承离轴承离轴承从动盘压盘离合器盖2024/9/162024/9/169 9第四章第四章 离合器离合器 单片式单片式2024/9/162024/9/161010第四章第四章 离合器离合器 双片常接合式离合器双片常接合式离合器2024/9/162024/9/161111第四章第四章 离合器离合器 从动盘从动盘摩擦片从动盘本体从动盘毂减振器盘摩擦片2024/9/162024/9/161212第四章第四章 离合器离合器 从动盘从动盘u从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘由从动盘本体，摩擦片和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。
为了从动盘毂三个基本部分组成为了从动盘毂三个基本部分组成为了从动盘毂三个基本部分组成为了避免转动方向的共振，缓和传动系避免转动方向的共振，缓和传动系避免转动方向的共振，缓和传动系避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在受到的冲击载荷，大多数汽车都在受到的冲击载荷，大多数汽车都在受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震离合器的从动盘上附装有扭转减震离合器的从动盘上附装有扭转减震离合器的从动盘上附装有扭转减震器径向和周向切槽再将分割形成的径向和周向切槽再将分割形成的径向和周向切槽再将分割形成的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，扇形部分沿周向翘曲成波浪形，扇形部分沿周向翘曲成波浪形，扇形部分沿周向翘曲成波浪形，使从动盘在轴向具有一定弹性使从动盘在轴向具有一定弹性使从动盘在轴向具有一定弹性使从动盘在轴向具有一定弹性u扭转减振器：减振器盘和减振器弹簧构成，将从动盘和扭转减振器：减振器盘和减振器弹簧构成，将从动盘和盘毂弹性连接，其作用是避免传动系共振，缓和制动时对盘毂弹性连接，其作用是避免传动系共振，缓和制动时对传动系的冲击传动系的冲击。
2024/9/162024/9/161313第四章第四章 离合器离合器 摩擦片转动，从动盘毂没摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩有转动时，弹簧被压缩扭转减振器工作原理扭转减振器工作原理不工作时不工作时工作时工作时2024/9/162024/9/161414第四章第四章 离合器离合器 四、离合器操纵机构四、离合器操纵机构作用：作用： 驾驶员借以使离合器分离，而后又使驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和结合的一套机构之柔和结合的一套机构 组成：组成： 包括离合器踏板到离合器壳内的分离包括离合器踏板到离合器壳内的分离轴承及中间的传动部件轴承及中间的传动部件 分类：分类： 机械式机械式 液压式液压式 气压式气压式2024/9/162024/9/161515第四章第四章 离合器离合器 1、机械式操纵机构、机械式操纵机构踏板拉杆分离叉2024/9/162024/9/161616第四章第四章 离合器离合器 2、液压式操纵机构、液压式操纵机构结构原理图结构原理图踏板储液室主缸工作缸分离轴承分离杠杆分离叉推杆推杆2024/9/162024/9/161717第四章第四章 离合器离合器 3、液压助力式•见图见图3-52024/9/162024/9/161818第四章第四章 离合器离合器 五、常结合式离合器的调整五、常结合式离合器的调整•离合器踏板自由行程离合器踏板自由行程离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮离合器长期使用后，从动盘变薄，压盘就会向飞轮方向移动一个距离，为保证离合器接合，分离杠方向移动一个距离，为保证离合器接合，分离杠方向移动一个距离，为保证离合器接合，分离杠方向移动一个距离，为保证离合器接合，分离杠杆内端也要向右移动。
杆内端也要向右移动杆内端也要向右移动杆内端也要向右移动因此，安装时（即接合时），分离杠杆内端和分离因此，安装时（即接合时），分离杠杆内端和分离因此，安装时（即接合时），分离杠杆内端和分离因此，安装时（即接合时），分离杠杆内端和分离轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先轴承之间应留有一间隙，踩下离合器踏板时应先消除这一间隙才能分离离合器，而消除这一间隙消除这一间隙才能分离离合器，而消除这一间隙消除这一间隙才能分离离合器，而消除这一间隙消除这一间隙才能分离离合器，而消除这一间隙的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程的离合器踏板行程就称为离合器踏板自由行程2024/9/162024/9/161919第四章第四章 离合器离合器 离合器踏板有效行程离合器踏板有效行程u用以使分离轴承推动分离杠杆，带动压盘后移，用以使分离轴承推动分离杠杆，带动压盘后移，用以使分离轴承推动分离杠杆，带动压盘后移，用以使分离轴承推动分离杠杆，带动压盘后移，使从动盘与飞轮分离的踏板行程。
使从动盘与飞轮分离的踏板行程使从动盘与飞轮分离的踏板行程使从动盘与飞轮分离的踏板行程u离合器踏板总行程＝自由行程＋有效行程离合器踏板总行程＝自由行程＋有效行程2024/9/162024/9/162020第四章第四章 离合器离合器 1、踏板自由行程的调整、踏板自由行程的调整•踏板自由行程的检查踏板自由行程的检查踏板自由行程的检查踏板自由行程的检查•踏板自由行程的调整踏板自由行程的调整踏板自由行程的调整踏板自由行程的调整2024/9/162024/9/162121第四章第四章 离合器离合器 2 2、分离臂的调整、分离臂的调整•分离臂平面度调整分离臂平面度调整•分离臂高度调整分离臂高度调整2024/9/162024/9/162222第四章第四章 离合器离合器 3、主动盘限位螺钉的调整、主动盘限位螺钉的调整2024/9/162024/9/162323第四章第四章 离合器离合器 六、非常接合式离合器六、非常接合式离合器（一）、主动部分（一）、主动部分中间主动片、后压盘、承压盘、离合器盖、油泵齿轮等；飞轮与主动部分连接的方式有：１、传动销连接（弹簧压紧式）２、齿槽连接（压盘、主动盘与飞轮用齿槽相连）３、 凸块嵌在离合器盖缺口上这些连接方式都保证了压盘与主动盘既可随飞轮旋转，又可在分离时相对飞轮作轴向移动湿式杠杆压紧式主离合器湿式杠杆压紧式主离合器湿式杠杆压紧式主离合器湿式杠杆压紧式主离合器以以以以T150T150为例为例为例为例2024/9/162024/9/162424第四章第四章 离合器离合器 2024/9/162024/9/162525第四章第四章 离合器离合器 2024/9/162024/9/162626第四章第四章 离合器离合器 （二）、被动部分（二）、被动部分１、被动摩擦片：１、被动摩擦片：Ａ、两块钢片上铆接上烧结的铜基粉末冶金片，耐磨性好，Ａ、两块钢片上铆接上烧结的铜基粉末冶金片，耐磨性好，承载力大，导热性好，在油中不变形承载力大，导热性好，在油中不变形Ｂ、摩擦片上开有径向槽，便于散热和油便于带走磨屑Ｂ、摩擦片上开有径向槽，便于散热和油便于带走磨屑Ｃ、在两钢片之间均布有６个碟形弹簧，使接合时逐渐压平，Ｃ、在两钢片之间均布有６个碟形弹簧，使接合时逐渐压平，接合平稳，分离时彻底接合平稳，分离时彻底２、被动鼓：２、被动鼓：通过外齿与被动片内齿相连接通过外齿与被动片内齿相连接３、离合器轴：３、离合器轴：被动鼓通过花键与离合器轴相连接被动鼓通过花键与离合器轴相连接2024/9/162024/9/162727第四章第四章 离合器离合器 被动片结构被动片结构 2024/9/162024/9/162828第四章第四章 离合器离合器 （三）、压紧分离机构（三）、压紧分离机构分离套筒、推杆、压紧滚子、离分离套筒、推杆、压紧滚子、离心块、调整环、分离弹簧；分离心块、调整环、分离弹簧；分离套筒与调整环用销子、卡环固定套筒与调整环用销子、卡环固定成一体；离心块一端用销子装在成一体；离心块一端用销子装在调整环上，另一端与推杆相连，调整环上，另一端与推杆相连，并套有压紧滚子，变滑动摩擦为并套有压紧滚子，变滑动摩擦为滚动摩擦；推杆一端用销轴与分滚动摩擦；推杆一端用销轴与分离套筒及调整环相连，另一端与离套筒及调整环相连，另一端与离心块相连。
离心块相连压紧分离机构工作原理：压紧分离机构工作原理：2024/9/162024/9/162929第四章第四章 离合器离合器 第四章第四章 离离 合合 器器/4.2 离合器的设计力矩计算离合器的设计力矩计算离合器的设计力矩计算离合器的设计力矩计算一、离合器的摩擦转矩注：设计不同的机械，要选取适当的β（查表比较选取）β过大：不能起到防止传动系超载的保护作用，且尺寸加大，压紧力和操纵力相应加大；β过小：储备不足，随着磨损，寿命较短，不能完成传递任务一般，对工作条件较好的机械，β值可选低值；相反，β值应选较大值（如推土机）2024/9/162024/9/163030第四章第四章 离合器离合器 二、离合器计算转矩的计算二、离合器计算转矩的计算１、１、 主离合器主离合器A A、、当主离合器直接装在发动机后当主离合器直接装在发动机后 ２、对换档制动器、离合器：Ｍ２、对换档制动器、离合器：Ｍj j由具体的结构布置确定由具体的结构布置确定2024/9/162024/9/163131第四章第四章 离合器离合器 ３、对转向离合器（履带式机械）３、对转向离合器（履带式机械）Ａ：根据发动机的全部力矩由一侧的转向离合器传到履带来Ａ：根据发动机的全部力矩由一侧的转向离合器传到履带来确定确定Ｂ：根据履带的附着条件确定Ｂ：根据履带的附着条件确定一般对履式机械往往受附着条件限制，设计时可直接按附着一般对履式机械往往受附着条件限制，设计时可直接按附着条件计算条件计算计算位置：取履带机械在横坡上，机械全重的计算位置：取履带机械在横坡上，机械全重的3/43/4由下侧履由下侧履带传给地面，即：带传给地面，即：ＮＮ１１＝＝3/43/4ＧＧ2024/9/162024/9/163232第四章第四章 离合器离合器 该侧履带产生的附着力：该侧履带产生的附着力：ＰＰφφ＝＝0.75φ0.75φＧＧＧＧ——机械全重机械全重 φφ——附着系数（一般取为１）附着系数（一般取为１）附着力产生的转矩为：附着力产生的转矩为：ＭＭφφ＝＝ＰＰφφＲＲＲＲ——驱动轮节圆半径驱动轮节圆半径转向离合器计算转矩：转向离合器计算转矩：ＭＭj j= =ＭＭφφ/i/iz z i iz z——终传动的传动比终传动的传动比在Ｍ在Ｍj j、、ββ确定以后，设计离合器时用的Ｍ确定以后，设计离合器时用的Ｍm m＝＝ββＭＭj j也就确也就确 定了定了2024/9/162024/9/163333第四章第四章 离合器离合器 第四章第四章 离离 合合 器器/ 4.3片式离合器主参数的确定片式离合器主参数的确定片式离合器主参数的确定片式离合器主参数的确定q片式离合器的主参数有：摩擦转矩Ｍm、储备系数β；摩擦副数量n、摩擦衬片内外径之比Ｃ、单位压力q１、摩擦转矩Ｍm（如下图所示）2024/9/162024/9/163434第四章第四章 离合器离合器 2024/9/162024/9/163535第四章第四章 离合器离合器 （１）、当压紧力Ｐ是均匀分布在摩擦面上时（１）、当压紧力Ｐ是均匀分布在摩擦面上时（１）、当压紧力Ｐ是均匀分布在摩擦面上时（１）、当压紧力Ｐ是均匀分布在摩擦面上时Ｐ＝Ｐ＝qA×10qA×106 6q—q—单位压力（Ｍ单位压力（Ｍpapa））A—A—摩擦副面积（摩擦副面积（m m2 2））当摩擦面为环状时，每个摩擦副面积Ａ＝当摩擦面为环状时，每个摩擦副面积Ａ＝π(rπ(r2 22 2－－r r1 12 2) )对湿式：应扣除油槽的面积对湿式：应扣除油槽的面积△△ＡＡ对径向油槽：对径向油槽：△△Ａ＝Ａ＝(0.1~0.2)(0.1~0.2)A A对螺旋油槽：对螺旋油槽：△△Ａ＝Ａ＝(0.35~0.4)(0.35~0.4)A A对螺旋径向油槽：对螺旋径向油槽：△△Ａ＝Ａ＝(0.45~0.6)(0.45~0.6)A A则有效面积为：则有效面积为：A A１１=A=A－－△△ＡＡ2024/9/162024/9/163636第四章第四章 离合器离合器 （２）、当摩擦面为环状时（２）、当摩擦面为环状时（２）、当摩擦面为环状时（２）、当摩擦面为环状时 ＲＲＲＲp p p p＝＝＝＝ (r (r (r (r1 1 1 1+r+r+r+r2 2 2 2) /2) /2) /2) /2即取内外径的平均值即取内外径的平均值即取内外径的平均值即取内外径的平均值2 2、结构参数Ｃ及、结构参数Ｃ及r r1 1、、r r2 2设计时，设计时，r r1 1、、r r2 2可根据发动机飞轮尺寸等确定可根据发动机飞轮尺寸等确定r r2 2：：受飞轮尺寸和摩擦片最大圆周速度限制，一般受飞轮尺寸和摩擦片最大圆周速度限制，一般r r2 2取取飞轮直径的（飞轮直径的（0.75~0.80.75~0.8）倍，同时验算最大圆周速度，）倍，同时验算最大圆周速度，最大允许线速度最大允许线速度[ [u]u]一般为一般为35~4035~40m/sm/sr r1 1：：与结构参数Ｃ有关与结构参数Ｃ有关Ｃ＝Ｃ＝r r1 1／／r r2 2 Ｃ由查表，根据摩擦材料等确定Ｃ由查表，根据摩擦材料等确定（对干式：Ｃ一般在（对干式：Ｃ一般在0.55~0.680.55~0.68之间；对湿式：Ｃ为之间；对湿式：Ｃ为0.71~0.850.71~0.85间；）间；）已知已知r r2 2、、Ｃ就可确定出Ｃ就可确定出r r1 12024/9/162024/9/163737第四章第四章 离合器离合器 Ｃ的选择：Ｃ的选择：§Ｃ值大，则Ｃ值大，则r r1 1、、r r2 2相差小，Ａ就减小相差小，Ａ就减小§Ｃ值小，则Ｃ值小，则r r1 1、、r r2 2相差大，滑摩速度相差大，内外摩相差大，滑摩速度相差大，内外摩损不均，破坏摩擦片的平整，接触则不良，传递转矩损不均，破坏摩擦片的平整，接触则不良，传递转矩能力下降能力下降3 3、单位压力、单位压力q q取决于摩擦衬片的材料、品种、质量，可在取决于摩擦衬片的材料、品种、质量，可在[ [q]q]范围内范围内任意选取任意选取2024/9/162024/9/163838第四章第四章 离合器离合器 习题习题１、主离合器的作用？１、主离合器的作用？２、阐述最常用离合器的工作原理２、阐述最常用离合器的工作原理３、主离合器的主参数Ｃ及３、主离合器的主参数Ｃ及β的选取不适当会带来哪些弊的选取不适当会带来哪些弊病？病？2024/9/162024/9/163939第四章第四章 离合器离合器 。