第14章离合器

1、第14章 离合器（1）离合器的功用离合器的功用（2）离合器的离合器的组成和分类组成和分类（3）离合器离合器工作原理工作原理（4）周布弹簧离合器和膜片弹簧离合器）周布弹簧离合器和膜片弹簧离合器（5）离合器的离合器的操纵机构操纵机构本章重点第一节第一节 离合器的功用及工作原理离合器的功用及工作原理功用与类型功用与类型工作原理工作原理主要类型主要类型a.a.起步工况起步工况离合器处于结合状态离合器处于结合状态处于最小稳定转速处于最小稳定转速离合器处于脱开状态离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态离合器处于结合状态变速箱置于空档变速箱置于空档启动发动机到怠速状

2、态启动发动机到怠速状态踩踩离合器离合器挂挂1 1档档逐渐放开离合器踏板逐渐放开离合器踏板踩加速踏板踩加速踏板完成起步完成起步直接挂直接挂1 1档档产生瞬间的冲击产生瞬间的冲击发动机处于最小发动机处于最小稳定速度以下稳定速度以下熄熄 火火如果没有离合器如果没有离合器离合器的功用：离合器的功用：1.1.保证汽车起步平稳保证汽车起步平稳一、离合器的功用和类型一、离合器的功用和类型1 1、离合器的功用、离合器的功用b.b.换档工况换档工况离合器处于结合状态离合器处于结合状态可以达到同步可以达到同步离合器处于脱开状态离合器处于脱开状态离合器逐渐进入结合状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态离合器处

3、于结合状态X X档行驶档行驶踩离合器踩离合器换档换档逐渐放开离合器踏板逐渐放开离合器踏板直接挂档直接挂档产生很大的冲击产生很大的冲击损坏传动元件损坏传动元件如果没有离合器如果没有离合器离合器的功用：离合器的功用：2.2.保证换档工作平顺保证换档工作平顺一、离合器的功用和类型一、离合器的功用和类型1 1、离合器的功用、离合器的功用c.c.紧急制动工况紧急制动工况离合器处于结合状态离合器处于结合状态离合器主从动离合器主从动部分产生滑磨部分产生滑磨X X档行驶档行驶紧急制动紧急制动主动盘与从动盘之间的主动盘与从动盘之间的力达到极限力达到极限防止传动系统过载防止传动系统过载发动机转速急剧降低发动机转速

4、急剧降低产生很大惯性力矩产生很大惯性力矩过大的载荷，影过大的载荷，影响传动元件寿命响传动元件寿命或损坏传动元件或损坏传动元件如果没有离合器如果没有离合器离合器的功用：离合器的功用：3.3.防止传动系统过载防止传动系统过载一、离合器的功用和类型一、离合器的功用和类型1 1、离合器的功用、离合器的功用 1 1）使发动机与传动系平顺接合，保证汽车）使发动机与传动系平顺接合，保证汽车平稳起步平稳起步 2 2）暂时切断传动，保证传动系换档时工作）暂时切断传动，保证传动系换档时工作平顺平顺 3 3）限制所传递的转矩，防止传动系过载）限制所传递的转矩，防止传动系过载一、离合器的功用和类型一、离合器的功用和类

5、型1 1、离合器的功用、离合器的功用一、离合器的功用和类型一、离合器的功用和类型2 2、离合器的种类、离合器的种类液力耦合器、液力变矩器与手动变速器相配合的常见离合器为干与手动变速器相配合的常见离合器为干式摩擦式离合器式摩擦式离合器摩擦式离合器：分湿式和干式液力式离合器：油液传递转矩电磁离合器：线圈的通断电控制摩擦作用液体传动磁力传动二、简单摩擦离合器的结构与工作原理二、简单摩擦离合器的结构与工作原理1 1、简单摩擦离合器的结、简单摩擦离合器的结构构从动盘膜片弹簧飞轮离合器盖压盘离合器踏板从动轴滚珠轴承分离轴承主动部分:飞轮、离合器盖、压盘 从动部分:从动盘、从动轴 压紧机构:压紧弹簧操纵机构

6、:踏板、拨叉、分离杠杆、 分离轴承二、简单摩擦离合器的结构与工作原理二、简单摩擦离合器的结构与工作原理1 1、简单摩擦离合器的结、简单摩擦离合器的结构构从动部分压紧机构操纵机构主动部分二、简单摩擦离合器的结构与工作原理二、简单摩擦离合器的结构与工作原理2 2、简单摩擦离合器的工作原理、简单摩擦离合器的工作原理u发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。离合器的工作过程离合器的工作过程（1 1）接合状态）接合状态 弹簧向左移动，将压盘、飞轮及从动盘互相压紧弹簧向左移动，将压盘、飞轮及从动盘互相压紧 转矩：发动机转矩：发动机飞轮飞轮压盘压盘摩擦片摩擦片从动盘从动盘（2

7、2）分离过程）分离过程 拉杆带动分离轴承移动拉杆带动分离轴承移动压盘后移压盘后移 压紧弹簧，解除从动盘的压力压紧弹簧，解除从动盘的压力从简单摩擦式离合器的工作原理可以看出：离合器由四部分组成：主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构思考：在汽车行驶的过程中，离合器经常是处于接合状态，还是分离状态？摩擦式离合器所能传递的最大转矩取决于:摩擦面间的压紧力、摩擦因数、摩擦面的数目、摩擦面的尺寸。二、简单摩擦离合器的结构与工作原理二、简单摩擦离合器的结构与工作原理2 2、简单摩擦离合器的工作原理、简单摩擦离合器的工作原理三、简单摩擦离合器的基本要求三、简单摩擦离合器的基本要求 1）保证能可靠低传递发动机

8、的最大扭矩 2）分离迅速彻底，结合柔和平顺 3）具有良好的散热能力和热稳定性 4）离合器的从动部分转动惯量应尽可能小 5）操纵轻便，减小驾驶员的劳动强度第二节第二节 摩擦离合器摩擦离合器分类分类周布弹簧离合器周布弹簧离合器膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器从动盘和扭转减振器从动盘和扭转减振器一、离合器的种类一、离合器的种类广泛应用二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器 采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧，沿压盘圆周分布的离合器。从动盘压紧弹簧压盘离合器盖二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器1 1、单盘周布螺旋弹簧离合器、单盘周布螺旋弹簧离合器 主、从动部分、压紧部分均安装在离合器主、从动部分、压紧部分均安

9、装在离合器壳内、外壳内、外部及驾驶室中及驾驶室中 1）主动部分主动部分: 飞轮、压盘飞轮、压盘 2）从动部分从动部分：从动盘：从动盘 3）压紧机构：压紧机构：周布弹簧周布弹簧 4）分离机构：分离机构：由分离叉和分离杠杆组成由分离叉和分离杠杆组成1）主动部分 与发动机曲轴连成一体，并始终与曲轴一起转动。飞轮飞轮压盘压盘离合器盖离合器盖二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器1 1、单盘周布螺旋弹簧离合器、单盘周布螺旋弹簧离合器组成：飞轮、离合器盖、压盘作用：接受发动机输出的动力2）从动部分组成：从动片、摩擦片、减振器盘 和从动盘毂。作用：将发动机的动力传递给变速器。二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合

10、器1 1、单盘周布螺旋弹簧离合器、单盘周布螺旋弹簧离合器摩擦片从动片从动盘毂减振器盘摩擦片3）压紧机构 主要为沿圆周分布的螺旋弹簧。二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器1 1、单盘周布螺旋弹簧离合器、单盘周布螺旋弹簧离合器4）分离操纵机构 由分离杠杆、分离轴承、分离套筒和分离拨叉组成。压紧压紧弹簧弹簧分离杠杆分离杠杆分离套筒分离套筒二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器1 1、单盘周布螺旋弹簧离合器、单盘周布螺旋弹簧离合器保证离合器分离转轴分离叉 特点：单盘离合器结构简单，调整方便，轴向尺寸少，分离彻底，散热性好，接合时较平顺。 应用：多用于轿车和轻、中型客车和货车上。动力传递路线动力传递路线:

11、 : 飞轮发动机 从动片从动盘毂花键变速器 飞轮离合器盖压盘自由间隙：离合器接合时，分离轴承前端面与分离杠杆端头之间的间隙。离合器踏板自由行程：为消除离合器间隙所需的离合器踏板行程。离合器的调整： 离合器在使用过程中，从动盘会因磨损而变薄，使自由间隙变小，最终会影响离合器的正常接合，所以离合器使用过一段时间后需要调整。离合器调整的目的是保证合适的自由间隙， 分析： 离合器踏板自由行程过大：离合器分离不迅速彻底。 离合器踏板自由行程过小：离合器传力不可靠、打滑。二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器2 2、双盘周布螺旋弹簧离合器、双盘周布螺旋弹簧离合器特点是有两个从动盘和两个压盘，常用于重型货车。

12、二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器2 2、双盘周布螺旋弹簧离合器、双盘周布螺旋弹簧离合器二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器2 2、双盘周布螺旋弹簧离合器、双盘周布螺旋弹簧离合器 压盘的几种传力方式（离合器盖与飞轮靠螺栓连接）： 凸块-窗孔式、键联接式、传力销式和弹性传动片式。二、周布弹簧离合器二、周布弹簧离合器2 2、双盘周布螺旋弹簧离合器、双盘周布螺旋弹簧离合器传动片驱动方式 三、中央弹簧离合器三、中央弹簧离合器 仅采用一个或两个轴线重合，刚度较大的内外螺旋弹簧作为压紧弹簧，并布置在离合器中央的。 压紧弹簧有：螺旋圆柱 螺旋圆锥 四、周布斜置弹簧离合器四、周布斜置弹簧离合器 周向布置的若

13、干个压紧弹簧安装在离合器盖与分离杠杆安装毂之间，各个弹簧的轴线相对于离合器轴线倾斜一个角度。应用：重型车特点： a）弹簧斜置。 b）压紧力稳定(自动调节压紧力)。 c）操纵省力。 突出优点： 工作性能十分稳定，当摩擦片磨损时，弹簧变长，Q变小，但同时变小，cos变大，轴向力基本不变。 若每个弹簧的弹力为 Q，弹簧作用力的轴向分力 F= Qcos 四、周布斜置弹簧离合器四、周布斜置弹簧离合器 周向布置的若干个压紧弹簧安装在离合器盖与传力盘之间，各个弹簧的轴线相对于离合器轴线倾斜一个角度。突出优点： 工作性能十分稳定，当摩擦片磨损时，弹簧变长，Q变小，但同时变小，cos变大，轴向力基本不变。 若每

14、个弹簧的弹力为 Q，弹簧作用力的轴向分力 F= Qcos 五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器 汽车上广泛采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器。特点：膜片弹簧既是离合器的压紧机构又是分离杠杆。五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器1、膜片弹簧离合器的结构及特点结构：用薄弹簧钢板制成的带有锥度的碟形弹簧。径向切槽外端圆孔，可防止应力集中B：弹性杠杆B分离指A蝶形弹簧压紧弹簧的作用五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器1、膜片弹簧离合器的结构及特点特点： 1) 膜片弹簧的轴向尺寸较小而径向尺寸很大，这有利于在提高离合器传递转矩能力的情况下减小离合器的轴向尺寸。 2)膜片弹簧离合器不需专门的分离杠杆，使结构

15、简化，零件数目少，重量轻。 3)由于膜片弹簧轴向尺寸小，所以可以适当增加压盘的厚度，提高热容量；而且还可以在压盘上增加散热筋及在离合器盖上开设较大的通风孔来改善散热条件。 4)膜片弹簧离合器的主要部件形状简单，可以采用冲压加工，大批量生产时可以降低生产成本。五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器2、膜片弹簧离合器的工作原理五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器2、膜片弹簧离合器的工作原理压盘压盘膜片弹簧膜片弹簧盖盖飞轮飞轮膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面有一距离，两者没有固定在一起。后钢丝后钢丝支承圈支承圈接合压紧状态，膜片弹簧锥度变小，使膜片弹簧的大端对压盘产生压紧力前钢丝前钢丝支承圈

16、支承圈分离状态，膜片弹簧呈反锥形状，膜片弹簧大端右移，拉动压盘使离合器分离。五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器3、膜片弹簧的弹性特性 1）自动调节压紧力 膜片弹簧：非线性特性；圆柱螺旋弹簧：线性特性 膜片弹簧离合器分离时踏板的操纵力小；因为当两种弹簧压缩量相同时，膜片弹簧所需的外力比周布弹簧少。 膜片弹簧传递转矩的能力比螺旋弹簧大。因为当两种弹簧伸长量相同时，膜片弹簧的压紧力比周布弹簧的压紧力下降的少。五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器3、膜片弹簧的弹性特性 1）自动调节压紧力 设离合器中弹簧的工作点在b点。l当压缩量从b下降到a点时，压紧力与a点接近。l当压缩量从b点上升到c点时，压紧力

17、反而有所下降。 膜片弹簧传递扭矩的能力比螺旋弹簧大。五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器3、膜片弹簧的弹性特性 1）自动调节压紧力 2）操纵轻便 3）结构简单 4）高速时平衡性好，压紧力稳定 膜片弹簧离合器的缺点：膜片弹簧离合器的缺点：膜片弹簧难制造，制造工艺和尺寸精度要求严格；膜片弹簧难制造，制造工艺和尺寸精度要求严格；分离指根部应力集中，容易产生裂纹或损坏；分离指根部应力集中，容易产生裂纹或损坏；分离指舌尖易磨损，且难以恢复。分离指舌尖易磨损，且难以恢复。应用：应用： 膜片弹簧离合器现已被广泛膜片弹簧离合器现已被广泛采用，不仅在采用，不仅在轿车轿车上采用，而且上采用，而且在在轻型、中型货车

18、轻型、中型货车，甚至在，甚至在重型重型货车货车上也得到应用。上也得到应用。 五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器4、膜片弹簧的结构形式 根据分离时分离指内端受推力还是受拉力，分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。 分离指在分离轴承向前推力的作用下离合器分离分离指在分离轴承向后拉力的作用下离合器分离 相反五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器4、膜片弹簧的结构形式 根据分离时分离指内端受推力还是受拉力，分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。 分离指在分离轴承向前推力的作用下离合器分离五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器4、膜片弹簧的结构形式 根据分离

19、时分离指内端受推力还是受拉力，分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。 分离指在分离轴承向后拉力的作用下离合器分离 拉式和推式膜片弹簧离合器相比的优缺点：优点： 1) 压紧力和传递扭矩能力强； 2) 取消了中间支承，零件数目少，结构更加简单、紧凑，质量更轻； 3) 杠杆比大，传递效率搞，分离时踏板力更小； 4) 大端始终与离合器盖支承接触，在支承环不会产生冲击和噪声； 5) 离合器盖的变形量小、刚度大，分离效率更高； 6) 使用寿命更长。 缺点： 安装和拆卸较困难。五、膜片弹簧离合器五、膜片弹簧离合器4、膜片弹簧的结构形式拉式膜片弹簧离合器的综合性能优越，推式结构正逐渐被拉式结构所取代。

20、离合器的分离轴承总成由分离轴承和分离套筒等组成。作用： 承受分离套筒的推力，并将其传递给分离杠杆。六、分离轴承六、分离轴承 从动盘由从动片，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。形式： 不带扭转减振器用于双片离合器中 带扭转减振器多用于单片离合器中，特别是轿车离合器中七、从动盘和扭转减振器七、从动盘和扭转减振器1、从动盘和扭转减振器的结构从动盘毂从动片摩擦片 1）不带扭转减振器的从动盘 七、从动盘和扭转减振器七、从动盘和扭转减振器1、从动盘和扭转减振器的结构压片 2）带扭转减振器的从动盘七、从动盘和扭转减振器七、从动盘和扭转减振器1、从动盘和扭转减振器的结构整体式弹性从动盘特点：（1）沿从动片的开

21、有若干个，将从动片的分成（2）这些扇形沿周向弯曲成（3）从动片两侧的摩擦片分别与铆接在一起。在离合器中，扇形部分的被，使从动盘在轴向具有一定的弹性，保证离合器的柔和性。 3）弹性从动盘1、从动盘和扭转减振器的结构有三种类型：整体式、分开式和组合式。1-从动片 2、4-摩擦片3-波形弹簧片 5-摩擦片铆钉 特点：（1）从动片的较小；（2）其外缘上若干个3）摩擦片与和在一起（4）波形弹簧片比从动片，转动惯量小。主要应用在和上。 3）弹性从动盘1、从动盘和扭转减振器的结构有三种类型：整体式、分开式和组合式。1-从动片 2、4-摩擦片 3-波形弹簧片 5-摩擦片铆钉 6-波形弹簧片铆钉 组合式弹性从动

22、片特点：（1）从动片是平面的；（2）靠近飞轮一侧的摩擦片直接铆接在从动片上；（3）靠近压盘一侧的从动片上铆接有若干个扇形的波形弹簧片；（4）靠近压盘一侧的摩擦片也与从动片铆接。主要应用在中、重型货车上。 3）弹性从动盘1、从动盘和扭转减振器的结构有三种类型：整体式、分开式和组合式。七、从动盘和扭转减振器七、从动盘和扭转减振器2、扭转减振器的工作原理将扭转减震器与从动盘装在一起 a)功用：I.防止和消除传动系共振II.减少传动系瞬时最大载荷III.起步平稳b)结构：多了个减震弹簧c)工作原理：离合器从动盘毂与从动片、减振器盘是通过减振弹簧柔性地连接在一起的，传递扭矩时，由摩擦片传来的扭矩首先传到

23、从动片，继而通过减振弹簧（被压缩）传给从动盘毂，并利用阻尼片消耗扭转振动能量。不工作时不工作时工作时工作时摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩。双质量飞轮双质量飞轮八、离合器的通风散热措施八、离合器的通风散热措施 在离合器从分离到接合的过程中，摩擦片与飞轮和压盘之间要发生摩擦，产生大量热量。这些热量需要及时散出，以避免摩擦片因温度过高而损坏，所以在离合器盖上都设有窗口，有的还制有导风片，以加强其内部的通风散热。第三节第三节 离合器操纵机构离合器操纵机构人力式操纵机构人力式操纵机构踏板助力装置踏板助力装置 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

24、结合的一套机构。之柔和结合的一套机构。 组成：组成：包括从包括从离合器踏板离合器踏板至离合器壳内的至离合器壳内的分分离轴承离轴承以及中间的传动部件。以及中间的传动部件。 分类：分类：按照操纵离合器的能源划分，离合器操纵机构分为人力式人力式、助力式助力式和动力式动力式三种。按传动方式划分，离合器操纵机构有机械机械、液压液压和气压气压三种。 轿车重型车1 1、机械式离合器操纵机构、机械式离合器操纵机构 杆系传动装置杆系传动装置 钢丝绳索传动装置钢丝绳索传动装置a)a)杆系传动装置杆系传动装置( (广泛应用广泛应用) 优点：优点：结构简单，制造容易，工作可结构简单，制造容易，工作可靠。靠。缺点：缺点

25、：杆件之间铰接点多，摩擦损失杆件之间铰接点多，摩擦损失大，传动效率低。车身和车架的变形大，传动效率低。车身和车架的变形会影响其工作。当离合器需要远距离会影响其工作。当离合器需要远距离操纵时，较难合理安排杆系。而且拉操纵时，较难合理安排杆系。而且拉伸变形会导致踏板行程损失过大。伸变形会导致踏板行程损失过大。 机械式机械式一、人力式操纵机构一、人力式操纵机构人力式：人力式：机械式机械式和和液压式液压式 1. 从动盘从动盘2. 压盘压盘3. 离合器盖离合器盖4. 压紧弹簧压紧弹簧5. 踏板及踏板臂踏板及踏板臂6.限位块限位块7. 拉杆拉杆8. 摇臂摇臂9. 分离叉分离叉10. 分离轴承分离轴承11. 分离杆分离杆b b）绳索传动装置）绳索传动装置 优点：优点：钢丝绳索传动结构钢丝绳索传动结构简单，装置布置