离合器设计 §2-1离合器的基本结构选择课件

1、第2章 离合器设计2-1离合器的基本结构选择 一、概述（一）功能 切断和实现对传动系的动力传递（二）作用1、车辆起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保车辆平稳起步；2、在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；3、限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；4、有效地降低传动系中的振动和噪声。（三）组成主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘）从动部分（从动盘）压紧机构（压紧弹簧） 主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递动力的基本结构。 操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置。避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。操纵轻便、准确。

2、作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。应有足够的强度和良好的动平衡。结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。二、离合器的接合过程（一）工作原理 摩擦式 正压力差速摩擦力Tc从动 主从件具有相对转速，压紧力作用下，主从件之间产生摩擦力，对回转中心产生的力矩使主从件转速发生变化，转速高的转速下降，转速低的转速上升，当主从件转速相同时，接合完毕。离合器摩擦力（二）接合过程 当离合器安装在发动机上，压紧弹簧进一步受压缩，此时踏板处于最高位置，飞轮、从动盘、压盘三者之间处于压紧状态。此时分离轴承与分离杠杆之间应有个间隙，保证离合器处于接合状态

3、。主离合器接合过程的力学模型 假设：在滑磨接合过程中，离合器摩擦转矩始终都等于最大值 ；发动机发出的转矩和外界阻力矩均保持常数为。 计算Je时可按下式计算： Je=1.2Jf 式中：Jf 发动机飞轮的转动惯量（kgm2）。 计算Jn时，仅把Jn看成是机械平移质量换算到离合器从动轴上的转动惯量。根据动能相等的原理进行换算， 而 可得： 式中 整机质量（kg）； 车轮动力半径或驱动链轮节圆半径（m）； 传动系总传动比。离合器在机械起步时的接合过程Mn：由滚阻和上坡阻力引起M：可变，随的增大而增大，：0 max， 则M：0 Tcmax第一阶段：0t1， M：0TMMn，车不动，n0相对转速 hene

4、（三）分离过程踩下踏板 分离叉顶压分离轴承前移 压向分离杠杆内端 分离杠杆内端向前外端向后运动 拉动压盘克服压紧弹簧弹力向后移动 解除飞轮、从动盘、压盘三者之间的压紧状态 中断动力传递 。三、离合器的结构选择 汽车离合器多采用盘形摩擦离合器。（一）分类1、按其从动 盘的数目单片双片多片3、根据使用的压紧弹簧形式圆柱螺旋弹簧圆锥螺旋弹簧蝶形弹簧离合器（二）从动盘数的选择单片离合器结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。双片离合器传递转矩的能力较大，径向尺寸较小，踏板力较小，接合较为平顺。但中间压盘通风散热不良，分离也不够彻底。多片离合器主

5、要用于行星齿轮变速器换挡机构中。它具有接合平顺柔和、摩擦表面温度较低、磨损较小，使用寿命长等优点，主要应用于重型牵引车和自卸车上。 2、干式离合器：其结构简单，摩擦表面的摩擦系数较湿式高34倍，则传递相同的转矩时，干式压紧力小，操纵省力。故在工程机械上广泛被采用。散热差，磨损大。（四）压紧机构型式的选择 杠杆压紧机构常开式离合器，常用于履带式工程机械，特别是对于经常停车，起步，倒车的推土机尤为适宜。 弹簧压紧机构常闭式离合器。（五）操纵机构的选择 机械式、液压式踏板拉杆分离叉机械式液压式操纵机构结构原理图：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（六）压紧弹簧和布置形式的选择 1、周

6、置弹簧离合器的压紧弹簧采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简单、制造容易，因此应用较为广泛。当发动机最大转速很高时，周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使离合器传递转矩能力随之降低。2、中央弹簧离合器的压紧弹簧，布置在离合器的中心。可选较大的杠杆比，有利于减小踏板力。通过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力的调整，多用于重型汽车上。 3、斜置弹簧离合器的显著优点是摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点。此结构在重型汽车上已有采用。 4、碟形弹簧离合器碟形弹簧具有较理想的非线性特性；结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；压力分布均匀，摩擦片磨损均匀；易于实现良好的通风散热，使用寿命长；平衡性好；有利