汽车的离合器

汽车底盘构造

主讲教师：徐家鹏11/27/20231第十四章

离合器11/27/20232第一节离合器的功用及摩擦离合器的工作原理

一、离合器的功用（1）保证汽车平稳起步切断和实现对传动系的动力传递，以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地结合，确保汽车平稳起步。（2）保证换档时工作平顺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。11/27/20233（3）防止传动系统过载在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏。为了使离合器具有上述的功用，其结构应保证能使主、从动部分暂时分离，而后又能逐渐接合，并在传动过程中具有相对运动的可能性，则离合器的主、从动部分不可能采用刚性连接，而必须通过其它方式来实现扭矩传递。11/27/20234目前离合器的结构有几种：①摩擦式：主、从动部分靠摩擦来传递扭矩，广泛采用。②液力式：主、从动部分靠液体介质来传递扭矩。③电磁式：主、从动部分靠电磁力传递扭矩。11/27/20235二、摩擦离合器的结构及工作原理主动部分：飞轮从动部分：摩擦盘、从动轴压紧机构：压紧弹簧、压盘操纵机构：踏板、连杆、分离套筒、分离杠杆

2、工作原理：1、基本结构：11/27/20236摩擦离合器依靠摩擦原理传递发动机动力。当从动盘与飞轮之间有间隙时，飞轮不能带动从动盘旋转，离合器处于分离状态。当压紧力将从动盘压向飞轮后，飞轮表面对从动盘表面的摩擦力带动从动盘旋转，离合器处于接合状态。转矩的传递：飞轮（经固定螺钉）→离合器盖→压盘=>从动盘=>从动盘毂=>从动轴=>变速器11/27/20237三、对摩擦离合器的基本性能要求（1）可靠地传递发动机的最大扭矩；（2）分离彻底；（3）接合柔和；（4）从动部分转动惯量尽量小；（5）散热良好。11/27/20238四、摩擦离合器的类型

1．按从动盘的数目分类（1）单盘式离合器：结构简单，分离彻底，尺寸紧凑，从动部分惯量小，散热性好，调整方便。11/27/20239（2）双盘式离合器：传递转矩的能力较强，接合较平顺，但分离不够彻底，中间压盘散热不良。11/27/202310

2．按压紧弹簧的结构形式分类（1）螺旋弹簧离合器①周布弹簧离合器优点：结构简单，制造容易，应用较为广泛缺点：受离心力产生严重变形，弹簧易受热退火②中央弹簧离合器弹簧压紧力是通过杠杆放大后作用于压盘上,可选择刚度较小的弹簧（2）膜片弹簧离合器11/27/20231111/27/20231211/27/20231311/27/202314第二节膜片弹簧离合器

一、膜片弹簧离合器的构造和工作原理

1．膜片弹簧离合器的构造

主动部分：飞轮、压盘、离合器盖从动部分：从动盘压紧机构：膜片弹簧、离合器盖分离操纵机构：分离轴承、分离叉、复位弹簧等11/27/20231511/27/20231611/27/2023172．膜片弹簧离合器的工作原理分离力弹性恢复力11/27/20231811/27/202319离合器没有装到飞轮上时，膜片弹簧不受力，盖与飞轮有一段距离。离合器固定到飞轮上时，膜片趋于压平，对压盘产生压力，使离合器处于接合状态。当分离时，膜片弹簧以支承圈为支点转动，呈反锥形，分离钩拉动压盘后移，使离合器分离。11/27/202320二、膜片弹簧离合器的优缺点

1．膜片弹簧离合器的优点（1）传递的转矩大且较稳定；（2）分离指刚度低，操纵轻便；（3）结构简单且紧凑；（4）高速时平衡性好；（5）散热通风性能好；（6）摩擦片的使用寿命长。

2．膜片弹簧离合器的缺点制造工艺及尺寸精度要求严格使生产工艺复杂。11/27/202321三、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。推式膜片弹簧离合器拉式膜片弹簧离合器11/27/202322推式的特点：分离指在分离轴承向前推力的作用下使离合器分离。拉式的特点：分离指在分离轴承向后拉力的作用下使离合器分离。拉式膜片弹簧离合器的优缺点（与推式相比较）优点：支承结构简化，提高了转矩容量与分离效率及减轻操作强度、冲击和噪声，提高寿命。缺点：膜片弹簧的分离指与分离轴承套总成嵌装在一起，较复杂，拆装较困难，分离行程比推式略大。11/27/202323第三节螺旋弹簧离合器

一、单盘周布弹簧离合器

1．构造主动部分：飞轮、压盘、离合器盖从动部分：从动盘压紧机构：压紧弹簧、离合器盖分离操纵机构：分离杠杆、分离轴承、分离叉、复位弹簧等11/27/20232411/27/20232511/27/20232611/27/2023272．离合器的工作过程自由间隙：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。分离间隙：离合器分离后，从动盘前后端面与飞轮及压盘表面间的间隙。离合器踏板自由行程：从踩下离合器踏板到消除自由间隙所对应的踏板行程是自由行程。离合器踏板工作行程：消除自由间隙后，继续踩下离合器踏板，将会产生分离间隙，此过程所对应的踏板行程是工作行程。11/27/20232811/27/20232911/27/202330离合器踏板自由行程：在离合器处于正常接合状态，分离套筒被回位弹簧拉回到后极限位置时，分离杠杆内端与分离轴承之间留有间隙（3-4mm），反映在踏板上的空行程叫踏板自由行程。留有此间隙的目的：保证可靠的结合和防止分离轴承不正常磨损；此间隙过大，即踏板自由行程过大，出现分离不彻底。11/27/20233111/27/202332离合器的工作过程可以分为分离过程和接合过程。在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行程内产生分离间隙，离合器分离。在接合过程中，逐渐松开离合器踏板，压盘在压紧弹簧的作用下向前移动，首先消除分离间隙，并在压盘、从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力；之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动，产生自由间隙，离合器接合。

11/27/2023333．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。11/27/202334二、双盘周布弹簧离合器特点是有两个从动盘和两个压盘，多见于重型货车，增大扭矩传递。11/27/202335三、中央弹簧离合器特点是用一个或轴线重合的内外两个螺旋弹簧压紧，弹簧轴线与离合器轴线重合，弹簧布置在离合器的中央。优点：压紧力易调整。缺点：轴向尺寸较大。11/27/202336第四节离合器压盘的传力方式和离合器的通风散热

一、压盘的传力方式

压盘是离合器的主动部件，始终随飞轮旋转，通常可以通过凸台、键或销传动，使其与飞轮一同旋转，同时压盘又可以相对飞轮向后移动，使离合器分离。

常用的连接方式①凸块——窗孔式②销钉式③键块式④传动片式（大多采用）用于双片离合器11/27/20233711/27/202338二、离合器的通风散热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。

11/27/202339第五节从动盘和扭转减振器一、从动盘的结构

从动盘主要由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂组成。11/27/20234011/27/202341二、带扭转减振器从动盘的构造和工作原理

1、作用：减振，避免共振由于：①发动机扭矩是周期性变化②汽车在不平路面上行驶车轮上受到变化的阻力作用，使得汽车传动系产生扭转振动，若这些振动与传动系本身的自振频率相同，即发生共振，使传动系零部件寿命降低。11/27/2023422、带扭转减振器从动盘的构造减振器组成：减振器盘：消耗振动能量，衰减振动减振弹簧：减小扭转刚度，缓和冲击，使离合器工作平稳，从而使离合器各元件的自振频率下降，避免产生高频振动。减振器阻尼片：通过从动盘鼓与减振器盘、从动片三者之间的相对往复摆动，消耗扭转振动的能量，从而使扭转振动迅速衰减。11/27/2023433、带扭转减振器从动盘的工作原理从动盘本体与减振器盘连接为一体，与从动盘毂之间可产生相对扭转。11/27/202344受到转矩时，由摩擦片传来的转矩，传给从动盘本体和减振器盘，经减振弹簧传给从动盘毂。由弹簧吸收冲击，阻尼片的摩擦则消耗振动能量。带扭转减振器从动盘的动力传递顺序：从动盘本体→减振器弹簧→从动盘毂。11/27/2023454、带扭转减振器从动盘与不带扭转减振器从动盘的区别前者在车辆上广泛采用，后者多见于双盘离合器，结构简单，重量轻；不带扭转减振器从动盘中，从动片直接铆在从动盘毂上；带扭转减振器从动盘中，从动片和盘毂之间通过减振器弹簧连接在一起。11/27/2023465、变刚度扭转减振器在从动盘中采用不同刚度的减振器弹簧（不同规格），利用弹簧先后起作用的办法获得变刚度特性。从而可避免不利的传动系共振，降低传动系噪声。11/27/202347第六节离合器操纵机构一、功用使离合器分离和结合。二、分类人力式气压助力式11/27/2023481．机械式操纵机构离合器踏板和分离轴承之间通过机械杆件和绳索相连。11/27/202349（1）杆系传动装置优点：结构简单，工作可靠

缺点：关节点多，摩擦损失较大，受车架变形影响，远距离操纵布置不方便。（2）绳索传动装置

优点：造价低，布置方便。缺点：寿命较短，拉伸刚度较小。11/27/20235011/27/2023512.液压式：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。11/27/202352优点：靠液体压力传递踏板力，摩擦阻力小，重量轻，布置方便。液体有缓冲作用，即使“急放”踏板，离合器也能接合柔和，舒适性好。轿车上应用较多。缺点：结构复杂、制造工艺要求高。11/27/20235311/27/202354