第十四章 离合器

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1一、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2a.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断开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态变速器置于空档启动发动机到怠速状态踩离合器挂1档逐渐放开离合器踏板踩加速踏板完成起步直接挂1档产生瞬间的冲击发动机处于最小稳定转速以下熄火功用1.保证汽车平稳起步如果没有离合器3b.换档工况离合器处于结合状态可以达到同步离合器处于断开状态离合器逐渐进入结合状态离合器处于结合状态以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功用2.保证换档工作平顺如果没有离合器4c.紧急制动工况离合器处于结合状态离合器打滑以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功用3.防止传动系统过载如果没有离合器5二、类型

1.摩擦离合器（frictionclutch）

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6

2.液力耦合器(hydrauliccoupling)

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，否则造成分离不彻底4.散热性好5.操纵轻便，工作可靠7四、摩擦离合器基本工作原理

81、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.主动部分和从动部分要非刚性连接，因此可以相对运动。2、组成

主动部分:从动部分： 压紧装置：操纵机构：飞轮、压盘、离合器盖从动盘、从动轴压紧弹簧踏板、分离叉等9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3.工作过程10

踏板踩下，分离叉将从动盘向后推，主、从动部分有间隙，不同速。（2）分离过程11靠主动盘与从动盘之间的摩擦力矩传递扭矩；在结合状态下，通过压紧弹簧将主动盘与从动盘压在一起；只有在需要脱离时，通过操纵系统压缩压紧弹簧，同时带动从动盘离开主动盘；在离合器由脱离状态向接合状态恢复过程中，适当控制离合器踏板的恢复速度，以避免冲击，并使传动系统工作平稳。在传递的力矩大于主动盘和从动盘之间的最大静摩擦力时，离合器打滑，起到避免过载、保护系统的作用；影响摩擦离合器所传递的最大转矩的因素：螺旋弹簧压紧力摩擦系数摩擦面的数目摩擦面的尺寸12第二节摩擦离合器的构造13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；9-分离杠杆；10-分离轴承；11-压紧弹簧；12-隔热片；13-固定螺钉141.构造和组成（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15（2）从动部分：从动盘和从动轴16摩擦片从动盘本体从动盘毂减振器盘摩擦片从动盘17①从动盘组成盘毂、盘本体、摩擦片②接合柔和的结构具有轴向弹性的波纹片③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。

18特点：波形弹簧片比从动盘本体薄适合轿车和轻型货车转动惯量更小→193）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20④带扭转减振器从动盘的构造和工作原理

曲轴输出扭矩呈周期性变化，为避免共振，缓和冲击。1)作用:21

44561112102)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223)原理：

从动盘本体与盘毂非刚性连接。减振弹簧吸收系统的振动，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23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24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。25（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、分离杠杆支承柱等2.应用车型EQ1090、CA1091、BJ2020等263.关于离合器的几个名词①自由间隙：接合时，分离轴承前端面和分离杠杆端头之间的间隙。②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③自由行程：从踩下踏板到消除自由间隙所对应的踏板行程④工作(有效)行程：产生分离间隙所对应的踏板行程2728离合器的工作过程可以分为分离过程和接合过程。

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。

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。2930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。离合器调整的部位和方法依具体车型而定。31二、双盘周布弹簧离合器32周布斜置弹簧离合器衬片磨损后，弹簧伸长，则F↓，但α↓后，cosα↑，使得Fα基本不变离合器分离时，弹簧被压缩，则F↑，但α↑后，cosα↓，使得Fα基本不变αFFα33三、中央弹簧离合器弹簧布置在中央，其轴线与离合器轴 线重合。

2.特点：

（1）压紧力放大（杠杆作用原理）

（2）压紧力可调（调整环）

1.结构：3435分离机构分离套筒、分离弹簧、分离摆杆从动部分摩擦片主动部分飞轮、中间盘、压盘、离合器盖压紧机构中央弹簧、分离套筒、拉杆、压紧杠杆36四、膜片弹簧离合器

1.膜片弹簧离合器特点

碟形弹簧，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。

372.膜片弹簧离合器的构造

38393．膜片弹簧离合器的工作原理

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40414．膜片弹簧离合器的优缺点

螺旋弹簧具有线性特征，膜片弹簧具有非线性特征。

42(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）分离指根部易形成应力集中；c）分离指舌尖易磨损。

435．膜片弹簧离合器的结构形式

推式与拉式44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45(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1）双支承环式（广泛采用）特点：膜片弹簧的前后各有一个支承环46472）单支承环式

特点：只有一个支承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483）无支承环式特点：膜片弹簧的前后都没有支承环4950(2)拉式膜片弹簧离合器

无支承环式和单支承环式两种51第三节离合器的操纵机构一、人力式操纵机构

1．机械式操纵机构

离合器踏板和分离轴承之间通过机械杆件或绳索相连。52

杆系传动53绳索传动54绳索传动的机械式操纵机构的组成及工作过程1踏板A固定点4

弹簧5绳索6自动调整装置B固定点7操纵臂8分离臂9分离轴承10分离推杆55

两种机械式操纵机构的比较

杆系传动：优点：结构简单；成本低；寿命长；可靠性高；

缺点：关节点多，摩擦损失大，不适合远距离操纵，受车身或车架的变形影响。

绳索传动：

优点：结构简单；成本低；克服了杆系传动的不适合远距离操纵，受车身或车架的变形影响缺点；可采用吊挂式的踏板；缺点：绳索的寿命短，拉伸刚度小；拉伸变形导致增加踏板行程。56

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。主要组成：主缸；工作缸；管路；优点：

摩擦阻力小；布置方便；质量小；工作稳定、柔和。缺点：

漏油；需要维护。575859

3．踏板助力装置60

在机械式操纵机构中：

为了减小驾驶员分离离合器时加在踏板上的力，同时又保证不因为的传动比过大而增加踏板行程，在一些中重型货车和某些轿车上采用离合器踏板的助力装置。一般都采用弹簧助力的方式。减小踏板力的方法：

增加杠杆比；采用助力装置；气压助推……61踏板助力装置的工作特点1).在整个助力过程中，助力作用由负到正变化；2).助力弹簧释放的能量是驾驶员在前面的踏板行程中储存到弹簧的能量。3).弹簧助力的作用是在驾驶员需要较大的踏板力时，释放先前储存的弹性能。4).弹簧式助力装置属于人力操纵范围；62二、气压助力式离合器操纵机构

发动机带动的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1．气压助力式机械操纵机构

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