第四章 离 合 器2009

第四章离合器/4.1主离合器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。一、主离合器的作用１、

切断动力，便于换档２、

彻底分离离合器，使发动机无载启动３、

起步平稳，无冲击和抖动现象（离合器平顺接合）４、

防止传动系零件过载（通过离合器打滑）５、

机械短时停使时，发动机不熄火（切开离合器）5/11/20241第四章离合器二、分类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２、摩擦式主离合器（１）按从动盘的数目单片式、双片式、多片式（２）按压紧机构常压式（常接合式）：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。非常压式：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。5/11/20242第四章离合器（3）按摩擦片的工作条件干式离合器：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。湿式离合器：摩擦片在油中工作，摩擦系数降为原干式的1/4～1/3；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。广泛应用在推土机和重型车辆上。（4）按操纵机构简单机械式、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、气动助力器5/11/20243第四章离合器三、摩擦片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5/11/20244第四章离合器摩擦式离合器主动部分从动部分压紧部分分离机构操纵机构5/11/20245第四章离合器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。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，将从动盘压紧在飞轮上。5/11/20246第四章离合器离合器分离过程5/11/20247第四章离合器离合器接合过程5/11/20248第四章离合器周布弹簧离合器结构主动部分：飞轮、离合器盖、压盘从动部分：从动盘压紧机构：压紧弹簧、压盘分离机构：分离叉、分离杠杆、分离轴承从动盘压盘离合器盖5/11/20249第四章离合器5/11/202410第四章离合器从动盘摩擦片从动盘本体从动盘毂减振器盘摩擦片5/11/202411第四章离合器从动盘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。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，缓和制动时对传动系的冲击。5/11/202412第四章离合器摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩扭转减振器工作原理不工作时工作时5/11/202413第四章离合器膜片弹簧离合器膜片弹簧、压盘、从动盘、分离轴承、分离叉等构成工作过程：膜片弹簧兼起分离杠杆和压紧弹簧的作用。5/11/202414第四章离合器膜片弹簧式离合器膜片弹簧离合器盖压盘从动盘用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。5/11/202415第四章离合器膜片弹簧径向切槽外端圆孔，可防止应力集中。弹性杠杆5/11/202416第四章离合器膜片弹簧的优点具有非线性特性，使摩擦片即使磨损后，弹簧压力依然可保持不变，而不会滑磨，并可减轻踏板力，使操纵简单；弹簧与压盘整个圆周接触，压力分布均匀，磨损均匀；膜片他不哈兼起两作用，使离合器结构紧凑，质量和体积减小；弹簧对称性好，受离心力影响小，不会因离心力作用而减少压紧力，因此工作可靠。5/11/202417第四章离合器工作原理从动盘分离结合状态特点：结构简单，轴向尺寸小，良好的弹性性能，操纵轻便，高速时稳定5/11/202418第四章离合器双片式离合器5/11/202419第四章离合器离合器操纵机构作用：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。组成：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。分类：机械式操纵机构 液压式操纵机构5/11/202420第四章离合器机械式操纵机构分类：1、杆式传动2、绳索传动踏板拉杆分离叉5/11/202421第四章离合器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5/11/202422第四章离合器湿式杠杆压紧式主离合器

以T150为例

（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5/11/202423第四章离合器5/11/202424第四章离合器5/11/202425第四章离合器（二）、被动部分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，承载力大，导热性好，在油中不变形Ｂ、摩擦片上开有径向槽，便于散热和机油便于带走磨屑Ｃ、在两钢片之间均布有６个碟形弹簧，使接合时逐渐压平，接合平稳，分离时彻底２、被动鼓：通过外齿与被动片内齿相连接３、离合器轴：被动鼓通过花键与离合器相连接5/11/202426第四章离合器被动片结构

5/11/202427第四章离合器（三）、压紧分离机构分离套筒、推杆、压紧滚子、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，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离套筒及调整环相连，另一端与离心块相连。压紧分离机构工作原理：5/11/202428第四章离合器第四章离合器/4.2

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）5/11/202429第四章离合器二、离合器计算转矩的计算１、

主离合器A、当主离合器直接装在发动机上

２、对换档制动器、离合器：Ｍj由具体的结构布置确定5/11/202430第四章离合器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条件计算计算位置：取履带机械在横坡上，机械全重的3/4由下侧履带传给地面，即：Ｎ１＝3/4Ｇ5/11/202431第四章离合器该侧履带产生的附着力：Ｐφ＝0.75φＧＧ—机械全重φ—附着系数（一般取为１）附着力产生的转矩为：Ｍφ＝ＰφＲＲ—驱动轮节圆半径转向离合器计算转矩：Ｍj=Ｍφ/iz

iz—终传动的传动比在Ｍj、β确定以后，设计离合器时用的Ｍm＝βＭj也就确定了5/11/202432第四章离合器第四章离合器/

4.3片式离合器主参数的确定

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）5/11/202433第四章离合器5/11/202434第四章离合器（１）、当压紧力Ｐ是均匀分布在摩擦面上时Ｐ＝qA×106q—单位压力（Ｍpa）A—摩擦副面积（m2）当摩擦面为环状时，每个摩擦副面积Ａ＝π(r22－r12)对湿式：应扣除油槽的面积△Ａ对径向油槽：△Ａ＝(0.1~0.2)A对螺旋油槽：△Ａ＝(0.35~0.4)A对螺旋径向油槽：△Ａ＝(0.45~0.6)A则有效面积为：A１=A－△Ａ5/11/202435第四章离合器（２）、当摩擦面为环状时

Ｒp＝(r1+r2)/2即取内外径的平均值2、结构参数Ｃ及r1、r2设计时，r1、r2可根据发动机飞轮尺寸等确定r2：受飞轮尺寸和摩擦片最大圆周速度限制，一般r2取飞轮直径的（0.75~0.8）倍，同时验算最大圆周速度，最大允许线速度[u]一般为35~40m/sr1：与结构参数Ｃ有关Ｃ＝r1／r2

Ｃ由查表，根据摩擦材料等确定（对干式：Ｃ一般在0.55~0.68之间；对湿式：Ｃ为0.71~0.85间；）已知r2、Ｃ就可确定出r15/11/202436第四章离合器Ｃ的选择：Ｃ值大，则r1、r2相差小，Ａ就减小