第十四章--离合器

本章学习目标1．了解离合器的功用，理解离合器的工作原理。2．掌握离合器的结构和具体组成部分，熟悉离合器的类型和应用特点。3．掌握离合器自由间隙和踏板自由行程的概念，相互关系。第十四章离合器(clutch)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(位于发动机与变速器之间)（1）平顺接合动力，保证汽车平稳起步；（2）临时切断动力，保证换档时工作平顺；（3）防止传动系统过载。(紧急制动:主动部分与从动部分相对运动)第一节离合器的功用及摩擦离合器的工作原理二、摩擦离合器的工作原理摩擦离合器依靠主、从动件接触面之间的摩擦作用传递发动机动力。1）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。2）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。离合器可以有以下传递动力的方式：摩擦作用——摩擦离合器(frictionclutch)；液体传动——液力耦合器；磁力传动——电磁离合器；其中汽车上使用最多的是摩擦式离合器。三、对摩擦离合器的基本性能要求（1）分离彻底，便于变速器换档；（2）接合柔和，保证整车平稳起步；(缓慢松开离合器踏板)（3）从动部分转动惯量尽量小，减轻换档时齿轮的冲击；（4）散热良好，保证离合器正常工作。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（视频）：只有一个从动盘，有两个摩擦面（轻中型汽车）（2）双盘式离合器：有两个从动盘，有4个摩擦面，可传递的转矩较大。（重型汽车）2．按压紧弹簧的结构形式分类（1）螺旋弹簧离合器：压紧弹簧是常见的螺旋弹簧。（分为周布弹簧离合器、中央弹簧离合器）（2）膜片弹簧离合器：压紧弹簧是膜片弹簧。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（视频）1．膜片弹簧离合器的构造1.曲轴2.从动轴(变速器一轴)3.从动盘4.飞轮5.压盘6.离合器盖7.分离杠杆8.回位弹簧9.分离轴承和分离套筒10.回位弹簧11.分离叉12.离合器踏板13.分离拉杆14.拉杆调节叉15.回位弹簧16.压紧弹簧17.从动盘摩擦片18.轴承操纵机构12离合器变速器123膜片弹簧离合器的工作原理•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。膜片弹簧式离合器主动部分：飞轮(flywheel)、离合器盖(clutchcover)、压盘(pressureplate).•从动部分：从动盘(drivenplate)、从动轴•压紧机构：压紧弹簧•操纵机构：离合器踏板(clutchpedal)、分离拉杆、分离叉(releasefork)、分离套筒(releasesleeve)、分离轴承(releasebearing)、分离杠杆(releaselever)等基本组成包括以下四个部分：膜片弹簧离合器所用的压紧弹簧是一个用薄弹簧钢板制成的带有一定锥度,中心部分开有许多均布径向槽的圆锥形弹簧片,膜片弹簧是碟形弹簧的一种,可以看成由碟簧部分和分离指部分组成.1)压盘的驱动方式•传动片：用弹簧钢片制成，一端用铆钉铆在离合器盖上，另一端用螺钉与压盘相连，沿圆周切向均匀分布，应用广泛。压盘是离合器的主动部件，始终随飞轮旋转，通常可以通过传动片、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轴向移动，使离合器分离。•窗口凸台2)．从动部分从动部分的主要部件是从动盘。有两种类型：刚性（不带扭转减振器）和柔性（带扭转减振器）。刚性从动盘（不带扭转减振器）柔性从动盘（带扭转减振器）2．膜片弹簧离合器的工作原理（动画）工作原理（视频）1)接合状态飞轮、压盘、从动盘三者在压紧弹簧的作用下压紧在一起，发动机的转矩经飞轮、压盘通过摩擦力矩传至从动盘，再经从动轴（变速器的一轴）向变速器传递动力。2)分离过程踩下离合器踏板，分离拉杆右移，分离叉推动分离套筒左移，通过分离轴承使分离杠杆内端左移、外端右移，使压盘克服弹簧右移，离合器主、从动部分分离，中断动力传动。3.工作原理进一步分析：•离合器接合时是靠飞轮与从动盘、压盘与从动盘之间的摩擦力矩传递动力，如果摩擦力矩不够大，则离合器的主、从动部分就会发生打滑现象，使汽车起步困难，加速不良，严重时产生焦糊味、冒烟。1)压紧弹簧性能下降、断裂，自由间隙过小等会导致正压力不足；•摩擦力矩与飞轮、压盘和从动盘之间的正压力及摩擦系数有关。2)从动盘表面有油污、不平等会导致摩擦系数下降。这些问题都会导致离合器打滑。二、膜片弹簧离合器的优缺点(目前世界各国生产的汽车,特别是轿车已经全部采用膜片弹簧离合器)1．膜片弹簧离合器的优点（1）膜片弹簧既是压紧弹簧，又是分离杠杆，使得结构简单，轴向尺寸小；（2）膜片弹簧与压盘整个圆周接触，使压力分布均匀，磨损均匀；（3）膜片弹簧的弹簧特性优于螺旋弹簧，使得操纵轻便，压紧力保持不变。2．膜片弹簧离合器的缺点（1）制造难度大；（2）分离指刚度低，分离效率低；（3）分离指根易出现应力集中；（4）分离指舌尖易磨损。三、膜片弹簧离合器的结构形式推式的特点：分离指在分离轴承向前推力的作用下离合器分离。拉式的特点：分离指在分离轴承向后拉力的作用下离合器分离。膜片弹簧离合器根据分离杠杆内端受压力还是受拉力，可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。第三节螺旋弹簧离合器一、单盘周布弹簧离合器1．单盘周布弹簧离合器的构造特点是螺旋弹簧沿圆周均匀分布．周布弹簧离合器部分零件的构造如图所示。离合器的组成（1）主动部分：飞轮、压盘、离合器盖等；（2）从动部分：从动盘、从动轴（即变速器第一轴）；（3）压紧部分：压紧弹簧；（4）操纵机构：分离杠杆、分离杠杆支承柱、摆动销、分离套筒、分离轴承、离合器踏板等。（1）主动部分：由飞轮、离合器盖、压盘等组成。（2）从动部分：由带扭转减振器的从动盘和从动轴（即变速器的输入轴）组成。（3）．压紧装置由若干个沿圆周均匀分布于压盘和离合器盖之间的螺旋弹簧组成。3．分离机构主要有分离杠杆、带分离轴承的分离套筒和分离叉等。接合分离2．离合器的工作过程在分析离合器工作过程之前，首先掌握以下常用名词。自由间隙：离合器接合时，分离轴承前端面与分离杠杆内端头之间的间隙。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。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。二、双盘周布弹簧离合器的构造（视频）特点是有两个从动盘和两个压盘，常用于重型货车。从动盘和扭转减振器一、从动盘的结构和组成（视频）从动盘主要由从动盘本体、摩擦片（frictiondisc）和从动盘毂组成.二、带扭转减振器从动盘的构造和工作原理1．带扭转减振器从动盘的构造从动盘本体和减振盘用铆钉铆接在一起，从动盘毂上的三个小窗口的尺寸比铆钉的直径大，允许从动盘本体和减振器盘铆成的整体与从动盘毂之间相互转动一个角度。2．带扭转减振器从动盘的工作原理带扭转减振器从动盘的动力传递顺序是：从动盘本体→减振器弹簧→从动盘毂。第六节离合器操纵机构（视频）人力式操纵机构：以驾驶员的肌体作为唯一的操纵能源。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和绳索相连。2．液压式操纵机构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。液压式操纵机构机械式操纵机构离合器操纵机构的类型离合器常见故障与诊断1．离合器打滑（1）故障现象①当汽车起步时，离合器踏板完全放松后，发动机的动力不能全部输出，造成起步困难；②汽车在行驶中车速不能随发动机转速提高而迅速提高，即加速性能差；③汽车重载、爬坡或行驶阻力大时，由于摩擦产生高热而烧毁摩擦片，可嗅到焦臭味。离合器常见故障与诊断1．离合器打滑（2）故障原因导致离合器产生打滑的根本原因是：离合器压紧力下降和摩擦片表面技术恶化，使摩擦系数降低，从而导致摩擦力矩变小。其具体原因如下：①离合器踏板自由行程过小，当摩擦片稍有磨损，使分离轴承经常压在膜片弹簧上，导致压盘处于半分离状态；②离合器盖与飞轮的固定螺栓松动，膜片弹簧的弹力减弱，或弹簧因高温退火、疲劳、折断等原因而使弹力减小，致使压盘上的压力降低；离合器常见故障与诊断1．离合器打滑（2）故障原因导致离合器产生打滑的根本原因是：离合器压紧力下降和摩擦片表面技术恶化，使摩擦系数降低，从而导致摩擦力矩变小。其具体原因如下：③摩擦片磨损过甚变薄，铆钉外露；摩擦片表面有油污、老化或烧毁；④离合器压盘和从动盘变形或磨损变薄；⑤分离轴承与分离套筒运动不自如。离合器常见故障与诊断2．离合器分离不彻底（1）故障现象发动机在怠速运转时，离合器踏板完全踏到底，挂档难挂，并有变速器齿轮撞击声；若勉强挂上档后，不等抬起离合器踏板，汽车就冲撞起动或发动机熄火；行驶时换档困难，且变速器齿轮有撞击声。离合器常见故障与诊断2．离合器分离不彻底（2）故障原因①离合器踏板自由行程过大；②液压系统中有空气或油量不足有泄漏；③分离叉支点或分离轴承磨损；④分离杠杆内端高度不一致或过低、膜片弹簧分离指弹性衰损产生变形或内端磨损；离合器常见故障与诊断2．离合器分离不彻底（2）故障原因⑤新换摩擦片过厚或从动盘正反装错；⑥从动盘毂键槽与变速器第一轴的花键配合过紧、锈蚀而发卡；⑦从动盘铆钉松脱、摩擦片破裂、钢片变形严重；⑧压紧弹簧弹力不均或个别弹簧折断。离合器常见故障与诊断3．离合器发抖（接合不平顺）（1）故障现象汽车起步时，离合器接合不平稳产生振抖，严重时会使整个车身发生振抖现象。离合器常见故障与诊断3．离合器发抖（接合不平顺）（2）故障原因①分离杠杆或膜片弹簧分离指内端面高度不一致；②压紧弹簧弹力不均、衰损、破裂或折断、扭转减振弹簧弹力衰损或弹簧折断；③从动盘摩擦片接触不平、表面硬化或粘上胶状物、铆钉松动、露头或折断；④飞轮工作面、压盘或从动盘钢片翘曲变形，；离合器常见故障与诊断3．离合器发抖（接合不平顺）（2）故障原因⑤从动盘上花键毂键槽磨损过甚或花键因锈蚀、脏污、滑动不灵活；⑥发动机前后支架的橡胶老化，固定螺栓松动或飞轮、离合器壳或变速器固定螺钉松动；⑦变速器第一轴弯曲或与发动机曲轴中心线不同心；⑧离合器总成与踏板之间的操纵机构连接松动。离合器常见故障与诊断4．离合器异响（1）故障现象离合器在接合或分离时，出现不正常的响声。第3章离合器离合器常见故障与诊断4．离合器异响（2）故障原因①离合器踏板没有自由行程，分离杠杆或膜片弹簧分离指内端和分离轴承总是接触；②离合器踏板回位弹簧过软、折断或脱落；③分离套筒回位弹簧过软、折断或脱落；第3章离合器离合器常见故障与诊断4．离合器异响（2）故障原因④分离轴承或导向轴承润滑不良、磨损松旷或烧毁卡滞；⑤从动盘扭转减振弹簧折断后，发生扭转振动时，发出振动声；⑥从动盘摩擦片裂损、铆钉松动、露头或从动盘毂与变速器输入轴花键磨损严重第3章离合器