离合器的结构和工作原理

离合器的结构和工作原理活动一离合器的结构和工作原理知识目标：１、熟知离合器的作用、工作原理；２、掌握离合器的工作过程。项目二离合器的结构与检修活动一离合器的结构和工作原理情景描述汽车传动系的基本功用是将发动机发出的动力按照需要传给驱动轮，并保证汽车正常行驶。离合器是将发动机和整个汽车底盘系统连接起来的重要部件，（离合器的位置）离合器位于发动机与变速器之间（变速器前、发动机后），用来切断和连接发动机和传动系之间的动力传递。在汽车机械式传动系中广泛采用的是摩擦式离合器桑塔纳2000轿车传动系统布置图项目二离合器的结构与检修活动一离合器的结构和工作原理二、离合器的功用（主要为变速器换挡服务）1、保证汽车平稳起步：汽车在起步的时候，离合器是逐渐结合（驾驶员逐渐松开离合器踏板，使发动机与传动系统逐渐结合），保证汽车平稳起步。2、保证换档工作平顺：起步或者换挡时，暂时切断发动机与传动系统的联系，便于发动机的起动（降低起动力矩）和变速器的换挡（减轻或消除换挡冲击）。3、防止传动系过载：在汽车紧急制动时，当载荷过大，离合器会自动打滑，从而达到保护发动机的作用。4、传递扭矩:在汽车机械式传动系中，发动机转矩是利用离合器的摩擦力矩传递给变速器和传动系统的.项目二离合器的结构与检修活动一离合器的结构和工作原理二、对离合器的要求根据离合器的功用，它应满足下列主要要求：①能可靠地传递发动机的最大转矩，又能防止传动系过载。②接合柔和，保证汽车平稳起步，减少冲击。③分离彻底，保证变速器换档平顺和发动机起动顺利。④从动部分的转动惯量小，减轻换档时变速器齿轮间的冲击。⑤通风散热良好，防止离合器温度过高。⑥操纵轻便省力，以减轻驾驶员的疲劳。项目二离合器的结构与检修活动一离合器的结构和工作原理三、离合器的类型（一）、摩擦式离合器（主要讨论）目前，与手动离合器相配合的离合器大多数为摩擦片式离合器。靠机械摩擦传动。项目二离合器的结构与检修活动一离合器的结构和工作原理四、摩擦式离合器的基本结构及工作原理摩擦式离合器的基本结构如图2-４所示活动一离合器的结构和工作原理（一）基本结构根据各结构元件的动力传递和作用不同，摩擦式离合器可分为以下4部分：主动部分飞轮离合器盖压盘从动部分从动盘输出轴（又是变速器输入轴）压紧机构压紧弹簧操纵机构离合器踏板分离拉杆分离叉分离套筒分离轴承活动一离合器的结构和工作原理1、主动部分（1）、作用：接收发动机动力。（2）、组成：飞轮、离合器盖、压盘。（这部分与发动机曲轴连在一起。离合器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器之间是靠3～4个传动片传递扭矩的。活动一离合器的结构和工作原理压盘是离合器主动部分的重要组成部分之一，工作过程中既要接受离合器盖传来的动力，又要在离合器分离和结合过程中轴向移动。（视频：合器压盘总成）活动一离合器的结构和工作原理压盘与离合器之间是靠什么来传递扭矩的呢？压盘与离合器之间是靠3～4个传动（传力）片传递扭矩的。（如下图所示，离合器端盖是通过传动片来驱动压盘）传动（传力）片活动一离合器的结构和工作原理下面图中哪些零件属于主动部分？传力（传动）片在什么部位？1、3-铆钉；2-传动片；4-支承环；5-膜片弹簧；6-支承铆钉；7-压盘；8-离合器盖271465活动一离合器的结构和工作原理2、从动部分（1）、作用：将主动部分的动力传递给变速器的输入轴（2）、组成：从动盘、输出轴（又是变速器输入轴）（这部分由单片、双片和多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。）从动盘从动盘输出轴活动一离合器的结构和工作原理双面带摩擦衬片的从动盘和输出轴作为从动部分，从动盘通过滑动花键毂装在输出轴（变速器输入轴）上，轴前端采用轴承（支撑作用）支承于曲轴后端的中心孔中，以保证发动机曲轴和输出轴的同轴度。花键毂从动盘输出轴支撑轴承活动一离合器的结构和工作原理说明：输出轴轴前端采用轴承支承于曲轴后端的中心孔中，以保证发动机曲轴和输出轴（也是变速器的输入轴）的同轴度。曲轴内的导向轴承对变速器输入轴起支承作用，而不是导向作用。活动一离合器的结构和工作原理3、压紧机构（1）、作用：保证扭矩传递（2）、组成：压紧弹簧（膜片离合器为膜片弹簧，周布离合器为螺旋弹簧）压紧机构主要由螺旋弹簧或者膜片弹簧组成，它与主动部分一起旋转，它以离合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮与压盘间的从动盘压紧。活动一离合器的结构和工作原理膜片离合器示意图膜片弹簧起杠杆作用活动一离合器的结构和工作原理膜片弹簧式离合器的特点：采用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。膜片弹簧离合器盖压盘从动盘活动一离合器的结构和工作原理4、操纵机构（驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。）（1）、组成：离合器踏板，分离拉杆，分离叉，分离轴承，分离套筒等（如右图阴影部分）（2）、作用：操纵控制（动画演示如右图）活动一离合器的结构和工作原理分离杠杆是操纵离合器的一个主要零件，分离杠杆外端与压盘铰接，中部通过铰接支撑在离合器盖上，内端和分离轴承接触（分离时），分离轴承和分离套筒装成一体，松套在从动轴的轴套上，可做轴向移动。分离拨叉中部支撑在飞轮壳上，并通过拉杆和踏板连接。分离杠杆思考与练习P14（实践活动1—3）1、离合器的功用是什么？2、汽车对离合器有哪些要求？3、离合器的结构有哪些元件组成？活动一离合器的结构和工作原理（二）、工作原理1、离合器的自由间隙和踏板自由行程1）、自由间隙（如右图）：离合器处于结合状态时，分离杠杆内端与分离轴承之间预留的间隙。一般为几个毫米为什么要有自由间隙？如果没有自由间隙，会导致离合器打滑。留有间隙可以防止从动盘摩擦片磨损变薄时，离合器结合不彻底活动一离合器的结构和工作原理2）、踏板自由行程：自由间隙反映到离合器踏板上，使踏板产生一个空行程，称为踏板自由行程。自由间隙（分离杠杆）活动一离合器的结构和工作原理踏板自由行程（另外一种说法）——踩下离合器踏板时，首先必须消除离合器自由间隙，然后才能开始分离离合器，为消除离合器间隙所需的离合器踏板行程，称为离合器踏板自由行程。踏板活动一离合器的结构和工作原理如何调整踏板的自由行程呢？改变分离拉杆的长度等。如右图所示：拉杆调节叉（分离叉）用螺纹与拉杆连接，可以通过转动调节叉来调节拉杆的长度，以实现对踏板自由行程的调整。活动一离合器的结构和工作原理离合器要想正常的进行工作，就必要要有动力进行驱动，那么离合器动力是哪里来的呢？离合器的动力来源?----飞轮离合器的动力又是如何通过飞轮进行传递的呢？离合器的动力传递路线？1、曲轴→飞轮→从动盘前面（从动盘前衬片）→变速器输入轴。2、曲轴→飞轮→离合器盖（通过与飞轮连接的螺栓传递）→压盘→从动盘后面（从动盘后衬片）→变速器输入轴。活动一离合器的结构和工作原理由动力传递路线可以看出，离合器从飞轮处获得动力之后，把动力传递到了离合器的主动部分，主动部分又通过摩擦力传递给变速器输入轴；即摩擦离合器的主动部分和从动部分，是靠两者之间的摩擦作用来传递扭矩的。实际状况是不是这样的呢？下面我们通过学习离合器的工作原理来证实一下。活动一离合器的结构和工作原理2、工作原理1）、基本原理如图所示：离合器的主、从动部分，可以暂时分离又可以逐渐结合，并且在传动过程中还有可能相对转动，所以，离合器主、从动件之间不可以采用刚性联系，而是靠两者接触面之间的摩擦作用来传递扭矩的。（视频：离合器传动的基本原理）活动一离合器的结构和工作原理（1）接合状态。离合器在接合状态时，压紧弹簧将压盘、从动盘、飞轮互相压紧。发动机的转矩经飞轮直接传给盖和压盘，并通过压盘、从动盘、飞轮之间摩擦面的摩擦产生摩擦力矩传给从动盘，再通过花键传给输出轴（变速器输入轴），最后输入变速器。如图所示为离合器的接合状态。活动一离合器的结构和工作原理离合器处于结合状态时，踏板处于最高位置，分离杠杆与分离轴承之间存在间隔，压盘在压紧弹簧的作用下压紧从动盘，发动机的转矩经飞轮及压盘传递给从动盘，再由从动盘传给变速器输入轴，即向变速器传递动力活动一离合器的结构和工作原理（2）分离过程。当驾驶员逐渐踩下踏板，通过拉杆（调节叉）、分离叉使分离轴承向左移，从而推动分离杠杆内端向左移，使其外端拉动压盘，克服弹簧弹力向右移动，以解除压盘、飞轮对从动盘的压力，主、从动部分处于分离状态，切断动力传递，如图2-6所示。活动一离合器的结构和工作原理分离过程——（膜片弹簧离合器）当踩下离合器踏板时，分离轴承左移压下膜片弹簧（膜片弹簧这时起杠杆的作用），压盘向右移动（主、从动部分分开），这时从动盘没有被压紧在飞轮和压盘上不能传递摩擦力，离合器分离（动力传递中断），发动机的动力无法通过变速器输入轴传递给变速器。活动一离合器的结构和工作原理分离过程（动画演示）：踩下离合器踏板，从动盘右移，离合器主、从动部分分离，中断动力传递。活动一离合器的结构和工作原理分离过程（单片周布弹簧离合器）踩下离合器踏板，通过拉杆、分离拨叉、分离套筒消除间隙后，使分离拉杆外端拉动压盘，克服压紧弹簧的压力向后移动，压盘与从动盘之间产生间隙，摩擦力矩消失，离合器主、从动部分分离，中断动力传递。（视频：单片周布弹簧离合器动画）活动一离合器的结构和工作原理（3）接合过程。逐渐抬起离合器踏板，拉杆、分离叉、分离轴承、分离杠杆在各自回位弹簧的作用下回位，压盘在压紧弹簧的作用下前移逐渐压紧从动盘，此时从动盘与压盘、飞轮的接触面之间产生摩擦力矩并逐渐增大，动力由飞轮、压盘传给从动盘经输出轴输出。在这一过程中，从动盘及输出轴转速逐渐提高，直至与主动部分相同，主、从动部分完全接合，接合过程结束，离合器处于接合状态。活动一离合器的结构和工作原理（4）半联动状态。在离合器的接合过程中，其主、从动部分未达到同步，处于相对滑磨的状态称为半联动状态。因为离合器有半联动状态，必须操作合理，才能使汽车平稳起步。（5）、汽车起步过程：当汽车起步，特别是上坡起动时，需要离合器板“半联动”，即起动发动机，慢松离合器踏板，主、从动部分慢慢结合，这时离合器介于结合和分离之间（滑摩），只是传递发动机的部分动力，可以防止发动机起步熄火或者起步冲击，实现动力的稳步结合。活动一离合器的结构和工作原理通过以上论述，总结如下汽车驾驶员利用操纵机构来操纵控制离合器，使离合器分离或结合。踩下离合器踏板时，离合器分离，即飞轮和摩擦片分开，发动机动力中断；松开离合器踏板，离合器结合，即飞轮和离合器组件成为一体旋转，发动机的（动力）扭矩通过离合器传给汽车变速器。离合器的摩擦片的中央有内花键，当中穿过变速器的输入轴（与轴外花键配合），摩擦片被压紧在飞轮平面和离合器壳内的压盘之间，随着发动机的旋转，飞轮和离合器主件成为一体一起旋转，发动机的扭矩通过飞轮、摩擦片、花键轴传到变速器，视频播放：离合器传动的基本原理简介单片式膜片弹簧离合器结构及原理离合器工作原理活动一离合器的结构和工作原理（结合文字论述仔细观看课件2-1概述——动画2-2-1.基本原理动画过程）当需要传递动力时，缓慢抬起离合器踏板，在压紧弹簧的作用下，压盘向前移动并逐渐压紧从动盘，摩擦力矩也逐渐增大，压盘与从动盘刚接触时，从动盘开始转动，但仍小于飞轮转速，这时离合器主、从动部分不同步旋转，即离合器处于打滑状态，但随着压紧力的逐步加大，离合器主、从动部分的转速也逐渐接近，直至相等，打滑消失，离合器完全接合。活动一离合器的结构和工作原理五、离合器的类型汽车传动系中所用离合器都是利用摩擦来传递动力的（我们主要讨论摩擦式离合器），按结构、压力元件的布置及操纵方式不同可分为以下类型：1、按从动盘的数目可分为单片式、双片式和多片式。2、按压紧弹簧的形式和布置形式可分为周布螺旋弹簧式、中央弹簧式、多簧式、膜片弹簧式、斜置弹簧式等。3、按操纵机构可分为机械式（杆式和钢索式）、液压式、气压式等。离合器的类型活动一离合器的结构和工作原理五、摩擦式离合器的类型离合器的类型按从动盘数目