离合器ppt课件.ppt
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1、项目一 离合器认知与检修 主讲教师: 林金容,大家知道这两款车在操纵上有什么区别吗?,联系一下我们熟悉的摩托车,对手动挡汽车而言,变速前必须通过离合器将动力阻断,从而进行换挡操作。现在我们就来认识一下离合器吧!,离合器主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连,由驾驶员通过脚踩踏板来操纵。,(1)实现汽车平稳起步 汽车在起步前使发动机与传动系统分开,待挂上档位后,再慢慢抬起离合器踏板,可实现了汽车的平稳起步。(2)便于换档 换档前踩下离合器踏板,中断动力传递,便于使原档位的齿轮副脱开,同时也可能使新档位齿轮副啮合部位的速度逐渐趋向相等(同步),这样,换入新档位时的冲击也将大为减轻。(3)防
2、止传动系统过载 当惯性力矩超过离合器允许的最大摩擦力矩时,其主、从动部分便产生相对滑动。可以防止传动系统过载。,一、离合器的功用与要求,1.1离合器的功用:,(1)具有合适的转矩储备能力,既能保证传递发动机最大扭矩又能防止传动系过载。 (2)接合平顺柔和,以保证汽车平稳起步。 (3)分离迅速彻底,便于发动机起动和变速器换档。 (4)具有良好的散热能力。离合器滑转产生的热量如不及时散出,会影响其使用寿命和工作的可靠性。 (5)从动部分转动惯量应尽可能小,以减轻换档时的冲击。 (6)操作轻便,以减轻驾驶员的疲劳。,1.2对离合器的要求:,离合器的结构工作原理,离合器要想正常的进行工作,就必要要有动
3、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。,离合器的结构工作原理,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。,离合器的结构工作原理,2、
4、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。,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。,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
5、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,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。,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
6、机的动力无法通过变速器输入轴传递给变速器。,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。,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。,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
7、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。,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
8、的稳步结合。,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,,二、摩擦式离合器的工作原理,2.1摩擦式离合器的组成: (一)基本结构 根据各结构元
9、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,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34个传动片传递扭矩的。,离合器的结构和组成,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。,离合器的结构和组成,压盘与离合器之间是靠什么来传递扭矩的呢
10、? 压盘与离合器之间是靠34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,离合器的结构和组成,下面图中哪些零件属于主动部分?传力(传动)片在什么部位?,离合器的结构和组成,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,离合器的结构和组成,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
11、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,离合器的结构和组成,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。,离合器的结构和组成,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。,离合器的结构和组成,膜片弹簧式离合器的特点:采用弹簧钢板制成
12、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,离合器的结构和组成,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(2)、作用:操纵控制,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。,离合器的结构和组成,分离杠杆,离合器的自由间隙和离合器踏板的自由行程,(二)、工作原理 1、离合器的自由间隙和踏板自
13、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,离合器的自由间隙和离合器踏板的自由行程,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),离合器的自由间隙和离合器踏板的自由行程,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,自由行
14、程,典形离合器的结构,摩擦式离合器的类型,目前应用最为广泛,用于中、重型载货汽车,机械和液压目前最为常见,目前常见,膜片弹簧式离合器的结构,摩擦式离合器按其结构分的不同为膜片式离合器和周布弹簧式离合器,下面我们来分别看看他们各自的结构情况。 1、膜片弹簧离合器结构,1. 膜片弹簧式离合器的结构特点和弹性特性,结构特点:,膜片弹簧轴向尺寸较小而径向尺寸很大,有利于在不提高离合器转矩容量的情况下减小离合器的轴向尺寸。,膜片弹簧既能起压紧弹簧作用,又能起分离杠杆作用 。,膜片弹簧与压盘以整个圆周接触,因此压力分布均匀,摩擦片的接触良好,磨损均匀。,高速旋转时,膜片弹簧不会因离心力作用而变形,导致其弹
15、力下降。,用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。,膜片弹簧式离合器的结构,膜片弹簧离合器结构,飞轮,从动盘,压盘及离合器盖,分离叉,膜片弹簧式离合器的结构,离合器盖,压盘,分离叉,从动盘,离合器的结构,膜片弹簧,压盘,飞轮,(1)主动部分,主动部分有飞轮1和离合器盖总成2组成。离合器盖固定在飞轮上,与发动机同步旋转。,离合器盖,离合器盖总成由压盘3、离合器盖2、膜片弹簧4、铆钉7等组成。,离合器盖总成1飞轮2离合器盖3压盘4膜片弹簧5钢丝支承环6分离钩7铆钉8分离轴承,钢丝支承环5,借铆钉7将膜片弹簧安装在离合器盖2上。 在离合器盖没有固定到飞轮上时,膜片弹簧不受力,处于自由状态,如
16、图(a),此时离合器盖与飞轮安装面有一个距离l。 当将离合器盖用螺栓固定到飞轮上时,如图(b),由于离合器盖靠向飞轮,钢丝支承环5压紧膜片弹簧4,使之发生弹性变形。同时,膜片弹簧外端对压盘3产生压紧力,使离合器处于接合状态。 当离合器分离时,分离轴承8左移,如图(c),膜片弹簧被压在钢丝支承环5上,以钢丝支承环5为支点转动,于是其外端右移,并通过分离钩6拉动压盘使离合器分离。,1飞轮2离合器盖3压盘4膜片弹簧5钢丝支承环6分离钩7铆钉8分离轴承,(2)从动部分,从动部分主要是从动盘,由于发动机传到系统的转速和转矩是周期性变化的,为了消除扭转振动和避免共振,多数从动盘中装有扭转减振器。,从 动
17、盘,1、带扭转减振器,2、不带扭转减振器,1、不带扭转减振器的从动盘。,不带扭转减振器的从动盘由前、后摩擦衬片,从动盘钢片,弹簧钢片,从动盘毂等组成,如图2-11所示。,从动钢片一般用薄弹簧钢板制成,并与从动盘毂铆在一起,其上开有辐射状的槽,可防止热变形。,2、带扭转减震器的从动盘,从动盘毂,铆钉,1、3-摩擦衬片;2-波浪形弹簧钢片;4-从动盘钢片;5-减振弹簧;6-摩擦片(减震阻尼元件);7-从动盘毂;8-止动销;9-衬套;10-减振器盘,2、带扭转减振器的从动盘。,一方面由于发动机传到汽车传动系的转速和转矩是周期性地不断变化的,这就使传动系产生扭转振动;另一方面汽车行驶在不平的道路上,使
18、汽车传动系出现角速度的突然变化,也会引起上述扭转振动。这些都会对传动系零件造成冲击性载荷,使其寿命缩短,甚至会损坏零件。为了消除扭转振动和避免共振,防止传动系过载,多数离合器从动盘中装有扭转减振器。,铆有摩擦片的从动盘钢片与带有花键的从动盘毂靠四周均布的减振弹簧弹性联接。 当传递转矩时,由摩擦片传来的转矩首先传到从动盘钢片和减振器盘,再经减振弹簧传给从动盘毂,此时减振弹簧被压缩。这样,由发动机曲轴传来的扭转振动所产生的冲击即被弹簧所缓和以及摩擦片所吸收。,扭转减振器的组成1、10摩擦衬片 2波浪形弹簧钢片 3从动盘钢片 4摩擦片 5特种铆钉6从动盘毂 7调整垫片 8减振器弹簧 9减振器盘,离合
19、器从动盘构造图,离合器盖,飞轮,膜片弹簧,膜片弹簧支承环,分离钩,(3)压紧装置与分离机构,压紧装置:由压盘、离合器盖、膜片弹簧、支承环、支承环定位铆钉、分离钩等组成。,支承环定位铆钉,分离机构:在压盘的周边对称地固定有多个分离钩,把膜片弹簧的外边缘和压盘钩在一起。,当离合器盖上安装螺栓被紧固之后,如图(b),从动盘和压盘迫使膜片弹簧以右侧支承环为支点发生弹性变形,这样膜片弹簧的外缘对压盘和从动盘就产生了压紧力,离合器处于接合状态。,3. 工作原理,在压紧装置没有固定到发动机飞轮之前,离合器盖与飞轮端面之间有一距离l,如图(a),此时膜片弹簧变形量最小。,分离时,分离轴承推动膜片弹簧内端前移,
20、膜片弹簧以左侧支点进一步变形,其外缘便通过分离钩将压盘向后拉动,使离合器分离,图(c)。,3.2 周布弹簧式离合器,主动部分与从动部分 主动部分、从动部分的结构与膜片弹簧式离合器基本相同。,压紧装置,由若干根螺旋弹簧组成,螺旋弹簧沿压盘周向对称布置,装在压盘与离合器盖之间。,为了减小压盘向弹簧传热,在压盘的弹簧处铸有十字形筋条,以减小接触面积。 在接触处装有隔热垫,避免引起弹簧受热退火造成弹力降低。,分离杠杆 支承柱7前端松插入压盘1相应的孔中。分离杠杆6的中部通过浮动销5支承在方孔的平面A上,并用扭簧使它们靠紧。凹字形的摆动支承片3以刃口支承于分离杠杆外端和压盘凸块之间。这样就可利用浮动销在
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