摩擦片式离合器的工作原理

摩擦片式离合器的工作原理 摩擦片式离合器的工作原理 2010年10月08日 一、离合器的组成 如图9-1所示，离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成。 1. 主动部分:离合器、压盘 离合器盖6用螺钉固定于飞轮4上，压盘5沿圆周上的凸起伸入盖6的窗孔中，将分离轴承9可沿窗孔作轴向滑动。这样，曲轴旋转，便通过飞轮、离合器盖带动压盘一起转动，构成离合器的主动部分。 2. 从动部分:从动盘、从动轴 双面带摩擦衬片的从动盘通过滑动花键套在从动轴(变速器输入轴)上。 3. 压紧装置:压紧弹簧 沿圆周均布的压紧弹簧16装在离合器盖和压盘之间，把压盘和从动盘压向飞轮。 4. 分离机构:分离杠杆、分离轴承、分离套筒、分离叉 分离杠杆7外端和中部分别铰接于压盘和离合器盖上。分离轴承9和分离套筒压装成一体，松套在从动轴的轴套上。分离叉11是中部有支点的杠杆。 5. 操纵机构:踏板、拉杆等。 二、离合器的工作原理 1.接合状态 离合器接合状态时，弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧。发动机的转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传至从动盘，再经从动轴向传动系输出。 离合器传递的扭矩与摩擦系数、弹簧压紧力、摩擦片的摩擦面数、摩擦片的平均摩擦半径等因素有关。并且离合器所能传递的最大扭矩mc应适当的高于发动机的最大扭矩memax，其间的关系为: mc=zpμrc=βmemax 式中:z—摩擦面数; p—弹簧压紧力; μ—摩擦系数; rc—摩擦片的平均摩擦半径; β—后备系数。 轿车及轻型货车 β=1.25,1.75 中型及重型货车 β=1.60,2.25 带拖挂的重型货车及牵引车 β=2.0,4.0 但后备系数也不宜过高，以便在紧急制动时，能通过滑转来防止传动系过载。 2.分离过程 踏下踏板时，拉杆拉动分离叉外端向右(后)移动，分离叉内端则通过分离轴承推动分离杠杆的内端向前移动，分离杠杆外端便拉动压盘向后移动，使其在进一步压缩压紧弹簧的同时，解除对从动盘的压力。于是离合器的主从动部分处于分离状态而中断动力的传递。 3.接合过程 当需要恢复动力的传递时，缓慢地抬起离合器踏板，分离轴承减小对分离杠杆内端的压力，压盘便在压紧弹簧作用下逐渐压紧从动盘，并使所传递的扭矩逐渐增大。当所能传递的扭矩小于汽车起步阻力时，汽车不动，从动盘不转，主、从动摩擦面间完全打滑;当所能传递的扭矩达到足以克服汽车开始起步的阻力时，从动盘开始旋转，汽车开始移动，但仍低于飞轮的转速，即摩擦面间仍存在着部分打滑的现象。再随着压力的不断增加和汽车的不断加速，主、从动部分的转速差逐渐减小，直到转速相等滑磨现象消失，完全接离合器合为止，接合过程即结束。 由上可知，汽车平稳起步是靠离合器逐渐接合过程中滑磨程度的变化来实现的。 接合后，在回位弹簧15的作用下，踏板回到最高位置，分离叉内端回至最右位置。分离轴承则在回位弹簧10的作用下离开分离杠杆，向右紧靠在分离叉上。 三、对几个问题的分析 1.压盘的传力、导向和定心 在主动件中，压盘是靠离合器盖的(或飞轮)来驱动的，并应能作一定量的轴向移动，但在移动过程中不允许产生径向位移。这些问题都是由离合器盖(或飞轮)对压盘的驱动部位来解决的。因此，驱动部位具有传力、导向和定心的作用。驱动部位的形式有离合器盖和压盘的窗孔与凸台、传动片、传动销等，应用较广泛的是传动片式。 2.压紧弹簧的三次压缩 离合器在接合状态下，压紧弹簧应有足够的压紧力，以保证传递发动机的最大扭矩。 第一次压缩-离合器总成装配时; 第二次压缩-离合器总成和从动盘安装在飞轮上，即离合器处于接合状态; 第三次压缩-离合器处于分离状态。离合器在接合状态时，压紧弹簧不能压死，否则造成分离不彻底。 3.离合器分离时曲轴的窜动 在离合器分离过程中，分离轴承通过分离杠杆内端对离合器、飞轮和曲轴这一组合件整体向前施加一个轴向推力，将使曲轴向前窜动。这一轴向力经曲轴传至曲轴止推轴瓦(片)。这就是曲轴需要轴向定位和曲轴止推轴瓦后片磨损严重的主要原因。 由此可知，若曲轴轴向窜动量过大，会严重影响分离杠杆的有效行程，造成离合器不能彻底分离。 4.分离杠杆的运动干涉及其防止措施 从离合器的分离过程看，若分离杠杆中间支承是固定铰链，则其外端与压盘铰接处的运动轨迹将是一弧线(如图9-2所示)，而压盘上该点只能作轴向直线运动，二者要产生一个距离差δs，这就使分离杠杆产生运动干涉而不能正常运动。要防止这种干涉，在结构上就得使支点或杠杆与压盘连结点(重点) 平移或摆动). 5.自由间隙与踏板自由行程 处能沿径向移动( 1)定义:离合器在完全接合状态下，分离杠杆内端与分离轴承之间的间隙。自由间隙反映到离合器踏板上去，使踏板产生了一个空行程，称为踏板的自由行程。 2)自由间隙的必要性 由于离合器接合过程中存在着滑磨现象，从动盘、压盘和飞轮长期使用磨损后，压盘会向前(飞轮方向)移动，分离杠杆内端相应的要向后移动。如果安装时分离杠杆内端与分离轴承间不留间隙，则磨损后分离杠杆内端将由于压在分离轴承上而不能自由的后移，使外端牵制压盘不能前移，从而不能压紧从动盘。这将造成离合器打滑，不能保证传递发动机的最大扭矩，摩擦副和分离轴承也会很快磨损和烧坏。因此离合器接合状态下，分离杠杆内端与分离轴承间留有一个自由间隙(如图9-1所示)。 3)调整:为了保证自由间隙值，踏板自由行程都是可以调整的。利用拉杆调节叉14(如图9-1所示)调整拉杆13的长度就可调整踏板的自由行程。这是最简单的机械式操纵机构的调整装置。 6.压盘移动距离和踏板有效行程 由于从动盘有一定的弹性，飞轮、压盘和从动盘的接触面积也会有一定的翘曲变形。要使彻底分离，就必须使压盘向后移动有充分的距离离合器 (1,3mm)。这一距离通过一系列杠杆放大，反映到踏板上就是踏板的有效行程。有效行程与自由行程之和就是踏板的总行程。 7.分离杠杆高度调整的必要性及调整装置型式 1) 分离杠杆高度调整的必要性 (1)由于制造上的偏差，分离杠杆各支点磨损的差异，以及分离杠杆的变形等原因，会导致分离杠杆内端沿离合器轴线方向出现高度(如图9-1所示)不一的现象。这将使压盘分离时不能平行移动，从而不能彻底分离。 (2)当摩擦片磨损时，分离杠杆内端将向后移，并随其后移，分离杠杆向后倾斜增大，便增大了运动干涉量(从图9-2中可知，分离杠杆重点在中间位置附近摆动时，干涉量?s最小)。为使分离杠杆能够调平，并调到规定高度l，分离杠杆都有高度调整装置。 2)调整原理:利用螺纹装置对分离杠杆的外端重点或中间支点进行高度调整。 3)调整装置型式 为防止调整螺母或螺钉自动旋动，它们都有锁止装置，如锁止销、锁止垫圈、锁止螺母等。 四、摩擦片式离合器主要类型 按从动盘的数目分为单片式、双片式、多片式;按压紧弹簧的型式与布置分为周布弹簧式、中央弹簧式、膜片弹簧式等。