【正文】 360702501 二 離合器的工作原理及過程 離合器的工作原理 離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動介質(zhì) (液力偶合器 )，或是用磁力傳動 (電磁離合器 )來傳遞轉(zhuǎn)矩，使兩者之間可以暫時分離，又可逐漸接合，在傳動過程中又允許兩部分相互轉(zhuǎn)動。目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器 (簡稱為摩擦 離合器 )。 發(fā)動機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩，通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用，傳給從動盤。當駕駛員踩下離合器踏板時，通過機件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動壓盤后移，此時從動部分與主動部分分離。 圖 21所示為摩擦離合器中的兩種壓緊彈簧（膜片彈簧和螺旋彈簧）的彈性特性，在離合器蓋總成中的螺旋彈簧處于壓緊狀態(tài)，其彈性特性的曲線如圖中曲 6 線 1 所示。膜片彈簧彈性特性曲線如圖中曲線 2所示。假如所設(shè)計的兩種離合器的壓緊力均相同，即壓緊力均為 bP ,軸向壓緊變形量為 a? 。當摩擦片磨損量達到容許的極限值 `?? 時，彈簧壓縮變形量減小到 a? 。此時螺旋彈簧壓緊力便降低到`aP 〈 bP ，兩值相差較大，將使離合器中的壓緊力不足而產(chǎn)生滑磨，而膜片彈簧壓緊力則只降低到與 bP 相差無幾的 aP ，使離合器仍能可靠得工作。當離合器分離時，如兩種彈簧的進一步壓縮均為 ``?? ，由圖可知，膜片彈簧所需的作用力為cP 不螺旋彈簧所需的作用力 `cP 減小約 20%?？梢?，膜片彈簧離合器操縱輕便。 圖 21 離合器兩種壓緊彈簧的彈性曲線 顯然在離合器中采用膜片彈簧作壓緊彈簧有很多優(yōu)點。 首先 ，膜片彈簧具有壓緊 彈簧和分離杠桿的作用，使得離合器的結(jié)構(gòu)大為簡化，質(zhì)量減小，并顯著得縮短了離合器的軸向尺寸。 其次 ，由于膜片彈簧與壓盤以整個圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，磨損均勻。 另外 ，由于膜片彈簧具有上述的非線性彈性特性，故能在從動盤摩擦片磨損后，仍能可靠得傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，而不產(chǎn)生滑磨。離合器分離時，使離合器踏板操縱輕便，減輕駕駛員的勞動強度。此外，因膜片彈簧是一種旋轉(zhuǎn)對稱零件，平衡性好，在高速下，其壓緊力降低很少。而螺旋彈簧在高速時，因受離心力作用會產(chǎn)生橫向饒曲，彈簧嚴重鼓出，從而降低了對壓盤的壓緊力。 7 離合器的接合過程 離合器接合時，發(fā)動機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪和壓盤傳給了動盤兩側(cè)的摩擦片，帶動從動盤本體和與從動盤本體鉚接在一起的減振器盤轉(zhuǎn)動。動盤本體和減振器盤又通過六個減振器彈簧把轉(zhuǎn)矩傳給了從動盤轂。因為有彈性環(huán)節(jié)的作用，所以傳動系受的轉(zhuǎn)動沖擊可以在此得到緩和。傳動系中的扭轉(zhuǎn)振動會使從動盤轂相對于動盤本體和減振器盤來回轉(zhuǎn)動，夾在它們之間的阻尼片靠摩擦消耗扭轉(zhuǎn)振動的能量，將扭轉(zhuǎn)振動衰減下來。 當離合器接合時，主、從摩擦元件總是經(jīng)歷轉(zhuǎn)速不等到轉(zhuǎn)速一致的摩擦過程。在交通繁忙的城市使用 條件下，離合器頻繁的接合和滑磨，使摩擦片很容易磨損，滑磨產(chǎn)生的熱量使壓盤和飛輪等零件的溫度升高。若摩擦表面溫度過高，將加劇摩擦片磨損，降低離合器使用壽命。離合器在起步過程中的滑磨比換檔時嚴重得多，而離合器滑磨的嚴重程度常用滑磨功來衡量，以下討論起步時離合器的接合過程和滑磨功。 圖 22離合器的接合過程的力學模型 全套圖紙及更多設(shè)計請聯(lián)系 ： 360702501 圖 22 為討論汽車起步時離合器接合過程的力學模型． eJ 為發(fā)動機旋轉(zhuǎn)部分和離合器主動部分的總轉(zhuǎn)動慣量． nJ 為簡化到離合器從動軸上的當量轉(zhuǎn)動慣量．在 計算 nJ 時 ，為簡便起見，忽略從離合器從動盤到驅(qū)動輪全部旋轉(zhuǎn)零件的轉(zhuǎn)動慣量的影響，僅把 nJ 看成汽車平移質(zhì)量，即汽車總質(zhì)量 am 換算到離合器從 8 動軸上的轉(zhuǎn)動慣量．根據(jù)動能相等的原理，有： 22n n aJ w m v? ２－１ 而 0ngrvw i ir? ２－２ 式中 nw－離合器從動軸角速度； v－車速； am－汽車總質(zhì)量； r－車輪滾動半徑； gi、 0i －分別為變速器和主減速器傳動比； 由此得： 2220arn gmrJ ii? ２－３ 彈簧），并與壓盤（或從動盤）同心安置在離合器中央的，稱為中央彈簧離合器。 采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的稱為膜片彈簧離合器． 膜片彈簧離合器的構(gòu)造和工作原理 膜片彈簧離合器所用的壓緊彈簧是一個用薄彈 簧鋼板制成的帶有一定錐度，中心部分開有許多均布徑向槽的圓錐形彈簧片。膜片彈簧是碟形彈簧的一種，它可以看成由碟簧部分Ａ和分離指部分Ｂ所組成（圖 31b）． 圖（ 31a）所示為某微型汽車的膜片彈簧離合器．在膜片彈簧 8 上，靠中心部分開有， 18 個徑向切口，形成 18 個分離指，起彈性杠桿作用。膜片彈簧兩側(cè)有鋼絲支承圈 15，借 6 個鉚釘 9 將其安裝在離合器蓋 14 上．在離合器蓋未固定到飛輪 2 上時，膜片彈簧不受力，處于自由狀態(tài)，如圖（ 31a）所示。此時離合器蓋 14 與飛輪 2 安裝面有一距離 to 當將離合器蓋用螺釘固定到飛輪上時（圖31b）， 9 由于離合器蓋靠向飛輪，鋼絲支承圈 15 壓膜片彈簧 8 使之發(fā)生彈性變形（錐角 10 變?。?。同時，在膜片彈簧外端對壓盤 4 產(chǎn)生壓緊力而使離合器處于接合狀態(tài)。當一分離離合器時，公離軸承 13 左移（圖 31c），膜片彈簧被壓在鋼絲支承圈上，其徑向截面以支承圈為支點轉(zhuǎn)動（膜片彈簧呈反錐形），于是膜片彈簧外端右移，并通過分離彈簧鉤 7 拉動壓盤使離合器分離． 周布彈簧離合器 一、單盤周布彈簧離合器 單盤周布彈簧離合器的構(gòu)造 圖 32 所示為東風 EQ1090E 型汽車的單盤周布彈簧離合器的構(gòu)造。發(fā)動機的飛輪 2 和 壓盤 16 是離合器的主動部分。離合器蓋 19 和壓盤之間是通過四組傳動片 33 來傳遞轉(zhuǎn)矩的。傳動片用彈簧鋼片制成，每組兩片，其一端用鉚釘32 鉚在離合器蓋 19 上，另一端則用螺釘 34 與壓盤連接，離合器蓋用螺釘固定在發(fā)動機的飛輪上。因此壓盤能隨飛輪一起旋轉(zhuǎn)。在離合器分離時，彈性的傳動片產(chǎn)生彎曲變形（其兩端沿離合器軸向作相對位移）。為使離合器分離時不至于破壞壓盤的對中和離合器的平衡，四組傳動片是相隔 900 沿圓周切向均勻分布的。 在飛輪 2 和壓盤 16 之間裝有一片帶有扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤。從動盤由從動盤轂 10 和從動盤本體 4 組成。從 動盤本體的兩面各鉚有摩擦片 5。從動盤轂 10的花鍵孔套在從動軸（即變速器主動軸） 11 前端的花鍵上，并可在花鍵上作軸向移動。 16 個沿圓周分布的螺旋彈簧 31 將壓盤壓向飛輪，并將從動盤夾緊在中間，使離合器處于接合狀態(tài)。這樣，在發(fā)動機工作時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩一部分將由飛輪經(jīng)與之接觸的摩擦片直接傳給從動盤本體；另一部分則由飛輪通過 8 個固定螺釘傳封離合器蓋 19，并由此經(jīng)四組傳動片傳到壓盤，最后也通過摩擦片傳給從動盤本體。從動盤本體再將轉(zhuǎn)矩通過從動盤毅的花鍵傳給從動軸 I1，由此輸人變速器。 離合器須與曲軸飛輪組組裝在一起進行動 平衡校正。為了在拆下離合器后重新組裝時保持動平衡，離合器蓋與飛輪的相對角位置由定位銷 17 定位。 全套圖紙及更多設(shè)計請聯(lián)系 ： 360702501 11 12 二、雙盤周布彈黃離合器 13 為了增大離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩，并考慮到飛輪的徑向尺寸有限，在重型貨車上廣泛采用了雙盤離合器。 圖所示為黃河 JN1181C13 型汽車雙片離合器的構(gòu)造．其主動部分由飛輪８、壓盤６、中間壓盤７及離合器蓋 16 組成，兩個從動盤 3 和 4 夾在飛輪、中間壓盤及壓盤的中間。離合器中沿圓周均布 12 個壓緊彈簧，使壓盤和中間壓盤緊緊地壓向飛 輪．中間壓盤的邊緣上有四個缺口，飛輪上的四個定位塊即嵌裝在這四個缺口中，用以傳遞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩，同時保證中間壓盤的正確位置。這種傳力方法與前述的用傳力片傳力的方法比較起來，傳動更為可靠，但其傳力件接觸部分的尺寸和位置的精確度要求較高，而且在分離與接合的過程中，傳力件相對運動的摩擦及磨損均為較大。磨損后的傳力件在離合器傳動過程中會產(chǎn)生沖擊和噪聲． 由于摩擦片數(shù)增多，其接合較為柔和，但是必須有專門裝置，以保證主動盤和從動盤之間能徹底分離。在圖中，當離合器分離時，壓盤被四個分離杠桿以支承銷 9 為中心轉(zhuǎn)動而拉向右 方，而中間壓盤則被裝在它和飛輪之間的分離彈簧 2 推向后方，與前從動盤 4 脫離接觸。同時為了使后從動盤 3 不被中間壓盤和壓盤夾住，在離合器蓋上裝有四個限位螺釘 17，用以限制中間壓盤的行程。限位螺釘?shù)奈恢每梢哉{(diào)節(jié)。 全套圖紙及更多設(shè)計請聯(lián)系 ： 360702501 中央彈簧離合器只采用一個或軸線重合的內(nèi)外兩個壓緊彈簧，且位于離合器的中央． 長征 XD2150 型汽車所用的中央彈簧雙盤離合器如圖 35 所示。飛輪 離合器蓋 壓盤 8 和中間主動盤２組成離合器的主動部分．傳動銷１的尾部壓入飛輪 6 內(nèi)圓面 上的徑向孔中，而其頭部則伸入中間主動盤 2邊緣的切口內(nèi)。鑄造的離合器蓋 10 的內(nèi)表面有凸起部，嵌入壓盤上相應(yīng)的一切口中。發(fā)動機動力一部分從飛輪經(jīng)傳動銷傳給中間主動盤；另一部分由飛輪經(jīng)離合器蓋傳給壓盤。中央壓緊彈簧 13 的前端通過一個用鋼板沖壓制成的支承盤支于離合器蓋上，其后端則抵靠著分離套筒 14。軸向安裝在分離套筒上的三根拉桿分別與三根壓緊杠桿 17 的內(nèi)端相連。壓緊杠桿以固定在離合器蓋上的支承銷 16為支點，其外端與壓盤相接觸。于是中央彈簧的壓緊力便通過分離套筒 1拉桿和壓緊杠桿 17將離合器的主動和從動部分壓緊。 14 圖 35 長征 XD2150 汽車中央彈簧離合器 全套圖紙及更多設(shè)計請聯(lián)系 ： 360702501 1 傳動銷； 2中間主動盤； 3扭轉(zhuǎn)減振器； 5從動盤； 6飛輪 7分離擺桿； 8壓盤； 9分離彈簧； 10離合器蓋；