05-離合器的檢修(一)離合器的工作原理(教案).doc

九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案離合器的檢修（一）離合器的工作原理學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解離合器的功用和要求；掌握離合器的基本結(jié)構(gòu)組成和工作原理；掌握離合器自由間隙和踏板自由行程。離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間，是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)系的總成件。通常離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組安裝在一起，是發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車傳動(dòng)系之間切斷和傳遞動(dòng)力的部件。在汽車從起步到正常行駛直至停車的整個(gè)過程中，駕駛員可根據(jù)需要操縱離合器，使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系暫時(shí)分離或逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向傳動(dòng)系輸出的動(dòng)力。（離合器結(jié)構(gòu)實(shí)體認(rèn)識(shí)）一、離合器功用和要求（針對(duì)汽車使用過程講解）1 離合器的功用離合器的具體功用有如下三個(gè)方面：使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地接合，保證汽車起步平穩(wěn)汽車起步時(shí)，有靜止到行駛的過程中，其速度由零逐漸增大。此時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系剛性聯(lián)系，一旦變速器掛上擋，汽車將因突然接受動(dòng)力而猛烈地向前躥動(dòng)，使汽車未能起步而迫使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。在傳動(dòng)系裝置離合器后，汽車起步之前駕駛員先踏下離合器踏板，是發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，再將變速器掛上適當(dāng)擋位，然后駕駛員緩慢抬起離合器踏板，使離合器的主、從動(dòng)部分逐漸接合，與此同時(shí)，逐漸踩下加速踏板，以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩便可由小到大傳給傳動(dòng)系。當(dāng)牽引力足以克服汽車起步時(shí)的行駛阻力時(shí)，汽車便由靜止開始緩慢逐漸加速，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起步。暫時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)，保證傳遞系換擋時(shí)工作平順汽車在行駛過程中，由于行駛條件的變換，需要不斷變換擋位。對(duì)于機(jī)械式齒輪變速器，換擋時(shí)不同的齒輪副要退出嚙合或進(jìn)入嚙合，這就要求換擋前踩下離合器踏板，中斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)，以減少齒面間的壓力，便于退出原有齒輪副的嚙合、進(jìn)入新齒輪副的嚙合。如果沒有離合器或離合器分離不徹底使動(dòng)力不能完全中斷，原有齒輪副之間會(huì)因壓力大而難以脫開，而待嚙合齒輪副之間因圓周速度不同而難以進(jìn)入嚙合，勉強(qiáng)嚙合也會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲，甚至?xí)螨X。限制所傳遞的轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系過載汽車緊急制動(dòng)時(shí)，如果沒有離合器，則發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系剛性連接，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將急劇下降，其所有零件將產(chǎn)生很大的慣性力矩，這一力矩作用于傳動(dòng)系，會(huì)造成傳動(dòng)系過載而使其機(jī)件損壞。有了離合器，當(dāng)傳動(dòng)系承受載荷超過離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器會(huì)通過主、從動(dòng)部分之間的打滑來消除這一危險(xiǎn)，從而起到過載保護(hù)的目的。2 離合器的要求根據(jù)離合器的功用，它應(yīng)滿足下列主要要求：保證能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩，并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力。能作到分離時(shí)，徹底分離，接合時(shí)柔和，并具有良好的散熱能力，防止離合器溫度過高。從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些。這樣，在分離離合器換擋時(shí)，與變速器輸入軸相連部分的轉(zhuǎn)速就比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊。具有緩和轉(zhuǎn)動(dòng)方向沖擊，衰減該方向振動(dòng)的能力，且噪音小。壓盤壓力和摩擦片的摩擦系數(shù)變化小，工作穩(wěn)定。操縱省力，以減輕駕駛員的疲勞，維修保養(yǎng)方便。3 離合器的分類汽車上應(yīng)用的離合器主要有以下三種形式：摩擦離合器：指利用主、從動(dòng)部分的摩擦作用來傳遞轉(zhuǎn)矩的離合器。目前在汽車上廣泛采用。液力偶合器：指利用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)的離合器。原來多用于自動(dòng)變速器，目前在汽車幾乎不采用。電磁離合器：指利用磁力傳動(dòng)的離合器，如在空調(diào)中應(yīng)用的就是這種離合器。下面我們只介紹在汽車傳動(dòng)系中應(yīng)用最廣泛的摩擦離合器。二、摩擦離合器（運(yùn)用多媒體技術(shù)動(dòng)畫+視頻+結(jié)構(gòu)實(shí)體講解）1 基本組成（插入視頻：離合器的工作原理）摩擦離合器由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成，如圖2-1所示。離合器的主動(dòng)部分包括飛輪、離合器蓋和壓盤。飛輪用螺栓和曲軸固定在一起，離合器蓋通過螺釘固定在飛輪后端面上，壓盤邊緣的凸臺(tái)伸入離合器蓋上相應(yīng)的窗口，并可沿窗口軸向移動(dòng)，這樣，只要曲軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力便可經(jīng)飛輪、離合器蓋傳至壓盤，使它們一起旋轉(zhuǎn)。裝在壓盤和飛輪之間的兩面帶摩擦襯片的從動(dòng)盤和從動(dòng)軸組成離合器的從動(dòng)部分。從動(dòng)盤通過內(nèi)花鍵空與從動(dòng)軸滑動(dòng)配合。從動(dòng)軸前端用軸承支承在曲軸后端中心孔中，從動(dòng)軸后端支承在變速器課題上并伸入變速器，所以離合器的從動(dòng)軸通常又是變速器的輸入軸。圖2-1 摩擦離合器的基本組成示意圖離合器壓緊裝置是產(chǎn)生壓緊力的部分。圖示中壓緊裝置由若干根沿圓周均勻布置的螺旋彈簧組成，它們裝于壓盤與離合器蓋之間，用來對(duì)壓盤產(chǎn)生軸向壓緊力，將壓盤壓向飛輪，并將從動(dòng)盤夾緊在壓盤和飛輪之間。圖2-2 離合器結(jié)構(gòu)實(shí)體圖離合器操縱機(jī)構(gòu)由離合器踏板、拉桿及拉桿調(diào)節(jié)叉、分離撥叉、分離套筒和分離軸承、分離杠桿、回位彈簧和等組成。分離杠桿中部支承在裝于離合器蓋的支架上，外端與壓盤鉸接（稱為重點(diǎn)），內(nèi)端處于自由狀態(tài)（稱為力點(diǎn)）。分離軸承壓裝在分離套筒上，分離套筒松套在從動(dòng)軸的軸套上。分離撥叉是中部帶支點(diǎn)的杠桿，內(nèi)端與分離套筒接觸，外端與拉桿鉸接。離合器踏板中部鉸接在車架（或車身）上，一端與拉桿鉸接。分離杠桿、分離軸承及分離套筒、分離撥叉常銅離合器主、從動(dòng)部分及壓緊裝置一起裝于離合器殼（也稱為飛輪殼）內(nèi)，其他構(gòu)件裝在離合器殼外部。2 摩擦式離合器的工作原理（插入動(dòng)畫：摩擦式離合器的工作原理）摩擦式離合器的工作原理（見圖2-1）a) 離合器處于接合狀態(tài)時(shí)，踏板12處于最高位置，分離套筒在回位彈簧10作用下與分離撥叉11內(nèi)端接觸，此時(shí)分離杠桿7內(nèi)端與分離軸承9之間存在間隙，壓盤5在壓緊彈簧16作用下壓緊從動(dòng)盤3，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩即經(jīng)飛輪及壓盤通過兩個(gè)摩擦面的摩擦作用傳給從動(dòng)盤，再由從動(dòng)盤2輸入變速器。b）需要離合器分離時(shí)，只要踏下離合器踏板，待消除間隙后，分離杠桿外端即可拉動(dòng)壓盤克服壓緊彈簧的壓力而向后移動(dòng)（圖中向右移動(dòng)）從而解除作用于從動(dòng)盤的壓緊力，摩擦作用消失，離合器主、從動(dòng)部分分離，中斷動(dòng)力傳遞。c）當(dāng)需要恢復(fù)動(dòng)力傳遞時(shí)，緩慢抬起離合器踏板，在壓緊彈簧壓力作用下，壓盤向前移動(dòng)并逐漸壓緊從動(dòng)盤，使接觸面之間的壓力逐漸增加，相應(yīng)的摩擦力矩也逐漸增加。當(dāng)飛輪、壓盤和從動(dòng)盤接合還不緊密，產(chǎn)生的摩擦力矩比較小時(shí)，主、從動(dòng)部分可以不同步旋轉(zhuǎn)，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨飛輪、壓盤和從動(dòng)盤壓緊程度的逐步加大，離合器主、從動(dòng)部分轉(zhuǎn)速也漸趨相等，直至離合器完全接合而停止打滑時(shí)，接合過程即告結(jié)束。離合器的自由間隙與踏板的自由行程（插入動(dòng)畫：離合器的工作過程）從離合器的工作原理可知，從動(dòng)盤摩擦片經(jīng)使用磨損變薄后，在壓緊彈簧作用下，壓盤要向前（圖2-1中向飛輪方向）移動(dòng)，分離杠桿內(nèi)端則相應(yīng)地要向后移動(dòng)，才能保證離合器完全接合。如果未磨損前分離杠桿內(nèi)端和分離軸承之間沒有預(yù)留一定間隙，則在摩擦片磨損后，分離杠桿內(nèi)端因抵住分離軸承而不能后移，使分離杠桿外端牽制壓盤不能前移，從而不能將從動(dòng)盤壓緊，則離合器難以完全接合，傳動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。這不僅會(huì)降低離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，而且會(huì)加速磨損摩擦片和分離軸承。因此，當(dāng)離合器處于正常接合狀態(tài)時(shí)，在分離杠桿內(nèi)端與分離軸承之間必須預(yù)留一定量的間隙，即離合器的自由間隙。圖2-3 離合器的自由間隙由于自由間隙的存在，踏下離合器踏板時(shí)，首先要消除這一間隙，然后才能開始分離離合器。為消除這一間隙（嚴(yán)格講還包括機(jī)件的彈性變形）所需的離合器踏板行程，稱為離合器踏板的自由行程。通過擰動(dòng)拉桿調(diào)節(jié)叉，改變拉桿的工作長(zhǎng)度，可以調(diào)整自由間隙的大小，從而調(diào)整踏板的自由行程。為使離合器分離徹底，須使壓盤向后移動(dòng)足夠的距離，這一距離通過一系列杠桿的放大，反映到踏板上就是踏板的有效行程。離合器踏板的自由行程和有效行程之和即為踏板的總行程。分離杠桿的運(yùn)動(dòng)干涉及其防止措施 從離合器的分離過程看，若分離杠桿中間支承是固定鉸鏈，則其外端與壓盤鉸接處的運(yùn)動(dòng)軌跡將是一弧線 ，而壓盤上該點(diǎn)只能作軸向直線運(yùn)動(dòng)，二者要產(chǎn)生一個(gè)距離差s，這就使分離杠桿產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉而不能正常運(yùn)動(dòng)。要防止這種干涉，在結(jié)構(gòu)上就得使支點(diǎn)或杠桿與壓盤連結(jié)點(diǎn)(重點(diǎn))處能沿徑向移動(dòng)(平移或擺動(dòng))，如圖所示為幾種防干涉結(jié)構(gòu)形式。 圖2-4 分離杠桿的運(yùn)動(dòng)防干涉結(jié)構(gòu)3 摩擦離合器的結(jié)構(gòu)類型現(xiàn)代汽車所采用的摩擦式離合器，隨著所用從動(dòng)盤的數(shù)目(摩擦表面的數(shù)目)、壓緊機(jī)構(gòu)的型式、同樣的壓緊機(jī)構(gòu)元件安裝和布置的不同以及操縱機(jī)構(gòu)型式的不同，其構(gòu)造和結(jié)構(gòu)有較大的差異。摩擦式離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩的數(shù)值取決于摩擦面間的壓緊力和工作表面狀況 (摩擦系數(shù)的大小、工作表面所處的介質(zhì)性質(zhì))以及摩擦面的數(shù)目和平均作用半徑(反映摩擦面的徑向尺寸)的大小。 按從動(dòng)盤的數(shù)目（插入視頻：?jiǎn)纹x合器總成、多片離合器總成）可以分為單片離合器和雙片離合器。轎車、客車和部分中、小型貨車多采用單片離合器，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩一般不是很大，單片從動(dòng)盤就可以滿足動(dòng)力傳動(dòng)的要求；雙片離合器由于增加了一片