05-離合器的檢修(一)離合器的工作原理(教案).doc

九江職業(yè)技術學院教案離合器的檢修（一）離合器的工作原理學習目標：了解離合器的功用和要求；掌握離合器的基本結構組成和工作原理；掌握離合器自由間隙和踏板自由行程。離合器位于發(fā)動機和變速器之間，是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相聯(lián)系的總成件。通常離合器與發(fā)動機曲軸飛輪組安裝在一起，是發(fā)動機與汽車傳動系之間切斷和傳遞動力的部件。在汽車從起步到正常行駛直至停車的整個過程中，駕駛員可根據需要操縱離合器，使發(fā)動機與傳動系暫時分離或逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動機向傳動系輸出的動力。（離合器結構實體認識）一、離合器功用和要求（針對汽車使用過程講解）1 離合器的功用離合器的具體功用有如下三個方面：使發(fā)動機與傳動系平順地接合，保證汽車起步平穩(wěn)汽車起步時，有靜止到行駛的過程中，其速度由零逐漸增大。此時，如果發(fā)動機與傳動系剛性聯(lián)系，一旦變速器掛上擋，汽車將因突然接受動力而猛烈地向前躥動，使汽車未能起步而迫使發(fā)動機熄火。在傳動系裝置離合器后，汽車起步之前駕駛員先踏下離合器踏板，是發(fā)動機與傳動系分離，再將變速器掛上適當擋位，然后駕駛員緩慢抬起離合器踏板，使離合器的主、從動部分逐漸接合，與此同時，逐漸踩下加速踏板，以增加發(fā)動機的輸出轉矩，這樣發(fā)動機的轉矩便可由小到大傳給傳動系。當牽引力足以克服汽車起步時的行駛阻力時，汽車便由靜止開始緩慢逐漸加速，實現(xiàn)平穩(wěn)起步。暫時切斷發(fā)動機的動力傳動，保證傳遞系換擋時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。對于機械式齒輪變速器，換擋時不同的齒輪副要退出嚙合或進入嚙合，這就要求換擋前踩下離合器踏板，中斷發(fā)動機的動力傳動，以減少齒面間的壓力，便于退出原有齒輪副的嚙合、進入新齒輪副的嚙合。如果沒有離合器或離合器分離不徹底使動力不能完全中斷，原有齒輪副之間會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入嚙合，勉強嚙合也會產生很大的沖擊和噪聲，甚至會打齒。限制所傳遞的轉矩，防止傳動系過載汽車緊急制動時，如果沒有離合器，則發(fā)動機與傳動系剛性連接，發(fā)動機轉速將急劇下降，其所有零件將產生很大的慣性力矩，這一力矩作用于傳動系，會造成傳動系過載而使其機件損壞。有了離合器，當傳動系承受載荷超過離合器所能傳遞的最大轉矩時，離合器會通過主、從動部分之間的打滑來消除這一危險，從而起到過載保護的目的。2 離合器的要求根據離合器的功用，它應滿足下列主要要求：保證能傳遞發(fā)動機發(fā)出的最大轉矩，并且還有一定的傳遞轉矩余力。能作到分離時，徹底分離，接合時柔和，并具有良好的散熱能力，防止離合器溫度過高。從動部分的轉動慣量盡量小一些。這樣，在分離離合器換擋時，與變速器輸入軸相連部分的轉速就比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊。具有緩和轉動方向沖擊，衰減該方向振動的能力，且噪音小。壓盤壓力和摩擦片的摩擦系數變化小，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、從動部分的摩擦作用來傳遞轉矩的離合器。目前在汽車上廣泛采用。液力偶合器：指利用液體作為傳動介質的離合器。原來多用于自動變速器，目前在汽車幾乎不采用。電磁離合器：指利用磁力傳動的離合器，如在空調中應用的就是這種離合器。下面我們只介紹在汽車傳動系中應用最廣泛的摩擦離合器。二、摩擦離合器（運用多媒體技術動畫+視頻+結構實體講解）1 基本組成（插入視頻：離合器的工作原理）摩擦離合器由主動部分、從動部分、壓緊機構和操縱機構四部分組成，如圖2-1所示。離合器的主動部分包括飛輪、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，壓盤邊緣的凸臺伸入離合器蓋上相應的窗口，并可沿窗口軸向移動，這樣，只要曲軸旋轉，發(fā)動機發(fā)出的動力便可經飛輪、離合器蓋傳至壓盤，使它們一起旋轉。裝在壓盤和飛輪之間的兩面帶摩擦襯片的從動盤和從動軸組成離合器的從動部分。從動盤通過內花鍵空與從動軸滑動配合。從動軸前端用軸承支承在曲軸后端中心孔中，從動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，用來對壓盤產生軸向壓緊力，將壓盤壓向飛輪，并將從動盤夾緊在壓盤和飛輪之間。圖2-2 離合器結構實體圖離合器操縱機構由離合器踏板、拉桿及拉桿調節(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），內端處于自由狀態(tài)（稱為力點）。分離軸承壓裝在分離套筒上，分離套筒松套在從動軸的軸套上。分離撥叉是中部帶支點的杠桿，內端與分離套筒接觸，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、從動部分及壓緊裝置一起裝于離合器殼（也稱為飛輪殼）內，其他構件裝在離合器殼外部。2 摩擦式離合器的工作原理（插入動畫：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，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內端接觸，此時分離杠桿7內端與分離軸承9之間存在間隙，壓盤5在壓緊彈簧16作用下壓緊從動盤3，發(fā)動機的轉矩即經飛輪及壓盤通過兩個摩擦面的摩擦作用傳給從動盤，再由從動盤2輸入變速器。b）需要離合器分離時，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壓盤克服壓緊彈簧的壓力而向后移動（圖中向右移動）從而解除作用于從動盤的壓緊力，摩擦作用消失，離合器主、從動部分分離，中斷動力傳遞。c）當需要恢復動力傳遞時，緩慢抬起離合器踏板，在壓緊彈簧壓力作用下，壓盤向前移動并逐漸壓緊從動盤，使接觸面之間的壓力逐漸增加，相應的摩擦力矩也逐漸增加。當飛輪、壓盤和從動盤接合還不緊密，產生的摩擦力矩比較小時，主、從動部分可以不同步旋轉，即離合器處于打滑狀態(tài)。隨飛輪、壓盤和從動盤壓緊程度的逐步加大，離合器主、從動部分轉速也漸趨相等，直至離合器完全接合而停止打滑時，接合過程即告結束。離合器的自由間隙與踏板的自由行程（插入動畫：離合器的工作過程）從離合器的工作原理可知，從動盤摩擦片經使用磨損變薄后，在壓緊彈簧作用下，壓盤要向前（圖2-1中向飛輪方向）移動，分離杠桿內端則相應地要向后移動，才能保證離合器完全接合。如果未磨損前分離杠桿內端和分離軸承之間沒有預留一定間隙，則在摩擦片磨損后，分離杠桿內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，從而不能將從動盤壓緊，則離合器難以完全接合，傳動時會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。這不僅會降低離合器所能傳遞的最大轉矩，而且會加速磨損摩擦片和分離軸承。因此，當離合器處于正常接合狀態(tài)時，在分離杠桿內端與分離軸承之間必須預留一定量的間隙，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，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（嚴格講還包括機件的彈性變形）所需的離合器踏板行程，稱為離合器踏板的自由行程。通過擰動拉桿調節(jié)叉，改變拉桿的工作長度，可以調整自由間隙的大小，從而調整踏板的自由行程。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。分離杠桿的運動干涉及其防止措施 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動軌跡將是一弧線 ，而壓盤上該點只能作軸向直線運動，二者要產生一個距離差s，這就使分離杠桿產生運動干涉而不能正常運動。要防止這種干涉，在結構上就得使支點或杠桿與壓盤連結點(重點)處能沿徑向移動(平移或擺動)，如圖所示為幾種防干涉結構形式。 圖2-4 分離杠桿的運動防干涉結構3 摩擦離合器的結構類型現(xiàn)代汽車所采用的摩擦式離合器，隨著所用從動盤的數目(摩擦表面的數目)、壓緊機構的型式、同樣的壓緊機構元件安裝和布置的不同以及操縱機構型式的不同，其構造和結構有較大的差異。摩擦式離合器所能傳遞的最大轉矩的數值取決于摩擦面間的壓緊力和工作表面狀況 (摩擦系數的大小、工作表面所處的介質性質)以及摩擦面的數目和平均作用半徑(反映摩擦面的徑向尺寸)的大小。 按從動盤的數目（插入視頻：單片離合器總成、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，因為發(fā)動機的最大轉矩一般不是很大，單片從動盤就可以滿足動力傳動的要求；雙片離合器由于增加了一片