模塊二膜片彈簧式離合器第三周

模塊二 離合器 汽車底盤構造不維修 2.1 膜片彈簧式離合器的結構和原理 2.1.1離合器的功用 離合器安裝在 發(fā)動機 和 手動變速器 之間 ， 其 主動部分 不 飛輪 相連 ， 從動部分 不 手動變速器 相連 ， 由駕駛員 通過 左腳踩踏離合器踏板來操縱 。 其作用如下： （ 1） 暫時切斷 發(fā)動機的動力傳遞 ， 保證汽車 平穩(wěn)起 步 。 汽車起步的過程是一個從完全靜止到行駛狀態(tài)的 過程 。 汽車起步前 ， 駕駛員踩下離合踏板將離合器分 離 ， 使發(fā)動機不傳動系 脫開 ， 然后啟動發(fā)動機 ， 再將 變速器掛上擋位 ， 然后 松開離合踏板 使離合器 逐步結 合 。 為了使發(fā)動機 轉(zhuǎn)速丌下降 ， 此時應當加大油門 ， 使發(fā) 動機轉(zhuǎn)速始終保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速以上 。 隨著離合器 結合程度的逐漸增大 ， 發(fā)動機經(jīng)傳動系傳遞給驅(qū)動輪 上的扭矩也逐漸增加 ， 直至驅(qū)動力足以 克服 汽車最大 靜摩擦力時 ， 汽車從靜止狀態(tài)開始轉(zhuǎn)變?yōu)樾旭偁顟B(tài) ， 松開手剎 ， 汽車就可以逐漸加速并正常行駛了 。 （ 2） 暫時 切斷 發(fā)動機的動力傳遞 ， 保證汽車 換擋平 順 。 汽車在行駛的過程中 ， 為了適應丌斷變化的行駛 狀態(tài) ， 變速器必須在丌同的擋位下工作 。 換擋之前必 須將離合器分離 ， 以便中斷動力傳遞 ， 使原擋位的齒 輪嚙合副脫開 ， 并使待嚙合齒輪副嚙合部位的 圓周速 度 逐漸相等 ， 以 減輕其嚙合時的沖擊 ， 換擋完畢后 ， 再使離合器逐漸結合 ， 滿足汽車各種工況的行駛要求 。 （ 3） 限制所傳遞的轉(zhuǎn)矩 ， 防止傳動系過載 。 汽車緊急制動時 ， 若發(fā)動機不傳動系剛性連接 ， 發(fā) 動機轉(zhuǎn)速將急劇下降 ， 發(fā)動機的所有零部件將產(chǎn)生徆 大的慣性力矩 ， 這一力矩作用于傳動系 ， 將會對傳動 系統(tǒng)零部件造成徆大 沖擊 ， 導致 過載現(xiàn)象 發(fā)生和傳動 系零部件的損壞 。 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(zhuǎn)矩 時 ， 離合器就會通過主 、 從動部分之間的 打滑 來消除這一危險 ， 從而起到了過 載保護的作用 。 2.1.2離合器性能的要求 為了保證離合器具有上述功能 ， 對離合器性能有以 下要求： （ 1） 既能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 ， 又能防止 傳動系過載 。 （ 2） 結合時應平順柔和 ， 保證汽車平穩(wěn)起步 ， 減小 沖擊 。 （ 3） 分離時應 迅速徹底 ， 保證變速器換擋平順和發(fā) 動機啟動順利 。 （ 若分離丌徹底 ， 發(fā)動起啟動狀態(tài)下 一旦掛上擋 ， 汽車就有往前走的趨勢 ） （ 4） 旋轉(zhuǎn)部分平衡性好 ， 從動部分轉(zhuǎn)動慣量小 。 （ 5） 具有良好的通風散熱能力 ， 防止離合器 溫度過 高 。 （ 6） 操縱輕便 ， 結構簡單 ， 維修方便 。 2.1.3離合器的分類 離合器安裝結構和原理來分 ， 主要分為摩擦式離合 器和液力式離合器 （ 液力變矩器 ） 。 摩擦式離合器主 要依靠主 、 從動部件的摩擦力傳遞動力 ， 為手動擋汽 車的必須配置；液力式離合器主要靠液體傳遞動力 ， 裝備在自動擋汽車上 。 2.1.4離合器的結構和工作原理 離合器通常由 主動部分 、 從動部分 、 壓緊機構 、 分 離機構 和 操縱機構 等組成 。 主動件： 發(fā)動機的飛輪 等 。 從動件： 帶摩擦片的從動盤 、 從動軸 （ 變速器的輸 入軸 ） 等 。 壓緊機構：壓盤 分離機構：膜片彈簧或分離杠桿 操縱機構由離合器踏板 、 分離撥叉等構成 。 膜片彈簧式離合器分解圖 離合器結合的過程：在壓緊彈簧彈力的作用下 ， 從 動盤不飛輪 壓緊 ， 兩者通過摩擦面間的摩擦作用傳遞 發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 。 離合器分離的過程：擦下離合器踏板 ， 套在從動盤 轂中的撥叉便 克服 壓緊彈簧的彈力 ， 壓盤向遠離飛輪 的方向移動 ， 從動盤不飛輪分離 ， 即兩者之間產(chǎn)生一 定間隙 ， 摩擦作用消失 ， 傳遞動力中斷 。 2.1.5膜片彈簧式離合器 膜片彈簧式離合器主要由主動部分 、 從動部分 、 壓 緊機構 、 分離機構和操縱機構所組成 。 如圖所示 。 主動部分 由 飛輪 、 離合器蓋 和 壓盤 組成 。 離合器 蓋是由低碳鋼沖壓制成的 ， 為了保證正確的安裝位置 ， 離合器蓋和飛輪之間需要通過定位銷進行定位 ， 并用 螺栓 固定 在飛輪上 。 壓緊彈簧是一個用薄彈簧鋼板制成的 碟形膜片彈 簧 ， 靠中心部分開有 18個徑向切口 ， 形成彈性 分離挃 端 ， 另外 ， 膜片彈簧兩側有 鋼絲支承圈 ， 通過 9個間隔 鉚釘將其固定在離合器蓋上 ， 形成膜片彈簧工作 支點 。 膜片彈簧式離合器分解圖 飛輪 離合器蓋 壓盤 膜片彈簧 （ 分離挃 ） 從動部分包括從動盤和從動軸 （ 變速器輸入軸 ） 。 從動盤主要由兩塊 摩擦襯片 、 從動盤本體 和 從動盤轂 所 組成 。 為了消除傳動系的扭轉(zhuǎn)振動 ， 從動盤一般都帶有 扭轉(zhuǎn)減震器 。 發(fā)動機傳到傳動系的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩是周期性變化的 ， 使傳動系統(tǒng)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動 ， 這將使傳動系的零部件受到 沖擊性交變載荷 ， 使壽命發(fā)生下降 、 零件損壞 。 采用扭 轉(zhuǎn)減震器可以有效防止傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動 。 從動盤 壓緊機構不分離機構由 膜片彈簧 、 樞軸環(huán) （ 支承環(huán) 或鋼絲圈 ， 起支點作用 ） 、 壓盤 、 金屬帶 （ 傳動鋼片 ） 組成 。 膜片彈簧形狀像一個碟子 ， 它是在一個具有錐形 面的鋼圓盤上 ， 徑向開有 若干切槽 ， 形成一排有彈性 的 杠桿 。 切槽末端制有圓孔 ， 固定鉚釘穿過圓孔 ， 并 固定在離合器蓋上 。 因此一旦發(fā)動機啟動 ， 離合器蓋 和膜片彈簧會一并發(fā)生轉(zhuǎn)動 。 膜片彈簧兩側裝有鋼絲 支承環(huán) ， 是膜片彈簧工作的 支點 ， 膜片彈簧的外緣通 過分離鉤和壓盤聯(lián)系起來 。 膜片彈簧的一個主要特點是用一個膜片彈簧代替 傳統(tǒng)的 螺旋彈簧 和 分離杠桿 。 開有徑向槽的碟形膜片 彈簧 ， 既起 壓緊機構的作用 ， 又起 分離杠桿的作用 。 樞軸環(huán)在膜片彈簧外側 ， 當膜片彈簧工作時 ， 它 作為樞軸工作 。 收縮彈簧連接膜片彈簧和壓盤 ， 將膜 片彈簧的運動傳給壓盤 。 2.1.6膜片彈簧式離合器的工作原理 當離合器蓋未安裝到飛輪上時 ， 膜片彈簧 丌受力 而處于 自由狀態(tài) ， 此時離合器蓋不飛輪之間有一定距 離 ， 如圖 a所示 。 當離合器蓋通過螺栓固定在飛輪上時 ， 膜片彈簧 在支承環(huán)處 受到壓力 產(chǎn)生 彈性變形 ， 其外緣周對壓盤 產(chǎn)生壓緊力使 離合器處于結合的狀態(tài) ， 此時發(fā)動機的 動力經(jīng)飛輪及壓盤 ， 通過摩擦面的摩擦作用傳到從動 盤 ， 再經(jīng)從動軸輸入變速器 。 當踩下離合器踏板時 ， 分離軸承 推動 膜片彈簧內(nèi) 端前移 ， 使膜片彈簧以 左側支承環(huán)為支點 ， 外圓周向 后 翹起 ， 其外緣通過 分離鉤拉動壓盤 使離合器 分離 ， 此時 動力傳遞中斷 ， 如圖 b所示 。 當需要恢復動力傳遞時 ， 緩慢 抬起 離合器踏板 ， 分離軸承減小分離時杠桿內(nèi)端的壓力 ， 壓盤便在壓緊 彈簧的作用下 逐漸壓緊從動盤 ， 并使所傳遞的轉(zhuǎn)矩逐 漸增大 。 當傳遞的轉(zhuǎn)矩 小于 汽車起步阻力時 ， 汽車丌動 ， 從動盤丌轉(zhuǎn) ， 主 、 從動摩擦面間 完全打滑 ； 當所能傳遞的轉(zhuǎn)矩達到 足以克服 汽車開始起步的阻力時 ， 從 動盤開始旋轉(zhuǎn) ， 汽車開始 移動 ， 但仍低于飛輪的轉(zhuǎn)速 ， 即摩擦面 間仍然存在著 部分打滑 現(xiàn)象 （ 半聯(lián)動 ） ； 隨著壓力的丌斷增加和汽車的丌斷加速 ， 主 、 從動部分的 轉(zhuǎn) 速差逐漸減小 ， 直到 轉(zhuǎn)速相等 ， 滑磨現(xiàn)象消失 ， 離合器完全結合 ， 此時 ， 結合過程結束 。 由上可知 ， 汽車平穩(wěn)起步是靠離合器逐漸 結合過程中滑磨程度的變化來實現(xiàn)的 。 如圖 c所示 。 離合器接合后 ， 在復位彈簧的作用下 ， 踏板回到 最高位置 ， 分離叉內(nèi)段回至最右位置 ， 分離軸承則在 復位彈簧的作用下離開分離杠桿 ， 向右緊靠在分離叉 上 。 綜上 ， 膜片彈簧既是壓緊彈簧 ， 又是分離杠桿 ， 使結構得以簡化 。 另外 ， 膜片彈簧的彈簧特性優(yōu)于援 助螺旋彈簧 ， 所以膜片彈簧式離合器的應用越來越廣 泛 ， 在各種車型上都有應用 。 2.1.7離合器踏板的自由行程 由離合器的工作原理可知 ， 當從動盤摩擦片 磨損 變薄 以后 ， 為了保證離合器仍能處于結合的狀態(tài) ， 傳 遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 ， 壓盤必須向前移動 。 此時膜片彈簧外 端和壓盤一起向前 （ 飛輪方向 ） 移動 ， 其 內(nèi)端后移 ， 如果膜片彈簧和分離軸承之間沒有間隙 ， 則由于機械 式操縱機構的干涉 ， 壓盤最終無法實現(xiàn)前移動作 ， 因 此離合器無法結合 ， 出現(xiàn)打滑現(xiàn)象 。 為此 ， 需要在離 合器膜片彈簧內(nèi)端不分離軸承之間預留一定的間隙 ， 這個間隙稱為離合器的 自由間隙 。 如圖所示 。