离合器的结构和工作原理

发布时间：2012-02-20

一、摩擦离合器的基本组成和工作原理 1．基本组成摩擦离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成，如图2－1所示。图2－1 摩擦离合器的基本组成示意图 1－曲轴 2－从动轴（变速器一轴） 3－从动盘 4－飞轮 5－压盘 6－离合器盖 7－分离杠杆 8、10、15－回位弹簧 9－分离轴承和分离套筒 11－分离叉 12－离合器踏板 13－分离拉杆 14－分离拉杆调节叉 16－压紧弹簧 17－从动盘摩擦片 18－轴承主动部分包括飞轮、离合器盖和压盘。离合器盖用螺栓

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一、摩擦离合器的基本组成和工作原理

1．基本组成

摩擦离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成，如图2－1所示。

图2－1  摩擦离合器的基本组成示意图

1－曲轴  2－从动轴（变速器一轴）  3－从动盘  4－飞轮  5－压盘  6－离合器盖  7－分离杠杆  8、10、15－回位弹簧  9－分离轴承和分离套筒  11－分离叉  12－离合器踏板  13－分离拉杆  14－分离拉杆调节叉  16－压紧弹簧  17－从动盘摩擦片  18－轴承

主动部分包括飞轮、离合器盖和压盘。离合器盖用螺栓固定在飞轮上，压盘后端圆周上的凸台伸入离合器盖的窗口中，并可沿窗口轴向移动。这样，当发动机转动，动力便经飞轮、离合器盖传到压盘，并一起转动。

从动部分包括从动盘和从动轴。从动盘带有双面的摩擦衬片，离合器正常接合时分别与飞轮和压盘相接触；从动盘通过花键毂装在从动轴的花键上，从动轴是手动变速器的输入轴（一轴），其前端通过轴承支承在曲轴后端的中心孔中，后端支承在变速器壳体上。

压紧机构由若干根沿圆周均匀布置的压紧弹簧，它们装在压盘与离合器盖之间，用来将压盘和从动盘压向飞轮，使飞轮、从动盘和压盘三者压紧在一起。

操纵机构包括离合器踏板、分离拉杆、调节叉、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆、回位弹簧等组成。

操作：观看某离合器的实物或模型。

2．工作原理

1) 接合状态

离合器在接合状态下，操纵机构各部件在回位弹簧的作用下回到图2－1所示的各自位置，分离杠杆内端与分离轴承之间保持有一定的间隙，压紧弹簧将飞轮、从动盘和压盘三者压紧在一起，发动机的转矩经过飞轮及压盘通过从动盘两摩擦面的摩擦作用传给从动盘，再由从动轴输入变速器。

2) 分离过程

分离离合器时，驾驶员踩下离合器踏板，分离套筒和分离轴承在分离叉的推动下，先消除分离轴承与分离杠杆内端之间的间隙，然后推动分离杠杆内端前移，使分离杠杆外端带动压盘克服压紧弹簧作用力后移，摩擦作用消失，离合器的主、从动部分分离，中断动力传动。

3) 接合过程

接合离合器时，驾驶员缓慢抬起离合器踏板，在压紧弹簧的作用下，压盘向前移动并逐渐压紧从动盘，使接触面间的压力逐渐增加，摩擦力矩也逐渐增加；当飞轮、压盘和从动盘之间接合还不紧密时，所能传动的摩擦力矩较小，离合器的主、从动部分有转速差，离合器处于打滑状态；随着离合器踏板的逐渐抬起，飞轮、压盘和从动盘之间的压紧程度逐渐紧密，主、从动部分的转速也渐趋相等，直到离合器完全接合而停止打滑，接合过程结束。

3．离合器自由间隙和离合器踏板自由行程

离合器在正常接合状态下，分离杠杆内端与分离轴承之间应留有一个间隙，一般为几个毫米，这个间隙称为离合器自由间隙。如果没有自由间隙，从动盘摩擦片磨损变薄后压盘将不能向前移动压紧从动盘，这将导致离合器打滑，使离合器所能传动转矩下降，车辆行驶无力，而且会加速从动盘的磨损。

为了消除离合器的自由间隙和操纵机构零件的弹性变形所需要的离合器踏板行程称为离合器踏板自由行程。可以通过拧动调节叉来改变分离拉杆的长度对踏板自由行程进行调整。

二、摩擦离合器的构造和原理

1．摩擦离合器的结构类型

1) 按从动盘的数目

可以分为单片离合器和双片离合器。轿车、客车和部分中、小型货车多采用单片离合器，因为发动机的最大转矩一般不是很大，单片从动盘就可以满足动力传动的要求；双片离合器由于增加了一片从动盘，使得在其他条件不变的情况下，比单片离合器所能传动的转矩增大一倍（由于一个从动盘是两个摩擦面传递动力，而二个从动盘则是四个摩擦面传递动力），多用于重型车辆上。

2) 按压紧弹簧的形式

可以分为周布弹簧离合器、中央弹簧离合器和膜片弹簧离合器。周布弹簧离合器和中央弹簧离合器采用螺旋弹簧，分别沿压盘的圆周和中央布置；膜片弹簧离合器采用膜片弹簧，目前应用最广泛。

2．膜片弹簧离合器

膜片弹簧离合器目前在各种类型的汽车上都广泛应用，其构造如图2－2、图2－3和图2－4所示。

图2－2  膜片弹簧离合器的构造

1－从动盘  2－离合器盖和压盘  3－分离轴承  4－卡环  5―分离叉  6－分离套筒  7－飞轮

图2－3  膜片弹簧离合器盖和压盘分解图

1－离合器盖  2－膜片弹簧  3－压盘  4－传动片  5－从动盘  6－支承环

图2－4  膜片弹簧离合器盖和压盘示意图

1－铆钉  2－传动片  3－支承环  4－膜片弹簧  5－支承铆钉  6－压盘  7－离合器盖

1) 构造和原理

膜片弹簧离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构组成，操纵机构将在下一个课题进行介绍。

主动部分由飞轮、离合器盖和压盘组成。离合器盖通过螺栓固定在飞轮上，为了保持正确的安装位置，离合器盖通过定位销进行定位。压盘与离合器盖之间通过周向均布的三组或四组传动片来传递转矩。传动片用弹簧钢片制成，每组两片，一端用铆钉铆在离合器盖上，另一端用螺钉连接在压盘上。

从动部分包括从动盘和从动轴，从动盘一般都带有扭转减振器。发动机传到传动系的转速和转矩是周期性变化的，使传动系产生扭转振动，这将使传动系的零部件受到冲击性交变载荷，使寿命下降、零件损坏。采用扭转减振器可以有效的防止传动系的扭转振动。带扭转减振器的从动盘的结构和原理如图2－5所示。

图2－5  带扭转减振器的从动盘

1、2－摩擦衬片  3－摩擦垫圈  4－碟形垫圈  5－装合后的从动盘总成  6－减振器盘  7－摩擦板  8－从动盘毂  9、13、15－铆钉  10－减振弹簧  11－波浪形弹簧钢片  12－止动销  14－从动盘钢片

a) 不工作时  b) 工作时

从动盘钢片外圆周铆接有波浪形弹簧钢片，摩擦衬片分别铆接在弹簧钢片上，从动盘钢片与减振器盘铆接在一起，这两者之间夹有摩擦垫圈和从动盘毂。从动盘毂、从动盘钢片和减振器盘上都有六个圆周均布的窗孔，减振弹簧装在窗孔中。

当从动盘受到转矩时，转矩从摩擦衬片传到从动盘钢片，再经减振弹簧传给从动盘毂，此时弹簧将被压缩，吸收发动机传来的扭转振动。

压紧机构是膜片弹簧，其径向开有若干切槽，形成弹性杠杆。切槽末端有圆孔，固定铆钉穿过圆孔，并固定在离合器盖上。膜片弹簧两侧装有钢丝支承环，这两个钢丝支承环是膜片弹簧工作时的支点。膜片弹簧的外缘通过分离钩与压盘联系起来。

操作：实际观察膜片弹簧离合器，最好是分解的。

膜片弹簧离合器的工作原理如图2－6所示。当离合器盖未安装到飞轮上时，膜片弹簧不受力而处于自由状态，此时离合器盖与飞轮之间有一距离S，如图2－6a)所示。当离合器盖通过螺栓固定在飞轮上时，膜片弹簧在支承环处受压产生弹性变形，此时膜片弹簧的外圆周对压盘产生压紧力使离合器处于接合状态，如图2－6b)所示。当踩下离合器踏板时，分离轴承推动膜片弹簧，使膜片弹簧以支承环为支点外圆周向后翘起，通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离，如图2－6c)所示。

图2－6  膜片弹簧离合器的工作原理

1-飞轮  2-压盘  3-离合器盖  4-膜片弹簧  5-分离轴承

a) 安装前位置  b) 安装后（接合）位置  c) 分离位置

从上面的介绍中可以看出，膜片弹簧既是压紧弹簧，又是分离杠杆，使结构简化了。另外膜片弹簧的弹簧特性优于圆柱螺旋弹簧，所以膜片弹簧离合器的应用越来越广泛，在各种车型上都有应用。

2) 拆装、检修

下面以桑塔纳2000的膜片弹簧离合器为例介绍其拆装、检修程序。

(1) 离合器的拆卸和安装

a. 离合器的拆卸

首先拆下变速器。用专用工具将飞轮固定，然后逐渐将离合器压盘的固定螺栓对角拧松，取下离合器盖及压盘总成，并取下离合器从动盘。然后分解离合器各部件。

b. 离合器的安装

用专用工具将飞轮固定。用专用工具将离合器从动盘定位于飞轮和压盘中心。装上紧固螺栓，并用25N·m的力矩对角逐渐旋紧。

(2) 离合器的检修

a. 从动盘的检查

先目视检查，看从动盘摩擦片是否有裂纹、铆钉外露、减振器弹簧断裂等情况，如果有则更换从动盘。

再检查从动盘的端面圆跳动。在距从动盘外边缘2.5mm处测量，离合器从动盘最大端面圆跳动为0.4mm，测量方法如图2－7所示。如果不符合要求，可用板钳校正或更换从动盘。

图2－7  从动盘端面圆跳动的检查

最后检查从动盘摩擦片的磨损程度。摩擦片的磨损程度可用游标卡尺进行测量，如图2－8所示。铆钉头埋入深度应不小于0.20mm。如果检查结果超过要求，则应更换从动盘。

图2－8  摩擦片磨损的检查

注意：检查的是铆钉头的深度，即浅处的深度。

b. 压盘和离合器盖

压盘损伤主要是翘曲、破裂或过度磨损等。

先检查压盘表面光洁度。压盘表面不应有明显的沟槽，沟槽深度应小于0.30mm。轻微的磨损可用油石修平。

再检查压盘平面度。检查方法如图2-9所示，用钢直尺压在压盘上，然后用塞尺测量。离合器压盘平面度不应超过0.2mm。

压盘平面度或表面光洁度超过要求可用平面磨床磨平或车床车平，但磨、车的厚度应小于2mm，否则应更换压盘。

图2-9  压盘平面度的检查

离合器盖与飞轮的接合面的平面度应小于0.5mm，如有翘曲、裂纹、螺纹磨损等应更换离合器盖。

c. 膜片弹簧

先检查膜片弹簧的磨损程度。如图2-10所示用游标卡尺测量膜片弹簧与分离轴承接触部位磨损的深度和宽度。深度应小于0.6mm，宽度应小于5mm，否则应更换。

图2-10  膜片弹簧磨损的检查

再检查膜片弹簧的变形。如图2-11所示用专业工具盖住弹簧分离指内端（小端），然后用塞尺测量弹簧分离指内端与专用工具之间的间隙。弹簧分离指内端应在同一平面内，间隙不应超过0.5mm。否则用维修工具将变形过大的弹簧分离指翘起以进行调整。

图2-11  膜片弹簧变形的检修

d. 分离轴承

如图2-12所示用手固定分离轴承内圈，转动外圈，同时在轴向施加压力，如有阻滞或有明显间隙感时，应更换分离轴承。

图2-12  分离轴承的检查

分离轴承通常是一次性加注润滑脂。维护时切勿随意拆卸清洗。若有脏污，可用干净抹布擦净表面。

e. 飞轮

首先进行目视检查，检查齿圈轮齿是否磨损或打齿，检查飞轮端面是否有烧蚀、沟槽、翘曲和裂纹等，如果有则应修理或更换飞轮。

再检查飞轮上轴承。如图2-13所示用手转动轴承，在轴向加力，如果有阻滞或有明显间隙感，则应更换轴承。

图2-13  飞轮上轴承的检查

最后检查飞轮端面的圆跳动。如图2-14所示将百分表安装在发动机机体上，百分表表针抵在飞轮的最外圈，转动飞轮，测量飞轮的端面圆跳动，应小于0.1mm。如果端面圆跳动超过标准，应修磨或更换飞轮。

图2-14  飞轮端面圆跳动的检查

飞轮每次拆卸后，应更换连接螺栓。将飞轮安装到曲轴上时，应按对角线逐次以规定的力矩拧紧。

操作：按照上述的检修内容和方法进行实操。

3．周布弹簧离合器

下面仅以单片周布弹簧离合器为例做一简单介绍。

单片周布弹簧离合器的构造如图2－15所示。

图2－15  周布弹簧离合器

1－分离轴承  2－离合器盖  3－分离杠杆  4－压盘  5－从动盘  6－压紧弹簧

1) 主动部分和从动部分

单片周布弹簧离合器的主动部分、从动部分的结构与膜片弹簧离合器基本相同。

2) 压紧机构

单片周布弹簧离合器的压紧机构由若干根螺旋弹簧组成，螺旋弹簧沿压盘周向对称布置，装在压盘和离合器盖之间。

原文链接：autoabc.banzhu.net