离合器的结构和工作原理

活动一 离合器的结构和工作原理
❖ 分离过程——（膜片弹簧离合器）当踩下离合器踏板时，分离轴承左移压下 膜片弹簧（膜片弹簧这时起杠杆的作用），压盘向右移动（主、从动部分分 开），这时从动盘没有被压紧在飞轮和压盘上不能传递摩擦力，离合器分离 （动力传递中断），发动机的动力无法通过变速器输入轴传递给变速器。
项目二 离合器的结构与检修
情景描述
❖ 汽车传动系的基本功用是将发动 机发出的动力按照需要传给驱动 轮，并保证汽车正常行驶。
❖ 离合器是将发动机和整个汽车底 盘系统连接起来的重要部件，（ 离合器的位置）离合器位于发动 机与变速器之间（变速器前、发 动机后） ，用来切断和连接发动 机和传动系之间的动力传递。
活动一 离合器的结构和工作原理
❖ 通过以上论述，总结如下
汽车驾驶员利用操纵机构来操纵控制离合器，使离合器分离或结合。踩下离合 器踏板时，离合器分离，即飞轮和摩擦片分开，发动机动力中断；松开离合器踏 板，离合器结合，即飞轮和离合器组件成为一体旋转，发动机的（动力）扭矩通 过离合器传给汽车变速器。
离合器的摩擦片的中央有内花键，当中穿过变速器的输入轴（与轴外花键配合）， 摩擦片被压紧在飞轮平面和离合器壳内的压盘之间，随着发动机的旋转，飞轮和 离合器主件成为一体一起旋转，发动机的扭矩通过飞轮、摩擦片、花键轴传到变 速器，
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项目二 离合器的结构与检修
三、离合器的类型
（一）、摩擦式离合 器（主要讨论）
目前，与手动离合器相配 合的离合器大多数为摩擦 片式离合器。靠机械摩擦 传动。
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（二）、液力偶合器
靠工作液（油液）之间的偶合作用来传动扭矩。
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压盘
膜片弹簧
从动盘
离合器盖
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4、操纵机构
❖ （驾驶员借以使离合 器分离，而后又使之 柔和接合的一套机构 。）
（1）、组成：离合器踏 板，分离拉杆，分离 叉，分离轴承，分离 套筒等（如右图阴影 部分）
（2）、作用：操纵控制 （动画演示如右图）
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汽车底盘构造与维修
离合器的结构和工作原理
南充数控工程学校 孙文扬
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项目二 离合器的结构与检修
❖ 知识目标： ❖１、 熟知离合器的作用、工作原理； ❖２、 掌握离合器的工作过程。 ❖ 能力目标： ❖１、 会进行离合器的维护； ❖２、 能检修离合器总成。
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从动盘 输出轴 支撑轴承
花键毂
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说明：输出轴轴前端采用轴承支承于曲轴后端的中心孔中，以保证发动机曲轴
和输出轴（也是变速器的输入轴）的同轴度。曲轴内的导向轴承对变速器输 入轴起支承作用，而不是导向作用。
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❖ 3、压紧机构
（1）、作用：保证扭矩传递 （2）、组成：压紧弹簧（膜片离合器为膜片弹簧，周布离合器为螺旋弹簧）压
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（二）、工作原理
1、离合器的自由间隙和踏板自由行程
1）、自由间隙 （如右图）： 离合器处于结合状态时， 分离杠杆内端与分离轴承 之间预留的间隙。一般为几 个毫米
为什么要有自由间隙？
如果没有自由间隙，会导
致离合器打滑。留有间隙
可以防止从动盘摩擦片磨 损变薄时，离合器结合不 彻底
（2）、组成：从动盘、输出轴（又是变速器输入轴）
（这部分由单片、双片和多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力
传给变速器的输入轴。）
从动盘
从动盘 输出轴
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❖ 双面带摩擦衬片的从动盘和输出轴作为从动部分，从动盘通过滑动花键毂装 在输出轴（变速器输入轴）上，轴前端采用轴承（支撑作用）支承于曲轴后 端的中心孔中，以保证发动机曲轴和输出轴的同轴度。
（三）、电磁离合器
靠线圈的通断来控制离合器的接合与分离。为了加强主动件 与从动件之间的接合力，可以在两者之间放置磁粉。
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❖ 四、摩擦式离合 器的基本结构及 工作原理
❖ 摩擦式离合器的基本 结构如图2-４所示
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❖ （一）基本结构
❖ 根据各结构元件的动力传递和作用不同，摩擦式离合器可分为以下4部分：
❖ 分离杠杆是操纵 离合器的一个主 要零件，分离杠 杆外端与压盘铰 接，中部通过铰 接支撑在离合器 盖上，内端和分 离轴承接触（分 离时），分离轴 承和分离套筒装 成一体，松套在 从动轴的轴套上 ，可做轴向移动 。分离拨叉中部 支撑在飞轮壳上 ，并通过拉杆和 踏板连接。
分离杠杆
思考与练习
❖P14（实践活动 1—3） ❖ 1、离合器的功用是什么？ ❖ 2、汽车对离合器有哪些要求பைடு நூலகம் ❖ 3、离合器的结构有哪些元件组成？
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❖ 2、工作原理
1）、基本原理 如图所示：离合器的
主、从动部分，可以暂 时分离又可以逐渐结合 ，并且在传动过程中还 有可能相对转动，所以 ，离合器主、从动件之 间不可以采用刚性联系 ，而是靠两者接触面之 间的摩擦作用来传递扭 矩的。（视频：离合器 传动的基本原理）
活动一 离合器的结构和工作原理
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❖ （3）接合过程。
❖ 逐渐抬起离合器踏板，拉杆、分 离叉、分离轴承、分离杠杆在各 自回位弹簧的作用下回位，压盘 在压紧弹簧的作用下前移逐渐压 紧从动盘，此时从动盘与压盘、 飞轮的接触面之间产生摩擦力矩 并逐渐增大，动力由飞轮、压盘 传给从动盘经输出轴输出。在这 一过程中，从动盘及输出轴转速 逐渐提高，直至与主动部分相同 ，主、从动部分完全接合，接合 过程结束，离合器处于接合状态 。
2、保证换档工作平顺：起步或者换挡时，暂时切断发动机与传动系统的联系， 便于发动机的起动（降低起动力矩）和变速器的换挡（减轻或消除换挡冲击 ）。
3、防止传动系过载：在汽车紧急制动时，当载荷过大，离合器会自动打滑，从 而达到保护发动机的作用。
4、传递扭矩: 在汽车机械式传动系中，发动机转矩是利用离合器的摩擦力矩传 递给变速器和传动系统的.
离合器的动力又是如何通过飞轮进行传递的呢？ 离合器的动力传递路线？
1、曲轴→飞轮→从动盘前面（从动盘前衬片） →变速器输 入轴。
2、曲轴→飞轮→离合器盖（通过与飞轮连接的螺栓传递） →压盘→从动盘后面（从动盘后衬片） →变速器输入轴。
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❖ 由动力传递路线可以看出，离合器从飞轮处获得动力之后，把动力传递到了 离合器的主动部分，主动部分又通过摩擦力传递给变速器输入轴；即摩擦离 合器的主动部分和从动部分，是靠两者之间的摩擦作用来传递扭矩的。实际 状况是不是这样的呢？下面我们通过学习离合器的工作原理来证实一下。
踏板
活动一 离合器的结构和工作原理
❖ 如何调整踏板的自由行程呢？ ❖ 改变分离拉杆的长度等。
如右图所示：拉杆调节 叉（分离叉）用螺纹与 拉杆连接，可以通过转 动调节叉来调节拉杆的 长度，以实现对踏板自 由行程的调整。
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离合器要想正常的进行工作，就必要要有动力进行驱动， 那么离合器动力是哪里来的呢？ 离合器的动力来源? ----飞轮
❖ 在汽车机械式传动系中广泛采用 的是摩擦式离合器
桑塔纳2000轿车传动系统布置图
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项目二 离合器的结构与检修
❖ 二、离合器的功用（主要为变速器换挡服务）
1、保证汽车平稳起步：汽车在起步的时候，离合器是逐渐结合（驾驶员逐渐松 开离合器踏板，使发动机与传动系统逐渐结合），保证汽车平稳起步。
主动部分
从动部分
压紧机构
操纵机构
飞轮 离合器盖 压盘
从动盘 输出轴（又 是变速器输 入轴）
压紧弹簧
离合器踏板 分离拉杆 分离叉 分离套筒 分离轴承
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❖ 1、主动部分
（1）、作用：接收发动机动力。 （2）、组成：飞轮、离合器盖、压盘。（这部分与发动机曲轴连在一起。离合
器盖与飞轮靠螺栓连接，压盘与离合器之间是靠3～4个传动片传递扭矩的。
离合器端盖是通过传动片来驱动压盘）
传动（传力）片
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❖ 下面图中哪些零件属于主动部分？传力（传动）片在什么部位？
21
4
7
6
5
1、3-铆钉；2-传动片；4-支承环；5-膜片弹簧；6-支承铆钉；7-压盘；8-离合器盖
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❖ 2、从动部分
（1）、作用：将主动部分的动力传递给变速器的输入轴
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二、对离合器的要求 根据离合器的功用，它应满足下列主要要求：
①能可靠地传递发动机的最大转矩，又能防止传动系过载。 ②接合柔和，保证汽车平稳起步，减少冲击。 ③分离彻底，保证变速器换档平顺和发动机起动顺利。 ④从动部分的转动惯量小，减轻换档时变速器齿轮间的冲击。 ⑤通风散热良好，防止离合器温度过高。 ⑥操纵轻便省力，以减轻驾驶员的疲劳。
❖ 离合器处于结合状态时， 踏板处于最高位置，分离 杠杆与分离轴承之间存在 间隔，压盘在压紧弹簧的 作用下压紧从动盘，发动 机的转矩经飞轮及压盘传 递给从动盘，再由从动盘 传给变速器输入轴，即向 变速器传递动力
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（2）分离过程。
当驾驶员逐渐踩下踏 板，通过拉杆（调节 叉）、分离叉使分离轴 承向左移，从而推动分 离杠杆内端向左移，使 其外端拉动压盘，克服 弹簧弹力向右移动，以 解除压盘、飞轮对从动 盘的压力，主、从动部 分处于分离状态，切断 动力传递，如图2-6所 示。
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❖ 压盘是离合器主动 部分的重要组成部 分之一，工作过程 中既要接受离合器 盖传来的动力，又 要在离合器分离和 结合过程中轴向移 动。（视频：合器压盘
总成）
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❖ 压盘与离合器之间是靠什么来传递扭矩的呢？ ❖ 压盘与离合器之间是靠3～4个传动（传力）片传递扭矩的。（如下图所示，
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（4）半联动状态。在离合器的接合过程中，其主、从动部分未达到同步，
处于相对滑磨的状态称为半联动状态。因为离合器有半联动状态，必须操作 合理，才能使汽车平稳起步。
❖ （5）、汽车起步过程：当汽 车起步，特别是上坡起动时， 需要离合器板“半联动”，即 起动发动机，慢松离合器踏板 ，主、从动部分慢慢结合，这 时离合器介于结合和分离之间 （滑摩），只是传递发动机的 部分动力，可以防止发动机起 步熄火或者起步冲击，实现动 力的稳步结合。
视频播放：离合器传动的基本原理 简介 单片式膜片弹簧离合器结构及原理 离合器工作原理
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❖ 分离过程（动画演示）：踩下离合器踏板，从动盘右移，离合
器主、从动部分分离，中断动力传递。
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❖ 分离过程（单片周布弹簧离合器）踩下离合器踏板，通过拉杆、分离拨叉、 分离套筒消除间隙后，使分离拉杆外端拉动压盘，克服压紧弹簧的压力向后 移动，压盘与从动盘之间产生间隙，摩擦力矩消失，离合器主、从动部分分 离，中断动力传递。（视频：单片周布弹簧离合器动画）
紧机构主要由螺旋弹簧或者膜片弹簧组成，它与主动部分一起旋转，它以离 合器盖为依托，将压盘压向飞轮，从而将处于飞轮与压盘间的从动盘压紧。
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❖ 膜片离合器示意图
膜片弹簧起杠杆作用
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❖ 膜片弹簧式离合器的特点： ❖ 采用弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧作为压紧弹簧。
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2）、踏板自由行程
：自由间隙反映到离 合器踏板上，使踏板 产生一个空行程，称 为踏板自由行程。
（分离杠杆）
自由间隙
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❖ 踏板自由行程（另外一 种说法）—— 踩下离 合器踏板时，首先必须 消除离合器自由间隙， 然后才能开始分离离合 器，为消除离合器间隙 所需的离合器踏板行程 ，称为离合器踏板自由 行程。
（1）接合状态。
离合器在接合状态时， 压紧弹簧将压盘、从动盘、 飞轮互相压紧。发动机的 转矩经飞轮直接传给盖和 压盘，并通过压盘、从动 盘、飞轮之间摩擦面的摩 擦产生摩擦力矩传给从动 盘，再通过花键传给输出 轴（变速器输入轴），最 后输入变速器。如图所示 为离合器的接合状态。
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