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离合器的作用以及离合器组成的构件?

来源:www.ahlulin.com   时间:2023-09-24 20:35   点击:290  编辑:admin   手机版

离合器主要用于保证汽车平稳起步、实现平顺的换档和防止传动系统过载。

组成离合器的主要构件包括:曲轴,变速器输入轴,分离轴承,飞轮,压盘,从动盘,支撑环,传动带等。

离合器(Clutch )位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。离合器是机械传动中的常用部件,可将传动系统随时分离或接合。对其基本要求有:接合平稳,分离迅速而彻底;调节和修理方便;外廓尺寸小;质量小;耐磨性好和有足够的散热能力;操作方便省力,常用的分为牙嵌式与摩擦式两类。

定义

离合器,香港俗称极力子,这是从英语Clutch而来,台湾话则常以离仔或日文的クラッチ称之,是把汽车或其他动力机械的引擎动力以开关的方式传递至车轴上的装置。

离合器安装在发动机与变速器之间,是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起,是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中,驾驶员可根据需要操纵离合器,使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合,以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂时切断发动机与变速器之间的联系,以便于换档和减少换档时的冲击;当汽车紧急制动时能起分离作用,防止变速器等传动系统过载,从而起到一定的保护作用。

离合器类似于开关,接合或断离动力传递作用,离合器机构其主动部分与从动部分可以暂时分离,又可以逐渐接合,并且在传动过程中还要有可能相对转动。离合器的主动件与从动件之间不可采用刚性联系。任何形式的汽车都有离合装置,只是形式不同而已。

分类

根据《中国离合器制造行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》分析,离合器分为电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器四种:

电磁离合器

靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。

电磁离合器可分为:干式单片电磁离合器,干式多片电磁离合器,湿式多片电磁离合器,磁粉离合器,转差式电磁离合器等。

电磁离合器工作方式又可分为:通电结合和断电结合。

干式单片电磁离合器:线圈通电时产生磁力吸合“液迟衔铁”片,离合器处于接合状态;线圈断电时“衔铁”弹回,离合器处于分离状态。

干式多片、湿式多片电磁离合器:原理同上,另外增加几个摩擦付,同等体积转矩比干式单片电磁离合器大,湿式多片电磁离合器工作时必须有油液或其它冷却液冷却。

磁粉离合器

在主动与从动件之间放置磁,不通电时磁粉处于松散状态,通电时磁粉结合,主动件与从动件同时转动。优点:可通过调节电流来调节转矩,允许较大滑差。缺点:较大滑差时温升较大,相对价格高。

转差式电磁离合器:离合器工作时,主、从部分必须存在某一转速差才有转矩传递。转矩大小取决于磁场强度和转速差。励磁电流保持不变,转速随转矩增加而剧烈下降;转矩保持不变,励磁电流减少,转速减少得更加严重。

转差式电磁离合器由于主、从动部件间无任何机械连接,无磨损消耗,无磁粉泄漏,无冲击,调整励磁电流可以改变转速,作无级变速器使用,这是它的优点。该离合器的主要缺点是转子中的涡流会产生热量,该热量与转速差成正比。低速运转时的效率很低,效率值为主、从动轴的转速比,即η=n2/n1。

适用于高频动作的机械传动系统,可在主动部分运转的情况下,使从动部分与主动部分结合或分离。

主动件与从动件之间处于分离状态时,主动件转动,从动件静止;主动件与从闹孝李动件之间处于接合状态,主动间带去从动件转动。

广泛适用于机慎渗床、包装、印刷、纺织、轻工、及办公设备中。

电磁离合器一般用于环境温度-20—50℃,湿度小于85%,无爆炸危险的介质中,其线圈电压波动不超过额定电压的±5%。

摩擦离合器

摩擦离合器是应用得最广也是历史最久的一类离合器,它基本上是由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构,而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。 在分离过程中,踩下离合器踏板,在自由行程内首先消除离合器的自由间隙,然后在工作行程内产生分离间隙,离合器分离。在接合过程中,逐渐松开离合器踏板,压盘在压紧弹簧的作用下向前移动,首先消除分离间隙,并在压盘、从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力;之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动,产生自由间隙,离合器接合。

液力离合器

液力离合器用流体(一般用油)作传动介质,与机械式离合器相比,除传动特性有各种变化以外,还主要吸收因主动轴和从动轴转动而产生的振动和冲击。

液力离合器的结构包括一个输入轴,具有一个增速齿轮系;一个工作液流腔,由一个叶轮、一个从动轮和一个叶轮壳构成;一个输出轴,带有从动轮,并且从动轮与叶轮可以操作地组合在一起;一般叶轮壳和叶轮由具有小比重和大应力承受范围的材料构成,以减小离心应力。

原理

对于手动挡的车型而言,离合器是汽车动力系统的重要部件,它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时,离合器成了我们使用最频繁的部件之一,而离合器运用的好坏,直接体现了驾驶水平的高低,也起到了保护车辆的效果。如何正确使用离合器,掌握离合器的原理以在特殊情况下利用离合器来解决问题,是每个驾驶手动挡车型的车友都应该掌握的。

所谓离合器,顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。离合器由摩擦片、弹簧片、压盘以及动力输出轴组成,它位于发动机与变速箱之间,用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱,以保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩,属于动力总成的范畴。在半联动的时候,离合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差,也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。

离合器分为三个工作状态,即踩下离合器的不连动,不踩下离合器的全连动,以及部分踩下离合器的半联动。当车辆起步时,司机踩下离合器,离合器踏板的运动拉动压盘向后靠,也就是压盘与摩擦片分离,此时压盘与飞轮完全不接触,也就不存在相对摩擦。当车辆在正常行驶时,压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的,此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大,输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦,二者转速相同。 最后一种是离合器的半连动状态,压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。此时,离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态,飞轮的转速大于输出轴的转速,从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。这种状态下,发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。

一般来说,离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用,此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差,必须将发动机的动力与一轴切开以后,同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步。挡位挂进以后,再通过离合器将一轴与发动机动力结合,使动力继续得以传输。在离合器中,还有一个不可或缺的缓冲装置。它由两个类似于飞轮的圆盘对在一起,在圆盘上打有矩形凹槽,在凹槽内布置弹簧,在遇到激烈的冲击时,两个圆盘之间的弹簧相互发生弹性作用,缓冲外界刺激,有效的保护了发动机和离合器。

在离合器的各个配件中,压盘弹簧的强度、摩擦片的摩擦系数、离合器的直径、摩擦片的位置以及离合器的数目是决定离合器性能的关键因素。弹簧的刚度越大,摩擦片的摩擦系数越高,离合器的直径越大,离合器性能也就越好。

典型离合器工作过程

膜片弹簧式离合器,其工作可分为工作、分离、接合三个过程。

1、工作过程。利用膜片弹簧装入离合器盖与压盘之间时,使之产生预压缩变形所形成的对压盘的压力使离合器的主、从动部分压紧,即离合器处于接合状态。发动机动力通过与曲轴连为一体的飞轮、离合器盖和压盘传给从动盘,随后又经从动盘花键轴套输送给变速器的输入轴。此过程的工作特点是离合器主、从动部分传递的转矩、转速相同,主、从动部分之间没有转速差,没有滑磨。

2、分离过程。驾驶员踩下离合器踏板,踏板左移,推杆左移,通过缸、工作缸推动膜片弹簧分离板左移。受此影响膜片弹簧又以固定在离合器盖上的支承销为支点使大端向右移动,同时经分离板的作用拉压盘右移。最终达到从动盘与飞轮、压盘之间各存有一间隙,离合器实现分离,至此离合器分离过程结束。

分离过程离合器的工作特点是:分离后发动机的动力与运动不能传给从动盘。主动部分仍然与发动机转速保持同步,而从动部分则迅速降低。

3、接合过程。驾驶员松开离合器踏板在回位弹簧作用下踏板恢复到原位,同时带动推杆和分离轴承回位。即接合过程操纵机构的移动是分离过程的逆过程。当分离轴承与膜片弹簧分离板之间出现预留间隙和膜片弹簧重新将压盘压紧在从动盘上之后,接合过程结束,离合器恢复传递动力功能。

作用

1.保证汽车平稳起步

这是离合器的首要功能。在汽车起步前,自然要先起动发动机。而汽车起步时,汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系(它联系着整个汽车)与发动机刚性地联系,则变速器一挂上档,汽车将突然向前冲一下,但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时,具有很大的惯性,对发动机造成很大的阻力矩。在这惯性阻力矩的作用下,发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速(一般300-500RPM)以下,发动机即熄火而不能工作,当然汽车也不能起步。

因此,我们就需要离合器的帮助了。在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机和传动系脱开,再将变速器挂上档,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。在接合过程中,发动机所受阻力矩逐渐增大,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上,而不致熄火。同时,由于离合器的接合紧密程度逐渐增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加,到牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速。

2.实现平顺的换档

在汽车行驶过程中,为适应不断变化的行驶条件,传动系经常要更换不同档位来进行工作。实现齿轮式变速器的换档,一般是拨动齿轮或其他挂档机构,使原用档位的某一齿轮副推出传动,再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前必须踩下离合器踏板,中断动力传动,便于使原档位的啮合副脱开,同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步,这样进入啮合时的冲击可以大大的减小,从而实现平顺的换档。

3.防止传动系过载

当汽车进行紧急制动时,若没有离合器,则发动机将因和传动系刚性连接而急剧降低转速,因而其中所有运动件将产生很大的惯性力矩(其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大扭矩),对传动系造成超过其承载能力的载荷,而使机件损坏。有了离合器,便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动来消除这一危险。因此,我们需要离合器来限制传动系所承受的最大扭矩,从而保证安全。

保证汽车平稳起步

这是离合器的首要功能。在汽车起步前,自然要先起动发动机。而汽车起步时,汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系(它联系着整个汽车)与发动机刚性地联系,则变速器一挂上档,汽车将突然向前冲一下,但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时,产生很大惯性力,对发动机造成很大地阻力矩。在这惯性阻力矩作用正段祥下,发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速(一般300-500RPM)以下,发动机即熄火而不能工作,当然汽车也不能起步。

因此,我们就需要离合器的帮助了。在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机和传动系脱开,再将变速器挂上档,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。在接合过程中,发动机所受阻力矩逐渐增大,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上,而不致熄火。同时,由于离合器的接合紧密程度逐渐增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加,到牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速2、保证传动系换档时工作平顺

2:实现平顺的换档

在汽车行驶过程中,为适应不断变化的行驶条件,传动系经常要更换不同档位工作。实现齿轮式变速器的换档,一般是拨动齿轮或其他挂档机构,使原用档位的某一齿轮副推出传动,再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前必须踩下离合器踏板,中断动力传动,便于使原档位的啮合副脱开,同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步,这样进入啮合时的冲击可以大大的减小,实现平顺的换档。

3、防止传动系过载

当汽车进行紧急制动时,若没有离合器,则发动机将因和传动系刚性连接而急剧降低转速,因而其中所有运动件将产生很大的惯性力矩(其数值可能大大超过发燃州动机正常工作时所发出的最大扭距),对传动系造成超过其承载能力的载荷,而使机件损坏。有了离合器,便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。因此,我们需要离合器来限制传动系所承受的最大举搏扭距,保证安全。

离合器可分为:摩擦离合器,或是利用液体作为传动的介质(即液力偶合器),或是利用磁力传动(即电磁离合器

作用:保证在发动机的曲轴与传动装置间能根据汽车行驶的需要传递或截断发动机动力输出;使汽车平稳起步;便于换档和防止传动系过载。

* 构造与工作原理:常用的多为干摩擦片式,大部分东风车均采用此结构的族局离合器。主要由主动部分、从动部分、压紧机构和兆坦让操纵机构四部分组成。其中,发动机飞轮是离合器的主动件。带摩擦片的从动盘的毂通过轴向花键同从动轴(即变速箱第一轴)相连。压紧弹簧将从动盘紧压在飞轮端面上。发动机转矩就靠飞轮同从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘上,再由此经过从动轴和传动系中一系列机件传给驱动车轮。

由于膜片弹簧离合器本身操纵方便,有自动调节压紧力的特点,目前部分东信猛风车已开始装用此结构的离合器,如 EQ1108G6D12 车。

入挡、换挡、刹车速度很低时(怕死火)、停车脱挡时等都要踩离合

CKA型(基本型)单向楔块超越离合器

特性及应用:

CKA型为基本型楔块超越离合器,使用进可根据需要安装轴承以承受轴向与径向负载,单向自锁可靠,反向解脱轻便。适用于极限转速为800-2500r/min,公称转矩为:31.5-4500N.m。常用于包装机械、印刷机械、食品机械、医疗机械和各种斗式提升机、运输机、纺织机械等机械传动。

CKB型 (B200系列无内环型)单向楔块超越离合器

特性及应用:

CKB型即国外B型200系列为无内环无轴承支撑的楔块式超越离合器。是将轴直接安装在离合器内。所以用于离合器安装的轴在磨削后需要硬化处理至HRC58-62,轴的锥度每50mm不应超过0.01mm。为保证轴和离合器外环的同心度,承受外环和轴的径向或轴向负载,可以在离合器的两端或一端装上轴承。适用于极限转速为1000-2400r/min,公称转矩为:60-1250N.m。常用于包装机、制袋机、瓦楞纸生产线、减速机、提升机、电动滚筒等机械传动。

CKD型楔块式超越离合器

特性及应用:

CKD型超越离合器为无轴承支撑外环两端面带键槽的楔块式超越离合器。使用时需配轴承安装,以承受轴向与径向负载,径向尺寸与标准尺寸相同。内环与轴用键连接,外环两端面有止动槽用于固定外环与机架以传递转矩。适用于极限转速为800-1500r/min,常用于包装、印刷、食品、纺织、轻工等机械上。

CKZ型(带轴承型)单向楔块超越离合器

特性及应用:

CKZ型为内含两套轴承支撑的楔块式超越离合器。适用于极限转速为600-1500r/min,常用公称转矩为:180-8000N.m,最大转矩曾生产过70000N.m的逆止器。常用于包装机、起重运输机械、冶金机械、矿山机械、石油机械、化工机械、水泥机械、电站等,亦称逆止器。

CKF型(非接触式)单向楔块超越离合器

特性及应用:

CKF型为带轴承非接触式单向楔块超越离合器。它是利用楔块的离心力及其与外环之间的特殊几何关系以实现“超越”传动,当内环转速达到310-420r/min时,楔块与内、外环滚道非接触、无磨损运转,反向逆止可靠。适用于极限转达速为:400-1500r/min,公称转矩为:400-2500N.m常与减速机配套用于运输机械、提升机、冶金机械、矿山机械、水泥机械、高温风机、电站设备等,一般用于中、高速传动。

CSK型(KK型)单向超越离合器

特性及应用:

CSK系列楔块式超越离合器又称为旋转球轴承,外型尺寸与62系列深沟球轴承相同。(CSK40除外)它是深沟球轴承和楔块式离合器的组合,其内部已填注润滑脂。密封可以防止0.3mm以上灰尘进入内部。转矩的传递为讨盈配合方式,以N6公差将外环与刚性足够的机架压合,将内环与工作轴外径压合。安装时要注意,不可敲打内环压迫外环进入机架,及不可敲打外环压迫内环挤入轴外径的方式安装。传递转矩小(7.4-260N.m),极限转速高。广泛应用于印刷机械、包装机械、食品机械、电动滚筒、减速机及测试设备等传递中。

HF型冲压外圈滚针离合器

特性及应用:

冲压外圈滚针离合器是一种外星轮式离合器。滚针是锁紧元件。它由薄壁冲压外圈、保持架、镶嵌于保持架中的异形弹簧和装入保持架中的锁紧元件滚针组成的。败脊异形弹簧使滚针始终贴紧精度。常开于印刷机械、包装机械、纺织机械、食品机械、家用电器、轻工机械及测试设备等。常用转矩为0.34N.m-121N.m,适用于高转速,一般为3900-34000r/min。选用这种离合器用户自己配用的轴的硬度要达到HRC58-62,而且尺寸精度和形位公差要达到要求。

HFL型冲压外圈滚针离合器和轴承组件

特性及应用:

冲压外圈滚针离余枯掘合器是一种带滚针轴承的外星轮式超越离合器。中间是滚针离合器,两端各放置一个滚针轴承。滚针是锁紧元件。锁紧精度高、空程角很小。为了传竖核递较大的转矩,可并排应用两个离合器。用以承受一定的压力。常用于印刷机械、包装机械、食品机械、轻工机械及测试设备等。

NF型非接触式逆止器

特性及应用:

NF型非接触式逆止器它是巧妙地利用特殊形状楔块的离心力及其与内、外环之间的特殊几何关系以实现其正向运行进,主要构件非接触无磨损运转,反向又能逆止的新型逆止装置。该逆止器广泛用于运输机械、提升机以有其它有逆止要求的机械设备中。该产品具有逆止功效大,可靠性高。使用寿命长、重量轻、安装维护方便等优点,其综合性能明显优于其它逆止器。在NF逆止器的基础上又开发了凤种(NFX、NFA、NFB、NFC、NFD、NFE、NFF)逆止器,以满足有不同功能要求的用户需要。

CFL型带弹性柱销联轴器的超越离合器

特性及应用:

CFL型是超越离合器和弹性柱销联轴器为一体的产品。这种超越离合器内有若干个楔块分布在滚道中。楔块的工作曲面与主机的高速驱动装置的轴伸相联,并带动楔块装配同步旋转。半体与主机低速驱动装置的低速轴伸相联。当主机按较高的速度转动时,高速驱动装置的中间轴交带动内环和楔块装配一起运转,楔块与外环内表面产生滑移,内环和外环产生相对转动,当内环的转速达到或超过离合器的非接触转速时,由于结构和楔块的特殊形状,楔块便与外环表面脱离接触而实现无磨擦的非接触动转。

本产品结构先进,工作可靠,承载能力大,效率高、寿命长。广泛用于煤矿、冶金、化工、建材和轻工等行业作单机双速驱动的切换装置。

CKS型双向楔块超越离合器

特性及应用:

CKS型双向楔块超越离合器,它一端轴孔接主动轴,另一端轴孔接从动轴,当外环不动,主动轴顺时针或逆时针转动时,从动轴也同步转动,而当从动轴受外力矩的作用时,顺时针和逆时针都不能转动。常与滚珠丝杠副或其它部件配套,作为防止逆转机构,也可以单独使用作为精确定位,传递力矩或切断力矩的传递。用于印刷机械、包装机械、起重运输机械、各种非标设备和实验台的机械传动中。

离合器的作用是使发动机的动力与判虚传动装置平稳地结合或暂时地分离,以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作闹败。离合器,它由主动部分(由壳体、膜片弹簧、压盘等组成的整体并用螺钉固定在发动机飞轮上),被动部分(由摩擦片与从掘弯燃动盘组成)和操纵部分组成。

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