离合器总成详解.ppt
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1、离合器总成详解目 录一、离合器总成概述二、离合器压盘及盖总成四、离合系统的匹配三、离合器从动盘总成五、离合器常见故障及处理第一节第一节 离合器总成概述离合器总成概述OR变矩器离合器在整车动力系统中的位置离合器在整车动力系统中的位置离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件分离时分离时:1、防止发动机熄火、防止发动机熄火2、换档、换档接合时接合时:1、车辆起步、车辆起步2、传递扭矩、传递扭矩3、确保平稳接合、确保平稳接合使发动机和变速箱接合和分离使发动机和变速箱接合和分离 离合器功能的实现离合器功能的实现离合器的分类离合器的分类根据传动方式:摩擦式离合器、离心式离合器、液力偶合根据传动方式:
2、摩擦式离合器、离心式离合器、液力偶合器、电磁离合器;扬柴发动机目前普遍采用器、电磁离合器;扬柴发动机目前普遍采用摩擦式离合器摩擦式离合器。离合器的分类离合器的分类离合器型式优点缺点锥形摩擦式传递转矩大惯量大、换档困难、冲击大、易卡住湿式多片摩擦式冲击小、传递转矩大、散热好惯量大、换档困难、分离不彻底(液体黏度)多片干式摩擦式冲击小、传递转矩大、分离彻底(装配好)惯量大、换档困难、散热不好单片干式摩擦式惯量小、散热好、分离彻底传递转矩小(1000N.m以下)、冲击大、自动离合器(离心式、电磁摩擦式、磁粉式)方便传递转矩太小摩擦式离合器的分类摩擦式离合器的分类按冷却介质(空气按冷却介质(空气 油液
3、)分:油液)分:干式干式、湿式;、湿式;按从动盘数目:按从动盘数目:单片式单片式、双片式和多片式、双片式和多片式 多多片片离离合合器器多多为为湿湿式式,在在汽汽车车上上应应用用较较少少,单单片片、双双片片离离合器一般为干式,应用最为广泛,扬柴全部为合器一般为干式,应用最为广泛,扬柴全部为单片干式单片干式;按按其其产产生生摩摩擦擦力力的的压压紧紧元元件件:周周布布螺螺旋旋簧簧离离合合器器、中中央央弹弹簧离合器和簧离合器和膜片簧离合器膜片簧离合器 其中,膜片簧又分:其中,膜片簧又分:拉式拉式和推式;和推式;扬柴离合器常用规格是按英寸制分:扬柴离合器常用规格是按英寸制分:1010(255255),)
4、,10.5 10.5(267267),11,11(275275),12 12(300)(300),13 13(330330),14,14(350)(350)摩擦式离合器的分类摩擦式离合器的分类摩擦式离合器分类:从动盘数目单片双片多片压紧弹簧布置形式周围布置中央布置斜向布置膜片弹簧受力方向拉式推式压紧弹簧不同螺旋弹簧圆锥螺旋弹簧膜片弹簧冷却方式干式湿式干式单片离合器干式单片离合器盖总成拨叉离合器连接分离轴承飞轮第一轴从动盘膜片簧离合器螺旋簧离合器干式双片离合器干式双片离合器湿式(电磁)多片离合器湿式(电磁)多片离合器膜片簧和螺旋簧离合器的特点和适用条件膜片簧和螺旋簧离合器的特点和适用条件 膜片弹
5、簧离合器:膜片弹簧离合器:优点:优点:由于采用膜片弹簧和冲压盖结构,因此具有重量轻;转动惯量由于采用膜片弹簧和冲压盖结构,因此具有重量轻;转动惯量小;无需调整分离指高度;压紧力大、传递扭矩能力强;完全接合后小;无需调整分离指高度;压紧力大、传递扭矩能力强;完全接合后压紧力均匀;从动盘磨损后压紧力上升;从动盘磨损后对分离间隙影压紧力均匀;从动盘磨损后压紧力上升;从动盘磨损后对分离间隙影响较小,无需经常调整分离间隙等优点。响较小,无需经常调整分离间隙等优点。缺点:缺点:分离力大,同样大小的离合器,所需的离合器机构受力大,分分离力大,同样大小的离合器,所需的离合器机构受力大,分泵必须加大;处于半接合
6、状态时,压盘和从动盘受力不均,半联动时泵必须加大;处于半接合状态时,压盘和从动盘受力不均,半联动时间长会引起压盘和从动盘的不均匀磨损。间长会引起压盘和从动盘的不均匀磨损。特别适用于长途运输车和长途客车。特别适用于长途运输车和长途客车。螺旋弹簧离合器:螺旋弹簧离合器:优点:优点:相同大小的离合器,螺旋弹簧离合器的分离力较小,需要的离相同大小的离合器,螺旋弹簧离合器的分离力较小,需要的离合器分泵直径较小,离合器操纵系统受力较小;处于半接合状态时,合器分泵直径较小,离合器操纵系统受力较小;处于半接合状态时,压盘和从动盘受力均匀,磨损均匀;压盘和从动盘受力均匀,磨损均匀;缺点:缺点:完成接合后也有可能
7、由于螺旋弹簧,个体弹力的差异而引起压完成接合后也有可能由于螺旋弹簧,个体弹力的差异而引起压力分布不均匀;从动盘磨损量对分离间隙影响较大,要经常调整分离力分布不均匀;从动盘磨损量对分离间隙影响较大,要经常调整分离间隙。间隙。特别适用于需频繁起步换挡和关联动使用频繁的车辆,如公交车和工特别适用于需频繁起步换挡和关联动使用频繁的车辆,如公交车和工程用车。程用车。摩擦式(单片膜片簧)离合器系统示意图摩擦式(单片膜片簧)离合器系统示意图摩擦式离合系统的主要构成摩擦式离合系统的主要构成主动部分:发动机飞轮、离合器盖和压盘等从动部分:从动盘、从动轴(即变速器第一轴)压紧机构:压紧弹簧操纵机构:分离叉、分离轴
8、承、离合器踏板以及传动部件等前三部分保证离合器处于接合状态并能传递动力;第四部分使离合器主、从动部分分离压盘压盘膜片弹簧膜片弹簧盖盖飞轮飞轮后钢丝后钢丝支承圈支承圈前钢丝前钢丝支承圈支承圈膜片弹簧处于自由状膜片弹簧处于自由状态,离合器盖与飞轮态,离合器盖与飞轮接合面有一距离。接合面有一距离。接合状态,膜接合状态,膜片弹簧锥度变小。片弹簧锥度变小。分离状分离状态,膜片弹态,膜片弹簧呈反形。簧呈反形。离合器的工作原理离合器的工作原理离合器的工作原理离合器的工作原理离合器踏板离合器踏板离合器盖离合器盖飞飞 轮轮从动盘从动盘膜片弹簧膜片弹簧压压 盘盘离合器的功能离合器的功能传递发动机扭矩传递发动机扭矩
9、 规规 则:则:发动机扭矩必须全部传递,避免打滑发动机扭矩必须全部传递,避免打滑打滑打滑离合器迅速损坏离合器迅速损坏在起步或换档时在起步或换档时,离合器的工作不能产生离合器的工作不能产生:急剧抖动急剧抖动 噪音噪音 冲击冲击离合器功能离合器功能平稳接合平稳接合离合器功能离合器功能削减扭矩波动和冲击削减扭矩波动和冲击工作状况下的热量散发工作状况下的热量散发离合器的功能离合器的功能离合器工作时,摩擦力会转化为热被离合器吸收离合器工作时,摩擦力会转化为热被离合器吸收热量的散发主要在于热量的散发主要在于:压盘质量压盘质量 飞轮飞轮 离合器壳内的冷却离合器壳内的冷却离合器的功用离合器的功用切换和实现对传
10、动系的动力传递,以保证汽车起步时切换和实现对传动系的动力传递,以保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡减少变速器中换挡齿轮之间的冲击齿轮之间的冲击;在工作中受到大的动载荷时,在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系所承受的能限制传动系所承受的最大转矩最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;,防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声(扭转减振器);有效地降低传动系中的振动和噪声(扭转减振器);离合器工作环境强度较高,需能维持自身工作稳定可
11、离合器工作环境强度较高,需能维持自身工作稳定可靠(靠(散热可靠,强度可靠,关键部件精度高散热可靠,强度可靠,关键部件精度高)。)。第二节第二节 离合器压盘及盖总成离合器压盘及盖总成离合器压盘及盖总成的结构离合器压盘及盖总成的结构压盘及盖压盘及盖Cover 压盘盖Pressure plate 压盘压盘的驱动方式压盘的驱动方式驱动方式凸块-窗孔式传力销式键式(键齿、键槽-指销)弹性传动片连接方式将压盘与离合器盖相连将飞轮与中间压盘、压盘相连将飞轮与压盘相连将压盘与离合器盖铆接特点连接间隙冲击噪声效率低 连接间隙冲击噪声效率低连接间隙冲击噪声效率低无间隙效率高应用情况早期单片离合器传统结构早期双片离
12、合器传统结构一种双片离合器结构近期广泛采用压盘是离合器的主动部分之一压盘是离合器的主动部分之一弹簧钢间隙连接传动片传动片传动片压紧弹簧压紧弹簧膜片弹簧 和 支承簧圆柱截面螺旋簧压紧弹簧和布置形式的选择压紧弹簧和布置形式的选择周置弹簧离合器中央弹簧离合器斜置弹簧离合器膜片弹簧离合器结构特点磨损后压紧力无法调节磨损后压紧力容易调节磨损后压紧力可自动调节在允许磨损范围内传递转矩不变高速稳定性不稳定较稳定不稳定稳定应用范围低速大转矩发动机大于450N.m发动机重型车(开始使用)各种车型圆柱螺旋弹簧圆柱螺旋弹簧矩形圆锥螺旋弹簧矩形圆锥螺旋弹簧后备系数大后备系数大后备系数较小后备系数较小圆柱螺旋弹簧圆柱螺
13、旋弹簧弹簧与压盘接触弹簧与压盘接触弹簧容易受热失效弹簧容易受热失效无接触无接触无接触无接触无接触无接触膜片弹簧支承形式推式膜片弹簧拉式膜片弹簧支承形式双支承环单支承环无支承环单支承环无支承环结构特点结构不断简化结构更简化性能特点应力大,自由行程增大(支承磨损)最大应力下降自由行程不变支承磨损膜片弹簧工作点(压紧)位置的选择:H 膜片弹簧压平点B 1 新离合器接合点C 离合器彻底分离点以保证摩擦片在最大磨损后压紧力基本不变。摩擦面工作数目单片取2从动盘每摩擦面的最大磨损量:0.51mmB 2 最大磨损后离合器接合点负荷特性:该特性表示盖总成施加给盘总成的力量,其范围为从初期状态的安装点值到摩擦片
14、磨损后的磨损点力值,称为安装力和磨损力。膜片簧离合器分离特性HB1 压盘彻底分离最低分离点高度FA2 max 新离合器最大分离力HB2 压盘彻底分离最高分离点高度F A1 max 最大磨损后最大分离力HB1HB2分离行程 912mm(膜片簧)压盘升程 1.52.0mm(膜片簧)分离特性:该特性为膜片弹簧移动的距离、压盘的移动距离(压盘升程)、膜片弹簧的力值之间的关系。该特性为离合器分离时性能和在分离时施加的踏板力的关系。离合器规格(离合器规格(mm)200 200-240240-300300-380380压盘倾斜量压盘倾斜量(mm)0.25 0.270.300.35 0.40螺旋簧离合器压紧和
15、分离特性Fm 新离合器最大压紧力F m1 最大磨损后最大压紧力螺旋簧分离点分离力即为其最大分离力;分离行程较大(1315mm);压盘升程一般较小(1.21.5mm);压紧特性曲线膜片簧离合器的发展膜片簧离合器的发展CP型号膜片簧离合器的发展膜片簧离合器的发展DST型号D 型号DB 型号膜片簧离合器的发展膜片簧离合器的发展DKS/DSDKS/DS型:推式带铆钉结构(扬柴目前多为此类)型:推式带铆钉结构(扬柴目前多为此类)优点:铆钉结构稳固,可承受的作用力高,适合柴油机优点:铆钉结构稳固,可承受的作用力高,适合柴油机缺点:铆钉与支撑环直接接触,易磨损,故障率高缺点:铆钉与支撑环直接接触,易磨损,故
16、障率高铆钉铆钉支撑环支撑环DBC型号膜片簧离合器的发展膜片簧离合器的发展DBC型号铆钉铆钉DT 型号膜片簧离合器的发展膜片簧离合器的发展DTDT型:拉式无铆钉结构型:拉式无铆钉结构优点:压紧力高,分离力小优点:压紧力高,分离力小第三节第三节 离合器从动盘总成离合器从动盘总成从动盘总成离合器从动盘总成结构图离合器从动盘总成结构图各种材料可承受压力表:摩擦片:与飞轮及压盘结合、分离和摩擦,以实现动力传输的结合和切断。离合器单位面积压力p0的减小,热负荷小,传递转矩减小;离合器单位面积压力p0的增大,热负荷大,传递转矩增大。石棉基0.100.35MPa粉末冶金0.350.60MPa金属陶瓷0.72.
17、0MPa轿车:0.180.28货车:0.140.23公交:0.100.13离合器从动盘总成零件Torque transmission 扭矩传递Advantages of 无石棉摩擦片的好处non-asbestos facingHealth safe 有利于身体健康Advantages of 无石棉摩擦片的好处non-asbestos facingHealth safe 有利于身体健康Stable torque transmission 扭矩传递稳定Advantages of 无石棉摩擦片的好处non-asbestos facingHealth safe 有利于身体健康Stable torque
18、 transmission 扭矩传递稳定Low wear 磨损较小Advantages of 无石棉摩擦片的好处non-asbestos facingHealth safe 有利于身体健康Stable torque transmission 扭矩传递稳定Low wear 磨损较小Better centrifugal resistance 较好的离心阻力无石棉摩擦片离合器从动盘总成零件波形(弹簧)片:安装摩擦片,并与扭转减震器相连。为了使汽车能平稳起步,离合器应能柔和接合,这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此,往往在动盘本体(波形片)圆周部分,沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲
19、成波浪形,两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接,这样从动盘被压缩时,压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大,从而达到接合柔和的效果。面向压缩特性面压缩特性(轴向压缩特性)使离合器能平稳的接合以及可靠的分离。对半离合的使用将更加容易控制.夹持盘盘毂芯离合器从动盘总成零件一级减一级减振簧,振簧,即怠速即怠速减振级减振级花键花键花键依齿形和齿数来划分,我公司目前主要有:10齿矩形花键、21齿渐开线花键、24齿渐开线花键。盘毂盘阻尼片 和 阻尼弹簧片离合器从动盘总成零件摩擦片外径Dmm225-250250-325325-350350Zj4-66-88-1010(二级)减振弹簧个数的选取限位销减
20、震系统离合器从动盘总成零件Clutch disc /从动盘总成Engine speed 发动机速度Transmission speed 变速箱速度 TimeSpeedTimeSpeedSmooth engagement 平稳接合Non smooth engagement 不平稳接合扭转减振器扭转减振器的组成及功用扭转减振器的组成及功用 扭转减振器由从动片、从动盘毂、摩扭转减振器由从动片、从动盘毂、摩擦片、减振弹簧、减振盘、弹性元件、擦片、减振弹簧、减振盘、弹性元件、阻尼片等组成。阻尼片等组成。1)1)降低发动机曲轴与传动系接合部分降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度,调谐传动系扭振固有频的
21、扭转刚度,调谐传动系扭振固有频率。率。2)2)增加传动系扭振阻尼,抑制扭转共增加传动系扭振阻尼,抑制扭转共振响应振幅,并衰减因冲击而产生的振响应振幅,并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。瞬态扭振。3)3)控制动力传动系总成怠速时离合器控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振,消减变速器怠与变速器轴系的扭振,消减变速器怠速噪声和主减速器与变速器的扭振与速噪声和主减速器与变速器的扭振与噪声。噪声。4)4)缓和非稳定工况下传动系的扭转冲缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。击载荷和改善离合器的接合平顺性。拖曳力矩、拖曳行程(分离)拖曳力矩(分离)拖曳力矩 drag torq
22、ue:在规定工况下,离合器压盘处于图纸规定的最小升程时,使从动盘总成在规定工况下,离合器压盘处于图纸规定的最小升程时,使从动盘总成能够自由旋转的最小转矩称为离合器分离拖曳力矩。它能够比较真是地能够自由旋转的最小转矩称为离合器分离拖曳力矩。它能够比较真是地反映离合器从动盘总成的工作性能。反映离合器从动盘总成的工作性能。离合器规格(离合器规格(mm)200=200-240=240-300=300-380380分离拖曳力矩分离拖曳力矩(Nm)0.4 0.50.60.8 1.2(分离)拖曳行程(分离)拖曳行程 free movement:在规定工况下,从动盘总成处于两平行板之间,对从动盘总成施加规定在
23、规定工况下,从动盘总成处于两平行板之间,对从动盘总成施加规定转矩,使从动盘总成能自由旋转的两平行板最小间距与规定载荷夹紧状转矩,使从动盘总成能自由旋转的两平行板最小间距与规定载荷夹紧状态时的间距之差。态时的间距之差。第四节第四节 离合系统的匹配离合系统的匹配一、一、空间匹配:空间匹配:1、空间、空间 不干涉(飞轮、变速器壳体、分离拨叉)不干涉(飞轮、变速器壳体、分离拨叉)2、安装接口、安装接口 尺寸对应(飞轮、分离轴承、变速器输入轴)尺寸对应(飞轮、分离轴承、变速器输入轴)二、性能匹配:二、性能匹配:1、扭矩匹配;(扭矩安全系数)、扭矩匹配;(扭矩安全系数)2、起步温升及滑摩功匹配;(爬坡)、
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