汽车离合器设计--课件--课件

汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器2013年09月15日1ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器一、营销需求目目 录录一、离合器功用 二、离合器分类 三、离合器总成的选型四、离合器操纵设计计算2ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器一、离合器功用1、“离离”1.1分离时要迅速、彻底（切断动力、换挡）分离时要迅速、彻底（切断动力、换挡）1.2防止传动系过载防止传动系过载2、“合合”2.1接合过程要平顺、柔和、保证汽车平稳起步接合过程要平顺、柔和、保证汽车平稳起步2.2能可靠地传递发动机的最大转矩能可靠地传递发动机的最大转矩3、应使汽车传动系尽量避免共振，具有吸振和降噪功用、应使汽车传动系尽量避免共振，具有吸振和降噪功用2.1扭转减振机构在离合器从动盘上扭转减振机构在离合器从动盘上2.2扭转减振机构在离合器双质量飞轮上扭转减振机构在离合器双质量飞轮上3ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器 二、离合器结构原理及分类离合器结构原理4ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器离合器分类5ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器三、离合器总成的选型第一步：主机厂与配套厂商定离合器的结构形式第一步：主机厂与配套厂商定离合器的结构形式 第二步：主机厂提供发动机主要参数及装车用途，配套厂初定离第二步：主机厂提供发动机主要参数及装车用途，配套厂初定离合器规格尺寸。合器规格尺寸。第三步：基本参数的选择和确定第三步：基本参数的选择和确定 第四步：单位面积许用压力的校核第四步：单位面积许用压力的校核 第五步：单位面积发动机功率的校核第五步：单位面积发动机功率的校核 第六步：单位面积车辆总质量的校核第六步：单位面积车辆总质量的校核第七步：离合器热负荷的校核，包括滑磨功第七步：离合器热负荷的校核，包括滑磨功W和起步温升和起步温升t的计的计算、校核。算、校核。最后，如果有必要的话，还可以进行预期寿命的计算最后，如果有必要的话，还可以进行预期寿命的计算 具体步骤具体步骤 6ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器 第一步：主机厂与配套厂商定离合器的结构形式第一步：主机厂与配套厂商定离合器的结构形式 是用膜片式还是螺旋式？是用拉式还是推式？是用单片式还是双片式？7ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器一般来说一般来说膜片式离合器较螺旋式离合器有以下膜片式离合器较螺旋式离合器有以下优点优点：a、结构紧凑，尤其是轴向尺寸较小；b、散热通风性能好。当轴向尺寸相同时，可以设计出更厚重的压盘，且断面比较均匀，易于布置散热筋等。以上因素可以有效降低离合器的使用温度，延长使用寿命；c、高速性能好。高速运转时，周置螺旋弹簧会在离心力的作用下产生横向挠曲变形，甚至严重鼓出，从而降低离合器的有效压紧力和转矩容量；而膜片弹簧由于其结构上的特点，受离心力影响较小。有研究表明：在5000转/分的高速下，螺旋弹簧离合器的压紧力会下降约30%，而膜片弹簧离合器仅降低5%左右；8ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器膜片式离合器的膜片式离合器的优点优点(续）续）d、使用寿命更长。膜片弹簧离合器的压紧力在整个使用过程中，随着摩擦片的磨损，几乎不会下降（一定范围内甚至有所上升），而螺旋弹簧离合器的压紧力会随着摩擦片的磨损而不断下降，加上前者散热通风良好，压盘热容量较大等因素，膜片弹簧离合器具有更长的使用寿命；e、操纵更加轻便。在相同压紧力的条件下，膜片弹簧离合器的操纵力可比螺旋弹簧离合器降低25%35%左右；9ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器但是膜片式离合器较螺旋式离合器也存在一些膜片式离合器较螺旋式离合器也存在一些缺点缺点：膜片弹簧离合器的技术要求较高，市场售价较贵；螺旋弹簧离合器的生产厂家较多，价格相对低廉；膜片弹簧离合器在摩擦片磨损后压紧力增加，但同时分离力也相应增加；螺旋弹簧离合器在摩擦片磨损后压紧力下降，但同时分离力也相应下降；10ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器第二步：主机厂提供发动机主要参数及装车第二步：主机厂提供发动机主要参数及装车 国产单片推式膜片弹簧离合器规格尺寸可参考表1进行初定。表1：单片推式膜片弹簧离合器规格尺寸初选表 离合器尺寸(mm)发动机最大扭矩(N.m)轻负荷中负荷重负荷1605070406030501807090608050702001101409012080100225150190130170100140用途，配套厂初定离合器规格尺寸用途，配套厂初定离合器规格尺寸11ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器2401702101501901201602502002501802201401802652402902102601702202752803402403002002603003304002803502402903254005003304302703603504806304005503304703806008005007004006004007009006008005007004308501100700900600800表1：单片推式膜片弹簧离合器规格尺寸初选表(续)12ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器备注：备注：1、一般轿车和主要以跑高速公路为主的城际巴士可 按轻负荷考虑；2、中、轻型货车和一些客货两用车可按中负荷考虑；3、重型车、牵引车和城市公交车等可按重负荷考虑；4、如果选用螺旋弹簧离合器，通常规格宜放大一号；5、进口离合器通常规格宜缩小一号。13ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器第三步：基本参数的选择和确定第三步：基本参数的选择和确定1、离合器的基本规格确定后，可根据不同的工况，选择相应的储备系数，并计算离合器扭矩容量和所需压紧力。表表2：各种车型储备系数参照表各种车型储备系数参照表 车辆类型车辆类型 或工况或工况轿轿 车车轻型货车轻型货车中型货车中型货车重型车及重型车及牵引车牵引车(带拖挂带拖挂)城市公交城市公交或营运中或营运中巴车等巴车等储备系数储备系数1.11.51.31.81.52.42.04.01.83.0备注：缸数越少，应越大；对于汽油机可取偏小值，对于柴油机要取偏大值（工作较粗暴）。对于螺旋弹簧离合器，由于磨损后压紧力会下降，应取大一些。14ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器2、储备系数选定后，可按下式计算离合器所需扭矩和压紧力：Tcmax =Temax=f F1RmZ其中：f为摩擦系数。对于单片式离合器、普通无石棉摩擦材料，可取f=0.25；对于较好的摩擦材料，非恶劣工况时可取f=0.3。对于双片式离合器，由于散热较差，温度较高，一般只能取f=0.2；F1为离合器的工作压紧力；Rm为摩擦半径。为简化起见，可取Rm=(即摩擦片平均半径)；Z为摩擦面数目。对于单片式离合器，Z=2；15ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器第四步：单位面积许用压力的校核第四步：单位面积许用压力的校核 按第三步计算求得工作压紧力F1后，按下式计算单位面积压力：考虑到不同摩擦材料的承压能力，一般按上式计算的p不应大于下表的规定：表3：不同摩擦材料在干摩擦条件下的许用单位压力p摩擦材料石棉绒制品石棉布制品石棉线缠绕无石棉制品金属陶瓷材料许 用 单 位压力(MPa)0.170.220.200.270.230.320.270.350.71.5 如果计算值大于上表中的数值或接近上限，就应考虑适当加大离合器的规格，并重新计算压紧力和单位压力。对于离合器使用频繁、工况比较恶劣的（如城市公交、自卸卡车等），其许用值应按上表的下限选取。P=16ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器第五步：单位面积发动机功率的校核第五步：单位面积发动机功率的校核 单位面积发动机功率 Peo=(kw/cm2)式中Pemax为发动机最大功率；Z为摩擦面数目；A为摩擦片面积。表4:各种车辆许用单位面积发动机功率Peo(kw/cm2)(高档无石棉材料）轿车轻型货车中型货车重型车牵引车城市营运车(公交车等)螺旋弹簧0.180.140.120.100.080.08推式膜片0.230.180.150.120.100.10拉式膜片0.250.200.180.150.120.12车型离合器17ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器第六步：单位面积车辆总质量的校核第六步：单位面积车辆总质量的校核 单位面积车辆总质量单位面积车辆总质量 mo=(kg/cm2)式中ma为车辆总质量 表5 各种车辆许用单位面积车辆总质量mo(kg/cm2)（无石棉材料）轿车轻型货车中型货车重型车牵引车螺旋弹簧33.5586.5118131015610推式膜片3.43.969812.510151218711拉式膜片3.74.2711101412181522913车型离合器 由于摩擦材料配方的不同，各种配方的许用值往往存在较大的差异。18ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器第七步：离合器热负荷的校核第七步：离合器热负荷的校核包括滑磨功包括滑磨功W和起步温升和起步温升t的计算、校核。的计算、校核。离合器在接合过程中所产生的滑磨功不仅消耗一部分发动机功率，引起摩擦面的磨损，而且还转化为热量使离合器的温度升高。而一般摩擦材料的性能会随着工作温度的升高而逐渐变坏摩擦系数u下降、磨损率Kw增大。而摩擦系数下降后摩擦片更容易打滑，滑磨后温度更升高，温度更高后摩擦系数更下降如此恶性循环，会极大地降低离合器的扭矩容量，缩短离合器的使用寿命，甚至引起压盘热变形、龟裂或断裂，摩擦片翘曲变形或烧损等严重后果。因此，对在重载条件下工作的车辆：如城市公交、工地上的自卸车、超载的大货车等，这些影响尤为严重。所以在设计、选型时要充分考虑离合器的通风、散热条件，同时必须进行滑磨功W和起步温升t的计算。19ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器 我们知道，通常车辆起步时离合器主、从动部分的转速差较大，而换档时转速差较小，因此我们只需要分析车辆起步时离合器的接合过程。车辆起步时离合器的结合过程大致可以分为两个阶段：第一阶段：从离合器主、从动部分的摩擦面开始接触（Tc=0）起，直到Tc逐渐增大到等于车辆行驶阻力矩Tn，经历时间0t1。在这一阶段中，因TcTn，离合器虽然已经开始滑磨，但从动盘尚未转动（n=0），车辆仍处于静止状态。第一阶段滑磨功：W1=-式中Tc为摩擦力矩；e为发动机角速度；第二阶段：从TcTn，使离合器从动部分开始转动，直到n逐步增大到与发动机转速e相等为止，经历时间由t1t2。第二阶段滑磨功：W2=(e-n)dn-=1.滑磨功W的计算20ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器Tn=ma g rr(f+i)/igio-式中：ma为车辆总质量；g为重力加速度；rr为车轮滚动半径；f为滚动阻力系数；i为坡度阻力系数（通常设定为8%坡度）；ig为主减速器速比;ig为车辆常用起步档速比（轿车取一档，货车非重载时一般取二档）；当车辆在平坦的良好路面上起步时，f 和 i 都很小，为简化计算取Tn0 t10，于是得总滑磨功W=W1+W2Jn -式中：na为离合器滑磨结束，主、从动部分同步时转速。为进一步简化计算，我们假设起步时发动机转速始终不变，即e=na，此时总滑磨功：W=-其中道路阻力矩：21ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器总滑磨功 W=-上式中：e为起步时发动机角速度e=-（对于中、小型货车来说，通常取ne=1500转/分）Jn为当量转动惯量，忽略传动系从动部分本身的转动惯量时，Jn-将上述二式、代入式，得总滑磨功：W-22ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器 一般情况下，对单片式离合器来说，受热最严重的是压盘和飞轮的摩擦面(当然也包括摩擦材料），由于飞轮质量要远远大于离合器压盘质量，因此我们只需计算压盘的起步温升即可。t=-式中：K为传给压盘的热量比例，单片式离合器一般取K=0.5；m为所验算的压盘质量（）;C为压盘材料的比热容，铸铁为C=544J/（）按照我们的经验，按式和式计算所得的理论温升值不应大于68（有的标准要求不大于10）。这是因为：a、式中我们忽略了滚动阻力和坡道阻力的影响。对重载的大货车来说，当车辆在较陡的坡道上起步时，阻力的影响有可能会使滑磨功增加一倍以上；2、离合器起步温升的计算、离合器起步温升的计算23ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器b、式中我们未考虑储备系数和驾驶员操纵技能、操作习惯的影响。有研究表明：当储备系数降低30%时，滑磨功W有可能增加60%80%，滑磨时间也将大大延长，从而使压盘温度迅速升高，摩擦材料性能变坏，大大加快摩擦片的磨损，缩短使用寿命。另外，驾驶员的操纵习惯也会对滑磨功W产生很大的影响（如大油门起步时ne增加，W将随ne的二次方而迅速增加）。需要特别指出的是：需要特别指出的是：对于行驶在较为拥堵的城市道路上的营运客车来说，我们推荐的理论温升值t一般不应大于46。这是因为：上述车辆需要极其频繁地起步每公里起步频次可能达到10次以上。这样，如果单次起步温升过高、整车设计时离合器的通风散热条件又不是太好的话，一个班次下来，压盘的摩擦面实际温度就有可能达到300以上，从而极大地缩短摩擦片的使用寿命，甚至造成烧损等严重后果。24ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器预期寿命的计算预期寿命的计算 汽车离合器的预期寿命通常以行驶里程来表示，其计算一般可分为以下几个步骤：1、摩擦材料磨损率的测定。摩擦材料的磨损率涉及到的因素很多：如对偶件的材料和表面状态、实际使用温度、摩擦材料本身的性能等等，因此目前难以进行理论计算。通常只能采用实验方法进行测定。在对偶件与外界条件不变的情况下，不同摩擦材料的磨损率Kw与温度的关系曲线如图所示：25ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器 由图可以看出，低档石棉基摩擦材料在温度200左右，磨损率Kw明显增大；温度到达250左右时，Kw急剧变大（同时摩擦系数也急剧降低）；而高档无石棉摩擦材料要温度到达近300时，磨损率才增大至0.510-73/Nm以上，最高可用至350左右；金属陶瓷材料的磨损率Kw能始终保持在一个较低的水平（但它对偶件损伤较大）。26ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器2、摩擦片容许总磨损量的计算：V=AZS 摩擦片容许总磨损量 V=AZS式中：摩擦片单面面积A=；Z为摩擦面数量，对于单片式离合器Z=2；S 为摩擦片单面允许磨损量，它要参考二方面的因素决定。一方面是摩擦片的材料、大小、厚度及摩擦片铆钉沉入摩擦面的深度。为了保证磨损后摩擦片的强度和不至于露出铆钉头，通常可取S1=0.61.5（视摩擦片具体情况而定）；另一方面是考虑到摩擦片磨损后压紧力不至于下降太多（通常要求下降值不超过10%）。可根据压板总成的载荷特性曲线来定。不同大小的产品，其允许总磨损量一般在1.23之间（单片式离合器即2S2）。综合考虑上述两方面因素后，可确定一个合理的S设计值。27ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器3、离合器起步频度n的选取 表6 各种车辆在不同使用条件下的起步频度n（次/km）轿车中型客车大型客车中、轻型货车重型车牵引车较长距离0.10.40.20.50.510.30.60.20.5中、短距离0.20.61.531.220.81.50.51繁忙市区46101581235/使用条件起步频度车辆类型 离合器的起步频度n与车辆类型及各国具体的使用条件（道路状况等）有关。可参考表6选取。28ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器4、离合器预期寿命L的计算 离合器在上述特定条件下的预期使用寿命：L=29ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器四、离合器操纵设计离合器操纵传动1、杆系传动2、拉索传动3、液压式传动30ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器离合器操纵助力1、机械式2、气压式31ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器离合器踏板位置、行程和踏板力离合器踏板位置、行程和踏板力 离合器踏板位置、行程和踏板力，对于驾驶人员操作舒适性至关重要，应从人体工程离合器踏板位置、行程和踏板力，对于驾驶人员操作舒适性至关重要，应从人体工程学的角度加以考虑。学的角度加以考虑。1 1 踏板位置踏板位置 应由总体布置确定（离合器踏板的操纵通常设计为由左脚控制。因此，踏板的最佳应由总体布置确定（离合器踏板的操纵通常设计为由左脚控制。因此，踏板的最佳位置应和左脚保持一致处在一条线上最为舒适。这样的话，离合器踏板的布置位置在车内位置应和左脚保持一致处在一条线上最为舒适。这样的话，离合器踏板的布置位置在车内就要更偏左就要更偏左(对右侧行驶的汽车而言对右侧行驶的汽车而言)，它给车内左侧留下的横向剩余空间就要小一些。在，它给车内左侧留下的横向剩余空间就要小一些。在不操作离合器踏板时，左脚是搁在离合器踏板的左侧，这样左侧空间会显得更小；此外，不操作离合器踏板时，左脚是搁在离合器踏板的左侧，这样左侧空间会显得更小；此外，脚和腿也要向左歪一些，不能正对前方，这也不是太好。考虑到这些因素，大部分离合器脚和腿也要向左歪一些，不能正对前方，这也不是太好。考虑到这些因素，大部分离合器踏板实际布置位置是适当靠右，即靠向人体中间部位。具体布置是这样，以人体左右对称踏板实际布置位置是适当靠右，即靠向人体中间部位。具体布置是这样，以人体左右对称中心为准向左距中心为准向左距80100mm处布置离合器踏板中心线的位置。处布置离合器踏板中心线的位置。踏板的最小高度是指，当用脚趾在踏板中央处踩踏板到底时，允许左脚跟刚触及地板的踏板的最小高度是指，当用脚趾在踏板中央处踩踏板到底时，允许左脚跟刚触及地板的最小高度，对于面积为最小高度，对于面积为7575mm的踏板，布置踏板高度时，若从其下边沿起，距地板不小的踏板，布置踏板高度时，若从其下边沿起，距地板不小于于150mm，这对于，这对于5%分位女性的脚（从脚趾到脚跟，光脚为分位女性的脚（从脚趾到脚跟，光脚为160mm）和）和95%分位的男性的分位的男性的脚（脚（210mm）都可以包容。）都可以包容。）2 2 离合器踏板行程离合器踏板行程 离合器踏板最大行程是指从踏板最高点至其最低点所划过的距离。踏板最佳行程受离合器踏板最大行程是指从踏板最高点至其最低点所划过的距离。踏板最佳行程受许多因素影响，其中要考虑的人群应从许多因素影响，其中要考虑的人群应从5%分位女性到分位女性到95%分位男性，从有关方面获得的人分位男性，从有关方面获得的人体工程学资料，对于正常人群：体工程学资料，对于正常人群：踏板最大行程应踏板最大行程应175mm，而现今小轿车的踏板最大行程一般而现今小轿车的踏板最大行程一般150mm，最佳行程，最佳行程130140。踏板行程有若干临界区影响离合器的接合品质，从图踏板行程有若干临界区影响离合器的接合品质，从图5.1-1可以看到其临界区可以看到其临界区(点点)是以下是以下三个方面：三个方面：彻底分离点，彻底分离点，接合开始点，接合开始点，接合过程中的调节区。接合过程中的调节区。32ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器踩下离合器踏板，离合器分离 离合器踏板分离行程离合器踏板储备行程离合器踏板自由行程往上抬离合器踏板，离合器结合结合开始点彻底分离点离合器踏板结合行程离合器踏板自由行程结合调节区图 3 离合器踏板行程描述踏板最低位置踏板最高位置33ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器3 3 踏板力踏板力 对于一定的离合器总成，离合器踏板力取决于离合器分离轴承的输出力及操纵系统的对于一定的离合器总成，离合器踏板力取决于离合器分离轴承的输出力及操纵系统的传动比（或杠杆比），加大传动比会使踏板行程增加。踏板力大小直接影响到对离合器操纵传动比（或杠杆比），加大传动比会使踏板行程增加。踏板力大小直接影响到对离合器操纵的轻便性。一般来说，对于轿车和轻型卡车，其踏板力的轻便性。一般来说，对于轿车和轻型卡车，其踏板力P PT TP PT T100N 100N 认为是较轻的踏板力认为是较轻的踏板力P PT T130N 130N 认为是重的了认为是重的了决定踏板力大小的主要因素是要考虑车辆使用情况。例如，商用汽车满载越野行驶在边缘决定踏板力大小的主要因素是要考虑车辆使用情况。例如，商用汽车满载越野行驶在边缘地区，地区，95%95%分位的男性驾驶人员穿戴着厚的衣服和靴子，这就需要有较重的踏板力，这样可提分位的男性驾驶人员穿戴着厚的衣服和靴子，这就需要有较重的踏板力，这样可提供足够的脚感反馈给驾驶人员去适当操纵离合器。而与此完全相反的情况，轻巧的不带负荷供足够的脚感反馈给驾驶人员去适当操纵离合器。而与此完全相反的情况，轻巧的不带负荷的小轿车，由的小轿车，由5%5%分位的女性穿着轻薄的衣服，下面光脚穿着凉鞋来驾驶，而行驶在干燥平坦分位的女性穿着轻薄的衣服，下面光脚穿着凉鞋来驾驶，而行驶在干燥平坦的路面上，此时要求踏板力应处在轻的范畴，这将已有足够的感觉反馈给驾驶人员来控制离的路面上，此时要求踏板力应处在轻的范畴，这将已有足够的感觉反馈给驾驶人员来控制离合器踏板。操作起来也很舒适。而这类汽车如果踏板力过大反而不恰当难以接受。合器踏板。操作起来也很舒适。而这类汽车如果踏板力过大反而不恰当难以接受。离合器踏板位置高度和其行程对踏板力也影响其接受要求。踏板离地板高且行程大的离合器踏板位置高度和其行程对踏板力也影响其接受要求。踏板离地板高且行程大的车辆，操作离合器踏板时，脚要完全离开地板，大腿要抬离座椅。这种情况，踏板就要能支车辆，操作离合器踏板时，脚要完全离开地板，大腿要抬离座椅。这种情况，踏板就要能支持脚和腿的重量，轻的踏板力就会使踏板轻易地移动使离合器动作，而且由于脚和腿没有支持脚和腿的重量，轻的踏板力就会使踏板轻易地移动使离合器动作，而且由于脚和腿没有支撑，轻的踏板力反而使离合器的控制变得更为困难。若有较大的踏板力可以部分支撑脚和腿撑，轻的踏板力反而使离合器的控制变得更为困难。若有较大的踏板力可以部分支撑脚和腿的重量，这样就能更为安全、舒适地操作离合器。对于商用汽车的踏板力的重量，这样就能更为安全、舒适地操作离合器。对于商用汽车的踏板力P PT T一般可取：一般可取：P PT T=150N-=150N-认为较为合适，认为较为合适，P PT T200N200N就认为重了一点。就认为重了一点。离合器踏板若离地板较近且行程较短的汽车，操纵时脚踉可不离地板，腿完全依靠在座椅离合器踏板若离地板较近且行程较短的汽车，操纵时脚踉可不离地板，腿完全依靠在座椅上，此时，踏板只需支撑脚的部分重量，因此采用轻的踏板力是适当的，操纵离合器也很舒上，此时，踏板只需支撑脚的部分重量，因此采用轻的踏板力是适当的，操纵离合器也很舒适。适。若为了满足踏板行程的要求，而设计上无法满足踏板力上述要求而过高时，可采用助力装若为了满足踏板行程的要求，而设计上无法满足踏板力上述要求而过高时，可采用助力装置。置。34ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器 操纵系统的传动比操纵系统的传动比i操操在设计操纵系统时，为了满足前述对踏板力和踏板行程的要求，需根据具体离合器的分离在设计操纵系统时，为了满足前述对踏板力和踏板行程的要求，需根据具体离合器的分离杆传动比杆传动比i分分，最终合理地定出操纵系统的传动比，最终合理地定出操纵系统的传动比i操操。离合器踏板行程离合器踏板行程Sn n与压盘的升程与压盘的升程S有如下关系式：有如下关系式：S Sn n=(S=(So oZc cSSi i分分)i i操操 So o为分离轴承与分离杆之间的间隙，对于没有间隙自动调节装置的离合器来说，为分离轴承与分离杆之间的间隙，对于没有间隙自动调节装置的离合器来说，So一一般为般为24mm；S为摩擦片与压盘、飞轮之间的间隙，对于单片离合器为摩擦片与压盘、飞轮之间的间隙，对于单片离合器S=0.751.3mm，双片离合器可取，双片离合器可取S=0.50.9mm；Z Zc c为摩擦面数目，单片为为摩擦面数目，单片为2，双片为，双片为4，i i分分=a=a2 2/a/a1 1；i i操操，对于机械传动，对于机械传动i操操=b=b2 2b1 1c2 2c1 1对于液压传动对于液压传动i操操=，d1d1和和d2分别为总缸和分缸的油缸直径（参看图分别为总缸和分缸的油缸直径（参看图5.6-1）；）；为考虑传动中由于变形等原因造成的行程损失为考虑传动中由于变形等原因造成的行程损失1。根据人体工学要求所确定的踏板行程值根据人体工学要求所确定的踏板行程值Sn n，按下式初定，按下式初定i操操：i i掸掸Sn n(S(S0 0Z Zc cSSi i分分)由这由这i操操，校验离合器踏板力，校验离合器踏板力Pn n是否合适，是否合适，P Pn nP分分(i操操i i分分总总)式中，式中，P分分为压盘的分离载荷；为压盘的分离载荷；总总为总的系统效率，一般为为总的系统效率，一般为0.80.9，若为杆系机械运动，若为杆系机械运动总总有可能小于有可能小于0.8。一般离合器为一般离合器为i分分及及i操操的大致范围如下表的大致范围如下表操纵传动的设计与计算操纵传动的设计与计算35ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器压紧弹簧类型压紧弹簧类型i i分分i i操操周置螺旋弹簧周置螺旋弹簧3.66.23.66.2712712膜片弹簧膜片弹簧2.75.42.75.410161016中央弹簧中央弹簧78781315131536ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器离合器故障分类离合器故障分类分离不彻底分离不彻底离合器打滑离合器打滑离合器接合时发抖离合器接合时发抖振动、噪声振动、噪声零件损坏零件损坏踏板力过大踏板力过大五、离合器故障诊断及排除37ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器1 1 分离不彻底分离不彻底造成离合器分离不彻底的原因大致有下列三个方面的原因。造成离合器分离不彻底的原因大致有下列三个方面的原因。（1）变速器第一轴（输入轴）前端在飞轮孔中的导向轴承磨损）变速器第一轴（输入轴）前端在飞轮孔中的导向轴承磨损导向轴承磨损会引起变速器第一轴的径向跳动或者轴承不能自由转动，这两种情况，就会造导向轴承磨损会引起变速器第一轴的径向跳动或者轴承不能自由转动，这两种情况，就会造成即使离合器分离，变速器第一轴照旧旋转，表现出离合器没有分离。成即使离合器分离，变速器第一轴照旧旋转，表现出离合器没有分离。（2）从动盘的原因）从动盘的原因从动件故障：由于零件的失效、操作不当或安装技术不恰当引起从动件损坏或变形从动件故障：由于零件的失效、操作不当或安装技术不恰当引起从动件损坏或变形(如变速如变速器第一轴的歪斜器第一轴的歪斜)等，造成离合器从动盘毂在变速器第一轴花键上不能自由滑动。等，造成离合器从动盘毂在变速器第一轴花键上不能自由滑动。从动盘毂花键胶合：从动盘毂花键在花键轴上的活动不灵活，移动受阻。其表现为离合器从动盘毂花键胶合：从动盘毂花键在花键轴上的活动不灵活，移动受阻。其表现为离合器压盘已分离，而从动盘不易从飞轮面处脱开，使得变速器第一轴继续旋转。造成这种情况的压盘已分离，而从动盘不易从飞轮面处脱开，使得变速器第一轴继续旋转。造成这种情况的原因可能是，花键配合面生锈、沾污、配合不恰当，或花键轴原因可能是，花键配合面生锈、沾污、配合不恰当，或花键轴(毂毂)上的刻痕、毛刺、飞边等。上的刻痕、毛刺、飞边等。从动盘摩擦面附着于飞轮或压盘表面：引起从动盘附着的原因，通常是较长时间没有使用从动盘摩擦面附着于飞轮或压盘表面：引起从动盘附着的原因，通常是较长时间没有使用离合器，在摩擦材料和对偶件铸铁零件间引起化学性生锈结合。这类问题通常和气候条件有离合器，在摩擦材料和对偶件铸铁零件间引起化学性生锈结合。这类问题通常和气候条件有关。关。（3）离合器盖总成安装不当，变形过大）离合器盖总成安装不当，变形过大离合器盖总成安装到飞轮面上后，若安装不当会引起盖的扭曲造成压盘的升程不匀，压盘发离合器盖总成安装到飞轮面上后，若安装不当会引起盖的扭曲造成压盘的升程不匀，压盘发生歪斜。压盘的歪斜会造成分离不彻底。此外，离合器盖，摩擦片组合不当，也会出现压盘生歪斜。压盘的歪斜会造成分离不彻底。此外，离合器盖，摩擦片组合不当，也会出现压盘升程不匀现象。离合器盖刚度不够，在分离时变形过大，也会造成分离行程过大，而不能彻升程不匀现象。离合器盖刚度不够，在分离时变形过大，也会造成分离行程过大，而不能彻底分离。底分离。38ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器2 2 离合器打滑离合器打滑（1）离合器从动盘）离合器从动盘摩擦面上粘油摩擦面上粘油离合器打滑工作失效可能是从动盘摩擦面片上有油污，这可能是由于发动机曲轴后主油封的渗漏离合器打滑工作失效可能是从动盘摩擦面片上有油污，这可能是由于发动机曲轴后主油封的渗漏所致。应该让发动机处渗漏出的油进到离合器盖前面处的飞轮通过甩油孔甩出一旦在摩擦面片上有所致。应该让发动机处渗漏出的油进到离合器盖前面处的飞轮通过甩油孔甩出一旦在摩擦面片上有油，摩擦面片的摩擦系数立即变小就发生滑动。离合器打滑后生成大量的热最终导致离合器烧损失油，摩擦面片的摩擦系数立即变小就发生滑动。离合器打滑后生成大量的热最终导致离合器烧损失效。效。摩擦面片上的油污也可能是从变速器第一轴油封处渗过来的。这可能是因为变速器第一轴油封失摩擦面片上的油污也可能是从变速器第一轴油封处渗过来的。这可能是因为变速器第一轴油封失效所致，变速器第一轴导向轴承的磨损，或者变速器第一轴和发动机曲轴不同心都会使该油封提前效所致，变速器第一轴导向轴承的磨损，或者变速器第一轴和发动机曲轴不同心都会使该油封提前失效。失效。在变速器第一轴花键上润滑脂过多也容易使摩擦面片上沾油污。为了便于把变速器第一轴插入离在变速器第一轴花键上润滑脂过多也容易使摩擦面片上沾油污。为了便于把变速器第一轴插入离合器从动盘毂花键孔中，其花键轴上常涂抹适量润滑脂，若润滑脂过量，在离心力作用下，将沿花合器从动盘毂花键孔中，其花键轴上常涂抹适量润滑脂，若润滑脂过量，在离心力作用下，将沿花键槽流出甩到从动盘的摩擦面片上，使离合器打滑。键槽流出甩到从动盘的摩擦面片上，使离合器打滑。摩擦面磨损摩擦面磨损摩擦面磨损若是在正常的范围之内不应有问题，若摩擦片的磨损超过了设计上允许的限度，则夹紧摩擦面磨损若是在正常的范围之内不应有问题，若摩擦片的磨损超过了设计上允许的限度，则夹紧载荷将过分减少，到一定程度即要发生打滑。驾驶员操作野蛮，离合器操纵系统调整不当，都会造载荷将过分减少，到一定程度即要发生打滑。驾驶员操作野蛮，离合器操纵系统调整不当，都会造成摩擦面的早期磨损。成摩擦面的早期磨损。从动盘厚度不恰当造成夹紧力不够。从动盘厚度不恰当造成夹紧力不够。（2）离合器盖总成）离合器盖总成离合器盖总成的问题关键是夹紧载荷不够。其原因可能是：预紧力过大，离合器盖总成中一些元件离合器盖总成的问题关键是夹紧载荷不够。其原因可能是：预紧力过大，离合器盖总成中一些元件不匹配，弹簧的损坏。离合器在接合过程中产生的热量过多温度升高过於剧烈，这就会引起压盘铸不匹配，弹簧的损坏。离合器在接合过程中产生的热量过多温度升高过於剧烈，这就会引起压盘铸件的翘曲和弹簧弹力的减弱，这些又将进一步加剧离合器的打滑，形成一种恶性的循环。件的翘曲和弹簧弹力的减弱，这些又将进一步加剧离合器的打滑，形成一种恶性的循环。（3）操纵系统）操纵系统操纵系统如果不能及时回位，分离间隙未能及时调整而使离合器不能正常全部接合从而引起打滑。操纵系统如果不能及时回位，分离间隙未能及时调整而使离合器不能正常全部接合从而引起打滑。39ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器3 3 离合器抖动离合器抖动（1）离合器从动盘）离合器从动盘摩擦面上油污，摩擦面上有油污会引起离合器发抖。离合器发抖通常只在接合时觉察到，而摩擦面上油污，摩擦面上有油污会引起离合器发抖。离合器发抖通常只在接合时觉察到，而在低速起步时会持续发生。它给人经受到的感觉的是汽车在振窜。因为摩擦面上的油污改变了在低速起步时会持续发生。它给人经受到的感觉的是汽车在振窜。因为摩擦面上的油污改变了摩擦付的摩擦系数，其值不再稳定。断续的摩擦造成了摩擦付对偶件间咬合摩擦付的摩擦系数，其值不再稳定。断续的摩擦造成了摩擦付对偶件间咬合滑动的条滑动的条件，从而引起了离合器的抖动。件，从而引起了离合器的抖动。轴向弹性失效，离合器发抖是离合器接合过程中不能忍受的接合品质。在一些车辆中，其离轴向弹性失效，离合器发抖是离合器接合过程中不能忍受的接合品质。在一些车辆中，其离合器从动盘有适当的轴向弹性，它能影响到接合品质并消除离合器的发抖。对这类车从动盘轴合器从动盘有适当的轴向弹性，它能影响到接合品质并消除离合器的发抖。对这类车从动盘轴问弹性的失效其后果是严重的。问弹性的失效其后果是严重的。（2）离合器盖总成不符合技术要求）离合器盖总成不符合技术要求压盘表面和离合器盖与飞轮相结合的表面不平行：这样，当离合器接合时，在压盘表面和离合器盖与飞轮相结合的表面不平行：这样，当离合器接合时，在360的转动范围的转动范围内，所传递的转矩在改变，这种转矩的改变在转动中呈周期重复，这种周期性的脉动就变成为内，所传递的转矩在改变，这种转矩的改变在转动中呈周期重复，这种周期性的脉动就变成为激励力，若传动系中固有频率和它一致，就会引起抖动。从动盘两侧的摩擦面若互不平行，也激励力，若传动系中固有频率和它一致，就会引起抖动。从动盘两侧的摩擦面若互不平行，也会有类似的情况。传动系的特性和刚度会受如发动机悬量、悬架弹簧、减振器等元件的老化影会有类似的情况。传动系的特性和刚度会受如发动机悬量、悬架弹簧、减振器等元件的老化影响，并随传动系中一些零件的磨损、开裂、破损、渗漏等因素而改变。响，并随传动系中一些零件的磨损、开裂、破损、渗漏等因素而改变。40ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器（3）离合器操纵系统布置）离合器操纵系统布置离合器操纵系统布置不当引发抖动的现象：发动机离合器操纵系统布置不当引发抖动的现象：发动机-离合器离合器-变速器动力总成是通过弹性悬量变速器动力总成是通过弹性悬量安装在车架上，在汽车起步离合器接合过程中，汽车后驱动桥受到一反转矩作用（顺时针方向）安装在车架上，在汽车起步离合器接合过程中，汽车后驱动桥受到一反转矩作用（顺时针方向），对于桥壳受力的平衡问题，只能靠悬架弹簧力，由於悬架弹簧受力后的变形，桥壳将要顺时，对于桥壳受力的平衡问题，只能靠悬架弹簧力，由於悬架弹簧受力后的变形，桥壳将要顺时针方向转过一角度，见图针方向转过一角度，见图7.2-1，这样，传动轴长度要发生变化，如果传动轴花键内阻力较大无，这样，传动轴长度要发生变化，如果传动轴花键内阻力较大无法使传动轴长度改变，但由于发动机悬置的弹性，使发动机法使传动轴长度改变，但由于发动机悬置的弹性，使发动机-离合器离合器-变速器动力总沙相对车变速器动力总沙相对车架在纵向方向产生位移，而离合器操纵系统安装在车架上，这样，就可能造成离合器重新分离。架在纵向方向产生位移，而离合器操纵系统安装在车架上，这样，就可能造成离合器重新分离。见图见图7.2-2发动机转矩输出消除，又恢复原来位置，此时又开始离合器的接合，如此造成发动机转矩输出消除，又恢复原来位置，此时又开始离合器的接合，如此造成“接合接合-分离分离-接合接合”引起了抖动现象。引起了抖动现象。（4）发动机运转不均匀）发动机运转不均匀 有时发动机运转不均匀也会引起离合器的抖动。有时发动机运转不均匀也会引起离合器的抖动。41ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器4 4 噪声和振动噪声和振动和离合器有关引起的噪声和振动有多个方面原因：和离合器有关引起的噪声和振动有多个方面原因：（1）前导向轴承（套）的损坏。）前导向轴承（套）的损坏。由于前导向轴承（套）损坏引发的噪声，只要离合器分离必定出现噪声。一旦离合器接合上，由于前导向轴承（套）损坏引发的噪声，只要离合器分离必定出现噪声。一旦离合器接合上，噪声就没有了。有时会把这种噪声误解为分离轴承的失效所致。所以要注意分辨（详细见下噪声就没有了。有时会把这种噪声误解为分离轴承的失效所致。所以要注意分辨（详细见下面）。变速器安装不当，往往使导向轴承额外受力，在离合器使用若干次后就使它损坏，很面）。变速器安装不当，往往使导向轴承额外受力，在离合器使用若干次后就使它损坏，很快出现噪声。快出现噪声。（2）分离轴承损坏。）分离轴承损坏。任何类型的分离轴承失效后常常出现尖锐噪声。如果分离轴承有毛病，那么噪声将随离合器任何类型的分离轴承失效后常常出现尖锐噪声。如果分离轴承有毛病，那么噪声将随离合器踏板力的增加而增加。如果噪声在离合器分离后才出现，那是前导向轴承（套）有毛病。离踏板力的增加而增加。如果噪声在离合器分离后才出现，那是前导向轴承（套）有毛病。离合器完全接合后出现的噪声，会来自于变速器，若离合器操纵系统轴承预紧度不够，也能引合器完全接合后出现的噪声，会来自于变速器，若离合器操纵系统轴承预紧度不够，也能引发噪声。发噪声。（3）扭转减振器有问题。）扭转减振器有问题。如果变速器在空档，发动机在运转，可以在车厢内听到如果变速器在空档，发动机在运转，可以在车厢内听到“格格格格”声，这是变速器中发生的噪声，这是变速器中发生的噪声，可以说，这是由于发动机的激励，造成传动系统扭转振动在变速器中引发的噪声，这和声，可以说，这是由于发动机的激励，造成传动系统扭转振动在变速器中引发的噪声，这和离合器从动盘中的扭转减振器结构性能改变有很大关系。请参看离合器从动盘中的扭转减振器结构性能改变有很大关系。请参看4.7节。节。（4）分离轴承，变速器第一轴、飞轮、离合器盖不同心。）分离轴承，变速器第一轴、飞轮、离合器盖不同心。这是制造、安装综合性问题。不同心使得分离轴承和分离杆（指）接触时偏心或成角度接触，这是制造、安装综合性问题。不同心使得分离轴承和分离杆（指）接触时偏心或成角度接触，这导致分离轴承要承受更大的负荷，加速磨损并出现噪声。这导致分离轴承要承受更大的负荷，加速磨损并出现噪声。42ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器（5）飞轮）飞轮离合器总成不平衡。离合器总成不平衡。离合器总成安装到飞轮上时，注意离合器总成安装到飞轮上时，注意质量偏重的一面质量偏重的一面和和质量偏轻的一面质量偏轻的一面相对应安装，相对应安装，这将有助于飞轮这将有助于飞轮-离合器总成整体平衡，在安装时与上述情况相反，将会更不平衡，引起强离合器总成整体平衡，在安装时与上述情况相反，将会更不平衡，引起强烈振动。烈振动。（6）离合器盖总成安装螺钉松动。）离合器盖总成安装螺钉松动。有的离合器器盖总成用螺钉的圆柱凸肩或定位销来定位，确保离合器盖总成和发动机曲轴同有的离合器器盖总成用螺钉的圆柱凸肩或定位销来定位，确保离合器盖总成和发动机曲轴同心，如果这些定位机构在安装时没有能起到定心作用，也会引发系统的振动。心，如果这些定位机构在安装时没有能起到定心作用，也会引发系统的振动。43ppt课件汽车离合器汽车离合器汽车离合器汽车离合器 谢谢 谢谢！44ppt课件