摩擦離合器的結(jié)構(gòu)型式選擇
互聯(lián)網(wǎng) wl04qc1b 汽車(chē)構(gòu)造維修 2006-11-10
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現(xiàn)代汽車(chē)摩擦離合器在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)車(chē)型的類別，使用要求，與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配要求，制造條件以及標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化要求等，合理地選擇離合器總成的結(jié)構(gòu)和有關(guān)組件的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)分述如下： 1．從動(dòng)盤(pán)數(shù)及干、濕式的選擇 （1）單片干式摩擦離合器 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，軸向尺寸緊湊，分離徹底，從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，散熱性好，采用軸向有彈性的從動(dòng)盤(pán)時(shí)也能接合平順。因此，廣泛用于各級(jí)轎車(chē)及微、輕、中型客車(chē)與貨車(chē)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不大于1000N·m的大型客車(chē)和重型貨車(chē)上也有所推廣。當(dāng)轉(zhuǎn)矩更大時(shí)可采用雙片離合器。 （2）雙片干式摩擦離合器 與單片離合器相比，由于摩擦面增多使傳遞轉(zhuǎn)矩的能力增大，接合也更平順、柔和；在傳遞相同轉(zhuǎn)矩的情況下，其徑向尺寸較小，踏板力較小。但軸向尺寸加大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；中間壓盤(pán)的通風(fēng)散熱性差易引起過(guò)熱而加快摩擦片的磨損甚至燒傷碎裂；分離行程大，調(diào)整不當(dāng)分離也不易徹底；從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大易使換檔困難等。僅用于傳遞的轉(zhuǎn)矩大且徑向尺寸受到限制時(shí)。 （3）多片濕式離合器 摩擦面更多，接合更加平順柔和；摩擦片浸在油中工作，表面磨損小。但分離行程大、分離也不易徹底，特別是在冬季油液粘度增大時(shí)；軸向尺寸大；從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，故過(guò)去未得到推廣。近年來(lái)，由于多片濕式離合器在技術(shù)方面的不斷完善，重型車(chē)上又有采用，并有不斷增加的趨勢(shì)。因?yàn)樗捎糜?a href=http://xrprotector.com/huanye_htm/hyfenlei20.html target=_blank>泵對(duì)摩擦表面強(qiáng)制冷卻，使起步時(shí)即使長(zhǎng)時(shí)間打滑也不會(huì)過(guò)熱，起步性能好，據(jù)稱其使用壽命可較干式高出5～6倍。 2．壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)型式及布置 離合器壓緊彈簧的結(jié)構(gòu)型式有：圓柱螺旋彈簧、矩形斷面的圓錐螺旋彈簧和膜片彈簧等�？刹捎醚貓A周布置、中央布置和斜置等布置型式。根據(jù)壓緊彈簧的型式及布置，離合器分為： （1）周置彈簧離合器 周置彈簧離合器的壓緊彈簧是采用圓柱螺旋彈簧并均勻布置在一個(gè)圓周上。有的重型汽車(chē)將壓緊彈簧布置在同心的兩個(gè)圓周上。周置彈簧離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，過(guò)去廣泛用于各種類型的汽車(chē)上。現(xiàn)代由于轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高(最高轉(zhuǎn)速高達(dá)5000～7000r／min或更高)，在高轉(zhuǎn)速離心力的作用下，周置彈簧易歪斜甚至嚴(yán)重彎曲鼓出而顯著降低壓緊力；另外，也使彈簧靠到定位座柱上而使接觸部位嚴(yán)重磨損甚至出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。因此，現(xiàn)代轎車(chē)及微、輕、中型客車(chē)多改用膜片彈簧離合器。但在中、重型貨車(chē)上，周置彈簧離合器仍得到廣泛采用。 （2）中央彈簧離合器 采用一個(gè)矩形斷面的圓錐螺旋彈簧或用1~2個(gè)圓柱螺旋彈簧做壓簧并布置在離合接觸，因此壓盤(pán)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量不會(huì)直接傳給彈簧而使其回火失效。壓簧的壓緊力是經(jīng)杠桿系統(tǒng)作用于壓盤(pán)，并按杠桿比放大，因此可用力量較小的彈簧得到足夠的壓盤(pán)壓緊力，使操縱較輕便。采用中央圓柱螺旋彈簧時(shí)離合器的軸向尺寸較大，而矩形斷面的錐形彈簧則可明顯縮小軸向尺寸，但其制造卻比較困難，故中央彈簧離合器多用在重型汽車(chē)上以減輕其操縱力。根據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì)資料：當(dāng)載貨汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩大于400～450N·m時(shí)，常常采用中央彈簧離合器。 （3）斜置彈簧離合器 是重型汽車(chē)采用的一種新型結(jié)構(gòu)。以數(shù)目較多的一組圓柱螺旋彈簧為壓緊彈簧，分別以傾角（彈簧中心線與離合器中心線間的夾角）斜向作用于傳力套上，后者再推動(dòng)壓桿并按杠桿比放大后作用到壓盤(pán)上。這時(shí)，作用在壓桿內(nèi)端的軸向推力等于彈簧壓力的軸向分力。當(dāng)摩擦片磨損后壓桿內(nèi)端隨傳力套前移，使彈簧伸長(zhǎng)，壓力減小，傾角亦減小，而cos值則增大。這樣即可使在摩擦片磨損范圍內(nèi)壓緊彈簧的軸向推力幾乎保持不變，從而使壓盤(pán)的壓緊力也幾乎保持不變。同樣，當(dāng)離合器分離時(shí)后移傳力套，壓盤(pán)的壓緊力也大致不變。因此，斜置彈簧離合器與前兩種離合器相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是工作性能十分穩(wěn)定。與周置彈簧離合器比較，其踏板力約可降低35％。 （4）膜片彈簧離合器 膜片彈簧離合器具有很多優(yōu)點(diǎn)：首先，由于膜片彈簧具有非線性特性，因此可設(shè)計(jì)成當(dāng)摩擦片磨損后，彈簧壓力幾乎可以保持不變，且可減輕分離離合器時(shí)的踏板力，使操縱輕便；其次，膜片彈簧的安裝位置對(duì)離合器軸的中心線是對(duì)稱的，因此其壓力實(shí)際上不受離心力的影響，性能穩(wěn)定，平衡性也好；再者，膜片彈簧本身兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用，使離合器的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，零件數(shù)目減少，質(zhì)量減小并顯著地縮短了其軸向尺寸；另外，由于膜片彈簧與壓盤(pán)是以整個(gè)圓周接觸，使壓力分布均勻，摩擦片的接觸良好，磨損均勻，也易于實(shí)現(xiàn)良好的散熱通風(fēng)等。 膜片彈簧離合器在轎車(chē)及微型、輕型客車(chē)上已得到廣泛的采用，而且逐漸擴(kuò)展到載貨汽車(chē)上。國(guó)外已設(shè)計(jì)生產(chǎn)了傳遞轉(zhuǎn)矩為80~2000N·m、最大摩擦片外徑達(dá)420mm的膜片彈簧離合器系列，廣泛用于轎車(chē)、客車(chē)、輕型和中型貨車(chē)上。甚至某些總質(zhì)量達(dá)28~32t的重型汽車(chē)也有采用膜片彈簧離合器的。但膜片彈簧的制造成本比圓柱螺旋彈簧要高。 膜片彈簧離合器的操縱曾經(jīng)都是采用壓式結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，膜片彈簧離合器的壓式操縱已為拉式操縱結(jié)構(gòu)所取代。后者的膜片彈簧為反裝，并將支承圈移到膜片彈簧的大端附近，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、零件減少、拆裝方便；膜片彈簧的應(yīng)力分布也得到改善，最大應(yīng)力下降；支承圈磨損后仍保持與膜片的接觸使離合器踏板的自由行程不受影響。而在壓式結(jié)構(gòu)中支承圈的磨損會(huì)形成間隙而增大踏板的自由行程。 3．從動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)型式 簡(jiǎn)單的從動(dòng)盤(pán)由從動(dòng)片、摩擦片及從動(dòng)盤(pán)轂鉚接而成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小，有時(shí)用于重型汽車(chē)尤其是雙片離合器中。 采用帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動(dòng)盤(pán)是發(fā)展趨勢(shì)，轎車(chē)均采用之。這時(shí)，從動(dòng)片與花鍵轂間通過(guò)減振彈簧相聯(lián)，具有切向彈性以消除高頻共振并起緩沖作用，在從動(dòng)片、花鍵轂與減振盤(pán)問(wèn)有減振摩擦片，裝碟形墊片作彈性?shī)A緊后起摩擦阻尼作用，并使阻尼力矩保持穩(wěn)定，以吸收部分能量、衰減低頻振動(dòng)。扭轉(zhuǎn)減振器按發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系專門(mén)設(shè)計(jì)并經(jīng)試驗(yàn)修正，則可得到最佳減振、降噪效果。線性彈性特性的扭轉(zhuǎn)減振器，減振彈簧由一組圓柱螺旋彈簧組成，常用于汽油機(jī)汽車(chē)。柴油機(jī)怠速旋轉(zhuǎn)不均勻度較大，會(huì)引起變速器常嚙合齒輪間的敲擊。采用二或三級(jí)非線性扭轉(zhuǎn)減振器并使第一級(jí)減振彈簧組的剛度小，可緩和柴油機(jī)怠速不平穩(wěn)及消除變速器怠速噪聲。 為了使離合器接合平順，從動(dòng)片尤其是單片離合器的從動(dòng)片，一般都使其具有軸向彈性。最簡(jiǎn)單的方法是在從動(dòng)片上開(kāi)T形槽，外緣形成許多扇形，并將它們沖壓成依次向不同方向彎曲的波浪形。兩邊的摩擦片則分別鉚在每相隔一個(gè)的扇形片上。在離合器接合時(shí)，從動(dòng)片被壓緊，彎曲的波浪形扇形部分被逐漸壓平，使從動(dòng)盤(pán)上的壓力和傳遞的轉(zhuǎn)矩逐漸增大，故接合平順柔和。這種切槽有利于減少?gòu)膭?dòng)片的翹曲。其缺點(diǎn)是很難保證每片扇形部分的剛度完全一致。 分開(kāi)式結(jié)構(gòu)中，波形彈簧片與從動(dòng)片分別沖壓成型后鉚在一起。由于波形彈簧片是由同一模具沖制，故其剛度比較一致；由于波形彈簧是采用比從動(dòng)片更薄的鋼板(厚度僅為0.7mm)，故這種結(jié)構(gòu)容易得到更小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這些方面都優(yōu)于整體式結(jié)構(gòu)。上述兩種結(jié)構(gòu)尤其是后一種多為轎車(chē)所采用。 在載貨汽車(chē)上常采用一種所謂組合式從動(dòng)片。這種結(jié)構(gòu)在靠近壓盤(pán)一側(cè)的從動(dòng)片上鉚著波形彈簧片，摩擦片則鉚在波形彈簧片上，而靠近飛輪一側(cè)的摩擦片則直接鉚在從動(dòng)片上。其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，但對(duì)于要求剛度較高、外形穩(wěn)定性較好的大型從動(dòng)片來(lái)說(shuō)，這種結(jié)構(gòu)也是可以采用的。當(dāng)載貨汽車(chē)離合器的直徑小于380mm時(shí)，則從動(dòng)片仍可采用前兩種結(jié)構(gòu)。 |
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