汽车离合器教案

2024-08-12

汽车离合器教案(精选6篇)

篇1:汽车离合器教案

XX大学 《汽车设计》课程设计 题目:汽车膜片弹簧离合器设计 学院:

机电工程学院 班级:

12级车辆工程班 学号:

姓名:

所属组别:

第X组 目 录 1.离合器主要参数的确定 2 1.1离合器的功用 2 1.2本次离合器设计所选车型基本技术参数 2 1.3离合器形式的确定 2 1.4离合器主要参数的选择 3 1.4.1 离合器基本性能关系式 3 1.4.2后备系数β 4 1.4.3单位压力P0 4 1.4.4摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t 5 1.4.5摩擦片外径D、内径d和厚度b 5 1.5摩擦片材料选择和尺寸校核 6 1.5.1摩擦片材料选择 6 1.5.2摩擦片尺寸校核 7 2扭转减振器设计 8 2.1扭转减振器选型 8 2.2扭转减振器主要参数选择与设计计算 9 3.膜片弹簧的设计 10 3.1 膜片弹簧基本参数的选择 11 3.1.1比值H/h和h的选择 11 3.1.2 R和R/r值的选择 11 3.1.3α的选择 12 3.1.4分离指数目n和切槽宽δ1、δ2、及半径re的选取 12 3.1.5膜片弹簧小端内半径及分离轴承作用半径的确定 12 3.1.6压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 12 3.1.7膜片弹簧工作点位置的选择 12 3.2 膜片弹簧强度计算 13 3.2.1 P-λ图 13 3.2.2强度校核 14 参考文献 16 1.离合器主要参数的确定 1.1离合器的功用 离合器是汽车传动系中直接与发动机相关联的部件,其主动部分和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,通过主动、从动两部分的相互作用把发动机的动力扭距传递给驱动系统,来实现汽车的起步、换挡等功能。离合器的作用有三:一是保证汽车平稳起步,二是保证传动系换挡时工作平顺,三是防止汽车传动系过载。

1.2本次离合器设计所选车型基本技术参数 表1-1 捷达整车参数 汽车型号 捷达 GTI 16V 发动机最大功率(kw)/(r/min)102/6100 总质量ma(Kg)1470 发动机最大扭矩(N.m)167 轮胎规格 185/60VR14 最高车速(km/h)205 车轮半径r(mm)233.3 最高转速(r/min)6650 主减速比 3.67 载重量(kg)460 变速器一档传动比 3.45 1.3离合器形式的确定 目前在汽车离合器中,摩擦式离合器用得最为广泛。摩擦式离合器按结构分可分主动部分(包括飞轮、离合器盖和压盘)、从动部分(从动盘总成)、压紧机构(压紧弹簧)和操纵机构(包括分离叉、分离轴承、分离踏板和传动部件)。在膜片弹簧离合器中膜片弹簧有压紧弹簧和分离杠杆的双重作用,所以膜片弹簧离合器的结构设计主要是包括从动盘总成、膜片弹簧和压盘总成三个部分。

根据车型技术参数,此次设计所选捷达离合器为推式操纵的拉式膜片弹簧离合器。它是目前汽车离合器中比较流行的第三代产品。拉式膜片弹簧的安装方向与推式相反,在接合位置时,膜片弹簧的大端支承离合器盖上,而以中部压紧在压盘上。它与推式相比具有许多优点:

(1)结构简化,捷达离合器盖总成中取消了膜片弹簧中间的支承各零件;

(2)扭矩容量更大;

(3)分离得更彻底;

(4)操纵踏板更为简单;

(5)使用寿命更长。

(a)(b)(c)安装前位置 安装后 分离位置 图1-1 膜片弹簧离合器工作原理示意图 1—飞轮;

2—摩擦片;

3—离合器盖;

4—分离轴承;

5—压盘;

6—膜片弹簧;

7—支撑环 1.4离合器主要参数的选择 1.4.1 离合器基本性能关系式 离合器的基本功能之一是传递力矩,因此离合器转矩容量是离合器最为基本的性能之一。通常它只能用来初步定出离合器的原始参数、尺寸,它们是否合适最终取决于试验验证。

根据摩擦力矩公式(1-1)式中 Tc—离合器静摩擦力矩;

β—后备系数;

f—摩擦因数;

Z:摩擦面数;

po—单位压力;

D—摩擦片外径;

c—内外径之比。

为保证离合器在任何情况下都能可靠地传递发动机的最大转矩,设计时Tc应大于发动机最大转矩,即 Tc=βTemax(1-2)有了上面的关系式,对于一定的离合器结构而言,只要合理选择其中的参数,并能满足上面的关系式,就可估算出所设计的离合器是否合适。

1.4.2后备系数β 后备系数β是离合器设计时用到的一个重要参数,它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时,应该要注意到下面3点:

1)离合器在摩擦片磨损后还应能正常地传递发动机的最大转矩。

2)要防止离合器滑磨过大。

3)要能防止传动系过载。

显然,如果选择的β过小,发动机的最大转矩不能正常传递;

如果选择的β过大,那么离合器尺寸过大,会导致传动系超负荷,难以操作。我们可以根据使用条件的好坏来适当地选取β的大小。在摩擦片磨损之后,离合器的压力依然能够可靠平稳,所以选取的β值可以较小;

双片离合器的β值应大于单片离合器。

表1-2 离合器后备系数β的取值范围 车型 后备系数β 乘用车及最大总质量小于6t的商用车 1.20~1.75 最大总质量为6~14t的商用车 1.50~2.25 挂车 1.80~4.00 本设计是捷达小轿车离合器的设计,故宜取小值,本次设计取β = 1.45 1.4.3单位压力P0 单位压力决定了摩擦表面的耐摩性,对离合器工作性能和使用寿命有很大影响,选择单位压力必须考虑离合器的工作条件、发动机后备功率大小,摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。

当摩擦片采用不同材料时,按下表范围选取:

表1-3 摩擦片单位压力的取值范围 摩擦片材料 单位压力P0 /MPa 石棉基材料 模压 0.15~0.25 编织 0.25~0.35 粉末冶金材料 铜基 0.35~0.50 铁基 金属陶瓷材料 0.70~1.50 根据车型的具体参数此次设计选用石棉基编织材料,取=0.30MPa。

1.4.4摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙△t 摩擦片的摩擦因数f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。各种摩擦材料的摩擦因数f的取值范围见下表。

表1-4 摩擦材料的摩擦因数f的取值范围[3] 摩 擦 材 料 摩擦因数 石棉基材料 模压 0.20~0.25 编织 0.25~0.35 粉末冶金材料 铜基 0.25~0.35 铁基 0.35~0.50 金属陶瓷材料 0.4 本次设计采用石棉基编织材料,所以取f = 0.30。

摩擦面数Z为离合器从动盘数是的两倍,决定于离合器所需传递转矩的大小及其结构尺寸。本次设计为单片离合器,故Z = 2。

离合器间隙△t是指离合器处于正常结合状态、分离套筒被回位弹簧拉到后极限位置时,为保证摩擦片正常磨损过程中离合器仍能完全结合,在分离轴承和分离杠杆内端之间留有的间隙。该间隙△t一般为3~4mm。本次设计取△t =3 mm。

1.4.5摩擦片外径D、内径d和厚度b 摩擦片外径是离合器的重要参数,它对离合器的轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性的影响。

当离合器结构形式及摩擦片材料、后备系数β和单位压力已选定情况下,可根据公式 D=312βTemaxπfZP0(1-c3)(1-3)摩擦片外径D(mm)也可根据发动机最大转矩按如下经验公式选用:

D=kDTemax(1-4)式中kD为直径系数,取值范围见表1-5 表1-5直径系数kD的取值范围 车型 直径系数kD 乘用车 14.6 最大质量为1.8-14.0t的商用车 16.0-18.5(单片离合器)13.5-15.0(双片离合器)最大质量大于14.0t的商用车 22.5-24.0 依据Tmax=167Nm,kD取14.6,且摩擦片内径可根据d/D在0.53~0.70之间确定,此处取内外径之比c=0.7由(1-3)计算得:D=198.5mm,d= 139.0mm.初步确定D后,还需根据摩擦片尺寸的系列化和标准化进一步确定。根据标准(GB1457-74)的规定:

表1-6离合器尺寸选择参数表 外径D/mm 内径d/mm 厚度h/mm 160 110 3.2 180 125 3.5 200 140 3.5 225 150 3.5 最后确定:外径D=200mm,内径d=140mm,内外径之比c=0.7而摩擦片的厚度b主要有3.2mm,3.5mm和4mm三种。此处取b=3.5mm 1.5摩擦片材料选择和尺寸校核 离合器摩擦片在性能上应满足如下要求:

(1)摩擦因数较高且稳定,工作温度、单位压力、滑磨速度变化对其影响要小;

(2)具有足够的机械强度和耐磨性;

(3)材料密度要小,以减小从动盘转动惯量;

(4)热稳定性好,高温下比较稳定;

(5)磨合性好,不致刮伤飞轮和压盘表面;

(6)接合平顺,无“咬合”或“抖动”现象;

(7)长期停放后,摩擦面间不发生“粘着”现象;

(8)油、水对其摩擦性能的影响要达到最小。

1.5.1摩擦片材料选择 离合器摩擦片所用的材料主要有石棉基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和金属陶瓷摩擦材料。石棉基材料具有摩擦因数较高(大约 0.3~0.45)、密度较小、制造容易、价格低廉等优点。目前主要应用于中、轻载荷下工作。

所以本次设计选取石棉合成物制成的摩擦材料.1.5.2摩擦片尺寸校核 1)最大圆周速度 摩擦片外径D(mm)的选取应使最大圆周速度不超过65~70m/s,即 m/sm/s 式中,为摩擦片最大圆周速度(m/s);

为发动机最高转速取6650;

为摩擦片外径径取200mm;

故符合条件。

2)摩擦片的内外径比c应在0.53~0.70 范围内:

c=0.70∈{0.53~0.70} 3)保证离合器可靠地传递发动机的转矩,并防止传动系过载,β应在1.2~1.75 之间,而由(1-1)计算的Tc=247.6Nm,将其代入(1-2)式得:

β= Tc/ Temax=1.48∈{1.20~1.75}(2)单位面积滑磨转矩 单位面积滑磨转矩应小于其许用值,即 =(1-5)所以=(N·/)式中,为单位面积滑磨转矩(N·m/mm2),可按表1-7选择 表1-7许用单位面积滑磨转矩[T∞]的要求 外径D/mm ≤210 >210—250 >250―325 >320 T∞/(N/mm)2.8 3 3.5 4 当摩擦片外径D<210时,=1.30 N·/< 故符合要求。

4)为了减少汽车起步过程中的离合器的滑磨,防止摩擦片表面温度过高而发生烧伤,离合器每一次接合的单位面积滑磨功应小于其许用值,即:

(1-6)式中,ω—单位摩擦面积滑磨功(J/mm2);

[ω] —其许用值0.4 J/mm2;

是汽车起步时离合器接合一次所产生的总滑磨功(J),可根据下式计算(1-7)式中:ne—发动机转速,乘用车取2 000r/min;

ma—汽车总质量(kg),为1470kg;

rr—汽车轮胎滚动半径,为233.3mm;

ig—汽车起步时所用变速器档位的传动比,数值取3.45;

i0—主减速器传动比,取3.67。

各个数值代入(7)式:得到W=10920.9J,再把W和摩擦片的各个数值代入式(6),得:

w=0.34J/mm2≤[w]=0.4J/mm2。

经过校核可知,摩擦片的设计符合相应的设计要求 2扭转减振器设计 2.1扭转减振器选型 由于发动机传到汽车传动系中的转矩是周期地不断变化的,从而使传动系统产生扭转振动。若振动频率与传动系的自振频率相重合会发生共振,影响传动系中零件的寿命。为避免共振,缓和传动系所受的冲击载荷,在许多汽车的传动系统中装设了扭转减振器,且大多数将扭转减振器附装在离合器的从动盘中。

图2-1 扭转减振器工作示意图 1、2—减振弹簧;

3—从动盘本体;

4—阻尼片;

离合器接合时,发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了从动盘两侧的摩擦片,带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。因为有弹性环节的作用,所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于动盘本体和减振器盘来回转动,夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量,将扭转振动衰减下来。

2.2扭转减振器主要参数选择与设计计算 扭转减振器的设计计算着重于减振弹簧。

1)减振弹簧的材料:采用60Si2MnA弹簧钢丝。

2)减振弹簧个数Zj的选取:

当摩擦片外径D250mm时,由于D=180mm,所以Zj取4。

3)减振弹簧的位置半径R0 减振弹簧的位置半径R0一般取(0.60~0.75)d/2,即37.5~43.75mm,同时为了保证离合器可靠的传动发动机的转矩,减振弹簧位置直径2R0约小于摩擦片内径约50mm,所以取R0=40mm。

4)极限转矩Tj 极限转矩是指减振器在消除了限位销与从动盘毂之间的间隙时所能传递的最大转矩,即限位销起作用时的转矩。它受限于减振弹簧的许用应力等因素,与发动机最大转矩有关,一般可取:

Tj=(1.5~2.0)Temax(2-1)式中,Temax—发动机最大转矩;

Tj—极限转矩。

乘用车取相应系数为2.0,所以Tj=334N×m。

5)扭转角刚度kj 为了避免引起传动系统的共振,要合理选择减振器的扭转角刚度kj,使共振现象不发生在发动机常用的工作转速范围内。kj取决于减振弹簧的线刚度及其结构布置尺寸:

kj=KZjR02×103(2-2)式中K—每个减振弹簧的线性刚度(N/mm);

Zj—减振弹簧的个数;

R0—减振弹簧位置半径(m)。

减振器的角刚度既要满足传递足够大的转矩的要求,又要满足为了避开共振而尽量降低其值的要求,这在实际上是做不到的。因此,减振器的角刚度kj的最后确定,常常是结构所允许的设计结果,设计时选kj为:kj ≤ 13Tj。

由于设计的是乘用车的发动机,常工作时的转速是较高的,且保证发动机的工作较稳定,所以选择kj较小,取kj=10Tj=3340N×m。

这样每个弹簧的线性刚度为K= kj/(ZjR02)=5.2×105 N/mm。

6)阻尼摩擦转矩Tm 由于减振器扭转刚度kj受结构及发动机最大转矩的限制,不肯能够很低,故为了在发动机工作转速范围内最有效地消振,必须合理选择减振器的阻尼摩擦转矩Tm,一般可选:

Tm=(0.06~0.17)Temax(2-3)式中Tm—阻尼摩擦转矩;

Temax—发动机最大转矩。

按经验选Tm=0.12Temax=20.04N。

7)预紧转矩Tn 减振弹簧在安装时都有一定的预紧力。研究表明,Tn的增加,共振频率将向减小频率的方向移动,这是有利的。但Tn不应大于Tm,否则在反向工作时,扭转减振器将提前停止工作,故取:

Tn=(0.05~0.17)Temax(2-4)式中Tn—预紧转矩;

Temax—发动机最大转矩。

取Tn=0.10Temax=16.7N。

8)极限转角jj 减振器从预紧转矩Tn增加到极限转矩Tj时,从动片相对从动盘毂的极限转角jj为(2-5)式中 —极限转角;

R—减振弹簧位置半径;

Dl—减振弹簧的工作变量。

通常取3o~12o,由于设计的乘用车的离合器,所以对发动机的平顺性要求较高,所以取。

3.膜片弹簧的设计 3.1 膜片弹簧基本参数的选择 图3-1 膜片弹簧的基本尺寸 3.1.1比值H/h和h的选择 要准确选择比值H/h可以获得比较理想的特性曲线并获得最佳的使用性能,因为H/h的选择对膜片弹簧的弹性特性有着很大的影响。膜片弹簧的弹性特性由碟簧部分决定,与自然状态下内锥高H及弹簧钢板厚h有关。不同的H/h值有不同的弹性弹性(见下图),当 <(H/h)<2,特性曲线有一段负刚度区域,即随着变形增加载荷反而减小;

该特性很适于作为离合器的压紧弹簧,可以利用其负刚度区使分离离合器时载荷下降,以达到操纵省力的目的。

图 3-2 H/h对膜片弹簧弹性特性的影响 而实际的工作要求中,兼顾操纵简单和压紧力的落差不致过于灵敏,离合器膜片弹簧一般取 1.5<(H/h)<2,板厚h为 2~4mm。

取h =2.5mm,H/h =2,得H =5mm,h =2.5mm。

3.1.2 R和R/r值的选择 要根据结构的要求和摩擦片的尺寸大小来选择膜片弹簧的大端半径R,R/r的选定影响材料利用效率,该比值越小,则弹簧材料的利用效率越好。对于汽车离合器膜片弹簧,通常取R/r =1.20~1.35。

此次设计取R/r =1.25,r大于摩擦片平均半径Rc,其中:

(3-1)由式 3-1计算得Rc=85mm,故取r =86mm;

因为1.25r =107.5,故取R =108mm。

3.1.3α的选择 膜片弹簧在自由状态下圆锥底角α与内截锥高度H关系密切,α=tan-1HR-r≈HR-r=12.8°一般在9°~14°范围内,故符合要求。

3.1.4分离指数目n和切槽宽δ1、δ2、及半径re的选取 分离指的数目n常取为18;

=3.2~3.5mm;

=9~10mm;

re的取值应满足(r-re)≥要求。

取分离之数目n =18,=3.2mm,=10mm;

为re满足r-re≥,取re≤r-=86-10=76mm,可取:re=76mm。

3.1.5膜片弹簧小端内半径及分离轴承作用半径的确定 由离合器结构决定,膜片弹簧小端内径最小值应大于变速器第一轴花键的外径;

应大于。

由<2,则取=15mm,再取分离轴承=18mm。

3.1.6压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定 r1和R1的取值将影响膜片弹簧的刚度。r1应略大于r且尽量接近r;

R1应略小于R且尽量接近于R。

故选择:r1=87mm,R1 =107mm。

3.1.7膜片弹簧工作点位置的选择 汽车离合器膜片弹簧特性曲线如图 4-2 所示,选择好曲线上的几个特定工作点的位置很重要。曲线上拐点H对应膜片弹簧压平位置,且。

图 3-3 膜片弹簧工作点位置图[2] 新离合器处于接合的时候,一般在点M与点H之间选取膜片弹簧工作点B,为了保证其压紧力从P1B到P1A变化不大,摩擦片在最大磨损限度范围内应该选取。膜片弹簧在分离的情况下点从B变到C,而C点之所以要靠近N点。是为了尽量地减小踏板力。

3.2 膜片弹簧强度计算 3.2.1 P-λ图 1,碟形弹簧的形状如以锥型垫片,它具有独特的弹性特征,广泛应用于机械制造业中。膜片弹簧是具有特殊结构的碟形弹簧,在碟簧的小端伸出许多由径向槽隔开的挂状部分——分离指。膜片弹簧的弹性特性与尺寸如其碟簧部分的碟形弹簧完全相同(当加载点相同时)。因此,碟形弹簧有关设计公式对膜片弹簧也适用。通过支承环和压盘加在膜片弹簧上的沿圆周分布的载荷,假象集中在支承点处,用F1表示,加载点间的相对变形(轴向)为λ1,则压紧力F1与变形λ1之间的关系式为:(3-2)式中:

E——弹性模量,对于钢,μ——泊松比,对于钢,μ=0.3 H——膜片弹簧在自由状态时,其碟簧部分的内锥高度 h——弹簧钢板厚度 R——弹簧自由状态时碟簧部分的大端半径 r——弹簧自由状态时碟簧部分的小端半径 R1——压盘加载点半径 r1——支承环加载点半径 表3-1膜片弹簧弹性特性所用到的系数 R r R1 r1 H h 108 86 107 87 5 2.5 代入(3-2)得(3-3)对(3-3)式求一次导数,可解出λ1=F1的凹凸点,求二次导数可得拐点。

凸点:mm时,N 凹点:mm时,N 拐点:mm时,N 2,当离合器分离时,膜片弹簧加载点发生变化。设分离轴承对膜片弹簧指所加的载荷为P2,对应此载荷作用点的变形为λ2。由 表3-2膜片弹簧工作点的数据 2.69 6.40 4.55 9.28 22.08 15.69 6213.81 3555.09 4878.50 1801.10 1030.46 1414.106 3.2.2强度校核 膜片弹簧大端的最大变形量,由公式:

得:

≤1500—1700MP 所以强度符合要求。

参考文献.[1] 王望玉,汽车设计.—4版.—北京:机械工业出版社,2004.8。

[2]徐石安,江发潮,汽车离合器.北京:清华大学出版社.2004。

[3]《汽车工程手册》编辑委员会编.汽车工程手册.北京:人民交通出版社,2001。

[4] 李林,刘惟信,汽车离合器盖结构的最优化设计.北京汽车,1991,6。

[5] 蔡兴旺主编,汽车构造与原理.北京:机械工业出版社,2004。

篇2:汽车离合器教案

摩擦式离合器按从动盘(摩擦片)数目可分为单片和双片离合器.现代汽车上除重型载货汽车采用双片离合器外.其他汽车均采用单片离合器。单片离合器按压紧机构的形式和布置的不同.又可分为周置螺旋弹簧式和膜片弹簧式等,前者主要用于中、轻型载货汽车上.如东风EQ1090-1和解放CA1091型汽车;后者主要用于小轿车上.如上海桑塔纳、一汽奥迪、天津夏利及进口轿车等。

一、离合器的拆卸

(1)拆下变速器。

(2)用专用支架固定飞轮。

(3)按对角线将每个螺栓稍拧松一圈,直至弹簧张力消失为止。

(4)卸下螺栓。

(5)取下离合器盖及压盘总成.然后分解离合器盖及压盘总成。

(6)分解前.应做出装配记号.以便安装.

二、离合器的检修

(一)离合器零部件的检修

离合器应确保发动机与传动机构平稳而可靠地结合和暂时而彻底地分离。但在使用中离合器各部位的零件技术状况将逐渐变坏.以致不能完成上述任务。为此.在修理时应对各部零件进行仔细地检验、检查和必要的修理。

1.膜片弹簧磨损深度和宽度的检修

用游标卡尺检测膜片弹簧磨损的深度和宽度。极限:深度0. 60 mm.宽度5.00 mm.

膜片弹簧因经受长期负荷而疲劳.造成磨损、弯曲、折断.或弹力减弱而影响动力的传递。若弯曲须校正.磨损严重或折断应予更换.

2.飞轮摆差的检修

用百分表量头接触飞轮的工作面,检查飞轮的圆跳动(摆差)量。大极限值为0. 20 mm.超过时应更换飞轮。

3.导向轴承的检修

示为变速器第一轴前导向轴承的检查。导向轴承通常是润滑.而不需经常清洁或加注润滑油。一般对它的检查是一面用手转动轴承一面向转动方向施加压力,检查其转动是否灵活。若轴承阻滞或松旷,卡住或阻力过大,则应用专用工具拆卸进行修整或更换。

4.从动盘摩擦片的检修

(1)从动盘摩擦片的检修:从动盘摩擦片磨损的检查。

①用游标卡尺测量铆钉头的深度.检查摩擦片的磨损程度。

②摩擦片工作面与铆钉头深度极限为0. 30 nim.磨损极限为0.50 mm,超过极限应更换。摩擦片的技术状况通常用目测法检查.

在修理中.如摩擦片技术状况确实比较完好.可继续使用。如摩擦片有轻微烧蚀、硬化,可用锉刀或粗砂布光磨后使用。

摩擦片表面距铆钉头深度小于0. 50 mm.应更换摩擦片。如部分铆钉头露出.而摩擦片的厚度适宜.可加深铆钉孔重铆。摩擦片磨损过薄或破裂.应予更换。

拆除旧摩擦片时.应用比旧铆钉直往小0. 40^-0. 50 mm的钻头.钻出铆钉头,然后再轻轻冲下旧铆钉.取下旧摩擦片。

用钢丝刷刷去从动盘的灰尘和锈迹.检查从动盘的其他零件。

(2)从动盘钢片翘曲的检查与校正:从动盘钢片翘曲会引起起步时离合器发抖和磨损不均匀,因此对其翘曲度应进行检查。

从动盘钢片翘曲度又称为圆跳动或偏摆。可安装在检查架上.用百分表在从动盘外周边缘处侧量。圆跳动极限为0. 80 mini。如超过极限。用特制夹具进行冷压校正;或放在专用架上用百分表检测.边侧边用特制扳手予以校正。

(3)从动盘与接合盘的检修:从动盘钢片与接合盘的铆钉可用手锤敲击检查。如有松动和断裂应予更换或吸铆。

5.离合器盖的检修

离合器盖因压盘弹簧强弱不均匀或固定螺拴松动的影响.使离合器盖变形或有裂痕等。

离合器盖变形,可放在平板上用手按住检查.如有摇动即为变形;或用塞尺在离合器盖几个凸缘处测量.如间隙超过0. 50 mm.应予以校正。

6.压盘与飞轮的检修

压盘上除允许有从主销孔伸向边缘的缝隙外,不得有其他性质的裂缝。

离合器压盘、中间主动盘及飞轮工作面在直径285 mm范围内的平面度误差均应不大于0. 12 mm,飞轮及压盘工作面磨损起槽、不平,应用油石磨光。如磨损沟槽超过0. 50 mm或翘曲超过0. 20 mm时.应磨削平而.但磨削后的压盘厚度应不小于规定。双片的应不小于11 mm.前压盘厚度应不小于9 mm;单片的应不小于11. 35 mm.

压盘厚度小于《总限度不超过2 mm》规定时.应予更换。

离合器中间主动盘传动销承孔磨损超过0. 50 mm时.应更换。

7.压盘弹簧的检修

弹簧因经受长久的负荷而疲劳.造成弯曲、折断或弹力减弱.因而影响动力的传递。检查弹簧如有弯曲、折断应更换。各弹簧高度不得相差3 mm。过低应更换.或在弹簧座上加垫圈.但厚度不得超过2 mm.弹簧强度的减弱.不得低于规定值.

8.分离轴承的检修

分离轴承常因保养不当缺油而发响.或受自然磨损而松旷.甚至损坏.分离轴承应转动灵活.检查将轴承用手压紧轴承内套转动.若有阻滞.则为轴承座或滚珠磨损.应予更换。若转动灵活,但稍有沙沙的响声.则为缺汕现象。

(1)分离轴承座轴颈如磨损松旷可堆焊修复。

(2)分离轴承内孔磨损超过0.03mn、或轴向间隙超过0. 60 mm时.均不得继续使用。

(3)加油软管如破裂应予更换,管内堵塞应予疏通。

(4)分离叉支柱板损坏应更换。球形支柱磨损应焊修或更换。

(5)分离叉护罩损坏应更换.

(6)离合器拉杆弯曲应校直,螺纹损坏应予更换。

(7)弹簧折断或拉力减弱.不能保持原位应更换。

(8)离合器踏板轴与衬套磨损、松旷超过0. 50 mm时.应更换衬套.如轴磨损可焊修。

(9)分离轴承的加油。分离轴承缺油时,加油的方法有两种:

①用润滑油和润滑脂各50%加温溶解后.将轴承放入油内浸煮(温度不可过高.以免变质).待冷却后,将轴承取出.清除外部油脂.

②用注油管将轴承接在注油软管上,用黄油枪加注润滑脂。

(二)离合器操纵机构的检修

1.离合器主缸的检修

(1)离合器主缸各零件分解

(2)离合器主缸内壁磨损超过规定位(一汽奥迪100型轿车为0. 125 mm).活塞与缸筒间隙超过0. 20 mm(一汽奥迪100型轿车),皮碗老化或回位弹簧失效时.应更换相应零件。

(3)工作缸筒装配前.应清洗干净,活塞、密封圈、皮碗及缸套等零件应涂抹锂基润滑脂。

(4)安装离合器主缸:

①按规定力矩拧紧离合器工作缸连接管固定螺母,

②按规定力矩拧紧工作缸固定螺母一汽奥迪轿车该力矩为25 N·m).

③把推杆装到离合器路板上.并装好锁销、夹片及回位弹簧.

④将工作缸注满制动液.并对液压系统放气,检查有无渗漏之处。

2.离合器工作缸的检修

(1)离合器工作缸各零件分解

(2)检查离合器工作缸各零件的磨损情况.磨损严重的零件应修理或更换.

(3)装配离合器工作缸活寒时,应在活塞上涂抹锉基润滑脂。

(4)按规定力矩(25N.m》拧紧离合器工作缸固定螺栓。

(5)按规定力矩(15N.m)拧紧软管接头。

(6)将离合器工作缸注满制动液.放气并检卉有无渗漏现象。

(三)液压系统中空气的排出

离合器液压操纵机构检修之后,管路内可能进人空气。另外.加注液体时也可能使空气进入液压系统。

瀚达汽修学院认为排除空气的方法如下:

(1)支起轿车.将离合器主缸储液罐内的制动液加至规定的高度。

(2)将软管的一端接在离合器工作缸的通气阀上.另一端接在盛有制动液的容器内。

(3)一人在驾驶室内慢慢地踩下离合器踏板数次,到感到有阻力时.踩住离合器踏板不动;另一人拧松离合器工作缸上的通气阀直至制动液流出,之后拧紧通气阀。

(4)按上述方法连续操作几次,直至制动液中无气泡为止。

篇3:汽车离合器总成的检测

从动盘是汽车离合器的主要部件, 其常见损伤有花键套的键齿磨损, 钢片和花键毂之间的减振弹簧过软或折断, 钢片与花键毂铆钉松动, 钢片翘曲破裂, 摩擦衬片磨损、烧蚀、硬化和破裂, 以及铆钉松动等。要认真检验与修理。从动盘上的摩擦片是离合器使用中主要易损零件。摩擦片磨损的检查可用游标卡尺测量铆钉头的深度来确定。铆钉头部的埋入深度不得小于0.3 mm, 否则换用新摩擦片。若摩擦片有轻微油污, 可用喷灯火焰烧去, 或用汽油清洁, 表面的轻微烧焦可用砂纸打磨。如摩擦片磨损超过使用限度、有裂纹与脱落、烧焦面积大而深或有严重油污时, 则需要换用新的摩擦片。拆除旧片, 用钢丝刷刷去从动盘上的锈迹污物, 清洗干净后, 检查从动盘钢片翘曲度。将从动盘钢片放在专用平板上, 用百分表测量。若其摆差在半径120~150 mm处大于0.80 mm以上时, 可用特制夹模进行冷压校正, 以达到规定的范围, 避免在使用中引起离合器发抖和分离不彻底等故障。从动盘翘曲可通过测量从动盘的端面跳动量来检查, 用百分表在距边缘2.5 mm处测量, 其端面圆跳动量不应大于0.4 mm, 否则应校正。

2.离合器压盘的检测。

离合器压盘的一般损伤是:工作平面磨损、擦伤、破裂、翘曲和销孔磨损等。离合器打滑和分离不彻底, 容易使压盘受热产生翘曲变形或不均匀磨损。检查压盘平面度误差, 可将平面钢尺放置压盘上, 用厚薄规在其缝隙处测量。压盘表面平面误差度不得超过0.12 mm;摩擦片铆钉头外露擦伤压盘表面, 使压盘表面磨出沟槽, 其槽深度不得超过0.30 mm。压盘的翘曲或沟槽可在平面磨床上磨平或在车床上车平。但加工后的压盘厚度应不小于标准厚度2 mm。压盘经过修理加工后应进行静平衡试验, 其平衡精度不低于15~20 g·mm。压盘有严重翘曲、磨损、裂纹, 应换用新件。

3.离合器踏板自由行程的检测。

离合器踏板自由行程, 是指踏板踩下一定行程而离合器尚未起分离作用, 此时的踏板高度与踏板在自由状态时的高度之差称为自由行程。如自由行程过大, 会使踏板有效工作行程过小, 压盘后移不足, 产生分离不彻底。自由行程过小, 容易使分离杠杆和轴承不能完全脱离接触, 产生打滑和加速接触部位的磨损。离合器打滑会使发动机的动力不能有效地传递出去, 并使离合器自身过热、加剧磨损、烧焦甚至损坏。使用离合器打滑频闪测定仪, 可检测离合器是否有打滑。调整离合器踏板自由行程的部位主要在分离杠杆调整螺栓上, 将分离杠杆至压盘距离调至规定的距离, 这种调整较困难, 在不影响传递最大转矩情况下, 可适当调整拉杆距离, 将分离轴承座向后移动, 以保证分离杠杆端与分离轴承距离不变。检查离合器踏板自由行程时, 先测量踏板在完全放松时的高度, 再测量按下踏板感到分离杠杆被分离轴承顶上时的高度, 两次测得的高度差即为踏板自由行程。调妥之后, 将锁紧螺母拧牢, 并再检查一次离合器分离杠杆与分离轴承是否保持有一定的间隙。

4.离合器操纵机构的检测。

离合器分离杠杆及其支承部分机件磨损过多, 将改变离合器分离距离或造成松动发响。分离杠杆内端磨损应予焊修或更换。支承分离杠杆支承销如磨损、起槽应更换。主缸和工作缸是离合器液压操纵机构的主要部件, 其工作性能的好坏直接影响离合器的正常工作。当出现缸筒内壁磨损超过0.15 mm, 活塞与缸筒的间隙超过0.20 mm, 皮碗老化及复位弹簧失效等情况时, 应更换相应的零件。离合器踏板、助力总成及分离叉的检测:离合器踏板安装在踏板支架轴上, 若衬套与踏板间隙过大时, 应更换衬套。同样, 若分离叉轴的间隙过大时, 应更换衬套。检查离合器拉索的内线若有断股、开焊应更换。用拉索注油器套住拉索内线, 用油壶向拉索注油器加油后, 再旋动注油器螺栓, 将机油压入拉索内, 应保证内线在外皮内滑动自如。

篇4:浅谈汽车离合器

关键词:离合器 平稳性 过载

近年来,各国政府都从资金、技术、人才上大力发展汽车工业,汽车工业是一个国家科学发展水平的标志之一,对国家的经济发展有着举足轻重的作用。 汽车是作为一种交通工具而产生的,但是汽车发展到今天已经不能把它理解为单纯的“行”的手段。从19世纪末卡尔本茨制造出的第一辆汽车到今天的智能型多功能汽车,汽车己从单纯的代步工具发展成为现代社会的象征。“汽车化”改变了当代世界的面貌,它已经成为当代物质文明与进步的象征及文明形态的一种代表。解放汽车已经成为中国汽车的代表,是国内汽车行业的领头羊[1]。

随着人们生活水平的提高以及社会节奏的加快,人们对汽车有了更高的要求,人们要求它有自重轻、行使速度高、加速性能好、使用于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点。为了满足汽车各种行使的需求,在汽车上要需要有一套复杂的傳动系统。现代汽车上最常用的是机械式传动系统,它是由发动机以及离合器、变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置(如半轴)等部件组成。其中离合器是作为一个独立的部件而存在的。它在传动系统中起着传扭、分离传动、减振和过载保护多重功用,其品质关系到汽车的性能,对于使用工况复杂、超载严重的中国汽车更是如此。

离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件,主要作用是保证汽车起步平稳,保证传动系统换挡时工作平顺,防止传动系统过载等,在离合器的具体结构上,首选,在保证传递发动机最大转矩的前提下,应满足两个基本要求:首先,分离彻底、接合柔和。其次,离合器从动部分的转动惯量要尽可能的小。此外,还要求离合器散热良好。之所以对离合器进行研究分析,意义在于离合器对汽车骑着异常重要的作用,存在有以下几点:

(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)与发动机是刚性联系,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,对发动机造成很大地阻力矩。在这惯性阻力矩作用下,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会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),对传动系将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扭矩,保证安全。

我国对离合器的开发已有20余年的历史,但至今仍未掌握离合器产业化的核心技术——性能一致性控制技术,即离合器系统在汽车的使用寿命期间、在同批量的不同汽车之间,起步与换挡性能无法保证具有良好的一致性。从双片离合器的结构和操纵机构方面着手,分析在双片离合器的寿命期内对其扭矩传递的变化,并且吸收国外的先进成果,缩小与国外在这一领域的差距;缩短设计周期,减少设计成本;减少制造的成本,提高双片离合器的使用性能以及操纵机构的准确性;推进我国汽车支柱产业的生产发展。

现代汽车工业具有世界性,是开发型的综合工业,竞争也越来越激烈。我国自1953年创建第一汽车制造厂至今,已有130多家汽车制造厂,700多家汽车改装厂。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,对汽车的使用功能不断提出新的要求[2]。目前大部分汽车采用离合器作为汽车的动力传递机构。随着汽车发动机转速和功率的不断提高、汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结果正逐步地向拉式结构发展,传统的操作形式正向自动操作形式发展。因此,提高离合器的可靠性和使用寿命,适应高转速,增加传递转矩的能力和简化操作,已成为离合器的发展趋势,所以汽车工厂对应该从这几点改进离合器,以适应现代的需求。

参考文献:

[1]张春光.汽车离合器,2002.05

篇5:汽车专业教学论文-离合器

万 凯

2012年12月21日

摘 要

随着现代汽车行业的快速发展,对汽车维修技术人才的需求也越来越多。这种供不应求的现象,促使大量学生学习汽车维修专业,以适应企业和市场的需求。那么如何培养具有较高技能的维修技术人才,这就给中职学校画了个问号。为此不断的进行课程改革、优化专业设置、加强双师型教师队伍建设、更新教学手段加强实习和实训设备的建设将是所有职业技术学校急需解决的问题。

关键字:汽车维修;市场分析;中职学校人才培育;建设

老式传统车的检测与故障诊断与排除上。目前,许多中职学校已经开始不断的进行改革并制定可行的教学计划。

1、专业课程设置模式更新

中职学校的学生在学学习时间只有两年,那么如何分配好这两年的学习课程是很有必要的。是否仍采取“三段式”的课程设置模式,即基础课、专业课、实践教学分段排列,各学科过分的追求各自理论体系的完整性,而不能与汽车知识联系在一起。比如物理教师在教授向心力时不能够和汽车分电器中的离心调节器联系在一起,而是结合星体运动,这样就很容易造成基础课与专业课脱臼。设置基础课的目的就是为学生学习专业课做铺垫,如果铺垫都没有做好,又怎么学好专业课呢?如果这“三段”的培养联系不够紧密,就不会达到理论教学为生产实践服务的目的。另外学生入学后的学习是按统一的学习计划进行的,而制定的学习计划时对学生如何发挥其自主性考虑较少,灵活性小,加之采用传统的教学模式,使学生的学习处于被动的位置。

那么,在课程改革的过程中应遵循怎样的原则呢?

首先,转变教学观念,要重点培养学生的综合能力;其次,从过分强调知识本位转变为学生能力为本位,不断培养学生的表达能力,将知识教育转化为素质教育;第三,将封闭的课堂教育转变成开放性的教学,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的学习能力并树立终生学习的思想意识。具体措施:培养学生具有本专业相应的文化知识和良好的职业道德,掌握一定的专业理论知识,能从事汽车维修、检测、管理、评估、保险、销售等方面的人才。

破除“三段式”教学模式,建立新的课程体系

(1)课程设置和教学内容从市场出发,以行业需求为导向,以学生的综合素质培养为最高目标,破除“三段式”教学模式,从实际岗位需求引出课题,提出解决方案,开发“宽基础、多模块”课程体系。强化汽车构造、汽车电气设备、汽车维修和汽车检测与诊断技术等课程,同时将原有的专业基础课和专业课内容进行适当的删减、增补、重组。

(2)构建以能力为本位的培养方案。从职业分析入手,对职业岗位进行能力分解,确定中职汽车运用与维修专业的一般专业能力是计算机应用能力、汽车驾驶能力等。核心专业能力是汽车拆装、检查、修理能力、汽车故障诊断能力、汽车性能检测能力、汽车维修企业管理能。

(3)增加学生实训的时间和项目。增加学生就业前的专门化实训,使学生在毕业前得到有针对性的强化训练,要求学生在取得学历证书的同时,按照国家有关规定获得用人单位认可程度高、对学生就业有实际帮助的相应的培训证书和职业资格证书,提高毕业生进入劳动力市场的就业竞争能力和应变能力,使其获得在与汽车有关的职业群中广泛就业的可能性,而且就业时可以顺利顶岗工作。

(4)采用模块式教学方式,增加课程设置的灵活性和选择性。采用“大专业、小专门化”的课程组织模式,用本专业职业能力结构中通用部分构筑能力平台,用灵活的模块式课程结构和学分制管理制度满足企业和学习者的不同需要。新课程体系把选修专业课按多个专门化方向分为多个模块,可以根据不同的需求,制定不同的专门方向,学生也可以在完成规定的专门化课程后,根据自己的实际情况,选修其他的专门化模块,如电控发动机维修、自动变速器维修、行驶安全系维修、车身电气设备维修等模块,为每一个学生提供适应劳动力市场需要和有职业发展前景的、模块化的学习资源,力求在学习内容、教学组织、教学评价等方面给教师和学生提供选择和创新的空间,构建开放式的课程体系,适应学生个性化发展的需要。

(5)学生职业道德培养。要求是:较高的思想品德和职业道德水平、良好的身心素质;最终围绕核心能力的培养形成课程体系。

2、知识的不断优化

汽车维修专业培养的应是高技能人才,因此,应以应用能力为培养主线,制定合理的教学大纲和计划,建立汽车维修专业的课程体系,专业基础课程和专业课程的设置应围绕专业方向为前提,专业课程要进一步充实并调整电子控制技术原理、计算机应用原理、汽车电器设备和汽车诊断检测技术、汽车诊断仪器设备的应用等内容。汽车构造原理应以能代表时代特征的轿车为典型,并及时更新补充新知识,把汽车最新技术结构、原理和发展趋势方面的信息传递给学生,注重学习方法和解决实际问题的思路、方法的培养,适应汽车技术不断发展的需要。同时要将理论知识学习和实践操作的时间比例合理安排,并真正落到实处,注重对学生动手能力的培养,尤其要加强钳工和电工基础操作技能的训练,这是维修人员必备的技能。

3、双师型教师队伍的建设

双师型教师队伍从群体上讲是专兼结合的队伍,应能完成理论教学环节,从

个体上来说,专业课教师既有教学能力又有本专业的实践工作能力。加速双师型师资队伍的建设是培养高质量学生的前提。一名称职的专业教师,不仅需要掌握扎实的基础理论,精通专业,时刻把握本专业发展的脉搏,而且必须具备丰富的实践经验,仅重视理论只能纸上谈兵。双师型教师应不断的进行知识更新、拓宽视野和调整知识结构,使自己成为与技术发展同步的、行业中的专家。同时注意加强青年教师专业交叉进修,这也是促进复合型教师成才的重要途径。

4、能力的培养及设备的更新

在教学过程中使用先进的教学手段,比如:多媒体、模块式现场教学等,使学生清楚的认识汽车零件工作时的内部运动关系和结构原理,直观的是学生看到,便于学生的认识和理解。与此同时不断增加先进的检测、诊断设备,满足汽车维修市场的需求目前汽车技术正飞速发展,与之配套的检测、诊断设备也不断更新,先进的发动机综合诊断仪、解码器、示波器等诊断设备和汽车性能检测设备在汽车维修企业得到广泛应用。学校应该增加专用的检测、诊断和维修设备以改善教学效果。如果学生在学校得不到实际训练,就不可能达到社会的要求。

同时,学校还可以发挥校企合作的优势,建立校外实习、实训基地,发挥社会教育资源的效益;与先进的维修企业进行挂钩实习,缩短与生产实际的距离,促使学生能够很快的掌握汽车维修的技能。

汽车维修行业已步入高科技的领域,加速汽车维修高技能人才的培养,对于维修行业来说是必要的。开设汽车维修专业更将是所有职业技术学校发展的趋势,不断的通过教学改革等,使学校自身得到完善,更好的为社会服务。成为汽车维修高技能人才培养的摇篮!

参考文献:

[1]、中国机电出口指南(Machinery & Electric Products Export Guidance); [2]、汤定国.汽车发动机构造与维修;

篇6:汽车离合器教案

离合器是手动变速汽车的重要总成,它的好坏关系着汽车能否顺利起步和平稳换挡。本文主要研究离合器常见故障,对其进行分析和解决。对使用和维护汽车有着很现实的意义。

关键词北京现代轿车、离合器、故障分析

目录

摘要 I

1 引言 1

2离合器概述 2

3、北京现代轿车离合器的结构和特性 5

4、离合器常见故障与原因分析 6

5、北京现代轿车离合器维修实例 9

6、离合器使用检修注意事项 11

结论 12

参考文献 13

致谢 14

1 引言

随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起步,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,离合器难免出现这样、那样的故障,直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺,具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障的探讨,正确认识离合器故障,更好的使用和维护离合器。

2 离合器概述

在汽车上,离合器是手动汽车和电控换档机械式自动变速器汽车传动系中的一个重要总成,是保证这样汽车能够起步和换档的一个必备的独立部件。

2.1 离合器的功用及发展概况

2.1.1 离合器的功用

离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用是:1)使汽车平稳起步;

2)中断给传动系的动力,配合换挡

3)防止传动系过载

2.1.2 离合器的发展概况

现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器,因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点,而且在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器接合时的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器,防止了传动系统的扭转共振,减小了传动系噪声和动载荷,随着人们对汽车舒适性要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断改进,乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器,能更有效地降低传动系的噪声。

2.2 离合器工作原理种类以及要求

2.2.1 离合器的种类

汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。

电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉,则可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。

目前,与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器,按其从动盘的数目,又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。

离合器的工作原理

2.2.2 离合器工作原理

离合器的工作原理:离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。

2.2.2.1 摩擦式离合器工作原理:发动机飞轮是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴(变速器主动轴)相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘,再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。弹簧的压紧力越大,则离合器所能传递的转矩也越大。

2.2.3 摩擦离合器应满足的基本要求

(1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。

(2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。

(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。

(4)具有缓和转动方向冲击,衰减该方向振动的能力,且噪音小。

(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小,工作稳定。

(6)操纵

省力,维修保养方便。

2.3 汽车常用典型离合器的结构与特点

2.3.1 膜片弹簧离合器

2.3.1.1 采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。

2.3.1.2 膜片弹簧离合器还分a、推式膜片弹簧离合器和b、拉式膜片弹簧离合器。其结构由离合器盖及压盘总成、离合器从动盘总成、离合器分离轴承和飞轮组成。

特点:膜片弹簧离合器转矩容量大且较稳定;操纵轻便;结构简单且较紧凑;散热通风性能好;摩擦片的使用寿命长。膜片弹簧的安装位置对离合器的旋转轴线是完全对称的,因此它的压紧力不会受离心力的影响,很适于高速旋转。并且制造膜片弹簧的工艺水平不断提高,因而这种离合器在汽车上用的越来越多。

2.3.2 周布弹簧离合器

周布弹簧离合器目前主要用在商用载重汽车上,结构上,螺旋弹簧沿着压盘的圆周作同心圆布置。压盘、分离杠杆及螺旋弹簧均装在离合器盖内,组成离合器盖总成。飞轮作为离合器的`一个主动摩擦面,而另一个主动摩擦面为压盘。

特点:周布弹簧离合器所用的螺旋弹簧是线性的,当摩擦片磨损后,弹簧伸长,压紧力下降,这对离合器可靠传扭是很不利的。为此,可改用组合周置螺旋弹簧的结构,在大弹簧的里面放一个弹簧,两者旋转相反,弹簧刚度也不一样。为了保证摩擦片上压力分布尽量均匀,压簧的数目不应太少,且要随摩擦片直径的增大而增多,有时甚至布置成两排。

2.3.3 中央弹簧离合器

采用1-2个圆柱旋弹簧或用一个矩形断面的锥形螺旋弹簧做压簧布置在离合器正中间的结构形式,称为中央弹簧离合器。

其结构组成部件由:压盘、离合器盖、调整环、弹性压杆、风扇叶盘、压紧弹簧、分离轴承、分离套筒、压盘分离弹簧。

特点:中央弹簧离合器的压簧不和压盘直接接触,因此压盘由于摩擦而生的热量不会直接传给弹簧使其回火失效。中央弹簧的压紧力通过杠杆系统作用于压盘,并按杠杆比放大,因此可用较小的弹簧力而得到足够大的压盘压紧力。有些中央弹簧离合器弹性压杆的中段常常做成叶片形状,成为风扇叶片、有利于离合器的通风散热。

3 北京现代轿车离合器的结构与特性

3.1 北京现代轿车离合器的结构

北京现代轿车离合器采用膜片弹簧离合器。膜片弹簧离合器是用膜片弹簧代替了一般螺旋弹簧及分离杆机构而做成的离合器。这种离合器有很多优点。首先,膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杆作用,使零件数目减少,重量减轻;其次,离合器结构大大简化并显著地缩短了离合器的轴间尺寸;再者,膜片弹簧具有良好的非线性特性、设计合适,可使摩擦片磨损到极限,压紧力仍能维持很少改变,且可以减轻分离离合器时的踏板力,使操纵轻便。这种离合器的结构在设计上很紧凑,但应注意给它留有充分活动空间,防止出现活动受阻,从而影响离合器正常工作,导致出现故障。

3.2 北京现代轿车离合器的工作特性

离合器在接合状态,离合器的主、从动件作为整体一起旋转,直接传递发动机转矩。此状态下,离合器的主、从动件没有相对运动,摩擦副表面就没有磨损,也不发热,也没有能量损耗。但是,在汽车起步过程中需要利用离合器主、从动件间的相对滑动,也就是说,离合器在接合过程中让其从动件的转速增长有一过程,使汽车平稳起步。因此,离合器接合过程的滑磨是其重要特性。离合器滑磨结果,一方面使摩擦片磨损,另一方面会引起压盘、飞轮等零件的温度升高,而摩擦表面温度的过分升高,将加剧摩擦片的磨损,并将严重影响离合器的正常工作和使用寿命。为此,必须充分了解离合器在接合过程中滑磨的特性及评价和分析计算方法、压盘等零件的热负荷状况,以正确设计和使用离合器。

4 离合器常见故障与原因分析

4.1 离合器打滑

现象:汽车在起步时,离合器踏板抬得很高才能勉强起步;行驶中加速时,车速却不能随之提高。这些都属离合器打滑现象。

1、液压操纵式离合器打滑,多数是因为离合器踏板自由行程不够从而造成分离轴承压在分离杠杆或膜片上而随之转动。可调节离合器踏板的返回位置,并调整总泵推杆长度,将推杆调长并与活塞顶住,再将推干倒转半圈,使总泵推杆与活塞之间留有间隙。然后再调整分泵调节杆长度使其伸长,感到分离轴承与分离杠杆或膜片顶住以后,再把调整螺钉调口到二者间隙为2mm左右。

2、对于机械操纵式离合器,离合器踏板自由行程不够,可调整踏板拉杆的工作长度,使分离轴承与分离杠杆或膜片之间的间隙达到规定的值。

3、如因离合器摩擦片沾有油污而打滑,可将分离杠杆或膜片调高,增大分离间隙,用绳索或硬木将离合器踏板固定在分离位置上,之后用螺丝刀缠上一层浸过汽油的擦布,插进分开的一面,转动飞轮,将油污擦掉,再换用干擦布彻底清洁一次。然后用螺丝刀撬开摩擦片的另一面,进行上述操作。洗净后,重新调整分离杠杆高度即可。4、因离合器片烧蚀而打滑时,如摩擦片较厚,可将烧蚀部分打磨掉,并调整分离杠杆高度即可。

4.2 离合器分离不彻底,挂挡困难

故障现象:发动机怠速运转时,离合器踏板虽已踩到底,但挂挡困难,变速齿轮有撞击声。勉强挂上挡后,尚未放松离合器踏板,汽车已行驶或熄火。

检查:拆下离合器底盖,将变速器挂入空挡,将离合器踩到底。然后,用起子拨动从动盘。如果能轻松拨转,说明离合器分离良好;如果拨不动,说明离合器分离不彻底。

排除:1、检查离合器踏板自由行程是否过大,并调整。2、检查分离杠杆高度是否一致、是否过低。在车下拨动分离拨叉,使分离轴承前端轻轻地靠在分离杠杆内端面上,转动离合器一周进行查看,如果分离杠杆的内端能同时和分离轴承接触不上,说明分离杠杆的高度不一致,应进行调整。如果分离杠杆高度一

致,仍然分离不彻底,就要检查杠杆高度。将各分离杠杆调到同样的高度,如果能彻底分离,说明原来调整不当或是磨损过甚。分离杠杆调整之后,必须重新调整离合器踏板的自由行程。3、如果上述调整正常后,仍然分离不彻底,就要拆下离合器,检查从动盘是否装反、轴向移动是否困难、主从动盘有无翘曲、分离杠杆螺钉是否松动、浮动销是否脱落。4、对于新铆的摩擦片的离合器,要检查从动盘和摩擦片是否过厚。如果过厚,可在离合器盖和飞轮之间加垫片。5、对于液压传动的离合器,除上述检查外,还应检查制动液是否缺少,管道是否渗漏并排出液压系统内的空气。

4.3 离合器接合时抖动

现象:当离合器按正常操作平缓地接合时,汽车不是逐渐而平滑地增加速度,而是间断起步,甚至使汽车产生抖动,直至离合器完全接合。

原因及维修方法:

1、主、从动盘间压力分布不均。接合式离合器压紧弹簧弹力不均,各分离杠杆调整不一致或膜片弹簧分离指端不平,会使压紧先后时间不一致,压盘受力不均,甚至使压盘歪斜,造成主、从动盘接触不良,引起离合器抖动。此时应更换离合器压紧弹簧、调平分离杠杆。

2、离合器扭转,减震弹簧弹力变弱,离合器压紧弹簧弹力变弱,膜片弹簧产生裂纹等都会引起离合器接合时发抖。此时应更换弹簧。

4.4 离合器异响

现象:离合器异响多发生在离合器接合或分离的过程中以及转速变化时。例如离合器刚接合时有时会有“沙、沙、沙”的响声,接合、分离或转速突然变化时会有“克啦、克啦”的响声等。离合器产生异响是由于某些零件不正常摩擦及撞击造成的,根据异响声音的不同及产生的条件可判断出异响产生的部位及原因,以采取相应的维修办法。

原因及处理:

1、离合器踏板没有自由行程或自由行程过小,此时分离杠杆与分离轴承总是接触着,即使车停着也会有异响。应调整离合器踏板的自由行程。

2、离合器摩擦衬片磨损后,使离合器经常处于半接合状态。汽车在行驶中,由于离合器分离轴承转动而引起响声。这种情况可通过调整离合器踏板自由行程予以排除。若通过调整自由行程仍不能消除时,应重新铆离合器衬片。

3、离合器衬片脏污或沾油,加上摩擦生热,逐渐使衬片硬化。这时,即使稍有打滑,也要产生异响。此时应清洁衬片或更换衬片。

4、离合器从动盘扭转或减震弹簧折断,会产生扭转振动噪声。此时应修理或更换从动盘。

5、离合器分离轴承缺油时,将产生“吱吱”声。此时应给分离轴承注油或更换分离轴承。

6、分离杠杆(或膜片弹簧分离指端)不在同一平面时,易使减震弹簧折断,起步时将产生连续打滑,引起振动。此外,离合器弹簧折断、弹力变小,也会发生同样现象。分离杠杆的回位弹簧弹力减弱,会导致离合器分离轴承回位不好,从而造成离合器分离不彻底,产生异响。此时应将分离杠杆的高度调整一致,更换弹簧。

7、从动盘毂或离合器从动轴花键磨损,应更换从动盘或离合器从动轴。

8、离合器、变速器、发动机曲轴主轴颈轴线没对准,应予对准。

4.5 离合器的噪声和振动

4.5.1前导向轴承(套)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,离合器一旦接合噪声就没有了。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。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,很快出县现噪声。

4.5.2 分离轴承损坏

任何类型的分离轴承失效后都会出现尖锐噪声。如果分离轴承有故障,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,那就是前导向轴承有故障。离合器完全接合后出现的噪声,会来自于变速器。离合器操纵系统轴承预紧度不够,也能引发噪声。

4.5.3 扭转减振器有问题

如果变速器在空挡,发动机在运转,可以在车厢内听到“格格”声,这就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。这和离合器从动盘中的扭转减振器结构性能改变有很大关系。

4.5.4 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。不同心会使分离轴承和分离杆接触时偏心或角度接触,从而导致分离轴承承受更大的负荷,加速磨损并出现噪声。

4.5.5 飞轮-离合器总成不平衡

离合器总成安装到飞轮上时,注意将“质量偏重的一面”和“质量偏轻的一面”相对应安装,这有助于飞轮-离合器总成的整体平衡。如果安装时与上述情况相反,将会更加不平衡,引起强烈振动。

5 北京现代轿车维修实例

5.1 厂家解释离合器异响原由和解决办法

车型品牌(*) 伊兰特 购车日期(*) 04.11.4 行驶里程(*) 3.5万

离合器异响 厂家回复: 经与特约店联系,了解事情经过如下:

首先,客户提出其所驾车辆出现松抬离合踏板时的响声属于正常现象。在驾驶员抬起离合踏板时,随发动机曲轴转动的离合器压盘将与转速低(相比较压盘)的离合器片接合,通过摩擦作用从而同步转动。位于离合器片花键四周安装有减震型弹簧,其作用是降低接合时的冲击。弹簧在工作过程中自身拉伸直至盘片同步时恢复原状态,若松离合踏板过快,盘片达到同步时间过短,从而造成减震弹簧拉伸到复位产生的声响即客户反映的离合器&l

dquo;异响”。所以,此声响为操作时松抬离合过快产生的机械响声并不影响使用,并且可以通过慢松离合踏板消失。

5.2 Sonata离合器异响故障分析

一辆韩国现代Sonata轿车,行驶中底盘出现异响。司机反映:加速或保持油门不动时一切正常,但在收油门滑行或发动机制动期间,便发出“咯啦、咯啦”的撞击声。

用举升机支起车身,四轮离地进行模拟试验,感觉声响是从变速驱动桥的差速器部位传出的,类似轴承磨损发出的噪声。抬下变速器并分解,取出差速器总成,检查轴承与座圈未发现划痕和斑点。用手拨动行星齿轮轴,能感觉出有约0.10mm的径向移动量,而两个半轴齿轮则有近1.0mm的轴向移动量。但通过其与行星齿轮之间的啮合面来看,配合间隙却是极佳的。经综合分析,认为差速器总成良好。用手转动分离轴承,有“沙沙”的摩擦声,决定更换。而后又检查了离合器片,离合器压板,两个半轴的内、外球笼,均未发现异常现象。 如果只是分离轴承磨损,那么它所发出的噪声应出现在踩下离合器踏板阶段,不可能在行驶中收油门时才产生,这说明并未找到真正的故障点。此时若是装复变速器,其结果必定还要返修,于是又细心地复查了一遍。也许是直觉的因素,师傅拿起离合器片检查,按铆钉目前的磨耗深度,确实可以继续使用,但仔细观察,发现从动盘钢片与从动盘鼓之间有一小条打击的亮印,用手握住摩擦衬片,另一只手转动从动盘毂,发现已经严重松旷。 从动盘钢片和从动盘毂通过减振弹簧弹性地联接在一起,盘毂夹在钢片和减振盘之间,并且其中夹有摩擦片。钢片和减振盘用铆钉铆接,中间预留出一定距离,使盘毂可作相对稍许转动。整个离合器片不受扭矩时。当受扭矩时,则通过摩擦衬片首先传到钢片和减振盘,再经弹簧传递给盘毂,此时弹簧被压缩,以此来吸收所受的冲击,并利用钢片和减振盘之间、盘毂和摩擦片之间的摩擦来消耗扭矩振动的能量,使振动迅速衰减。 因为发动机传到汽车传动系中的扭矩是周期性地不断变化的,这就使传动系产生扭矩振动,若频率与传动系自振频率吻合,即导致共振。减振弹簧不仅缓合冲击载荷,亦可降低自振频率,避免共振产生。而本车的减振弹簧因频繁操作离合器,高温退火而缩短,失去了弹性连接与减振的作用。收油滑行时,扭矩则由车轮经传动系传至发动机,发动机制动,从动盘钢片与盘毂之间因作用力的变向,相对反转一个角度,便出现打击现象,而且因周期性的扭矩变化就会产生类似轴承磨损的“咯啦、咯啦”的声响。找到了问题所在,更换了离合器片与分离轴承,故障排除。

6 离合器使用和检修注意事项

6.1

离合器使用寿命主要由设计决定,但也与行驶条件和驾驶方式有很大关系。在市区行驶,离合器使用频繁,其寿命比经常行驶在高速条件下的车辆要低的多。经常维护和正常使用离合器,可以大大延长离合器的使用寿命,其寿命可达100000km。

6.2

在使用中为减少离合器的冲击,要求其接合要平稳,分离要彻底,保证汽车平稳起步,传动系换档时工作平顺。同时要求它动力传递要可靠,必要时又能打滑,防止传动系过载。

6.3

离合器简单功能的简单检查方法:启动发动机,完全拉起驻车制动,挂进一档后,如果这时想使车辆行驶,那么发动机的转速必然下降或熄火,这时应稍加大油门。如果情况不是这样,或是发动机的转速下降很少,那么说明离合器摩擦片已经打滑,应检查离合器自由行程,检查摩擦片是否过硬或烧毁。如果钢片翘曲,也应该予以更换。

结论

本文介绍了轿车离合器的功能、作用、结构,并通过以典型离合器为例,分析了轿车

离合器的故障原因、解决办法,维修方式,以及如何正确使用、维护轿车离合器,尽量避免离合器的故障发生,延长使用寿命。

对于未来,自动传动系统是汽车传动系统的发展趋势,虽然我国乘用车还以手动档居多,但就近年来的发展行情看,在轿车领域自动档车也应占50%左右,而其他部分发达国家或地区自动档车早已是其主流产品。但无论怎样发展,离合器作为汽车部件中的一个重要地位是不会改变的。

现今及未来,作为AMT(机械式自动变速器)的开发中,电控离合器是AMT系统的核心和研究的难点。离合器的自动操纵在了解了驾驶员操作意图并做出相应反应,确保了汽车在有良好的起步行驶性能的前提下还避免过分滑磨引起摩擦片的早期磨损。显然,对离合器的自动控制系统要求很高,而采用电控是最有效的途径。所以随着电子技术的发展,电控离合器在汽车自动变领域也会有很广泛的发展空间。

参考文献

《汽车离合器》

《现代轿车故障诊断》

致谢

衷心感谢导师对本人的精心指导。他的言传身教将使我终生受益。

对于他的热心指导与帮助,本人不胜感激。感谢交通学院老师和同窗们的关心和支持!

感谢所有帮助过我的人们!

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