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離合器是主、從動部分在同軸線上傳遞動力或運動時,具有接合或分離功能的裝置。離合器位于發(fā)動機和變速箱之間的飛輪殼內(nèi),用螺釘將離合器總成固定在飛輪的后平面上,離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中,駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板,使發(fā)動機與變速箱暫時分離和逐漸接合,以切斷或傳遞發(fā)動機向變速器輸入的動力。
主要包括主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)。主動部分有:飛輪、離合器蓋和壓盤;從動部分是從動盤;壓緊機構(gòu)是壓緊彈簧;操縱機構(gòu)有分離叉、分離軸承、離合器踏板和傳動部件。
離合器的作用
1、保證汽車平穩(wěn)起步
這是離合器的首要功能。在汽車起步前,自然要先起動發(fā)動機。而汽車起步時,汽車是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳動系(它聯(lián)系著整個汽車)與發(fā)動機剛性地聯(lián)系,則變速器一掛上檔,汽車將突然向前沖一下,但并不能起步。這是因為汽車從靜止到前沖時,具有很大的慣性,對發(fā)動機造成很大地阻力矩。在這慣性阻力矩作用下,發(fā)動機在瞬時間轉(zhuǎn)速急劇下降到z低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速(一般300-500RPM)以下,發(fā)動機即熄火而不能工作,當(dāng)然汽車也不能起步。
因此,我們就需要離合器的幫助了。在發(fā)動機起動后,汽車起步之前,駕駛員先踩下離合器踏板,將離合器分離,使發(fā)動機和傳動系脫開,再將變速器掛上檔,然后逐漸松開離合器踏板,使離合器逐漸接合。在接合過程中,發(fā)動機所受阻力矩逐漸增大,故應(yīng)同時逐漸踩下加速踏板,即逐步增加對發(fā)動機的燃料供給量,使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速始終保持在z低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上,而不致熄火。同時,由于離合器的接合緊密程度逐漸增大,發(fā)動機經(jīng)傳動系傳給驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)矩便逐漸增加,到牽引力足以克服起步阻力時,汽車即從靜止開始運動并逐步加速
2、實現(xiàn)平順的換檔
在汽車行駛過程中,為適應(yīng)不斷變化的行駛條件,傳動系經(jīng)常要更換不同檔位工作。實現(xiàn)齒輪式變速器的換檔,一般是撥動齒輪或其他掛檔機構(gòu),使原用檔位的某一齒輪副推出傳動,再使另一檔位的齒輪副進(jìn)入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板,中斷動力傳動,便于使原檔位的嚙合副脫開,同時使新檔位嚙合副的嚙合部位的速度逐步趨向同步,這樣進(jìn)入嚙合時的沖擊可以大大的減小,實現(xiàn)平順的換檔。
3、防止傳動系過載
當(dāng)汽車進(jìn)行緊急制動時,若沒有離合器,則發(fā)動機將因和傳動系剛性連接而急劇降低轉(zhuǎn)速,因而其中所有運動件將產(chǎn)生很大的慣性力矩(其數(shù)值可能大大超過發(fā)動機正常工作時所發(fā)出的z大扭距),對傳動系造成超過其承載能力的載荷,而使機件損壞。有了離合器,便可以依靠離合器主動部分和從動部分之間可能產(chǎn)生的相對運動以消除這一危險。因此,我們需要離合器來限制傳動系所承受的z大扭距,保證安全。
離合器分有電磁離合器和磁粉離合器,摩擦式離合器、液力偶合器
能按工作需要隨時將主動軸與從動軸接合或分離的機械零件??捎脕聿倏v機器傳動系統(tǒng)的起動、停止、變速及換向等。離合器種類繁多,根據(jù)工作性質(zhì)可分為:①操縱式離合器。其操縱方法有機械的、電磁的、氣動的和液力的等,如嵌入離合器(通過牙、齒或鍵的嵌合傳遞扭矩)、摩擦離合器(利用摩擦力傳遞扭矩)、空氣柔性離合器(用壓縮空氣胎脹縮以操縱摩擦件接合或分離的離合器)、電磁轉(zhuǎn)差離合器(用激磁電流產(chǎn)生磁力來傳遞扭矩)、磁粉離合器(用激磁線圈使磁粉磁化,形成磁粉鏈以傳遞扭矩)。②自動式離合器。用簡單的機械方法自動完成接合或分開動作,又分為安全離合器(當(dāng)傳遞扭矩達(dá)到一定值時傳動軸能自動分離,從而防止過載 ,避免機器中重要零件損壞)、離心離合器(當(dāng)主動軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時,由于離心力的作用能使傳動軸間自行聯(lián)接或超過某一轉(zhuǎn)速后能自行分離)、定向離合器(又叫超越離合器,利用棘輪-棘爪的嚙合或滾柱、楔塊的楔緊作用單向傳遞運動或扭矩,當(dāng)主動軸反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速低于從動軸時,離合器就自動分開)。
1. 電磁離合器
靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。
電磁離合器可分為:干式單片電磁離合器,干式多片電磁離合器,濕式多片電磁離合器,磁粉離合器,轉(zhuǎn)差式電磁離合器等。
電磁離合器工作方式又可分為:通電結(jié)合和斷電結(jié)合。
干式單片電磁離合器:線圈通電時產(chǎn)生磁力吸合“銜鐵”片,離合器處于接合狀態(tài);線圈斷電時“銜鐵”彈回,離合器處于分離狀態(tài)。
干式多片 濕式多片電磁離合器:原理同上,另外增加幾個摩擦付,同等體積轉(zhuǎn)矩比干式單片電磁離合器大,濕式多片電磁離合器工作時必須有油液或其它冷卻液冷卻。
2. 磁粉離合器
在主動與從動件之間放置磁粉,不通電時磁粉處于松散狀態(tài),通電時磁粉結(jié)合,主動件與從動件同時轉(zhuǎn)動。優(yōu)點:可通過調(diào)節(jié)電流來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩,允許較大滑差。缺點:較大滑差時溫升較大,相對價格高
轉(zhuǎn)差式電磁離合器:離合器工作時,主、從部分必須存在某一轉(zhuǎn)速差才有轉(zhuǎn)矩傳遞。轉(zhuǎn)矩大小取決于磁場強度和轉(zhuǎn)速差。勵磁電流保持不變,轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增加而劇烈下降;轉(zhuǎn)矩保持不變,勵磁電流減少,轉(zhuǎn)速減少得更加嚴(yán)重。
轉(zhuǎn)差式電磁離合器由于主、從動部件間無任何機械連接,無磨損消耗,無磁粉泄漏,無沖擊,調(diào)整勵磁電流可以改變轉(zhuǎn)速,作無級變速器使用,這是它的優(yōu)點。該離合器的主要缺點是轉(zhuǎn)子中的渦流會產(chǎn)生熱量,該熱量與轉(zhuǎn)速差成正比。低速運轉(zhuǎn)時的效率很低,效率值為主、從動軸的轉(zhuǎn)速比,即η=n2/n1
適用于高頻動作的機械傳動系統(tǒng),可在主動部分運轉(zhuǎn)的情況下,使從動部分與主動部分結(jié)合或分離。
主動件與從動件之間處于分離狀態(tài)時,主動件轉(zhuǎn)動,從動件靜止;主動件與從動件之間處于接合狀態(tài),主動間帶去從動件轉(zhuǎn)動。
廣泛適用于機床、包裝、印刷、紡織、輕工、及辦公設(shè)備中。
電磁離合器一般用于環(huán)境溫度-20—50%,濕度小于85%,無爆炸危險的介質(zhì)中,其線圈電壓波動不超過額定電壓的±5%
3. 摩擦離合器
目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡稱為摩擦離合器)。與手動變速器相配合的絕大多數(shù)離合器為干式摩擦式離合器,按其從動盤的數(shù)目,又分為單盤式、雙盤式和多盤式等幾種。按其他標(biāo)準(zhǔn),摩擦式離合器又分為濕式和干式兩種。濕式摩擦式離合器一般為多盤式的,浸在油中以便于散熱。采用若干個螺旋彈簧作為壓緊彈簧,并將這些彈簧沿壓盤圓周分布的離合器稱為周布彈簧離合器。采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的離合器稱為膜片彈簧離合器。
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