1、 第 1 页 共 35 页 1 1 绪论绪论 1.11.1 引言引言 以内燃机在作为动力的机械传动汽车中, 离合器是作为一个独立的总成而存在 的。离合器通常装在发动机与变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部 分与变速器相连。 为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器, 实际上是一种依靠其主、 从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。 离合器的主要功用是切断和实现发 动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离, 减少变速器中换档齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所 承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振 动和噪
2、音。 1.21.2 离合器的发展离合器的发展 在早期研发的离合器结构中, 锥形离合器最为成功。 它的原型设计曾装在 1889 年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。 它是将发动机飞轮的内孔做成锥体 作为离合器的主动件。采用锥形离合器的方案一直延续到 20 世纪 20 年代中叶,对 当时来说,锥形离合器的制造比较简单,摩擦面容易修复。它的摩擦材料曾用过骆 毛带、皮革带等。那时曾出现过蹄-鼓式离合器,其结构有利于在离心力作用下使 蹄紧贴鼓面。蹄-鼓式离合器用的摩擦元件是木块、皮革带等,蹄-鼓式离合器的重 量较锥形离合器轻。无论锥形离合器或蹄-鼓式离合器,都容易造成分离不彻底甚 至出现主、从动件
3、根本无法分离的自锁现象。 现今所用的盘式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到 1925 年以后才出 现的。多片离合器最主要的优点是,汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。 早期的设计中,多片按成对布置设计,一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金 属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更为满意的性能。 浸在油中的盘片式离合器,盘子直径不能太大,以避免在高速时把油甩掉。此 外,油也容易把金属盘片粘住,不易分离。但毕竟还是优点大于缺点。因为在当时, 许多其他离合器还在原创阶段,性能很不稳定。 石棉基摩擦材料的引入和改进,使得盘片式离合器可以传递更大的转矩,能耐 受更高的温度。此外,由于采用石棉基
4、摩擦材料后可用较小的摩擦面积,因而可以 减少摩擦片数,这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。20 世纪 20 年代末, 第 2 页 共 35 页 直到进入 30 年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才使用多片离合器。 早期的单片干式离合器由与锥形离合器相似的问题,即离合器接合时不够平 顺。但是,由于单片干式离合器结构紧凑,散热良好,转动惯量小,所以以内燃机 为动力的汽车经常采用它, 尤其是成功地开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更 是如此。 实际上早在 1920 年就出现了单片干式离合器,这和前面提到的发明了石棉基 的摩擦面片有关。但在那时相当一段时间内,由于技术设计上的缺陷,造成了单片 离合器在接合时不够平顺的问题。第一次世界大战后初期,单片离合器的从动盘金 属片上是没有摩擦面片的,摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上的,弹簧布置在 中央,通过杠杆放大后作用在压盘上。后来改用多个直径较小的弹簧,沿着圆周布 置直接压在压盘上,成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。这种布置在设计上带 来了实实在在的好处, 使压盘上的弹簧的工作压力分布更均匀, 并减小了轴向尺寸。 多年