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汽車、拖拉機以及其他機器上的一種裝置。用離合器連接的兩個軸或兩個零件通過操縱係統可以結合或分開。 |
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將機械裝置的主動與從動部分連接或脫開用的聯接器,尤指能將前後兩部分無衝擊地漸漸嚙合 |
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使機器上的兩軸或兩個零件連接或分開的裝置。有嚙合式、摩擦式、液力式、電磁式等。汽車、拖拉機一般采用摩擦式,以便順利換檔和使起步平穩。 |
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離合器位於發動機和變速箱之間的飛輪殼內,用蠃釘將離合器總成固定在飛輪的後平面上,離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中,駕駛員可根據需要踩下或鬆開離合器踏板,使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合,以切斷或傳遞發動機嚮變速器輸入的動力。 |
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1.保證汽車平穩起步
起步前汽車處於靜止狀態,如果發動機與變速箱是剛性連接的,一旦挂上檔,汽車將由於突然接上動力突然前衝,不但會造成機件的損傷,而且驅動力也不足以剋服汽車前衝産生的巨大慣性力,使發動機轉速急劇下降而熄火。如果在起步時利用離合器暫時將發動機和變速箱分離,然後離合器逐漸接合,由於離合器的主動部分與從動部分之間存在着滑磨的現象,可以使離合器傳出的扭矩由零逐漸增大,而汽車的驅動力也逐漸增大,從而讓汽車平穩地起步。
2.便於換檔
汽車行駛過程中,經常換用不同的變速箱檔位,以適應不斷變化的行駛條件。如果沒有離合器將發動機與變速箱暫時分離,那麽變速箱中嚙合的傳力齒輪會因載荷沒有卸除,其嚙合齒面間的壓力很大而難於分開。另一對待嚙合齒輪會因二者圓周速度不等而難於嚙合。即使強行進入嚙合也會産生很大的齒端衝擊,容易損壞機件。利用離合器使發動機和變速箱暫時分離後進行換檔,則原來嚙合的一對齒輪因載荷卸除,嚙合面間的壓力大大減小,就容易分開。而待嚙合的另一對齒輪,由於主動齒輪與發動機分開後轉動慣量很小,采用合適的換檔動作就能使待嚙合的齒輪圓周速度相等或接近相等,從而避免或減輕齒輪間的衝擊。
3.防止傳動係過載
汽車緊急製動時,車輪突然急劇降速,而與發動機相連的傳動係由於旋轉的慣性,仍保持原有轉速,這往往會在傳動係統中産生遠大於發動機轉矩的慣性矩,使傳動係的零件容易損壞。由於離合器是靠磨擦力來傳遞轉矩的,所以當傳動係內載荷超過磨擦力所能傳遞的轉矩時,離合器的主、從動部分就會自動打滑,因而起到了防止傳動係過載的作用。 |
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離合器的主動部分和從動部分藉接觸面間的摩擦作用,或是用液體作為傳動介質(液力偶合器),或是用磁力傳動(電磁離合器)來傳遞轉矩,使兩者之間可以暫時分離,又可逐漸接合,在傳動過程中又允許兩部分相互轉動。
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)。
發動機發出的轉矩,通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用,傳給從動盤。當駕駛員踩下離合器踏板時,通過機件的傳遞,使膜片彈簧大端帶動壓盤後移,此時從動部分與主動部分分離。
摩擦離合器應能滿足以下基本要求:
(1)保證能傳遞發動機發出的最大轉矩,並且還有一定的傳遞轉矩餘力。
(2)能作到分離時,徹底分離,接合時柔和,並具有良好的散熱能力。
(3)從動部分的轉動慣量盡量小一些。這樣,在分離離合器換檔時,與變速器輸入軸相連部分的轉速就比較容易變化,從而減輕齒輪間衝擊。
(4)具有緩和轉動方向衝擊,衰減該方向振動的能力,且噪音小。
(5)壓盤壓力和摩擦片的摩擦係數變化小,工作穩定。
(6)操縱省力,維修保養方便。 |
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離合器分類 國傢標準gbt10043-2003
汽車離合器有摩擦式離合器、液力偶合器、電磁離合器等幾種。摩擦式離合器又分為濕式和幹式兩種。
液力偶合器靠工作液(油液)傳遞轉矩,外殼與泵輪連為一體,是主動件;渦輪與泵輪相對,是從動件。當泵輪轉速較低時,渦輪不能被帶動,主動件與從動件之間處於分離狀態;隨着泵輪轉速的提高,渦輪被帶動,主動件與從動件之間處於接合狀態。
電磁離合器靠綫圈的通斷電來控製離合器的接合與分離。如在主動與從動件之間放置磁粉,則可以加強兩者之間的接合力,這樣的離合器稱為磁粉式電磁離合器。
目前,與手動變速器相配合的絶大多數離合器為幹式摩擦式離合器,按其從動盤的數目,又分為單盤式、雙盤式和多盤式等幾種。
濕式摩擦式離合器一般為多盤式的,浸在油中以便於散熱。采用若幹個蠃旋彈簧作為壓緊彈簧,並將這些彈簧沿壓盤圓周分佈的離合器稱為周布彈簧離合器(如圖所示)。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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隨着電子技術在汽車上應用,一種自動離合器係統也進入了汽車領域。這種由控製單元(ecu)控製的離合器已經應用在一些轎車上,使手動變速器換檔的一個重要步驟—離合器的斷開與接合能夠自動地適時完成,簡化了駕駛員的操縱動作。
傳統離合器分有拉綫和液壓式兩種,自動離合器也分為兩種:機械電機式自動離合器和液壓式自動離合器。機械電機式自動離合器的ecu匯集油門踏板、發動機轉速傳感器、車速傳感器等信號,經處理後發送指令驅動伺服馬達,通過拉桿等機械形式驅使離合器動作;液壓式自動離合器則是由ecu發送信號驅動電動液壓係統,通過液壓操縱離合器動作。
液壓式自動離合器在目前通用的膜片離合器的基礎上增加了電子控製單元(ecu)和液壓執行係統,將踏板操縱離合器油缸活塞改為由開關裝置控製電動油泵去操縱離合器油缸活塞。變速器控製單元(ecu)與發動機控製單元(ecu)是集成在一起的,根據油門踏板、變速器檔位、變速器輸入/輸出軸轉速、發動機轉速、節氣門開度等傳感器反饋信息,計算出離合器最佳的接合時間與速度。
自動離合器的執行機構由電動油泵、電磁閥和離合器油缸組成,當ecu發出指令驅動電動油泵,電動油泵産生的高壓油液通過電磁閥輸送到離合器油缸。通過ecu控製電磁閥的電流量來控製油液流量和油液的通道變換,實現離合器油缸活塞的移動,從而完成汽車起動、換檔時的離合器動作。
ecu具有自動離合器裝置的汽車與自動變速器(at)和無級變速器(cvt)汽車相比,它在運行經濟性方面有優勢,因為它的變速器還是手動變速器,因此耗油比較低,製造成本也低於at和cvt。當然,汽車操縱的便利性也會遜色於at和cvt,畢竟它是裝配手動變速器,仍然要手動換檔。 |
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離合器
clutch
離合器分有電磁離合器和磁粉離合器。
電磁離合器靠綫圈的通斷電來控製離合器的接合與分離。
電磁離合器可分為:幹式單片電磁離合器,幹式多片電磁離合器,濕式多片電磁離合器,磁粉離合器,轉差式電磁離合器等。
電磁離合器工作方式又可分為:通電結合和斷電結合。
幹式單片電磁離合器:綫圈通電時産生磁力吸合“銜鐵”片,離合器處於接合狀態;綫圈斷電時“銜鐵”彈回,離合器處於分離狀態。
幹式多片 濕式多片電磁離合器:原理同上,另外增加幾個摩擦付,同等體積轉矩比幹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。
磁粉離合器:在主動與從動件之間放置磁粉,不通電時磁粉處於鬆散狀態,通電時磁粉結合,主動件與從動件同時轉動。優點:可通過調節電流來調節轉矩,允許較大滑差。缺點:較大滑差時溫升較大,相對價格高
轉差式電磁離合器:離合器工作時,主、從部分必須存在某一轉速差纔有轉矩傳遞。轉矩大小取决於磁場強度和轉速差。勵磁電流保持不變,轉速隨轉矩增加而劇烈下降;轉矩保持不變,勵磁電流減少,轉速減少得更加嚴重。
轉差式電磁離合器由於主、從動部件間無任何機械連接,無磨損消耗,無磁粉泄漏,無衝擊,調整勵磁電流可以改變轉速,作無級變速器使用,這是它的優點。該離合器的主要缺點是轉子中的渦流會産生熱量,該熱量與轉速差成正比。低速運轉時的效率很低,效率值為主、從動軸的轉速比,即η=n2/n1
適用於高頻動作的機械傳動係統,可在主動部分運轉的情況下,使從動部分與主動部分結合或分離。
主動件與從動件之間處於分離狀態時,主動件轉動,從動件靜止;主動件與從動件之間處於接合狀態,主動間帶去從動件轉動。
廣泛適用於機床、包裝、印刷、紡織、輕工、及辦公設備中。
電磁離合器一般用於環境溫度-20—50%,濕度小於85%,無爆炸危險的介質中,其綫圈電壓波動不超過額定電壓的±5%
離合器使用安裝註意事項:
●離合器安裝前必須清洗幹淨,去除防銹脂及雜物。
●離合器可同軸安裝,也可以分軸安裝,軸嚮必須固定,主動部分與從動部分均不允許有軸嚮竄動,分軸安裝時,主動部分與從動部分軸之間同軸度應不大於0.lmm。
●濕式電磁離合器工作時,必須在摩擦片間加潤滑油,潤滑方式采用(1)分澆油潤滑;(2)油浴潤滑,其浸入油中的部分約為離合器體積的5倍;(3)軸心供油潤滑,在高速和高頻動作時應采用軸心供油方法。
●牙嵌式電磁離合器安裝時,必須保證端面齒之間有一定間隙,使空轉時無磨齒現象,但不得大於δ值。
●電磁離合器及製動器為B級絶緣,正常溫升40℃。極限熱平衡時的工作溫度不允許超速100℃,否則綫圈與摩擦部分容易發生破壞。
●電源及控製綫路,離合器電源為直流24伏(特殊定貨除外)。它由三相或單相交流電壓經降壓和全波整流(或橋式整流)得到,無穩壓及平波要求功率要足夠大。不允許用半波整流電源。
離合器的作用
1、保證汽車平穩起步
這是離合器的首要功能。在汽車起步前,自然要先起動發動機。而汽車起步時,汽車是從完全靜止的狀態逐步加速的。如果傳動係(它聯繫着整個汽車)與發動機剛性地聯繫,則變速器一挂上檔,汽車將突然嚮前衝一下,但並不能起步。這是因為汽車從靜止到前衝時,具有很大的慣性,對發動機造成很大地阻力矩。在這慣性阻力矩作用下,發動機在瞬時間轉速急劇下降到最低穩定轉速(一般300-500RPM)以下,發動機即熄火而不能工作,當然汽車也不能起步。
因此,我們就需要離合器的幫助了。在發動機起動後,汽車起步之前,駕駛員先踩下離合器踏板,將離合器分離,使發動機和傳動係脫開,再將變速器挂上檔,然後逐漸鬆開離合器踏板,使離合器逐漸接合。在接合過程中,發動機所受阻力矩逐漸增大,故應同時逐漸踩下加速踏板,即逐步增加對發動機的燃料供給量,使發動機的轉速始終保持在最低穩定轉速上,而不致熄火。同時,由於離合器的接合緊密程度逐漸增大,發動機經傳動係傳給驅動車輪的轉矩便逐漸增加,到牽引力足以剋服起步阻力時,汽車即從靜止開始運動並逐步加速2、保證傳動係換檔時工作平順
2、實現平順的換檔
在汽車行駛過程中,為適應不斷變化的行駛條件,傳動係經常要更換不同檔位工作。實現齒輪式變速器的換檔,一般是撥動齒輪或其他挂檔機構,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入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板,中斷動力傳動,便於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嚮同步,這樣進入嚙合時的衝擊可以大大的減小,實現平順的換檔。
3、防止傳動係過載
當汽車進行緊急製動時,若沒有離合器,則發動機將因和傳動係剛性連接而急劇降低轉速,因而其中所有運動件將産生很大的慣性力矩(其數值可能大大超過發動機正常工作時所發出的最大扭距),對傳動係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産生的相對運動以消除這一危險。因此,我們需要離合器來限製傳動係所承受的最大扭距,保證安全。
離合器可分為:摩擦離合器,或是利用液體作為傳動的介質(即液力偶合器),或是利用磁力傳動(即電磁離合器)
單片電磁離合器牙嵌式電磁離合器
單片電磁離合器
DLM3係列多片式電磁離合器 |
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liheqi
離合器
clutch
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。利用離合器可使機器起動、停止、換嚮和變速等。例如,機床中的離合器可使主軸迅速與動力機接合或分離,能節省停車和起動等輔助時間,提高機床的生産率。離合器有時也用於軸與軸上零件的接合或分離。
離合器種類很多,按控製方式可分為操縱式的和自動式的。操縱式的有:嵌入離合器、同步離合器、摩擦離合器、空氣柔性離合器、電磁轉差離合器和磁粉離合器;自動式的有:超越離合器、安全離合器和離心離合器等(見圖常見離合器的結構原理)。
①嵌入離合器:通過牙、齒或鍵的嵌合來傳遞扭矩。它結構簡單,外形尺寸較小,可傳遞較大扭矩;但接合時有衝擊,兩軸間轉速差不宜過大。
②同步離合器:帶有同步機構的嵌入離合器。同步機構先使主、從動軸轉速相同,然後接合。這種離合器接合平穩,沒有振動和衝擊,沒有打滑和磨損,結構緊湊,傳遞功率可達數萬千瓦。
③摩擦離合器:利用摩擦力傳遞扭矩。它接合和分離迅速,操縱方便,振動和衝擊較小,超載時其摩擦件發生打滑,有過載保護作用;但從動軸與主動軸不能嚴格同步,摩擦件的微量打滑導致能量損失並會發熱和磨損,所以需要經常調整和更換。
④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,又稱氣胎離合器。它結構簡單,離合迅速,傳遞功率可達幾萬千瓦,有減小傳動軸係的振動和過載保護性能;但質量較大,成本較高。
⑤電磁轉差離合器:用激磁電流産生磁力來傳遞扭矩。它結構簡單,工作可靠,壽命較長,可通過調整勵磁電流來調節從動軸的速度和扭矩,便於無級變速,傳動比可達1:10。
⑥磁粉離合器:用激磁綫圈使磁粉磁化,形成磁粉鏈以傳遞扭矩。電流增大時,磁場增強,則磁粉鏈傳遞扭矩增大。這種離合器離合迅速,運轉平穩,能使主、從動軸在同步、有轉速差和製動狀態下工作;通過磁粉打滑可起過載保護作用,通過控製電流易於實現無級調速。
⑦超越離合器:利用棘輪-棘爪的嚙合或滾柱、楔塊的楔緊作用單嚮傳遞運動或扭矩。當主動軸反轉或轉速低於從動軸時,離合器就自動分離,是一種定嚮離合器。嚙合式結構簡單,但外形尺寸大,分離狀態下有噪聲,常用於低速不重要的場合。楔緊式接合平穩,無噪聲,外形尺寸小,但製造工藝要求高,可用於高速和重載情況。
⑧安全離合器:當載荷達到最大值時能使聯接件破壞、分開或打滑等,從而防止機器中重要零件的損壞。
⑨離心離合器:有自動聯接的和自動分離的兩種。前者在機器起動後,當主動軸轉速升高到某一定值時,離合器上瓦塊的離心力將剋服彈簧拉力作用在外鼓輪上,從而將運動傳遞到從動軸;後者是限製從動軸最高轉速的一種裝置,當軸的轉速升高到某一定值時,離合器就由於離心力的作用而處於分離狀態。
(花傢壽)
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- : Clutch system, clutch coupling
- n.: coaster, thimble, clutch
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