任务导引

汽车起步时，发动机是运转的，汽车是静止的，如何使汽车运动起来？

汽车运动起来，如何一步一步地提速？

紧急制动时怎么做？离合器操作不当，汽车为什么熄火？

图4.2.1　汽车传动系统中的离合器

任务要求

了解离合器的种类、结构及应用场合。

任务实施

一、离合器概述

离合器是用来连接两轴，以传递运动和转矩，且在机器运转过程中能随时使两轴进行接合或分离的一种机械装置。

1.离合器的功用

（1）传递和切断动力：离合器相当于一个动力开关，当它接合时，接通发动机到变速器的动力，当其断开时，切断发动机到变速器的动力。

（2）平稳起步：当离合器由分离状态过渡到接合状态时，汽车就能很平顺地从静止到运动，实现平稳起步。

（3）便于换挡：当需要挡位变换时，可以短暂切断发动机的动力输出，让变速器处于自由状态，这样可以轻易顺畅的变换挡位。

（4）防止过载：当离合器的负荷超过其承受的最大极限时，离合器会出现打滑现象，从而防止传动系过载，起保护作用。

2.离合器的性能要求

（1）具有合适的转矩储备能力，既能保证传递发动机最大扭矩又能防止传动系过载。

（2）接合平顺柔和，以保证汽车平稳起步。

（3）分离迅速彻底，便于发动机启动和变速器换挡。

（4）具有良好的散热能力。离合器滑转产生的热量如不及时散出，会影响其使用寿命和工作的可靠性。

（5）从动部分转动惯量应尽可能小，以减轻换挡时的冲击。

（6）操作轻便，以减轻驾驶员的疲劳。

二、离合器的类型

离合器的种类很多，按控制离合的过程可分为操纵离合器和自动离合器，按离合的原理可分为牙嵌式离合器和摩擦式离合器。下面介绍几种常用的离合器。

动画：牙嵌式离合器

1.牙嵌式离合器

牙嵌式离合器由两个端面带牙的半离合器组成，如图4.2.2（a）、（b）所示，其中，半离合器与轴之间采用平键连接。工作时，移动操纵滑环使半离合器沿轴向移动，从而控制离合器的接合或分离。当两个半离合器端面的牙相互嵌合时即可传递运动和扭矩。为方便对中，在主动轴端的半离合器中安装有对中环，从动轴端可在对中环内自由移动。

牙嵌式离合器中常用的牙型有三角形、方形、梯形和锯齿形，如图4.2.2（c）所示。其中，三角形牙常用于传递中小转矩的低速离合器；梯形牙能够自动补偿磨损后产生的牙侧间隙，因而具有广泛的应用；锯齿形具有很高的强度和承载能力，但只能单向工作。

(www.daowen.com)

图4.2.2　牙嵌式离合器

牙嵌式离合器结构简单、尺寸紧凑，能传递较大的扭矩，安装后无须经常调整，但接合时存在冲击和噪声，故多用于低速或静止状态接合的场合。

2.摩擦式离合器

摩擦式离合器是通过摩擦盘接触面之间的摩擦力来传递运动和动力的，如图4.2.3。常用的摩擦式离合器为多盘摩擦离合器，其结构如图4.2.4（a）所示。外轮鼓2内通过花键连接有外摩擦片6［见图（b）］，并可与主动轴一起转动；套筒4上通过花键连接有内摩擦片7［见图（c）］，并可带动从动轴一起转动。当滑环9向左移动时，杠杆10通过压板5将内、外摩擦片压紧，离合器进入接合状态，两组摩擦片之间的摩擦力使主动轴和从动轴一起转动。

动画：多盘摩擦离合器

图4.2.3　摩擦离合器

1—主动轴；2—主动盘；3—从动盘；4—从动轴；5—滑环

图4.2.4　多盘摩擦离合器

1—主动轴；2—外鼓轮；3—从动轴；4—套筒；5—压板；6—外摩擦片；7—内摩擦片；8—调节螺母；9—滑环；10—杠杆；11—弹簧

与牙嵌式离合器相比，摩擦式离合器能在任何转速差时实现两轴的接合或分离，并能有效减小接合时的振动和冲击，并在转矩过大时通过打滑实现过载保护，其缺点是结构复杂，制造成本高，工作时容易造成发热和磨损。摩擦式离合器适用载荷范围大，应用广泛，例如，在汽车传动系统中，通常采用摩擦式离合器实现发动机转轴与变速箱输入轴之间的接合与分离。

3.超越离合器

根据主、从动轴间相对速度差的不同以实现连接或分离的离合器称为超越离合器。其结构如图4.2.5所示。图4.2.6所示为超越离合器在自行车上的应用。

动画：电磁摩擦离合器

图4.2.5　超越式离合器

1—星轮；2—外圈；3—滚柱；4—弹簧

超越离合器

图4-2-6　超越离合器应用

*三、离合器常见故障、原因及排除方法

离合器常见故障、原因及排除方法

任务拓展与反思

1.离合器的功用是_________可将传动系统随时_________或_________。

2.简述离合器的类型。

3.简述联轴器和离合器的异同。