离合器结构原理及其重要性

时间：2023-08-19 理论教育 版权反馈

【摘要】：同时，当机械运动阻力急剧增加超过离合器所传递的转矩时，离合器主动与从动部分可相对滑动，从而防止传动系因过载而损坏。为此，离合器的摩擦力矩应大于发动机的最大转矩。轻便性是指分离离合器时所需力应尽量小，操纵轻便，以降低驾驶人的疲劳强度。经济性是指离合器除了工作可靠外，结构应尽量简单，零件加工制造容易，以降低其生产和维护成本。

离合器结构原理及其重要性

（一）离合器的功用

离合器位于发动机与变速器之间，主要用于接合或切断发动机与传动系之间的动力联系，以便使机械起步、行驶、停车和变速。其基本功用可以概括为三个方面：接合动力、切断动力，以及可靠地传递发动机的转矩并过载保护。

1.接合动力

当离合器结合动力时，可以使发动机传给传动系的转矩逐渐增加，从而减少对传动系的冲击，保证机械平顺起步。

如前所述，现代常用的活塞式发动机不能带负荷起动，而必须先在空负荷下起动后，再逐渐加载。发动机起动后，得以稳定运转的最低转速约为500r/min，而车辆则只能由静止开始起步，一个运转着的发动机，要带一个静止的传动系，是不能突然刚性接合的。因为突然的刚性连接，必然会造成车辆猛烈窜动，或使发动机突然熄火。而采用离合器就可使发动机与传动系渐渐地柔和地接合在一起，使发动机加给传动系的转矩逐渐变大，至足以克服行驶阻力时，车辆便由静止开始缓慢地平稳起步。

2.切断动力

当离合器分离动力时，可以使工程机械停车或保证顺利换挡，防止在换挡时，变速齿轮发生冲击。

工程机械或汽车行驶中变速器要经常变换挡位，即变速器内的齿轮副要经常脱开啮合和进入啮合。如在脱挡时，由于原来啮合的齿面间压力的存在，可能使脱挡困难，但如用离合器暂时分离传动系，即能顺利脱挡。同时在挂挡时，依靠驾驶人掌握，使待啮合的齿轮副圆周速度达到同步是较为困难的，待啮合齿轮副圆周速度不等将会造成挂挡冲击甚至挂不上挡，此时又需要离合器暂时分开以切断传向变速器主动轴上的动力，这样即可以减小挂挡冲击以便利换挡。

3.可靠地传递发动机的转矩并过载保护

离合器结合以后，发动机的动力便持续稳定地向传动系统传递。同时，当机械运动阻力急剧增加超过离合器所传递的转矩时，离合器主动与从动部分可相对滑动，从而防止传动系因过载而损坏。

离合器所能传递的最大转矩是有一定限制的，在工程机械或汽车紧急制动时，传动系承受到很大的惯性负荷，此时由于离合器自动打滑，可避免传动系零件超载损坏，起保护作用。另外，当需少量的移动时，可半接合离合器，即所谓半联动。当然这样做的时间不能过长，以免因摩擦表面的相对滑磨使摩擦片发热过度，加速磨损或烧蚀。

（二）基本组成

就摩擦离合器本身而言，为满足其功用要求，结构上一般都由主动部分、从动部分、松放加压部分和操纵部分四部分组成（图2-17）。

图2-17 离合器基本原理示意图

主动部分——连接在发动机飞轮上，随飞轮一起转动。主要由传动销、主动盘、压盘和离合器盖等组成。

从动部分——通过离合器轴与变速器轴连接，主要由从动盘、摩擦片等组成。

松放加压部分——用于使离合器接合或分离。主要由压紧弹簧、分离臂等组成。

操纵部分——用于控制松放加压部分的运动。主要由脚踏板、拉杆、分离叉组成。

（三）基本原理

现在工程机械上的离合器，基本靠摩擦表面的摩擦力作用来传递转矩。踏下踏板时，通过分离杠杆和压盘，克服压紧弹簧的压力，使压盘与从动盘分开，这样从动盘不再受压盘的压紧并产生间隙，摩擦力消失，从动部分也就不随发动机飞轮旋转，动力便被切断，离合器处于分离状态。放松踏板时，由于压紧弹簧的作用，通过压盘和飞轮将从动盘压紧，靠摩擦表面的摩擦力，将发动机的转矩经离合器轴传至变速器。

（四）影响离合器所能传递最大摩擦转矩的因素

根据离合器的工作原理可知离合器能产生的最大摩擦转矩与下列因素有关。

1.摩擦因数

摩擦因数是指摩擦表面上每公斤压紧力（正压力）能产生多少公斤的最大摩擦力。压紧力相同，摩擦因数大所得到的摩擦力就大。摩擦因数的大小随摩擦表面的材料不同而不同。如钢对粉末冶金的摩擦因数为0.40～0.55（湿式条件下为0.08～0.12）；钢对模压石棉的摩擦因数为0.25～0.35（湿式条件下为0.08～0.15）。

2.压紧力

摩擦表面间所产生的摩擦力与压紧力成正比。但对一定的材料，其单位面积上的最大压力不能过大，否则工作中容易损坏。如模压石棉的允许比压为10～25N/cm²（湿式时为20～40N/cm²）。

3.摩擦面对数

在同样压紧力下，摩擦面的对数增加一倍，理论上所产生总摩擦力将增加一倍。

4.摩擦盘的平均半径

半径愈大所产生的摩擦力矩愈大。

综合上述，离合器总的摩擦力矩（M）与摩擦因数（U）、压紧力（P）、作用半径（R）和摩擦面的对数（K）成正比。即：M=U·P·K·R。

对于使用中的离合器，摩擦盘的大小和摩擦面的对数是不会改变的，但摩擦因数和压紧力却有可能发生变化，例如摩擦表面粘有油污，就会使摩擦因数降低；弹簧或连接杠杆损坏，就会使压紧力减小；离合器的间隙调整不正确，会影响压紧力等。因此离合器在使用中，主要是保持正常的摩擦因数和压紧力，以使离合器能可靠地传递动力。

（五）离合器应满足的要求

1.可靠性与可滑性要求

可靠性是指离合器能在任何行驶情况下有效地传递发动机的最大转矩，即传扭可靠。为此，离合器的摩擦力矩应大于发动机的最大转矩。

2.柔顺性与轻便性要求

柔顺性是指离合器接合时平顺柔和，能将所传转矩缓和地增加，以免起步冲撞或抖动。

轻便性是指分离离合器时所需力应尽量小，操纵轻便，以降低驾驶人的疲劳强度。

3.快离性和彻底性要求

快离性是指离合器时能实现快速分离，迅速切断所传动力。

彻底性是指离合器分离后能将动力彻底切断，不拖泥带水。否则，飞轮上转矩将继续有一部分传入变速器，会使换挡困难，引起齿轮的冲击和噪声。

4.吸振性与缓冲性要求

吸振性与缓冲性是指离合器应具有吸收振动，缓和冲击、减小噪声的能力。首先要减小从动盘转动惯量以降低换挡冲击，其次可通过在从动盘内加装扭转减振器来吸振与缓冲。

5.散热性与容热性要求

散热性是指离合器从结构上应保证具有良好的散热效果，以减轻自身热负荷。

容热性是指离合器从材料上应保证其摩擦片、压盘等具有足够容纳热量、承受高温的能力，以免其摩擦零件因温度过高变形或烧蚀而使摩擦因数下降。

6.维修性与经济性要求

维修性是指离合器应便于调整和维修；离合器中多易损零件，良好的维修性非常重要。

经济性是指离合器除了工作可靠外，结构应尽量简单，零件加工制造容易，以降低其生产和维护成本。

（六）离合器的分类

虽然现代实用离合器的形式很多，但离合器主动、从动部分之间动力（有效转矩）的传递，都是依靠两者结合后有足够的面摩擦力存在，而主、从动部分之间面摩擦力的产生与存在，依赖于两者之间正压力的大小。正压力的生成方式和途径有多种，如弹簧或杠杆的机械力、液体压力、电磁吸力等。依据正压力的来源方式不同，曾有弹簧离合器、液压离合器和电磁离合器等不同称谓，但就其本质，都属于摩擦式离合器的范畴。本书着重讨论工程机械及载货汽车常用摩擦式离合器的分类。

1.按离合器主、从动元件的压紧方式分为常压式和非常压式离合器

（1）弹簧压紧常压式离合器

这种离合器平时始终处于接合状态，只需进行分离时的单向操纵，故便于由脚控制。其最大特点是操纵方便，特别适于行驶过程中的快速换挡操作，故多用作高速轮式车辆的主离合器。常见的形式有周布弹簧离合器、膜片弹簧离合器、中央弹簧离合器、斜置弹簧离合器等。

1）周布弹簧离合器若干螺旋压紧弹簧沿压盘的圆周作同心圆分布安置。螺旋弹簧的多少视离合器大小有所不同，但都会沿同心圆周均匀分布或者分组对称分布。如图2-18所示的离合器，在其压盘上，沿同心圆周对称分布3组共9根螺旋压紧弹簧。压紧弹簧沿压盘上圆周分布时，弹簧压紧力直接作用于压盘。为了保证摩擦片上压力分布均匀，压紧弹簧不能过于稀少，另外压紧弹簧数量随着离合器摩擦片直径的增大而增多，为此有些离合器上压紧弹簧采用双排圆周布置，如图2-19所示。

图2-18 周布弹簧离合器的周布压紧弹簧示意图

如图2-20所示为GF380和GF420系列离合器的螺旋弹簧在压盘同心圆周上的安装位置示意图。GF380和GF420系列周布弹簧离合器是引进国外技术生产的新型车用离合器，在工程机械和载货汽车上的应用越来越广泛。

周布弹簧离合器历史悠久，性能优良，在工程机械及载货汽车上运用最为广泛。但由于其所用螺旋弹簧的弹性力是成线性增加或降低的，所以当离合器摩擦片磨损变薄后，螺旋弹簧就会随之伸长，压紧力就会直线下降，这对其可靠传扭是很不利的。如果采用刚度小的弹簧，就需要增加螺旋弹簧的圈数，容易产生纵向的不稳定性；尤其在发动机高转速时，压紧弹簧处有大的离心力作用，容易使簧丝鼓出，进而导致它靠到弹簧的导向套上来回摩擦，这会使弹簧的压紧力所有损失；而且簧丝和导向套长时期接触和摩擦会使弹簧早期损坏。为此，有些周布弹簧离合器将压紧弹簧改用组合式周置螺旋弹簧的结构，其结构如图2-21所示。图中可以看到，在大弹簧的里面再放1个弹簧，两者旋向相反，弹簧刚度也不一样。内外大小弹簧嵌套组合在一起，较好地解决了周布弹簧离合器的上述问题。

2）中央弹簧离合器。采用1个或2个较大的压紧弹簧，放在离合器的中央，称为中央弹簧离合器。压紧弹簧有用圆柱弹簧的，也有用矩形断面的锥形弹簧的。后者可缩短轴向尺寸，且应用较多。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获得足够的压盘压紧力。在结构上，压紧力可通过垫片或者螺纹机构进行调整。当摩擦片磨损变薄后，可通过调整恢复到原来的压紧力。为使离合器压盘的压紧力分布均匀并使离合器结合柔和，中央弹簧离合器常常采用较多的传力杠杆，而且采用弹簧钢片将传力杠杆做成扁平状的弹性压杆。如图2-22所示的中央弹簧离合器采用两个圆柱弹簧，带有螺纹的调整环来调整离合器压盘的压紧力。中央弹簧采用圆柱螺旋簧，其轴向尺寸较大，而采用矩形截面的锥形弹簧可大大缩小轴向尺寸，但矩形截面锥簧制造起来比较困难，图2-23所示是单片干式矩形截面锥形中央弹簧离合器。长征XD250型载货汽车采用中央圆柱螺旋弹簧式双片离合器，如图2-24所示，这种离合器适用于大中型工程机械和重型载货车辆。

图2-19 双排周置螺旋弹簧单片离合器

1—离合器轴 2—飞轮 3—从动盘 4—压盘 5—离合器壳 6—分离杆 7—支承叉 8—调整螺母 9—离合器盖 10—分离叉轴 11—分离叉 12—分离套筒 13—分离轴承 14—压紧弹簧（涂蓝色） 15—压紧弹簧（涂黄色） 16—分离轴承摩擦盘 17—离合器分离摇臂 18—分离摇臂复位弹簧

3）膜片弹簧离合器。在前述周布弹簧离合器的压紧装置中，沿圆周分布多个弹簧，因此又称多簧式离合器。多簧式压紧装置的弹簧在高速旋转时会因离心力而向外弯曲变形，从而导致高速时压紧力下降，这就使传统的压紧装置在现代高速发动机上的应用受到了一定的限制。随着技术进步，能够有效消除离心力影响的膜片弹簧式应运而生。

图2-20 GF380和GF420系列离合器压紧弹簧示意图

图2-21 周布组合弹簧式离合器

膜片弹簧离合器的主要特点是用一个膜片弹簧代替传统的螺旋弹簧和分离杠杆，其结构如图2-25所示。膜片弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杆的作用，使得离合器零件数目减少，重量减轻，结构简单，而且轴向尺寸小和不需调整。因而在工程机械及大、中型和小型货车上应用越来越广。这些优点主要来自于离合器中采用膜片弹簧做压簧。膜片弹簧离合器是用膜片弹簧布置在中央，所以也可算中央弹簧离合器的一种。膜片弹簧是优质薄钢板制成的盘形弹簧，形状像一个碟子，如图2-26所示。膜片弹簧与一般螺旋弹簧的特性比较如图2-27所示。可以看出，螺旋弹簧的弹力和变形之间是直线关系，而膜片弹簧的弹力和变形之间是曲线关系。膜片弹簧离合器的典型结构如图2-28所示，该离合器是由英国AP公司引进的干式、单片、膜片弹簧压紧、传动片传动、从动盘带轴向缓冲及扭转减振器的DS330型离合器，被应用于部分汽车式工程起重机及CA1091型汽车等上。其工作情况如图2-29所示。与螺旋弹簧离合器相比，膜片弹簧离合器结构简单紧凑，轴向尺寸短；零件少、质量轻，容易平衡；对压盘的压力均匀，接合平顺；从动盘衬面磨损后弹簧压力改变很小，传动可靠性高，不易打滑。此外，维持离合器在分离状态时所需的力量较小，操纵轻便。但膜片弹簧的制造较困难，其非线性特性在生产实践中难于掌握，如开口处容易产生裂缝，端部容易磨损导致不平，且难以修补。近年来，随着这种弹簧的制造工艺和设计方法的逐步完善，即采取了爪部镀铬的弹簧舌片和旋转轴承内环等先进的工艺和结构措施，其缺点已不是主要矛盾。因此膜片弹簧离合器不仅在轿车上被大量采用，而且在载货汽车上的应用也非常普遍。

图2-22 带强制通风的单片中央弹簧离合器

应当注意，现代膜片弹簧离合器，根据分离时分离杠杆内端承受推力还是拉力分为推式和拉式离合器两种，而以上所述的属推式离合器。推式离合器的支撑结构较复杂，为克服这一缺点，在有些汽车上（如依维柯S系列第二代）采用拉式膜片弹簧离合器。它的特点是靠分离杠杆内端受拉而分离离合器的，这是一种新结构。其膜片弹簧反装，支承结构大为简化，且更换弹簧方便，质量轻、通风散热好。不像推式那样，在支承环磨损后，因与膜片弹簧之间存在间隙而增加踏板的空行程。

4）斜置弹簧离合器。斜置弹簧离合器的弹簧张力同中央弹簧式相似，也是通过杠杆系放大后间接地作用在压盘上的。由于压紧弹簧斜置，故作用在弹簧座上的轴向压力应为弹簧张力与弹簧斜置角α余弦的乘积。采用斜置螺旋弹簧离合器，能自动补偿因摩擦片磨损后所造成的压紧力的损失。如图2-30所示为一斜置螺旋弹簧双片离合器。

随着摩擦衬片的磨损，分离套筒前移而使弹簧张力下降，但与此同时，斜置角减小而斜置角的余弦值增大。这样在衬片磨损允许范围内，作为两者乘积的轴向力大致保持不变，因而作用在压盘上的压紧力及分离时分离套筒向后移动的整个过程中作用在分离轴承上的力也大致保持不变。因此这种离合器的突出优点是工作性能十分稳定、彻底分离所需踏板力较小。斜置螺旋弹簧拉式离合器的工作特性如图2-31a、b、c所示。

图2-23 单片干式矩形截面锥形中央弹簧离合器

1—从动盘 2—压盘 3—压盘分离弹簧 4—压紧弹簧座 5—弹性压杆 6—压紧弹簧 7—滑动套筒 8—分离套筒 9—调整垫片 10—离合器盖 11—钢球 12—挡圈 13—钢球座圈

（2）非常压式离合器

1）杠杆压紧非常压式离合器。当需传递转矩时，杠杆压紧非常压式离合器可在一定的压紧力和压紧方式下处于接合状态，而不需传递转矩和动力时，则可长期处于自由的放松状态，故称非常压式。非常压离合器的接合、分离为双向操纵，故一般由手控制。这种离合器能可靠地处于分离状态，故便于停车。特别是短时停车时只需分离离合器即可，不需将变速杆置入空挡，所以，这种离合器广泛用作需频繁停车和变换进退方向的履带推土机的主离合器以及压路机的换向离合器等。如图2-32所示为推土机上的主离合器外观图。

图2-24 中央圆柱螺旋弹簧式双片离合器

1—传动销 2—中间压盘 3—扭转减振器 4、5—从动盘 6—飞轮 7—分离杠杆 8—压盘 9—分离弹簧 10—离合器盖 11—调整环 12—分离套筒 13—压紧弹簧 14—平衡盘 15—支撑销 16—压紧杠杆

图2-25 膜片弹簧离合器

图2-26 膜片弹簧

图2-27 膜片弹簧与螺旋弹簧的特性比较

p—弹簧压力 W—弹簧变形值

注：A点——衬面磨损后弹簧的变形 B点——接合状态弹簧的变形；C点——分离状态弹簧的变形

2）油压压紧、油压分离式非常压式离合器。这是一种双作用的油压压紧非常压离合器，适用于转向离合器或液压动力换挡变速器的换挡离合器等。双作用式液压操纵离合器的特点是废弃了大的压紧弹簧，故可使离合器结构尺寸减少许多，对大功率推土机的转向离合器较为适用。缺点是离合器的结合始终靠油压维持，使得液压系统必须保持常压，这样液压泵消耗的功率便要增加，且使油温易于升高，故须设置较好的油冷却系统，这便增加了系统的复杂性。另外，这类离合器不便于机械实现拖起动。为此，有的机械在采用此种离合器时，对其结构做适当改进，即增设小压紧弹簧，仅让其提供能满足拖起动要求的适当压紧力（大约相当于离合器工作时总压紧力的25%），一则不使离合器尺寸过大，二则能满足拖起动需要。与之相比，靠弹簧压紧、油压分离的单作用常压离合器则回路简单，系统中不需建立常压，液压泵功耗少，不必设冷却系统，并可很好保证低温条件下的拖起动。

3）油压压紧、弹簧分离式非常压式离合器。这是一种单作用的油压压紧非常压离合器。可被用作换挡或转向离合器，但由于它和双作用的一样，都无法满足拖起动的要求，故和弹簧压紧、油压分离式的单作用换挡或转向离合器相比，应用很少。

2.按操纵方式分为手（脚）动或自动离合器

图2-28 英国AP公司DS330型膜片弹簧离合器

1—离合器盖 2—压盘 3—膜片弹簧 4—前支承环 5—后支承环 6—隔套 7—铆钉 8—支撑圈 9—分离轴承 10—分离钩 11—内六角螺栓 12—座 13—传动片 14—止动销 15—碟形垫圈 16—摩擦板 17—摩擦垫圈 18—从动盘 19—减振弹簧 20—盘毂 21—铆钉 22—波形片 23—减振盘 24—铆钉 25—摩擦片 26—盖总成固定螺栓 27—飞轮

（1）手动或脚动离合器

这种离合器是指用手或者用脚操作的一类离合器。在自行式轮式工程机械或汽车上，其主离合器一般为脚动离合器。在履带推土机等频繁变换进退方向的机械上，其主离合器往往采用手操纵杆操纵。依据传动机构的形式不同，手动或脚动离合器的操纵形式又分为以下几种。

1）机械杠杆操纵式。目前中、小型机械车辆离合器广泛采用机械式或液压式操纵机构。机械式操纵机构有杆式传动和绳索式传动两种，图2-33是最简单的杠杆式传动操纵机构，它由踏板、拉杆、调节螺母及踏板复位弹簧等组成。拉杆调节螺母用螺纹与拉杆连接，从而可通过调节螺母来调节拉杆的长度，以实现踏板自由行程的调整。绳索传动（见图2-34）可消除位移和变形等带来的不利影响，且可在一些杆式传动布置比较困难的情况下采用，多用于小型机械车辆上。

2）液压式操纵机构。液压式操纵机构一般是由离合器踏板、离合器主缸（总泵）、工作缸（分泵）、分离叉、分离轴承和管路系统组成，如图2-35所示。图2-36离合器液压操纵机构在车架上的布置。

图2-29 膜片弹簧离合器工作简图

a）接合状态 b）分离状态

主缸的构造如图2-37上部所示。主缸上部是贮油罐，并有孔与主缸相通，阀杆后端（图中右端）穿在活塞的中心孔中，并可以在孔中左右自由移动。后弹簧座紧套在活塞的前端并被轴向定位，它可以向右单向拉动阀杆。前弹簧座后端面上开有轴向中心孔，前端开有径向槽，主缸活塞复位弹簧安装在前后弹簧座之间。当放松离合器踏板时，在主缸活塞复位弹簧弹力作用下，一方面使主缸活塞后移，另一方面使前弹簧座压靠在主缸体前端面上。活塞后移到位时抵靠在挡圈上，并通过后弹簧座拉动阀杆及杆端阀门压缩锥形复位弹簧后移，打开贮油罐与主缸通孔，并通过前弹簧座径向和轴向槽，使管路与工作缸相通，整个系统无压力。踩下离合器踏板时，活塞左移，在压缩复位弹簧的同时放松了阀杆，锥形复位弹簧使杆端阀门压紧在主缸的前端，密封了主缸与贮油罐之间的通孔，继续踩下离合器踏板，活塞继续左移，则缸内油液的压力升高，并通过管路输向工作缸。这种结构的优点是：a.活塞密封皮圈在光滑主缸内滑动，无刮伤皮圈的现象；b.由阀门控制回路的开启和关闭，油液通路断面大，回流通畅，离合器放松速度快；c.油路中的空气可随时排出。

工作缸的构造如图2-37的下部所示。工作缸内装有活塞、两皮圈、推杆和放气阀。两皮圈的刃口方向相反，其作用不同。左侧皮圈是用来密封工作缸内油液，防止向外泄漏；右侧皮圈的作用是在迅速抬起离合器踏板时，防止大气中的空气被吸入工作缸内。放气阀的作用是放净系统内的空气。工作缸推杆和主缸推杆的长度一般做成可调的，或主缸推杆与踏板采用偏心螺钉联接，以便调整踏板的自由行程。由系统的结构可知，液压传动的操纵机构摩擦阻力小，布置方便，其工作不受车身、车架变形及发动机位移的影响，适合远距离操纵和采用吊挂式踏板。在一些中小型工程机械上应用广泛（PY160B型平路机等）。

图2-30 斜置弹簧双片离合器

1—压盘 2—分离弹簧 3—分离叉杆 4—分离环 5—离合器盖 6—压紧弹簧 7—花键轴 8—变速器壳 9—离合器制动摩擦片 10—分离套筒 11—分离轴承 12—黄油嘴 13—分离杆安装毂 14—制动凸耳 15—分离杆 16—调节环及锁片 17—压盘驱动凸耳 18—齿环 19—导向轴承 20—曲轴 21—扭转减振器弹簧 22—双从动盘 23—中间压盘 24—飞轮

3）气压操纵式。气压式操纵机构由控制阀、工作缸、及管路系统等主要部件组成。它具有操纵轻便、工作可靠、便于布置等特点。如W4-60型单斗液压挖掘机及进口的贝利埃GLM10M和优尼克2766载货汽车等采用这种形式。该机构保证具有随动作用，即工作缸活塞的推力与驾驶人施加于踏板上的作用力成正比，而与作用时间的长短无关。此外，当随动作用失效时，应该能保证离合器能够依靠人力操纵。

4）弹簧助力操纵式。为了减小作用于离合器踏板上的操纵力。以减轻驾驶人劳动强度，又不致因传动机构杠杆比过大而加大踏板行程。可在机械式或液压式操纵机械基础上加设各种助力装置。弹簧助力式操纵机构如图2-38所示，助力弹簧的两端分别挂在固定于支架和三角板上的两支撑销上，三角板可以绕其轴销转动，当离合器踏板完全放松，离合器处于接合位置时，助力弹簧的轴线位于三角板销轴的下方。当踩下踏板时，通过可调推杆推动三角板绕其销逆时针转动。这时，反力矩随着离合器踏板下移而减小。当三角板转到使弹簧轴线通过轴销中心时，弹簧反力矩为零。踏板继续下移到使助力弹簧的拉力对三角板轴销的力矩方向转为与踏板力对踏板轴的力矩方向一致时，就能起到助力作用。在踏板处于最低位置时，这一助力作用最大。助力弹簧的助力作用由负变正的过程是可以允许的，因为在踏板的前一段行程中，要消除自由间隙，离合器压紧弹簧的压缩力还不大，总的阻力也在允许范围内，在踏板后段行程中，压紧弹簧的压缩量和相应的作用力继续增大到最大值。在离合器彻底分离以后，为了变速器换挡或制动，往往需要将踏板在最低位置保持一段时间，由此导致驾驶人疲劳，因而最需要助力作用。采用弹簧助力其助力效果不大，一般只能降低踏板力的20%～30%，且主要在踏板后段行程时助力作用才较明显。操纵离合器的主要能源仍然是驾驶人的力，只适用于小型机械车辆上。

图2-31 斜置螺旋弹簧拉式离合器的工作特性

a）新装摩擦片弹簧位置 b）摩擦片变薄后弹簧位置 c）离合器分离后弹簧位置

图2-32 推土机的主离合器外观图

图2-33 杠杆式传动操纵机构

图2-34 绳索式传动操纵机构

图2-35 液压式操纵机构

图2-36 离合器液压操纵机构在车架上的布置

1—离合器与制动踏板架总成 2—离合器主缸总成 3、12—螺栓 4、13—弹簧垫圈 5—垫圈 6—油嘴 7—分离轴承油嘴支架 8—离合器侧孔网 9—油嘴软管总成 10—分离套及分离轴承总成 11—分离轴承复位弹簧 14—分离叉球形支座 15—分离叉总成 16—分离叉复位弹簧 17—工作缸 18—软管 19—固定板

5）气液综合操纵式。在一些大、中型轮式工程机械（如TL180型推土机等）或重型汽车（如太脱拉138型载重汽车等）上，则采用了以油压和气压操纵机构为基础的综合式操纵机构。一般是气压助力、液压操纵，综合了气、液操纵机构两者的优点。气压、液压操纵以及气液综合式操纵机构在制动系也同样有应用，将在制动系中着重介绍。

（2）自动离合器

图2-37 主缸的构造和工作原理

根据具体结构原理不同，自动离合器可分为电磁自动式、液力自动式以及离心自动式等几种。

1）电磁自动式离合器是依靠电磁吸力的产生和消失的控制来实现主、被动部分的结合与分离的。

2）液力自动式离合器依靠油压的作用实现实现主、被动部分的结合与分离的。往往用做换挡离合器等。

图2-38 弹簧助力式离合器操纵机构

3）离心自动式分为半自动和全自动离心式离合器。半自动离心式离合器应用少，这里主要介绍一下全自动离合器。全自动离心式离合器结构原理如图2-39所示。从图中可以看到，在离合器盖和压盘之间有一作用盘，4个离心重块通过销轴装在作用盘上，重块与压盘之间有短杆，重块在离心力作用下绕销轴转动时，通过短杆将力传至压盘压紧从动盘。与此同时有一反力作用于重块要推离作用盘，这一反力由安装在离合器盖和作用盘间的工作压簧予以平衡。为了防止发动机在过低的转速（如怠速运转）下离合器的接合，并由此产生摩擦片的滑磨，在大的工作压簧中安装另一组较小的预紧力可调的压簧。当发动机转速足够高（超过1000r/min），离心重块产生的离心力超过预紧力可调的小压簧之后，压盘才能逐渐被压紧。当然从结构上看，离合器接合并压紧的速度临界值可通过调小压簧的预紧力（调整螺母控制）来实现。

图2-39 全自动离心式离合器结构原理

离合器的真空自动操纵机构如图2-40所示。驾驶人在换挡时先放松加速踏板，握住变速杆，在真空度的作用下使离合器分离，在离合器分离的同时，由于真空室的作用，发动机节流阀开大，使得发动机的转速维持在1300r/min左右。这样，变速器从高挡换入低挡后，从动盘的转速和飞轮的转速比较一致，因而消除了离合器在重新接合时的冲撞现象。当变速器由低挡换入高挡时，提高发动机的转速将引起离合器滑磨增加，这是不利的一面。为了能使离合器保持一定的接合速度，在真空操纵装置中采用了能调整离合器分离轴承移动速度的机构。有时，驾驶人挂上挡位后很快地踩加油踏板，这时，进气管的真空度较小，使得离合器的接合速度大大加快。当发动机节气门全打开时，离合器的接合时间只要0.1s。机械车辆起步挂上1挡时，发动机的真空度不能进入真空加力室和真空室中，因此，起步过程中离合器的接合平顺性完全要靠离合器本身来解决。这种离合器在欧洲一些中、小型机械车辆上有较多应用。

图2-40 离合器真空自动操纵机构

1—弹簧 2—调节器膜片 3、6、8—阀门 4—发电机 5—线圈 7—调整弹簧 9—真空加力室 10—真空室 11—节流量孔 12—节流阀 13—进气管 14—分离机构 15—开关

3.按摩擦盘数分为单盘、双盘或多盘离合器

（1）单盘，单盘又称单片

单盘式离合器有两个摩擦面，如图2-28、图2-32及图2-40等所示均为单盘离合器。该类离合器具有结构简单、重量轻、从动部分转动惯量小、分离彻底、散热良好及调整方便等优点，因此在部分轮式工程机械（如P160型平路机）及众多中、小型车辆上得到广泛应用。但由于单片离合器所能传递的转矩较小，故适用对象通常都以发动机输出转矩不大于980N·m的机械车辆为宜。不过，近年来随着技术进步，也出现了在重型机械车辆上采用较大盘径的单盘离合器。

（2）双盘式离合器

这种离合器有四个摩擦面（图2-30）。其优点是接合较平顺，摩擦力大，可传递较大的转矩。单片离合器由于受到压紧弹簧结构布置和设计的限制，其转矩容量也受到限制。就目前而言，拉式膜片弹簧离合器的转矩容量设计最大，其单片的最大转矩容量可达2300N·m，超过这一值就一定要用双片。但一般来说，在欧洲发动机转矩超过1600N·m、在美国发动机转矩超过1100N·m时，就要用双片离合器了。由于双片允许磨耗掉的体积是单片的2倍（相同的内、外径），故其使用的寿命要长。此外，由于双片离合器有两个摩擦片平行工作，离合器接合时从动盘逐步压紧，故起步时更平稳，变速器快速换挡时的转矩峰值也较小，可延长变速器寿命。鉴于上述两种情况，即使在离合器单片的转矩容量足够的情况下，有时仍考虑采用双片。理论上说离合器的转矩容量与片数成倍数增加，但由于离合器中间压盘散热困难，所以离合器的传扭能力不能与从动盘的数目成正比增加。一般双片离合器每片从动盘的转矩容量只是单片离合器转矩容量的80%。因此，对于双片离合器来说，其转矩容量并不是按照线性增加1倍，而只是增加约60%～70%。

（3）多盘离合器

该离合器是指摩擦盘为3盘以上的离合器。多盘离合器能传递更大的转矩，但从动部分转动惯量大，不易分离彻底，一般用在速度较低且离合器布置空间有限制的低速履带机械上，如履带推土机的转向离合器等。

4.按摩擦盘的工作条件分为干式和湿式离合器

（1）干式离合器

干式是指其摩擦表面在干摩擦条件下工作，不允许有油渍存在。其主要优点是结构简单，制造容易，价格便宜，总的来说，使用比较可靠。在中、小型机械上使用广泛，如PY160型平路机、3Y12型、15型压路机以及QY25型汽车式起重机等，都采用干式离合器。但这种离合器存在摩擦因数不稳定和磨损较大等缺点，使用中操纵要正确，并注意经常调整，否则易影响使用寿命或发生故障。

（2）湿式离合器

湿式离合器摩擦片在滑磨过程中摩擦接触表面表现为液体和半液体（界面）的摩擦。它和干式摩擦相比已发生了质的改变，即在滑磨时，摩擦表面不发生直接接触，两摩擦表面之间被一薄薄的油膜（厚度约0.1mm）隔开，正是这一薄薄的油膜保证了一对摩擦副在很大的正压力下有小的磨损和稳定的摩擦因数。隔离层油膜厚度的增加可降低摩擦因数，而油膜的破裂能使磨损急剧增加。因此，湿式离合器的良好性能取决于在一定的外部条件下能使摩擦副形成界面摩擦。正因为有较严的要求，所以湿式离合器的结构要比干式离合器复杂得多，这也是一般情况尽量采用干式离合器的主要原因。应该指出，在技术上制造出一种对油膜形成影响很稳定的摩擦材料的工艺已很成熟。对矿物油有很高稳定性的材料是烧结材料，其多孔结构促进和维持住了油膜，保证了摩擦副的界面摩擦。与干式离合器相比，湿式离合器摩擦盘在油中工作，强制循环的油液，对其进行润滑及冷却，温度较低，允许有较长时间的打滑而不致烧损摩擦片。摩擦面材料用粉末冶金烧结而成，因而单位面积能承受的压力较高，摩擦因数稳定，耐磨性好，磨损较小，工作更可靠，寿命更长，可使用较长时间无需调整，甚至完全不用调整，寿命长，一般可达干式的5～6倍。但这种离合器结构复杂，摩擦表面的摩擦因数小（一般在0.07～0.09之间，比干式小3～4倍），需要增加压紧力来补偿，一般摩擦表面的压力可增加10倍左右。压力提高后，摩擦面积也可相应减少。为了操纵轻便，一般都装有液压助力器。另外，湿式离合器的热状况是确保它工作可靠、耐用的最为重要的因素之一。而离合器热状况的稳定性根本上决定于摩擦副的供油系统能确保对摩擦副表面的冷却和润滑。为此大型机械的多片湿式离合器均采用液压泵强制式油液润滑和冷却。而中、小型机械的湿式离合器则采用简单些的润滑和冷却措施。如图2-41所示为一种美国产小型湿式离合器。该离合器采用的是定向液流的喷油系统。该系统利用专门的管状油勺（图2-42）把油送到摩擦表面，若干油勺均匀分布，沿压盘的圆周安装。离合器底壳是湿的，其内装有润滑油，润滑油部分地在散热器中冷却，散热器有呈折叠的壁和散热筋。

图2-41 小型湿式离合器结构

图2-42 湿式离合器的带油勺压盘

对于一些大、中型履带推土机，其转向离合器则广泛采用多片湿式的。近年来，由于湿式离合器在技术上的不断改善，在国外某些重型牵引汽车和自卸汽车上又开始采用多片湿式离合器，并有不断增加的趋势。

5.按摩擦盘结构材料不同分为有机高分子材料和金属陶瓷材料离合器

（1）有机高分子材料离合器

传统的离合器广泛采用有机高分子材料来制造其摩擦盘（片），通常以模压石棉为基础，这类离合器目前仍占据主流市场。也有少部分非石棉基的材料，如以粉末冶金为摩擦材料制成的离合器。如PY160型平路机从动盘的钢片用薄钢板制成，为增加摩擦因数，在钢片的两面有烧结粉末冶金的衬片。

（2）金属陶瓷材料离合器

这种离合器实质是将从动盘上的摩擦面片材料用金属陶瓷材料来代替常用的有机材料。离合器盖总成和前面所讲的完全一样。国外从20世纪50年代起，金属陶瓷摩擦片在国外工程机械及载货车上就开始使用，而国内应用较少。由于金属陶瓷摩擦片的摩擦因数高于有机片，装用金属陶瓷摩擦片的离合器相对于采用有机片的离合器来说，在同一夹紧载荷下可提供更大的摩擦力矩，即离合器的转矩容量较有机片大，或在相同转矩容量下，所用夹紧载荷可较小，使离合器接合更柔和，分离力更小。归纳起来采用金属陶瓷从动盘有如下特点：①从动盘总成的转动惯量可比有机片从动盘总成的转动惯量降低10%左右，从而使换挡更加容易，提高了同步器的寿命。②摩擦面片做成块状，使飞轮和压盘表面更多地暴露在大气中，提高了散热能力。同时块状的摩擦面片不易变形，降低了从动盘翘曲的倾向，容易做到分离彻底。③可在较高的温度下长时间工作，而不出现热衰退现象。④有较高的摩擦因数，提高了离合器的转矩容量。⑤金属陶瓷材料对油污不像有机片那么敏感。离合器接合时，块状摩擦面片有清扫作用，防止硬的颗粒刮伤摩擦表面。目前，在国内生产的金属陶瓷离合器从动盘有ϕ320mm、ϕ380mm和ϕ420mm等几种规格。过去在西欧国家，金属陶瓷离合器并不太受欢迎，用户感觉其工作粗暴，但却在美国的重型商用车上得到了较广泛的认可。

（七）典型常压离合器的结构原理

1.周布弹簧压紧单片干式常合离合器

这是一种螺旋弹簧沿圆周对称分布的单盘离合器，由传力机构和操纵机构两大部分组成。

图2-43 离合器总成

（1）传力机构的组成及工作原理

传力机构俗称离合器总成，通常由主动部分、从动部分、压紧机构与分离机构组成，并与发动机飞轮组装在一起，如图2-43所示。

1）主动部分。这是指与发动机飞轮连接在一起，并在发动机飞轮带动下始终随之运转的部分。除了主动部分外，压紧机构及其相关元件也是一样，不管离合器处于结合或分离状态，都始终随发动机飞轮一起旋转。如图2-44所示为一般单片干式离合器主动部分和压紧机构的构成零件分解图。主动部分一般包括压盘、传动销和离合器盖等。在压盘的后端面周缘上有三个均布的用以连接分离杠杆的凸起部分，相应地嵌入离合器盖的三个窗孔内，离合器盖用螺钉固定在飞轮的端面上。因此，压盘通过离合器盖与飞轮一起旋转，并可以沿盖的窗孔相对飞轮作一定量的轴向移动，这种压盘的传力形式通常称为窗孔凸起部传力机构。具体到某一机械的离合器时，离合器结构上会有一定的差异，但总体上是相似的。如图2-45所示为PY160型和PY160B型平路机的主离合器结构图。其主动部分包括主动盘、离合器罩和压盘等。

2）压紧机构。如图2-46所示，作为压紧元件的9个圆周均布的螺旋圆柱弹簧，作用于压盘，压盘再把从动盘压向飞轮，最后将从动盘夹紧在两者之间。弹簧的两端分别支撑在压盘的凸台和离合器盖内。由于离合器在分离与接合过程中会因摩擦元件摩擦产生的热量而升温，为防止热量与传至弹簧而使之受热退火，在每只弹簧与压盘之间都装有石棉纸板做成的隔热垫圈。在图2-45中，在离合器罩与压盘之间装有12组压紧弹簧，每组有内、外两弹簧套在一起（两个弹簧的螺旋方向相反，以防两个弹簧卡在一起），这些弹簧在装配后处于压紧状态，所以弹簧始终将压盘推向主动盘，将从动盘压紧在主动盘与压盘之间。这样，当离合器处于接合状态时，被压紧在主动盘和压盘之间的从动盘，由于它们之间的摩擦作用将随主动盘和压盘一起旋转。发动机经液力变矩器涡轮轴输出来的动力通过从动盘轮毂的花键传到离合器轴上。

图2-44 单片干式离合器主动部分及压紧机构构成零件分解图

图2-45 PY160/160B型平路机离合器结构

3）从动部分。图2-46所示为PY160型平路机从动盘的钢片用薄钢板制成，铆在带有内花键的轮毂上。为增加摩擦因数，在钢片的两面烧结有粉末冶金的衬片。从动盘毂套在离合器轴的花键上，并可在花键上轴向移动。离合器轴的前端支撑在主动盘中心孔内的滚动轴承中，后端由离合器壳上的滚珠轴承支撑。由油嘴定期注入黄油润滑轴承。

驾驶人逐渐放松离合器踏板，是使离合平稳柔和地结合的操作措施，但其效果往往因人而异。为了增强离合器工作的柔顺性，许多机械的摩擦式离合器多在结构上采取措施来实现其接合柔和的要求，对单盘离合器来讲，措施之一是使从动盘具有轴向弹性和减振缓冲的性能。实现的方法就是在从动盘上设置扭转减振器，其结构如图2-47和图2-48所示。它由从动钢片、从动盘毂、减振盘、减振弹簧、摩擦垫圈和调整垫圈组成。钢片、盘毂和减振盘上各有6个长方形孔，三者装配后组成6个窗孔，6个减振弹簧在受一定压缩的状态下装于窗孔内。钢片和减振盘用3个特种铆钉连接，中间夹紧从动盘毂、摩擦垫圈和调整垫圈。从动盘毂边缘上铆钉通过处的缺口比铆钉直径大，因此钢片和从动盘毂可以相对转动。零件分解如图2-48所示。减振弹簧的数目视摩擦盘大小及传力需要会有所不同。如图2-49所示为具有5个扭转减振弹簧的从动盘实物图。

图2-46 PY160B型从动盘钢片

图2-47 带扭转减振器的从动盘

图2-48 带减振从动盘总成分解图

图2-49 具有5个减振弹簧的从动盘实物图

具有扭转减振器的从动盘的主要特点是：铆有摩擦衬片的钢片与从动盘毂不刚性连接，而是通过弹簧柔性连接。因而，发动机曲轴在转动时所产生的“扭转振动”不致通过离合器传到变速器。在不传递转矩时，钢片、从动盘毂和减振盘的长方形重合，如图2-50a所示。当传递转矩时，由从动盘摩擦衬片传来的转矩首先传到从动钢片和减振盘上，再经减振弹簧传给从动盘毂。这时减振弹簧被压缩成如图2-50b所示的情况。这样一方面通过减振弹簧的逐渐变形将发动机转矩平顺地传给传动系，并且缓和发动机扭转振动对传动系的冲击，降低传动系的自振频率，消除产生高频振动的可能性；另一方面，通过从动盘毂、从动钢片、减振盘之间的摩擦垫圈吸收振动能量，并转变为热能散发于大气之中，使振动的振幅衰减，传动系免受较大的交变应力。同样，当传动系旋转角速度因外界原因突变时，也可经过减振弹簧的缓和，对发动机的牵连作用大为减弱，使发动机飞轮的转速度化较为平缓，从而使飞轮产生的惯性力大大下降，传动系各机件也不致受到过大的冲击载荷。与从动钢片铆接的波形弹簧片，在离合器接合时也可以起到轴向弹性的作用。

图2-50 从动盘扭转减振器及其工作原理示意图(www.daowen.com)

a）不工作时 b）工作时

4）分离机构。要使离合器分离，必须通过分离机构实现。图2-43和图2-44所示的离合器，由3个分离杠杆、支架、支架销等组成了其分离机构。分离杠杆中部以削扁了的支撑轴（又称支架销）和一短圆滚柱为支点，安装在固定于离合器盖上的分离杠杆支架上。外端通过滚针轴承销及滚针轴承分别与压盘的3个凸起部进行铰链连接。内端部装有调整螺钉以调整3个分离杠杆的高度，其螺钉头作为离合器分离时分离杠杆的着力点，平时则不允许与其他零件相碰。

5）辅助机构。其结构与功能实现如下。

①离合器散热。由于离合器使用频繁会产生大量的热量，若不能及时散发，相关的零件就会因受热而导致不良的后果，如摩擦因数降低、摩擦片烧融、压盘产生挠曲变形、压紧弹簧变软等，为此离合器应具有保证散热良好和消除上述不良后果的相应措施。离合器上常见的散热措施有把离合器盖冲压成特殊形状，离合器装成后形成3个窗孔、分离杠杆类似鼓风叶轮等，使离合器转动时，空气加快流动，散热良好。此外，压盘与压紧弹簧之间还可装有隔热垫圈等。

②防运动干涉。由上述可知，离合器分离时压盘是向后轴向平移的，故要求分离杠杆的外端与压盘凸起部的铰接点的运动也必须是轴向平移的。如果分离杠杆的支撑点是固定铰链，则当杠杆转动时，其外端铰链运动轨迹将会是一个圆弧，结果将与平移的压盘产生干涉而无法运动，这称为运动干涉。为了解决这个问题，一般采用两种方法，一种是使杠杆支点做小角度摆动；另一种是使杠杆与压盘的铰接点为松动铰接，也可使两者做相对的小角度摆动，如图2-51所示。

图2-51a是假定支点不能摆动的情况，图2-51b是可以摆动的情况。从图3-51a可以看出离合器分离时，分离杠杆内端前移，外端做圆弧运动，杠杆和压盘的连接点c要向外运动一个Δs距离，如果强迫按轴向平移的运动轨迹后移，则分离杠杆将被迫变形。为解决这一问题，支点应能作小角度摆动。在图2-51b中，当分离杠杆转到某一位置时，其连接点c始终沿着与压盘中心轴线平移的直线运动，从而消除了运动干涉。在前面的图2-52中，在分离杠杆的支撑轴上切出一个平面，并在平面与分离杠杆支撑孔之间插入一个短圆柱销，两者装入孔中后有约0.1mm的松动量。这样分离杠杆在绕支撑轴转动的同时，还可以相对支撑轴有一定的径向移动，从而保证了沿支撑销平面作微量的滚动，以防运动干涉并减少磨损。上述保证分离杠杆运动协调的要求，对任一种离合器都是相同的，但具体结构可不相同。此外，离合器所有各分离杠杆内端必须调整到与飞轮端面平行的同一平面内，其端面跳动量不应超过0.1～0.2mm的范围，否则离合器在分离和接合的过程中，会因为压盘的倾斜使离合器分离不彻底，并在机械起步时产生抖动现象。此项调整由分离杠杆内端的调整螺钉来调整，称为分离杠杆的调平。

图2-51 运动干涉解决办法示意图

a）支架不能摆动 b）支架可摆动

1—球面调整螺钉 2—离合器盖 3—压盘 4—分离杠杆 5—支架

图2-52 分离杠杆的支承轴结构

③小制动器。PY160型平路机离合器上设置了辅助机构——小制动器。平地机在低速行驶、作业或改变行驶方向时，一般是停车换挡，为避免换挡时齿轮冲击以利换挡，故需设有惯性制动器，当离合器脱开后，立即将离合器被动部分制动。必须指出，在其他行驶速度较高的轮式工程机械上不应设置小制动器。因为行驶速度较高，换挡时虽已分离离合器，并使变速器换入空挡，但因机械惯性作用并不能马上停车，变速器的齿轮仍在转动，如果此时把离合器迅速制动，会使挂挡时产生打齿现象。

6）工作原理。离合器的具体工作情形如下。

①接合情形。当离合器处于接合状态时，发动机的转矩一部分由飞轮传到从动盘，同时另一部分则由飞轮、离合器、压盘传给从动盘，从动盘利用两个工作表面的摩擦作用来完成转矩和动力的传递。

②分离情形。需要分离离合器时，踩下离合器踏板，通过操纵机构使分离轴承19压在分离杠杆内端，使其绕支撑轴转动。于是，分离杠杆外端便通过轴销14拉动压盘克服压紧弹簧的张力，使压紧弹簧压缩，从而压盘后移一段距离，加在摩擦面上的压紧力消除，摩擦作用消失，离合器不再传递转矩而处于分离状态。

（2）操纵机构的构造及原理

图2-53 PY160/160B型离合器机械杠杆式操纵机构

1）机械式操纵机构。PY160/160B型平路机即采用机械杠杆式操纵机构。其主要由分离杠杆、分离板、拉杆及穿过拉杆的分离杆销、分离盘、分离轴承和操纵杠杆系统等组成。沿圆周均分布有四个分离杠杆，杠杆内端用弹簧与分离盘连接在一起，其外端用分离板卡在压盘的凸台内。当驾驶人踩下离合器踏板时，如图2-53所示，通过推杆和摇臂的作用，使分离叉摆动，拨动滑动套筒（图2-45），带着分离轴承向左做轴向移动，分离轴承推动分离盘将分离杠杆的内端左移，使分离杠杆绕拉杆上的分离杠杆销摆动，分离杠杆的外端通过分离板使压盘向右移动。12组螺旋弹簧进一步受到压缩，从而消除了从动盘上的压力，使离合器处于分离状态。驾驶人便可操纵变速器操纵杆进行换挡。换挡完毕，驾驶人放松离合器踏板，使分离轴承与分离盘脱离接触，于是在弹簧压紧力的作用下，再使压盘压紧从动盘通过花键带动离合器轴随着主动盘一起旋转。这样，发动机的动力经传动系传给驱动轮，平地机就可起步行驶或改变行驶速度。主离合器分离后，如变速器啮合套在换挡时不易啮合，则应调整小制动器。其调整方法是：踩下离合器踏板（图2-53），并确保离合器彻底分离时，松开锁紧螺母，拧紧调整螺钉，使制动蹄与制动盘抱紧，其抱紧程度由套杆与拉杆螺母的脱开间隙X保证，应使X=1.5～2.0mm。

2）液压式操纵机构。部分工程机械单片离合器采用液压式操纵机构。液压操纵机构具有摩擦阻力小、重量轻、布置方便、接合柔和等优点，且工作情况不受车架变形等因素的影响，适合远距离操纵的布置。离合器液压操纵机构主要由液压总泵、分泵和管路系统组成（图2-54）。液压总泵（主缸）构造如图2-55所示，主缸上部是储油室，主缸体上有补偿孔A和进油孔B均和储油室相通。主缸体内装有铝合金制成的活塞，活塞中部较细，使活塞中部和主缸体之间的内腔形成环状油室。活塞前后分别装有皮碗和密封圈。活塞顶部有沿圆周均布的6个小孔，回位弹簧将皮碗、弹性薄垫圈压向活塞，使之盖住其上6个小孔，形成单向阀并把活塞推向最右的位置上。此时皮碗位于补偿孔A和进油孔B之间，两孔都开放，也就是主缸不工作时皮碗和活塞所处的位置。

图2-54 液压式离合器操纵机构

图2-55 离合器液压操纵机构总泵（主缸）结构

工作缸有时又称做液压分泵，构造如图2-56所示。工作缸内装有活塞、皮碗和限位块。为防止活塞自缸体内脱出，在缸体右端装有挡环。在缸体左端装有油管接头和放气螺钉，当管内有空气存在而影响离合器操纵时，可拧动放气螺钉放气。

图2-56 离合器液压操纵工作缸结构

踩下踏板，管路中的油液受压，且压力升高。在油压作用下，使离合器分离。在离合器液压操纵机构中，一般把工作缸活塞直径做得比主缸活塞直径略为大些，使液压系统有一定的增力作用，以补偿通道中的液力损失。当迅速放松离合器踏板时，回位弹簧使活塞较快右移，由于管道中阻尼的影响，油液回流迟缓，因而在活塞的左腔可能产生一定的真空度，这样在活塞前后腔液压差作用下，少量油液经过进油孔B，推开薄垫片所形成的单向阀，经6个小孔和皮碗的间隙流到活塞的左腔而填补真空。当原先已由主缸流到工作缸去的油液重又流回主缸时，多余的油液可由补偿孔流回储油室。同理，由于温度变化引起系统内油液体积发生变化时，同样可通过补偿孔A适时地使系统中油量得到调节，从而保证正常的油压和液压系统工作的可靠性。

离合器液压操纵系统与液压制动系统一样，一般都采用专用制动液为工作液体，传统的制动液通常用由40%的蓖麻油和60%的正丁醇配制而成。现在生产的制动液品牌较繁杂，应当注意的是：使用中不允许将两种品牌的工作液混用。

2.周布弹簧双片干式常合离合器的结构及原理

图2-57 周布弹簧双片干式常合离合器剖视图

（1）传力机构的结构与原理

为传递更大的转矩，工程机械或重型载货汽车往往采用具有两个从动盘的双片离合器。图2-57和图2-58所示为WY60挖掘机和部分CA1091型载货汽车的双片离合器剖视图和零件分解图。该离合器压盘以后的结构与单片离合器结构大致相同，但在两从动盘间装有中间压盘，中间压盘与飞轮之间有前从动盘；中间压盘与压盘之间有后从动盘。变速器输入轴通过花键与两个从动盘花键毂相连接。压紧弹簧将压盘、后从动盘、中间压盘和前从动盘压向飞轮，实现动力的传递。

图2-58 周布弹簧双片离合器零件分解图

1）主动部分及压紧机构。该机构由于采用双盘，与单盘相比，结构上相应有其特殊性。主要表现在后压盘及中间压盘自动限位机构上。后压盘采用强度和刚度都较大、耐磨和耐热性都较好的铸铁制造。其驱动方式有窗口凸块式、传动片式、传动销式。中间压盘自动限位机构是在中间压盘的两侧各装有若干个（如每侧3个，总数为6个）分离弹簧，在分离离合器时，靠近飞轮侧的几个分离弹簧将中间压盘推离飞轮，而在中间压盘和压盘之间的几个分离弹簧则保证两个压盘之间留有必要的间隙。为了保证间隙一样，6个分离弹簧的压力大小应一致。踏下离合器踏板时，压盘后移放松了后从动盘，中间压盘前面沿圆周均匀分布安装了3个锥形弹簧，分离时，3个锥形弹簧使中间压盘放松了前从动盘，其结构如图2-59所示。另外还可采用定位螺钉来保证分离间隙，以及采用分离摆杆法，使分离摆杆在卷簧的作用下转动，使中间压盘后移，从而使两个从动盘有同样的轴向分离间隙。

图2-60是在如图2-59结构的基础上的一种改进方案。分离时，操纵机构及分离弹簧推动后压盘右移，靠后压盘的从动盘于是先放松，等到后压盘与中间压盘限位螺钉右端部的卡圈抵触后，靠飞轮侧的从动盘才开始分离。结合的过程则相反，前从动盘先靠紧，后从动盘才往中间压盘上压紧，这样使得两从动盘的热负荷比较均衡。

图2-59 中间压盘分离与限位方案一

图2-60 中间压盘分离与限位方案二

2）从动部分。双盘离合器从动盘分带扭转减振器和不带扭转减振器两种。

①弹性片式从动盘。由摩擦衬片、从动盘钢片和从动盘毂组成，为使结合更平稳，从动盘钢片做成波浪形，如图2-61所示。

②带扭转减振器的从动盘。发动机传至传动系中的转矩是周期性不断变化的，这就使得传动系中产生扭转振动。此外，在离合器结合状态下紧急制动或因离合器操作中接合过猛，将在传动系中产生较大的冲击载荷，这会缩短零件的寿命。为此在不少离合器中采用了带扭转减振器的从动盘，其结构与前面所述单盘离合器相同。

图2-61 弹性片式从动盘

③变刚度扭转减振器。带扭转减振器的从动盘前面已有所述，这里介绍一种变刚度扭转减振器。如图2-62所示的变刚度扭转减振器是在离合器从动盘中采用两组或更多刚度不同的减振器弹簧，并将装弹簧的窗口长度做成尺寸不一，利用弹簧先后起作用的办法获得变刚度特性。这种变刚度特性可以避免不利的传动系统共振，降低传动系统噪声。

图2-62 带变刚度扭转减振器的离合器从动盘

a）一种带变刚度扭转减振器从动盘示意图 b）一种带变刚度扭转减振器从动盘实物图

④从动部分制动装置。双片离合器由于多了一个从动盘，使离合器从动部分的转动惯量增大，分离后不能尽快停止转动，容易造成换挡困难。为此，在一些大型重载车辆的双片离合器中装有离合器制动装置。离合器制动的目的是使变速器输入轴（包括与其相连的离合器从动部分、变速器中间轴及各挡常啮合副齿轮）迅速减速以致停止转动，以便在车辆静止怠速状态能迅速而无冲击地挂上前进挡或倒挡。在行驶中由低挡换高挡时，离合器制动显然也有助于换挡操作。但是，由高挡换入低挡时，离合器制动就会带来不利影响，不过这种换挡操作往往发生在重载上坡而感到牵引力不足的情况下，这时车辆会因自重很快减速，所以离合器制动并不会给换挡操作带来特殊困难。从图2-63中可以看到，当离合器分离时，分离轴承向后退。当退到一定距离后，分离轴承座立即和固定在变速器输入轴上的离合器制动摩擦片相接触，就可使离合器双从动盘的转速减下来。显然，控制离合器踏板的行程，就可控制离合器制动的有无和大小，它们间的行程可以通过调整分离轴承座的前后位置来获得。调整时，先松开螺母，转动分离轴承座的内套，当达到所必需的行程后，重新上紧螺母即可。

图2-63 带制动的拉式双片离合器

图2-64 周布弹簧双片离合器的工作原理示意图

a）接合 b）分离

需要指出的是，双片离合器中间压盘的两个表面与传热性能不好的摩擦片接触，散热条件是很差的，需要更好地解决散热问题。具体措施包括提高压盘、离合器盖等零件的热容量，中间压盘体内开径向通风槽；离合器盖及飞轮壳上开较大的通风口；离合器的旋转零件（如分离杆、离合器盖等）制成特殊的叶片形状，用以鼓风；采用耐热性能更好地摩擦材料等。

3）工作原理。以图2-64所示离合器为例说明其工作原理。离合器在接合状态时，踏板处于最高位置，分离轴承与分离臂内端工作面有3～4mm间隙。

分离时，踏下踏板，通过操纵机构促使拨叉向左摆动，迫使分离套-轴承压分离臂内端左移，分离臂绕中间支点转动一角度，外端通过分离臂螺栓克服压紧弹簧的压力，使压紧弹簧进一步压缩，将压盘向右拉动，分离弹簧伸张，推主动盘也右移，抵压在限位螺钉上，使主、从动盘之间产生间隙，压力和摩擦作用消失。发动机只能带着主动部分旋转，从动部分不再跟随转动，动力被切断。

接合时，放松踏板，拨叉及分离套-轴承在拉臂回位弹簧和分离套回位弹簧的作用下，逐渐恢复原位，压紧弹簧伸张，压盘、主动盘逐渐把从动盘夹紧，摩擦力也逐渐增大，从动部分开始旋转。当踏板完全放松后，主、从动部分完全被夹紧，其接触面上的压紧力和摩擦力达到最大值，离合器的主、从动部分一起随飞轮旋转，把动力输出。

（2）双片常压离合器操纵机构

离合器操纵机构是驾驶人借以使离合器分离，而又使之柔和地接合的机构。既有机械式离合器操纵机构，也有液压式、气压式或气液综合式操纵机构。

（八）典型非常压离合器的结构原理

1.杠杆压紧非常压单盘干式离合器

图2-65 杠杆压紧单片干式离合器的构造

杠杆压紧单盘干式离合器（图2-65）不仅在中、小型履带推土机上有其悠久的应用历史，而且在21世纪后不断推出的新机型上仍展现出顽强的生命力。

20世纪五六十年代我国从原苏联引进“斯大林拖拉机”设计制造技术生产我国的“东方红拖拉机”时，杠杆压紧单盘干式离合器即随之进入我国。后来在拖拉机底盘的基础上我国第一台推土机在天津问世，杠杆压紧单盘干式离合器被用作其主离合器。20世纪六七十年代后，我国不同的厂家相继推出了不同品牌的推土机，如天津移山T80、鞍山红旗T120、上海TY120以及TY120A、TY120AX等，均采用这种形式的主离合器，而且结构完全相同或基本相同。进入21世纪后，一些旧的推土机品牌相继停产，但这种离合器并没有被淘汰，随着各厂家新型号推土机的不断问世，这种主离合器仍在新机型上得到了广泛应用。其在应用领域的顽强生命力，也说明了这种离合器在结构原理上的合理性。在此对杠杆压紧单盘干式主离合器的一般结构和原理予以介绍。

（1）结构

如图2-65所示为小型履带推土机所广泛采用的杠杆压紧单片干式离合器的基本构造主剖视图。另外，此图中的K-K位置后视图如图2-66所示。该离合器主要由外壳、主动部分、从动部分、松放加压部分和操纵部分等组成，其主要零件分解图如图2-67所示。下面分述其主要组成部分的结构。

图2-66 杠杆压紧单片干式离合器后视图

1）外壳由上、下两部分组成，以螺栓固定为一体，并通过螺钉固定在飞轮壳后端面上。上部和下部均设有检视口，由检视口盖封闭。

图2-67 杠杆压紧单片干式离合器主要零件分解图

2）主动部分包括主动盘、连接板、胶布节、传动销及轴承等。主动盘位于两从动盘之间，外缘有5个凸耳（图2-68），通过连接板、胶布节及传动销与飞轮连接。连接板一端用螺栓固定于凸耳两侧，另一端与胶布节连接。胶布节是用多层含胶帆布铆合而成，它的另一端套在传动销上；在连接孔两侧装有调整主动盘与前后从动盘相对位置的垫片。

图2-68 离合器主动盘

3）从动部分包括离合器轴、轴端螺母、前后从动盘、钢片弹簧和短齿套等。前从动盘（图2-69）以内花键装在离合器轴前端，由轴端螺母固定。离合器轴及轴前端螺母如图2-70所示。在前从动盘和后从动盘上均铆有6片铜丝石棉扇形摩擦片。后从动盘（图2-71）通过内齿装在短齿套外齿上，并可沿齿做轴向移动。后从动盘背面固定有承压环（图2-71b），作为压臂的承压面。为了保证主离合器的彻底分离，在后从动盘的背面还铆有3组钢片弹簧（图2-65）。短齿套以其内花键装在离合器轴上，离合器轴及带内花键的短齿套的结构如图2-72所示。前从动盘、轴承内圈、短齿套和隔套等机件由轴端螺母拧紧后，互相抵紧，不能做轴向移动。分离时，利用其弹性力，使后从动盘迅速后移，并使后从动盘与主动盘间保持一定的间隙。离合器轴后端有制动盘，并以螺钉与变速器主动轴的接盘连接。

4）松放加压部分包括调整圈、压臂、弹性连接臂、松放套、松放环和分离轴承等。调整圈（图2-73）为半剖分式，拧在短齿套后端的螺纹上，转动调整圈，可调整离合器的紧度，顺时针转紧，反之则松。为防止调整圈自由转动，而用螺栓夹紧。调整圈周围的三个叉头，分别以轴销与压臂的中部相连接。压臂的后端通过弹性连接臂以轴销与松放套连接。松放套装在离合器轴上，可轴向滑动，其上装有油嘴以便注油润滑套与轴的接触面。松放套的前端面固定有导向销，与调整圈的导向孔相配合，使松放加压机构工作时不致发生摆动。松放圈通过分离轴承支撑在松放套上。轴承内圈用螺母固定，螺母由拧在螺纹缝中的螺钉防松。松放圈后面固定有轴承盖和制动压盘。轴承盖和固定螺母之间装有毡圈油封。松放套与松放圈的组合件如图2-74所示，松放套后端面如图2-75所示。松放环（图2-76）通过上下两个螺柱活动地装在松放圈上。上螺柱为中空的，上端装有注油嘴，以注油润滑分离轴承。在上螺柱与松放环、松放圈之间装有油封。松放环的右短轴装于离合器壳上的钢碗内，左短轴与操纵部分的内摇臂连接。

图2-69 离合器前从动盘

a）反面（背面） b）正面（摩擦面）

图2-70 离合器轴及轴前端螺母

5）操纵部分包括摇臂轴、摇臂、连接杆和操纵杆等。摇臂轴通过两个衬套支随在离合器壳体上。内、外摇臂分别以半月键和螺栓固定在摇臂轴的两端。外摇臂另一端以轴销与连接杆连接。在连接杆的后端装有调整叉头，可用来调整变速器的闭锁机构。操纵杆下端通过半月键和螺栓固定在操纵杆横轴左端。操纵杆横轴支承在变速器壳体的支架上，它的右端通过摇臂与变速器闭锁机构的拉杆连接。

图2-71 离合器后从动盘

a）正面（摩擦面） b）反面（承压面）

图2-72 离合器轴及带内花键的短齿套

（2）工作原理（图2-77）

1）接合情形当向后拉操纵杆时，通过连接杆、外摇臂、摇臂轴、内摇臂使松放环向前摆动。松放环带动松放圈，并通过分离轴承将松放套前移，松放套的3个凸耳使弹性连接臂内端前移，致使弹性连接臂的外端由向前倾斜逐渐变为和离合器轴互相垂直，从而使压臂绕轴销逆时针转动一角度，前端则推动后从动盘前移，后从动盘又推动主动盘（这时胶布节产生弹性变形）前移，紧压在前从动盘上，使主、从动盘紧紧地接合在一起。靠主、从动盘接触面间的摩擦力传出力矩，将发动机的动力传给变速器。当弹性连接臂处于和离合器轴相垂直的位置时，其变形量最大，弹力也最大，但此时离合器接合不稳定，稍有振动，可能会自行分离。

为使离合器接合牢固，应将操纵杆向后拉到底，使弹性连接臂内端继续前移越过“死点”，使其外端稍向后倾，依靠弹性连接臂作用在松放套上的向前的轴向推力，使松放套紧贴于调整圈后端，离合器得到稳定的接合。在后从动盘前移时，固定在它后面的三组钢片弹簧因其内端被短齿套的齿阻挡不能前移，从而发生弹性变形以储备弹力。

2）分离情形。将操纵杆向前推，通过操纵机构带动松放环、松放圈、分离轴承和松放套后移。弹性连接臂内端向后移动越过“死点”，外端即向前倾。松放套在弹性连接臂向后的轴向推力作用下，迅速后移，弹性连接臂恢复原状，失去了对压臂的作用力，压臂放松了对后从动盘的推压，在钢片弹簧作用下，后从动盘迅速退回原位。主动盘在胶布节的作用下也回到原来位置，使主、从动盘间呈现间隙。至此，主离合器完全分离，切断了发动机的动力。当离合器分离时，由于松放圈的后移，固定在松放圈后面的制动压盘紧压在制动盘上，产生摩擦力矩，克服离合器轴的惯性转动，使变速器主动轴迅速制动，以便进行换挡。

图2-73 调整圈及压臂（图中只装一个压臂）的外观结构

图2-74 松放套、松放圈及弹性连接臂组件外观

图2-75 松放圈后端面外观

2.杠杆压紧液压助力双盘或多盘湿式离合器

由于这种离合器优点显著，在现在生产的大中型履带工程机械上得到广泛的应用。如TS120型（宣化产）、T150型、TY160型、TY180型、D80-7型和D80-12A型等推土机均采用这种离合器。如图2-78和图2-79所示为TY180型推土机主离合器；图2-80所示为D80-12A型推土机主离合器。可以看出TY180型与D80-12A型在主体结构上完全相同。

图2-76 松放环后端面外观

图2-77 杠杆压紧单片干式离合器工作原理

（1）TY180/D80-7/D80-12A型推土机主离合器

1）结构组成。TY180型推土机主离合器主要由壳体、主动部分、从动部分、松放加压部分、制动部分和操纵机构等组成（图2-78、图2-79及图2-81）。

①壳体上部有检视口和量油尺，底部装有滑油滤清器和磁性放油塞。壳体作为主离合器的润滑油室，容量为25kg。

②主动部分主要包括主动盘、压盘、承压盘和离合器盖等。两个主动盘和压盘通过其外齿与飞轮内齿相啮合，并可沿齿做轴向移动，承压盘用轴销装于压盘的后面。盖固定于飞轮的后端面上，内孔以螺纹配装有调整圈，飞轮旋转时，可带动以上各机件一起转动。

图2-78 TY180型杠杆压紧液压助力多盘湿式离合器

③从动部分主要包括从动盘（图2-82）、从动鼓和离合器油等。从动盘有3个，每一个是由两块烧结铜基粉末冶金的钢板铆接而成。每个从动盘两钢片之间嵌4个碟形弹簧，且均布在摩擦面平均半径圆周上，使摩擦面形成波峰不高的凸凹表面。摩擦面上还制有径向槽和径向斜槽，可提高摩擦因数，使润滑油通过沟槽，带走磨屑，从而延长其使用寿命。从动鼓内孔以花键装于主离合器轴前端，其延长套外缘用滚珠轴承支承在轴承座上，轴承的内外圈分别用卡环固定在从动鼓和轴承座上。轴承座用螺钉固定在飞轮的后端面。轴的后端通过滚柱轴承和轴承座支承在离合器外壳的后壁上。轴承外侧装有油封。轴的后端制有接盘，通过十字轴万向节与变速器主动轴连接。主离合器轴上还制有纵向和径向油道，以便从散热器进来的压力油润滑和冷却主、从动盘。

图2-79 TY180型主离合器后部视图

图2-80 D80-12A型杠杆压紧液压助力多盘湿式离合器

④松放加压部分主要由压臂组件、调整圈、松放套、松放圈和分离弹簧等组成，如图2-83所示。压臂组件共五组，每组包括连接臂、滚轮、压臂和销子等，合在一起有时又俗称肘节机构，利用重块、压干和滚轮共同作用而压紧。连接臂内端以轴销连接在松放套上，外端用轴销装有滚轮和压臂，压臂的后部通过轴销和销座装在调整圈的缺口内。调整圈的外圆制有螺纹，拧装在离合器盖上，并用螺栓和内外夹板夹紧。转动调整圈，使之前后移位，可改变滚轮和承压盘之间的间隙，从而改变对压盘的压紧力。松放套和松放圈：松放套后端以螺钉固定着挡板，在松放套和挡板形成的环槽内装有两块铜垫，松放圈装在两铜垫之间，松放圈外缘的两短轴通过小轴套装在拨叉缺口内，拨叉通过花键与拨叉轴连接。在操纵力作用下，拨动松放套等随机件轴向移动，实现离合器的接合与分离。为使离合器分离彻底，在离合器盖后面均布地装着三个分离弹簧。弹簧套装在弹簧杆上，弹簧杆的一端以其凸缘与压盘连接，另一端装有弹簧座，弹簧以一定的预紧力压紧在离合器盖与弹簧座之间。

图2-81 TY180型主离合器零件分解图

图2-82 TY180型主离合器从动盘

⑤制动器的作用与前述主离合器制动器一样，主要用于在主离合器分离时，将离合器轴迅速制动，以减少换挡时间，并可避免换挡时齿轮的冲击。它主要由制动鼓、制动带、制动杆、分离摇臂和分离弹簧等组成。制动鼓用螺钉固定在主离合器轴接盘的外缘。制动带的一端用轴销连接在主离合器壳体上；中部内侧铆有摩擦片，包在制动鼓下半部外圆面上；另一端以轴销装在制动杆的下端。制动杆活动也装在其支架上，制动杆上端处于分离摇臂与双臂杠杆中部调整螺钉之间，并受其控制。

⑥操纵机构为液压助力式，其特点是借助油液压力作用把操纵离合器所需400～500N的力减少到20～70N，使操纵轻便灵活。操纵机构主要由操纵杠杆、纵横拉杆、液压泵和助力器及安全阀等组成。

图2-83 TY180/D80A-12松放加压部分

操纵杠杆包括操纵杆、纵横拉杆、双臂杠杆和摇臂等（图2-84）。

油泵为CB-F32C-FL型齿轮泵（图2-85）。它用螺钉固定在飞轮壳上方的传动齿轮箱右侧，飞轮转动时通过齿轮带动液压泵工作。

助力器主要用于将液体压力能转变为机械能，使离合器接合或分离，以减轻操作人员的劳动强度。它主要包括壳体、滑阀套、滑阀和弹簧等（图2-86、图2-87）。壳体用螺钉固定在离合器壳的上方。两端固定有端盖，右端盖与滑阀之间装有油封，壳体上有检查油压的螺塞孔和与油相通的进油孔及与油底壳相通的回油孔。滑阀套装在壳体内，它的外面制有凸缘与壳体构成回油腔和左右工作油腔R、Q的环形空间。在阀套内孔中有4个带径向孔的内环槽，可形成A、B、C、D四条油道。

图2-84 TY180型主离合器制动器

安全阀有两个，一个装在助力器内进油道旁边，用于控制液压泵至助力器间的油压在4MPa范围内，防止液压泵和助力器损坏。另一个安全阀装在助力器的通道旁边，用于控制此段管路的油压在0.4MPa范围内，以防止油压过高损坏冷却器。

图2-85 CB-F32C-FL型齿轮泵

1—油封 2—支座 3—滚针轴承 4—隔片 5—主动齿轮 6—油泵壳 7—隔片 8—滚针轴承 9—端盖 10—螺栓 11—从动齿轮

图2-86 液压助力器零件分解图

油路途径如图2-88所示，液压泵从离合器油底壳通过滤器吸入油液，从助力器流出先进入冷却器，经冷却后再流回油底壳。回流到主离合器内的油，一部分润滑松放套的衬垫和后轴承，其余大部分从轴前端流出，经前端轴承流入从动盘内腔；然后在压力和离心力的作用下，经主、从动盘间的沟槽径向流动，以使主、从动盘得到充分的冷却和润滑并带走磨屑，最后润滑油流入主离合器壳体油室。

图2-87 液压助力器

图2-88 主离合器液压系统油路途径

2）工作情形。TY180型主离合器的几种工作情形如下。

①浮动：当主离合器操纵杆在放松状态时，滑阀在其弹簧作用下处于滑阀套内中间位置（图2-89），滑阀上的两个凸缘不封闭B孔和D孔。液压泵来的压力油经B、D两孔进入E腔，经回油路流入主离合器壳体油室。这时滑阀套左右两端R面和Q面所受压力相等，滑阀套保持不动，此时主离合器保持在分离或接合的浮动状态。

②接合：将操纵杆向后拉动时，通过一系列杠杆传递，拉动滑阀压缩小弹簧而右移（图2-89a）。滑阀套是一个随动件，它的位移量等于滑阀的位移量。当滑阀移动一定位置停止时滑阀套也随滑阀移动到滑阀套与滑阀相对的中立位置。此时，各油腔互通，于是作用在滑阀套左右工作腔的油压恢复到原来的平衡状态，如继续拉动操纵杆，使滑阀与滑阀套重复上述过程，继续由滑阀套带动摇臂转动使拨叉拨动松放圈和松放套前移，从而带动连接臂内端前移，外端滚轮沿倾斜方向向外位移，由于压臂装于连接臂外端并与调整圈连接，所以，随着连接臂的前移迫使滚轮顶推承压盘的斜面，承压盘便带动压盘前移。一方面使分离弹簧压缩，另一方面推压主、从动盘紧靠在飞轮上，主离合器接合，动力通过主离合器轴输出。在松放套前移使连接臂达到垂直位置时，滚轮对承压盘的顶推力最大，但属于不稳定位置。待连接臂下端越过垂直位置（死点）后，此时压臂的离心力就会产生一个向前推力（图2-90），从而使离合器保持在接合位置。接合时，双臂杠杆中部的调整螺钉离开制动杆，分离摇臂在弹簧的作用下推动制动杆上端向右摆动，使制动带放松制动鼓。

图2-89 液压助力器工作的情形

③分离：将操纵杆向前推，通过杠杆拉动滑阀压缩其大小弹簧，向左移动（图2-89b）。滑阀向左移动通过摇臂带动拨叉拨动松放圈等机件后移，使离合器分离。在操纵中，当离合器完全接合或分离，即液压助力器的滑阀套不能再移动时，应立即放松操纵杆，解除对滑阀的拉动。滑阀在弹簧的作用下向左（或向右）稍微移动，使阀套内的各个油道完全打开，滑阀与滑阀套回到相对的中立位置，作用在滑阀套两端的油压平衡。如当离合器完全接合或分离后，仍扳着操纵杆不放，则会阻塞液压泵的出路，迫使安全阀打开。长时间的使安全阀处在工作状态，会增加液压泵的负荷，甚至造成损坏。

图2-90 压臂的工作原理

图2-91 山推SD16TL型推土机主离合器

1—摩擦片 2—齿片 3—压板 4—离合器托架 5—固定座 6—板 7—分离套 8—弹簧 9—轴 10—分离座 11—惯性制动鼓 12—定位盘 13—离合器壳 14—法兰 15—粗滤清器 16—回位弹簧 17—重锤杠杆 18—后压盘 19—套环 20—轴 21—离合器毂 22—隔环 23—调整盘 24—连杆叉 25—杆 26—分离叉 27—管子 28—叉轴

（2）山推SD16TL型推土机主离合器

这种离合器为湿式多片摩擦离合器（图2-91和图2-92），片式摩擦离合器利用外圆周有外齿的主动齿片（图2-93）和内圆周有内齿的从动齿片之间的摩擦力来接通或切断通向主离合器以后的传动装置的动力。主动齿片的外齿与发动机飞轮的内齿啮合，因此，总是随发动机一起旋转。从动齿片的内齿与齿轮（21）相啮合，齿轮与主离合器轴（20）用花键联接，主离合器分离时则主离合器轴不转动，即不传递动力。压紧主动齿片和从动齿片，主动齿片的转矩就传送到从动齿片，主离合器结合，如果消除压紧力，主离合器分离。从动齿片是用高摩擦因数的粉末冶金制造的，强制润滑摩擦表面，保证使用寿命和防止主离合器过热。另一方面，为使从动片与主动片压紧，使用了一种偏心系统。而随着发动机功率的增加和主离合器负载的增加，压紧力也应增加，以防打滑。偏心系统利用了曲柄杠杆机构和离心力，在不增加主离合器操纵力的情况下，以提供足够的压力使摩擦表面不致打滑。

图2-92 山推SD16TL型推土机主离合器后端视图

图2-93 带外齿的离合器主动片

工作原理如图2-94所示，主离合器处于死点位置如图2-95b所示，主离合器分离如图2-94c所示。主离合器的调整采取使重锤杠杆的铰点（C）与压力板相接近的方法恢复足够大的压力。调整时需将锁紧螺母和锁板取下，把安装在主离合器托架上的调节盘向飞轮方向拧进。

图2-94 杠杆压紧机构工作原理

a）主离合器结合 b）主离合器处于死点位置 c）主离合器分离

为了防止故障，SD16TL在主离合器后部配有制动带收缩作用式的惯性制动器（图2-95），防止主离合器轴的惯性旋转和保证变速器齿轮平稳换挡。如图2-96所示为主离合器助力器和主离合器杆及变速器之间的连接。当主离合器杆被移到分离位置时，每个连接杆及手柄都往箭头方向移动，以使主离合器分离，惯性制动器被应用，在此状况下变速器的联锁机构不起作用，可进行换挡。