目前世界各国生产的汽车,特别是轿车已全部采用了膜片弹簧离合器,因为它具有如下优点:
1.膜片弹簧离合器转矩容量大且较稳定
图2-8所示为摩擦离合器中的两种压紧弹簧(膜片弹簧与螺旋弹簧)的弹性特性。装在离合器盖总成中的螺旋弹簧处于预压紧状态,其弹性特性曲线如图2-8中曲线1所示。而装在离合器盖中的膜片弹簧基本处于自由状态,其弹性特性曲线如图2-8中曲线2所示。假如所设计的两种离合器压紧弹簧的压紧力均相同,即压紧力均为pb,轴向压缩变形量为λb。当摩擦片磨损量达到容许的极限值Δλ′时,弹簧压缩变形量减小到λa。此时螺旋弹簧压紧力便降低到pa′。pa′<pb,两值相差较大,将使离合器中压紧力不足而产生滑磨,而膜片弹簧压紧力则只降低到与pb相差无几的pa,使离合器仍能可靠地工作,不至于产生滑磨。可见,膜片弹簧离合器比螺旋弹簧离合器转矩容量大,一般大15%左右。
图2-8 离合器两种压紧弹簧的弹性特性
2.操纵轻便
当离合器分离时,分离轴承将压紧弹簧进一步压缩,由图2-8看出,如两种弹簧的压缩量均为Δλ″时,膜片弹簧所需的作用力为pc,比螺旋弹簧所需的作用力p′c减少约25%~30%;此外,在膜片弹簧离合器中由于采用了传动片或分离弹簧钩的装置,它们产生的弹性恢复力与离合器压盘的分离力方向一致;而且在膜片弹簧离合器中,还因无分离杠杆装置,减少了这部分杆件的摩擦损失。因此膜片弹簧离合器的操纵轻便。
3.结构简单且较紧凑
膜片弹簧的碟簧部分起压紧弹簧作用,而分离指则起分离杠杆作用,这样,膜片弹簧不仅取代了周布螺旋弹簧离合器中的多个螺旋弹簧,而且也省去了多组分离杠杆装置,零件数目减少,质量也减轻。
在满足相同压紧力的情况下,膜片弹簧的轴向尺寸较螺旋弹簧小,在有限的空间内便于布置,使离合器的结构更为紧凑。(www.daowen.com)
4.高速时平衡性好
膜片弹簧是圆形旋转对称零件,平衡性好,在高速时,其压紧力降低很少,而周置的螺旋弹簧在高速下,因受离心力作用会产生横向挠曲,弹簧严重鼓出,从而降低了对压盘的压紧力。
5.散热通风性能好
在离合器轴向尺寸相同的情况下,膜片弹簧离合器可以采用较厚的压盘,以保证有足够的热容量,同时也便于在压盘上设置散热筋。此外,在膜片离合器盖上可开有较大的通风口,而且零件数目少,更有利于实现良好的散热通风。
6.摩擦片的使用寿命长
由于膜片弹簧以整个圆周与压盘接触,使摩擦片上的压力分布均匀,接触良好,磨损均匀,再加上膜片弹簧离合器的散热性能好,从而提高了摩擦片的使用寿命。
膜片弹簧离合器的缺点是,膜片弹簧在制造上有一定难度,因为它对弹簧钢片的尺寸精度、加工和热处理条件等要求都比较严格。在结构上分离指部分的刚度较低,使分离效率降低;而且分离指根部易形成应力集中,使碟簧部分的应力增大,容易产生疲劳裂纹而损坏;分离指舌尖部易磨损,而且难以修复。
由于膜片弹簧离合器具有上述独特的优点,因此它在汽车上得到了广泛应用。近年来不仅在轿车和微型汽车上采用,而且在轻型、中型货车,甚至在重型货车上也得到了应用。
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