膜片弹簧离合器的结构与工作原理

膜片弹簧离合器在现代汽车上得到了广泛应用，不仅在轿车上采用，而且在轻型、中型货车，甚至在重型货车上也得到了应用。

1.膜片弹簧离合器的分类

膜片弹簧离合器根据分离指内端的受力方向不同，可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器，如图1－25所示。当分离离合器时，分离指内端受力方向指向压盘时，称为推式膜片弹簧离合器，而分离指内端受力方向离开压盘时，则称为拉式膜片弹簧离合器。

上述两种膜片弹簧离合器的结构特点：装配时，推式膜片弹簧离合器的推片锥顶朝后（离开压盘方向），大端靠在压盘上，对压盘施加压力，如图1－25（a）所示。拉式膜片弹簧的安装与推式相反，膜片弹簧的锥顶朝前（指向压盘方向），其大端靠在离合器盖上，膜片弹簧的中部对压盘施加压力，如图1－25（b）所示。

图1-25　推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器

（a）推式膜片弹簧离合器；（b）拉式膜片弹簧离合器

分析这两种膜片弹簧离合器可知，在同样压盘尺寸下，拉式膜片弹簧离合器可采用直径较大的膜片弹簧，从而可提高压紧力和转矩容量；或者在传递相同转矩的情况下，尺寸较小的拉式膜片弹簧离合器可以代替尺寸较大的推式膜片弹簧离合器。因此，拉式膜片弹簧离合器的结构更紧凑、简单，质量更小，从动盘转动惯量也小，可以减少换挡时齿轮轮齿间的冲击，更便于换挡。拉式膜片弹簧离合器在提高转矩容量、分离效率，减轻操作强度、冲击和噪声以及提高寿命等方面都比推式膜片弹簧离合器好。所以，拉式膜片弹簧离合器是一种很有发展前景的结构。一汽大众生产的捷达、高尔夫轿车的离合器就是拉式膜片弹簧离合器，如图1－26所示。

图1-26　捷达轿车拉式膜片弹簧离合器零部件分解

2.膜片弹簧离合器的结构

1）推式膜片弹簧离合器的结构

目前，推式膜片弹簧离合器在各种类型的汽车上都被广泛应用，其构造如图1－27、图1－28和图1－29所示。

图1-27　推式膜片弹簧离合器的构造

图1-28　推式膜片弹簧离合器盖和压盘分解

图1-29　推式膜片弹簧离合器盖和压盘示意

推式膜片弹簧离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构组成。

主动部分由飞轮、离合器盖和压盘组成。离合器盖通过螺栓固定在飞轮上，为了保持正确的安装位置，离合器盖通过定位销进行定位。压盘与离合器盖之间通过周向均布的3组或4组传动片来传递转矩。传动片用弹簧钢片制成，每组两片，一端用铆钉铆在离合器盖上，另一端用螺钉连接在压盘上。

从动部分包括从动盘和从动轴，从动盘一般都带有扭转减震器。发动机传到传动系统的转速和转矩是周期性变化的，使传动系统产生扭转振动，这将使传动系统的零部件受到交变性冲击载荷，导致其寿命下降、零件损坏。采用扭转减震器可以有效地防止传动系统的扭转振动。带扭转减震器的从动盘的结构和原理如图1－30所示。

图1-30　带扭转减震器的从动盘的结构和原理

（a）结构；（b）不工作时；（c）工作时

从动盘钢片周围铆接有波浪形弹簧钢片，摩擦衬片分别铆接在弹簧钢片上，从动盘钢片与减震器盘铆接在一起，这两者之间夹有摩擦垫圈和从动盘毂。从动盘毂、从动盘钢片和减震器盘上都有6个圆周均布的窗孔，减振弹簧装在窗孔中。

当从动盘收到转矩时，转矩从摩擦衬片传到从动盘钢片，再经减振弹簧传给从动盘毂，此时减振弹簧将被压缩，以吸收发动机传来的扭转振动。(www.xing528.com)

压紧机构是膜片弹簧，其径向开有若干切槽，形成弹性杠杆。切槽末端有圆孔，固定铆钉穿过圆孔并固定在离合器盖上。膜片弹簧两侧装有钢丝支承环，这两个钢丝支承环是膜片弹簧工作时的支点。膜片弹簧的外缘通过分离钩与压盘联系起来。

2）推式膜片弹簧离合器的工作原理

推式膜片弹簧离合器的工作原理如图1－31所示。当离合器盖未安装到飞轮上时，膜片弹簧不受力而处于自由状态，此时离合器盖与飞轮之间有一距离S，如图1－31（a）所示。当离合器盖通过螺栓固定在飞轮上时，膜片弹簧在支承环处受压产生弹性变形，此时膜片弹簧的外圆周对压盘产生压紧力使离合器处于接合状态，如图1－31（b）所示。当踩下离合器踏板时，分离轴承推动膜片弹簧使膜片弹簧以支承环为支点外圆周向右翘起，通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离，如图1－31（c）所示。

图1-31　推式膜片弹簧离合器的工作原理

（a）安装前位置；（b）安装后（接合）位置；（c）分离位置

从上面的介绍中可以看出，膜片弹簧既是压紧弹簧，又是分离杠杆，使结构简化了。另外，膜片弹簧的弹簧特性优于圆柱螺旋弹簧，工作可靠，操纵轻便，所以膜片弹簧离合器的应用越来越广泛，在各种车型上都有应用。

3）拉式膜片弹簧离合器的结构

捷达轿车离合器是推式操纵无支承环的拉式膜片弹簧离合器，如图1－32所示。离合器盖通过螺栓和中间板固定在发动机曲轴上。离合器分离盘通过卡环卡在膜片弹簧的三个定位爪上。从动盘的花键毂与传动器输入轴配合，输入轴为空心轴，分离推杆从中穿过。分离推杆的左端与离合器分离轴承1接触，右端则顶在分离盘的中央凹坑内。飞轮用9个螺栓反装在离合器盖上。

4）拉式膜片弹簧离合器的工作原理

当踩下离合器踏板时，通过一系列操纵机构，如图1－32所示，使离合器分离臂转动，推压分离轴承右移，并使穿过输入轴的分离推杆向右轴向移动，推动分离盘右移，则分离盘推压膜片弹簧分离指右移（分离指内端受力方向为离开压盘方向），迫使压盘与从动盘分开，从而完成离合器的分离。

图1-32　捷达轿车拉式膜片弹簧离合器

（a）传动器与离合器结构；（b）离合器零部件分解

3.膜片弹簧离合器的操纵机构

离合器的操纵机构是驾驶员借以使离合器分离，又使之柔和接合的一套机构，它起始于离合器踏板，终止于分离杠杆。

液压式操纵机构示意如图1－33所示，它主要由离合器踏板、储液罐、离合器主缸、离合器工作缸、油管总成、分离叉、分离轴承等组成。它具有摩擦阻力小、质量小、布置方便及接合柔和等优点，目前在各类型车上广泛应用。

图1-33　液压式操纵机构示意

储液罐通常为制动液储液罐，有两个出油孔，分别把制动液供给制动主缸和离合器主缸。

离合器主缸的结构如图1－34所示，主缸体借补偿孔A、进油孔B通过进油软管与储液罐相通。主缸内装有活塞，活塞中部较细，且为“十”字形断面，使活塞右方的主缸内腔形成油室。活塞两端装有皮碗。活塞左端中部装有单向阀，经小孔与活塞右方主缸内腔的油室相通。当离合器踏板处于初始位置时，活塞左端皮碗位于补偿孔A与进油孔B之间，两孔均开放。

图1-34　离合器主缸的结构

离合器工作缸的结构如图1－35所示，工作缸内装有活塞、皮碗和推杆等，缸体上还设有放气螺塞。当管路内有空气而影响操纵时，可拧松放气螺塞进行放气。工作缸活塞直径略大于主缸活塞直径，故液压系统稍有增力作用，以补偿液流通道的压力损失。

图1-35　离合器工作缸的结构

当踩下离合器踏板时，通过主缸推杆使主缸活塞向左移动，如图1－34所示，当将补偿孔关闭后，管路中油液受压，压力升高。在油压作用下，工作缸活塞被推动向右移动，如图1－35所示。推动推杆，使分离叉转动，如图1－33所示，从而带动分离轴承、分离杠杆等使离合器分离。