淺談汽車離合器的發展與作用

周海濤 商佳園

摘要：離合器在我們的生活中并不陌生。生活中的很多機械裝置都包含離合器。雖然具體的安裝和結構形式不同，但它們的作用都是相同的。深入了解離合器的工作原理，對我們更好地理解生活中的機械有很大的益處。本論文將從汽車離合器的發展歷程、作用、結構和優點進行介紹，同時，運用Solidworks軟件進行實物的三維建模。

關鍵詞：離合器 ：摩擦片；Solidworks一、汽車離合器的發展

1889年，戴姆勒發明了鋼輪汽車離合器，它是通過腳踏板來工作。踩下離合器踏板，通過分離撥叉拉回錐形座圈，釋放彈簧，從而使離合器分離。隨后出現了摩擦片，其發展也經歷了一個漫長的過程，最初使用駝毛做為錐形盤摩擦面的材料，但很快被皮革取代。幾年后，單盤離合器又淘汰了錐形盤離合器。De Dion和Bouton是第一個認識到單盤離合器是離合器未來發展方向的人。后來，隨著Ferodo石棉摩擦片的出現，離合器技術取得了一大進步。石棉摩擦片從1920年代起一直使用到當代，直到其被非石棉摩擦片取代。

隨著發動機轉速的不斷增加，離合器變得越來越重。除此以外，用來作用于分離杠桿的分離軸承一直處在受壓狀態下，使其和離合器外罩很容易發生磨損，尤其是在發動機高轉速時換檔。為了克服，人們便開發出了膜片彈簧離合器，膜片彈簧離合器誕生于1936年通用汽車的研究實驗室里，并在1930年代后期在美國大批量生產。1960年代末至今，幾乎所有的汽車制造商都采用膜片彈簧離合器。

二、汽車離合器的作用

第一是保證汽車平穩起步。這是離合器的首要功能。在發動機起動后，駕駛員先踩下離合器踏板，將離合器分離，使發動機和傳動系脫開，再將變速器掛上檔，然后逐漸松開離合器踏板，使離合器逐漸接合。在離合器逐漸接合的過程中，發動機所受工作阻力越來越大，為了不使發動機熄火，故應踩油門，加大燃料的供應量。與此同時，由于離合器的接合緊密程度逐漸增大，發動機傳給驅動車輪的轉矩便逐漸增加，當牽引動力力足以克服起步阻力時，汽車便開始起步加速。第二是實現平順的換檔。在汽車行駛過程中，為適應不斷變化的行駛條件，傳動系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掛檔機構，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，便于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向同步，這樣進入嚙合時的沖擊可以大大的減小，實現平順的換檔。第三是防止傳動系過載。當汽車進行緊急制動時，若沒有離合器，則發動機將因和傳動系剛性連接而急劇降低轉速，因而其中所有運動件將產生很大的慣性力矩，對傳動系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產生的相對運動以消除這一危險。因此，我們需要離合器來限制傳動系所承受的最大扭距，以保證安全。

三、汽車離合器的結構及其SOLIDWOKS建模

圖1汽車離合器實物圖

Solidworks軟件是一款功能強大的工程繪圖軟件。它操作簡單方便、易學易用，因而，廣泛應用在各種行業中。

本文選擇SolidWorks作為汽車離合器的建模軟件?；玖鞒淌窍葘嶋H零件進行測繪，獲得各構件的尺寸及形狀信息，然后，分別對每個零件進行建模，繪制出三維圖。最后，對建模得到的各部分零件的進行組裝，得到如圖2所示的汽車離合器的裝配圖。

圖2 汽車離合器模型圖

從圖2我們可以清晰地看到離合器的各零件結構及其安裝位置。汽車離合器的整體結構可分為五個部分，包括主動部分，從動部分，壓緊機構，分離機構和操縱機構。其中，主動部分，從動部分和壓緊機構的作用是保證離合器處于接觸狀態并傳遞動力。而分離機構和操縱機構是使離合器分離的裝置。如圖1所示，主動部分由離合器蓋，飛輪和壓盤組成。從動部分由從動盤，扭轉減振器和從動軸組成。操縱機構由離合器踏板到分離桿（或離合器分泵）之間的一系列零件組成。

四、汽車離合器的優點

嵌合式離合器和摩擦式離合器是機械行業最常見的兩種離合器類型。汽車離合器廣泛采用摩擦式。與嵌合式離合器相比較，摩擦式離合器具有下列優點：（1）兩軸能在任何不同角速度下進行聯接；（2）改變摩擦面間的壓力就能調節從動軸的加速時間；（3）接合時的沖擊和振動較?。唬?）過載時將發生打滑，可免使其他零件受到損壞等。

由于實際汽車行駛過程中，速度不穩定，再加上摩擦式離合器柔度高，能減少離合器結合過程的沖擊和振動，對其他零件的損傷小，因而廣泛應用于汽車制造領域。

參考文獻：

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