離合器的案例
汽車離合器知識1
所謂“一快、二慢、三聯動”就是離合器踏板抬起的過程分三個階段，一開始快抬，當感覺到離合器壓盤逐漸結合至半聯動后，踏板抬起的速度開始放慢，在半聯動到完全結合的過程中，離合器踏板是慢慢抬起的。在離 合器踏板抬起的同時，應根據發動機動力的大小，逐漸再把油門踏板踩下去，使汽車能平穩地起步。油門的操作要平穩適當，只有在離合器完全結合時才能增大油門。
分類
離合器分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器和液力離合器。
電磁離合器
靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。
電磁離合器可分為：干式單片電磁離合器，干式多片電磁離合器，濕式多片電磁離合器，磁粉離合器，轉差式電磁離合器等。
電磁離合器工作方式又可分為：通電結合和斷電結合。
干式單片電磁離合器：線圈通電時產生磁力吸合“銜鐵”片，離合器處于接合狀態；線圈斷電時“銜鐵”彈回，離合器處于分離狀態。
干式多片、濕式多片電磁離合器：原理同上，另外增加幾個摩擦付，同等體積轉矩比干式單片電磁離合器大，濕式多片電磁離合器工作時必須有油液或其它冷卻液冷卻。
磁粉離合器
在主動與從動件之間放置磁粉，不通電時磁粉處于松散狀態，通電時磁粉結合，主動件與從動件同時轉動。優點：可通過調節電流來調節轉矩，允許較大滑差。缺點：較大滑差時溫升較大，相對價格高。
轉差式電磁離合器：離合器工作時，主、從部分必須存在某一轉速差才有轉矩傳遞。轉矩大小取決于磁場強度和轉速差。勵磁電流保持不變，轉速隨轉矩增加而劇烈下降；轉矩保持不變，勵磁電流減少，轉速減少得更加嚴重。
轉差式電磁離合器由于主、從動部件間無任何機械連接，無磨損消耗，無磁粉泄漏，無沖擊，調整勵磁電流可以改變轉速，作無級變速器使用，這是它的優點。該離合器的主要缺點是轉子中的渦流會產生熱量，該熱量與轉速差成正比。
展開 汽車離合器知識2
在踩踏離合器踏板時，用腳掌踏在離合器踏板上，腳跟要貼著地面，當離合器踩到最低點時，膝蓋要保持微曲；
2、踩離合器時要踩到最低點。避免離合器長時間處于分離狀態，要確保離合器完全分離，不至于磨損；
3、控制離合的時機。在開車時，離合器不要松得太快或刻意將發動機轉速提升得過高。這會加速離合器的損耗；
4、在完全踩下離合器踏板后才換檔；
5、在踩離合器踏板時，加速踏板應該迅速松開；
6、注意離合器操作要和手部換檔動作相配合。在手部未能順利換檔時，應該先松開離合器，然后再踩離合器一次，再換檔，切勿強行換檔，否則會讓變速器的齒輪產生摩擦，導致損杯；
7、注意在行車時，左腳切勿總放在離合器踏板上；
8、注意在駕駛時，無論發生什么情況也切勿用右腳踩離合器踏板。
展開 基于電控超越離合器的AMT起步過程研究
將電控超越離合器平行布置在主離合器兩端，當主離合器進入同步階段時，開始啟用電控超越離合器，通過控制其控制環的位置，使其運行在雙向楔合模式，從而保證主離合器前后兩軸快速同步。而此時主離合器可以停止高速下的繼續接合，從而減少主離合器的磨損，待電控超越離合器完成扭矩傳遞，主離合器溫度降低后，設置較大的接合速度進行主離合器的接合。加裝電控超越離合器前后的起步特性對比，如圖9 所示。
圖9 加裝電控超越離合器前后起步特性比較
從圖9 可以看出，當采用加入電控超越離合器的方案后，主離合器接合的同步階段滑摩功和溫升明顯降低，而沖擊度卻有所上升，但是仍然低于國際標準的10 m/s3，而摩擦片的最高溫度相比不加電控超越離合器時有明顯降低，由此證明，通過犧牲部分沖擊度指標可以實現降低溫升的目標。
4 結論
文章針對AMT 的起步過程進行研究，設計了適用于起步過程的多模式可控離合器，對其進行運動學仿真及樣機試驗，結果表明該離合器原理正確，楔合與解楔性能優異，變速器整體性能可靠。通過與傳統結構AMT 起步過程的沖擊度、溫升進行仿真對比，新型的傳動方案在降低起步過程主離合器的滑摩功和溫升方面有一定的優勢，本結構方案對實車的改進具有借鑒意義，后續可結合電控離合器的多模式切換與汽車運行狀態進行優化控制研究，進一步改善系統性能。
展開 汽車上的離合器有什么作用？它是如何工作的？
離合器分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器和液力離合器。
離合器組件結構
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離合器的摩擦盤是由兩個類似于飛輪的摩擦片圓盤對在一起的，離合片四周分布著幾對矩形凹槽，凹槽內布置有減振彈簧，在遇到激烈的沖擊時，兩個摩擦片之間的彈簧相互發生彈性作用，緩沖外界刺激，有效的保護發動機和離合器。這種緩動效果也能讓變速更加均勻和平滑。
離合器精彩美圖
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一個小小的離合器，沒想到結構會如此復雜
總結一下：離合器的幾種分類
前邊說了那么多，可能很多人都有點迷了，咱們做一下總結，離合器可以分成這么幾類：
1）按照從動盤數量，離合器可分為單片離合器、雙片離合器、多片離合器等；
2）按照彈簧型式，離合器可分為圓柱螺旋彈簧離合器、圓錐螺旋彈簧離合器、膜片彈簧離合器等；
3）按照彈簧布置形式，螺旋彈簧離合器可分為周布彈簧離合器、中央布置彈簧離合器等；
4）按照作用力方向，離合器可分為推式離合器和拉式離合器。
如今來自國外的伊頓、法里奧等離合器品牌在國內重卡領域擁有著非常高的裝機量，國產鐵流、長春一東、三環等等也有著非常不錯的市場占比。另外，如今隨著材料技術的不斷提升，不斷有新形式的離合器出現，比如伊頓在2017年就針對重卡惡劣工況推出了“陶瓷離合器”。
它主要是起到動力的非剛性傳遞以及扭矩放大的作用，自動變速箱內部其實還有許多多片離合器、單向離合器（自行車飛輪就是一種單向離合器）來控制動力的連接和切斷。
來源：卡車之家
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二、離合器的分類
1、按控制方法不同分類
可分為操縱離合器和自控離合器。操縱離合器是必須通過操縱元件才具有接合或分離功能的離合器。自控離合器是在主動部分或從動部分某些性能參數變化時，接合元件具有自行接合和分離功能的離合器。
2、按操縱方式不同分類
可分為機械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器等四種。
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二、離合器的分類
1.離合器按控制方法不同
可分為操縱離合器（必須通過操縱元件才具有接合或分離功能的離合器）和自控離合器（在主動部分或從動部分某些性能參數變化時，接合元件具有自行接合和分離功能的離合器。）
2.按操縱方式不同操縱離合器可分為機械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器等四種。
3.自控離合器分為超越離合器、離心離合器和安全離合器等三種。
4.機械離合器（在機械機構的直接作用下具有離合功能的離合器）可分為牙嵌式（離合式）和摩擦式離合器兩種。
三、牙嵌式離合器（用爪牙狀零件組成的嵌合副的離合器）
1.組成：由兩個端面帶牙的半離合器所組成；
2.工作原理：兩個半離合器Ⅰ固聯在主動軸上，半離合器Ⅱ用導鍵（或花鍵）與從動軸聯接；通過操縱機構使離合器Ⅱ沿導鍵作軸向運動，兩軸靠兩個半離合器端面的牙嵌合來聯接。
3.特點：優點：牙嵌離合器結構簡單，外廓尺寸小，接合后所聯接的兩軸不會發生相對轉動；操作方便，能傳遞較大的轉矩。缺點：結合時有沖擊。
4.應用：宜用于低速、停車時接合。
四、齒形離合器（用內齒和外齒組成嵌合副的離合器）
1.組成：軸、聯接套、內齒輪、外齒輪、轉套、小孔、插銷、擋板、螺旋槽和螺孔。
2.工作原理：軸上安裝有聯接套，聯接套左端套裝有內齒輪，聯接套中部與外齒輪連接，聯接套右端套裝有轉套，聯接套與轉套連接處有小孔，插銷頭部插入小孔中，聯接套右端面安裝有擋板。外齒輪的無齒部分有兩條對稱螺旋槽，轉套上有兩對稱螺孔，插銷穿過外齒輪的螺旋槽以螺紋方式與轉套連接。
展開 通用汽車申"線控離合器"系統專利 簡化換擋操作
核心提示：手動變速箱內的離合器系統是很少會被創新的系統之一。有時制造商們會對它進行徹底改造，但此類情況很少見。但據外媒報道，近日，通用汽車（GM）申請了一項專利技術，名為“線控離合器”系統，該系統基本上使用一個伺服和一個電位計（現代發動機中的電位計）來操作車輛的離合器。
蓋世汽車訊 手動變速箱內的離合器系統是很少會被創新的系統之一。有時制造商們會對它進行徹底改造，但此類情況很少見。但據外媒報道，近日，通用汽車（GM）申請了一項專利技術，名為“線控離合器”系統，該系統基本上使用一個伺服和一個電位計（現代發動機中的電位計）來操作車輛的離合器。
離合器通常用于將汽車發動機與其手動變速箱聯接或分離，以便駕駛員可以換擋。在傳統的離合器系統中，離合器踏板通過兩種方法之一連接到離合器。一些較舊的車型會使用電纜將離合器踏板連接到離合器。大多數其他汽車會使用一個連接到液壓主缸的離合器踏板，然后將利用流體壓力來驅動變速箱本身自帶的從動缸。
兩種系統都有缺點。電纜離合器通常需要駕駛員出許多力才能將其啟動，并且電纜使用時間長的話就需要不斷調整。雖然液壓離合器無需調整，但是隨著元件和制動液使系統中的橡膠密封件退化，液壓離合器會發生泄漏。而此類通用汽車提出的電力離合器（electronic clutch）就可解決上述問題。
由于通用汽車提出的電力離合器系統只需將幾根連接到踏板電線連接到從動缸，工程師就可將離合器放置到駕駛員希望放置的位置，因此，此系統將為汽車帶來很多益處，也簡化了駕駛員的換擋操作。
展開 超越離合器齒輪冷擠壓工藝的仿真分析與研究
型腔內曲面為阿基米德螺線型花瓣的超越離合器齒輪，是工程機械上一種常用零件，在實際生產中需求量很大，但壁厚不均勻，機械切削加工難度很大，有采用機加工與焊接相結合的工藝方法，這樣不但費時費料，加工成本高，且強度低、整體精度差，滿足不了日益提高的綜合性能的要求，而采用擠壓成形工藝能較好的解決此問題。超越離合器齒輪(圖1)的擠壓成形符合復雜杯一桿復合擠壓成形的工藝特征，根據金屬的流動試驗，型腔內曲面為阿基米德螺線形花瓣的超越離合器齒輪擠壓的金屬流動屬于杯一桿復合擠壓中的過渡方式，其流動規律復雜，零件擠壓工藝方案的理論分析結果與實際的流動方式存在差異，容易導致設計失敗。而采用3D 鍛造模擬分析軟件Qform 進行數值模擬能在一定程度上模擬出金屬的流動規律，為設計正確的試驗工藝方案提供更有力的理論依據。
圖1 超越離合器齒輪零件圖
零件擠壓成形的工藝設計
擠壓零件的工藝性分析
超越離合器齒輪是屬于復雜杯桿形零件，上型腔內曲面為阿基米德螺線形花瓣，壁厚不均勻，容易引起金屬的流動不均勻，使擠壓件的形狀畸變，而且超越離合器齒輪中間部分是節圓直徑為24.5mm 的圓柱齒輪，根據零件圖要求保證齒輪的上型腔和齒輪同心，所以要把齒輪的內型腔和齒輪同時擠壓成形，因此超越離合器齒輪冷擠工藝屬復合擠壓，金屬在壓力作用下呈雙向流動。正擠部分金屬流動容易，特別是中心部分金屬流動速度遠大于直齒齒頂部分，因此易將直齒齒頂部分拉裂。而正因為中心部分金屬向下流動速度過大，又造成了上型腔底部嚴重缺料，因此上型腔底部處也易產生裂紋。為了減少金屬向下的流量，尤其減少零件心部過大的向下流量，考慮采用空心的坯料，從而避免直齒齒頂部、上型腔底部兩處因缺料而產生的裂紋。
展開 1600 噸汽車空調電磁離合器帶輪板鍛成形線
圖6 冷擠皮帶輪坯
圖7 熱鍛和板鍛生產的鍛件金相圖及金屬流線
圖8 板鍛皮帶輪試驗結果
圖9 熱鍛皮帶輪試驗結果
皮帶輪的高張力試驗
汽車空調電磁離合器的功能是控制發動機與壓縮機之間的動力聯系，是一個動力傳遞裝置，其采用通電結合的方式，力矩從主動側傳到被動側，實現機械傳動系統的功能傳遞，是汽車關鍵零部件之一。其工作原理是：電磁線圈固定在壓縮機外殼上，驅動盤與壓縮機的主軸相連接，皮帶輪通過軸承安裝在壓縮機的外殼上，可以自由轉動。當電源接通時，電磁離合器將發動機的動力傳遞給壓縮機主軸，使壓縮機處于工作狀態；當電源斷開時，電磁離合器便切斷壓縮機與發動機的聯系，使壓縮機停止工作。從汽車空調電磁離合器的工作原理中可以看出，皮帶輪主要是受轉速和摩擦力的影響。因此為充分驗證熱鍛皮帶輪和板鍛皮帶輪的強度，現將熱鍛皮帶輪和板鍛皮帶輪在同一工況下進行張力試驗。
試驗工況：加載載荷3578N，轉速6000rpm，運轉次數1000 萬次，測試件數量為熱鍛皮帶輪2 件，板鍛皮帶輪2 件。
經張力試驗后的板鍛皮帶輪和熱鍛皮帶輪如圖8、圖9 所示，經過1000 萬次運轉后，在顯微鏡下觀察，發現2 件熱鍛皮帶輪(3# 和4#) 的橋部出現微小的細微裂紋，而在對2件板鍛皮帶輪(1#和2#)的橋部進行觀察時未發現任何裂紋。由板鍛皮帶輪和熱鍛皮帶輪的張力試驗可知：板鍛皮帶輪橋部的強度遠遠要高于熱鍛皮帶輪橋部的強度，因此可以斷定板鍛皮帶輪的強度要高于熱鍛皮帶輪的強度。
結束語
依據客戶產品工藝升級以及提高生產效率的需求，我司將冷鍛技術作為汽車電磁空調離合器帶輪生產的首選，并實現了汽車電磁空調離合器帶輪的自動化生產，取得了良好的效果。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第9期
展開 CAE仿真對汽車零部件的仿真分析（二）離合器熱應力分析
離合器是車輛傳動系統的重要組成部分，作為傳動系統重要組成部分的離臺器擔負著傳力、減振和防止系統過載等十分重要的作用。最近聽到一些朋友說在駕駛汽車時經常會遇到離合器分離不徹底、打滑、異響、發抖、喪失傳動能力等問題。近年來，隨著車輛技術的進步和汽車行駛速度的提高，對離合器技術的要求也越來越高。
汽車離合器的熱應力和熱變形是汽車行業在可靠性設計中所關心的最基本的問題，通過CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產生的集中應力和變形等。仿真數據為汽車離合器產品的全生命周期設計和評估提供重要的參考依據，在汽車產品設計過程中提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。下面我們通過一個案例對汽車離合器熱應力進行分析。
案例分析工況：
將壓盤和摩擦片之間連接簡化成綁定，兩個摩擦片的金屬部分螺栓連接簡化為耦合連接，摩擦片金屬部分和從動軸之間的螺栓連接簡化成耦合連接，固定住耦合點。將整個模型由初始溫度20℃升溫到120℃，計算升溫后模型各部件的熱應力和變形情況。
分析結果—應力云圖：
從結果云圖上看，受熱之后，壓盤熱應力最大位置位于壓盤前表面，摩擦片最大熱應力位于兩摩擦片之間的面。
分析結果—變形量云圖：
從結果云圖上看，位移變形量較大的地方發生在壓盤邊緣，最大變形量為0.04595mm。
展開 
CAE仿真對汽車零部件的仿真分析（一）離合器拉力強度分析
總結：
通過對汽車離合器拉力強度分析，我們可以看出合理運用CAE仿真技術，可以有效的解決汽車研發過程中一些技術上的難點和問題，縮短研發周期從而提升產品的市場競爭力。
離合器動力學仿真
仿真過程：
1、凸輪預動作，將滾輪頂入工作狀態
2、電機旋轉，帶動齒輪轉動，齒輪通過離合器帶動主軸旋轉，彈簧儲能。
3、凸輪運動到保持位置，將離合器脫離工作狀態，齒輪空轉。
離合器動力學仿真 1.rar
離合器動力學仿真 2.rar
離合器片，也稱為摩擦盤，是車輛離合器系統中的關鍵部件
離合器片，也稱為摩擦盤，是車輛離合器系統中的關鍵部件，用于將動力從發動機傳輸到變速箱。它旨在平穩地將發動機動力與傳動系統接合和斷開，從而實現換擋，并防止車輛靜止時發動機熄火。
汽車離合器熱力耦合CAE仿真實例(一)
汽車離合器熱力耦合CAE仿真實例(一)
前言：
汽車離合器的熱應力和熱變形是汽車行業在可靠性設計中所關心的最基本的問題，通過CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產生的集中應力和變形等。仿真數據為汽車離合器產品的全生命周期設計和評估提供重要的參考依據，在汽車產品設計過程中提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
案例背景：
客戶委托，需要分析汽車離合器在工作情況下，部分零部件在高溫和相互作用力的條件下，集中產生的應力以及變形情況，分析這些應力和變形是否會導致產品不可靠甚至失效。為簡化分析情況，小編將熱應力和拉力強度分析分別單獨進行分析，并將結果直觀地展示出來，讓您對產品有更深的了解。
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