微型汽车离合器摩擦磨损性能及其机理的研究

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1、微型汽车离合器摩擦磨损性能及其机理的研究第2章微型汽车离合器及摩擦磨损简介2.1微型汽车离合器简介作为传动系统重要组成部分之一的离合器起着传力、减振和防止系统过载等十分重要的作用。为保证传力可靠，分离彻底，结合柔顺，减振好，体积小，重量轻，寿命长，制造易，现今的离合器产品无论从性能、结构、材料方面，还是生产制造方式和操纵控制方面，都在发生着诸多的变化，然而微型汽车离合器在使用过程中还存在着诸多问题。本节简要介绍微型汽车离合器的结构、摩擦材料及主要故障。2.1.1微型汽车离合器结构汽车离合器可分为多种类型，如图2一l所示〔8]。本文研究的微型汽车离合器属

2、于干摩擦式的膜片弹簧离合器，其摩擦材料是非石棉有机摩擦材料，分离力作用方向是推式，减震弹簧分布在从动盘上。下面简要介绍摩擦式离合器的结构及工作原理。摩擦式离合器主要由主动件、从动件、压紧弹簧和分离杠杆四部分组成。其结构原理如图2一2所示〔9]。由图2一2中可以看到，压盘3、分离杆4和压紧弹簧8一起组装在离合器盖9内，俗称离合器盖总成，盖总成通过螺栓安装到发动机的飞轮上。飞轮1和压盘3为主动件，发动机的转矩通过这两个主动件输入。从动盘总成2位于飞轮1和压盘3之间，它作为从动件通过摩擦接收由主动件传来的输入转矩，并通过其中间的从动盘毅花键输出转矩(由变速器

3、第一轴承10接受)。压紧弹簧8通过压盘3把从动盘总成2紧紧压在飞轮上，形成正压力。当发动机工作带动飞轮1和压盘3一道旋转时，通过压盘上压紧弹簧8产生的工作压力所形成的摩擦力，带动从动盘总成2旋转，完成转矩的输出。如图2一2(A)所示，离合器通常总是处于接合状态。当需要切断动力时，驾驶员通过离合器操纵系统中的踏板7，并经过操纵传动杆系及分离拨叉n推动分离套筒5向前，消除间隙勿，使分离杆4绕其在离合器盖9上的支点转动，克服压紧弹簧8的工作压力后，压盘3向后移动，从动盘总成2和压盘3脱离接触。图2一2(B)所示从动盘总成2不再输出转矩:分离套筒向左移动时，在

4、消除间隙△r后，输出轴10受到了制动，转速很快下降，此种状况称为离合器制动，目的是为了容易换挡。但这种离合器制动主要用在重型离合器上，一般离合器不一定采用。分离杆和分离轴承之间的间隙△y通常是需要的，因为从动盘总成因摩擦面磨损后会使压盘3向左移动，如果这一移动受到分离轴承的限制，就会导致压盘3不能很好地压紧摩擦面，造成从动盘在传扭时发生打滑现象。离合器使用一段时间后由于间隙消失需要重新调整。微型汽车离合器利用摩擦副运动表面相接触时所产生的摩擦力传递发动机与变速箱之间的运动与动力，并可在运转时随时分离或结合。离合器除了用于微型汽车的起动、停止、换向和变速

5、之外，它还可用于对汽车零件的过载保护。对微型汽车离合器的基本要求为:l)结合平稳，分离彻底，动作准确可靠;2)结构简单，质量轻，外形尺寸小，从动部分转动惯量小;3)操纵省力，对结构元件的压紧力能达到内力平衡;4)散热好，结合元件耐磨损，使用寿命长。摩擦片是摩擦式离合器的核心部分，其摩擦材料的性能直接影响着离合器的摩擦磨损性能，下面简要介绍微型汽车离合器摩擦片的摩擦材料。2.1.2微型汽车离合器摩擦材料摩擦材料是各种机械设备的制动器、离合器和摩擦传动装置中不可缺少的材料之一，是利用摩擦使运动物体的动能转化为热能，从而使物体减速或停止运动的一种多元复合材料

6、。它的主要特点是吸收动能，并转换为热能由材料吸收或传导出去，其质量的好坏直接影响机器的可靠性和操作人员的生命安全。1.汽车摩擦材料的分类目前使用的汽车摩擦材料主要有:石棉有机摩擦材料、非石棉有机摩擦材料及混杂摩擦材料、半金属摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、C/C复合摩擦材料及陶瓷基摩擦材料等等〔l卜‘幻。尽管摩擦材料种类之多，分类各异，但各种摩擦材料都要求具有如下的共同性能:1)较高而稳定的摩擦因数;2)耐磨性好;3)热物理性能好:要有高的导热性、大的热容量和尽可能小的热膨胀系数。4)足够的机械强度。其中，摩擦系数是评价摩擦副的摩擦性能的重要指标，耐磨性是

7、决定摩擦材料工作质量的重要指标。无论工作条件中正压力、滑动速度、温度怎么变化，都应保证摩擦因数在一定的范围内，磨损率尽可能小。摩擦材料要同时具有以上多方面性能，依赖于单一材料是难以满足的，故一般多用强度高，导热性好，熔点高的金属或非金属作为基体材料，往其中加入调整摩擦因数的陶瓷颗粒以及抗咬合、提高耐磨性能的润滑组元，混合而成具有良好综合性能的非均质复合材料。微型汽车离合器摩擦片的摩擦材料是以酚醛树脂为粘结剂，玻璃纤维为增强材料，添加了石墨、多种金属和矿物质的树脂基复合摩擦材料，它是非石棉有机摩擦材料的一种。下面简要介绍微型汽车离合器使用的非石棉树脂基复

8、合摩擦材料。2.非石棉树脂基复合摩擦材料由于石棉对人体具有致癌作用，从70年代起，国外就出现了