趙元花，張羽佳

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離合器操縱機(jī)構(gòu)的匹配設(shè)計(jì)

趙元花，張羽佳

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章簡(jiǎn)述了離合器操縱機(jī)構(gòu)的作用、分類，重點(diǎn)介紹了液壓離合器操縱的優(yōu)點(diǎn)及工作原理，并以某車型為研究對(duì)象，詳細(xì)介紹其液壓離合器操縱機(jī)構(gòu)的匹配設(shè)計(jì)過(guò)程。

離合器操縱；液壓；匹配設(shè)計(jì)

前言

離合器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的部件，承擔(dān)著傳遞和切斷發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的作用。離合器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員借以使離合器分離，而后又使之柔和接合的一套機(jī)構(gòu)。它起始于離合器踏板，終止于飛輪殼內(nèi)的分離軸承。常用的離合器操縱機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械式、液壓式、機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)的助力器、氣壓式和自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)等。由于液壓式操縱機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)效率高、質(zhì)量小、布置方便、便于采用吊掛踏板、駕駛室容易密封、發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)和駕駛室或車架變形不會(huì)影響其正常工作、離合器接合較柔和等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于各種形式的汽車中。

液壓離合器操縱機(jī)構(gòu)主要由吊掛式離合器踏板、離合器主缸（總泵）、液壓油管、回位彈簧、工作缸（分泵）等部分組成。以下針對(duì)某款車型為對(duì)象，詳細(xì)介紹其液壓離合器操縱機(jī)構(gòu)的匹配設(shè)計(jì)。

1 離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

1.1 踏板力要盡可能小

乘用車一般在80-150N，商用車不大于150～200N。

1.2 踏板行程一般在80～150mm范圍內(nèi)

最大不應(yīng)超過(guò)180mm。

1.3 應(yīng)有踏板行程調(diào)整裝置

以保證摩擦片磨損后分離軸承的自由行程可以復(fù)原。

1.4 應(yīng)有踏板行程限位裝置

以防止操縱機(jī)構(gòu)的額零件因受力過(guò)大而損壞。

1.5 應(yīng)有足夠的剛度

1.6 傳動(dòng)效率要高

1.7 發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)及車架和駕駛室的變形不會(huì)影響其正常工作

1.8 工作可靠、壽命長(zhǎng)，維修保養(yǎng)方便

2 相關(guān)技術(shù)參數(shù)

表1 離合器相關(guān)參數(shù)

表2 離合器操縱機(jī)構(gòu)相關(guān)參數(shù)

3 操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

該款車型離合器操縱機(jī)構(gòu)采用液壓操縱氣助力的結(jié)構(gòu)形式，圖1為其操縱機(jī)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖。

當(dāng)踩下離合器踏板，主缸踏板左移，推動(dòng)主缸活塞前移，使主缸前腔油壓升高，高壓油沿油管進(jìn)入工作缸，并推動(dòng)工作缸中的活塞前移，活塞推動(dòng)其前端的分離板推桿，推桿頂推離合器分離盤，迫使分離軸承推壓膜片彈簧，促使離合器分離。當(dāng)迅速放松離合器踏板時(shí)，踏板回位彈簧使主缸活塞較快右移，而由于液壓在管路中流動(dòng)有一定阻力，流動(dòng)較慢，使活塞左面可能形成一定的真空度。在左右壓力差作用下，原先由主缸壓到工作缸的油液又流回主缸，工作缸活塞后移，其前端的分離板推桿后移，離合器接合。

1-踏板助力（回位）彈簧；2-離合器總泵（主缸）；3-儲(chǔ)油桶；4-離合器踏板；5-液壓油管；6-儲(chǔ)氣筒；7-離合器分泵（工作缸）；8-氣壓管路；9-撥叉軸；10-膜片彈簧；11-變速器；12-飛輪；13-離合器蓋及壓盤總成；14-變速器一軸中心線；15-一軸軸承；16-離合器分離軸承

3.1 離合器踏板行程的計(jì)算

該液壓操縱機(jī)構(gòu)踏板行程S由自由行程1和工作行程2兩部分組成，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中一般取分離軸承的自由行程為1.5～3mm，反映到踏板上的自由行程1一般為20～30mm。離合器分離行程0為12mm，分離軸承與離合器膜片間隙為0，則踏板的工作行程為2=0×1×2×3=12×5×1.69×1.19= 120.7mm。

故踏板行程S=1+2=120.7+30=150.7mm，符合離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中踏板行程不大于180mm的要求。

3.2 離合器踏板力的計(jì)算

由表1、表2可知離合器最大分離力1=5400N，因此離合器在分離時(shí)分泵推桿上的力為2=1/2=5400/1.69= 3195N。

圖2 離合器分泵靜特性曲線圖

此時(shí)駕駛員在一次踩離合器踏板的過(guò)程中所作的功為W=F×S，將上面計(jì)算的結(jié)果代入得W=F×S=96.1×0.1507= 14.48J，符合在規(guī)定的踏板力和行程允許范圍內(nèi)，離合器設(shè)計(jì)時(shí)駕駛員分離離合器所作的功不大于30J的要求。

3 總結(jié)

本文主要介紹了液壓離合器操縱機(jī)構(gòu)的工作原理，并以某車型為對(duì)象，通過(guò)對(duì)該車離合器操縱機(jī)構(gòu)分離行程及分離力等的計(jì)算，介紹其液壓離合器操縱機(jī)構(gòu)的匹配設(shè)計(jì)的具體過(guò)程，說(shuō)明此操縱機(jī)構(gòu)滿足該車的匹配要求。此液壓離合器操縱機(jī)構(gòu)已于2017年投入使用，效果顯著。

[1] 王望予,汽車設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.6.

[2] 徐安石,汽車離合器[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

[3] 陳家瑞,汽車構(gòu)造[M].吉林:人民交通出版社,2006.

Matching design of clutch control mechanism

Zhao Yuanhua, Zhang Yujia

( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

This artical briefly describes the function and classification of clutch operating mechanism, focuses on the advantages and working principles of hydraulic clutch operation,and takes a vehicle as the research object, introduces in detail the matching design process of its hydraulic clutch operating mechanism.

Clutch control; Hydraulic pressure; Matching design

B

1671-7988(2018)16-187-02

U462.2

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1671-7988(2018)16-187-02

CLC NO.: U462.2

趙元花，助理工程師，就職于陜西重型汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.066