孟鍇灃

（中國重汽集團大同齒輪有限公司， 山西 大同 037305）

引言

隨著中國汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，商用車用戶對整車駕駛操縱的舒適性要求也在逐步提高，而且在整車采用新式離合器助力機構后，對變速器分離系統(tǒng)可靠性提出了更高要求，由于狀態(tài)分離系統(tǒng)出現(xiàn)襯套早期失效，支座斷裂問題等，造成了整車動力系統(tǒng)故障，因此，對某重型變速器底拉式分離系統(tǒng)結構性能及改進措施展開分析。

1 原分離機構工作原理及故障分析

如圖1所示，原分離撥叉與叉軸間采用鋼基襯套滑動結構，襯套鑲在撥叉內孔中，襯套與叉軸間無任何強制潤滑措施。

圖1 原分離機構結構示意圖

該結構分離機構為現(xiàn)在常用結構，襯套與叉軸長期處于粉塵銹蝕之中，工作環(huán)境惡劣，容易造成襯套早期嚴重磨損而失效，導致整車分離踏板卡頓、沉重，分離不徹底，最終影響整車行駛。

且該結構分離撥叉因無法浮動，在分離軸承工作不穩(wěn)定時，襯套受力不均勻而磨損嚴重，導致襯套早期失效，最終導致變速箱分離系統(tǒng)產生故障，影響整車分離操縱性能。

市場上變速箱分離系統(tǒng)出現(xiàn)的故障也主要集中在襯套和支座上，表現(xiàn)為支座斷裂、襯套早期磨損。如圖2所示。

圖2 支座和襯套故障件圖

2 改進后分離系統(tǒng)結構及模擬分析

如圖3所示，新結構分離系統(tǒng)采用關節(jié)軸承，撥叉與叉軸緊配合，撥叉在叉軸上浮動，可補償分離軸承在工作中傾斜問題，避免支座因受力不均勻而斷裂；同時，該結構關節(jié)軸承外端采用密封墊圈密封，可有效改善關節(jié)軸承內部清潔度，提高軸承使用壽命。

圖3 新分離機構結構示意圖

鑒于變速箱分離系統(tǒng)主要故障，本次改造對支座進行加強，由鑄件改為鍛件，并采用某有限元分析進行強度分析，分析結果如表1所示。

表1 整車模擬受力條件

施加約束條件：在撥叉與助力缸接觸部位施加5 003 N的力，支架和分離軸承處施加固定約束，撥叉與撥叉軸綁定，撥叉軸與支架定義無摩擦接觸，分離撥叉和軸承定義為無摩擦接觸。支座受力情況如圖4。

根據分析，支架變形量0.04 mm，安全系數3.78，滿足設計要求。同時，該新結構變速箱分離系統(tǒng)在整車上已試裝，并進行了30萬km可靠性試驗；實踐證明，新結構分離系統(tǒng)操縱舒適性優(yōu)于原結構，且未發(fā)生任何故障，拆解后，各零件接觸良好，磨損情況有較大改觀。

圖4 支架應力圖

3 結語

通過對變速箱分離系統(tǒng)進行改進后，可有效降低變速箱分離系統(tǒng)各零件的故障率，同時提高了整車離合操縱性能，現(xiàn)已被用在改進后的重型變速箱底拉式結構上并得到大范圍推廣應用。