离合器操纵机构的匹配设计

赵元花，张羽佳



离合器操纵机构的匹配设计

赵元花，张羽佳

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

文章简述了离合器操纵机构的作用、分类，重点介绍了液压离合器操纵的优点及工作原理，并以某车型为研究对象，详细介绍其液压离合器操纵机构的匹配设计过程。

离合器操纵；液压；匹配设计

前言

离合器是汽车传动系统中直接与发动机相关联的部件，承担着传递和切断发动机扭矩的作用。离合器操纵机构是驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。它起始于离合器踏板，终止于飞轮壳内的分离轴承。常用的离合器操纵机构主要有机械式、液压式、机械式和液压式操纵机构的助力器、气压式和自动操纵机构等。由于液压式操纵机构具有传动效率高、质量小、布置方便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、发动机的震动和驾驶室或车架变形不会影响其正常工作、离合器接合较柔和等优点，故广泛应用于各种形式的汽车中。

液压离合器操纵机构主要由吊挂式离合器踏板、离合器主缸（总泵）、液压油管、回位弹簧、工作缸（分泵）等部分组成。以下针对某款车型为对象，详细介绍其液压离合器操纵机构的匹配设计。

1 离合器操纵机构的设计要求

1.1 踏板力要尽可能小

乘用车一般在80-150N，商用车不大于150～200N。

1.2 踏板行程一般在80～150mm范围内

最大不应超过180mm。

1.3 应有踏板行程调整装置

以保证摩擦片磨损后分离轴承的自由行程可以复原。

1.4 应有踏板行程限位装置

以防止操纵机构的额零件因受力过大而损坏。

1.5 应有足够的刚度

1.6 传动效率要高

1.7 发动机震动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作

1.8 工作可靠、寿命长，维修保养方便

2 相关技术参数

表1 离合器相关参数

表2 离合器操纵机构相关参数

3 操纵机构设计计算

该款车型离合器操纵机构采用液压操纵气助力的结构形式，图1为其操纵机构布置简图。

当踩下离合器踏板，主缸踏板左移，推动主缸活塞前移，使主缸前腔油压升高，高压油沿油管进入工作缸，并推动工作缸中的活塞前移，活塞推动其前端的分离板推杆，推杆顶推离合器分离盘，迫使分离轴承推压膜片弹簧，促使离合器分离。当迅速放松离合器踏板时，踏板回位弹簧使主缸活塞较快右移，而由于液压在管路中流动有一定阻力，流动较慢，使活塞左面可能形成一定的真空度。在左右压力差作用下，原先由主缸压到工作缸的油液又流回主缸，工作缸活塞后移，其前端的分离板推杆后移，离合器接合。

1-踏板助力（回位）弹簧；2-离合器总泵（主缸）；3-储油桶；4-离合器踏板；5-液压油管；6-储气筒；7-离合器分泵（工作缸）；8-气压管路；9-拨叉轴；10-膜片弹簧；11-变速器；12-飞轮；13-离合器盖及压盘总成；14-变速器一轴中心线；15-一轴轴承；16-离合器分离轴承

3.1 离合器踏板行程的计算

该液压操纵机构踏板行程S由自由行程1和工作行程2两部分组成，我们在设计中一般取分离轴承的自由行程为1.5～3mm，反映到踏板上的自由行程1一般为20～30mm。离合器分离行程0为12mm，分离轴承与离合器膜片间隙为0，则踏板的工作行程为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，符合离合器操纵机构设计中踏板行程不大于180mm的要求。

3.2 离合器踏板力的计算

由表1、表2可知离合器最大分离力1=5400N，因此离合器在分离时分泵推杆上的力为2=1/2=5400/1.69= 3195N。

图2 离合器分泵静特性曲线图

此时驾驶员在一次踩离合器踏板的过程中所作的功为W=F×S，将上面计算的结果代入得W=F×S=96.1×0.1507= 14.48J，符合在规定的踏板力和行程允许范围内，离合器设计时驾驶员分离离合器所作的功不大于30J的要求。

3 总结

本文主要介绍了液压离合器操纵机构的工作原理，并以某车型为对象，通过对该车离合器操纵机构分离行程及分离力等的计算，介绍其液压离合器操纵机构的匹配设计的具体过程，说明此操纵机构满足该车的匹配要求。此液压离合器操纵机构已于2017年投入使用，效果显著。

[1] 王望予,汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2007.6.

[2] 徐安石,汽车离合器[M].北京:清华大学出版社,2005.

[3] 陈家瑞,汽车构造[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

B

1671-7988(2018)16-187-02

CLC NO.: U462.2

赵元花，助理工程师，就职于陕西重型汽车有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.066