离合器操纵机构设计指南

离合器操纵机构开发设计流程

1.离合器操纵机构简介

离合器操纵机构时离合器系统的重要组成部分，是驾驶人员借以使离合分离、接合的一套装置，它起始于离合器踏板，终止于离合器分离轴承。

离合器操纵结构的型式主要有机械式和液压式。

2.离合器操纵机构的基本要求

1）操纵机械要尽可能地简单，操纵轻便，踏板力要小，以减轻驾驶员的劳动强度。

对于轿车，踏板力应为80N~120N。

2）结构紧凑、效率高，踏板行程要适中，一般应在80mm~150mm的范围内。

上述两项要求往往是相互制约的，设计时，要在满足踏板行程要求的前提下，来确定踏板力，因为踏板行程往往受到车的空间、周边条件的限制和人体工程学的要求。若踏板力超过通常推荐允许值，则应采用相应措施（例如加大传动比，采用助力装置等）。

3）在操纵机构中应有调整自由行程的装置。

4）踏板行程应有限位装置

5）踏板回位要快捷，防止离合器在接合时回位滞后。

3.机械式操纵机构

机械式操纵机构有杆系传动机构和绳索式传动机构两种型式，针对我公司的车型，这里只介绍绳索式传动机构。

3.1绳索式传动机构简介

绳索式传动机构结构简单、成本较低，不占用发动机仓内的有效空间，便于采用吊挂式踏板，有利于车内密封。但受自身工作曲率要求，布置上要求较高，且传动效率随使用时间增长会逐渐变低。这种结构一般应用在普通型轿车和微型汽车上。发动机排量在1.6L以下、离合器从动盘直径在200mm以下的汽车，一般采用这种结构。绳索式传动机构分手动调整式和自动调整式。

3.2绳索式传动机构组成见图1所示，

图 1 绳索式传动机构

1－离合器分离杠杆2、4－固定点3－离合器绳索总成5－助力弹簧6－离合器踏板

A－助力弹簧导向杆与离合器踏板支架连接销轴B－助力弹簧导向杆与离合器踏板连接

销轴C－离合器踏板轴

在设计绳索式操纵机构时，要防止钢丝绳索与绳索护套内壁的干摩擦，一般在钢丝绳索表面及绳索护套内壁挂有一层注塑膜，以使操纵轻便，消除噪声。

3.3 绳索式操纵机构的自动调节装置

绳索式操纵机构的自动调节装置是通过绳索总成中的调节器，伸缩绳索护套，来达到绳索的相对缩短或伸长目的，使离合器操纵系统在使用中无需维修和保养。即使在离合器摩擦片磨损时，也能进行自动调节，保证离合器的使用性能。

4.液压式操纵机构

4.1液压式操纵机构简介

液压式操纵机构是目前最广泛的一种操纵型式，其摩擦阻力小，传递效率高，随动性好。车身、车架变形时，不影响操纵机构的正常工作，占用空间位置小，便于布置，可采用吊挂式离合器踏板，便于室内密封，改善驾驶员的工作条件。此外液压式操纵机构的结构较为简单，离合器主缸、工作缸的结构也不复杂，容易实现离合器的自动调节。在中高级轿车、旅行客车和轻型车上得到广泛的应用。如我公司的B11、A15、T11、A21均为液压式操纵机构。

4.2液压式操纵机构组成，如图2所示，

图2 离合器操纵机构简图

4.3 液压式操纵机构设计注意事项

离合器液压式操纵机构的自动调节，是通过离合器工作缸内活塞与缸体底端中间调节弹簧的变形弹力始终使推杆通过分离区压向分离轴承，使分离轴承转动圈端面与离合器分离指靠紧，在离合器不同的工作状态下跟随离合器分离指的压缩或退让达到了自动调节的目的。因此在设计时要正确地选择调节弹簧的自由高度和弹力，使其与分离指靠紧，又要保证工作缸活塞推杆有足够行程和退让量（包括摩擦片磨损）。

在液压操纵机构的设计中，对离合器主缸和工作缸结构型式的选择、布置及液压部分的传动比的确定都是很重要的。根据分离力的要求合理选择工作缸直径。其直径的确定与液压系统所允许的最大油压有关，也要考虑管路系统的承压能力和密封性要求，在液压系统中最大允许压力一般为：50bar~80bar。

5 离合器操纵机构的设计计算

为了满足对离合器踏板行程和踏板力的要求，根据已设计确定的离合器操纵机构型式，合理地利用周边条件，通过已确定的离合器的特性参数及技术要求，进行离合器操纵机构的设计计算，正确地选择操纵机构的总传动比和各零部件间的配比。

＝i1*i2

对于机械式操纵机构：I

总

对于液压式操纵机构：I 总＝i 1*i 2*i 3

式中 i 1－踏板传动比

i 2－分离臂传动比

i 3－液压系统传动比,i 3=分泵活塞面积/总泵活塞面积

2）踏板总行程S

离合器踏板总行程S 是由踏板自由行程S 0和工作行程S g 所组成：

S= S 0+S g

式中 S 0 －踏板自由行程。

S 0＝S f * i 2* i 1

S f －分离轴承自由行程，常接触分离轴承，S f ＝0；非常接触分离轴承，对于单从动盘，S f ＝1.5㎜～2.5㎜，对于双从动盘，S f ＝3㎜～4㎜。

离合器踏板自由行程S 0除计入分离轴承的自由行程外，还应考虑机构中所需的其他间隙行程，如离合拉索变形量和液压主缸活塞顶部间隙等。

对于机械式操纵机构：S g ＝λ* i 2* i 1* i 3

对于液压式操纵机构：S g ＝λ* i 2* i 1*

式中 λ－分离指分离行程。

3)踏板力P

E S

F F I F P -⨯=＋μ

总 式中 F －离合器分离力，N;

μ－传动效率，对于机械式：μ＝0.8～0.85；对于液压式：μ＝0.8～0.9； F S －回位弹簧作用的踏板力；N;

F E －助力器作用的踏板力；N 。

编制人：张静 2005.08.20