一種商用車MT變速箱簡易推式分離機構設計

魏 霞

（中國重汽集團大同齒輪有限公司技術中心，山西 大同 037305）

引言

變速箱分離機構主要是配合整車離合器完成發動機和變速箱暫時的分離或逐漸接合，來斷開或傳遞發動機向變速箱輸入的動力，目的是實現整車平順換擋、停車。而整個分離控制過程中由駕駛室分離踏板處發起，經離合總泵控制分泵直接作用于變速箱內部分離機構處，通過分離軸承向前壓縮離合器壓盤分離指，使得摩擦片分離達到動力傳輸中斷。考慮到大馬力發動機匹配的離合器一般分離力較大，而分泵正常工作輸出推力無法滿足。需設計一種滿足要求的分離機構。

1 設計原理及方案

1.1 設計思路

整個分離機構采用純機械方式，通過杠桿原理將分泵輸出力通過動力作用點放大至阻力作用點，從而推動離合器壓盤分離指，實現離合器摩擦片斷開、結合變速箱與發動機間的動力。

1.2 計算分析

如圖1，動力F1，阻力F2，支點O，F1·L=F2·L2，F2=F1·L/L2。L/L2的比值稱為杠桿比。此時將支點O放到F1、F2的一側目的是獲得較大杠桿比，可以實現放大一倍以上的推力，從而更好的提高分離性能。

圖1 分離機構示意圖

如圖2，分離行程S2，分泵行程S1，S2/S1=L2/L，S1=S2·L/L2。所以杠桿比的大小決定分泵行程的大小。

圖2 分離行程示意圖

由于撥叉下方推桿處只受彎曲變形，而傳統搖臂式分離機構同時受彎曲及扭轉變形。由此得出此結構受力變形量小，行程效率高。

如圖3，考慮到整個運動過程中，分離撥叉繞O點做擺動運動，擺角θ，實際分離軸承受到的推力F=F2·cosθ。結合公式F2=F1·L/L2，分離行程S2為定值，所以L2越大，θ越小，從而F最大，分離力效率最高。

圖3 影響分離力效率分析示意圖

1.3 其他結構分析

上方支撐桿與撥叉為一組球面副[1]，其中支撐桿固定不動，撥叉受分離軸承約束只能做前后擺動運動，由此得知球面副實際接觸形式為線接觸，故符合高副[1]的特征，壓強高，易磨損。所以針對撥叉球窩處需要求高頻淬火工藝或增加耐磨襯套。

分離撥叉與分離軸承接觸為兩點對稱線接觸，運動過程為滑動摩擦，同樣符合高副的特征，壓強高，易磨損。需在接觸面處增加高頻淬火工藝，增加硬度要求。

支撐桿后端與殼體通過螺紋連接，可以前后伸縮，外部以螺母防松固定。伸縮調節的目的是為了滿足分離軸承初始位置或適應不同分泵的推桿長度。在支撐桿與分離撥叉聯動處增加U型槽卡板，主要有兩個作用，一是防止變速箱運輸過程中撥叉脫離支撐桿，影響整車裝配；二是工作過程中，支撐桿松動后竄，避免支點“消失”造成的無法分離。

2 結語

該分離機構性能更優、設計結構簡單、價格低廉、維修成本低，適合在中、重型商用車上推廣使用。