一種商用車MT變速箱簡易推式分離機(jī)構(gòu)設(shè)計

魏 霞

（中國重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司技術(shù)中心，山西 大同 037305）

引言

變速箱分離機(jī)構(gòu)主要是配合整車離合器完成發(fā)動機(jī)和變速箱暫時的分離或逐漸接合，來斷開或傳遞發(fā)動機(jī)向變速箱輸入的動力，目的是實(shí)現(xiàn)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(fā)起，經(jīng)離合總泵控制分泵直接作用于變速箱內(nèi)部分離機(jī)構(gòu)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(dá)到動力傳輸中斷。考慮到大馬力發(fā)動機(jī)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(shè)計一種滿足要求的分離機(jī)構(gòu)。

1 設(shè)計原理及方案

1.1 設(shè)計思路

整個分離機(jī)構(gòu)采用純機(jī)械方式，通過杠桿原理將分泵輸出力通過動力作用點(diǎn)放大至阻力作用點(diǎn)，從而推動離合器壓盤分離指，實(shí)現(xiàn)離合器摩擦片斷開、結(jié)合變速箱與發(fā)動機(jī)間的動力。

1.2 計算分析

如圖1，動力F1，阻力F2，支點(diǎn)O，F(xiàn)1·L=F2·L2，F(xiàn)2=F1·L/L2。L/L2的比值稱為杠桿比。此時將支點(diǎn)O放到F1、F2的一側(cè)目的是獲得較大杠桿比，可以實(shí)現(xiàn)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(jī)構(gòu)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(tǒng)搖臂式分離機(jī)構(gòu)同時受彎曲及扭轉(zhuǎn)變形。由此得出此結(jié)構(gòu)受力變形量小，行程效率高。

如圖3，考慮到整個運(yùn)動過程中，分離撥叉繞O點(diǎn)做擺動運(yùn)動，擺角θ，實(shí)際分離軸承受到的推力F=F2·cosθ。結(jié)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(jié)構(gòu)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(yùn)動，由此得知球面副實(shí)際接觸形式為線接觸，故符合高副[1]的特征，壓強(qiáng)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(diǎn)對稱線接觸，運(yùn)動過程為滑動摩擦，同樣符合高副的特征，壓強(qiáng)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(diào)節(jié)的目的是為了滿足分離軸承初始位置或適應(yīng)不同分泵的推桿長度。在支撐桿與分離撥叉聯(lián)動處增加U型槽卡板，主要有兩個作用，一是防止變速箱運(yùn)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(diǎn)“消失”造成的無法分離。

2 結(jié)語

該分離機(jī)構(gòu)性能更優(yōu)、設(shè)計結(jié)構(gòu)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。