第PAGEII頁共IV頁CA1091型汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)院：專業(yè)：指導(dǎo)教師：年月第PAGEI頁共IV頁CA1091型汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要本文依據(jù)所給CA1091型離合器各種參數(shù)，比較各種離合器操縱機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合CA1091型汽車的自身特點(diǎn)，選取了液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)。其次，根據(jù)所給的離合器參數(shù)，計(jì)算出離合器徹底分離時(shí)壓緊彈簧的總壓力、離合器踏板力及離合器踏板行程，并根據(jù)以上數(shù)據(jù)初選操縱機(jī)構(gòu)各部分的傳動(dòng)比；然后，根據(jù)傳動(dòng)比及該型汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定各零件的初始尺寸。然后通過分析比較各種零件的各種形式，選取合適的結(jié)構(gòu)形式，并明確了零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題。確定零件的尺寸、材料并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算。最后運(yùn)用AUTOCAD繪制了液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)的裝配圖以及主要零件的結(jié)構(gòu)圖。關(guān)鍵詞：CA1091型汽車，離合器操縱機(jī)構(gòu)，液壓系統(tǒng)

CA1091automobileclutchcontrolmechanismdesignAbstractThisarticlebasedonthegivenparametersofCA1091clutchselectthehydraulicclutchcontrolsystem,comparedtheadvantagesanddisadvantagesofvariousclutchcontrolsystem,combinedwithitsowncharacteristicsofCA1091cars.Secondly,basedontheclutchparameters,calculatethetotalpressureoftheclutchcompressionspringunderthecompleteseparation.Selecttheprimarytransmissionratioofallpartsinthehydraulicclutchoperatingsystem.Thenchoosetheinitialsizeofeachpartbasedonthetransmissionratioandthestructuralparametersoftheautomobile.Then,throughtheanalysisandcomparisonofvariousformsofthevariousparts,selecttheappropriatestructure,andmaketheproblemduringthepartdesignprocessshouldpayattentiontoclear.Determinethesize&materialsofparts,andconductdesigncalculationandcheckingcalculations.Atthelast,completetheassemblydrawingofthehydraulicclutchcontrolmechanismandthestructuredrawingofthemajorparts.Keyword:CA1091,Clutchoperation,Hydraulicsystem第Ⅳ頁共IV頁第Ⅲ頁共IV頁目錄TOC\o"1-3"\h\z\t"一級(jí)標(biāo)題,1,二級(jí)標(biāo)題,2,三級(jí)標(biāo)題,3"1緒論 11.1離合器操縱機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢概述 11.2離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 21.2.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 21.2.2設(shè)計(jì)要求 52離合器操縱機(jī)構(gòu)方案的選定 63離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 83.1機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 103.1.1踏板行程 103.1.2離合器徹底分離時(shí)的踏板力 113.1.3分離離合器所作的功 133.2CA1091型汽車液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)主要參數(shù) 144離合器操縱機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零件參數(shù)確定及校核 154.1分離杠桿 154.1.1分離杠桿結(jié)構(gòu)形式的選擇 154.1.2分離桿設(shè)計(jì) 164.1.3分離桿的材料與熱處理 184.2分離軸承及分離套筒 194.2.1分離軸承壽命計(jì)算 214.3操縱機(jī)構(gòu)液壓元件 274.3.1離合器主缸 274.3.2工作缸 324.4離合器踏板總成 334.4.1離合器踏板 334.4.2復(fù)位彈簧 345總結(jié) 35參考文獻(xiàn) 36致謝 37第37頁共41頁第1頁共41頁1緒論離合器操縱系統(tǒng)的功能是把駕駛員對(duì)離合器踏板的輸入（力和位移）變成分離軸承上的輸出位移(也就是力和位移)來控制離合器的分離結(jié)合，從而完成對(duì)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力切斷或傳遞。離合器的踏板的布置位置、相關(guān)尺寸、作用力以及行程大小都要符合人體工程學(xué)上的要求[1]。1.1離合器操縱機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢概述對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車，離合器在機(jī)械傳動(dòng)系中是作為一個(gè)獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車傳動(dòng)系中直接與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的總成[1]。目前，各種汽車廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動(dòng)部分之間的摩擦來傳遞動(dòng)力且能分離的裝置。它主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等四部分[1]。本文主要討論的是離合器的操作機(jī)構(gòu)。離合器的主要功用是切斷和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)傳動(dòng)系的動(dòng)力傳遞，保證汽車起步時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系平順地結(jié)合，確保汽車平穩(wěn)起步；在換擋時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；在工作中受到較大的動(dòng)載荷時(shí)，能限制傳動(dòng)系所承受的最大轉(zhuǎn)矩，以防止傳動(dòng)系各零部件因過載而損壞；有效地降低傳動(dòng)系中的震動(dòng)和噪聲。而離合器操縱機(jī)構(gòu)就是完成離合器主、從動(dòng)部分分離，從而實(shí)現(xiàn)以上功能的裝置[2]。離合器操縱機(jī)構(gòu)主要的作用是保證在離合器腳踏板動(dòng)作后,能夠?qū)Ⅰ{駛員腳部的輸入動(dòng)作及時(shí)并有效地傳遞到離合器膜片彈簧上,使離合器完成接合和分離的動(dòng)作。在這個(gè)過程中,不僅要保證實(shí)現(xiàn)離合器的接合和分離動(dòng)作,而且自身也傳遞著離合器或變速器帶來的振動(dòng),并影響著離合器分離和接合瞬間整車的NV性能。離合器操縱機(jī)構(gòu)按分離時(shí)所需的能源不同可分為機(jī)械式、液壓式、彈簧助力式、氣壓助力機(jī)械式及氣壓助力液壓式等。而隨著液壓與氣壓技術(shù)的進(jìn)步以及其自身的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在的離合器操縱機(jī)構(gòu)越來越多地采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)和氣壓式操縱機(jī)構(gòu)[2]。隨著技術(shù)的進(jìn)步，又出現(xiàn)了許多的新式的離合器操縱機(jī)構(gòu)，經(jīng)過衍變后的離合器操縱機(jī)構(gòu)采用自動(dòng)化控制技術(shù)，取消了離合器踏板，與其他傳動(dòng)形式相比，例如液壓式，它具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，效率高的優(yōu)點(diǎn)，因此，廣泛使用于歐洲小排量汽車中。自動(dòng)變速器的廣泛應(yīng)用，引起了國內(nèi)外研究學(xué)者和著名公司的廣泛關(guān)注，離合器的自動(dòng)控制技術(shù)，也備受關(guān)注，它也必將繼續(xù)得到全面的改善。當(dāng)今汽車行業(yè)追求的目標(biāo)之一是駕駛舒適性，自動(dòng)離合器技術(shù)，提高了行車舒適性，現(xiàn)在已經(jīng)是十分活躍的研究領(lǐng)域。其主要優(yōu)點(diǎn)：1)避免駕駛員換檔技術(shù)的優(yōu)劣離合器自動(dòng)控制技術(shù)就是讓系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)駕駛員意愿，不體現(xiàn)駕駛員的水平高低。2)增強(qiáng)了傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換性能在機(jī)械式自動(dòng)變速器中，通過對(duì)離合器換檔規(guī)律的控制，避免手動(dòng)換檔粗暴產(chǎn)生的沖擊與動(dòng)載荷的，同時(shí)使得傳動(dòng)系壽命與乘坐舒適性都有了較大幅度的提高。3)緩解駕駛員疲勞并具有較高的行車安全性自動(dòng)離合器取消了離合器踏板和變速桿，從而簡化了操縱機(jī)構(gòu)，駕駛員只需控制油門，自動(dòng)變速系統(tǒng)根據(jù)駕駛員的意圖和當(dāng)時(shí)的行駛狀況自動(dòng)按照最佳換檔規(guī)律對(duì)車速進(jìn)行控制[3]。由于自動(dòng)離合器所要求的汽車性能較高，制造成本高，并且受國內(nèi)技術(shù)制約，所以目前國內(nèi)仍采用傳統(tǒng)的離合器操縱機(jī)構(gòu)形式，機(jī)械和液壓式。1.2離合器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)概述汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員用來控制離合器分離又使之柔和接合的一套機(jī)構(gòu)。它始于離合器踏板,終止于離合器殼內(nèi)的分離軸承,又稱為離合器分離機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)主要包括踏板、分離撥叉、分離套筒、分離軸承、分離杠桿等機(jī)構(gòu)部件。1.2.1離合器操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式離合器操縱機(jī)構(gòu)分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)四種。為了降低中型以上貨車的踏板力，在機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)中有時(shí)采用助力器。（1）機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有桿系傳動(dòng)和鋼索（罩以軟管的鋼絲繩）傳動(dòng)兩種型式。桿系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，廣泛用于各種類型的汽車上。但質(zhì)量及摩擦損耗都較大；傳動(dòng)效率低；不能采用易于司機(jī)操作的吊掛式踏板機(jī)構(gòu)，踏板處的地板密封困難；由于發(fā)動(dòng)機(jī)與離合器是彈性支承安裝在車架或車身上，而后者又剛性地支承著踏板軸，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的較大振動(dòng)以及車架或車身的變形都會(huì)影響其正常工作，為此，操縱機(jī)構(gòu)的中間連接件之一必須采用球形支座以避免運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干涉。當(dāng)離合器需遠(yuǎn)距離操縱時(shí)，則桿系的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布置困難，踏板的自由行程將加大，剛度及可靠性也會(huì)變差。鋼索傳動(dòng)可消除上述缺點(diǎn)，但壽命較短，傳動(dòng)效率也不高，僅用于某些輕型轎車中[4]。（2）液壓式操縱機(jī)構(gòu)圖1.2離合器的液壓操縱機(jī)構(gòu)1-踏板臂，2-分離叉球形支座；3-分離叉回位彈簧；4-分泵（工作缸）；5-總泵（主缸）；6-補(bǔ)償孔；7-進(jìn)油孔液壓式操縱機(jī)構(gòu)由吊掛式離合器踏板、總泵（主缸）、分泵（工作缸）、管路系統(tǒng)、回位彈簧等組成。具有摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，質(zhì)量小，布置方便，結(jié)合柔和（有助于降低猛接離合器時(shí)傳動(dòng)系的動(dòng)載荷），便于采用吊掛式踏板使該處地板易于密封，車架或車身的變形以及發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)不會(huì)影響其工作，系統(tǒng)剛度好有助于減小踏板自由行程，也便于遠(yuǎn)距離操縱及采用可翻傾式駕駛室等優(yōu)點(diǎn)。它不僅最廣泛地用于轎車及中、輕型客車及貨車上，而且在大客車和重型貨車上的應(yīng)用也日益增多，但在中型以上的汽車上使用時(shí)應(yīng)該加裝助力器[4]。（3）機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)的助力器在中型以上的汽車上，為減輕離合器踏板力，在機(jī)械式和液壓式操縱機(jī)構(gòu)中常采用各種助力器。氣壓式助力器多用于大型客車和重型貨車上并與離合器液壓操作系統(tǒng)系組合。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)離合器踏板力不應(yīng)大于150N的要求來選擇各活塞、彈簧以及膜片等的尺寸，并且要求當(dāng)助力器失效時(shí)不會(huì)影響人力操縱[2]。圖1.3帶有氣壓式助力器的離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)（a）-液壓式操縱系統(tǒng)；（b）-氣壓式操縱系統(tǒng)1-離合器分離活塞；2-隨動(dòng)機(jī)構(gòu)活塞；3-彈簧；4-排氣閥；5-進(jìn)氣閥；6-孔；7-助力彈簧；8-活塞進(jìn)氣空間；9-踏板；10-總泵；11-氣壓式助力器；12-分離撥叉桿（4）氣壓式操縱機(jī)構(gòu)在具備壓縮空氣裝置的汽車上也可以采用氣壓式操縱機(jī)構(gòu)。它由踏板、操縱閥、工作缸、儲(chǔ)氣筒和管路等組成。操作輕便是其突出優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)必須保證其隨動(dòng)作用，即工作缸活塞桿的行程與踏板行程成一定比例，而與作用時(shí)間的長短圖1.4氣壓式操縱機(jī)構(gòu)簡圖1-離合器踏板；2-滾輪；3-踏板支承；4,10-管路；5-工作缸；6-推桿；7-分離撥叉；8-分離軸承；9-儲(chǔ)氣筒；11-操縱閥無關(guān)。這樣就能保證當(dāng)逐漸地放松離合器踏板時(shí)，離合器能平穩(wěn)而柔和地接合。1.2.2設(shè)計(jì)要求1）離合器的操縱比較頻繁，除自動(dòng)離合器外，離合器都是由司機(jī)左腳踩踏板操作。為減輕司機(jī)的疲勞，要求踏板力盡可能地小，轎車在80～130N左右，載貨汽車不應(yīng)超過150～200N；2）踏板總行程不宜過大，一般應(yīng)在80～150mm范圍內(nèi)，最大應(yīng)不超過180mm；3)應(yīng)具有踏板自由行程的調(diào)整裝置以便在離合器摩擦片磨損后用開調(diào)整和恢復(fù)分離軸承與分離杠桿間的正常間隙量；4）應(yīng)有踏板行程限位裝置以防止操縱機(jī)構(gòu)的零件受過大載荷而損壞；5）操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率要高；6）具有足夠的剛度；7）不會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)以及車架和駕駛室的變形而干涉其正常工作；8）工作可靠、壽命高，維修保養(yǎng)簡易、方便等[4]。

2離合器操縱機(jī)構(gòu)方案的選定繩索操縱機(jī)構(gòu)壽命較短，機(jī)械效率不高，多用于發(fā)動(dòng)機(jī)排量小于1.6L的乘用車中；氣壓式操縱機(jī)構(gòu)要求汽車具備壓縮空氣裝置，且操縱系統(tǒng)的質(zhì)量較大，密封性要求高，成本較高。所以結(jié)合CA1091型汽車的特點(diǎn)采用桿系操縱機(jī)構(gòu)或液壓式操縱機(jī)構(gòu)。桿系操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，廣泛用于各種類型的汽車上。液壓式操縱機(jī)構(gòu)具有摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，質(zhì)量小，布置方便，結(jié)合柔和（有助于降低猛接離合器時(shí)傳動(dòng)系的動(dòng)載荷），便于采用吊掛式踏板使該處地板易于密封，液壓式操縱機(jī)構(gòu)因內(nèi)部液體可吸收振動(dòng),因此能有效地防止振動(dòng)傳遞到腳踏板上。車架或車身的變形以及發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)不會(huì)影響其工作，系統(tǒng)剛度好有助于減小踏板自由行程，也便于遠(yuǎn)距離操縱及采用可翻傾式駕駛室等優(yōu)點(diǎn)[1]。桿式離合器操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖踏板；2-踏板臂；3-助力彈簧；4-分離叉；5-分離軸承；6-分離杠桿；7-分離叉回位彈簧(b)液壓式操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖1-踏板臂；2-助力彈簧；3-踏板；4-分泵（工作缸）；5-分離叉；6-分離軸承；7-分離杠桿；8-分離叉回位彈簧；9-總泵（主缸）圖2.1兩種離合器操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求，必須保證該離合器操縱機(jī)構(gòu)操縱方便省力，還必須與整車NV性能相匹配。桿系操縱機(jī)構(gòu)和液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示，通過比較兩種離合器操縱機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)存在明顯優(yōu)勢，故CA1091型汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)選用液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)。

3離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算CA1091型汽車采用周置彈簧離合器（圓柱螺旋彈簧），其計(jì)算公式如下表表3.1壓簧的計(jì)算公式表該汽車離合器主要數(shù)據(jù)如下：離合器為雙片式，摩擦片D=280mm，d=165mm，μ=0.25，鉚釘孔一面36個(gè)，坑徑=9.5mm，壓緊彈簧數(shù)I=12，自由高度H=70.5mm，彈簧外徑30mm，鋼絲直徑3.75mm，有效圈數(shù)6.5，工作高度42mm根據(jù)所給數(shù)據(jù)計(jì)算：彈簧中徑Dm=D－d=30－3.75=26.25mm;工作負(fù)荷下的變形f=H0－H=28.5mm;總?cè)?shù)n=有效圈數(shù)＋支承圈數(shù)=6.5＋0.5=7；彈簧剛度K=，代入數(shù)據(jù)可得K=19.8781N/mm。則工作載荷P=K*f=19.8781×28.5=566.5259N，則正常工作時(shí)的壓緊力P∑=12×P=6798.3108N。彈簧的最大負(fù)荷Pmax=KΔf＋P;Δf為壓盤行程;Δf=S——壓盤行程：S=ZC*ΔS＋m;（式3.1）ZC——離合器的摩擦表面數(shù)（單片ZC=2，雙片ZC=4）；ΔS——離合器在分離狀態(tài)下對(duì)偶摩擦間的間隙,雙片離合器取ΔS=0.5～0.6mm，對(duì)于該離合器取ΔS=0.55；m——離合器在結(jié)合狀態(tài)下從動(dòng)盤的變形量，對(duì)具有軸向彈性的從動(dòng)盤取m=0.8～1.5mm，對(duì)于該離合器取m=1.0mm;則將數(shù)據(jù)代入上式S=ZC*ΔS＋m=4×0.55＋1.0=3.2mm；（式3.2）可知彈簧的最大負(fù)荷Pmax=KΔf＋P=19.8781×3.2＋566.5259=630.13582N；（式3.3）則離合器徹底分離時(shí)壓緊彈簧的總壓力PΣmax=Pmax*I=630.13582×12=7561.62984N；（式3.4）

3.1機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比3.1.1踏板行程離合器踏板最大行程是指從踏板最高點(diǎn)至最低點(diǎn)所劃過的距離。踏板最佳行程受許多因素的影響，其中要考慮的人群從5%分位的女性到95%分位的男性。人體工程學(xué)資料為圖3.1離合器踏板行程描述踏板行程有若干臨界區(qū)影響離合器的結(jié)合品質(zhì)，從上圖可以看到其臨界區(qū)是以下三個(gè)方面：（a）離合器踏板儲(chǔ)備行程。離合器踏板儲(chǔ)備行程是指從離合器完全分離時(shí)起到踏板行程終了間的距離，它至少應(yīng)預(yù)留25mm的踏板行程以確保離合器在所有情況下都能徹底分離。因?yàn)楫?dāng)離合器系統(tǒng)因外界影響因素而溫度升高時(shí)，若它的儲(chǔ)備行程過小，這就可能影響離合器徹底分離，造成變速器換擋時(shí)的齒輪撞擊，換擋力增加并加快同步器的磨損。（b）結(jié)合開始點(diǎn)。它出現(xiàn)在離合器踏板往上抬的離合器結(jié)合過程中，位于儲(chǔ)備點(diǎn)或徹底分離點(diǎn)之上，若它距離儲(chǔ)備點(diǎn)超過50mm以上，就難以從腳感上確定踏板的位置，因?yàn)轷钻P(guān)節(jié)部位只能在50～60mm范圍內(nèi)調(diào)節(jié)20°。（c）結(jié)合調(diào)節(jié)區(qū)。它起于結(jié)合開始而終于離合器的摩擦力矩等于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩之時(shí)，因?yàn)樵陔x合器的結(jié)合過程中，轉(zhuǎn)矩容量是從“0”到最大（已接近踏板最高行程位置），故結(jié)合終了的區(qū)域是變動(dòng)的。當(dāng)離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器的完全結(jié)合發(fā)生在踏板行程靠近頂部，而在部分符合小轉(zhuǎn)矩時(shí)，則靠近于開始結(jié)合點(diǎn)不遠(yuǎn)離合器就結(jié)合了。在正常行駛范圍內(nèi)，大部分離合器的結(jié)合發(fā)生在很窄的踏板行程之內(nèi)即可完成[6]。圖3.2液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)簡圖a.踏板傳動(dòng)比：i1=a/b=6,a=300mm,b=50mm;b.液壓部分傳動(dòng)比：i2=d22/d12=1.21,d1=25mm,d2=27.5mm;c.分離叉?zhèn)鲃?dòng)比：i3=c/d=1.7,c=153mm,d=90mm;d.分離杠桿傳動(dòng)比：i4=e/f=3.5,e=70mm.f=20mm。則總傳動(dòng)比iΣ=(a/b)(c/d)(e/f)(d22/d12)=43.197;（式3.5）SΣ=Δ(a/b)(c/d)(d22/d12)+S*iΣ（式3.6）式中Δ——分離軸承的自由行程,取Δ=2.5mm；則SΣ=2.5×6×1.7×1.21＋3.2×43.197（式3.7）=30.855＋138.2304=169.0854mm;踏板總行程SΣ不應(yīng)大于150～180mm,故設(shè)計(jì)行程滿足要求。3.1.2離合器徹底分離時(shí)的踏板力對(duì)于一定離合器總成，離合器踏板力取決于分離軸承的輸出力及操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比，加大傳動(dòng)比會(huì)使踏板力減小但行程增加。踏板力大小直接影響到對(duì)離合器操縱的輕便性。決定踏板力大小的主要因素是車輛的使用情況。例如商用汽車滿載越野行駛在邊緣地區(qū)，95%分位的男性駕駛員穿戴著厚的衣服和靴子，這就需要有較重的踏板力，這樣可供足夠的腳感反饋給駕駛員去適當(dāng)操作離合器。而與此完全相反的情況，輕巧的不帶負(fù)荷的小轎車，有5%分位的女性穿著輕薄的衣服，下面光腳穿著涼鞋來駕駛，而行駛在平坦干燥的路面上，此時(shí)需要踏板力要在較輕的范圍，因?yàn)橐延凶銐虻母杏X反饋給駕駛員來操縱離合器踏板，操作起來也很舒服。這類汽車如果踏板力過大反而不恰當(dāng)，難以接受。離合器踏板位置高度及其行程對(duì)踏板力的影響也需考慮，因踏板離地板高且行程大的車輛，操作離合器踏板時(shí)，腳要完全離開地板，大腿也要抬離座椅。這種情況下踏板就要能支持腳和腿的重量，過小的踏板力就會(huì)使踏板輕易地移動(dòng)使離合器動(dòng)作，而且由于腳和腿沒有支撐，輕的離合器踏板力反而使離合器的控制更為困難。若需要較大的踏板力，可以部分支撐腳和腿的重量，就能更為安全、舒適的操作。若離合器踏板離地板較近且行程較短，操縱時(shí)腳跟可不離地板，腿完全依靠在座椅上，此時(shí)，踏板只需支撐腳的部分重量，采用輕的踏板力是適當(dāng)?shù)?，操作離合器也很舒適。基于上述參數(shù)離合器最大踏板力的計(jì)算如下：Q=+Qh（式3.8）式中PΣmax——離合器徹底分離時(shí)壓緊彈簧的總壓力，PΣmax=Pmax*I=630.13582×12=7561.62984N；（式3.9）iΣ——操縱機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比，iΣ=(a/b)(c/d)(e/f)(d22/d12)=43.197mm；（式3.10）η——操縱機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)效率，由于采用的為液壓式操縱機(jī)構(gòu)，故取η=0.9；Q=+Qh（式3.11）=7561.62984÷43.197÷0.9=194.49987（N）此處為未考慮離合器助力機(jī)構(gòu)，采用彈簧式助力器后可使離合器踏板力降低20%～30%，故初選傳動(dòng)比所計(jì)算出的踏板力符合要求。3.1.3分離離合器所作的功（忽略了回位彈簧等）（式3.12）式中P——離合器結(jié)合狀態(tài)下每個(gè)彈簧的壓緊力,P=566.5259N；Pmax——離合器徹底分離時(shí)每個(gè)彈簧的壓緊力，Pmax=630.1358N；ns——彈簧數(shù),ns=12；S——壓盤行程,S=3.2mm；η——傳動(dòng)效率,η=0.9。將數(shù)值代入式中可得：（式3.13）=0.5×(566.5259＋630.1358)×12×3.2×10-3÷0.9=25.5288J在規(guī)定的踏板力和行程的允許范圍內(nèi)，司機(jī)分離離合器所作的功不應(yīng)大于30J。根據(jù)公式算出CA1091司機(jī)分離離合器所作的功為25.5288J＜30J，故符合要求[8]。

3.2CA1091型汽車液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)主要參數(shù)經(jīng)過計(jì)算后，選取的操縱機(jī)構(gòu)各傳動(dòng)比所計(jì)算出的離合器踏板行程、離合器徹底分離時(shí)的踏板力Qh及分離離合器所作的功均滿足要求，故液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)各零件的傳動(dòng)比及主要參數(shù)見下表：表3.2CA1091液壓式離合器操縱機(jī)構(gòu)主要參數(shù)名稱CA1091名稱CA1091最大工作壓緊力（N）7561.6分離叉?zhèn)鲃?dòng)比1.7最小工作壓緊力（N）6798.3分離杠桿傳動(dòng)比3.5壓盤分離行程（mm）3.2最大踏板行程（mm）169.1操縱機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比43.2最大踏板力（N）194.5踏板傳動(dòng)比6主缸極限行程（mm）32液壓傳動(dòng)比1.21工作缸極限行程（mm）40

4離合器操縱機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零件參數(shù)確定及校核4.1分離杠桿4.1.1分離杠桿結(jié)構(gòu)形式的選擇在離合器分離和結(jié)合過程中，踏板與壓盤之間運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的最后環(huán)節(jié)為分離杠桿。周置螺旋彈簧離合器的分離桿數(shù)目一般采用3～6個(gè)。沿圓周分布的圓柱螺旋彈簧離合器中最常見的分離桿結(jié)構(gòu)有以下幾種型式圖4.1分離杠桿結(jié)構(gòu)圖（a）所示是過去BJ212等型汽車離合器采用的分離杠桿結(jié)構(gòu)，它是鍛造后經(jīng)加工制成。與圖中其他三種結(jié)構(gòu)相比，它的加工量最大，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。圖（b）所示是一些重型汽車上采用的結(jié)構(gòu)。分離杠桿也是鍛造的。由于鉸鏈處全部采用了滾針軸承，因此具有摩擦損失小、傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。另外它的調(diào)整螺母在離合器蓋上，所以調(diào)整也比較方便。圖（c）所示是解放牌CA10B型汽車離合器中采用的結(jié)構(gòu)。分離杠桿由鋼板沖壓而成，加工比較簡單，而且調(diào)整螺釘在分離杠桿外端，調(diào)整也比較方便。但由于分離杠桿的中間支承在離合器蓋得窗口上，支承處得接觸面積比較小，容易磨損，而且在磨損以后，分離杠桿的位置將發(fā)生變動(dòng)，工作時(shí)會(huì)發(fā)出響聲。另外，調(diào)整螺釘布置在分離杠桿外端，加大了壓盤尺寸，使離合器重量增加。圖（d）所示結(jié)構(gòu)被稱為擺動(dòng)塊式分離杠桿，也是由鋼板沖壓而成的，結(jié)構(gòu)比較簡單。分離杠桿在壓盤上的支撐方式也很簡單。此外，它還具有磨損小、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)[7]。綜合分析上述四種離合器分離杠桿的結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合CA1091型汽車的自身特點(diǎn)，故離合器分離杠桿的結(jié)構(gòu)選取第四種結(jié)構(gòu)形式。其結(jié)構(gòu)圖如下所示圖4.2CA1091型汽車離合器分離桿結(jié)構(gòu)圖4.1.2分離桿設(shè)計(jì)分離桿設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問題。分離杠桿應(yīng)具有足夠的剛度在分離離合器時(shí)，分離桿要承受很大的力，如果剛度不夠，會(huì)引起較大的變形，這不僅要降低離合器操縱機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，甚至還可能出現(xiàn)離合器分離不徹底。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要設(shè)法增加分離杠桿剛度，提高其抗彎曲的能力，以減小在受力時(shí)的變形。從圖4.1所列舉的結(jié)構(gòu)中可以看到，分離杠桿都有加強(qiáng)筋。分離杠桿的鉸接處應(yīng)避免運(yùn)動(dòng)上的干涉分離離合器時(shí)，壓盤沿其軸線做平行移動(dòng)，分離杠桿與壓盤的鉸接處也跟著壓盤一起平移。與此同時(shí)，這個(gè)鉸接點(diǎn)還必須繞分離杠桿的中間支點(diǎn)做圓弧運(yùn)動(dòng)。顯然，同一個(gè)點(diǎn)同時(shí)要做兩種運(yùn)動(dòng)是不可能的，這就是所說的運(yùn)動(dòng)干涉現(xiàn)象。為了避免這種運(yùn)動(dòng)干涉，保證離合器能順利分離，在分離杠桿鉸接處的結(jié)構(gòu)上必須采取相應(yīng)的措施。選取的分離杠桿結(jié)構(gòu)形式圖4.1（d）采用了擺動(dòng)塊式的分離杠桿。圖4.3和圖4.4表示了擺動(dòng)式分離杠桿的結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)圖。圖4.3擺動(dòng)塊式分離杠桿的結(jié)構(gòu)圖(c)(d)圖4.4擺動(dòng)塊式分離杠桿的工作狀態(tài)圖(c)離合器結(jié)合；(d)離合器分離1——分離杠桿；2——支承調(diào)整螺栓；3——浮動(dòng)銷；4——擺動(dòng)塊；5——壓盤如圖4.3所示，擺動(dòng)塊式分離桿由分離桿、浮動(dòng)銷、調(diào)整螺栓及擺動(dòng)塊、分離桿彈簧組成。當(dāng)離合器處于結(jié)合狀態(tài)時(shí)（圖4.4(c)），在離心力的作用下，支承著分離桿1的浮動(dòng)銷3處于支承調(diào)整螺栓2的孔的靠外處。在離合器分離時(shí)（圖4.4(d)），分離桿1的內(nèi)端向左運(yùn)動(dòng)，浮動(dòng)銷3沿螺栓2孔中的平面向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)擺動(dòng)塊4繞其在壓盤5上的支承處擺動(dòng)，而擺動(dòng)塊的另一端則在分離桿上做圓弧移動(dòng)，移動(dòng)量一般都不大（約1mm左右）。3）分離杠桿內(nèi)端高度應(yīng)能調(diào)整為了保證在離合器分離時(shí)分離軸承能同時(shí)壓緊所有的分離桿，使每一個(gè)分離桿的受力均衡，并使壓盤不致產(chǎn)生歪斜，造成離合器分離不徹底和結(jié)合過程中離合器的抖動(dòng)現(xiàn)象，要求各分離桿的內(nèi)端必須位于平行于壓盤的同一平面上（其高度差一般不超過0.2mm）。為了達(dá)到這個(gè)要求，分離桿在結(jié)構(gòu)上都有相應(yīng)的調(diào)整環(huán)節(jié)。圖4.2所示CA1091分離桿結(jié)構(gòu)是用調(diào)整螺母來調(diào)整分離桿中間支點(diǎn)高度的辦法來達(dá)到調(diào)整內(nèi)端高度的目的。4）分離杠桿的支撐處應(yīng)采用滾針軸承、滾銷或刀口支承為了減少磨損和提高效率，分離桿的鉸接處應(yīng)采用滾針軸承和刀口支承。圖4.2中采用了刀口支承的方式來減少磨損提高效率。5）應(yīng)避免在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因分離杠桿的離心力作用而降低壓緊力。6）為了提高通風(fēng)散熱能力，可將分離杠桿制成特殊的葉輪形狀，用以鼓風(fēng)[7]。4.1.3分離桿的材料與熱處理CA1091型汽車的分離杠桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖圖4.5CA1091型汽車離合器分離桿分離杠桿由低碳鋼08鋼沖壓而成。為了提高耐磨性能，表面進(jìn)行氰化處理，氰化層深度不小于0.2mm，表面硬度不低于HRC56。擺動(dòng)塊由中碳鋼板沖壓而成，擺動(dòng)塊由厚2.5mm的35號(hào)鋼帶制成，表面氰化，層深0.15～0.3mm，硬度HRC56～62。

4.2分離軸承及分離套筒分離軸承在工作中主要承受軸向力。在分離離合器時(shí)，由于分離軸承的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，它同時(shí)還承受徑向力。所以在離合器中采用的分離軸承主要有兩類：徑向推力軸承和推力軸承。徑向推力類適用于高速、低軸向負(fù)荷的情況；推力類則適用于低速、高軸向負(fù)荷的情況。除此之外，某些輕型汽車上還采用由浸油的碳和石墨混合壓制而成的滑動(dòng)止推軸承（圖4.6(c)）。在以往的設(shè)計(jì)中，分離軸承的內(nèi)圈通常壓配在鑄造的分離套筒上，而分離套筒則裝在變速器第一軸軸承蓋套管外軸頸上，可以自由移動(dòng)，分離離合器時(shí)軸頸內(nèi)座圈不動(dòng)，外座圈旋轉(zhuǎn)。在離合器處于結(jié)合狀態(tài)時(shí)，分離軸承的端面與分離桿的內(nèi)端應(yīng)留有間隙δ=3～4mm，以備在摩擦片磨損的情況下，分離桿內(nèi)端后退而不致妨礙壓盤繼續(xù)壓緊摩擦片，以保證可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。這個(gè)間隙反映在踏板上位一段自由行程?，F(xiàn)今許多離合器操縱機(jī)構(gòu)中常裝有間隙自動(dòng)調(diào)整裝置，則δ=0，踏板自由行程可減小[8]。幾種分離軸承和分離套筒及相關(guān)尺寸見下(b)(c)圖4.6幾種分離軸承及分離套筒表4.1分離軸承、分離套筒及軸頸的配合尺寸mm車型分離軸承內(nèi)徑分離套筒外徑分離套筒外徑第一軸軸承蓋軸頸外徑北京BJ212解放CA10B躍進(jìn)NJ130

由于現(xiàn)今大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過6000r/min，離心力造成的徑向力很大，因此，汽車離合器分離軸承廣泛采用了角接觸的徑向推力球軸承，并把它做成全密封、充滿耐高溫的鋰基潤滑脂的軸承，而且把傳統(tǒng)的由軸承外圈轉(zhuǎn)動(dòng)變成由內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，這些結(jié)構(gòu)措施使軸承的使用壽命更長并免維護(hù)。查閱JB/T5312—2001《汽車離合器分離軸承及其單元》，并結(jié)合要求選取離合器分離軸承單元型號(hào)為50RCT3530F0，該型號(hào)的各項(xiàng)參數(shù)見下表：表4.2CT型實(shí)體套圈離合器分離軸承單元外形尺寸（mm）軸承單元型號(hào)D4d11)d21)d0T0T1D044RCT2823F044--2822.544.528.561.547RCT2921F047--29.120.737.53461.847RCT3020F047--3019.54524.56347RCT3123F047--312353377054RCT3232F054--323246407547RCT3322F147--3322.370.433.57454RCT3430F054--3429.54637.575.450RCT3530F050--353044.2417654RCT3627F154--362777.24281.558RCT3731F158--373156439062RCT4437F262--4436.55351.597.6CT3346F2—48623345.543.855.575CT4860F2—67.59247.559.58676117.6CT5554F2—67.5925553.58383.5117.6CA1091型汽車離合器分離軸承為自動(dòng)調(diào)心式分離軸承，是角接觸式球軸承，它由角接觸式軸承體和軸承套筒座組成。軸承的自動(dòng)調(diào)心作用是當(dāng)膜片彈簧分離指接觸圓的旋轉(zhuǎn)軸線與分離軸承工作圈的旋轉(zhuǎn)軸線有偏移時(shí)，分離軸承在旋轉(zhuǎn)力的作用下會(huì)自動(dòng)地徑向浮動(dòng)到與離合器膜片彈簧分離指接觸圓的同軸位置上，從而完成調(diào)心過程。其中關(guān)鍵是碟形彈簧7.碟形彈簧小端卡緊在軸承套筒座8的外凸臺(tái)部位，其大端壓緊軸承外圈3的內(nèi)端面，依靠摩擦把分離軸承與軸承套筒座8連在一起。彈簧的設(shè)計(jì)既要控制住使分離軸承做徑向移動(dòng)所需要的力(紅旗車為100-160N).又要能保持住分離軸承不會(huì)在徑向隨意移動(dòng)。這樣就能保證分離軸承一旦找到它的作用中心，就能在整個(gè)使用周期內(nèi)維持原位不變[10]。圖4.7自動(dòng)調(diào)心軸承1——軸承內(nèi)圈；2——外密封圈；3——軸承外圈；4——鋼球；5——保持架；6——內(nèi)密封圈；7——蝶形彈簧；8——軸承套筒座；A——調(diào)節(jié)間隙CA1091這種自動(dòng)定心式軸承其軸承內(nèi)、外圈由80Gr2軸承鋼沖制加工而成，外密封環(huán)用0.5mm厚板材沖制，表面有硫化氟橡膠，其密封刃口朝向軸承內(nèi)座圈來密封軸承。中間保特架是用聚酰胺加25%的玻璃纖維與其配伍，用熱定型方法模式成型。軸承中均勻分布著15個(gè)鋼球，內(nèi)密封環(huán)卡緊在軸承外座圈后端面的內(nèi)側(cè)，并與軸承內(nèi)圈里端保持了0.3～0.5mm的間隙。鈾承套筒座是用尼龍和玻璃纖維材料模壓成形，為了減輕摩擦磨損，制作時(shí)在套筒座中加有I%的二硫化鋁，起著自潤滑的作用。套筒座的內(nèi)孔開有矩形鍵槽.目的是減少滑動(dòng)阻力減緩來自變速器軸承蓋套管的振動(dòng)，同時(shí)也起到通風(fēng)散熱和導(dǎo)屑的作用[12]。4.2.1分離軸承壽命計(jì)算一般軸承壽命計(jì)算公式為（式4.1）式中，n為轉(zhuǎn)速，r/min；C*為額定載荷，N；P為當(dāng)量動(dòng)載荷，N。離合器分離軸承屬于非標(biāo)準(zhǔn)軸承，可由下式計(jì)算：額定動(dòng)載荷：（式4.2）額定靜載荷：（式4.3）當(dāng)量動(dòng)載荷：（式4.4）式中是和軸承幾何尺寸、制造精度、材料有關(guān)的系數(shù)；為名義接觸角；為滾珠數(shù)；為球的直徑；為計(jì)及裝入軸承密封影響的系數(shù)，其值為0.75～0.8；為作用在軸承上的軸向載荷；為軸向力系數(shù)；為安全系數(shù)；為溫度系數(shù)；為載荷工況系數(shù)。角接觸球軸承的值的選取見下表：表4.3角接觸球軸承的值軸承類型徑向接觸和角接觸深溝型球軸承以及調(diào)心球軸承（有裝填槽的軸承和外球面軸承除外）1.3有裝填槽的軸承1.1外球面軸承1.3而查表可知為14個(gè)，滾子直徑為7mm，為15°，取0.75，取1.3。==7mm，=56mm,計(jì)算可知=7×cos（15°)/56=0.12,查詢GB/T6391—2003表4.4可知選取57.5。將各數(shù)據(jù)代入式（4.2.2）中（式4.5）=1.3×57.5×(cos15°)0.7×142/3×71.8×0.75=10553.39N表4.4角接觸球軸承的值單列徑向接觸溝型球軸承、單列和雙列角接觸溝型球軸承雙列徑向接觸溝型球軸承單列和雙列調(diào)心球軸承分離型單列徑向接觸球軸承0.0129.127.59.99.40.0235.833.912.411.70.0340.338.214.313.40.0443.841.515.914.90.0546.744.217.316.20.0649.146.518.617.40.0751.148.419.918.50.0852.85021.119.50.0954.351.422.320.60.155.552.623.421.50.1156.653.624.522.50.1257.554.525.623.40.1358.255.226.624.40.1458.855.727.725.30.1559.356.128.726.20.1659.656.529.727.10.1759.856.730.727.90.1859.956.831.728.80.196056.832.629.70.259.956.833.530.50.2159.856.634.431.30.2259.656.535.232.10.2359.356.236.132.90.245955.936.833.70.2558.655.537.534.50.2658.255.138.235.20.2757.754.638.835.90.2857.154.139.436.60.2956.653.639.937.20.3565340.337.80.3155.352.440.638.40.3254.651.840.938.90.3353.551.141.139.40.3453.250.441.239.80.3552.449.741.340.10.3651.748.941.340.40.3750.948.241.240.70.385047.44140.80.3949.246.640.740.90.448.445.840.440.9對(duì)于的中間值，其值可由線性內(nèi)插法求得可由分離壓盤的力再除以分離桿的杠桿比獲得=P∑max/i4（式4.6）=7561.6298÷3.5=2160.4656(N)軸向力系數(shù)的大小與軸向力和額定靜載荷的比值/有關(guān)。額定靜載荷可通過式（4.2.3）計(jì)算：（式4.7）=12.3×14×72×cos15°=8150.289（N）軸向力系數(shù)見表4.5。表4.5軸向力系數(shù)表α/(°)軸向載荷參數(shù)e0～50.528(/)0.240.44/e100.618(/)0.190.54/e120.618(/)0.1630.55/e150.618(/)0.120.56/e18～200.57124～260.680.87300.800.76360.950.66載荷工況系數(shù)的確定方法如下。離合器在分離-接合循環(huán)工況中，軸承的轉(zhuǎn)速和載荷都在變化。設(shè)離合器在分離過程中的作用時(shí)間為t分，此時(shí)間內(nèi)載荷由0→Fa，轉(zhuǎn)速由0→n1。接合時(shí)相反，由n1→0,Fa→0。令接合過程的作用時(shí)間為t接，在離合器整個(gè)分離的時(shí)間t1內(nèi)，轉(zhuǎn)速維持為n1，軸向力為Fa，而在t分＋t接=t2的時(shí)間內(nèi)，載荷及轉(zhuǎn)速變化成線性關(guān)系。那么在t2內(nèi)的平均轉(zhuǎn)速n2=0.5n，平均載荷Fm=(Fmin＋2Fmax)/3,因?yàn)镕min=0，F(xiàn)max=Fa，所以,Fm=2/3Fa，這樣可畫出兩級(jí)方塊圖，如圖4.8所示。最后可得（式4.8）對(duì)于溫度系數(shù)Kt，一般在溫度小于120℃時(shí)可取Kt=1將各數(shù)據(jù)代入式（4.4）中，計(jì)算得出當(dāng)量動(dòng)載荷Pr的值為1832.075N。圖4.8兩級(jí)方塊圖則CA1091型汽車所選用的離合器分離軸承壽命計(jì)算公式如下（式4.9）代入數(shù)據(jù)，計(jì)算可知=6371.25h校核可知設(shè)計(jì)分離軸承滿足使用要求。

4.3操縱機(jī)構(gòu)液壓元件4.3.1離合器主缸CA1091型汽車離合器主缸采用活塞式，主缸材料選取HT250，為球光體類型的灰鑄鐵。該材料強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好，減震性良好，鑄造性能優(yōu)越。在主缸上面設(shè)計(jì)了用于補(bǔ)充離合液的儲(chǔ)液罐[21]。4.3.1.1離合器主缸的工作原理主缸內(nèi)部包含了活塞、活塞皮碗及閥門等，活塞上又組裝了與離合器踏板連接的推桿（活塞桿）。1）踩下離合器踏板時(shí)踩下離合器踏板后，活塞向左移動(dòng)，從進(jìn)口閥向容器和工作缸輸送主缸內(nèi)的離合液，如圖4.8所示。然后，活塞向左移動(dòng)，使得一直由彈簧座固定的連接桿獲得自由，連接桿向左移動(dòng)。這樣，進(jìn)口閥向儲(chǔ)液罐的通道被關(guān)閉，A室與B室隔開，液壓升高，因而離合液被壓向工作缸。圖4.8踩下離合器踏板2）松開離合器踏板時(shí)松開離合器后，由于復(fù)位彈簧的作用力，活塞向右復(fù)位，液壓降低，而因?yàn)閺椈勺鶎?duì)連接桿向右的引力，因而克服了錐形彈簧的彈力，進(jìn)口閥門打開了通向儲(chǔ)液罐的通道，使得A室與B室導(dǎo)通，因此釋放了曾作用于工作缸的液壓，如圖4.9所示圖4.9松開離合器踏板儲(chǔ)液罐可以吸收其他各部位離合液容量的變化，還可以從這里補(bǔ)充及更換離合液。為了在未踩踏離合器踏板情況下給予活塞桿一些游動(dòng)，在設(shè)計(jì)時(shí)裝配了調(diào)節(jié)螺母[23]。4.3.1.2離合器主缸的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算（1）缸筒內(nèi)徑缸筒內(nèi)徑和活塞桿直徑可根據(jù)液壓缸所產(chǎn)生的最大推力或拉力和選定的工作壓力確定。離合器主缸為單活塞桿缸，且為無桿腔進(jìn)油，可知離合器主缸缸徑的計(jì)算公式為(m)（式4.10）一般情況下液壓缸回油腔壓力p2可取為0，這樣式（4.9）可簡化為(m)（式4.11）由表3.2可知，不考慮彈簧式助力器離合器踏板的最大踏板力為194.5N?？紤]彈簧式助力器的助力作用離合器的分離最大踏板力則為（式4.12）=0.25×194.5=145.8（N）離合器踏板的傳動(dòng)比為i1=6，則作用于主缸活塞桿的推力F1為（式4.13）=6×145.8=874.8(N)液壓式操縱機(jī)構(gòu)ηm為0.9，主缸壓強(qiáng)為2.0MPa，將數(shù)據(jù)代入式（4.10）中可得（式4.14）=24.8（mm）參照GB/T2348-93選取液壓缸直徑為25mm，主缸壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于額定壓強(qiáng)20MPa，故設(shè)計(jì)滿足要求。當(dāng)p1≤5MPa時(shí)，d=(0.5～0.55)D。（2）活塞桿直徑活塞桿直徑d按滿足液壓缸速度或速比的要求來選擇，然后再校核其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，其計(jì)算公式為（式4.15）速比的選取可參考表4.6，活塞桿直徑可參考表4.7選取。表4.6液壓缸工作壓力與速比液壓缸工作壓力p1/MPa≤1010～20＞20速比1.331.46～22表4.7液壓缸工作壓力與活塞桿直徑活塞桿受力情況受拉伸受壓縮液壓缸工作壓力p1/MPa與p1無關(guān)≤55～7＞7活塞桿直徑（0.3～0.5）D(0.5～0.55)D(0.6～0.7)D0.7D液壓缸工作壓力小于10MPa，故速比值為1.33。則由式（4.14）可知=25×√(1.33-1)/1.33=12.45(mm)參照表4.7，液壓缸工作壓力小于5MPa，活塞桿直徑應(yīng)處于（0.5～0.55）D的范圍內(nèi)，并參照國標(biāo)GB/T2348-93優(yōu)化活塞桿直徑選取d為12mm。4.3.1.3液壓缸強(qiáng)度校核（1）缸筒壁厚當(dāng)缸筒內(nèi)徑確定后，可按強(qiáng)度條件確定壁厚。缸筒壁厚的計(jì)算公式與δ/D和材料有關(guān)。主缸的材料為HT250,，許用應(yīng)力為25MPa。缸筒最薄處為5mm，則δ/D=0.2，此時(shí)位于δ/D=0.08～0.3的過渡區(qū)域，則校核公式為（m）（式4.16）式中D——缸筒內(nèi)徑，m;pmax——最高允許壓力（試驗(yàn)壓力），MPa；當(dāng)工作壓力p≤16MPa時(shí)，pmax=1.5p，工作壓力p＞16MPa時(shí)，pmax=1.25p；由上面可知主缸工作壓力p＜16MPa=2.0MPa，故pmax=1.5p=3.0MPa。[σ]——缸筒材料的許用應(yīng)力，MPa；查表可知HT250的許用應(yīng)力為25MPa。則式（4.15）左邊代入數(shù)據(jù)其值為0.0015m，而缸筒最薄壁厚為0.005m，可知缸筒壁厚滿足要求。校核可知缸筒壁厚滿足強(qiáng)度要求。（2）強(qiáng)度校核活塞桿可按所受的推力，按材料力學(xué)知識(shí)校核其最薄弱處得強(qiáng)度，活塞桿強(qiáng)度最薄弱處一般為活塞桿內(nèi)端與活塞連接處。活塞桿的材料為45鋼，其許用應(yīng)力[σ]=σs/ns，其中σs為屈服極限為355MPa，ns為安全系數(shù)取其為2，故許用應(yīng)力[σ]=177.5MPa?；钊麠U內(nèi)端與活塞連接處活塞桿的直徑為7mm，最大推力F1為874.8N，則根據(jù)應(yīng)力計(jì)算公式可知σ=F/A（式4.17）=874.8÷（π×0.0072）=56.83MPa可知活塞桿滿足強(qiáng)度要求。

4.3.2工作缸圖4.10離合器工作缸工作缸的構(gòu)造如圖4.10所示，缸體由HT250鍛造而成，由活塞、活塞皮碗、推桿（活塞桿）及放油塞等組成。其中，活塞受主缸液壓的作用而進(jìn)行工作；推桿用來傳遞活塞的動(dòng)向和調(diào)節(jié)與分離叉的游動(dòng)；而放油塞用于抽掉混入離合液中的空氣。離合器操縱機(jī)構(gòu)工作缸的設(shè)計(jì)和校核參照4.3.1中主缸的設(shè)計(jì)和校核，最終工作缸的缸筒內(nèi)徑為28mm，工作缸中活塞桿直徑為14mm。設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)應(yīng)注意的問題很多，應(yīng)注意以下問題。a)選定合理的結(jié)構(gòu)形式。合理的結(jié)構(gòu)形式，是保證液壓缸能夠滿足液壓系統(tǒng)正常工作的必須條件，液壓缸的結(jié)構(gòu)形式是在進(jìn)行了充分工況分析，并參考同類設(shè)備的基礎(chǔ)上選定的。b)要考慮液壓缸的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的問題。液壓缸的主要參數(shù)應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)值，具體結(jié)構(gòu)盡量按液壓工程手冊(cè)所推薦的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一些配件要選用標(biāo)準(zhǔn)間。c)對(duì)活塞桿較長的液壓缸，盡可能使在受拉狀態(tài)下承受最大載荷。d)可靠而合理的密封和防塵裝置。在設(shè)計(jì)密封和防塵裝置時(shí)不僅應(yīng)考慮其可靠性，還應(yīng)考慮摩擦和壽命。e)要考慮熱脹冷縮問題。由于環(huán)境溫度和油溫的影響，缸筒和活塞桿都要伸長，在設(shè)計(jì)液壓缸與工作部件的安裝、連接形式時(shí)應(yīng)予以重視。f)盡量使結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，加工、裝配和維修方便。

4.4離合器踏板總成離合器踏板總成主要包括：離合器踏板、復(fù)位彈簧、調(diào)整螺母、鎖緊螺母、踏板支架、踏板軸襯套、減振墊等零部件。在對(duì)離合器踏板總成進(jìn)行分析時(shí)，僅選取其主要零部件進(jìn)行分析，以下僅介紹離合器踏板、復(fù)位彈簧。4.4.1離合器踏板離合器踏板如圖4.11所示，主要由三部分組成1——踏板襯套；2——離合器踏板臂；3——踏板圖4.11離合器踏板結(jié)構(gòu)圖使用離合器踏板技術(shù)要求：(1)除了汽車起步、換檔和低速制動(dòng)需要踩離合器踏板外，其他時(shí)間腳不應(yīng)放在踏板上；在行車中，腳長時(shí)間放在離合器踏板上，很容易造成離合器打滑、離合器片燒蝕等現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至使會(huì)燒蝕拉傷離合器壓盤、飛輪端面，導(dǎo)致離合器壓緊彈簧退火等故障。(2)起步時(shí)，在踩離合器踏板時(shí)，應(yīng)符合以下要領(lǐng)：一快、二慢、三聯(lián)動(dòng)。當(dāng)踏板抬起開始時(shí)，快抬離合器踏板；當(dāng)離合器出現(xiàn)半聯(lián)動(dòng)時(shí)，稍微慢抬踏板；聯(lián)動(dòng)到完全結(jié)合時(shí)，將踏板慢慢抬起。做到使汽車平穩(wěn)起步。(3)換擋時(shí)，應(yīng)迅速踩下操縱離合器踏板并抬起，不要出現(xiàn)半聯(lián)動(dòng)現(xiàn)象，否則，會(huì)加速離合器的磨損。另外，操作時(shí)要注意與油門配合。(4)制動(dòng)時(shí)，在汽車行駛中，一般不要踩離合器踏板，但低速制動(dòng)除外，低速行駛中制動(dòng)停車的操縱方法是先踩下制動(dòng)踏板，然后再踩下離合器踏板，使汽車平穩(wěn)地停下來。4.4.2復(fù)位彈