離合器電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計及其應(yīng)用

韓文等

摘要：目前國內(nèi)汽車AMT機(jī)械式自動變速器在離合器控制方面然存在不完善，不全面的問題。為進(jìn)一步研究離合器控制規(guī)律，設(shè)計了一套離合器電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)離合器控制的自動化。

關(guān)鍵詞：執(zhí)行機(jī)構(gòu)；離合器控制；自動變速器

前言

AMT作為手自一體的機(jī)械式自動變速技術(shù)，是在手動變速箱（MT）的基礎(chǔ)上通過加裝控制離合器自動分離與接合以及控制選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動選擋和換擋的自動裝置。

本文針對電動式離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計，對其結(jié)構(gòu)及功能提出總體要求；建立機(jī)構(gòu)系統(tǒng)動力傳動模型來反映執(zhí)行機(jī)構(gòu)在正常工作狀況下動力是如何傳遞來驅(qū)動離合器離合，同時，進(jìn)行動力傳遞分析計算及驗(yàn)證合理性。

1.設(shè)計工作原理、受力分析及離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型建立

1.1離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理圖及機(jī)構(gòu)動力分析

由圖1可知，當(dāng)直流電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動時，扇形齒輪作逆時針轉(zhuǎn)動，同時助力彈簧釋放預(yù)壓緊力，共同推動離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分離運(yùn)動；同理，當(dāng)直流電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動，扇形齒輪作順時針運(yùn)動壓縮助力彈簧，同時，依靠膜片彈簧反作用力推動離合器分離撥叉，使機(jī)構(gòu)回到起始位置，實(shí)現(xiàn)接合運(yùn)動。

1.2 離合器磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)工作原理

補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是離合器自動控制裝置，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)采用的預(yù)壓錐形彈簧；當(dāng)離合器摩擦片磨損時，通過杠桿裝置F點(diǎn)相對向右運(yùn)動壓縮補(bǔ)償彈簧，同時G點(diǎn)位置不變，從而即實(shí)現(xiàn)了離合器摩擦片分離間隙為零又保證離合器磨損自動補(bǔ)償功能。

1.3離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)受力分析

1.4建立離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

用直流電動機(jī)作為機(jī)構(gòu)動力來源，通過對電機(jī)用脈寬寬度調(diào)制進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，動力再經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)的減速和速度轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，將電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成離合器分離、接合所需的直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。同時，結(jié)合采用補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彌補(bǔ)離合器片的磨損，以及助力彈簧和自鎖機(jī)構(gòu)來保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用壽命，各部分協(xié)同實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)較大減速比、適當(dāng)?shù)姆蛛x、接合速度以及分離力和位移控制精度。

2.結(jié)論

該機(jī)構(gòu)是基于機(jī)電一體化及軟件控制技術(shù)的系統(tǒng)，其操縱方便且反應(yīng)速度快，控制精確度高，相對于手動擋具有明顯的優(yōu)勢；設(shè)計結(jié)果表明結(jié)果，離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計合理，能夠?qū)崿F(xiàn)離合器的分離和結(jié)合，可很好地對離合器進(jìn)行控制。

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