微型汽車離合操縱機(jī)構(gòu)調(diào)整工藝探討

劉桂永

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

微型汽車離合操縱機(jī)構(gòu)調(diào)整工藝探討

劉桂永

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

針對微車離合踏板行程調(diào)整時(shí)操作者無法判斷離合踏板的位置變化狀態(tài)、造成生產(chǎn)線生產(chǎn)合格率低、返修量大、制造成本高等現(xiàn)象，提出了一種適用于生產(chǎn)線生產(chǎn)的工藝方案，并根據(jù)離合踏板結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)簡易的輔助工裝應(yīng)用于生產(chǎn)線生產(chǎn)，消除了離合踏板行程調(diào)整產(chǎn)生的問題。

離合操縱機(jī)構(gòu)；離合踏板；調(diào)整；行程；輔助工裝

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。由于離合器使用頻繁，因此離合器操縱機(jī)構(gòu)首先要求操作輕便。輕便性包括兩個(gè)方面，一是加在離合器踏板上的力不應(yīng)過大，另一方面是應(yīng)有離合踏板行程的調(diào)整機(jī)構(gòu)。

離合踏板行程的調(diào)整要符合設(shè)計(jì)的行程范圍。離合踏板行程過大，當(dāng)離合踏板踩到底時(shí)離合器分離過度，會導(dǎo)致膜片彈簧的斷裂和異常磨損；離合踏板行程過小，當(dāng)離合踏板踩到底時(shí)分離軸承行程不夠，不能使離合器徹底分離，勢必使摩擦片磨損加速，從而造成換檔困難或不能換檔，變速器齒輪損壞。因此。離合踏板行程的是否合適直接影響到離合器與變速器的使用壽命，進(jìn)而影響整車的綜合性能，也同時(shí)影響到售后的維修成本，影響客戶的使用價(jià)值。離合踏板行程的調(diào)整應(yīng)該被重視。

1 離合操縱機(jī)構(gòu)簡述

目前微型汽車離合器廣泛采用機(jī)械式或液壓式操縱機(jī)構(gòu),其中機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)分為拉索式和桿系式兩種結(jié)構(gòu),本文所研究的微型汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)采用拉索式操縱機(jī)構(gòu)。拉索式操縱機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是能克服桿系式操縱機(jī)構(gòu)質(zhì)量大、效率低、布置困難及受車架和駕駛室變形的影響等缺點(diǎn)；二是比液壓式操縱機(jī)構(gòu)價(jià)格低,在滿足技術(shù)要求的前提下可節(jié)約生產(chǎn)成本。

在拉索式操縱機(jī)構(gòu)中,離合拉索的前端與離合踏板組件連接；末端與離合器分離搖臂連接,離合拉索末端有螺紋,配有調(diào)整螺母和鎖緊螺母,可實(shí)現(xiàn)離合器踏板行程的調(diào)整。如圖1所示。

圖1 離合操縱機(jī)構(gòu)示意圖

2 生產(chǎn)線離合踏板行程調(diào)整的約束性

公司生產(chǎn)的微型客車，采用發(fā)動(dòng)機(jī)中置后輪驅(qū)動(dòng)形式，配B系列發(fā)動(dòng)機(jī)車型離合器操縱機(jī)構(gòu)的布置，如圖2所示。離合踏板布置在駕駛艙內(nèi)，調(diào)整位置（離合拉索末端）在車身地板下方，調(diào)整時(shí)操作者無法觀察到或者感知離合踏板的位置變化狀態(tài)。

如果僅設(shè)置一人在底盤下方調(diào)整，由于無法觀察到離合踏板在調(diào)整過程中的變化，即使隨著經(jīng)驗(yàn)的增加，調(diào)整結(jié)果仍然有很大的隨機(jī)性，會產(chǎn)生大量的返修，增加制造成本。

為達(dá)到生產(chǎn)線的合格率要求，需要設(shè)置兩人配合操作，一人在合適的位置觀察踏板的位置變化，一人在底盤下方進(jìn)行調(diào)整，由觀察者通知調(diào)整者離合踏板的位置情況，調(diào)整者適時(shí)停止調(diào)整保證離合踏板在行程合適的位置；此方法需要在生產(chǎn)線上增加特殊工位，以便于觀察和調(diào)整，對生產(chǎn)線的改造要求很大，成本較高。因此要求：在保證合格率的前提下，以一人一崗的原則能夠滿足高速運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線。調(diào)整過程中應(yīng)用輔助工裝可以滿足這一要求。

圖2 離合操縱機(jī)構(gòu)布置示意圖

3 離合踏板行程調(diào)整輔助工裝設(shè)計(jì)和應(yīng)用

3.1 輔助工裝設(shè)計(jì)原理

在不更改離合操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，解決調(diào)整離合踏板行程時(shí)不能觀察到或者感知離合踏板的即時(shí)狀態(tài)的問題，結(jié)合離合踏板支架的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)可拆卸的、只在調(diào)整過程起作用的離合踏板固定裝置，此裝置固定離合踏板的位置，正是離合踏板行程合適的位置。調(diào)整時(shí)，拉動(dòng)離合拉索，由于離合踏板被增加的裝置固定，操作人員在底盤下方可以很明顯地感覺到拉索不能被拉動(dòng)，此時(shí)鎖定離合拉索的位置即可。

輔助工裝的設(shè)計(jì)原理：公司部分車型采用的是機(jī)械式繩索傳動(dòng)離合器操縱機(jī)構(gòu)，離合器結(jié)構(gòu)是預(yù)緊式，即分離軸承與膜片彈簧常接觸，并有一定的預(yù)緊力，因此離合踏板沒有自由行程。

如圖3所示，離合拉索1連接頭與離合踏板5掛鉤連接，并通過擋圈2固定在踏板支架總成4的離合拉索支架3上。當(dāng)離合拉索1與離合器分離搖臂開始連接時(shí)，離合拉索1的索芯會向圖3中箭頭方向移動(dòng)，同時(shí)拉動(dòng)離合踏板5從位置一向位置二方向擺動(dòng)，位置二正是離合踏板5調(diào)整后所要達(dá)到的位置（位置一與位置二之間的距離為離合踏板5工作行程）。但是調(diào)整時(shí)，操作人員在車身底部，無法觀察或者感知離合踏板5上擺的情況，為了防止調(diào)整時(shí)離合踏板5超過位置二，或者還沒有到達(dá)位置二就停止調(diào)整，設(shè)計(jì)一個(gè)可拆卸的裝置，在位置二處固定離合踏板5，因此離合拉索1拉緊后不能再被拉動(dòng)，便可以感知到離合踏板5已經(jīng)達(dá)到位置二，此時(shí)停止調(diào)整，鎖定離合拉索與離合器分離搖臂的相對位置，然后取下固定離合踏板5的裝置，離合踏板5便在合適的位置二處，達(dá)到調(diào)整離合踏板5工作行程的目的。

圖3 離合踏板調(diào)整前后位置圖

3.2 輔助工裝定位基準(zhǔn)選擇

輔助工裝定位基準(zhǔn)選擇，要求其在整車上位置尺寸、誤差穩(wěn)定，并且相對于離合踏板的位置尺寸，不受其連關(guān)聯(lián)零部件的誤差影響。目前公司的所有微車，均采用離合操縱機(jī)構(gòu)、制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)集成一體的結(jié)構(gòu)形式，也就是離合踏板與制動(dòng)踏板集成在同一個(gè)支架上；制動(dòng)系均采用真空助力伺服制動(dòng)系，制動(dòng)踏板的行程，由真空助力器制動(dòng)主缸的行程決定；經(jīng)過大量生產(chǎn)表明，制動(dòng)主缸的行程經(jīng)過零部件廠家調(diào)整后，都在其設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，誤差較小，并且穩(wěn)定，可以認(rèn)定制動(dòng)踏板相對于離合踏板的位置穩(wěn)定不變，因此，采用制動(dòng)踏板作為輔助工裝的定位基準(zhǔn)。

3.3 輔助工裝的設(shè)計(jì)

根據(jù)制動(dòng)踏板、離合踏板在支架上的相對位置關(guān)系，設(shè)計(jì)輔助工裝。本文所研究的踏板總成的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是離合踏板在行程合適的位置時(shí)與制動(dòng)踏板的踏板面平齊。

（1）輔助工裝結(jié)構(gòu)一。輔助工裝結(jié)構(gòu)一的設(shè)計(jì)內(nèi)容：本結(jié)構(gòu)利用現(xiàn)有的大力鉗，在其鉗口上下顎處，焊接兩塊等長的用于夾持兩踏板的平板（上、下夾板），平板的長度根據(jù)兩踏板之間的距離來確定；由大力鉗3、上夾板2、下夾板1通過焊接組成一個(gè)專用的大力鉗夾持工裝。詳見圖4、圖5。

圖4 輔助工裝結(jié)構(gòu)圖

圖5 輔助工裝結(jié)構(gòu)一應(yīng)用圖

（2）輔助工裝結(jié)構(gòu)二。輔助工裝結(jié)構(gòu)二的設(shè)計(jì)內(nèi)容：本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩塊等長的用于夾持兩踏板的平板（上、下夾板），平板的長度根據(jù)兩踏板之間的距離來確定，下夾板根據(jù)兩踏板桿的形狀開兩個(gè)缺口，缺口卡進(jìn)兩踏板桿便于裝配定位；上、下夾板使用螺紋副實(shí)現(xiàn)夾緊。

本結(jié)構(gòu)由上夾板組件、下夾板組件組成；上夾板組件由蝶型螺栓（蝶型螺母3與螺柱4焊接組成）、大墊圈7、上夾板1、兩顆薄螺母6組成，薄螺母6與蝶型螺母4不鎖緊上夾板1，轉(zhuǎn)動(dòng)蝶型螺栓時(shí)上夾板1不會隨著轉(zhuǎn)動(dòng)；下夾板組件由下夾板2與螺母5焊接組成。使用時(shí)旋轉(zhuǎn)蝶型螺栓，帶動(dòng)上夾板1向下運(yùn)動(dòng)，與下夾板組件一起夾緊離合踏板和制動(dòng)踏板，如圖 6、圖 7。

圖6 輔助工裝結(jié)構(gòu)圖

圖7 輔助工裝結(jié)構(gòu)二應(yīng)用圖

3.4 輔助工裝的應(yīng)用

輔助工裝應(yīng)用調(diào)整步驟：

（1）內(nèi)飾工段，完成裝配踏板支架總成，連接離合拉索與離合踏板并固定離合拉索后，按照圖5、圖7把輔助工裝裝配到離合踏板與制動(dòng)踏板上，確保工裝不松動(dòng)。

（2）底盤工段，按照線路布置好離合拉索2，并把離合拉索2固定到發(fā)動(dòng)機(jī)左懸置1上，連接離合拉索2與離合器分離搖臂3。如圖8所示，向后拉緊離合拉索2的索芯，并把離合器分離搖臂3向前推動(dòng)，完全消除其自由擺動(dòng)量，擰進(jìn)調(diào)整螺母5，直到其碰到拉索后端連接頭4停止，最后用鎖緊螺母6鎖定調(diào)整螺母5。

圖8 離合拉索與離合器分離搖臂連接

（3）終線工段，取下輔助工裝，踩下離合踏板數(shù)次，完成離合踏板行程的調(diào)整，可以保證行程在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。

3.5 輔助工裝兩種結(jié)構(gòu)的對比

結(jié)構(gòu)一，其結(jié)構(gòu)相對比較簡單，夾緊、松開由于大力鉗的結(jié)構(gòu)而顯得更簡單方便，但是由于夾緊時(shí)所產(chǎn)生的夾緊力比較大，使用一段時(shí)間后，鉚接大力鉗上下顎處會變形嚴(yán)重，從而導(dǎo)致裝夾時(shí)出現(xiàn)工裝松動(dòng)的現(xiàn)象，此時(shí)需要調(diào)整大力鉗的調(diào)整螺栓來改善，這樣一來，使用之后需要不定期地調(diào)節(jié)大力鉗。

結(jié)構(gòu)二，其結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，夾緊、松開靠擰動(dòng)蝶形螺母來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)調(diào)節(jié)好上、下夾板的距離時(shí)，僅需擰動(dòng)幾個(gè)螺牙即可夾緊、松開，由于螺紋副的一段螺紋使用頻繁，容易磨損，因此該結(jié)構(gòu)對螺紋副的要求較高。

3.6 輔助工裝的應(yīng)用效果

在未使用輔助工裝之前，生產(chǎn)線離合踏板行程調(diào)整的合格率只有40%，消耗了大量的返修時(shí)間，增加了制造成本；使用輔助工裝后，合格率達(dá)到95%以上，通過柳州總裝和青島總裝車間的使用證明，以上兩種結(jié)構(gòu)的輔助工裝，可以解決生產(chǎn)線離合踏板行程調(diào)整的問題。

4 結(jié)束語

在生產(chǎn)線對離合踏板行程的調(diào)整，受限于離合操縱機(jī)構(gòu)的布置，未能達(dá)到生產(chǎn)線的要求，對此根據(jù)離合操縱機(jī)構(gòu)的的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)輔助工裝來優(yōu)化生產(chǎn)線裝配工藝，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。本文的方法和設(shè)計(jì)的工裝，可以為微車離合操縱機(jī)構(gòu)踏板行程調(diào)整提供經(jīng)驗(yàn)。

[1]陳家瑞.汽車構(gòu)造(下冊)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.

[2]徐 旭，魯統(tǒng)利.汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)的分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2007，(11)：13-14.

[3]莫易敏，魏麗娜，姜宏霞.微型汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的研究[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2009，(3):26-28。

Ddiscuss the Process of Clutch Control System Adjust of Minicar

LIU Gui-yong
(SAIC-GM-Wuling Automobile Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi545007,China)

This article aims at the operator cannot judge the clutch pedal position when adjusting the clutch control system,that results in the rate of eligible product low,larger maintain product off-line,high costs of production,etc.This article of fersamethod tha had been applied to the product line.The design of the simple fixtures,referred to this article,is baseing o n the structure of clutch pedal,and they had applied to the product line.Avoid the problem of the clutch pedal traveladjusting.

clutch controlsystem;clutch pedal;adjust;travel;fixture

U463.211

B

1672-545X（2011）09-0088-03

2011-06-12

劉桂永（1983—），男，廣西玉林人，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向?yàn)榭傃b工藝設(shè)備。