三輪汽車后橋離合機(jī)構(gòu)調(diào)整方法改進(jìn)

孫立強(qiáng)，馬艷芳

（262300 山東省 日照市 山東五征集團(tuán)有限公司）

0 引言

三輪汽車作為一種成本低廉、功能多樣的運(yùn)輸和作業(yè)工具，在農(nóng)村、集市、建筑、礦山、道路施工等方面有著廣泛的應(yīng)用。作為三輪汽車動(dòng)力傳輸與換擋的主要功能部件，摩擦式離合器的調(diào)整是否到位直接影響到車輛的使用性能。根據(jù)市場(chǎng)反饋的歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，離合器的故障率在整車零部件中位列第5，而失效原因除了離合器自身質(zhì)量問(wèn)題外，最主要的因素是間隙調(diào)整不當(dāng)[1]，因此研究分析離合器的調(diào)整過(guò)程并進(jìn)行改善對(duì)整車質(zhì)量水平提升具有重要的意義。

長(zhǎng)期以來(lái)，基于市場(chǎng)反饋的離合器相關(guān)故障問(wèn)題，裝配車間采取了各種控制措施，但收效甚微，技術(shù)人員一直被離合機(jī)構(gòu)調(diào)整問(wèn)題所困擾，給車輛調(diào)試效率造成極大影響。通過(guò)對(duì)車輛下線后的調(diào)試流程進(jìn)行跟蹤，發(fā)現(xiàn)按照正常的調(diào)整方式將離合器調(diào)整到位后，掛擋正常，試車人員駕駛車輛進(jìn)行掛箱等后續(xù)工序，行駛一段距離后發(fā)現(xiàn)再次出現(xiàn)離合分離不徹底、掛擋困難現(xiàn)象，需要再次對(duì)離合器進(jìn)行調(diào)整，如此反復(fù)，但不同車輛此現(xiàn)象表現(xiàn)不一，有的車輛只需調(diào)整1 次即可，有的甚至需要調(diào)整3～4 次，也有部分車輛在用戶使用一段時(shí)間后才出現(xiàn)掛擋困難問(wèn)題。

本文將結(jié)合離合操縱機(jī)構(gòu)的原理對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行分析。

1 后橋離合操縱機(jī)構(gòu)的組成、工作原理及調(diào)整方法

以代表車型7YP1150KD8 系列為例，單缸三輪汽車離合操縱機(jī)構(gòu)根據(jù)操縱動(dòng)作順序由前向后依次由以下零部件組成：離合踏臂焊合、離合前拉桿、拉板軸總成、離合后拉桿、分離爪與分離爪座、分離軸承以及離合器總成，如圖1、圖2所示。

圖1 離合操縱機(jī)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of clutch control mechanism

圖2 摩擦式離合器結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Structure diagram of friction clutch

離合機(jī)構(gòu)主要工作原理：駕駛員腳踏離合踏板，通過(guò)離合踏臂焊合的從動(dòng)臂帶動(dòng)離合前拉桿向前拉動(dòng)，經(jīng)過(guò)拉板軸總成以及離合后拉桿傳遞行程，從而拉動(dòng)分離爪旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，分離爪依靠與分離爪座之間的螺旋面配合，將前后位移轉(zhuǎn)化為左右軸向位移，推動(dòng)分離軸承壓動(dòng)分離杠桿，最終拉動(dòng)離合器總成的膜片彈簧實(shí)現(xiàn)從動(dòng)盤(pán)與主動(dòng)盤(pán)的分離[2]，達(dá)到切斷動(dòng)力的效果。

由于車輛在裝配過(guò)程中各種零部件自身的累積誤差以及裝配間隙等原因，整車下線后，試車人員通常無(wú)法直接順利掛擋，需要對(duì)離合機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的間隙調(diào)整。調(diào)整方式主要有2 種：（1）調(diào)整離合后拉桿長(zhǎng)度。通過(guò)對(duì)后拉桿端部的螺母位置進(jìn)行調(diào)整，來(lái)消除離合操縱機(jī)構(gòu)中行程傳遞距離的損耗；（2）對(duì)離合器總成上面的調(diào)整螺母的位置進(jìn)行調(diào)整，以消除分離杠桿與分離軸承之間的間隙。

2 問(wèn)題分析

車輛下線進(jìn)行第一輪調(diào)整后，掛擋正常、行駛正常，說(shuō)明離合操縱及傳遞機(jī)構(gòu)工作正常。通過(guò)對(duì)離合機(jī)構(gòu)分離過(guò)程進(jìn)行分析、測(cè)量，基本可以確定離合機(jī)構(gòu)行程傳遞階段不會(huì)導(dǎo)致上述現(xiàn)象發(fā)生。而對(duì)離合器及與之配合的變速箱總成內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，離合器裝配在動(dòng)力輸入軸上，通過(guò)螺母固定，初始狀態(tài)下，通過(guò)離合器調(diào)整螺母將間隙調(diào)整至要求值后，由于輸入軸與離合器、軸套、軸承、端蓋之間均存在間隙[3]，新車裝配后，間隙得不到釋放，在行駛過(guò)程中多次進(jìn)行離合、掛擋操作，部分間隙得到了釋放，最終導(dǎo)致分離軸承與分離杠桿之間的間隙過(guò)大，滿足不了離合器分離所需要的行程。具體裝配關(guān)系如圖3 所示。

圖3 離合器與變速箱裝配關(guān)系示意圖Fig.3 Assembly diagram of clutch and gearbox

3 解決方案

根據(jù)分析，可以判定離合器反復(fù)調(diào)整不到位的原因主要是關(guān)聯(lián)部件存在裝配間隙[4]，在駕駛過(guò)程中部分零部件出現(xiàn)位移導(dǎo)致離合器間隙發(fā)生變化，造成離合器分離不徹底，從而導(dǎo)致掛擋困難和早期磨損。為此，我們提出一種新的解決方案，即在后橋總成裝配完畢后，在掛擋磨合工序進(jìn)行的同時(shí)，增加離合器的磨合工步[5]。具體方案如下：

設(shè)計(jì)一套后橋離合器磨合試驗(yàn)臺(tái)，將后橋總成置于臺(tái)架上，將分離軸承與分離杠桿之間的間隙調(diào)整為0；采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)皮帶連接，驅(qū)動(dòng)后橋離合器的皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)；采用氣缸連接離合拉桿[6]，拉動(dòng)分離爪前后動(dòng)作；通過(guò)不斷的分離動(dòng)作（100 次），充分釋放離合器及變速箱內(nèi)部各個(gè)零部件之間的間隙。磨合試驗(yàn)臺(tái)實(shí)物見(jiàn)圖4。

圖4 離合器磨合臺(tái)Fig.4 Clutch running-in table

磨合完畢后，再次對(duì)離合器分離軸承與分離杠桿之間的間隙進(jìn)行調(diào)整（0～0.4 mm），這樣在整車裝配完畢后，僅需一次調(diào)整離合后拉桿即可實(shí)現(xiàn)順利掛擋，而且行駛過(guò)程中不需要重復(fù)進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，磨合前間隙調(diào)整為0 的離合器經(jīng)過(guò)100 次磨合后，分離軸承與分離杠桿之間再次出現(xiàn)間隙（見(jiàn)表1）。

表1 分離杠桿與分離軸承磨合前后間隙對(duì)比（模擬分離100 次試驗(yàn)結(jié)果）Tab.1 Comparison of clearance between release lever and release bearing before and after running-in(simulated separation test results of 100 times)

磨合后的離合器內(nèi)部零部件之間的間隙得到充分釋放，在此狀態(tài)下按正常作業(yè)要求將離合器調(diào)整完畢后，再次裝車驗(yàn)證，效果良好。

4 結(jié)論

本項(xiàng)目目前已在我公司正常生產(chǎn)過(guò)程中得到應(yīng)用，使用效果良好，現(xiàn)總結(jié)該項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：通過(guò)采用氣動(dòng)元件帶動(dòng)分離爪前后動(dòng)作，模擬離合器的分離動(dòng)作；采用電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪旋轉(zhuǎn)，使3 個(gè)分離杠桿與分離軸承之間的壓緊力均勻分布，模擬車輛正常行駛過(guò)程中的離合器狀態(tài)；未額外增加工序，在現(xiàn)有掛擋磨合工序的節(jié)拍時(shí)間內(nèi)同步完成離合器的磨合。即在不增加額外成本的前提下通過(guò)模擬車輛正常行駛過(guò)程中的換擋操作，實(shí)現(xiàn)離合器間隙的充分釋放，避免了用戶在使用過(guò)程中因離合間隙增大導(dǎo)致的換擋困難及離合器早期磨損問(wèn)題。