液压式离合器系统(Cable-Operated Control System)利用特殊钢绳,连接踏板与释放杆间,作为切断或接通的连杆机构

液压式离合器构造简图如图2所示,液压式离合器主要由1叶片、2主动件、3配油盘、4从动件、5弹簧和6油槽等组成,转子为主动件,叶片装入主动件的径向槽中,可以沿径向往复运动,并在叶片旁边开有和叶片底部连通的油槽,使叶片底部油压和楔形油腔内压力相等。为了在从动件和主动件两表面间形成楔形内腔,从动件内表面圆心与主动件圆心存在偏心距e。叶片和配油盘均开有油孔,与输入轴中间进油孔和出油孔连通。如图1所示为液压式离合器系统的结构图。

液压式离合器主要依靠高压油楔传递动力,其工作原理如图3所示:在楔紧过程中,输入轴带动2主动件及1叶片转动,由于相对运动及叶片挤压作用,楔形油块产生压力效应,相邻两叶片间的空间容积逐渐减小,油液粘度逐渐变大,在II、IV象限内形成压力极高的油模块,油楔与叶片底部相通,叶片受叶片底部连接的高压油作用而紧顶3从动件内表面,同时油路关闭,从而使高压油楔处于密闭的楔形腔内,将主动件和从动件楔紧成一体,从而带动从动件一起转动。

在松脱的过程中,当主动件的转速低于从动件的转速或与从动件的转向相反时,高压油楔的压力急剧减小,而I、III象限由于油路开启也无法形成高压油楔,主动件和从动件分别按各自速度转动,从而达到有效离合。

液压式离合器属于一种液力传动产品,主要根据汽车传动需要,通过液体压力控制,实现扭矩的传递和松脱运动,设计与制造存在若干关键技术问题,主要有:

(1)根据外界传递扭矩,设计计算液压式离合器,设计二维图,建立液压式离合器的三维模型,并进行装配干涉分析,在计算机上进行仿真分析,检验功能实现效果;

(2)根据实际工况需要,对液压式离合器三维模型进行流体和运动仿真分析,确定影响其工作和可靠性的关键参数;

(3)在分析关键参数对液压式离合器工作性能影响的基础上,通过仿真软件精确得出液压式离合器油楔中流场的变化,分析其内部压力和速度的变化,进一步优化液压式离合器中关键零部件的尺寸参数。

液压式离合器最早是在上世纪80年代由美国犹他州盐湖城的Power—Matic公司研制。目前对于液压式离合器的研究虽然比较少。但是一些国内外专家教授已经开始了这方面的研究,如黄金对液体粘性超越离合器原理及数学模型进行了研究,提出了液体粘性超越离合器传递扭矩和内部压力变化的数学模型等。液压式离合器在原理上可以近似看为容积式叶片泵的反向应用,因此叶片泵的设计方法和有关理论可以进一步借鉴。目前,国外已有液压式离合器产品,但理论研究和优化设计并不多见。国内在此领域研究刚刚起步,大多数离合器研究集中在多片式离合器等领域,主要集中在控制策略和材料特性等方面。因此液压式离合器的设计、研究和开发工作显得非常紧迫。