基本結構
圖2液壓式離合器構造簡圖如圖2所示,液壓式離合器主要由1葉片、2主動件、3配油盤、4從動件、5彈簧和6油槽等組成,轉子為主動件,葉片裝入主動件的徑向槽中,可以沿徑嚮往復運動,並在葉片旁邊開有和葉片底部連通的油槽,使葉片底部油壓和楔形油腔內壓力相等。為了在從動件和主動件兩表面間形成楔形內腔,從動件內表面圓心與主動件圓心存在偏心距e。葉片和配油盤均開有油孔,與輸入軸中間進油孔和出油孔連通。如圖1所示為液壓式離合器系統的結構圖。
工作原理
液壓式離合器主要依靠高壓油楔傳遞動力,其工作原理如圖3所示:在楔緊過程中,輸入軸帶動2主動件及1葉片轉動,由於相對運動及葉片擠壓作用,楔形油塊產生壓力效應,相鄰兩葉片間的空間容積逐漸減小,油液粘度逐漸變大,在II、IV象限內形成壓力極高的油模組,油楔與葉片底部相通,葉片受葉片底部連線的高壓油作用而緊頂3從動件內表面,同時油路關閉,從而使高壓油楔處於密閉的楔形腔內,將主動件和從動件楔緊成一體,從而帶動從動件一起轉動。
圖3在鬆脫的過程中,當主動件的轉速低於從動件的轉速或與從動件的轉向相反時,高壓油楔的壓力急劇減小,而I、III象限由於油路開啟也無法形成高壓油楔,主動件和從動件分別按各自速度轉動,從而達到有效離合。
關鍵問題
液壓式離合器屬於一種液力傳動產品,主要根據汽車傳動需要,通過液體壓力控制,實現扭矩的傳遞和鬆脫運動,設計與製造存在若干關鍵技術問題,主要有:
(1)根據外界傳遞扭矩,設計計算液壓式離合器,設計二維圖,建立液壓式離合器的三維模型,並進行裝配干涉分析,在計算機上進行仿真分析,檢驗功能實現效果;
(2)根據實際工況需要,對液壓式離合器三維模型進行流體和運動仿真分析,確定影響其工作和可靠性的關鍵參數;
(3)在分析關鍵參數對液壓式離合器工作性能影響的基礎上,通過仿真軟體精確得出液壓式離合器油楔中流場的變化,分析其內部壓力和速度的變化,進一步最佳化液壓式離合器中關鍵零部件的尺寸參數。
發展狀況
液壓式離合器最早是在上世紀80年代由美國猶他州鹽湖城的Power—Matic公司研製。目前對於液壓式離合器的研究雖然比較少。但是一些國內外專家教授已經開始了這方面的研究,如黃金對液體粘性超越離合器原理及數學模型進行了研究,提出了液體粘性超越離合器傳遞扭矩和內部壓力變化的數學模型等。液壓式離合器在原理上可以近似看為容積式葉片泵的反向套用,因此葉片泵的設計方法和有關理論可以進一步借鑑。目前,國外已有液壓式離合器產品,但理論研究和最佳化設計並不多見。國內在此領域研究剛剛起步,大多數離合器研究集中在多片式離合器等領域,主要集中在控制策略和材料特性等方面。因此液壓式離合器的設計、研究和開發工作顯得非常緊迫。
