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[摘 要 ]在汽车起重机的应用过程中，起重机离合器是连接其发动机和起重机中动力传动系统的主要部件。因此，要想保障汽车起重机的应用效果，就需要对起重机离合器进行合理的选型与设计。基于此，本文对其选型设计及其校核进行分析。本文首先分析了汽车起重机离合器的基本功能，然后分析了其选型设计，最后对其校核进行分析。希望通过本次的分析，可以对汽车起重机离合器的合理设计与应用提供相应帮助。
[关键词]汽车起重机;离合器;选型设计;校核
[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）07–00–03
[Abstract]In the application process of a truck crane， the crane clutch is the main component connecting its engine and the power transmission system of the crane. Therefore， in order to ensure the application effect of the truck crane， it is necessary to select and design the crane clutch reasonably. Based on this， this article analyzes its selection design and verification. The article first analyzes the basic functions of the truck crane clutch， then analyzes its selection design， and finally analyzes its check. It is hoped that this analysis can provide corresponding assistance to the reasonable design and application of the truck crane clutch.
[Keywords]truck crane; clutch; selection design; check
对汽车起重机进行设计的过程中，一项关键内容就是离合器的合理选型与设计。具体设计中，首先应该根据实际的汽车参数以及起重器参数来进行离合器的合理选型，然后再通过科学的方式对离合器的各项参数进行校核，这样才可以让汽车在起步时实现传动系统和发动机之间结合的平顺性，让汽车平稳起步，同时也可以对汽车传动系统起到相应的保护作用。
1 汽车起重机离合器的基本功能概述
汽车起重机离合器是连接着汽车发动机和起重机动力传动系统的一个关键性部件。通过该部件，可实现发动机和动力传动系统之间的有效连接，进而实现以下的四项基本功能：（1）保障汽车可以平稳起步;（2）为驾驶员换挡提供足够便利;（3）有效防止动力传动系统出现过载现象;（4）实现扭振冲击的有效降低。由此可见，对于汽车而言，起重机离合器对其应用效果和安全性都有着关键作用。所以在进行汽车的设计与制造过程中，一定要注重起重机离合器的合理设计与校核，以此来保障汽车的平稳定和安全性。
2 汽车起重机离合器的选型设计分析
2.1 扭矩储备系数的确定
在对离合器进行设计的过程中，一个关键参数就是扭矩储备系数。通过这一参数，可以将离合器向发动机所传递的最大扭矩进行可靠度的准确反映。具体设计中，需要对应用中摩擦片在受到磨損之后依然可以向发动机传递可靠扭矩的最大值，以此来避免由于离合器磨损时间太长所导致的扭矩传递不可靠情况，同时也应该对传动系统过载以及操作的轻便性等各方面因素加以全面考虑。在对起重机进行设计的过程中，扭矩储备系数β可以通过以下公式进行计算：
在公式（1）中，摩擦面之间所具备的静摩擦系数用f表示;摩擦面数量用Z表示;工作时压盘对摩擦面所施加的压力用F表示;大的摩擦片径用R表示;小的摩擦片径用r表示。发动机可以实现的最大扭矩输出量用Tcmax表示;离合器所产生的静摩擦力矩用Temax表示;摩擦片中的平均摩擦半径用Rc表示[1]。
2.2 单位面积内滑动摩擦转矩的设计
在单位面积之内，滑动摩擦转矩可以充分反映出离合器对转矩的传递能力以及过载保护能力，这一参数和汽车的类型、汽车发动机的具体参数以及离合器的具体规格都有着直接关系。具体设计中，可以按照以下公式来进行计算：
在公式（2）中，能够反映出离合器对扭矩的传递能力和过载保护能力的参数用Tc表示。在单位面积之内，扭矩传递的限值可以控制在0.4 Nm/ mm2。
2.3 对滑动摩擦功进行合理设计
对于离合器而言，滑动摩擦是其具体工作中的一个主要特征，滑动摩擦功则可以对滑动摩擦程度来进行衡量。如果离合器有着越大的滑动摩擦功，滑片表面也就会有着越严重的磨损程度。在具体的设计过程中，可以通过以下公式来进行滑动摩擦功的计算：
在公式（3）中，单位面积之内的滑动摩擦功用w表示;起步过程中离合器每一次结合所产生的总滑动摩擦功用W表示;汽车的总质量用m表示;起步过程中发动机转动速度用n表示;轮胎在滚动过程中的半径用rr表示;桥速比用i0表示;起步过程中对变速箱所选择的档位比用ig表示。在汽车起重机的设计中，通常将w限制在0.25j/ mm2。
2.4 对离合器进行踏板行程以及分离力的设计
在对离合器进行选型以及设计时，踏板里是操作过程中的一个重要的舒适度反映指标。踏板力如果太大，驾驶员在踩踏过程中就会感到沉重。踏板的总行程主要由自由行程以及工作行程这两部分组成，通常情况下，自由型号层应该控制在20～30m，如果自由行程太小，离合器在具体的工作中就很容易出现打滑现象，如果自由行程太大，工作中将会出现分离不清现象[2]。在离合器的分离机构中，踏板的总行程要求应该控制在150 mm以下，踏板里应该控制在150～200 N之间。具体设计中，应该通过以下公式来进行计算： 在公式（4）中，踏板实际的自由行程用S0表示;离合器具体的分离行程用S表示;操纵机构中的总体传动比用i∑表示;踏板力用F1表示;离合器分离能力最大值用F表示;对回位弹簧所产生拉力进行克服所需要的踏板力用Fe表示;离合器具体的分泵油压用Pf表示;离合器中助力器的最大输出推力用P1表示;操纵机构中的总机械效率用η表示;分离摇臂杠杆之比用i1表示;踏板杠杆之比用i2表示。
2.5 对压盘离合温升进行合理设计
在对汽车起重机中的离合器进行选型与设计的过程中，压盘温升是一个至关重要的参数，通过压盘温升，可以对离合器膜片弹簧所产生的压力及其从动盘所选择的材料是否合理进行衡量。通常情况下，在进行离合器的选型与设计过程中，一次温升应该控制在8 ℃以内。在具体选型设计中，可以通过以下公式来进行压盘温升计算：
在公式（5）中，压盘温升用t表示;压盘所具有的比热容用c表示;压盘自身质量用m表示;传递到压盘内的热量在其中所占比例用γ表示。
2.6 对离合器的预期使用寿命进行合理设计
在进行汽车起重机离合器的选型与设计中，离合器预期使用寿命的合理设计是保障离合器应用质量，是提升汽车起重机使用效果的关键。因此在具体的选型与设计中，设计人员一定要注重对离合器的预期使用寿命加以合理设计。在离合器的应用中，摩擦片所受的磨损量将会对其使用寿命起到关键性的影响作用，而摩擦片实际的磨损程度又将会受到摩擦片自身的厚度、大小、应用的材料以及锚定在摩擦面内沉入的深度所决定。所以，对于单面摩擦量允许值进行计算的过程中，可以通过以下公式来进行计算：
在公式（6）中，起重机离合器自身的预期使用寿命用L表示;起步频度用n表示;摩擦片所受的磨损率用KW表示;摩擦片单面磨损量允许范围用表示;摩擦片总磨损量的允许范围用V表示。
3 汽车起重机离合器的校核分析
在本次校核过程中，主要针对某汽车起重机中所应用的离合器进行校核，表1是汽车起重机参数和离合器尺寸参数情况：
3.1 对性能参数进行校核
在具体的性能参数校核过程中，首先应该做好汽车的整车参数以及离合器尺寸校核，然后将相应的参数带入到扭矩储备系数公式中进行计算，这样就可以获得到一个最大压紧力，然后可以根据这个最大压紧力对离合器进行性能参数的合理选择[3]。比如，在某汽车起重機中的离合器最大压紧力计算中，获得到的结果是Fb≥30857N，因此在具体的性能参数校核过程中，就按照表2对其参数进行了确定。
3.2 对单位面积之内的化工摩擦转矩进行校核
在具体的校核过程中，将该汽车起重机的离合器以及发动机参数带入到单位面积之内的滑动摩擦公式中，由此可计算出，其滑动摩擦为：
与该汽车起重机的要求相符。
3.3 对滑动摩擦功率进行校核
在对滑动摩擦功率进行校核的过程中，将整车参数带入到滑动摩擦功率的计算公式中可以得出，该汽车起重机的滑动摩擦功率为：
与该汽车起重机的要求相符。
3.4 对踏板行程及其分离力进行校核
首先是对踏板的总行程进行校核，具体校核中，应该将其自由行程、机械效率、操纵机构总传动之比以及离合器具体的分离行程带入到总行程公式中，由此可求出其总行程为：
与该汽车起重机的要求相符。
然后是对踏板力进行校核，在具体的校核过程中，将分离力带入到中，因为该汽车起重机离合器中的助力器推力最大值是5030N，气压为0.7MPa时，其分泵有压是1.1MPa，将主泵缸径以及油压等的参数带入到，可计算出，其踏板压力为：
与该汽车起重机的要求相符。
4 结束语
综上所述，在对汽车起重机进行设计的过程中，一定要注重其离合器的合理选型设计，并根据实际的汽车起重机参数以及离合器的尺寸参数来进行离合器的校核。通过这样的方式，才可以有效保障离合器设计的合理性，进一步提升汽车起重机的使用效果，保障汽车起重机安全。
参考文献
[1] 董武.汽车起重机发动机等总成的更新方法[J].工程机械与维修，2011（1）：168.
[2] 栾登旺，高国强，曲彪，等.汽车起重机机件损坏三例[J].工程机械与维修，2009（7）：180.
[3] 亦农.汽车吊趴窝“三包”起争议[J].中国质量万里行，2005（12）：50-52.
[4] 曹传滨.RTC-8028型汽车起重机滑钩故障的排除[J].工程机械与维修，2003（12）：110.
[5] 梁静地.QY16C型汽车起重机离合器故障一例[J].工程机械与维修，2003（3）：123.
[6] 程鹏飞.QY16汽车吊主离合器助力器故障防治[J].能源基地建设，2000（6）：79.
[7] 韩行奎.汽车起重机滑钩原因分析[J].工程机械与维修，2000（3）：76.
[8] 赵海.QUY90HD多功能起重机提升装置离合器设计[J].建设机械技术与管理，2018（9）：60-61.
[9] 张明松，向世杰，伍强，等.双向牙嵌式离合器载荷换向特性研究[J].三峡大学学报（自然科学版），2019（4）：90-94.
[10] 席军强，陈宏宇.基于分布式光纤测温的离合器摩擦表面温度场测量[J].中国公路学报，2020（8）：102-109.
[关键词]汽车起重机;离合器;选型设计;校核
[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）07–00–03
[Abstract]In the application process of a truck crane， the crane clutch is the main component connecting its engine and the power transmission system of the crane. Therefore， in order to ensure the application effect of the truck crane， it is necessary to select and design the crane clutch reasonably. Based on this， this article analyzes its selection design and verification. The article first analyzes the basic functions of the truck crane clutch， then analyzes its selection design， and finally analyzes its check. It is hoped that this analysis can provide corresponding assistance to the reasonable design and application of the truck crane clutch.
[Keywords]truck crane; clutch; selection design; check
对汽车起重机进行设计的过程中，一项关键内容就是离合器的合理选型与设计。具体设计中，首先应该根据实际的汽车参数以及起重器参数来进行离合器的合理选型，然后再通过科学的方式对离合器的各项参数进行校核，这样才可以让汽车在起步时实现传动系统和发动机之间结合的平顺性，让汽车平稳起步，同时也可以对汽车传动系统起到相应的保护作用。
1 汽车起重机离合器的基本功能概述
汽车起重机离合器是连接着汽车发动机和起重机动力传动系统的一个关键性部件。通过该部件，可实现发动机和动力传动系统之间的有效连接，进而实现以下的四项基本功能：（1）保障汽车可以平稳起步;（2）为驾驶员换挡提供足够便利;（3）有效防止动力传动系统出现过载现象;（4）实现扭振冲击的有效降低。由此可见，对于汽车而言，起重机离合器对其应用效果和安全性都有着关键作用。所以在进行汽车的设计与制造过程中，一定要注重起重机离合器的合理设计与校核，以此来保障汽车的平稳定和安全性。
2 汽车起重机离合器的选型设计分析
2.1 扭矩储备系数的确定
在对离合器进行设计的过程中，一个关键参数就是扭矩储备系数。通过这一参数，可以将离合器向发动机所传递的最大扭矩进行可靠度的准确反映。具体设计中，需要对应用中摩擦片在受到磨損之后依然可以向发动机传递可靠扭矩的最大值，以此来避免由于离合器磨损时间太长所导致的扭矩传递不可靠情况，同时也应该对传动系统过载以及操作的轻便性等各方面因素加以全面考虑。在对起重机进行设计的过程中，扭矩储备系数β可以通过以下公式进行计算：
在公式（1）中，摩擦面之间所具备的静摩擦系数用f表示;摩擦面数量用Z表示;工作时压盘对摩擦面所施加的压力用F表示;大的摩擦片径用R表示;小的摩擦片径用r表示。发动机可以实现的最大扭矩输出量用Tcmax表示;离合器所产生的静摩擦力矩用Temax表示;摩擦片中的平均摩擦半径用Rc表示[1]。
2.2 单位面积内滑动摩擦转矩的设计
在单位面积之内，滑动摩擦转矩可以充分反映出离合器对转矩的传递能力以及过载保护能力，这一参数和汽车的类型、汽车发动机的具体参数以及离合器的具体规格都有着直接关系。具体设计中，可以按照以下公式来进行计算：
在公式（2）中，能够反映出离合器对扭矩的传递能力和过载保护能力的参数用Tc表示。在单位面积之内，扭矩传递的限值可以控制在0.4 Nm/ mm2。
2.3 对滑动摩擦功进行合理设计
对于离合器而言，滑动摩擦是其具体工作中的一个主要特征，滑动摩擦功则可以对滑动摩擦程度来进行衡量。如果离合器有着越大的滑动摩擦功，滑片表面也就会有着越严重的磨损程度。在具体的设计过程中，可以通过以下公式来进行滑动摩擦功的计算：
在公式（3）中，单位面积之内的滑动摩擦功用w表示;起步过程中离合器每一次结合所产生的总滑动摩擦功用W表示;汽车的总质量用m表示;起步过程中发动机转动速度用n表示;轮胎在滚动过程中的半径用rr表示;桥速比用i0表示;起步过程中对变速箱所选择的档位比用ig表示。在汽车起重机的设计中，通常将w限制在0.25j/ mm2。
2.4 对离合器进行踏板行程以及分离力的设计
在对离合器进行选型以及设计时，踏板里是操作过程中的一个重要的舒适度反映指标。踏板力如果太大，驾驶员在踩踏过程中就会感到沉重。踏板的总行程主要由自由行程以及工作行程这两部分组成，通常情况下，自由型号层应该控制在20～30m，如果自由行程太小，离合器在具体的工作中就很容易出现打滑现象，如果自由行程太大，工作中将会出现分离不清现象[2]。在离合器的分离机构中，踏板的总行程要求应该控制在150 mm以下，踏板里应该控制在150～200 N之间。具体设计中，应该通过以下公式来进行计算： 在公式（4）中，踏板实际的自由行程用S0表示;离合器具体的分离行程用S表示;操纵机构中的总体传动比用i∑表示;踏板力用F1表示;离合器分离能力最大值用F表示;对回位弹簧所产生拉力进行克服所需要的踏板力用Fe表示;离合器具体的分泵油压用Pf表示;离合器中助力器的最大输出推力用P1表示;操纵机构中的总机械效率用η表示;分离摇臂杠杆之比用i1表示;踏板杠杆之比用i2表示。
2.5 对压盘离合温升进行合理设计
在对汽车起重机中的离合器进行选型与设计的过程中，压盘温升是一个至关重要的参数，通过压盘温升，可以对离合器膜片弹簧所产生的压力及其从动盘所选择的材料是否合理进行衡量。通常情况下，在进行离合器的选型与设计过程中，一次温升应该控制在8 ℃以内。在具体选型设计中，可以通过以下公式来进行压盘温升计算：
在公式（5）中，压盘温升用t表示;压盘所具有的比热容用c表示;压盘自身质量用m表示;传递到压盘内的热量在其中所占比例用γ表示。
2.6 对离合器的预期使用寿命进行合理设计
在进行汽车起重机离合器的选型与设计中，离合器预期使用寿命的合理设计是保障离合器应用质量，是提升汽车起重机使用效果的关键。因此在具体的选型与设计中，设计人员一定要注重对离合器的预期使用寿命加以合理设计。在离合器的应用中，摩擦片所受的磨损量将会对其使用寿命起到关键性的影响作用，而摩擦片实际的磨损程度又将会受到摩擦片自身的厚度、大小、应用的材料以及锚定在摩擦面内沉入的深度所决定。所以，对于单面摩擦量允许值进行计算的过程中，可以通过以下公式来进行计算：
在公式（6）中，起重机离合器自身的预期使用寿命用L表示;起步频度用n表示;摩擦片所受的磨损率用KW表示;摩擦片单面磨损量允许范围用表示;摩擦片总磨损量的允许范围用V表示。
3 汽车起重机离合器的校核分析
在本次校核过程中，主要针对某汽车起重机中所应用的离合器进行校核，表1是汽车起重机参数和离合器尺寸参数情况：
3.1 对性能参数进行校核
在具体的性能参数校核过程中，首先应该做好汽车的整车参数以及离合器尺寸校核，然后将相应的参数带入到扭矩储备系数公式中进行计算，这样就可以获得到一个最大压紧力，然后可以根据这个最大压紧力对离合器进行性能参数的合理选择[3]。比如，在某汽车起重機中的离合器最大压紧力计算中，获得到的结果是Fb≥30857N，因此在具体的性能参数校核过程中，就按照表2对其参数进行了确定。
3.2 对单位面积之内的化工摩擦转矩进行校核
在具体的校核过程中，将该汽车起重机的离合器以及发动机参数带入到单位面积之内的滑动摩擦公式中，由此可计算出，其滑动摩擦为：
与该汽车起重机的要求相符。
3.3 对滑动摩擦功率进行校核
在对滑动摩擦功率进行校核的过程中，将整车参数带入到滑动摩擦功率的计算公式中可以得出，该汽车起重机的滑动摩擦功率为：
与该汽车起重机的要求相符。
3.4 对踏板行程及其分离力进行校核
首先是对踏板的总行程进行校核，具体校核中，应该将其自由行程、机械效率、操纵机构总传动之比以及离合器具体的分离行程带入到总行程公式中，由此可求出其总行程为：
与该汽车起重机的要求相符。
然后是对踏板力进行校核，在具体的校核过程中，将分离力带入到中，因为该汽车起重机离合器中的助力器推力最大值是5030N，气压为0.7MPa时，其分泵有压是1.1MPa，将主泵缸径以及油压等的参数带入到，可计算出，其踏板压力为：
与该汽车起重机的要求相符。
4 结束语
综上所述，在对汽车起重机进行设计的过程中，一定要注重其离合器的合理选型设计，并根据实际的汽车起重机参数以及离合器的尺寸参数来进行离合器的校核。通过这样的方式，才可以有效保障离合器设计的合理性，进一步提升汽车起重机的使用效果，保障汽车起重机安全。
参考文献
[1] 董武.汽车起重机发动机等总成的更新方法[J].工程机械与维修，2011（1）：168.
[2] 栾登旺，高国强，曲彪，等.汽车起重机机件损坏三例[J].工程机械与维修，2009（7）：180.
[3] 亦农.汽车吊趴窝“三包”起争议[J].中国质量万里行，2005（12）：50-52.
[4] 曹传滨.RTC-8028型汽车起重机滑钩故障的排除[J].工程机械与维修，2003（12）：110.
[5] 梁静地.QY16C型汽车起重机离合器故障一例[J].工程机械与维修，2003（3）：123.
[6] 程鹏飞.QY16汽车吊主离合器助力器故障防治[J].能源基地建设，2000（6）：79.
[7] 韩行奎.汽车起重机滑钩原因分析[J].工程机械与维修，2000（3）：76.
[8] 赵海.QUY90HD多功能起重机提升装置离合器设计[J].建设机械技术与管理，2018（9）：60-61.
[9] 张明松，向世杰，伍强，等.双向牙嵌式离合器载荷换向特性研究[J].三峡大学学报（自然科学版），2019（4）：90-94.
[10] 席军强，陈宏宇.基于分布式光纤测温的离合器摩擦表面温度场测量[J].中国公路学报，2020（8）：102-109.