【正文】 擦片損傷，單位壓力 0p 對于不同車型，根據(jù)所用的摩擦材料在一定范圍內(nèi)選取，最大范圍 0p 為 — ，即 M P apM P a 0 ?? (212) 7)為了減少汽車起步過程中離合器的滑磨，防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒傷，每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值，即 ][)( 4 22 ??? ??? dDZ W (213) 式中， ?為單位摩擦面積滑磨功 (J/mm2)； [?]為其許用值 (J/mm2)，對于輕型貨車： [?] =， W為汽車起步時離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功 (J)，可根據(jù)下式計算 2202221800 grae ii rmnW ?? (214) 式中， ma為汽車總質(zhì)量 (kg)； rr為輪胎滾動半徑 (m)； ig為起步時所用變速器擋位的傳動比； i0為主減速器傳動比； ne為發(fā)動機轉(zhuǎn)速 (r/min)。m 摩擦片單位壓力 0p 離合器工作壓力 F 1136N 單片周置彈簧離合器主要零部件設(shè)計 扭轉(zhuǎn)減震器主要參數(shù)設(shè)計計算 扭轉(zhuǎn)減振器主要由彈性元件 (減振彈簧或橡膠 )和阻尼元件 (阻尼片 )等組成。 1）極限轉(zhuǎn)矩 jT 極限轉(zhuǎn)矩為減振器在消除限位銷與從動盤轂缺口之間的間隙 l? (圖 )時所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，即限位銷起作用時的轉(zhuǎn)矩。研究表明，增加 nT ，共振頻率將向減小頻率的方向移動，這是有利的。 j? 通常取 3176。減振彈簧的工作變形量 l? =8mm。m/rad 阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 ?T N花鍵轂一般采用鍛鋼 (如 45鋼， 40Cr等 )，表面和心部硬度一般在 26～ 32HRC。m) 花鍵尺寸 擠壓應(yīng)力σ c/MPa 齒數(shù) n 外徑 D/ mm 內(nèi)徑 d/ mm 齒厚t/mm 有效齒長l/mm 160 49 10 23 18 3 20 180 69 10 26 21 3 20 200 108 10 29 23 4 25 225 147 10 32 26 4 30 250 196 10 35 28 4 35 280 275 10 35 32 4 40 300 304 10 40 32 5 40 325 373 10 40 32 5 45 350 471 10 40 32 5 50 根據(jù)摩擦片外徑 D=254，發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 Temax= 波形片一般采用 65Mn，厚度小于 1mm，硬度為 40～ 46HRC，并經(jīng)過表面發(fā)藍處理。 1）離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計： （ 1）應(yīng)具有足夠的剛度，以免影響離合器的工作特性，增大操縱時的分離行程，減小壓盤升程，嚴重時使摩擦面不能 徹底分離。 （ 3）蓋的彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。 （ 2）壓盤應(yīng)具有較大的剛度，使壓緊力在摩擦面上的壓力分布均勻并減小受熱后的翹曲變形，以免影響摩擦片的均勻壓緊以及與離合器的徹底分離。 C)； c為壓盤的比熱容，鑄鐵： c=／ (kg 壓盤通常采用灰鑄鐵，一般采用 HT200、 HT250、 HT300，也有少數(shù)采用合金壓鑄件。 （ 4）分離杠桿的支承處應(yīng)采用滾針軸承、滾銷或刀口支承，以減小摩擦和磨損。湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 17 3 基于 CATIA 的離合器三維建模 CATIA 軟件 簡介 CATIA 是法國 Dassault System公司的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子電器、消費品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計與制造領(lǐng)域，其特有的 DMU電子樣機模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動著企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。 1）運行 CATIA軟件，進入機械設(shè)計零部件設(shè)計工作臺，新建一個 Part文件，保存到相應(yīng)文件夾。具體過程如下： 1）進入線框和曲面 設(shè)計工作臺，新建 Part文件，保存到相應(yīng)文件夾。進行分割、修剪必須有切除的元素，可以是曲線在曲面上的投影。然后點擊橋接曲面按鈕 ，彈出對話框（如圖 ）： 圖 橋接曲面對話框 圖 橋接后的曲面 按對話框中選取各項，最終生成的曲面為（如圖 ）： 5）曲面結(jié)合。 進入機械設(shè)計零部件設(shè)計模塊，只要用后曲面 工具就可將曲面加厚為實體，零部件設(shè)計中還提供了許多以曲面為操作對象的工具，例如分割（用曲面切割實體）、封閉曲面和縫合曲面。 2）裝入第一個零件。與第一個零件建立相應(yīng)約束，如相合約束 、曲面貼合約束 、偏移約束 和角度約束 等，使之裝配到位。 CATIA提供 了大量的標(biāo)準件，通過庫瀏覽器 選中零件后雙擊零件則該零件會導(dǎo)入裝配體，會在模型樹種顯示。 以下說明工程圖建立一般過程和操作對象： 1）打開零件的三維模型 ，新建 Drawing文件保存到相應(yīng)位置。 3）設(shè)置視圖屬性。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 28 圖 離合器底蓋二維工程圖 圖 導(dǎo)入正視圖 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 29 圖 332 視圖屬性編輯對話框 4）生成截面視圖。手動生成尺寸工具條提供了所有形狀尺寸的標(biāo)注工具，尺寸線修飾工具和技術(shù)尺寸標(biāo)注工具。此外還有表格工具 。 離合器壓盤及殼總成拆裝動畫 拆裝動畫是在裝配分析完成后生成的，電子樣機提供了專門的裝配分析模塊 —— DMU Fitting。 3）創(chuàng)建軌跡 Track。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 31 4 結(jié)論與展望 離合器作為一個獨立的總成存在于傳動系中，其性能影響著整車的動力性和舒適性，離合器的設(shè)計至關(guān)重要。m、后備系數(shù) ?? ，摩擦片單位壓力 ?p MPa，離合器工作壓力 1136?F N。采用 CAD技術(shù)，會比傳統(tǒng)的設(shè)計方法在較短的設(shè)計周期內(nèi)完成較高質(zhì)量的產(chǎn)品。例如離合器的方案設(shè)計就引入了專家系統(tǒng) [11], 它把領(lǐng)域的相關(guān)知識結(jié)合到程序設(shè)計中，使程序具備像專家求解問題時一樣的推理、學(xué)習(xí)和解釋能力，從而自動完成離合器結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計，提高了設(shè)計的效率和質(zhì)量。解決這些問題首先要從設(shè)計入手，通過一些系統(tǒng)湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 32 對離合器進行優(yōu)化設(shè)計，或是通過 CAE分析 [14]改進一些設(shè)計。膜片彈簧的設(shè)計是典型的優(yōu)化設(shè)計 [16]。 在此向 吳老師 表示衷心的感謝，并致崇高的敬意 ！ 本課程設(shè)計過程中，汽車系鄭冬黎老師提供了相當(dāng)豐富的資料和相當(dāng)多的寶貴意見，再在此深表感謝！ 向與我同組的同學(xué)表示感謝，他們也給了我很大的支持與幫助！ 向所有給予我?guī)椭娜吮硎靖兄x ！ 作者：申建陽 2021 年 5 月 30 日 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 34 參考文獻 [1] 陳家瑞．汽車構(gòu)造（下冊） [M]．北京：機械工業(yè)出版社 ， 2021． 1039 [2] 豪彥． 21世紀世界 —— 汽車離合器 [J]．汽車與配件， 2021． [3] 余欣悅． Voith新技術(shù)：集離合器和緩速器于一體的新型液壓制動系統(tǒng)VIAB[N]．商用汽車， 2021． [4] 王望予．汽車設(shè)計 [M] ．北京：機械工業(yè)出版社， 2021． 5277 [5] 諸文農(nóng)．底盤設(shè)計 [M] ．北京：機械工業(yè)出版社， 1981． [6] ]古純效等．一種 新型的擴環(huán)式單向超越離合器 [J]．工程設(shè)計． [7] 北京兆迪科技有限公司． CATIA V5寶典 [M] ．北京 : 機械工業(yè)出版社， 2021． [8] 盛選禹．鈑金設(shè)計實例教程 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021． [9] CATIA V5之電子樣機 [M] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021． [10] 顧曉陽． 現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在汽車離合器行業(yè)研發(fā)中的應(yīng)用 [J]．汽車與配件， 2021． [11] 郭曉蘭．基于 UG的汽車離合器參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)與研究 [D] ．大連：大連理工大學(xué)， 2021． [12] D Centea． The influence of the interface coefficient of friction upon the propensity to judder in automotive clutches [J]． Department of Mechanical Engineering, University of Bradford， UK． 1999． [13] 王大康．汽車離合器方案設(shè)計專家系統(tǒng)的研究 [A]．北京：北京工業(yè)大學(xué)， 2021． [14] 李舜酩．汽車離合器殼破裂原因分析 [J] ．淄博：山東工程學(xué)院， 2021． [15 肖生發(fā)． 汽車離合器電動助力操縱系統(tǒng)的研究 [J] ．十堰：湖北汽車工業(yè)學(xué)院 ,2021． [16] 冉振亞．基于遺傳算法的汽車離合器膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計 [J] ．重慶：重慶大學(xué)，2021．湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 35 附錄Ⅰ 離合器主要參數(shù)求解模型與結(jié)果 1）最終優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型是： )(4)(m in 2221 xxxf ?? ? . ?x 12 ?? xx 3 ?? x 1342 ?x 322213 ???? xx x 3231 3 ??? xx x 2）優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)函數(shù) M 文件 function feval=myfun(x) feval=(x(1)^2x(2)^2)*pi/4。 ceq=[]。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 36 b=[0。 ub=[ ]。 options=optimset(39。,39。, 39。myfun39。interiorpoint39。cons_fun39。)。,1e10,39。,39。 Aeq=[]。0]。 1 0。 c(2)=*(x(1)^3x(2)^3)2644739*x(3)。本設(shè)計 只是 管中窺豹，了解一下設(shè)計流程和學(xué)習(xí) CATIA軟件而已。 周置圓柱彈簧離合器存在的問題是零件過多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程，包括制造過程和支持過程，進行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化方法，力圖使產(chǎn)品開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度和用戶需求。 隨著計算機軟件技術(shù)的不斷發(fā)展， CAD技術(shù)運用到離合器設(shè)計成為一種大的趨勢。 2)運用 CATIA完成了二十九個離合器的零部件的三維建模，完成了摩擦片總成、離合器壓盤及 蓋總成、底蓋總成和離合器總成的裝配、繪制了所有零件和離合器壓盤及蓋總成得二維工程圖，并完成了摩擦片總成和離合器壓盤及蓋總成得拆裝動畫。主要工作如下： 1）離合器的設(shè)計計算。 4）創(chuàng)建了多個 Track后，要定義它們之間的播放順序就要創(chuàng)建序列 Sequence。 2）定義 Shuttle。頁背景的編輯從編輯 —— 頁背景進入，可以繪制表 格，添加文本等。批注工具條提供了文本添加工具 ，可利用此工具添加技術(shù)要求此類文本。 5）尺寸標(biāo)注。單擊屬性欄顯示如圖 。點擊正視圖按鈕 ，切換窗口到零件的三維模型，選擇一個視圖面，這是窗口右下方有正視圖的預(yù)覽，如果符合要求，單擊視圖就