【正文】 擦片損傷，單位壓力 0p 對于不同車型，根據所用的摩擦材料在一定范圍內選取，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生的總滑磨功 (J)，可根據下式計算 2202221800 grae ii rmnW ?? (214) 式中， ma為汽車總質量 (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計 扭轉減震器主要參數(shù)設計計算 扭轉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）極限轉矩 jT 極限轉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矩，即限位銷起作用時的轉矩。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 擠壓應力σ c/MPa 齒數(shù) n 外徑 D/ mm 內徑 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 根據摩擦片外徑 D=254，發(fā)動機的最大轉矩 Temax= 波形片一般采用 65Mn，厚度小于 1mm，硬度為 40～ 46HRC，并經過表面發(fā)藍處理。 1）離合器蓋結構設計： （ 1）應具有足夠的剛度，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）蓋的彈簧支承處應具有高的尺寸精度。 （ 2）壓盤應具有較大的剛度，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 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領域的領導地位，廣泛應用于航空航天、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品設計與制造領域，其特有的 DMU電子樣機模塊功能及混合建模技術更是推動著企業(yè)競爭力和生產力的提高。 1）運行 CATIA軟件，進入機械設計零部件設計工作臺，新建一個 Part文件，保存到相應文件夾。具體過程如下： 1）進入線框和曲面 設計工作臺，新建 Part文件，保存到相應文件夾。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）曲面結合。 進入機械設計零部件設計模塊，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 了大量的標準件，通過庫瀏覽器 選中零件后雙擊零件則該零件會導入裝配體，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文件保存到相應位置。 3）設置視圖屬性。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 28 圖 離合器底蓋二維工程圖 圖 導入正視圖 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 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注工具，尺寸線修飾工具和技術尺寸標注工具。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 院 畢 業(yè) 論 文 31 4 結論與展望 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，離合器的設計至關重要。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，會比傳統(tǒng)的設計方法在較短的設計周期內完成較高質量的產品。例如離合器的方案設計就引入了專家系統(tǒng) [11], 它把領域的相關知識結合到程序設計中，使程序具備像專家求解問題時一樣的推理、學習和解釋能力，從而自動完成離合器結構方案的設計，提高了設計的效率和質量。解決這些問題首先要從設計入手，通過一些系統(tǒng)湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 32 對離合器進行優(yōu)化設計，或是通過 CAE分析 [14]改進一些設計。膜片彈簧的設計是典型的優(yōu)化設計 [16]。 在此向 吳老師 表示衷心的感謝，并致崇高的敬意 ！ 本課程設計過程中，汽車系鄭冬黎老師提供了相當豐富的資料和相當多的寶貴意見，再在此深表感謝！ 向與我同組的同學表示感謝，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 院 畢 業(yè) 論 文 34 參考文獻 [1] 陳家瑞．汽車構造（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：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．汽車設計 [M] ．北京：機械工業(yè)出版社， 2021． 5277 [5] 諸文農．底盤設計 [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．鈑金設計實例教程 [M]．北京：化學工業(yè)出版社， 2021． [9] CATIA V5之電子樣機 [M] ．北京：北京航空航天大學出版社， 2021． [10] 顧曉陽． 現(xiàn)代設計技術在汽車離合器行業(yè)研發(fā)中的應用 [J]．汽車與配件， 2021． [11] 郭曉蘭．基于 UG的汽車離合器參數(shù)化設計系統(tǒng)開發(fā)與研究 [D] ．大連：大連理工大學， 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．汽車離合器方案設計專家系統(tǒng)的研究 [A]．北京：北京工業(yè)大學， 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)化設計 [J] ．重慶：重慶大學，2021．湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 論 文 35 附錄Ⅰ 離合器主要參數(shù)求解模型與結果 1）最終優(yōu)化問題的數(shù)學模型是： )(4)(m in 2221 xxxf ?? ? . ?x 12 ?? xx 3 ?? x 1342 ?x 322213 ???? xx x 3231 3 ??? xx x 2）優(yōu)化設計目標函數(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 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)。本設計 只是 管中窺豹，了解一下設計流程和學習 CATIA軟件而已。 周置圓柱彈簧離合器存在的問題是零件過多，結構復雜。并行工程是對產品及其相關過程，包括制造過程和支持過程，進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化方法，力圖使產品開發(fā)者從一開始就考慮到產品全生命周期從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度和用戶需求。 隨著計算機軟件技術的不斷發(fā)展， CAD技術運用到離合器設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要求此類文本。 5）尺寸標注。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覽，如果符合要求，單擊視圖就