【正文】 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。 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。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。 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。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。 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。 （ 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。 C)； c為壓盤的比熱容，鑄鐵： c=／ (kg （ 3）蓋的彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度。 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。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。減振彈簧的工作變形量 l? =8mm。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。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。 （ 5)為反映離合器傳遞轉(zhuǎn)矩并保護過載的能力，單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值，即 ][)( 4 0220 CCC TdDZ TT ??? ? （ 211） 式中， 0cT 為單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩 (N 假設(shè)摩擦片上工作壓力均勻，則有： 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 9 4 )( 2200 dDpApF ??? ? （ 24） 式中， 0p 為摩擦面單位壓力， A 為一個摩擦面的面積； D 為摩擦片外徑； d 為摩擦片內(nèi)徑。 3）離合器摩擦片的內(nèi)徑 d 及外徑 D 。除了這些參數(shù)外表征離合器性能的參數(shù)還有：單位壓力 0p ，工作壓力 F 等。但反向承載能力差，汽車反拖時易折斷傳動片，故對材料要求較高，一般采用高碳鋼。此結(jié)構(gòu)中彈簧壓力直接作用于壓盤上。從從動盤數(shù)的選擇可分為：單片離合器、雙片離合器和多片離合器。 4)離合器從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 5 2 離合器設(shè)計 離合器的 工作原理和基本設(shè)計要求 離合器主要包括主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)四部分 [4]。駕駛員通過對加速踏板和離合器分離和結(jié)合選擇開關(guān)來實現(xiàn)離合器的自動操縱。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 3 圖 自動調(diào)整式膜片彈簧離合器自動調(diào)整過程 圖 。膜片彈簧不像傳統(tǒng)的膜片彈簧離合器那樣通過支撐環(huán)合支撐鉚釘鉚合在離合器蓋上，而是夾在感應(yīng)器和楔形自動調(diào)整機構(gòu)之間。 本次設(shè)計主要內(nèi)容是完成 《 QS1040載 貨 車離合器 總成 的設(shè)計計算》，包括選型、性能計算、參數(shù)確定等，并基于 CATIA軟件完成離合器各零部件的三維建模、裝配、繪制二維工程圖，并完成拆裝動畫。詳細描述運用 CATIA 軟件進行單片周置彈簧離合器的底蓋建模和彈簧片建模的過程；介紹離合器壓盤及殼總成的裝配和離合器盤轂二維工程圖的做法。 shell assembly and the twodimensional engineering graphics of the clutch disc hub. Keywords: automobile clutch, designamp。傳統(tǒng)的離合器作為單一總成也正在向離合器與其他總成復(fù)合集成化發(fā)展。 在新摩擦片時，感應(yīng)器設(shè)定的力小于最大分離力，在離合器分離過程中，SDFF ?2 ，膜片彈簧無軸向移動，其工作情況與傳統(tǒng)膜片彈簧離合器相同，見圖 。 1933年在薩博公司的轎車上首先使用了自動離合器。 自動離合器執(zhí)行機構(gòu)是電動液壓油泵、線性電磁閥和離合器分離油缸。當(dāng)駕駛員踩下離合器踏板時，通過機件的傳遞，使彈簧大端帶動壓盤后移，此時從動部分與主動部分分離，扭矩傳遞切斷。 7)操縱輕便、準確，以減輕駕駛員的疲勞。 QS1040輕型載貨汽車的部分參數(shù)如表 ： 表 QS1040輕型載重車的原始參數(shù) 原始數(shù)據(jù)項目 數(shù)值 最大扭矩 maxeT 3）壓盤的驅(qū)動方式 壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊 窗孔式、銷釘式、鍵塊式和傳動片式多種。以下簡稱單片周置彈簧離合器。在選擇時 ? ，應(yīng)考慮以下幾點：為可靠傳遞發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大， ? 不宜選取太??；為使離合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便， ? 又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動機后備功率較大、使用條件較好時， ? 可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要 拖帶掛車時，為提高起步湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 8 能力、減少離合器滑磨， ? 應(yīng)選取大些；貨車總質(zhì)量越大， ? 也應(yīng)選得越大；采用柴油機時，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的 ? 值應(yīng)比汽油機大些；發(fā)動機缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動越小， ? 可選取小些。m)按如下經(jīng)驗公式選用： maxeD TKD ? (22) 式中， DK 為直徑系數(shù)。下面采用優(yōu)化的方法來確定這些參數(shù)。 表 單位摩擦面積傳遞轉(zhuǎn)矩的許用值 0cT (N其設(shè)計參數(shù)還包括極限轉(zhuǎn)矩 jT 、預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 nT 和極限轉(zhuǎn)角 j? 等。 9）彈簧剛度 lFk???Z （ 222） 10）彈簧的工作圈數(shù) i kDGdi tpmt 348? （ 223） 式中 tpD 為彈簧的平均直徑， td 為彈簧鋼絲的直徑， mG 為彈簧材料的扭轉(zhuǎn)彈性模量， mG = 1010N/m2。 扭轉(zhuǎn)剛度 ?k N 表 從動 盤花鍵轂的尺寸 摩擦片的外徑D/mm 發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩Temax/(N 離合器蓋總成設(shè)計 離合器蓋總成除了壓緊彈簧外還有離合器蓋、壓盤、傳動片、分離杠桿裝置及支承環(huán)等。中間壓盤可鑄出通風(fēng)槽，也可采用傳熱系數(shù)較大的鋁合金壓盤。 C，符合要求。 分離杠桿主要有鋼板沖壓和鍛造成形兩種生產(chǎn)方式。 離合器彈簧片三維建模 選取的零件最終模型如圖 ： 圖 離合器彈簧片三維模型 離合器彈簧片形狀十分復(fù)雜，用零部件設(shè)計模塊不能單獨完成，該模型建立的過程為：先在線框和曲面設(shè)計中設(shè)計出該零件表面的形狀，然后在零部件設(shè)計模塊中把曲面轉(zhuǎn)化為實體模型。 進過一系列相同操作后得到如圖 ： 橋接前兩曲面 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 24 曲面的橋接前先提取兩曲面的邊界，點擊工具欄中提取邊界按鈕 ，彈出對話框（如圖 ）： 圖 提取邊界對話框 回到曲面上選取兩個頂點，點擊確定邊界提取成功 。總成裝配的建立過 程很簡單，具體過程如下： 1）進入機械設(shè)計裝配設(shè)計，新建 Product文件，保存到相應(yīng)位置。 5）從標(biāo)準庫導(dǎo)入標(biāo)準件。放置后還可以拖動視圖。 CATIA工程圖中可以自動生成尺寸，也可手動生成尺寸。頁背景的編輯還可以用 CATIA二次開發(fā)的方法將做好的模板內(nèi)置到 CATIA軟件中，編輯頁背景時只需要用框架創(chuàng)建工具將已經(jīng)做好的模板導(dǎo)入，減少了很多工作。 5）用播放器播放序列，將其錄制為視頻文件，一個簡單的拆裝動畫就完成了。 傳統(tǒng)的離合器設(shè)計，從多項參數(shù)計算到校核分析，生成實體模型，到最終生成圖紙是較為復(fù)雜的過程。 汽車離合器主要會出現(xiàn)摩擦片磨損過快 、離合器結(jié)合過程喘振 [12]、分離不徹底和離合器殼體疲勞破損的問題 [13]。 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 33 致謝 本課題是在導(dǎo)師吳云存副教授的悉心指導(dǎo)下完成的，吳老師學(xué)識淵博、治學(xué)嚴謹，在課題的創(chuàng)作過程中，吳老師給予我認真的指導(dǎo)，特別是吳老師平易近人的態(tài)度是我極大的鼓勵。0 0 0]。 beq=[]。Algorithm39。,options) 5）最終顯示結(jié)果 x = fval = +004 exitflag = 1 output = iterations: 60 funcCount: 244 constrviolation: stepsize: algorithm: 39。 [x,fval,exitflag,output,lambda,grad,hessian]=fmincon(39。final39。 lb=[134 134 ]。 c(3)=*(x(1)^3x(2)^3)+2644739*x(3)。若改為拉式膜片彈簧離合器會減少很多零件，離合器的軸向尺寸也會大大減少，重量和轉(zhuǎn)動慣量也會大大減小。將 CAD軟件的二次開發(fā) [10]運用到離合器設(shè)計的技術(shù)也日漸成熟。設(shè)計選擇單片周置彈簧離合器；選擇離 合器主要參數(shù)，其中性能參數(shù)：摩擦力矩 Tc= N整個組件或單個零件都可以定義為一個 Shuttle。還提供了專門添加零件加工表面粗糙度的工具 。 如圖 。 最終生成的工程圖如圖 。用工具欄中現(xiàn)有組件按鈕 ，打開已經(jīng)建立好的零件三維模型，第二個零件裝入到裝配體中。 圖 結(jié)合后的曲面 6）將曲面轉(zhuǎn)化為實體。對曲面的操作有分割、修剪、結(jié)合、取消修剪、修復(fù)、拆解、提取邊界、平移等。下面就用該零件的具體建湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 18 模過程來演示基于特征的建模方法 。 （ 3）分離杠桿內(nèi)端高度應(yīng)能調(diào)整，使各內(nèi)端位于平行于壓盤的同一平面，其高度差不大于 。 壓盤的溫升可根據(jù)滑磨功 W由下式來確定： 湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 16 mcvWt? (224) 式中， t為壓盤溫升 (176。對中方式采用定位銷或定位螺栓，也可采用止口對中。材料常用中碳鋼板 (如湖 北 汽 車 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 15 50鋼 )或低碳鋼板 (如 10鋼 )，一般厚度為 ～ ，表面硬度 35～ 40HRC。 花鍵轂軸向長度不宜過小，以免在花鍵軸上滑動時產(chǎn)生偏斜而使分離不徹底，一般取 ～ 。 根據(jù)減震彈簧的布置選定結(jié)構(gòu)參數(shù)：彈簧的平均直徑 tpD =15mm，彈簧鋼絲的直徑 td =4mm。設(shè)計時可按經(jīng)驗來初選是 ?k jTk 13?? （ 216） 3）阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩 ?T 由于減振器扭轉(zhuǎn)剛度是，受結(jié)構(gòu)及發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的限制，不可能很低，故為了在發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最有效地消振，必須合理選擇減振器阻尼裝置的阻尼摩擦轉(zhuǎn)矩一般可按下式初選 m a x)~( eTT ??