【正文】
求的力的大小減少25%30%。分離時,膜片彈簧分離指相當(dāng)于分離桿繞支點轉(zhuǎn)動。圖26 膜片彈簧離合器工作原理圖27 膜片彈簧離合器工作狀態(tài)膜片彈簧離合器根分為拉式膜片彈簧和推式膜片彈簧,但實際上它們的結(jié)構(gòu)是差不多的,分析的力學(xué)模型也是一模一樣的,不同的是“正裝”與“反裝”的區(qū)別,另外,離合器蓋對它們力的支點和壓盤對它們的作用力的位置也是互換的的。圖22 膜片彈簧結(jié)構(gòu)3)壓盤3:盤狀灰鑄鐵鑄造而成,通過膜片彈簧壓緊摩擦片,最外沿有三個傳力凸耳。在離合器沒有固定到飛輪上時,膜片彈簧不受力,處于自由狀態(tài),此時離合器蓋與飛輪安裝面之間有一距離。此外,離合器的從動部分的轉(zhuǎn)動慣量不能太大。 錯誤!未定義書簽。關(guān)鍵詞:膜片彈簧;特性曲線;有限元分析。Abstract The clutch is one of the important ponents of the automobile transmission system, the main function of which is to engage and detach the engine from the transmission system and to ensure the car start diaphragm spring is one important part of the clutch,the characteristic curve of which directly affect the performance of the clutch. This paper mainly studies the characteristics and structures of the diaphragm spring clutch, the AL method to calculate the characteristic curve of diaphragm spring, the analysis of the diaphragm spring by using the finite element 3D entity of the diaphragm spring in CATIA software and build the FEA last,solve it and get the characteristic curve of it and pare it with the curve got by using the traditional AL method.Key words:Diaphragm spring。 2 2 2 2第二章 膜片彈簧尺寸選擇與三維建模 2 2 2 2第三章 汽車膜片彈簧特性曲線計算AL法 2 2 2 2 2 2 2 用傳統(tǒng)AL公式繪制膜片彈簧特性曲線 2 2第四章 膜片彈簧CAE分析 2 2 2 2 2 2 Hyperworks軟件介紹 2 Hyperworks基本情況 2 HyperWorks有限元分析步驟 2 RADIOSS簡介 2 膜片彈簧有限元分析 2 2 AL法,有限元法與試驗結(jié)果比較 2 本章小結(jié) 2第五章 總結(jié)和展望 2 2 2致 謝 2參考文獻(xiàn) 2 膜片彈簧離合器介紹對于以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車,離合器在機(jī)械傳動中是作為一個獨(dú)立的總成而存在的,它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相連接的總成。如果離合器的從動部分的轉(zhuǎn)動慣量過大,在變數(shù)器換擋時,離合器雖然斷開了發(fā)動機(jī)與變速器之間的聯(lián)接,離合器由于轉(zhuǎn)動慣量太大,它的慣性力矩仍然會傳給給變速器,就不能較有效地減少齒輪間太大的沖擊。當(dāng)將離合器蓋用連接螺釘固定到飛輪上時,由于離合器蓋靠向飛輪,膜片彈簧鋼絲支撐圈則壓向膜片彈簧使之發(fā)生彈性變形,膜片彈簧的圓錐底角變小,幾乎接近于壓平狀態(tài)。4)傳動片:連接離合器蓋與壓盤,離合器轉(zhuǎn)動時,通過它控制壓盤的旋轉(zhuǎn)與沿軸向的運(yùn)動從而使壓盤壓緊與放松,控制離合器的結(jié)合與分開。推式是支點在里,力點在外,而拉式相反,正因為力點和支點的位置不同,故分離時,一個要拉,一個要推。要注意的是,支點對于拉式來說沒有變動,仍由原支撐環(huán)承擔(dān),但對于推式來說,改由下支撐環(huán)承擔(dān)。另外,在膜片彈簧離合器中因為有傳動片這種結(jié)構(gòu),它們產(chǎn)生的彈性變形的抵抗力與離合器壓盤的分離的力的方向是一樣的,而且在膜片彈簧離合器中,還因無分離杠桿,減少了這部分杠桿的摩擦損失。 (4)膜片彈簧小端半徑及分離軸承作用半徑:主要由結(jié)構(gòu)決定,其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵外經(jīng)以便安裝,分離軸承作用半徑應(yīng)大于。把公式(42)和(43)帶入到(41)中可得 (44)因為和都很小,一般都在左右,因此可取sin=,cos=1sin()=(),cos()=1最后化簡得 (45)由公式(45)還不能直接得到膜片彈簧的應(yīng)力。 可根據(jù)材料力學(xué)梁的彎曲變形公式確定,設(shè)膜片彈簧上部開有n個槽,即有n個分離指。 %E為彈性模量b=。clfplot(x1,P1,’b’)。(1) 理論基礎(chǔ)簡明,物理概念清晰。有限元分析的基本步驟可分為三大步驟: 1)結(jié)構(gòu)離散化 結(jié)構(gòu)離散化是有限元法分析的基礎(chǔ),是進(jìn)行有限元分析的第一步。 3)整體分析整體分析的基本任務(wù)包括建立整體平衡方程,形成整體剛度矩陣和節(jié)點載荷向量,完成整體方程求解。方程求解包括邊界條件引入和數(shù)值計算,一旦數(shù)值方法求出未知的節(jié)點位移以后,即可按彈性力學(xué)的應(yīng)力、應(yīng)變公式計算出各個單元的應(yīng)變、應(yīng)力等物理量。 Hyperworks軟件介紹 Hyperworks是一個創(chuàng)新、開放的企業(yè)級CAE平臺,它集成設(shè)計與分析所需的各種工具,具有強(qiáng)大的性能以及高度的開放性、靈活性和友好的用戶界面,具有下列五大類解決方案,以滿足CAE技術(shù)發(fā)展的趨勢:1)優(yōu)化設(shè)計和魯棒性研究 (1)OptiStruct 是以有限元法為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工具,提供全面的拓?fù)?、形貌、形狀、尺寸等?yōu)化解決方案,并在全球首先引入了制造工藝約束,取得了大量成功案例。 (2)MotionSolve 是多體動力學(xué)求解器,具備剛體和柔體耦合分析求解方案,能與Optistruct/Analysis無縫集成。 (2)Data Manager Altair公司獨(dú)特的CAE和試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。這些單元的屬性分別由PBEAM、PBAR、PBUSH、PGAP、PROD定義。在導(dǎo)入CAD模型進(jìn)行有限元分析(FEA)時,要考慮有限元分析對幾何模型的要求與CAD的不同。 (3)簡化幾何模型的細(xì)節(jié)(Defeaturing)。當(dāng)構(gòu)件兩個方向上的尺寸遠(yuǎn)大于另一個方向的尺寸時,通??梢杂枚S單元(殼單元)進(jìn)行模擬。由于結(jié)構(gòu)形狀和網(wǎng)格生成過程的復(fù)雜性,網(wǎng)格或多或少存在一些質(zhì)量問題。不同的求解器,需要建立不同的信息卡片,根據(jù)內(nèi)容要求,完成包括單元類型、材料、屬性、組、載荷、接觸類型和輸出控制等方面的不同參數(shù)設(shè)置。另外在膜片彈簧的加載過程中內(nèi)外支撐半徑是會有變化的這也導(dǎo)致有限元模型的計算會有一定誤差。其次,還要感謝教研室的各位老師,特別是李楚琳老師,也對論文也進(jìn)行了一定的指導(dǎo),給了我很多幫助。最后要特別感謝我的父母,他們在學(xué)習(xí)和生活上,精神和物質(zhì)上都給予我極大的關(guān)心,有了他們,我才能順利的完成學(xué)業(yè)。 (2)對AL公式可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚M(jìn)一步研究更為完善膜片彈簧特性曲線的計算公式。 AL法,有限元法與試驗結(jié)果比較 本論文試驗數(shù)據(jù)參考了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)吳志輝同志的論文,經(jīng)試驗儀器加載結(jié)果分析繪制的膜片彈簧特性曲線如下:圖511 試驗獲得膜片彈簧特性曲線 圖512 實驗法與AL法比較圖513 有限元法、實驗法、AL法開始階段比較 由圖513可知,對于前一小段,傳統(tǒng)AL公式法,有限元法,試驗法得到的膜片彈簧的特性曲線大體上是差不多的;相對于AL法,有限元法與試驗法得到的結(jié)果更為接近,主要原因是AL作了一些假設(shè),例如:(1)碟簧在受到軸向載荷P時,沿其軸向的剖面不發(fā)生變形(仍保持其原剖面形狀),而是其軸向剖面繞剖面上某一中性點O轉(zhuǎn)動。網(wǎng)格質(zhì)量檢查包括:單元連續(xù)性檢查、單元的法線方向檢查、重復(fù)單元檢查以及單元各項質(zhì)量檢查等內(nèi)容。 (1)Hypermesh中二維單元網(wǎng)格劃分:主要功能有Automesh、Rule、Spline、Spin、Skin、Drag、Elem Offset、Line Drag、Cone、