【導(dǎo)讀】本文主要敘述了QS1040輕型載貨汽車(chē)離合器總成的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。詳細(xì)描述運(yùn)用CATIA軟件進(jìn)行單片周置彈簧離合器的底蓋建模和彈簧片。建模的過(guò)程；介紹離合器壓盤(pán)及殼總成的裝配和離合器盤(pán)轂二維工程圖的做法。

　　

【正文】 D軟件的二次開(kāi)發(fā) [10]運(yùn)用到離合器設(shè)計(jì)的技術(shù)也日漸成熟。例如離合器的方案設(shè)計(jì)就引入了專(zhuān)家系統(tǒng) [11], 它把領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)結(jié)合到程序設(shè)計(jì)中，使程序具備像專(zhuān)家求解問(wèn)題時(shí)一樣的推理、學(xué)習(xí)和解釋能力，從而自動(dòng)完成離合器結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。并行工程也在在汽車(chē)離合器的設(shè)計(jì)應(yīng)用。并行工程是對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程，包括制造過(guò)程和支持過(guò)程，進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化方法，力圖使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者從一開(kāi)始就考慮到產(chǎn)品全生命周期從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶(hù)需求。 汽車(chē)離合器主要會(huì)出現(xiàn)摩擦片磨損過(guò)快 、離合器結(jié)合過(guò)程喘振 [12]、分離不徹底和離合器殼體疲勞破損的問(wèn)題 [13]。解決這些問(wèn)題首先要從設(shè)計(jì)入手，通過(guò)一些系統(tǒng)湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 32 對(duì)離合器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，或是通過(guò) CAE分析 [14]改進(jìn)一些設(shè)計(jì)。再一方面要考慮駕駛員的駕駛習(xí)慣，改善操作機(jī)構(gòu)，避開(kāi)駕駛習(xí)慣對(duì)離合器性能的影響，例如以電子控制代替人力控制 [15]。 周置圓柱彈簧離合器存在的問(wèn)題是零件過(guò)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。若改為拉式膜片彈簧離合器會(huì)減少很多零件，離合器的軸向尺寸也會(huì)大大減少，重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也會(huì)大大減小。膜片彈簧的設(shè)計(jì)是典型的優(yōu)化設(shè)計(jì) [16]。 總之，汽車(chē)離合器設(shè)計(jì)是一個(gè) 相當(dāng)龐大的課題，要想完整的設(shè)計(jì)需要相當(dāng)大的精力與時(shí)間。本設(shè)計(jì) 只是 管中窺豹，了解一下設(shè)計(jì)流程和學(xué)習(xí) CATIA軟件而已。 湖 北 汽 車(chē) 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(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，在課題的創(chuàng)作過(guò)程中，吳老師給予我認(rèn)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(lì)。 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(jì)過(guò)程中，汽車(chē)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(jiàn)，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(yáng) 2021 年 5 月 30 日 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 34 參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞．汽車(chē)構(gòu)造（下冊(cè)） [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021． 1039 [2] 豪彥． 21世紀(jì)世界 —— 汽車(chē)離合器 [J]．汽車(chē)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(dòng)系統(tǒng)VIAB[N]．商用汽車(chē)， 2021． [4] 王望予．汽車(chē)設(shè)計(jì) [M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． 5277 [5] 諸文農(nóng)．底盤(pán)設(shè)計(jì) [M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1981． [6] ]古純效等．一種 新型的擴(kuò)環(huán)式單向超越離合器 [J]．工程設(shè)計(jì)． [7] 北京兆迪科技有限公司． CATIA V5寶典 [M] ．北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． [8] 盛選禹．鈑金設(shè)計(jì)實(shí)例教程 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021． [9] CATIA V5之電子樣機(jī) [M] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021． [10] 顧曉陽(yáng)． 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在汽車(chē)離合器行業(yè)研發(fā)中的應(yīng)用 [J]．汽車(chē)與配件， 2021． [11] 郭曉蘭．基于 UG的汽車(chē)離合器參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)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(chē)離合器方案設(shè)計(jì)專(zhuān)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(chē)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(chē)離合器電動(dòng)助力操縱系統(tǒng)的研究 [J] ．十堰：湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院 ,2021． [16] 冉振亞．基于遺傳算法的汽車(chē)離合器膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì) [J] ．重慶：重慶大學(xué)，2021．湖 北 汽 車(chē) 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(wèn)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(jì)目標(biāo)函數(shù) M 文件 function feval=myfun(x) feval=(x(1)^2x(2)^2)*pi/4。 3）優(yōu)化設(shè)計(jì)非線性約束 M 文件 function [c,ceq]=cons_fun(x) c(1)=*10^(3)*(x(1)^2x(2)^2)+x(3)。 c(2)=*(x(1)^3x(2)^3)2644739*x(3)。 c(3)=*(x(1)^3x(2)^3)+2644739*x(3)。 ceq=[]。 4）在 MATLAB 命令窗口輸入 %在窗口輸入 A=[ 1 0。 1 0。0 0 0]。 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 36 b=[0。0。0]。 lb=[134 134 ]。 ub=[ ]。 x0=[134 134 ]。 Aeq=[]。 beq=[]。 options=optimset(39。Display39。,39。final39。,39。MaxFunEvals39。,1e10,39。Algorithm39。, 39。interiorpoint39。)。 [x,fval,exitflag,output,lambda,grad,hessian]=fmincon(39。myfun39。,x0,A,b,Aeq ,beq,lb,ub,39。cons_fun39。,options) 5）最終顯示結(jié)果 x = fval = +004 exitflag = 1 output = iterations: 60 funcCount: 244 constrviolation: stepsize: algorithm: 39。interiorpoint39。 firstorderopt: cgiterations: 61 message: [1x690 char] lambda = eqlin: [0x1 double] eqnonlin: [0x1 double] 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 37 ineqlin: [3x1 double] ineqnonlin: [3x1 double] lower: [3x1 double] upper: [3x1 double] grad = 0 hessian = 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 38 附錄 Ⅱ ：電子文檔清單 序號(hào) 上交文件名稱(chēng) 頁(yè)數(shù) 備注 1 開(kāi)題報(bào)告 5 QS1040 載貨車(chē)離合器 總成 的設(shè)計(jì) 計(jì)算 2 畢業(yè)論文 44 QS1040 載貨車(chē)離合器 總成 的設(shè)計(jì) 計(jì)算 3 翻譯 7 汽車(chē)離合器摩擦面摩擦因素對(duì)抖動(dòng)的影響 4 幻燈片 10 QS1040 載貨車(chē)離合器 總成 的設(shè)計(jì) 計(jì)算 5 CATIA 如附錄 Ⅲ 指導(dǎo)教師（簽字）： 機(jī)房責(zé)任教師（簽字）： 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 39 附錄 Ⅲ : 圖紙清單 使用軟件： CATIA 序號(hào) 零件 或總成 名稱(chēng) CATIA 模型 工程圖號(hào)（ *.dwg） 1 離合器總成 10401601010 2 離合器殼側(cè)空網(wǎng) 10401601045A 10401601045A 3 離合器殼 10401601015 10401601015 4 離合器壓盤(pán)殼及總成 10401601090 10401601090 5 壓盤(pán)彈簧 10401601091 10401601091 6 壓盤(pán) 10401601093 10401601093 7 絕熱墊圈 10401601094 10401601094 8 分離桿 10401601095 10401601095 9 滾柱 10401601099 10401601099 10 支架銷(xiāo) 10401601100 10401601100 11 滾針軸銷(xiāo) 10401601101 10401601101 12 軸承滾針 10401601102 10401601102 13 調(diào)整螺釘 10401601104 10401601104 14 分離桿支架 10401601108 10401601108 15 底蓋總成 10401601020 16 壓盤(pán)殼 10401601115 10401601115 17 底蓋 10401601021 10401601021 18 襯墊 10401601042 10401601042 19 離合器殼通風(fēng)孔網(wǎng) 10401601025 10401601025 20 離合器摩擦片總成 10401601130 21 支承銷(xiāo) 10401601126 10401601126 22 離合器盤(pán)帶彈簧片總成 10401601132 23 離合器盤(pán) 10401601133 10401601133 24 彈簧片 10401601135 10401601135 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 40 25 摩擦片 10401601138 10401601138 26 離合器盤(pán)轂 10401601142 10401601142 27 摩擦片墊圈 10401601145 10401601145 28 減震盤(pán)彈簧 10401601151 10401601151 29 減震盤(pán) 10401601153 10401601153 30 平衡塊 10401601163 10401601163 31 左加固板 10401601265A 10401601265A 32 右加固板 10401601264A 10401601264A 共計(jì) 32 32 個(gè) 28 張 指導(dǎo)教師（簽字）： 機(jī)房責(zé)任教師（簽字）：