【正文】 困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。 其次，分析離合器工作原理與結(jié)構(gòu)，離合器的關(guān)鍵零部件在離 合器工作中的作用，并提出膜片彈簧對離合器技術(shù)參數(shù)的影響。 本論文的主要工作過程：一、離合器的工作原理與結(jié)構(gòu)；二、膜片彈簧的數(shù)學(xué)模型的建立以及理論推導(dǎo)；三、基于 UG 對于膜片彈簧的建模設(shè)計(jì)。 XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) UG 模型繪制 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) (k) (l) 圖 基于 UG 的 膜片彈簧 建模 圖 基于 UG 的 膜片彈簧 建模流程圖 繪制草 圖 對草圖拉伸 拔模 回轉(zhuǎn)并求差 對上面進(jìn)行抽殼 在底面繪制草圖 拉伸草圖并求差 建基準(zhǔn)面 繪制草圖 拉伸草圖并求差 拉伸草圖并求差 完成建模 XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) 結(jié)論 膜片彈簧是離合器中最關(guān)鍵的部件，離合器的工作壓力以及踏板力、壓盤升程和分離行程都與膜片彈簧相關(guān)。 NX 與 UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無縫結(jié)合。 UG 軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān) [25]。 該模塊同時提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可 用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的 管路 和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè) 應(yīng)用程序 。 NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 應(yīng)用模塊。 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的 工業(yè)設(shè)計(jì) 和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。Unigraphics NX 針對用戶的 虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì) 和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。膜片彈簧處于接合狀態(tài)時，其分離指端的相互高度差一般要求小于 ～ 。膜片彈簧的內(nèi)外半徑公差一般為 H1l 和 h11，厚度公差為 ? ，上、下表面的表面粗糙度為 ? ，底面的平面度一般要求小于 ，初始底錐角公差為177。碟簧部分應(yīng)為均勻的回火托氏體和少量的索氏體。 膜片彈簧表面不得有毛刺、裂紋、劃痕等缺陷。為提高分離指的耐磨性，可對其端部進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火或鍍鉻。為了提高膜片彈簧的承載能力，要對膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng) 壓處理，即沿其分離狀態(tài)的工作方向，超過徹底分離點(diǎn)后繼續(xù)施加過量的位移，使其過分離3～ 8 次，并使其高應(yīng)力區(qū)發(fā)生塑性變形以產(chǎn)生殘余反向應(yīng)力。 （ 1）為了滿足離合器使用性能的要求，彈簧的 /Hh 與初始底錐角XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) ? ?/H R r? ??應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 2 ? ? ? ? ?34? ? ?9 / 12 .04 15H R r?? ? ? ? ? ? ?35? （ 2）彈簧各部分有關(guān)尺寸的比值應(yīng)符合一定的范圍，即 1 .2 0 / 1 .2 5 1 .3 5Rr? ? ? ? ?36? / ? ? ? ? ?37? （ 3）為了使摩擦片上的壓緊力分布比較均勻，拉式膜片彈簧的壓盤加載點(diǎn)半徑 r1 應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與外半徑之間，即 ? ? 1 7/ 4 / 23D d r D?? ? ? ? ?38? （ 4）根據(jù)彈簧結(jié)構(gòu)布置要求， 1R 與 R ， rf 與 r0 之差應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即 11 1 7RR? ? ? ? ? ?39? 00 4 4frr? ? ? ? ? ?3 10? （ 5）膜片彈簧的分離指起分離杠桿的作用，因此其杠桿比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選取，即 111r3 .5 3 .5 9 .0fRRr?? ? ?? ? ?3 11? 彈簧材料及制造工藝 國內(nèi)膜片彈簧一般采用 60Si2MnA或 50CrVA等優(yōu)質(zhì)高精度鋼板材料。故選擇 1 89R mm? ， 1 73r mm? 。 壓盤加載點(diǎn)半徑 1 R 和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑 1r 的確定 1 R 和 1r 的取值將影響膜片彈簧的剛度。 分離軸承作用半徑 fr 應(yīng)大于 0r 。 膜片彈簧小段內(nèi)半徑 0r 及分離軸承作用半徑 fr 的確定 0r 的值主要由離合器的結(jié)構(gòu)決定 ，其最小值應(yīng)大于變速器第一軸花鍵的外徑。 分離指數(shù)目 n 、切槽寬 1? 、窗孔槽寬 2? 、及半徑 er 汽車離合器膜片彈簧的分離指數(shù)目 12n? ，一般在 18 左右，采用偶數(shù)，本次設(shè)計(jì)取分離指數(shù)目 18n? 。 膜片彈簧起始圓錐底角 ? 膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐角 ? 與內(nèi)截錐高度 H 關(guān)系密切， ? 一般在9 ~15??范圍內(nèi)。汽車離合器膜片彈簧根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和壓緊力的要求， /Rr常在~ 的范圍內(nèi)取值。 本次設(shè)計(jì)取 2h mm? ， / ? ，即 mm? 。膜片彈簧的彈性特性和 /Hh比值有關(guān)，不同的/Hh比值可以得到不同的彈性特性曲線。 膜片彈簧基本參數(shù)的選擇 比值 /Hh 和 h 的選擇 /Hh比值是指碟簧的原始內(nèi)截錐高度 H 及彈簧片厚度 h 之比。分離爪與碟簧部分交接處的徑向槽較寬呈長方圓形孔。膜片彈簧上的徑向開槽部分像一圈瓣片，它的作用是，當(dāng)離合器分離時作為分離杠桿?？梢哉f膜片彈簧是碟形彈簧的一種特殊結(jié)構(gòu)形式。膜片彈簧起彈性作用的正是其碟簧部分。 膜片彈簧在結(jié)構(gòu)形狀上分為兩部分。 XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) 圖 膜片彈簧的彈性特性 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)中的壓緊彈簧是膜片彈簧。為兼顧操縱輕便及壓緊力變化不大，汽車離合器膜片彈簧通常取在 ~ 之間。因?yàn)榭衫闷湄?fù)剛度區(qū)域使分離離合器時載荷下降，達(dá)到操縱省力的目的。當(dāng) /2Hh? 時， 11()Pf?? 有一極值，該極值點(diǎn)恰為拐點(diǎn)；當(dāng) ? ?2 / 2 2Hh??時，則特性曲線中有一段負(fù)剛度區(qū)域，即變形增加而載荷反而減小。 通過支撐環(huán)和壓盤加在膜片彈簧上的載荷 1()PN集中在支撐點(diǎn)處，加載點(diǎn)間的相對軸向變形 1(mm)? (圖 )，則膜片彈簧的彈性特性如下式表示： 2111 1 121 1 1 1( ) [ ] [ ( ) ( ) ]6 ( 1 ) 2Eh R r R rP f H H hR r R r? ? ???? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ?31? 式中 E— 材料的彈性模量 (Mpa),對于鋼： 10E??Mpa ? — 材料的泊松比，對于鋼： ?? H— 膜片彈簧自由狀態(tài)下跌黃部分的內(nèi)截錐高度 (mm) h— 膜片彈簧鋼板厚度 (mm) R、 r— 自由狀態(tài)下碟簧部分大、小端半徑 (mm) R r1— 壓盤加載點(diǎn)和支撐環(huán)加載點(diǎn)半徑 (mm) XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) 圖（ ） 膜片彈簧在離合器結(jié)合和分離狀態(tài)下的受力和變形 a)自由狀態(tài) b)結(jié)合狀態(tài) c)分離狀態(tài) 膜片彈簧的彈性特性由其碟簧部分所決定，是非線性的，與自由狀態(tài)下碟簧部分的內(nèi)截錐高 H 及彈簧的鋼板厚 h 有關(guān)。與碟形彈簧不同的是在膜片彈簧上還有徑向開槽部分，形成許多稱為分離指、起分離杠桿作用的彈性杠桿。 (a)從動盤總成結(jié)構(gòu)圖 1減振彈簧， 2鉚釘， 3， 3， 5墊片， 6波形彈簧片 7， 9夾 持盤， 8從動盤 輪轂 ， 10摩擦片 (b)蓋總成結(jié)構(gòu)圖 XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) 1離合器 蓋 ， 2傳動片， 3膜片彈簧， 4支撐環(huán)， 5壓 盤 圖 22 離合器蓋總成及從動盤結(jié)構(gòu)圖 XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) 3 膜片彈簧的設(shè)計(jì) 車型選擇 車型：捷達(dá) 2021 款 手動舒適型 整車質(zhì)量： 1120kg 主要尺寸： 長 x 寬 x 高 4487x1706x1470 mm 軸距 2603mm 最小離地間隙 120mm 發(fā)動機(jī)最大扭矩： 132 發(fā)動機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速： 3800 rpm 膜片彈簧的概念及彈性特性 膜片彈簧的大端處為一完整的截錐，類似無底的碟子，和一般機(jī)械上用的碟形彈簧一樣，故稱作跌黃部分。 膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu) 膜片彈簧離合器總成由分離軸承、蓋總成與從動盤總成組成，其中，從動盤總成由輪轂、波形彈簧片、摩擦片、夾 持盤、減振彈簧等組成，如圖 22(a)所示。但這種離合器制動主要用在重型離合器上，一般離合器不一定XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) 采用。當(dāng)需要切斷動力時，駕駛員通過離合器操縱系統(tǒng)中的踏板 7，并經(jīng)過操縱傳動桿系及分離撥叉 ll推動分離套筒 5 向前，消除間隙，使分離桿 4 繞其在離合器蓋 9 上的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，克服壓緊彈簧 8 的工作壓力后，壓盤 3 向后移動，從動盤總成 2 和壓盤 3 脫離接觸。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作帶動飛輪 l和壓盤3 一道旋轉(zhuǎn)時，通過壓盤上壓緊彈簧產(chǎn)生的工作壓力所形成的摩擦力，帶動從動盤總成旋轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)矩的輸出。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖 21所XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 UG 的汽車膜片彈簧的建模與設(shè)計(jì) 示 (a)離臺器接 合 狀態(tài) (b)離合 器分離 狀態(tài) 1飛輪 2從動盤總成 3壓盤 4分離桿 5分離套筒 6分離器 制動 7離合器踏板 8壓緊彈簧 9離合器蓋 10變速器第一軸 (離合 器 輸出軸 ) 11分離撥叉及操縱連接桿 圖 21 離合器結(jié)構(gòu) 從 圖 21 中可以看到，壓盤 分離桿 4 和壓緊彈簧 8 一起組裝在離合器蓋9 內(nèi)，稱為離合器蓋總成，蓋總成通過螺栓安裝到發(fā)動機(jī)的飛輪上，飛輪 1 和壓盤 3 為主動件，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過這兩個主動件輸入，飛輪 l和壓盤 3 之間為從動盤總成 2，它作為從動件通過摩擦接受由主動件傳來的輸入轉(zhuǎn)矩，并通過其中間 的從動盤花鍵輸出轉(zhuǎn)矩 (由變速器第一軸 10 接受 )。 離合器的工作過程是離合器操縱機(jī)構(gòu)對離合器的作用結(jié)果。 膜片彈簧離合器的工作原理 廣 義 上來講，摩擦離合器由主動部分 (包括：發(fā)動機(jī)飛輪、離合器蓋和壓盤等 )、從動部分 (從動盤 )、壓緊機(jī)構(gòu) (壓 緊彈簧 )和操縱機(jī)構(gòu) (分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動部件等 )四部分組成。 (9)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、壽命長。 (7)操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 (5)應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延 長其使用壽命。 (3)分離時要迅速、徹底。 XXXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)