[发明专利]一种汽车膜片弹簧离合器优化设计方法

摘要

一种汽车膜片弹簧离合器优化设计方法，采用盘形摩擦式离合器，其从动盘片数为单片，膜片弹簧作为压紧弹簧，利用推力使离合器分离，压盘驱动形式为传力片式。摩擦式离合器基本参数选择。压盘设计。膜片弹簧设计。膜片弹簧工艺、材料及其校核。膜片弹簧性能分析离合器重要零部件的三维建模。

主权项

一种汽车膜片弹簧离合器优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)熟悉膜片弹簧离合器的结构与工作原理，利用已有的参数和数据完成膜片弹簧离合器主要零部件的设计计算；步骤如下：1°离合器传扭能力计算，根据公式：Tcmax＝P∑·μ·Rc·Zc(式1)为保证离合器能可靠传递发动机扭矩，离合器传递发动机最大扭矩Temax所需的最大摩擦力矩关系如下：Tcmax＝β·Temax.为了满足可靠传扭，要求：Tcmax＝β·Temax＝P∑·μ·Rc·Zc为保证离合器有足够的使用寿命,(式1)中P∑应有足够大的摩擦面积来承受；2°摩擦片外径D和其它尺寸确定；摩擦片外径D是离合器的基本尺寸，可按以下经验公式初选：D=kD·Temax]]>轻、中型货车：单片＝16.0～18.5，双片＝13.5～15.0；离合器尺寸应符合尺寸系列标准GB5764‑86《汽车用离合器面片》，所选外径D应使摩擦片最大圆周速度不超过65m/s，以免摩擦片飞离；计算结果应圆整；内径，式中为内外径比值；按设计经验，推荐＝0.53～0.7；一般来说，发动机转速越高，取值越大；具体值查离合器摩擦片尺寸系列；3°离合器后备系数的初选，初选外径D的同时，还应初选离合器的后备系数β，它反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度；轿车、微型和轻型汽车：β＝1.20～1.754°单位压力P0的初选；根据图5来初步确定；(2)根据现有的数据，借助MATLAB完成膜片弹簧离合器的各零部件设计尺寸进行了核，计算结果满足设计要求；根据P1与λ1的关系式：可以得到膜片弹簧在不同的H/h和不同的R/r弹性特性曲线；(3)再利用CATIA对膜片弹簧进行三维建模；(4)再利用ANSYS建立单个膜片弹簧分离指压紧状态时静态模型，模拟与压盘接触时膜片弹簧的约束情况和受力情况，得到膜片弹簧模型的最大应力值和最大变形量；(5)最后利用Isight进行集成优化，得到膜片弹簧结构的最优解。