汽车膜片弹簧离合器有限元的设计论文.doc

2015 届湖北汽车工业学院毕业设计（论文）摘要离合器是汽车传动系统的重要组成部分之一，主要功能是切断和实现发动机对传动系统的动力传递，保证汽车平顺起步，而膜片弹簧是离合器的主要部分，它的特性曲线直接影响了离合器的性能本文主要研究了汽车膜片弹簧离合器的结构及特点、膜片弹簧特性曲线 A-L 计算法以及汽车膜片弹簧的有限元分析方法在 CATIA 建立膜片弹簧的三维模型，并建立膜片弹簧有限元模型，最后，进行有限元求解，得出膜片弹簧的特性曲线，并与用传统的 A-L 公式得出的膜片弹簧的特性曲线进行对比关键词：膜片弹簧；特性曲线；有限元分析;2015 届湖北汽车工业学院毕业设计（论文）AbstractThe clutch is one of the important components 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 smoothly.The 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 A-L method to calculate the characteristic curve of diaphragm spring, the analysis of the diaphragm spring by using the finite element method.Model 3D entity of the diaphragm spring in CATIA software and build the FEA model.At last,solve it and get the characteristic curve of it and compare it with the curve got by using the traditional A-L method.Key words:Diaphragm spring;Characteristic curve;Finite element analysis;2015 届湖北汽车工业学院毕业设计（论文）目录第一章 膜片弹簧离合器介绍 .................................................32.1 汽车离合器简介 .......................................................32.1.1 汽车离合器概述 ...................................................32.1.2 膜片弹簧离合器 ...................................................32.2 离合器的功能及基本性能要求 ...........................................52.2.1 离合器的功能 .....................................................52.2.2 离合器的基本性能要求 .............................................52.3 膜片弹簧离合器的结构 .................................................52.4 膜片弹簧离合器工作原理 ...............................................72.5 膜片弹簧离合器的工作状态 .............................................82.6 本章小结 .............................................................9第二章 膜片弹簧尺寸选择与三维建模 ........................................103.1 膜片弹簧的尺寸选择 ..................................................103.2 膜片弹簧三维建模 ....................................................103.3 本章小结 ............................................................12第三章 汽车膜片弹簧特性曲线计算 A-L 法 ....................................134.1 膜片弹簧 A-L 法作的假设 ..............................................134.1.1 碟簧轴向剖面上任意点 A 的切向应力 ................................134.1.2 中性点 O 的位置--- 的确定 ......................................150R4.1.3 外力作用下膜片弹簧大端的变形公式 ................................164.1.4 外力作用下的大端变形公式 ........................................184.1.5 膜片弹簧小端变形公式 ............................................184.2 用传统 A-L 公式绘制膜片弹簧特性曲线 .................................204.3 本章小结 ............................................................21第四章 膜片弹簧 CAE 分析 ..................................................225.1 有限元分析概述 ......................................................225.1.1 有限元法基本思想 ................................................225.1.2 有限元法的特点 ..................................................225.1.3 有限元法的基本步骤 ..............................................235.1.4 有限元法分析的一般流程 ..........................................245.2 Hyperworks 软件介绍 .................................................245.2.1 Hyperworks 基本情况 .............................................245.2.2 HyperWorks 有限元分析步骤 .......................................265.2.3 RADIOSS 简介 ....................................................265.3 膜片弹簧有限元分析 .................................................275.3.1 膜片弹簧有限元分析步骤 ..........................................275.4 A-L 法，有限元法与试验结果比较 ......................................325.5 本章小结 ...........................................................33第五章 总结和展望 ........................................................346.1 主要工作与总结 ......................................................346.2 展望 ................................................................342015 届湖北汽车工业学院毕业设计（论文）致 谢 ....................................................................35参考文献 .................................................................36膜片弹簧离合器介绍2.1 汽车离合器简介对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成。

目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置它主要包括主动、从动部分、压紧机构和操纵机构等四部分主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于结合状态并能传递动力的基本结构，操纵机构是使离合器主、从动部分分离的装置离合器的主要功能是为了使发动机和传动系断开和连接，在汽车起步的时候，使发动机与传动系统能平顺地结合；而在换挡时候，使发动机与传动系统分离，这样就可以减少换齿轮间的冲击，防止齿轮的破坏；当离合器受到较大的动载荷时，能防止传动系所承受的最大转矩过大，从而使各零部件损坏；这样就可以降低传动系统产生的噪声现代各类汽车上应用最广泛的离合器是干式盘形摩擦离合器，根据从动盘数目不同、压紧弹簧布置形式不同、压紧弹簧结构形式不同和分离时作用力方向不同可分成多种在离合器的具体结构上，首先，要能保证它能够传递发动机的最大转矩，保证汽车动力性，然后它应该还能分离彻底，减小磨损，还应能平顺地结合2015 届湖北汽车工业学院毕业设计（论文）此外，离合器的从动部分的转动惯量不能太大如果离合器的从动部分的转动惯量过大，在变数器换挡时，离合器虽然断开了发动机与变速器之间的联接，离合器由于转动惯量太大，它的惯性力矩仍然会传给给变速器，就不能较有效地减少齿轮间太大的冲击。

最后，离合器散热应该比较好因为当汽车运行时，假设驾驶人过多地结合和分开离合器，太频繁的话，那么离合器摩擦面间频繁地相对滑磨而产生大量的热如果不及时散热，将对离合器的工作产生重要影响2.2 膜片弹簧离合器的结构目前，膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器，称为膜片弹簧离合器，膜片弹簧离合器所用的压紧弹簧是一个用薄弹簧钢板制成的带有一定锥度，中心部分开有许多均布径向槽的圆锥形弹簧片膜片弹簧是碟形弹簧的一种，它可以看成由碟簧和分离指两部分组成膜片弹簧两侧有钢丝支撑圈，借膜片弹簧固定铆钉将其安装在离合器盖上在离合器没有固定到飞轮上时，膜片弹簧不受力，处于自由状态，此时离合器盖与飞轮安装面之间有一。