基于有限元分析的离合器毕业设计
基于Solid works摩擦片式离合器有限元分析

38 文章编号 :0 1 3 9 (0 0 0 — 0 8 0 10 - 97 2 1 )6 0 3 — 2 Ma h n r De in c iey sg & Ma u a t r n fcue
第 6期 21 0 0年 6月
基于 Sl ok 摩擦片式离合器有 限元分析 术 odw rs i
4 0 r i 5 0/ n m
≥ l ON m 7 /
Байду номын сангаас
离合器形式 摩擦片最大外径 踏 板 行程
干式 、 单片、 膜片弹簧
f2 5 _ 2 mm
( O 1 0) l 8 ~ 5 mi l
材料模型 : 石棉基摩擦片 , 主要制造材料为石棉 , 各项参数为 : 弹 I模量 E 1O P , 生 = 6 G a泊松比n-S材料抗拉强度 t 26 .MP 。 -., O r 0 8 a  ̄ 5
reec frh einn a u h e rneo te s i o r lt . f d g g fc c c
Ke r : r cut h: it0n pl t ; l si e s i oi; y wo ds Ca l c Fr c i a e Fim l prng c lFEM ; r s c St e s
单元类型 : 六面体单元在划分时要求结构比较规则 。而用 四 面体单元分析三维结构 , 单元划分是很灵活的 , 以逼近较复杂 可 的几何形状。因此 , 计算时。采用四面体单元 Sl 9 。单元数为 oi 2 d
19 4 5个 , 数 2 5 节点 9 8个 , 图 2 示 。 如 所
发 动机 最 大转 速 发动机最大扭矩
W ANG i g n GUO ha lng , Hu — a g , S h— o 2ZHAO e— i, W i l MA n - u He g y
基于有限元法的滚柱体式超越离合器性能分析

系 , 出 了 摩 擦 自锁 条 件 及 滑 动 摩 擦 区 间计 算 的新 方 法 , 滚 柱 体式 超越 离 合 器 的 设 计 和 应 用 提 供 理 论 基 础. 提 为
关 键 词 : 柱 体 ;超 越 离 合 器 ;强 度 特 性 ; 擦 自锁 滚 摩
中图 分 类 号 : THl ; Hl7 l T l
fito n ev l sp tf r r rcin i tr a u o wa d,wh c r vd st e r tcfu d t n f rd sg n p l a in o i ih p o ie h o e i o n a i o e in a d a p i t f o c o
p t to a n l ss o l s r to u a i n l a y i fi u t a i n,t i me h d i p o e o b a i . Nu e ia n l ss d s l s s a l hs t o s r v d t ev l d m rc l a y i ico e a t e i t r a r l t n h p b t e l t h s r c u e o t c t t n o d,l a — e rn e f r h n e n l e a i s i e we n c u c t u t r ,c n a t s a e a d l a o o d b a ig p ro —
m a c n te t n e a d s r ng h. Fu t r r r he mo e,a n w t d t omput rc i n s l—oc n on ton a d e me ho o c e f ito e f l ki g c dii n f nie e e ntm t d
非公路用自卸车用离合器总成的有限元分析与优化设计

非公路用自卸车用离合器总成的有限元分析与优化设计随着城市化的不断推进和建设项目的蓬勃发展,非公路用自卸车在土方、矿山、建筑工地等领域的使用越来越广泛。
作为自卸车的核心部件之一,离合器总成承担着传递动力和控制变速的重要任务。
因此,对离合器总成进行有限元分析和优化设计,能够提高自卸车的工作效率和可靠性,降低故障率,满足用户的需求。
有限元分析是一种通过将连续体分割成有限数量的离散单元,借助计算机数值计算和仿真的方法,来模拟和分析工程结构的技术。
在离合器总成的有限元分析过程中,我们可以考虑以下几个主要方面。
首先,需进行材料力学分析。
离合器总成通常由摩擦盘、压盘、隔季盘、离心机械等零部件组成,各个零件之间的力学性能直接影响到整个总成的可靠性和寿命。
通过有限元模拟,可以对各个零件的应力、应变、变形等参数进行分析,确定材料的强度和刚度,并评估零件在工作过程中的可靠性。
其次,需进行动力学分析。
在离合器总成的使用过程中,由于发动机的旋转带动离合器盘与变速器输入轴之间的传动,会产生一定的振动和冲击。
这些振动和冲击会对离合器总成的性能和寿命产生重要影响。
通过有限元分析,可以模拟和分析离合器总成在不同工况下的振动和冲击响应,进而优化结构设计,改善离合器总成的动力学性能。
另外,需进行热传导分析。
在离合器总成的工作过程中,由于摩擦盘与压盘的摩擦和变速器输入轴的旋转,会产生大量的摩擦热。
这些热量需要及时散发出去,以保证离合器总成的正常工作。
有限元分析可以模拟和计算离合器总成中各个零件的温度场分布,通过调整结构参数和使用有效的散热措施,优化离合器总成的热传导性能。
在进行离合器总成的有限元分析的基础上,我们可以根据分析结果进行优化设计,以满足非公路用自卸车在不同工况下的性能需求。
优化设计可以包括调整结构参数、改变材料、优化摩擦材料与表面处理、改善散热结构等方面。
通过有限元分析和优化设计的相结合,可以提高离合器总成的传动效率、减轻结构质量、降低磨损和噪音,并增强离合器总成的可靠性和寿命。
毕业设计 《离合器设计》

第1章绪论1.1选题的目的本次设计,我力争把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定的参考价值。
抛弃传统的推式膜片弹簧离合器,设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。
1.2离合器发展历史[1]近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其它工业要快的多,因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。
对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在,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是摩擦式离合器,它是利用摩擦副间的摩擦力来传递转矩的离合器。
在早期研发的离合器中,锥形离合器最为成功。
现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。
进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。
随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的高速发展,人们对离合器的要求越来越高。
从提高离合器工作性能的角度出发,传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展,传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
因此,提高离合器的可靠性和延长其使用寿命,适应发动机的高转速,增加离合器传递转矩的能力和简化操纵,已成为离合器的发展趋势。
随着计算机的发展,设计工作已从手工转向电脑,包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。
1.3离合器概述按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中的第一个总成。
顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。
离合器的工作,就是受驾驶员操纵,或者分离,或者接合,以完成其本身的任务。
离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构,其功用是能够在必要时中断动力的传递,保证汽车平稳地起步;保证传动系换档时工作平稳;限制传动系所能承受的最大扭矩,防止传动系过载。
为使离合器起到以上几个作用,目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器,摩擦离合器所能传递的最大扭矩取决于摩擦面间的工作压紧力和摩擦片的尺寸以及摩擦面的表面状况等。
(完整版)有限元分析法设计说明书含图纸毕业设计论文

建筑工程学院本科毕业设计(论文)学科专业机械设计制造及其自动化辅导教师目录第1章前言······················································11.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展情况 (1)1.3塔式起重机的发展趋势 (3)第2章总体设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 确定总体设计方案 (5)2.2.1 金属结构 (5)2.2.2 工作机构 (22)2.2.3 安全保护装置 (29)2.3 总体设计设计总则 (32)2.3.1 整机工作级别 (32)2.3.2 机构工作级别 (32)2.3.3主要技术性能参数 (33)2.4 平衡重的计算 (33)2.5 起重特性曲线 (35)2.6 塔机风力计算 (36)2.6.1 工作工况Ⅰ (37)2.6.2 工作工况Ⅱ (41)2.6.3 非工作工况Ⅲ (43)2.7整机的抗倾翻稳定性 (45)2.7.1工作工况Ⅰ (46)2.7.2工作工况Ⅱ (47)2.7.3非工作工况Ⅲ (49)2.7.4工作工况Ⅳ (50)2.8固定基础稳定性计算 (51)第3章塔身的有限元分析设计 (53)3.1 塔身模型简化 (53)3.2 有限元分析计算 (54)3.2.1 方案一 (54)3.2.2 方案二 (79)3.2.3 方案三 (98)第4章塔身的受力分析计算 (121)4.1 稳定性校核 (121)4.2 塔身的刚度检算 (122)4.3 塔身的强度校核 (124)4.4 链接套焊缝强度的计算 (125)4.5 塔身腹杆的计算 (126)4.6 高强度螺栓强度的计算 (127)第5章毕业设计小结 (129)致谢 (130)主要参考文献 (131)目计算与说明结果塔身的有限元分析设计塔身模型简化三种待优化方案有限元分析计算前处理塔身标准节节点建模定义单元类型和材料参数定义标准节的外框立柱杆件第3章塔身的有限元优化分析设计ANSYS解决问题的基本流程为:前处理(preprocessor)求解(solution)一般后处理(genneral postprocessor)和时间历程后处理(time domain postprocessor)结果处理。
毕业论文 离合器的分析与设计

摘要:本设计主要分析了膜片弹簧离合器,对膜片弹簧离合器进行了分类,阐述了膜片弹簧离合器的原理和组成,及其特性。
通过详细的推导过程积累了大量的数据,并成功的绘制出了膜片弹簧离合器的成品图。
叙述了离合器的发展现状,和它的工作原理,在此过程中,经过对比结合,初步确定了合适的离合器结构形式,选取了拉式膜片弹簧离合器,并且带有扭转减振器,为后面的计算提供了理论基础。
关键词:摩擦片,扭转减震器,膜片弹簧,压盘,离合器盖,传动片目录第1章绪论............................................................. - 1 -1.1 引言............................................................ - 1 -1.2 离合器的发展..................................................... - 1 - 第2章膜片弹簧离合器的结构.............................................. - 3 -2.1离合器盖......................................................... - 3 -2.2膜片弹簧......................................................... - 3 -2.3压盘............................................................. - 3 -2.4 传动片........................................................... - 3 -2.5 分离轴承总成..................................................... - 3 - 第3章方案选择.......................................................... - 4 - 第4章从动盘总成设计.................................................... - 5 - 结论 .................................................................. - 6 - 致谢 ................................................................... - 8 -第1章绪论1.1 引言以内燃机作为动力的机械传动汽车中,离合器是作为一个-的总成而存在的。
基于有限元法的离合器壳体静强度分析及改进

12 边 界 条 件 . 根 据 变 速 箱 悬 挂 时 的 受 力情 况 ,在 离 合 器 壳 前 端 连 接 孔 处 施 加 位 移 边 界 条 件 以模 拟 离合 器 壳 与 发 动 机 飞 轮 壳 连 接 处 的 约 束 。 变 速 箱 的 各 个 部 件 之 间 , 笔 者 是 模 拟 了各 个 接 触 面 的 接 触 ,其 中包 括 上 盖 与 变速 箱 的接 触 面 ,后 盖 与 变 速 箱 壳 体 的 接 触 面 、离 合器 壳体 与 变速 箱 壳 体 的 接 触 面 ,副 箱 中 间 轴 盖 、 主
A s at nodr oaa z es eg f h lt os g h hl t nm s o aem dl a b i pb E ( ii l— bt c:i re nl et t n t o tec c hui ,tew oe r s i incs oe w s ul u yF M Fn eEe r t y h r h uh n a s t t
倍 的整 箱 重 量 。 文 中 用 PoE建 立 相 关 零 件 的 三 维 实 体 模 型 , r— 其 中包 括 离合 器 壳 、变 速 箱 壳 体 、后 盖 、上 盖 、 副箱 中 间 轴 盖 等 ;并 在 A S 中进 行 网格 划 分 、模 型 组 装 、边 界 条 件 和 载 荷 NA
《2024年AMT离合器执行机构行星轮系运动仿真及有限元分析》范文

《AMT离合器执行机构行星轮系运动仿真及有限元分析》篇一一、引言AMT(自动机械传动)技术已经成为现代汽车制造中的重要部分。
作为关键传动装置之一,离合器执行机构的性能对整车的稳定性和经济性至关重要。
而行星轮系作为离合器执行机构的重要组成部分,其设计合理与否直接影响着离合器的使用性能和寿命。
因此,对AMT离合器执行机构的行星轮系进行运动仿真和有限元分析具有重要的工程意义。
本文旨在通过对AMT离合器执行机构的行星轮系进行运动仿真及有限元分析,以评估其运动性能和强度,并寻求优化的方法。
二、运动仿真分析1. 模型建立我们使用专业的仿真软件对AMT离合器执行机构的行星轮系进行建模。
模型中,我们详细考虑了各个零部件的几何尺寸、材料属性以及装配关系等。
通过精确的建模,我们可以更准确地模拟行星轮系的运动过程。
2. 仿真过程在仿真过程中,我们设定了合理的运动参数和约束条件,如输入转速、输出负载等。
然后,通过仿真软件模拟行星轮系在各种工况下的运动情况,包括启动、加速、减速等过程。
3. 结果分析通过仿真结果,我们可以观察到行星轮系在运动过程中的速度、加速度、受力等变化情况。
通过对这些数据的分析,我们可以评估行星轮系的运动性能,如传动效率、平稳性等。
同时,我们还可以通过仿真结果发现设计中存在的问题和不足,为后续的优化提供依据。
三、有限元分析1. 网格划分与模型准备在有限元分析中,我们将建立的行星轮系模型导入到有限元分析软件中,并进行网格划分。
网格的划分要尽可能地细化,以保证分析的准确性。
同时,我们还需要考虑材料的属性、接触关系等因素。
2. 加载与约束在有限元分析中,我们需要对模型施加必要的加载和约束。
加载包括各种工况下的力、力矩等,而约束则是为了保证模型在分析过程中的稳定性。
通过施加适当的加载和约束,我们可以模拟出实际工况下行星轮系的受力情况。
3. 结果分析通过对有限元分析结果的处理,我们可以得到行星轮系在各种工况下的应力、应变、位移等数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要离合器是汽车传动系统中的重要组成,离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。
在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
本文主要是对轿车的膜片式弹簧离合器进行设计。
根据车辆使用条件和车辆参数,按照离合器系统的设计步骤和要求,主要进行了以下工作:选择相关设计参数主要为:摩擦片外径的确定,离合器后备系数的确定,单位压力的确定。
并进行了总成设计主要为:分离装置的设计,以及从动盘设计和圆柱螺旋弹簧设计等。
并通过有限元软件对设计离合器进行结构分析,根据分析结果对离合器进行改进设计得出合理的设计方案。
关键词:离合器;膜片弹簧;摩擦片;有限元分析;设计ABSTRACTThe clutch is an integral of the automotive transmission system,Clutch in the engine and gearbox between the flywheel shell, with screw will be fixed in the clutch assembly after the plane of the flywheel, clutch gearbox output shaft is the input shaft. In the process of moving vehicle, the driver may need Pedal or release the clutch pedal so that the engine and gearbox temporary separation and progressive joint, to cut off the engine or transmission to the transmission input power.This paper is the saloon car theca spring clutch design. According to traffic conditions and vehicle parameters, in accordance with the clutch system of steps and requirements, mainly for the following work:Select the design for the main parameters: the determination of friction-diameter, the determining factor clutch reserve, the pressure on the units identified. And the design of the main assembly: the separation device design, set design and follower and cylindrical coil spring design.And through the design of finite element software for structural analysis of clutch,Based on analysis results,the improved frictional design.preferred design option,can therefore be attained.Key words:Clutch ;Theca spring;Friction disc;Finite element analysis; Design目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的意义 (1)1.2课题的研究现状 (1)1.3膜片弹簧离合器的结构及其优点 (2)1.3.1膜片弹簧离合器的结构 (2)1.3.2膜片弹簧离合器的工作原理 (3)1.3.3膜片弹簧离合器的优点 (4)1.4设计的主要内容与技术路线 (5)第2章有限元基本理论 (6)2.1 有限元法的发展及应用 (6)2.1.1有限单元法的发展历史 (6)2.2.2有限元法的应用 (6)2.2机械结构有限元基本理论 (7)2.2.1机械结构有限元分析的基本理论 (7)2.2.2机械结构分析的有限元法 (7)2.2.3机械结构静态分析有限元法 (8)2.3 ANSYS软件简介 (9)2.4本章小结 (10)第3章方案选择与基本尺寸参数确定 (11)3.1方案选择 (11)3.2后备系数的选择 (11)3.3离合器基本性能关系式 (12)3.4摩擦片外径的确定 (12)3.5摩擦片的有限元分析 (14)3.5.1建立有限元模型 (14)3.5.2摩擦片的计算结果及结果分析 (15)3.6本章小结 (17)第4章主动部分设计 (18)4.1压盘参数的选择和校核 (18)4.2压盘的有限元分析 (18)4.2.1建立压盘有限元模型 (18)4.2.2压盘的有限元计算及结果分析 (19)4.2离合器盖设计 (21)4.3传动片设计 (21)4.4本章小结 (22)第5章从动盘总成设计 (23)5.1摩擦片设计 (23)5.2从动盘毂设计 (23)5.3从动片设计 (25)5.4扭转减振器设计 (25)5.4.1扭转减振器的功能 (25)5.4.2 扭转减振器的结构类型的选择 (25)5.4.3扭转减振器的参数确定 (27)5.4.4减振弹簧的尺寸确定 (28)5.5本章小结 (30)第6章膜片弹簧设计 (31)6.1膜片弹簧的概念 (31)6.2膜片弹簧的弹性特性 (31)6.3膜片弹簧的强度计算 (33)6.4膜片弹簧基本参数的选择 (34)6.5膜片弹簧的有限元分析 (36)6.5.1建立膜片弹簧PRO/E模型 (36)6.5.2膜片弹簧的有限元分析 (38)6.6本章小结 (40)第7章离合器分离装置的设计 (41)7.1分离杆的设计 (41)7.2离合器分离套筒和分离轴承的设计 (41)7.3本章小结 (42)第8章离合器操纵机构设计 (43)8.1操纵机构踏板力和行程 (43)8.2操纵机构结构形式 (43)8.3操纵机构设计计算 (43)8.4本章小结 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 (49)第1章绪论1.1课题研究的目的意义离合器是汽车传动系统中直接与发动机相连接的部件,其主要作用是:传递和切断发动机传给传动系的动力,以保证汽车的平稳起步、停车和换挡;当传给离合器的转矩超过它所能传递的最大摩擦转矩时,离合器主、从动部分之间产生滑磨,从而对传动系统起到保护作用。
此外,离合器还可以有效地降低传动系中的振动和噪声。
课题研究对象是应用最广泛的膜片弹簧离合器,具有结构简单紧凑、操纵轻便、传动可靠、传递准确以及效率高等特点。
主要零件包括膜片弹簧、离合器盖、压盘、传动片和分离轴承总成等,这些关键零部件的设计对整个离合器性能具有很大的影响。
传统设计是设计工程师根据自己的理论知识和丰富的工程设计经验首先针对用户的需求进行概念设计,定出结构的类型和形式,选择材料,按规定要求和标准给出受力情况,提出初始设计方案,然后进行结构分析,再根据分析结果进行各个方面的校核;如果不符合经济和安全的要求,则修改初始设计,再进行结构的重分析,重校核,直到满足为止。
这种设计的一个主要缺点是难以找到材料的合理分布,因而不易做出比较理想的既经济又安全的设计方案。
采用有限元技术研究这些关键零部件的静力学特性,对其结构进行优化设计,是非常重要和必须的。
在此基础上,再进行离合器设计不但可以获得最佳的离合器基本参数,还可以大大缩短离合器总成开发周期、降低开发费用,提高设计质量,保证其设计的精确性。
1.2课题的研究现状在早期研发的离合器结构中,锥形离合器最为成功。
它的原型设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。
它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。
采用锥形离合器的方案一直延续到20世纪20年代中叶,对当时来说,锥形离合器的制造比较简单,摩擦面容易修复。
它的摩擦材料曾用过骆毛带、皮革带等。
那时曾出现过蹄-鼓式离合器,其结构有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。
蹄-鼓式离合器用的摩擦元件是木块、皮革带等,蹄-鼓式离合器的重量较锥形离合器轻。
无论锥形离合器或蹄-鼓式离合器,都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。
现今所用的盘式离合器的先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。
多片离合器最主要的优点是,汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。
早期的设计中,多片按成对布置设计,一个钢盘片对着一青铜盘片。
采用纯粹的金属的摩擦副,把它们浸在油中工作,能达到更为满意的性能。
浸在油中的盘片式离合器,盘子直径不能太大,以避免在高速时把油甩掉。
此外,油也容易把金属盘片粘住,不易分离。
但毕竟还是优点大于缺点。
因为在当时,许多其他离合器还在原创阶段,性能很不稳定。
石棉基摩擦材料的引入和改进,使得盘片式离合器可以传递更大的转矩,能耐受更高的温度。
此外,由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积,因而可以减少摩擦片数,这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。
20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才使用多片离合器。
早期的单片干式离合器由与锥形离合器相似的问题,即离合器接合时不够平顺。
但是,由于单片干式离合器结构紧凑,散热良好,转动惯量小,所以以内燃机为动力的汽车经常采用它,尤其是成功地开发了价格便宜的冲压件离合器盖以后更是如此。
实际上早在1920年就出现了单片干式离合器,这和前面提到的发明了石棉基的摩擦面片有关。
但在那时相当一段时间内,由于技术设计上的缺陷,造成了单片离合器在接合时不够平顺的问题。
第一次世界大战后初期,单片离合器的从动盘金属片上是没有摩擦面片的,摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上的,弹簧布置在中央,通过杠杆放大后作用在压盘上。
后来改用多个直径较小的弹簧,沿着圆周布置直接压在压盘上,成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。
这种布置在设计上带来了实实在在的好处,使压盘上的弹簧的工作压力分布更均匀,并减小了轴向尺寸。
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦离合器,因为它具有从动部分转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点,而且由于在结构上采取一定措施,已能做到接合盘式平顺,因此现在广泛采用于大、中、小各类车型中。