車輛離合器膜片彈簧的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

1、車輛離合器膜片彈簧的設(shè)計(jì)與優(yōu)化摘要：膜片彈簧是汽車離合器的重要部件，是rh彈簧鋼板沖壓而成，形狀呈碟 形。膜片彈簧結(jié)構(gòu)緊湊且具冇非線性特性，高速性能好，工作穩(wěn)定，踏板操作輕 便，因此得到廣泛使用。木文通過(guò)對(duì)膜片彈簧建立數(shù)學(xué)模型，特別通過(guò)引入加權(quán) 系數(shù)同時(shí)對(duì)兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，并用matlab編程來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)。通 過(guò)舉例，結(jié)杲證明在壓緊力穩(wěn)定性，分離力及結(jié)構(gòu)尺寸上優(yōu)化結(jié)果較為理想。 關(guān)鍵詞:膜片彈簧;優(yōu)化設(shè)計(jì);matlab1. 引言1.1離合器膜片彈簧彈性特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式膜片彈簧是汽車離合器中重要的壓緊組件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)孔i員i周表面上 冇均布的長(zhǎng)徑向槽，槽根為較人的長(zhǎng)圓形或矩形窗孔

2、，這部分稱為分離指；從窗 孔底部至彈簧外圓周的部分像一個(gè)無(wú)底寬邊碟子，其截面為呈錐形,稱之為碟簧。 膜片彈簧的結(jié)構(gòu)如圖11所示。分離指圖1-1膜片彈簧結(jié)構(gòu)示意圖圖1-2膜片彈簧結(jié)構(gòu)主要參數(shù)膜片彈簧主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖2所示。r是自由狀態(tài)下碟簧部分大端半徑。乩、分別是壓盤加載點(diǎn)和支承環(huán)加載點(diǎn)半徑，h是自由狀態(tài)下碟簧部分的內(nèi)截錐高 度。膜片彈簧在自曲、壓緊和分離狀態(tài)下的變形如圖1-3所示。(a) ij曲狀息(b)壓緊就態(tài)(c)分離扶態(tài)圖1-3膜片彈簧在不同工作狀態(tài)下的變形膜片彈簧大端的壓緊力r與大端變形量人之間的關(guān)系為:r - r(1)兀eh/in (/? zr)6(1_"2)(r、-汀式屮

3、，t為自由狀態(tài)碟簧部分小端半徑(mm)； h為膜片彈簧鋼板厚度(mm)o 顯然，膜片彈簧大端的壓緊力幾與大端變形量人的函數(shù)關(guān)系為非線性關(guān)系。 曲式(1)可以看出膜片彈簧大端的壓緊力f】分別為r、1、h、h、ri、等參數(shù) 有關(guān)，故膜片彈簧彈性特性較一般螺旋彈簧要復(fù)雜得多。以某國(guó)產(chǎn)小轎車離合器為例，離合器主要性能結(jié)構(gòu)參數(shù)為：最大摩擦力矩為 700n - mo從動(dòng)盤為雙片干式，摩擦片外徑d二300mm,內(nèi)徑d=175mm,摩擦因數(shù)取 0.3,膜片彈簧材料為60si2mna,材料彈性模量e=21000mpa,泊松比戶0. 3。膜 片彈簧主要結(jié)構(gòu)參數(shù)尺寸如下表1-1所示。表1-1膜片彈簧主要結(jié)構(gòu)參數(shù)尺寸

4、hhrrr、r5.82.93145.7116.8143.66116.1將以上數(shù)據(jù)帶入式(1),編制仿真程序便可以很容易地繪制膜片彈簧弾性特性曲線，如圖1-3所示。20001000磨損極限b600050004000ek笛出m愁ic器3000/if7tx:工作占a【必、一l1丄 ii-八、2*111、1111 1111 till illi illiiiiaiiii/iii/:徹底并離點(diǎn)cv；b- iii 1111 1111 1111 1111 1111 1111 till12783456膜片彈蕃變形量/mm°0圖1-3膜片彈簧弾性特性曲線從圖1-3屮可以看岀，新摩擦片的工作點(diǎn)為“工作壓緊

5、力為耳。當(dāng)摩擦片 磨損量達(dá)到容許的極限值42,即膜片彈簧工作點(diǎn)由點(diǎn)3移動(dòng)到點(diǎn)b時(shí)，其工作 壓緊力為坨。從圖1-3還可以看出，巧與住相差無(wú)兒，即壓緊力改變不大。這 表示當(dāng)摩擦片磨損吋離合器仍可繼續(xù)穩(wěn)定可靠地工作。當(dāng)離合器徹底分離吋，工 作點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)c。隨著變形量的增加，膜片彈簧壓緊力反而逐漸減小至侏，使得 分離離合器比較輕便。彈簧特性曲線總體形態(tài)屬于正常。同吋注意到，原膜片彈簧彈性特性曲線在3、b至今幅度變化過(guò)大，這樣將 導(dǎo)致在摩擦片磨損極限內(nèi)，膜片彈簧壓緊力會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)。所以，應(yīng)當(dāng)對(duì)該 膜片彈簧彈性特性進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)前，首先應(yīng)分析r、r. ii、h、r. r.等膜片彈簧

6、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì) 膜片彈簧彈性特性的影響?，F(xiàn)僅以分析壓盤加載點(diǎn)半徑ri對(duì)彈性特性的影響為 例。編制仿真程序很容易得到不同加載點(diǎn)半徑乩對(duì)應(yīng)的多條彈性特性曲線，如 圖1-4所示。膜片彈蕃變形量/mmn'-r出她戲1t鹽圖1-4不同加載點(diǎn)半徑對(duì)弾性特性曲線的影響同理，根據(jù)完全一樣的方法可以得到膜片彈簧高度ii和膜片彈簧厚度h對(duì)彈 性曲線的影響，如圖1-5與圖1-6所示。對(duì)上述程序稍作改動(dòng)即可。00710000123456789 膜片彈簧變形t/mm006o005o004o003o002圖1-5膜片彈簧高度h對(duì)弾性特性曲線的影響ivi1ii1woo 7:r:/iiii1111fiiiaiaii/ii

7、aialiajeieeijaiatailq )|0123456789膜片彈箸變形fi/mm圖1-6膜片彈簧高度h對(duì)弾性特性曲線的影響2. 離合器膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)2.1目標(biāo)函數(shù)的確定在以往有關(guān)于膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)的參考文獻(xiàn)中，選用的優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)一 般有以下幾種：(1) 彈簧工作吋的最大應(yīng)力為最小。(2) 從動(dòng)盤摩擦片磨損前后彈簧壓緊力差值的絕對(duì)值最小，即mini fafb.(3) 在分離行程中，駕駛?cè)俗饔迷诜蛛x軸承裝置上的分離操縱力的平均值 (或操縱功)為最小。根據(jù)以往的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為了保證彈簧在工作中可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩，希望摩 擦片在磨損過(guò)程中彈簧的壓緊力不降低，并冃變化盡可能小，因此取摩擦

8、片新舊 狀態(tài)時(shí)壓緊力差i fafh盡可能小作為目標(biāo)函數(shù)；但同時(shí)也考慮到駕駛?cè)俗饔迷?分離軸承裝置上的分離操縱力應(yīng)較小，這樣優(yōu)化所得到的膜片彈簧特性曲線才會(huì) 比較符合理想特性曲線。綜上所述，本文選擇雙目標(biāo)函數(shù)，兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)z間可以設(shè)置加權(quán)因子、 來(lái)調(diào)和兩個(gè)口標(biāo)函數(shù)之間的比例關(guān)系，即:f(x) = ffw + f2f2(x)由式（1）可以得到:_ 7rehab in (/? / r) b 6(1 -/?)仃一將式(3)和式(4)r_ r、rif 丿+ /12綜合起來(lái)可以得到:(.r-r/2r-ry+ h2h -a1 丿2rrj_ 7rehaa in (7? / r)“6(1-/?)(尺一斤 丫f(

9、x) = minfa-fb而當(dāng)離合器分離吋,膜片彈簧加載點(diǎn)改變，在膜片彈簧小端的分離指處作用有分離軸承的推力fe以及該點(diǎn)的變形量它們與新摩擦片安裝位置的彈力和變形量的關(guān)系為:4 =將式（6）代入式（3）可以得到分離軸承推力巧與膜片彈簧末端變形量&的關(guān)系式為:恥）一6（1-2） （k如仿y）式（7）即是當(dāng)離合器分離吋，膜片彈簧所產(chǎn)生的操縱力,r-rrr y+ a2(7)即得到第二個(gè)口標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為:f2（x）=兀e 認(rèn)r-r6(1-仏廠斤)(斤&) _2斤丿+ /?2在保證目標(biāo)函數(shù)斤（x）時(shí)，目標(biāo)函數(shù)場(chǎng)（x）也應(yīng)該盡可能小，這樣操縱起來(lái) 就輕便許多。2.2優(yōu)化設(shè)計(jì)變量曲上述可知

10、，膜片彈簧主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)有h, h, r, r, r1, 共6個(gè)。另外從膜片彈簧弾性曲線圖可以看出，新離合器膜片彈簧工作時(shí)，工作點(diǎn)a彈簧 變形量&的大小對(duì)于整個(gè)彈性曲線的橫向位置影響也較大，所以也應(yīng)該作為設(shè) 計(jì)變量。綜合考慮后，確定膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)變量有：x = xpx2,x3,x4,x5,x6,x7r = hm,2.3約束條件(1) 膜片彈簧的高厚比h/h對(duì)膜片彈簧特性曲線影響非常大。不同的h/h值， 將使特性曲線發(fā)生很大的變化，只冇當(dāng)它被控制在一定范圍z內(nèi)，特性曲線才具 有副剛度(即當(dāng)變形增加時(shí)，膜片彈簧力反而卜降)。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)可選?。?.7wh/hw2.2(2) 膜片彈簧內(nèi)、

11、外半徑比r/r對(duì)特性曲線影響較大，必須控制在一定范圍之 內(nèi)。保證彈簧材料利用率。按工程經(jīng)驗(yàn)，部分尺寸應(yīng)符合一定的要求：1.2wr/rw1.35；(3) 為了使摩擦片上壓緊力分布均勻，加載點(diǎn)半徑應(yīng)位于摩擦片的平均半徑與 外半徑之間即：(d+d)/4wrwd/2；(4) 同時(shí)，r/h結(jié)構(gòu)也有一定要求，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)可選?。?5wr/hw50(5) 根據(jù)膜片彈簧結(jié)構(gòu)布置要求，其大端半徑r與支撐環(huán)半徑kz羞及離合器 結(jié)合時(shí)的加載半徑八與內(nèi)徑r之差應(yīng)在一定范圍之內(nèi),可取：1wrrw7另外，為了滿足離合器使用性能的要求，膜片彈簧的初始錐底角qo = a/rtan日應(yīng)在一定范圍內(nèi)，應(yīng)?。簉-rh9°

12、 < a() = arc tan<15°r-r(6) 以上約束條件(1)(5)主要針對(duì)的是離合器膜片彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)的約束；而對(duì) 于離合器來(lái)說(shuō)，更為重要的是離合器木身傳遞動(dòng)力的性能。為了保證所設(shè)計(jì)的膜 片彈簧工作壓緊力不小于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩所要求的壓緊力，bp：式中，代癲是離合器能傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最人轉(zhuǎn)矩所要求的彈簧壓緊力?？捎上率竭M(jìn)行計(jì)算:tc = z/fe(9)式中，z為摩擦面數(shù)；/為摩擦因數(shù)；心為摩擦片的平均摩擦半徑。心的 計(jì)算公式可以用以下的方法進(jìn)行推導(dǎo)。7r(a2-b2)(10)設(shè)丘是整個(gè)離合器摩擦盤壓緊力耳ax在摩擦盤單-位面積上的單-位壓力，可以 表示為：則微元壓

13、力丘在微元面積ds上所產(chǎn)生的微元摩擦力為:dn = ffds = flpdad p則該微元摩擦力dn對(duì)摩擦盤中心的微元摩擦力矩為：dt = dnp = (ffdadp)p2所有微元摩擦力矩在內(nèi)外半徑分別為a、b時(shí)，整個(gè)摩擦盤上所產(chǎn)生的合力矩為t = dt =茁 ffdpda = 2兀肌(11)將式(10)代入(11)可以得到z個(gè)摩擦面所產(chǎn)生的合力矩最終表達(dá)式為：丁_ g 2(d)門八_ z兀兀ax 3202)將式(9)與式(12)進(jìn)行對(duì)照，可以得到摩擦盤平均摩擦半徑心的表達(dá)式為： 二2兀(/-冋 m 3(a2-b2)(7) 膜片彈簧的強(qiáng)度約束。疲勞破壞是膜片彈簧失效的主要原因。根據(jù)以往的 試驗(yàn)

14、研究，發(fā)現(xiàn)分離指窗孔底部、近似中間部分的下表面角點(diǎn)處是產(chǎn)生疲勞破壞 的危險(xiǎn)部位，應(yīng)該對(duì)該處的應(yīng)力進(jìn)行校核約朿，bp：亡q下面進(jìn)行膜片彈簧危險(xiǎn)部位的應(yīng)力計(jì)算，設(shè)膜片中性點(diǎn)半徑為e,則冇：r-r1 /心n(-) r膜片彈簧危險(xiǎn)部位的切向壓應(yīng)力為：fp >*h0 =r (p2 - (e - r)a + _g'(l-w2)r 2 尸2式中，q為膜片彈簧口由狀態(tài)的圓錐底角，由膜片彈簧斷面圖1-2可以容易得到a = arctan(旦)；<p為膜片彈簧部分了午斷面的轉(zhuǎn)角,當(dāng)0達(dá)到最大值0喚 r-r時(shí)的子午斷面的轉(zhuǎn)角fmdx=a+(角度小，該比值可近似為該角即 2(e-r)/7harcta

15、n它表示q叭發(fā)生在將膜片彈簧壓平(轉(zhuǎn)過(guò)角度之2(e-r)2(e-r)后再轉(zhuǎn)過(guò)為角度。同時(shí)，膜片彈簧危險(xiǎn)部位承受的彎曲止應(yīng)力為:6(廠一必.nhh2式中，n為膜片彈簧分離指數(shù)目，一般可以取作18； b為膜片彈簧分離指根 部寬度，對(duì)于轎車一般取912mm。由于徑向拉仲應(yīng)力。與切向壓應(yīng)力0相互垂直，根據(jù)強(qiáng)度理論，當(dāng)量應(yīng)力 為：(t = jof+o:查材料手冊(cè)，60si2mna材料制造的膜片彈簧的許用應(yīng)力刃二14001600mpa。由以上要求的約束條件就可以建立下述優(yōu)化約束方程組：細(xì)十2.2g4() =g5(兀)= w1.35g6(x) = 12g7(x) = x5 yg8(x)= %m 牛'

16、g<)(x) = cr-1500 wogio(x)二休ax 一巴 wo>30<50這樣就建立了膜片彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)的全部約朿條件，其屮包括8個(gè)線性不等式 約束和兩個(gè)非線性不等式約束。下面就可以直接在matlab中進(jìn)行程序的編寫。運(yùn)行主程序可以得到圖2-1結(jié)果：膜片彈普變形量/mm圖2-1優(yōu)化前后膜片彈簧彈性特性曲線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果比較如卜表2-1所示，性能參數(shù)優(yōu)化結(jié)果比較如下表2-2所示。表2-1結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果比較結(jié)構(gòu)參數(shù)hhrrrin優(yōu)化前5.82.93145.7116.8143.66116.14.8優(yōu)化后5.36062.8119140.5951115.000139.5951

17、115.0004.2422表2-2性能參數(shù)優(yōu)化結(jié)果比較性能參數(shù)fafbfc1匕-耳|優(yōu)化前數(shù)據(jù)5491.46886056.73041319.6476565.2615優(yōu)化后數(shù)據(jù)5214.04565214.04551195.47248.1134053優(yōu)化結(jié)果分析由表2-2可知，優(yōu)化后的工作點(diǎn)值等于所要求的fy,摩擦片在磨損范圍內(nèi) 的變化fa - fb=8. 1134e-05n,相對(duì)優(yōu)化前顯著減小，相對(duì)變化fa - fb /fb幾乎為0,遠(yuǎn)小于10%,提高了壓緊力的穩(wěn)定性，保證了摩擦片在磨損極限 范圍內(nèi)仍能可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩。優(yōu)化后的操縱力也相應(yīng)減小，極大地提高了操縱輕 便性。如圖2-1所示，膜片彈簧優(yōu)

18、化前后的彈性特性曲線都具冇負(fù)剛度特性，但 優(yōu)化后的彈性特性曲線更有利于布置各工作點(diǎn)，同時(shí)在細(xì)節(jié)上，優(yōu)化后彈性特性 曲線雖然在磨損極限內(nèi)壓緊力有小幅度的減小，但壓緊力在磨損極限內(nèi)卻較優(yōu)化 前增加了平坦的趨勢(shì)，一定程度上提高了壓緊力的穩(wěn)定性；其次，分離行程也有 一定程度的減小，但最終的分離力沒(méi)有太大變化。因此，更適合汽車離合器工作 特點(diǎn)，優(yōu)化結(jié)果比較理想。4.結(jié)語(yǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化不僅可以得到滿足約束條件下的最優(yōu)解，同時(shí)能夠根據(jù)離合器使用 特點(diǎn)設(shè)置目標(biāo)函數(shù)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有針對(duì)性，更加合理。針對(duì)礦用自卸車離合器 使用故障特點(diǎn)，建立了膜片彈簧的結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，使其彈性特性滿足離合器 的使用性能要求應(yīng)用matl

19、ab對(duì)膜片彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)效率和 精度，簡(jiǎn)單易行。具體程序如2繪制膜片彈簧弾性特性曲線1-3程序：clcclear allel = 210000;%彈性模量miu=o . 3 ; %泊松比xo= 5.8 2.93 145 7 116.8 143.66 116.1 ; 分別為 h h r r r1 rl 的原 初始值x7 = 0:0.1:9;%以膜片彈贊變形量為口變量aa=pi*el*xo (2) . *x7/ (6* iut);bb=log(xo(3) ./xo(4) ./(xo(5)-xo(6) a2；cc=xo(1)-x7.*(xo(3)-xo(4)./(xo(5)-xo(

20、6);dd=xo(1)-0.5*x7*(xo(3)-xo(4)./(xo(5)-xo(6);ee=xo(2).入2；f=aa *bb . * (cc . *dd+ee) ； %壓緊力函數(shù)plot(x7,f)hold ongrid onxlabel ('膜片彈簧變形量/mm')ylabel (膜片彈簧壓緊力/w)繪制圖1-4程序：clcclear allel = 210000;%彈性模量miu=0.3 ；寺泊松比f(wàn)or i=l:4rl = 141.66 + i ; %以陰為設(shè)計(jì)變量,其他變量同理x0= 5.8 2.93 145.7 116.8 r1 116.1 ;%分別為h h

21、r r rl rl 的原初始值 fcol='m'z 'b','k','r'；x7 = 0：0.1:9 ; %以膜片彈簧變形量為自變量aa=pi*el*xo(2).*x7/(6*(l-miu2)；bb=log(xo(3)./xo(4)./(xo(5)-xo(6).入2；cc=x0(1)-x7.*(xo(3)-xo(4)./(xo(5)-xo(6);dd=xo(1)0 5*x7*(xo(3)-xo(4) ./(xo(5)-xo(6);ee=x0(2).入2；f=aa. *bb. * (cc. *dd+ee) ； %壓緊力函數(shù)plot(

22、x7,f, 'color'z fcol(i)stri=strcat('rl='z num2str(rl)hold onendlegend(str)grid onxlabel (，膜片彈簧變形量/mm') ylabel (膜片彈簧壓緊力/nj 優(yōu)化程序如下：首先優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)：function f=obj fun(x)el=210000；%彈性模量miu=0.3 ； 泊松比rf = 40.3 ; %分離軸承推力作用半徑%將弾性特性公式分成aa、bb> cc> dd、ee五部分表示aa=pi*el.*x(2) *x(7)/(6*(l-miua2);

23、bb=log(x(3)./x(4)./(x(5)-x(6)入2;cc=x(l)-x(7).*(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);dd=x(1)-0.5*x(7).*(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);ee=x(2).入2；省磨損后的公式參數(shù)變化ds=2 ；令磨損極限在1.6-2.2z,間，取2mmaal=pi*el.*x(2).*(x(7)-ds)/(6*(l-miua2)；bbl = log(x(3) ./x(4) ) ./( (x(5) -x(6) )2)；ccl=x(l)-(x(7)-ds).*(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);ddl=x(l)-0.5*(

24、x(7)-ds).*(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);%分離過(guò)程公式參數(shù)變化dt = 3 ； %分離行程取值為2mmaa2=pi*el.*x(2).*(x(7)+dt)/(6*(l-miux2)；bb2=log(x(3)./x(4)./(x(5)-x(6)./(x(6)-rf);cc2=x(l)-(x(7)+dt).*(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);dd2=x(1)-0.5*(x(7)+dt).*(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);幺雙目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式f l=abs (aa. *bb. * (cc . *dd+ee) -aal. *bb：l. * (ccl.

25、*ddl+ee) ) ； %第一個(gè) 0 標(biāo) 函數(shù)，磨損極限內(nèi)正壓力的變化值f 2=aa2 . *bb2 . * (cc2 . *dd2+ee) ; %第二個(gè)hl標(biāo)函數(shù)，膜片彈簧在分離位置時(shí)的彈力 fac=0.6；%加權(quán)系數(shù)f = fac.*fl+(l-fac) *f2；%總體目標(biāo)函數(shù)接下來(lái)編寫非線性約束函數(shù)：%建立非線性約束條件function c,ceq=confun(x)el = 210000;%彈性模量miu=03 ； %泊松比aa=pi*el*x(2).*x(7)/(6*(l-miu2)；bb=(log(x(3)./x(4)./(x(5)-x(6).x2)；cc=x(1)-x(7).*

26、(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);dd=x(1)-0.5*x(7).*(x(3)-x(4)./(x(5)-x(6);ee=x(2)人2；kk=el/(l-miu2) *x(4);e= (x(3) -x(4)/ (log (x(3) ./x(4)汽中性點(diǎn)半徑tt=0.5*(e-x(4);alfa=atan (x (1) . / (x (3) -x (4) ) ) ； %膜片彈簧錐形底角的計(jì)算 fa=alfa+0.5*x(2) ./ (e-x(4) ) ;%切向壓應(yīng)力達(dá)到最大值時(shí)的膜片轉(zhuǎn)角 thegatb=abs (kk (tt *f a . a2 *alfa+x (2) . /2)

27、. *fa) ) ； %膜片 彈簧危險(xiǎn)部位切向壓應(yīng)力計(jì)算rf=40 3 ;ff=(x(5)-x(6) ) ./(x(6)-rf) ;%f2/f1 的比值fff=aa.*bb.*(cc.*dd+ee)*ff；%f2n=18；%分離指的朽目b =10；%分離指部的寬度thegarb=abs (6* (x(4) -rf) *fff./ (x(2) . a2*n. *b) ) ； % 膜片彈簧危險(xiǎn)部位 彎曲應(yīng)力計(jì)算t=700*1000;%離合器所耍求傳遞最人轉(zhuǎn)矩，單位轉(zhuǎn)化為nmm a=300/2;b=175/2；z=4;fz=0.3;c (1) =sqrt (thegarb. 2 + thegatb.

28、 a2) -1500;%膜片彈簧危險(xiǎn)點(diǎn)最大當(dāng)量應(yīng) 力約朿，非線性不等式1c (2) =t/ (z.*pi*fz.* (2/3) * (a3- 13人3) / (a2-)3人2) ) - (aa. *bb. * (cc. *dd+ ee) ;%膜片彈簧產(chǎn)生壓緊力的約束，非線性不等式2ceq=； clc匚后進(jìn)行膜片彈簧優(yōu)化主程序的編寫:clear allel = 210000;%彈性模量miu=0.3 ; $泊松比ds=2 ； %磨損極限dt = 3;%推力行程d=300;d=175;r0 = 39；rf=40.3;%結(jié)構(gòu)參數(shù)膜片彈簧小端內(nèi)半徑和分離作用半徑x0= 5.8 2.93 145.7 116.8 143.66 116.1 4.8 ;%分別為h h r r r1 rl lamda 的原初始值x7 = 0:0.1:9;%以膜片彈簧變形量為自變量aa=pi*el.*x0(2) *x7/(6*(l-miu2)；bb=log(xo(3)/x0(4)./(xo(5)-xo(6).入2;cc=x0(1)-x7.*(xo(3)-xo(4)/(xo(5)-xo(6);dd