離合器-畢業(yè)論文

./摘要隨著新興汽車傳動技術(shù)的越來越普及應(yīng)用,傳統(tǒng)的汽車離合器將逐漸淡出歷史舞臺。在現(xiàn)代汽車設(shè)計中,膜片彈簧式離合器得到了廣泛地應(yīng)用,本次設(shè)計就是針對輕型汽車的膜片彈簧離合器進(jìn)行研究,完成了與之性能相匹配的離合器設(shè)計。首先,設(shè)計中給出了離合器功能和工作原理的詳細(xì)介紹。然后根據(jù)已確定的汽車參數(shù),對離合器的結(jié)構(gòu)和基本尺寸參數(shù)進(jìn)行了選擇,同時對離合器各零件進(jìn)行選型、設(shè)計,具體設(shè)計計算了摩擦片、扭轉(zhuǎn)減振器、膜片彈簧、壓盤、離合器蓋、傳動片等多個部件總成。最后通過Pro/E軟件繪制離合器零件的三維圖形及裝配圖,進(jìn)行模擬仿真。總體來說,本論文詳細(xì)地介紹了有關(guān)離合器結(jié)構(gòu)、設(shè)計及實(shí)驗等方面的具體方法。通過這次設(shè)計達(dá)到了優(yōu)化原有離合器的實(shí)用性,提高該型汽車使用性及工作效率的目的。關(guān)鍵詞：離合器摩擦片膜片彈簧仿真運(yùn)動AbstractWiththepopularityofnewtransmissiontechnology,thetraditionalautomobileclutchwillgraduallyfadeoutfromthestageofhistory.Inthemodernautomotivedesign,thediaphragmspringclutchiswidelyused,thissthedesignofthediaphragmspringclutchforlightvehicleresearch,completedthedesignoftheclutchtomatchtheperformance.Firstofall,itgivesadetailedintroductionoffunctionandworkingprincipleoftheclutchoftheclutchinthedesign.Thenaccordingtothedeterminedparameter,theselection,designandeachpartoftheclutch,theconcretedesigncalculationofthefrictionplate,torsionaldamper,diaphragmspring,pressureplate,clutchcover,driveplatemultiplepartsassembly.3DgraphicsandassemblydrawingandfinallythroughthePro/Esoftwaretodrawtheclutchparts,simulation.Overall,Thispaperdescribesthespecificmethodsofclutch

structure,

designandexperiment

etc..

Throughthis

designtoachievethepractical

optimizationoftheoriginalclutch,

improve

theuseofthistypeofvehicle

and

theworkingefficiencyoftheautomobile.前言近年來汽車設(shè)計和制造技術(shù)的進(jìn)步有目共睹,特別是伴隨著液壓技術(shù)、電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用,汽車傳動系有了長足的進(jìn)步,自動變速器、實(shí)時四輪驅(qū)動系統(tǒng)及各種電子控制裝置的應(yīng)用,使得當(dāng)今的傳動系早已不可同日而語。為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能,延長其使用壽命,普通機(jī)械式離合器技術(shù)同樣也產(chǎn)生了令人注目的變化,作為傳動系重要組成部分之一的離合器總成擔(dān)負(fù)著傳力、減振和防止系統(tǒng)過載等十分重要的作用。現(xiàn)今的離合器產(chǎn)品無論從產(chǎn)品工藝性能、結(jié)構(gòu)特性方面,還是生產(chǎn)制造方式和操縱控制技術(shù)方面,都在發(fā)生著諸多的變化以適應(yīng)新的使用條件,它們大優(yōu)化了離合器各方面的性能。Pro/E由成立于1985年的PTC公司開發(fā),1988年發(fā)行,PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計和機(jī)械設(shè)計等方面的多項功能,是三維CAD市場的領(lǐng)導(dǎo)者,特別是在國產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要位置。本文應(yīng)用Pro/E軟件,對膜片彈簧離合器進(jìn)行了三維實(shí)體建模及運(yùn)動仿真。第一章緒論1.1離合器簡介從1891年摩擦式離合器的誕生,到1948年液力變矩器的出現(xiàn),再到智能技術(shù)不斷地創(chuàng)新,應(yīng)用于汽車工業(yè),離合器技術(shù)至始至終都在隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而不斷進(jìn)步。近年來,因為汽車發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速越來越高,需要傳遞的轉(zhuǎn)矩也越來越大,人們的對離合器的要求也在不斷提高,增強(qiáng)它的工作能力并使離合器操作簡便,已經(jīng)成為離合器發(fā)展的未來走向。離合器在傳動系中作為一個獨(dú)立的總成存在,位于發(fā)動機(jī)和變速箱間的飛輪殼,包括以下四個部分：主動部分為離合器蓋總成,主要結(jié)構(gòu)是壓盤和離合器蓋；從動部分主為從動盤總成,主要結(jié)構(gòu)是從動片、從動盤轂和摩擦片；壓緊機(jī)構(gòu)主要是壓緊彈簧；操縱機(jī)構(gòu)主要是踏板、分離軸承和其它一些傳動部件。1.2工作原理現(xiàn)代汽車采用的摩擦離合器是依靠主、從動部分間的摩擦作用來傳遞轉(zhuǎn)矩且能夠分離和接合,其主、從動部分分別與飛輪和變速器相連。離合器借助摩擦面之間的摩擦來傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩,再由接觸面處傳遞壓盤,踏下踏板時,經(jīng)過傳動部件,膜片彈簧會帶動壓盤向后運(yùn)動,至此主、從動部分分離,不再產(chǎn)生相對摩擦,其工作原理如圖1.1所示。圖1.1離合器工作原理1.3離合器設(shè)計的設(shè)計要求設(shè)計離合器時,必須要合理選擇離合器的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)類型各式各樣但使用的基本要求上是一致的。為了保證其良好的工作性能,在進(jìn)行設(shè)計時有以下幾點(diǎn)要求,并在設(shè)計過程中采取相應(yīng)的應(yīng)對措施實(shí)現(xiàn)：〔1接合平順,分離徹底,而且有穩(wěn)定的工作性能?！?強(qiáng)度足夠大,動平衡性能強(qiáng)?！?降低扭振沖擊,同時具備良好通風(fēng)散熱效果?！?操作輕便、準(zhǔn)確,構(gòu)應(yīng)簡單、質(zhì)量小?！?具有合適的儲備能力。第二章離合器設(shè)計的要素2.1從動盤的選擇從動盤是離合器的重要組成部分,通過摩擦轉(zhuǎn)換來傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩,可以減小傳動系的振動和沖擊,很好地完成"離"、"合"任務(wù)。扭轉(zhuǎn)減振器從動盤主要結(jié)構(gòu)有從動盤轂、減震器盤、從動盤、摩擦片以及阻尼盤等部件,如圖2.1所示。圖2.1帶扭轉(zhuǎn)減振器的從動盤在布置尺寸允許的情況下,對轎車和輕型貨車而言因其最大轉(zhuǎn)矩通常較小,從動盤通常設(shè)有一片。單片離合器的有點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單,散熱性能好,維修方便,并且還可以很好的完成離合器的基本功用。而多片離合器的優(yōu)點(diǎn)為接合平順、磨損小及壽命長等,同時也有分離不徹底、調(diào)整難度大和散熱差等缺點(diǎn)。2.2壓緊彈簧和布置形式的選擇周置彈簧離合器由于離心力的作用會降低傳遞轉(zhuǎn)矩的能力,主要應(yīng)用于商用載重汽車。中央彈簧離合器的缺點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)軸向尺寸大但其構(gòu)造簡單,制造成本低,因此應(yīng)用相對比較廣泛。斜置彈簧的優(yōu)點(diǎn)為踏板力小,工作性能穩(wěn)定,一般在重型汽車方面應(yīng)用較多。膜片彈簧離合器現(xiàn)在被廣泛使用的原因為它的質(zhì)量小,結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單,此外還有分離剛度比較低、高速運(yùn)動的時候平衡性好、散熱性能好等。主要包括拉式和推式兩種。其中推式的構(gòu)造簡單,安裝和拆卸時方便,分離行程也要比拉式的小。2.3壓盤驅(qū)動方式的選擇壓盤的驅(qū)動方式一般包括凸臺式、銷式、鍵式和彈力傳片式等多種,如圖2-1所示。前三種連接件之間都存在間隙,在傳動的時候會產(chǎn)生較大的沖擊和噪聲。而彈力傳片式是現(xiàn)在使用非常廣泛的一種驅(qū)動方式,其兩端分別與離合器蓋和壓盤以鉚釘連接沿著圓周切向布置,優(yōu)點(diǎn)主要為結(jié)構(gòu)簡單,平衡性好,使用可靠且壽命長。圖2.2壓盤的驅(qū)動方式〔a凸臺式；〔b銷式；〔c鍵槽式；〔d鍵齒式；〔e彈力傳片式

第三章離合器設(shè)計3.1離合器的基本參數(shù)3.1.1后備系數(shù)后備系數(shù)主要反映了離合器傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的可靠程度,因此設(shè)計時需要考慮發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩、汽缸數(shù)和使用條件等因素。本次設(shè)計選擇的是2.5噸輕型汽車的車用離合器,一般總質(zhì)量不超過6噸的載貨汽車的后備系數(shù)為1.2-1.75,所以本車的后備系數(shù)選為=1.403.1.2單位壓力單位壓力0的取值對離合器工作性能的好壞及使用壽命的長短的影響很大,所以在選擇時要根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮摩擦片尺寸、材料和工作條件等其它因素。當(dāng)摩擦片的制造使用材料不一樣時,0的取值大小也各不相同,根據(jù)表2.1的取值圍選取其大小。摩擦片材料單位壓力0/石棉基材料模壓0.150.25編織0.250.35粉末冶金材料模壓0.350.50編織金屬瓷材料0.701.50表2.1摩擦片單位壓力的取值圍3.1.3摩擦片外徑D、徑d和厚度h摩擦片外徑會影響離合器的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和使用壽命,其外徑大小與離合器工作需要傳遞的轉(zhuǎn)矩大小有直接關(guān)系。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是重要參數(shù),本次設(shè)計以最大轉(zhuǎn)矩為230N·M的輕型貨車為設(shè)計依據(jù),離合器設(shè)計所用的摩擦片外徑,根據(jù)公式〔3-1<3-1計算得到253mm,通過查表得到摩擦片的具體尺寸,其中本次設(shè)計摩擦片的外徑、徑、厚度、外徑比和單面面積分別為：D=250mm,d=155mm,h=3.5mm,=0.589,F=30200mm2。3.2從動盤的設(shè)計在離合器分離和接合的工作過程中,摩擦片會遭到嚴(yán)重的滑磨,摩擦面在較短的時間相互摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱,在設(shè)計時需要摩擦面片具備幾點(diǎn)要求：〔1承受相對較大的離心力載荷時不會損壞。〔2轉(zhuǎn)動慣量較小,熱穩(wěn)定性好。〔3高度的容污性能,且摩擦特性不會輕易地受到影響。〔4具有良好的性能比和價格比,而且不會產(chǎn)生不必要的環(huán)境污染。摩擦片有兩個方面要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡x擇確定。其一,結(jié)構(gòu)尺寸。其外徑、徑及厚度已經(jīng)選定。其二,材料。近幾年,摩擦片使用材料的種類增加的非?？?本次摩擦片設(shè)計將采用石棉基,它是一種性能良好的摩擦材料,由石棉纖維或銅絲繞制而成。石棉具備良好的耐熱性和高強(qiáng)度,摩擦系數(shù)和單位壓力分別大約在0.3和0.25Mpa左右。圖3.1從動盤總成結(jié)構(gòu)1—從動盤；2—減振彈簧；3—碟形彈簧墊圈；4—緊固螺釘；5—從動盤轂；6—減振摩擦片：7—減振盤；8—限位銷3.3離合器蓋壓盤設(shè)計壓盤一般主要由灰鑄鐵鑄成,硬度在170至227之間,也可以通過適當(dāng)添加金屬元素來增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。壓盤、外徑的尺寸需要根據(jù)摩擦片的大小來確定,本設(shè)計中選擇壓盤外徑和徑分別選定為=255mm和=152mm。壓盤的厚度的主要選擇依據(jù)為保證在高溫工作環(huán)境的下不會產(chǎn)生翹曲變形。壓盤具有足夠的剛度,保證離合器可以分離的徹底和摩擦片壓緊力的分布均勻。本次壓盤設(shè)計的厚度為18mm,而且開有通風(fēng)孔用以加強(qiáng)機(jī)構(gòu)的冷卻散熱。離合器傳動片的驅(qū)動方式簡化了壓盤的結(jié)構(gòu),有利于壓盤的定中和沒有傳動間隙和沖擊,磨損小使用壽命長,傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。傳動片通常由彈簧鋼帶制造,厚度為1.0mm左右,常用3、4組,每組2片或4片。但它們的正反特性不相同本次離合器蓋總成設(shè)計采用3組傳動片,其中每組2片。離合器蓋一般會采用90°或者120°旋轉(zhuǎn)對稱的板殼構(gòu)造,通過螺栓與飛輪固定。在設(shè)計時需要在其剛度問題,對中問題和通風(fēng)散熱方面考慮。圖3.2離合器蓋總成結(jié)構(gòu)3.4膜片彈簧的設(shè)計膜片彈簧通常采用優(yōu)質(zhì)高精度的鋼板材料,制造時為了保證其良好的工作性能需要進(jìn)行一系列的強(qiáng)壓處理和熱處理。膜片彈簧有推式和拉式兩種,其結(jié)構(gòu)見圖3-1所示。膜片彈簧外徑的大小約為摩擦片的平均半徑。本次膜片彈簧設(shè)計的初選膜片彈簧外徑的尺寸為110mm。圖3.3推式和拉式膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)1—壓盤總成；2—從動盤總成；3—分離軸承；4—飛輪3.5離合器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計離合器操縱機(jī)構(gòu)通常有機(jī)械式和液壓式兩種,其中液壓式由主缸、工作缸和管路等組成,具有質(zhì)量輕、結(jié)合較柔和及傳動效率高等優(yōu)點(diǎn),此機(jī)構(gòu)類型應(yīng)用于各類汽車中。在進(jìn)行操縱機(jī)構(gòu)部分的設(shè)計注意以下幾點(diǎn)：〔1部件磨損后踏板行程會適當(dāng)?shù)淖詣诱{(diào)節(jié)復(fù)原?！?踏板力要小,踏板行程需要保持在規(guī)定允許的圍?！?剛度和傳動效率必須要足夠高?！?裝有踏板行程限制裝置?？傊?設(shè)計離合器踏板及操縱時,要考慮好相關(guān)的因素的要求,滿足整車的性能的要求,踏板行程由自由行程和工作行程組成,即〔3-2由公式〔3-2計算得到本設(shè)計的踏板行程大約為19mm。3.4液壓式操縱機(jī)構(gòu)示意第四章離合器的三維建模4.1從動盤轂的建模4.1.1建立新文件4.1.1.1在工具欄中選擇"新建"4.1.1.2在彈出的對話框中不使用"使用缺省模板"選項,將零件名稱命名為congdongpangu,在文件類型和子類項中分別選擇"零件"及"實(shí)體",單擊確定。4.1.1.3在彈出的對話框中選擇公制模板mmns_part_solid,并單擊確定進(jìn)入零件建模的設(shè)計界面。4.1.2 創(chuàng)建基礎(chǔ)模型4.1.2.1單擊特征工具欄中的"拉伸"按鈕4.1.2.2出現(xiàn)的拉伸界面,如圖4.1.1所示,單擊放置,打開面板,如圖4.1.2所示.單擊"拉伸為實(shí)體"按鈕,以指定其生成拉伸實(shí)體。"拉伸"工具界面圖4.1.2:"放置"面板4.1.2.3單擊面板中的"定義"按鈕。4.1.2.4界面會自動彈出如圖4.1.3所示的"草繪"對話選擇框。4.1.2.5選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面,接受默認(rèn)的特征生成方向,如圖4.1.4所示,單擊"草繪"按鈕,進(jìn)入草繪界面。圖4.1.3草繪對話框圖4.1.4選擇草繪平面草繪的具體步驟如下：4.1.2.6單擊""草繪器工具"工具欄中的"圓心和點(diǎn)"按鈕彈出的菜單中單擊"圓心和點(diǎn)"按鈕,在繪圖區(qū)的合適位置建立一個輪廓圓如圖4.1.5所示。4.1.2.7選擇輪廓中所有特征,單擊右側(cè)工具欄中的"修改尺寸"按鈕,系統(tǒng)彈出"修改尺寸"的對話框,如圖4.1.6所示的。圖4.1.5繪制草圖圖4.1.6"修改尺寸"對話框4.1.2.8在"修改尺寸"對話框中列出了當(dāng)前輪廓的尺寸、尺寸值,按鈕完成尺寸的修改。4.1.2.9單擊界面上的"完成"按鈕退出草繪模式。在拉伸界面里"深度".對話框設(shè)置拉伸高度,完成拉伸特征的創(chuàng)建,如圖4.1.7。圖4.1.7創(chuàng)建的拉伸特征1.3創(chuàng)建孔并陣列4.1.3.1單擊特征工具欄中的"拉伸"按鈕。4.1.3.2在彈出拉伸設(shè)置界面上,選擇"去除材料"選項,選擇拉伸的特征后單擊確定,以指定生成拉伸實(shí)體。4.1.3.3單擊"放置"按鈕,然后仿照4.1.2中的步驟繪制進(jìn)入草繪模式4.1.3.4按照圖4.1.8所示繪制草圖,完成后"草繪器工具"工具欄中的"確定"按鈕退出草繪模式。4.1.3.5選擇"深度"選項中單擊"穿透"按鈕,指定剪切特征穿過的平面,單擊界面上的"翻轉(zhuǎn)"按鈕,改變剪切材料方向。4.1.3.6完成特征的創(chuàng)建,如圖4.1.9所示。圖4.1.8剪切特征草繪圖圖4.1.9創(chuàng)建的孔4.1.3.7選中圖4.1.9中的方行孔,單擊"陣列"按鈕,彈出如圖4.1.10所示的界面,在陣列類型選擇框中指定"軸"選項。4.1.3.8在陣列操作板的中選擇軸陣列方式,然后選取基準(zhǔn)軸,在陣列操作板的"第一方向的陣列成員數(shù)"框中輸入4,在陣列操作板的"陣列成員間的角度"框中輸入90,此時的模型狀態(tài)圖如圖4.1.11所示。4.1.3.9確定并完成陣列特征的創(chuàng)建,如圖4.1.12所示。圖4.1.11設(shè)定軸的陣列參數(shù)圖4.1.12創(chuàng)建軸陣列特征4.1.4拉伸并再次創(chuàng)建孔并陣列重復(fù)4.1.3中的剪切拉伸特征以及軸陣列的創(chuàng)建步驟,完成下圖4.1.13所示。4.1.5拉伸并軸陣列重復(fù)4.1.3中的剪切拉伸特征以及軸陣列的創(chuàng)建步驟,完成下圖4.1.14所示。圖4.1.13拉伸并創(chuàng)建孔特征圖4.1.14拉伸并陣列特征4.1.6倒圓角完成從動盤轂的建模。4.1.6.1單擊工程特征工具欄上的"倒圓角"按鈕,打開其特征操作板,如圖4.1.15所示。依次選擇需要倒角的邊。圖4.1.15倒圓角特征操作板4.1.6.2單擊鼠標(biāo)中間完成圓角的特征的創(chuàng)建,如圖4.1.16。從而完成從動盤轂的建模,如圖4.4.17。圖4.1.16圓角特征圖4.1.5.17從動盤轂4.2從動片的建模4.2.1.創(chuàng)建基礎(chǔ)模型重復(fù)4.1.2的創(chuàng)建步驟完成拉伸特征的創(chuàng)建,如圖4.2.1所示。圖4.2.1創(chuàng)建的拉伸特征4.2.2拉伸并軸陣列重復(fù)4.1.3中的剪切拉伸特征以及軸陣列的創(chuàng)建步驟,完成下圖4.2.2、4.2.3所示。圖4.2.2拉伸并軸陣列特征圖4.2.3拉伸并軸陣列特征4.2.3剪切拉伸和伸出項以及創(chuàng)建組并軸陣列4.2.3.1重復(fù)4.1.3中的剪切拉伸特征創(chuàng)建步驟,創(chuàng)建的孔如圖4.2.4所示。4.2.3.2選擇"插入"丨"掃描"丨"伸出項"命令,如圖4.2.5所示。系統(tǒng)會彈出如圖4.2.6所示的"伸出項：掃描"菜單管理器。圖4.2.4創(chuàng)建的孔圖4.2.5掃描伸出項菜單"伸出項：掃描"對話框4.2.3.3選擇"草繪軌跡"命令,系統(tǒng)會彈出如圖4.2.7所示"設(shè)置草繪平面"的菜單和"選取"提示窗口,選取TOP平面作為軌跡的草繪平面。選取基準(zhǔn)平面后,系統(tǒng)會彈出如圖4.2.8所示的方向及參照菜單,在彈出的"方向"菜單中選擇"確定"命令,并選擇缺省,進(jìn)入草繪模式。"伸出項：掃描"對話框圖4.2.8方向及參照菜單減震器片的建模4.2.3.4繪制掃描軌跡,單擊"草繪器"工具欄中的完成按鈕退出草繪。此時系統(tǒng)會彈出如圖4.2.9所示的"屬性"菜單,選取"自由端點(diǎn)"命令,單擊"完成"命令。4.2.3.5系統(tǒng)再次進(jìn)入草繪模式,繪制掃描特征的剖面,完成后,單擊"草繪器"工具欄中的"確定"退出草繪模式。4.2.3.6單擊"伸出項：掃描"對話框中的"預(yù)覽"按鈕,則會顯示所繪制的掃描特征,單擊"確定"按鈕即完成伸出項特征的繪制,如圖4.2.10所示。重復(fù)以上步驟完成另一部分伸出項,如圖4.2.11所示。"屬性"菜單圖4.2.10創(chuàng)建伸出項特征圖4.2.11伸出項特征4.2.3.7按住Ctrl建,在模型樹種選中"拉伸4"和"伸出項1"、"伸出項2"特征,單擊右鍵,在彈出的快捷菜單中選擇"組"命令,如圖4.2.12所示。這是三個特征變?yōu)橐粋€特征組,如圖4.2.13所示。圖4.2.12快捷菜單圖4.2.13創(chuàng)建的組特征4.2.3.8在模型樹中選擇上一步創(chuàng)建的組特征,單擊基礎(chǔ)特征工具欄中的"陣列"按鈕,或選擇"編輯"丨"陣列"命令,彈出"陣列"特征操作板,選取"軸"選項。然后選擇合適的基準(zhǔn)軸,輸入繞旋轉(zhuǎn)軸的陣列數(shù)目為4,角度間隔值為90。單擊鼠標(biāo)中間完成軸陣列特征的創(chuàng)建,然后參照4.1.7中倒圓角步驟進(jìn)行倒角特征從而完成從動片的建模,如圖4.2.14所示。圖4.2.14從動片圖4.3.1創(chuàng)建的拉伸特征4.3減震器盤的建模4.3.1.創(chuàng)建基礎(chǔ)模型重復(fù)4.1.2的創(chuàng)建步驟完成拉伸特征的創(chuàng)建,如圖4.3.1所示。4.3.2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)特征4.3.2.1單擊工程特征工具欄上的"旋轉(zhuǎn)"按鈕,打開特征操作板,如圖4.3.2所示。"旋轉(zhuǎn)"工具界面4.3.2.2仿照4.1.2中的步驟完成草圖繪制。4.3.2.3接受系統(tǒng)默認(rèn)的旋轉(zhuǎn)角度360,單擊界面按鈕,完成旋轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建,如圖4.3.3所示。4.3.3剪切拉伸和伸出項以及創(chuàng)建組并軸陣列仿照4.2.3剪切拉伸和伸出項以及創(chuàng)建組并軸陣列創(chuàng)建步驟完成特征創(chuàng)建,如圖4.3.4所示。圖4.3.3創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征圖4.3.4四特征創(chuàng)建圖4.3.4拉伸和倒圓角仿照4.1.5中創(chuàng)建孔的步驟創(chuàng)建一個孔再仿照4.1.7中倒圓角的步驟倒圓角,完成減震器片的創(chuàng)建,如圖4.3.4所示。圖4.3.4減震器片4.4壓盤的建模4.4.1.創(chuàng)建基礎(chǔ)模型仿照4.1.2的創(chuàng)建步驟完成拉伸特征的創(chuàng)建,如圖4.4.1所示。4.4.2創(chuàng)建拉伸和剪切拉伸以及創(chuàng)建組并進(jìn)行軸陣列特征仿照4.1.5的步驟拉伸并創(chuàng)建孔和仿照4.2.3.7的步驟創(chuàng)建組再仿照4.1.3中的步驟進(jìn)行軸陣列完成特征的創(chuàng)建,如圖4.4.2和4.4.3所示。圖4.4.1創(chuàng)建的拉伸特征圖4.4.2剪切拉伸和周陣列特征創(chuàng)建4.4.3完成壓盤的創(chuàng)建仿照4.1.3中的步驟完成創(chuàng)建孔的特征從而完成壓盤的創(chuàng)建,如圖4.4.4所示。圖4.4.3拉伸和周陣列特征創(chuàng)建圖4.4.4壓盤4.5膜片彈簧的建模4.5.1創(chuàng)建基礎(chǔ)模型仿照4.3..2的創(chuàng)建步驟完成旋轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建,其為曲面旋轉(zhuǎn)。如圖4.5.1所示。4.5.2創(chuàng)建拉伸和陣列特征仿照4.1.3的步驟完成剪切拉伸的特征創(chuàng)建和仿照4.1.3中的步驟進(jìn)行軸陣列完成特征的創(chuàng)建從而完成膜片彈簧的創(chuàng)建。然后在編輯菜單中,單擊"加厚"按紐并選擇該旋轉(zhuǎn)曲面,進(jìn)入到"加厚"菜單欄選項中,選擇加厚的方向和偏移值完成膜片彈簧的建模過程,如圖4.5.2所示。圖4.5.1創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)伸特征圖4.5.2膜片彈簧4.6離合器蓋的建模4.6.1.創(chuàng)建基礎(chǔ)模型并且在拉伸仿照4.1.2的創(chuàng)建步驟完成拉伸特征的創(chuàng)建,如圖4.6.1所示。然后再次重復(fù)步驟完成在拉伸,在操作面板里對其中些許面組進(jìn)行拔模特征的創(chuàng)建并仿照4.1.2的創(chuàng)建步驟完成拉伸特征的創(chuàng)建,如圖4.6.2所示。圖4.6.1創(chuàng)建的拉伸特征4.6.2兩次拉伸特征4.6.2再次創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征仿照4.5.1的步驟完成旋轉(zhuǎn)曲面特征的創(chuàng)建,然后拉伸完成底部的曲面,如圖4.6.3所示。單擊編輯菜單里的"修剪"按鈕并進(jìn)入到修剪菜單欄中,首先選擇拉伸曲面作為修剪的面組,然后依次選擇上述過程中得到的底邊邊框作為修剪的對象,完成曲面的修剪和設(shè)計,如圖4.6.4所示。圖4.6.3創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征圖4.6.4修剪面組4.6.4旋轉(zhuǎn)曲面的合并和加厚將修剪好的拉伸曲面和旋轉(zhuǎn)曲面選中,單擊菜單欄中"合并"按鈕,選擇合并的方向和保留的曲面后,并將其加厚,如圖4.6.5所示。4.6.4陣列、拉伸、倒圓角且創(chuàng)建邊界混合特征仿照4.1.3中的步驟進(jìn)行軸陣列完成特征的創(chuàng)建,仿照4.3.2的步驟完成旋轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建。按照一定步驟完成邊界混合特征的創(chuàng)建,如圖4.6.5所示。4.6.5創(chuàng)建陣列、拉伸特征仿照4.1.2的創(chuàng)建步驟完成拉伸特征的創(chuàng)建,仿照4.1.3中的步驟進(jìn)行軸陣列完成特征的創(chuàng)建,完成離合器蓋的建模,如圖4.6.6所示。圖4.6.5創(chuàng)建合并特征圖4.6.6離合器蓋4.7減震彈簧的建模4.7.1進(jìn)入零件建模界面,單擊上方工具欄中的"插入"選項,依次選擇"螺旋掃描"和"伸出項",進(jìn)入螺旋掃描的定義欄。在彈出的菜單管理器中,選擇"常數(shù)"、"穿過軸"和"右手定則",完成屬性的定義。選擇要創(chuàng)建減震彈簧的基準(zhǔn)平面和建模的方向后,進(jìn)入掃面軌跡的草繪截面,完成草繪如圖4.7.1所示。4.7.2定義減震彈簧的螺距,完成其截面圓的草繪,注意螺旋掃描得到的是完整的一段彈簧,要注意將其兩端切平,至此減震彈簧建模完成,如圖4.7.2所示。4.7.1掃描軌跡的草繪4.7.2減震彈簧的建模4.8其他零件的建模通過與上述所描述相差無幾的步驟,完成其他零件的建模過程,如：摩擦片、飛輪、減震彈簧、傳動片、限位銷釘、阻尼片、離合器踏板及傳動片的三維實(shí)體建模,如下圖所示。圖4.8.1飛輪圖4.8.2摩擦片圖4.8.3傳動軸圖4.8.4離合器踏板4.8.5傳動片4.8.6軸套第五章離合器的裝配及運(yùn)動仿真5.1從動盤總成的裝配仿照4.1.1的步驟完成文件的建立。不同處是文件類型為"組件",子類項為"設(shè)計"。5.1.2組裝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件5.1.2.1選擇"插入"丨"元件"丨"裝配"。5.1.2.2在彈出的對話框里打開名為"congdongpangu"的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。5.1.2.3完成坐標(biāo)系的約束,單擊"確定"按鈕,完成裝配。5.1.3組裝減震彈簧單擊"裝配"按鈕,彈出"打開"對話框,打開名為"jianzhentanhuang"的文件,對該文件和基礎(chǔ)文件進(jìn)行相應(yīng)的約束,將減震彈簧裝配到從動盤轂上。仿照4.1.3中的步驟進(jìn)行軸陣列完成所有減震彈簧的組裝,如圖5.1.1所示。5.1.4組裝減震器片插入"jianzhenqipian"文件,對該文件和原有文件進(jìn)行相應(yīng)的約束,將減震器片組裝上,如圖5.1.2所示。圖5.1.1組裝減震彈簧圖5.1.2組裝減震器片5.1.5組裝摩擦片插入"mocapian"文件,對該文件和原有文件進(jìn)行相應(yīng)的約束,完成摩擦片的組裝。5.1.6組裝從動片和第二片摩擦片仿照上面步驟將從動片和第二片摩擦片組裝上,如圖5.1.3所示。5.1.7組裝螺釘仿照上面步驟螺釘組裝上,仿照4.1.3中的步驟進(jìn)行軸陣列完成所有減震彈簧的組裝,如圖5.1.4所示。5.1.3組裝摩擦片圖5.1.4組裝螺釘5.2離合器蓋總成和膜片彈簧的組裝5.2.1組裝壓盤5.2.2組裝離合器蓋5.2.1組裝壓盤5.2.2組裝離合器蓋5.2.3組裝傳動片和膜片彈簧仿照上面步驟將一組傳動片和固定螺栓裝配,并將其合成一個組通過周陣列方式陣列出其它兩組零件,如圖5.2.3所示。為了更好的觀察和安裝膜片彈簧,首先打開模型樹中的離合器蓋,單擊"外觀庫"中的編輯模型外觀按鈕,將其透明度調(diào)到六十。依次仿照上述步驟,完成膜片彈簧的安裝過程,如圖5.2.4所示。5.2.3組裝傳動片5.2.4組裝膜片彈簧5.3離合器的裝配5.3.1組裝軸在安裝傳動軸之間,需要事先在組建模式下建立一條中心軸,然后單擊"裝配"按鈕,彈出"打開"對話框,打開名為"zhou"的文件。首先,將其裝配方式改為"銷釘組裝",保證在機(jī)構(gòu)仿真中能夠有效的轉(zhuǎn)動。創(chuàng)建第一個約束集：選擇的組建中的中心軸A-1作為一個參照對象,在選取軸的中心軸A-2作為另一個另一個參照對象,程序會自動創(chuàng)建一個"對齊"約束。創(chuàng)建第二個約束集：單擊"樹過濾器",在顯示對話框中選中特征。選擇從組建模塊中合適的基準(zhǔn)面和與其對應(yīng)的一個軸的面作為參考對象,選擇對齊約束,單擊鼠標(biāo)中鍵,完成軸裝配。5.3.2組裝從動盤總成與5.3.1中的安裝方式小異,將裝配好的從動盤種菜按照上述步驟完成其安裝,如圖5.3.1所示。5.3.3組裝離合器蓋總成和飛輪按照5.3.1中的組裝步驟方式,依次完成離合器蓋總成及飛輪的安裝。在此注意飛輪作為汽車的動力輸出,在其運(yùn)動過程中需要保持轉(zhuǎn)動。而離合器只有在接合時,才會跟隨轉(zhuǎn)動將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞到變速箱中,當(dāng)離合器分離時,則不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,如圖5.3.2所示。5.3.1安裝從動盤總成5.3.2安裝飛輪及離合器蓋總成5.3.4安裝操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)的安裝要注意,駕駛員踏下離合器踏板時,離合器踏板會隨之產(chǎn)生小角度的轉(zhuǎn)動,因此離合踏板的安裝方式同為銷釘連接。軸套的安裝方式與之完全不同,本設(shè)計采用的為推式膜片彈簧離合器,軸套隨著離合器踏板的踏下,會沿著傳動軸的方向產(chǎn)生位移,推動膜片彈簧,使壓盤隨之向后運(yùn)動,完成離合器的分離過程。因此,軸套應(yīng)選擇為"滑動桿"連接。首先,選擇軸套的中心軸A-1和傳動軸的中心軸A-2完成對齊約束,然后為了防止軸套發(fā)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,需要將軸套必要的基本平面與傳動軸中固定的平面完成配對重合約束。為了更好的規(guī)離合器的運(yùn)動位移和時間,可以在"平移軸"選擇項中,完成位移的最小限制和最大限制的約束。隨后將連桿兩端分別與踏板和軸套連接,并將離合器蓋上的螺栓補(bǔ)齊。至此,離合器的安裝已經(jīng)全部完成,離合器總體結(jié)構(gòu)的示意圖如圖5.4.1所示。5.3.3離合器機(jī)構(gòu)示意圖5.4離合器的運(yùn)動仿真5.4.1伺服電動機(jī)的創(chuàng)建5.4.1.1打開已經(jīng)裝配完成的離合器組件,進(jìn)入組建設(shè)計界面。單擊菜單欄中的"應(yīng)用程序"選擇"機(jī)構(gòu)",進(jìn)入到機(jī)構(gòu)模塊進(jìn)行仿真運(yùn)動的分析。5.4.1.2首先完成飛輪處伺服電動機(jī)的創(chuàng)建,點(diǎn)擊右側(cè)應(yīng)用欄中的"伺服的電動機(jī)"按鈕,如圖5.4.1所示。選擇其中心軸作為運(yùn)動軸,根據(jù)右手定則選擇其運(yùn)動方向。然后單擊定義欄中"輪廓"按鈕,在"規(guī)"選項處選擇"速度",注意其初始位置。在"模"出選定"常數(shù)",輸入角速度的數(shù)值為A=30,單擊"確定"完成飛輪電機(jī)的創(chuàng)建。如圖5.4.1所示。按照上述步驟,依次完成從動盤總成處和踏板處伺服電機(jī)的創(chuàng)建。如圖5.4.2所示。5.4.1伺服電動機(jī)定義5.4.2完成伺服電動機(jī)的創(chuàng)建5.4.2創(chuàng)建阻尼考慮到現(xiàn)實(shí)情況中接觸面之間會產(chǎn)生摩擦作用,需要對離合器結(jié)構(gòu)件進(jìn)行摩擦系數(shù)方面的設(shè)置。單擊工具欄中的阻尼器按鈕,進(jìn)入阻尼器的設(shè)計界面將其首先設(shè)置為"阻尼器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動",在下方"參照"中,依次選中上述完成的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸,并在右側(cè)定義阻尼器的系數(shù),然后確定完成阻尼器的設(shè)定。如圖5.4.3所示。圖5.4.3阻尼器的設(shè)定5.4.3機(jī)構(gòu)分析5.4.3.1將離合器調(diào)整好合適的觀察視角,單擊"拖動元件"按鈕,拍下當(dāng)前配置的快照并完成保存.,如圖5.4.4所示。5.4.3.2單擊右側(cè)工具欄中的"機(jī)構(gòu)分析"按鈕進(jìn)行分析定義。首先在"首選項"定義中將其類型改為"位置",計算好合適的仿真模擬的時間和幀頻,最后在初始配置出選擇5.4.3.1中創(chuàng)建的快照為每次運(yùn)動初始位置,如圖5.4.5所示。圖5.4.4快照的創(chuàng)建圖5.4.5分析定義的設(shè)置5.4.3.3然后在"電動機(jī)"中分別輸入創(chuàng)建完成的三個伺服電動機(jī)的運(yùn)動時間,然后單擊"確定"完成分析定義,系統(tǒng)會根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)自動進(jìn)行模擬運(yùn)動,如圖5.4.6所示。圖5.4.6伺服電機(jī)的運(yùn)動設(shè)置5.4.4仿真錄像的回放和保存初次仿真過程完成后,單擊工具欄中的"回放"按鈕,對結(jié)果集中的分析文件進(jìn)行碰撞檢測,進(jìn)入碰撞檢測設(shè)置后將其設(shè)置為"全局碰撞檢測",勾選中包括面組和碰撞時停止動畫回放。檢測過程中如果出現(xiàn)碰撞停頓現(xiàn)象,則需要再次對整個裝配進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整,必須保證整個設(shè)計的合理。如果檢測過程中沒有出現(xiàn)錯誤的機(jī)構(gòu)運(yùn)動,整個仿真過程可以順