离合器踏板力位移关系特性建模方法研究

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1、工程硕士学位论文离合器踏板力位移关系特性建模方法研究作者姓名陈超工程领域车辆工程校内指导教师王惜慧副教授校外指导教师潘孝勇高级工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2018年4月AstudyonmodelingmethodforforcedisplacementrelationofclutchpedalADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:ChenChaoSupervisor:AssociateProf.WangXihuiSouthChi

2、naUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U463.2学校代号：10561学号：201521003253华南理工大学硕士学位论文离合器踏板力位移关系特性建模方法研究作者姓名：陈超指导教师姓名、职称：王惜慧副教授；潘孝勇高级工程师申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：产品研发工程设计应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：车辆振动噪声测控技术及故障诊断论文提交日期：2018年04月12日论文答辩日期：2018年06月02日学位授予单位：华南理

3、工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：邬晴晖委员：王惜慧、邱志成、上官文斌、赵学智摘要离合器踏板力-位移特性是衡量汽车操控性及舒适性的重要指标。由于离合器踏板与驾驶员脚部直接接触并控制着发动机动力的输出和中断，因此直接影响着驾驶员的驾驶舒适性、行车效率和安全。目前，国内外对离合器踏板力位移关系的研究较少，并且少有人对影响踏板力位移特性的操纵机构提出过有效的匹配和设计方法。本文在对整个离合器操纵机构建模的基础上进行仿真计算，提出了行之有效的整体匹配设计方法，为离合器及其操纵机构的正向开发提供有效的依据

4、。首先，对国内外的离合器操纵机构研究现状进行了分析，并结合工程实际问题，提出课题研究的意义，确定了研究方向，明确了影响离合器踏板操纵性能的主要因素：离合器轴向分离特性和操纵机构设计参数匹配。其次，根据离合器总成的实际构造，建立了有限元模型，并利用商业软件获得了离合器分离特性数据。经过与台架试验结果的对比，优化有限元模型结构，缩小仿真结果与试验结果的差别。从而在新产品开发阶段即可利用有限元技术获取相应三维模型的分离特性数据。再次，建立离合器操纵机构的数学模型，并推导离合器及其操纵机构中力-位移的传递公式，通过实

5、车测试验证了所建模型的正确性。进一步的基于MATLAB/GUI软件编写开发出离合器踏板力-位移仿真计算面板，方便企业运用，实现实用价值。最后，基于所建立的离合器总成有限元模型和开发的离合器踏板力-位移仿真计算界面对试验样车型离合器操纵机构进行整体改进，通过改进操纵机构的助力扭簧、液压机构的设计参数，获得了理想的离合器踏板力和踏板位移关系曲线，并通过台架实验进一步验证了设计的合理性。本文重点是新车型开发阶段对离合器及其操纵机构的设计提供理论依据和整体匹配方案。同时本文对解决已有车型离合器踏板沉重、踏板行程不适宜

6、等不良现象，可提供一定的理论指导和解决方案。关键词：离合器操纵机构；有限元仿真；建模；MATLAB/GUI软件；部件匹配IAbstractTheforcedisplacementcharacteristicofclutchpedalisanimportantindextomeasurevehiclehandlingandcomfort.Becausetheclutchpedalhasdirectcontactwiththedriver'sfootandcontrolstheoutputandinterrupt

7、ionoftheenginepower,itdirectlyaffectsthedriver'sdrivingcomfort,drivingefficiencyandsafety.Atpresent,therearefewstudiesontherelationshipbetweentheforcedisplacementoftheclutchpedal,andfewpeoplehaveputforwardeffectivemethodsfortheoverallmatchingdesignofthewhol

8、eoperationmechanism.Basedonthemodelingofthewholeclutchoperationmechanism,thispaperputsforwardaneffectivemethodfortheoverallmatchingdesign,andprovidesavalidbasisfortheforwarddevelopmentoftheclutchandits