PCE离合器滚道制造误差对其动力学性能的影响.doc

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1、PCE离合器滚道制造误差对其动力学性能的影响本章采用ADAMS动力学仿真软件对PCE离合器存在内滚道面0.01mm的半径制造误差惜况与无制造误差情况卜'动力学特性进行对比分析，得到内坏制造误差对离合器动力学特杵的影响规律，为离合器制造误差的控制以及运行性能的分析提供依据。3.1PCE离合器滚道制造误差PCE离合器棋块传递内环和外坏之间的功率。内环与楔块接触的内滚道面半径小于外环与滚道接烛的外滚道面半径，在制适过程中，内环和外坏的滚道制造有不同的工艺要求。PCE离合器工作在高速垂找的工况下，离合器启动频繁，易发生疲劳失效，滚道面耍求内韧外硬。离合器楔块与滚道面的接触不是

2、线•面域接触，而是点•面域接触。楔块在传递功率初始时，楔块上一点与滚道面接触，随着我荷的增加，逐渐扩展为面域接触，而不是在开始时一条线接触区域。因此，楔块的工作面与滚道面件易发生应力集中，在高接触应力的作用下.楔块和滚道面劾发生局部剥落。庄制造工艺要求上，为防局部剥落，外滚道而的硬度加工要求为高于58HRC,处理的材料厚度大于2」mm,芯部材料的韧性耍求较髙.所以在滾道面上，硬度处理层以下的材料硬度需离于48IIRC才能满足工况要求.模块与滚道面在传递功率的的工况条件按下，由于•在直升机的飞行过程中，离合器的转速、功率变化频緊，滚道面易发生塑性变形，所以，滚道的芯部要

3、求其硬度在36-46HRC之何。楔块滚道面的表面加工粘度对离合器的承找能力和寿命影响很大，加工蒂度分为形状公差和位迓公差•滚道面表面绍糙度Ra值应在0.45-0.7//m之间，楔块外滚道面的圆锥度在每0.01小于0.004mm。为便于离合器装配，在外滚道引导端通常制有0.6x25°的对强度彩响较小的倒角。内滚道面与模块的内工作面接触，工况与外环相差不大，其制造材料、表面硬度处理耍求与外坏滚道而的要求足一致的。但是，内滚道面的工作半径要小于外环滚道工作而，所以对于内滚道而來说，其表面加工质宣耍求更高。与楔块接蝕的内滚道面半径较小，表面加工粗糙度要求公差为,对与尺寸较大的

4、系列，加J•要求为公差±0.013ww.在PCE离合器的承靱过程中，其工作过程分为自由状态，楔合状态，超越状念和过我状态.在一般的工况下，超越状态主要农现为楔块的内工作面在内坏上的内滚道面超越，实现单向承我的功能。这样，离合器发化磨损的部件上要为模块，楔块的内工作面发生失效,要求其加工精度更高,表面粗18度Ra值控制tE0.20-0.45//mZWo在滚道面上便于装配的倒角加工较小。从以上的分析町知，PCE离合器内、外坏滾道而作为与楔块接触的工作面,加工稍度要求高，对肉合器承我性能影响较大的尺寸为两个滚道面的從向尺寸，因此•在进行虚拟样机技术仿真分析时•研究其内外环滚

5、道面径向方向制造误差。根据离合器制造匚艺过穆的分析，内外滚道面的加工误差仿真模型中的误差取土0.01mm。3.2PCE型离合器楔块与内外环之间的接触应力分析PCE离合器楔块是传递内外坏之间功率的元件，根据设计工况.对楔块与内外环的接触力分析模型进行简化W首先.在离合器承载过程中，楔块相对与内外环是几乎静止的，楔块的關周速度与内、外环是相同的，所以，在模型中不考虑楔块向心加速度：具次，作为分析理想模型，安装谋差不考虑，内外环是同轴的；再有，模樂的建立理论以环形拉伸体模型为基础：用后，33个楔块之间受力是相同的。PCE型离合器楔块与内外坏的接触应力计舜模型基于两个圆柱体系

6、统的方程。在承载工况下，PCE型离合器传递的转矩如下卩4+D：2E11(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)函数中变就的物理意义是&为离合器元件的泊松比，E为弹性模最，a表示内楔角，M表示离合器承载的转矩，［/）表示承载工况下楔块的接触应力。计算楔块与内、的接触力，模型的分析步骤如下卩T;.阿+可•_(瓦—莎_(Z)=arcsm——=~~=2(HfZ7cotIF屮=arcsincos(龙+a)zcotaxl(3-5)(3-6)nHtH广cos岁比仏"化+学（LM岛）FPF-Pin—'—）_亠14.448222下述是各形响系数卩T的计舜公式甘2(")nkEP、=人［I

7、n托kEH*-hj十2lL2(1-")x4.448223(3-8)(3-9)(3-10)(3-11)(3-12)(3-13)(3-14)(3-15)(3-16)(3-17)式中参量的物理意义为：E表示施加离合器外坏的力，斥表示施加在内坏的力，九表示楔块外工作面的曲率半径，九衷示楔块内坏工作曲面的曲率半径，衣示外坏的内滚道面半径，表示外套外圆的半径，匕表示内环的外滚道面半径，表示内坏内圆半径，乩表示离合器承载后内环内滚道面半径，/表示离合器承载后的外坏外半径，&茨示离合器承载厉楔块内工作面半径，麻表示离合器承我后的楔块外工作面半径，k表示楔块纵向工作