基于Solid works摩擦片式离合器有限元分析.pdf

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1、机械设计与制造第6期38MachineryDesign&Manufacture2010年6月文章编号：1001-3997(2010)06—0038—02基于Solidworks摩擦片式离合器有限元分析术王会刚国善龙赵微丽马恒宇(唐山学院机电工程系，唐山063000)(沧洲中铁装备制造材料有限公司，沧洲061113)(辽宁省机械研究院有限公司，沈阳110032)FEManalysisoffrictionplateclutchbasedonsolidworksWANGHui—gang，GUOShah—

2、long2，ZHAOWei—li，MAHeng-yu(。DepartmentofMechanicalEngineering，TangShanCollege，Tangshan063000，China)(CangZhouZhongTieEquipmentmanufacturingLtd．，Cangzhou061113，China)(LiaoningProvincialMachineryResearchInstituteCo．，Ltd，Shenyangl10032，China)【摘要】汽车离合器具有传递

3、扭拒、减振和防止传动系统过载的作用。基于有限元理论，运用AN—SYS软件对摩擦片式离合器进行了三维造型及数值分析，得到了使用不同材料的摩擦片时离合器中关键件的应力、应变分布规律，分析结果可为汽车离合器设计提供理论依据。关键词：汽车离合器；摩擦片；膜片弹簧；有限元；应力【Abstract】Theclutchofcat"iswiththeroleofdeliveringtorque，reducingvibrationandpreventingfromoverloadoftransmissionsyst

4、em．Theclutch3DmodelisestablishedandFEManalysishasbeenc一riedout．Stressandstraindistributeofdifferentmaterialsfrictionplatehasbeengot．Theanalysisresultisreferenceforthedesigningofcarclutch．Keywords：Carclutch：Fricti0nplate；Filmslicespringcoil；FEM；Stress中

5、图分类号：TH16文献标识码：A1弓I言配合关系的相邻零件，其中可以添加间隙与过盈关系。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，防止传动系过载而产生破坏等。在现代汽车设计中，膜片弹簧式离合器应用越来越广泛。基于Solidworks，建立了离合器三维模型，对其关键件进行了应力等分析，分析结果可为离合器设计提供理论参考。2实体模型建立建立三维模型所需原始数据，如表1所示。首先对离合器的图1摩擦片式离合器实体模型主

6、体结构即壳体内部结构进行造型，主要包括摩擦片、从动盘、膜3摩擦片与飞轮接触分析片弹簧、压盘、分离轴承等，然后进行其他零件的三维造型，最后3．1石棉基摩擦片进行整体装配，最终三维模型，如图1所示。3．1．1有限元模型表1离合器原始及已知数据单元类型：六面体单元在划分时要求结构比较规则。而用四75KW面体单元分析三维结构，单元划分是很灵活的，可以逼近较复杂发动机最大转速4500r／min的几何形状。因此，计算时。采用四面体单元Solid92。单元数为发动机最大扭矩≥l7ON／m离合器形式干式、单片、膜

7、片弹簧1495个，节点数2958个，如图2所示。摩擦片最大外径f_225mm踏板行程(8O～150)mill材料模型：石棉基摩擦片，主要制造材料为石棉，各项参数为：建模过程需要注意的关键点有：弹I生模量E=16OGPa，泊松比n--O．S，材料抗拉强度tr~2068．5MPa。(1)分析的是拉式膜片弹簧离合器，整体形状似一个圆盘体，载荷及约束：约束加在飞轮底部，载荷通过公式即。()并且多为旋转件，呈圆心对称分布。故可以先绘制前视图，再利用(1一C3)／18计算得出单个突台所承受压力，加载于突台上表

8、面旋转、阵列、拉伸切除、倒圆角、钻螺钉孔等特征，从而逐个完成三1．88x10MPa，如图3所示。维造型。接触对：为了简化刚性接触工作面的网格划分面积，在不影(2)以飞轮或离合器壳作为固定零件，之后逐一加入与之有响柔性件位移范围的条件下绘制成一个简单的圆盘作为刚性面，★来稿日期：2009—08—20-A-基金项目：唐山市机电一体化重点实验室基金资助(04360801B一2)第6期王会刚等：基于Solidworks摩擦片式离合器有限元分析—即与扇形面积接触的面，柔性面为摩擦片即扇形区域