干式双离合器的参数化设计与分析

论文摘要

大量非职业驾驶员的出现,消费者对驾驶性能要求的提高以及环境节能减排的需要等使得汽车行业加快了对汽车自动变速器技术的研究。其中双离合器自动变速器作为一种新型自动变速器,较其他变自动速系统有着更加优越的动力性,经济性,成为当今汽车领域研究的热点。若以传统的设计方法开发设计双离合器效率低,因此研究一种基于三维CAD系统的参数化设计方法对提高双离合器的设计效率及缩短开发周期具有重要意义。另外离合器在瞬态结合过程中滑磨产生的热量问题也不容忽视,因此有必要对双离合器关键零部件进行热分析。本文即以设计一款高级乘用车自动变速系统为例,对干式双离合器的参数化设计及热分析展开研究。根据车型参数选择干式膜片弹簧双离合器作为其研究对象完成对干式双离合器的结构设计及离合器的基本参数计算,并对离合器主要性能指标校核。同时对干式双离合器中的关键零部件压盘,膜片弹簧、从动盘总成以及离合器盖进行设计。确定压盘基本参数并校核;分析常开式膜片弹簧的工作特性,确定其基本参数尺寸,并对其进行受力分析;对从动盘总成中的主要零件从动片、减震器盘、摩擦片、从动盘以及扭转减震器进行了设计计算。在干式双离合器结构及零件基本参数确定的基础上,本文重点是选择以CATIA三维建模系统为平台及VB6.0为开发工具,借助CATIA二次开发接口,利用VB6.0外部程序访问CATIA内部对象的方式,实现了对干式双离合器结构中关键零件的参数化设计,并进一步实现了装配参数化设计。在参数化模型的基础上,利用ANSYS有限元分析软件对双离合器换挡过程中摩擦片及压盘Ⅰ滑磨产生的瞬态温度场及因摩擦生热引起的热应力、热应变进行了热分析,同时对膜片弹簧进行静力学分析,这些为双离合器的结构设计及优化分析提供了一定的依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 干式双离合器的结构设计与计算
• 2.1 干式双离合器结构确定与设计
• 2.1.1 双离合器结构形式的确定
• 2.1.2 干式双离合器结构设计
• 2.2 干式双离合器基本参数的选择与确定
• 2.3 干式双离合器参数校核
• 2.4 本章小结
• 第3章 干式双离合器关键零部件设计
• 3.1 压盘的设计
• 3.2 膜片弹簧的设计
• 3.2.1 常开式膜片弹簧的工作特性
• 3.2.2 常开式膜片弹簧的设计计算
• 3.2.3 常开式膜片弹簧的受力分析
• 3.3 从动盘总成设计
• 3.3.1 从动片的设计
• 3.3.2 减震器盘设计
• 3.3.3 摩擦片设计
• 3.3.4 从动盘毂设计
• 3.3.5 扭转减震器设计
• 3.4 离合器盖的设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 干式双离合器参数化设计
• 4.1 参数化设计
• 4.1.1 参数化设计概述
• 4.1.2 基于三维CAD 系统的参数化设计策略
• 4.2 干式双离合器关键零件的参数化设计
• 4.2.1 零件参数化设计的方法
• 4.2.2 摩擦片的参数化设计
• 4.2.3 压盘的参数化设计
• 4.2.4 膜片弹簧的参数化设计
• 4.3 干式双离合器装配体的参数化设计
• 4.3.1 部件参数化设计的方法
• 4.3.2 干式双离合器装配体参数化设计过程
• 4.4 本章小结
• 第5章 干式双离合器有限元分析
• 5.1 有限元分析方法的确定
• 5.2 有限元分析前处理
• 5.2.1 有限元模型的建立
• 5.2.2 材料参数的确定
• 5.2.3 干式双离合器热分析中载荷及边界条件的确定
• 5.3 压盘Ⅰ 的热分析
• 5.3.1 压盘Ⅰ 的温度场分析
• 5.3.2 压盘Ⅰ 的热应力应变分析
• 5.4 摩擦片的热分析
• 5.4.1 摩擦片的温度场分析
• 5.4.2 摩擦片的热应力应变分析
• 5.5 膜片弹簧的静力学分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢