本文關(guān)鍵詞：車用離合器開槽碟簧分離特性研究及其運動仿真和優(yōu)化

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【摘要】：離合器是車輛傳動系統(tǒng)中重要的組成部分,而開槽碟簧是碟簧離合器中重要的壓緊元件,在摩擦副和分離機構(gòu)中起著良好的過渡作用。由于開槽碟簧具有良好的材料和力的非線性特性,可以實現(xiàn)傳動過程中的徹底分離與平穩(wěn)接合,直接影響汽車離合器的工作性能,故對于它的設(shè)計就顯得越發(fā)重要,其性能的好壞直接影響離合器與整車的匹配。開槽碟簧一般用于重型機械,驅(qū)動其的力較大,工程上常用液壓作為驅(qū)動裝置。本文主要研究開槽碟簧的載荷變形曲線特性,通過A-L公式與有限元分析的對比,驗證了有限元分析也是研究碟簧的一種可靠的方法,基于ANSYS/LS-DYNA對開槽碟簧進行運動仿真和壽命分析。本文首先對某公司生產(chǎn)的開槽碟簧進行三維建模,并在HyperMesh軟件中進行六面體網(wǎng)格劃分；用ANSYS/LS-DYNA軟件,對開槽碟簧存在預載的情況下進行隱式-顯式求解分析,確定存在預載的情況下對碟簧進行動力學分析會有效地降低其內(nèi)應力；接著研究開槽碟簧力臂比的變化對碟簧載荷變形曲線會產(chǎn)生彈力跳躍現(xiàn)象。其次,下文開展開槽碟簧的疲勞壽命分析,找出該碟簧的疲勞源,并在ANSYS軟件中進行分析其疲勞壽命,證明這碟簧滿足工程的疲勞使用要求。最后用正交分析的方法,對開槽碟簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行組合優(yōu)化,達到其在重載情況下力加載的平穩(wěn)性,并保證開槽碟簧的工作性能。
【關(guān)鍵詞】：離合器 開槽碟簧 有限元分析 疲勞壽命 正交分析
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.211
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 選題背景及意義16
• 1.2 國內(nèi)外研究進展16-17
• 1.3 有限元法的發(fā)展與應用17-18
• 1.4 優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展過程18-19
• 1.5 課題的研究內(nèi)容及方法19-20
• 1.5.1 研究內(nèi)容及方法19
• 1.5.2 本文的具體組織結(jié)構(gòu)19-20
• 1.6 本章小結(jié)20-21
• 第二章 開槽碟簧離合器工作原理21-27
• 2.1 碟簧的主要特點21-23
• 2.1.1 碟簧的分類及介紹21-22
• 2.1.2 碟簧的特點及應用22
• 2.1.3 開槽碟簧的性能及選用22-23
• 2.2 開槽碟簧離合器的結(jié)構(gòu)及原理23-25
• 2.3 離合器的作用25
• 2.4 開槽碟簧離合器的特點25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 開槽碟簧的力學特性和仿真分析27-47
• 3.1 A-L法開槽碟簧的變形計算27-29
• 3.1.1 A-L法介紹27
• 3.1.2 A-L法開槽碟簧的變形計算27-29
• 3.2 ANSYS/LS-DYNA隱式顯式介紹29-32
• 3.2.1 ANSYS/LS-DYNA顯式時間積分與步長29-30
• 3.2.2 ANSYS/LS-DYNA文件系統(tǒng)30-31
• 3.2.3 ANSYS/LS-DYNA隱式-顯式分析步驟31-32
• 3.3 HyperMesh軟件介紹32-33
• 3.4 開槽碟簧大端加載靜態(tài)仿真33-40
• 3.4.1 開槽碟簧模型的網(wǎng)格劃分33-34
• 3.4.2 開槽碟簧預載34-35
• 3.4.3 公式法與有限元法比較35-37
• 3.4.4 開槽碟簧預加載分析37-40
• 3.5 開槽碟簧的隱式顯式分析40-44
• 3.5.1 開槽碟簧的隱式顯式分析準備40-41
• 3.5.2 開槽碟簧隱式顯式分析后處理41-44
• 3.6 開槽碟簧的彈力跳躍44-46
• 3.6.1 力臂比的變化44-45
• 3.6.2 力臂比的變化對碟簧位移-載荷特性的影響45-46
• 3.7 本章小結(jié)46-47
• 第四章 開槽碟簧的疲勞壽命分析47-60
• 4.1 疲勞理論47-51
• 4.1.1 金屬的疲勞破壞機理47-48
• 4.1.2 雙線性累積損傷理論48-49
• 4.1.3 影響結(jié)構(gòu)疲勞強度的因素49-51
• 4.2 開槽碟簧S-N曲線51-55
• 4.2.1 簡單的應力循環(huán)51-52
• 4.2.2 材料的P-S-N曲線52-53
• 4.2.3 材料和開槽碟簧的S-N曲線53-55
• 4.3 開槽碟簧的疲勞壽命分析55-59
• 4.3.1 關(guān)鍵節(jié)點應力狀態(tài)55-56
• 4.3.2 確定疲勞危險點56-57
• 4.3.3 疲勞壽命仿真57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 開槽碟簧的優(yōu)化設(shè)計60-66
• 5.1 開槽碟形彈簧單因素的影響61-62
• 5.2 碟簧改進的正交試驗分析62-65
• 5.2.1 確定試驗因素與水平62-63
• 5.2.2 采用直觀分析法來分析試驗63-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-67
• 6.1 總結(jié)66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-69
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況69

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本文編號：902407