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改进NSGA-Ⅱ算法的自动变速箱离合器接合控制禹云1唐翠娥2（1娄底职业技术学院电子信息工程系，湖南娄底417000）（2贵州医科大学计算机教育与信息技术中心，贵州贵阳550025）摘要为了提高车辆在起步过程中的平稳性，并延长离合器的使用寿命，首先，根据离合器的主动盘和从动盘的运动状态，建立了接合过程的动力学模型；然后，通过引入NSGA-Ⅱ算法来解决多目标优化问题，并采取了正态分布交叉和自适应变异算子对其进行改进，保持了种群的多样性，能有效防止陷入局部最优；最后，将离合器的接合时长和接合速度作为设计变量，并将冲击程度和滑动摩擦功为优化目标函数进行了仿真实验。
结果表明，改进的NSGA-Ⅱ算法具有更优的Pareto前沿和更快的收敛速度，且分布更加均匀，明显优于其他两种比较算法；在相同接合时长的条件下，能够通过平稳控制离合器的接合速度获得更小的冲击程度和滑动摩擦，为设计离合器接合控制策略提供了技术支撑。
关键词离合器接合控制动力学模型NSGA-Ⅱ算法冲击程度滑动摩擦功正态分布交叉自适应变异平稳性和耐用性Automatic Transmission Clutch Engagement Control based onImproved NSGA-ⅡAlgorithmYu Yun1Tang Cuie2（1Department of Electronic Information Engineering，Loudi Vocational&Technical College，Loudi417000，China）（2Computer Education and Information Technology Center，Guizhou Medical University，Guiyang550025，China）Abstract To improve the stability of the vehicle in the starting process and prolong the service life of the clutch，a dynamics model of the engagement process is established according to the motion state of the active and driven discs of the clutch.The NSGA-Ⅱalgorithm is introduced to solve the multi-objective optimization problem，and the crossover operator of normal distribution and adaptive mutation operator are adopted to im⁃prove it，which keeps the diversity of population and effectively prevents falling into local optimum.Finally，the engagement speed and time of clutch are taken as the design variable，and the impact degree and sliding friction work are taken as the optimization objective function，and the simulation experiment is carried out.The simula⁃tion results show that the improved NSGA-Ⅱalgorithm has better Pareto front and faster convergence speed，and distribution is more uniform，obviously superior to the other two comparison algorithms，and the smaller im⁃pact degree and sliding friction work can be obtained by smoothly controlling the engagement speed of clutch in the condition of the same joint time，which provides technical support for the design of clutch engagement con⁃trol strategy.Key words Clutch engagement control Dynamics model NSGA-Ⅱalgorithm Impact degree Slid⁃ing friction work Normal distribution crossover Adaptive variation Stability and durability0引言自动变速箱已经成为乘用车的标配，极大方便了驾驶操作。
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.15.117基于LINGO的离合器踏板力优化设计①吕泓(河南省信息中心 河南郑州 450018)摘 要：本设计全面分析了离合器踏板的工作特性，以在最大踏板力优化目标，建立非线性多参数优化设计数学模型，结合实例采用LINGO 软件求解该模型。
结果表明，优化后的离合器踏板力值明显优于原设计，离合器性能、传动系统及环境系统等诸多因素的影响，采用LINGO 软件求解优化问题，算法简单实用，提高了设计效率。
本文探讨了对离合器踏板增加助力弹簧优化设计的方法，并用实例证明了该方法的有效性和实用价值。
关键词：离合器踏板力 优化设计 LINGO中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)05(c)-0117-02①作者简介：吕泓（1963—），男，汉族，湖北武汉人，专科，助理工程师，研究方向：电气工程。
有资料表明,城市公交车每天变速器换挡次数达800-1000次,在大城市中的小客车每天行驶1km要踩600-700次离合器可以说驾驶员工作繁重,很容易产生驾驶疲劳,这对汽车离合器操纵舒适度提出了更高要求。
汽车离合器操纵舒适程度是驾驶员通过离合器踏板的脚感来评价,而离合器踏板的脚感受到车辆使用情况、驶员人为感觉、离合器性能、传动系统及环境系统等诸多因素的影响。
但是影响离合器踏板舒适性最重要的因素是离合器踏板行程和踏板力之间的合理匹配。
1 离合器踏板工作特性分析轻型客车离合器通常采用干式膜片弹簧离合器，受布置空间和成本限制，离合器操纵机构采用液压式操纵系统，不含气助力或液压助力等机构，因此对离合器操纵机构的优化设计提出了较高的要求。
液压操纵式离合器踏板力和踏板行程的关系。
横坐标表示踏板行程，纵坐标表示踏板力。
踏板力曲线图包含两个过程，从o-a-b-c-d的过程为离合器分离过程，d-f-g-h-o为离合器接合过程。
离合器分离过程：当踩下踏板，踏板力迅速增加，从o 点到a点，a点的踏板力也称初始踏板力，力的大小将影响初始脚感；随着踏板行程的增加，踏板力从a点逐渐增加到b，超过b点之后，随着踏板行程增加，踏板力逐渐减少，b点力即为最大踏板力；当踏板过c点后，离合器已经彻底分离，踏板力也随着踏板行程快速增加，c-d的踏板行程也称为储备行程。
第1章绪论1.1选题的目的本次设计，我力争把离合器设计系统化。
抛弃传统的推式膜片弹簧离合器，设计新式的拉式膜片弹簧离合器是本次设计的主要特点。
1.2离合器发展历史近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业，使其发展速度明显比其它工业要快的多，因此汽车工业迅速成为一个国家工业发展水平的标志。
对于内燃机汽车来说，离合器在机械传动系中作为一个独立的总成而存在，它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。
目前，各种汽车广泛采用的摩擦式离合器主要依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。
在早期研发的离合器中，锥形离合器最为成功。
现今所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。
20世纪20年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上才采用多片离合器。
多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。
近来，人们对离合器的要求越来越高，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。
随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。
从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。
因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。
随着计算机的发展，设计工作已从手工转向电脑，包括计算、性能演示、计算机绘图、制成后的故障统计等等。
1.3离合器概述按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。
顾名思义，离合器是“离”与“合”矛盾的统一体。
离合器的工作，就是受驾驶员操纵，或者分离，或者接合，以完成其本身的任务。
汽车离合器片配方的优化设计随着汽车工业的发展，离合器片作为汽车动力传动系统的一个重要部件，其性能和可靠性要求越来越高。
本文将探讨汽车离合器片配方的优化设计，以提高其使用寿命和性能稳定性。
一、离合器片的结构及性能要求离合器片是指用于离合器摩擦副上的摩擦片，通常由钢制基材和摩擦材料两部分组成。
离合器片的性能表现为摩擦系数、热稳定性、磨损性能、温度变形、耐久性等指标。
优秀的离合器片需保证其摩擦稳定性好、摩擦系数大、耐磨损、防脱离性好、温度变形小等特性。
二、离合器片的配方优化设计离合器片材料的配方是影响其性能的重要因素，在材料配方优化设计时，需要考虑到材料本身的性质、生产工艺的要求以及环保法规的要求等多重因素。
以下是离合器片配方优化的一些关键步骤：1.选择合适的基材：离合器片的基材通常采用钢制板材，其厚度和硬度应根据汽车的使用情况和功率要求进行选择。
2.选用合适的摩擦材料：摩擦材料通常采用树脂、石墨、铜粉等组成的薄膜式发泡材料，优秀的摩擦材料应具有较高的摩擦系数、良好的热稳定性和磨损性能。
3.添加摩擦力控制剂：摩擦力控制剂可调节离合器片的摩擦系数，增加其摩擦稳定性。
常用的摩擦力控制剂有脲醛树脂、石墨等。
4.添加热稳定剂：热稳定剂有助于提升离合器片的耐高温性能，常用的有碳酸钙、氧化铁等。
5.控制化学添加剂含量：在配方优化中，需要仔细控制化学添加剂的含量，以确保其环保性。
三、结论通过对离合器片的配方优化设计，可提高其使用寿命和性能稳定性，同时还可以减少环境污染。
在实际生产中，应根据具体的使用要求和环保要求进行配方优化设计，以达到优化离合器片性能和环保要求的目的。
离合器片的质量对汽车的安全性和性能都有着重要的影响，因此要求离合器片具有高温耐受和磨损性能。
同时，随着环保要求的提高，离合器片的制造也需要更加注重环境保护。
为此，离合器片的材料配方优化设计显得尤为重要。
在配方优化的过程中，需要通过科学的试验和分析，确定最佳配方，以获得最佳的性能指标。
I MECHANICAL ENGINEER I汽车离合器结构优化的研究彭桂枝，崔联合(江阴职业技术学院机电工程系，江苏江阴214405)摘要：针对某离合器失效返回件的分析，研究得知该离合器的失效原因为传动带的弯曲变形引起离合器升程的衰退，进而加剧摩擦片的磨损，从而导致离合器难以传递动力的外在失效表现。
通过离合器结构的优化，将单片传动带设计成双片传动带，借助M arc 有限元软件的分析得出两种结构的传动带最大应力数值分别为1045 MPa 与830.3 M Pa ,低于材料的 屈服强度1300 M Pa ,然而双片传动带的应力相比于单片传动带降低了 20.5%。
，从而增强了离合器上传动带的承压能力， 并且对双片传动带的离合器结构进行了实际验证，在整车厂得到广泛的应用。
关键词：离合器;结构优化;传动带;有限元分析中图分类号：U 463 文献标志码:A 文章编号：1002-2333(2017)10-0074-03R esearch on Stru ctu ral O ptim ization o f A utom obile C lu tchP E N G G u izh i , C U I L ian he(Department of Electrical and Mechanical Engineering , Jiangyin Polytechnic College , Jiangyin 214405, China )A bstract ： A failed clutch is analyzed in this paper , the results show that the failure of clutch is caused by the bending deformation of the leaf spring which leads to the decline of lift for clutch , it further aggravates the wear of the friction plate , and it leads to the external failure performance of the clutch which is difficult to transmit power . The single leaf spring is designed to double leaf spring by optimizing the structure of the clutch , it is found that the maximum stress values of the two structures are 1045 MPa and 830.3 MPa respectively with the aid of the finite element analysis software Marc , and they are below the yield strength of the material 1300 MPa . However , the stress of double leaf spring is reduced by 20.5% compared to that of a single leaf spring . Therefore , it enhances the bearing capacity of the clutch , the clutch structure of double leaf spring is verified , and it is widely used in the whole vehicle factory .K ey words ： clutch ; optimization of structure ; leaf spring ; finite element analysis 0引言汽车离合器的主要功能是保证汽车平稳起步、实现 平顺的换挡以及防止传动系统过载，它通常由盖总成和 从动盘总成所组成[1-15]。
汽车离合器结构优化的研究汽车离合器是汽车传动系统的重要组成部分，它的结构和设计对整车的性能和驾驶体验有着重要的影响。
为了提高汽车的驾驶舒适性、经济性和可靠性，不断优化离合器的结构成为了研究的重点之一。
离合器的结构优化主要包括以下几个方面：材料选择、摩擦片设计、压盘结构和离合器总成的优化。
在离合器的结构优化中，材料的选择是一个重要的考虑因素。
离合器的工作环境相对恶劣，要经受高温、高压、高速等多种复杂的工况。
因此，选择合适的材料能够提高离合器的耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性。
常见的离合器摩擦片材料有有机材料、金属材料和陶瓷材料等。
不同材料具有不同的摩擦特性和耐磨性能，要根据实际工况需求进行合理选择。
摩擦片的设计对离合器的性能至关重要。
优化摩擦片的设计可以提高离合器的传动效率和使用寿命。
摩擦片的设计包括摩擦副的形状、面积、摩擦系数等参数的确定。
合理选择摩擦片的形状和面积可以提高接触面积，增加摩擦力矩的传递效率；而合适的摩擦系数能够平衡离合器的切换性能和传动效率，避免滑移和打滑现象的发生。
压盘结构的优化也是离合器结构优化的一个重要方面。
压盘是离合器传递力矩的关键部件，其结构的合理设计可以提高离合器的工作稳定性和负载能力。
在压盘的设计中，需要考虑参数如压盘弹簧的刚度、压盘片数、接触面积等。
合适的压盘刚度可以保证离合器的工作稳定性和切换性能；而合理的接触面积可以提高离合器的负载能力，使其适应不同的工作条件。
离合器总成的优化也是结构优化的重要方向之一。
离合器总成包括压盘、离合器盘、分离器等组件的整体设计。
通过优化离合器总成的结构，可以提高离合器的总体性能和可靠性。
例如，通过减小离合器总成的质量和惯性，可以提高车辆的燃油经济性和动力性能；同时，优化总成的结构还可以提高离合器的使用寿命和可靠性，减少故障和维修成本。
汽车离合器结构的优化研究是提高汽车性能和驾驶体验的重要手段。
通过合理选择材料、优化摩擦片设计、优化压盘结构和离合器总成的优化，可以提高离合器的传动效率、工作稳定性和可靠性。
浅谈汽车离合器的设计与优化摘要离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递，可以限制传动系所承载的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏。
本文就汽车离合器设计的基本要求、典型形式离合器的特点、基本参数与选择优化和扭转减振器的设计等环节进行详细的阐述，为汽车离合器的设计提供参考。
关键词汽车；离合器；设计离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。
在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
好的离合器设计在汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；也能有效地降低传动系中的振动和噪声。
1 汽车离合器设计的基本要求1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩；2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击；3）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击；4）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命；5）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力；6）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。
2 离合器的结构方案分析汽车离合器多采用盘形摩擦离合器。
2.1 从动盘数的选择单片离合器（图1）结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底、接合平顺。
双片离合器（图2）传递转矩的能力较大，径向尺寸较小，踏板力较小，接合较为平顺。
但中间压盘通风散热不良，分离也不够彻底。
2.2 压紧弹簧和布置形式的选择1）周置弹簧离合器它的压紧弹簧采用圆柱螺旋弹簧，其特点是结构简单、制造容易，因此应用较为广泛。
当发动机最大转速很高时，周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使离合器传递转矩能力随之降低。
2）中央弹簧离合器它的压紧弹簧，布置在离合器的中心。
可选较大的杠杆比，有利于减小踏板力。
科技风2017年12月D O I ：10.19392/j . c n k i . 1671-7341.201724139汽车离合器结构优化的研究王新江苏省交通技师学院江苏镇江212028摘要:本文针对某离合器失效返回件，进行了详细的分析，通过研究发现传动带的弯曲变形引起离合器升程的衰退，是导致 离合器失效的主要原因。
在此种因素作用下，摩擦片的磨损程度不断加大，最终使得离合器难以传递动力。
为解决此问题，本文 采用优化离合器结构的方法，将单片传动带设计成双片传动带，在此基础上，利用M a r c 有限元软件进行分析，从而得出两种结构 的传动带最大应力数值分别为1045 M P a 与830.3 M P a ，低于材料的屈服强度1300 M P a ，双片传动带的应力相比于单片传动带降低 了，这样有效提高了离合器上传动带的承压能力。
通过验证，双片传动带的离合器结构得到良好的优化，达到预期效果。
关键词！汽车离合器；离合器实效;结构优化V 机械化工______________________________________________________________________________在某离合器的常规耐久试验执行高速排放规范中，5挡时 车速只能提升到80 km /h 左右％转速已经达到4000 >m i n )，6 挡时车速只能提升到100km /h 左右％转速已经达到4000 > m in )，并且伴有浓厚的离合器烧焦味道。
针对上述的现象，文 中对离合器返回件进行分析，找出离合器失效的根本原因，从 而对离合器的结构进行优化，进而更好地指导企业的实际 牛产。
一、 汽车离合器的发展钢轮汽车离合器于1889年被发明家戴姆勒发明出来，期 主要是通过脚踏板来进行作业。
其工作原理是离合器脚踏板 踩下之后，拨叉分离后，锥形座圈被拉回，弹簧被释放出，离合 器便分离开了。
经过很长时间发展后，随后出现了摩擦片，锥 形盘摩擦面的材料起初是应用驼毛，但是，进过时间的推移，很 快皮革就取代了它。
