离合器碟形弹簧优化设计的研究

国标系列碟形弹簧优化设计
孔繁森;齐长祥
【期刊名称】《东北重型机械学院学报》
【年(卷),期】1993(017)003
【摘要】按照国标《GB1972-80》三个刚度系列的要求。

对碟形弹簧进行了优化设计,求得了使标函数安装容积效率极大化的几何参数及相应的设计应力,为碟簧的合理设计及材料选择提供了理论依据。

【总页数】8页(P220-227)
【作者】孔繁森;齐长祥
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TH135
【相关文献】
1.基于有限元的航天器用碟形弹簧优化设计 [J], 王英浩;李文斌;王川云;唐斌;谢韶
2.井下减振器用碟形弹簧的优化设计 [J], 袁良帅
3.基于MATLAB7.0的无极绳绞车制动器碟形弹簧优化设计 [J], 王成锋;侯友夫;胡志鹏
4.Φ73水力振荡器振动建模以及碟形弹簧优化设计 [J], 许福东;董立;谭超
5.基于modeFRONTIER的离合器碟形弹簧多目标优化设计 [J], 潘金坤
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碟形弹簧的可靠性优化设计
钟守炎
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】1991(000)002
【总页数】4页(P2-5)
【作者】钟守炎
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TH135
【相关文献】
1.承受交变载荷的碟形弹簧的可靠性优化设计 [J], 姜培刚;丁建民
2.碟形弹簧的模糊可靠性优化设计研究 [J], 王智明;彭安华;王其兵
3.受交变载荷碟形弹簧的可靠性优化设计 [J], 钟守炎;刘卓钧
4.钻采机械减震碟形弹簧可靠性优化设计 [J], 钟守炎;黄清世;刘卓钧
5.碟形弹簧的模糊可靠性优化设计 [J], 林国湘
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汽车离合器膜片弹簧的优化设计分析
朱茂桃;刘雪莱
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】针对膜片弹簧的结构特性以及弹性特点,对目前现有的多种膜片弹簧的优化数学模型进行了分析研究,综合考虑了离合器膜片弹簧的两个重要性能指标,并在此基础上提出了以弹簧压紧力变化的平均值最小以及驾驶员操纵分离力平均值最小为共同优化目标的新数学优化函数.用此数学优化模型进行了实例计算,并与已有的优化模型的计算结果进行了比对.结果表明,利用新的数学优化模型计算出的膜片弹簧的性能较以往的优化设计方案有显著的提高.
【总页数】4页(P68-70,74)
【作者】朱茂桃;刘雪莱
【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院,江苏南京212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏南京212013
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;U463.211
【相关文献】
1.汽车离合器膜片弹簧的优化设计 [J], 张超;袁晓磊
2.基于遗传算法的汽车拉式离合器膜片弹簧结构参数优化设计 [J], 何新;田金鑫;湖泊
3.浅析汽车离合器膜片弹簧的优化 [J], 缪张芬;潘克强;马海英
4.汽车膜片弹簧离合器的工作特点及其智能优化设计 [J], 成绍桂
5.浅析汽车离合器膜片弹簧的优化 [J], 缪张芬;潘克强;马海英;
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汽车离合器膜片弹簧的优化设计(一)
褚祥元
【期刊名称】《轻型汽车技术》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】本文探讨汽车离合器弹簧在已知工作条件下,如何用优化设计方法,选择出一组膜片弹簧的优化结构参数.为此目的,选择在摩擦片磨损范围内,弹簧压紧力变化平均值最小和分离过程中分离操纵力的平均值最小为双目标函数,并合理地选择约束条件,利用混合点罚函数SUMT法构造新目标函数,然后用无约束化问题算法--POWLL探索最优点,根据自编程序可迅速地得出理想的优化结果.
【总页数】4页(P11-14)
【作者】褚祥元
【作者单位】上海交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.汽车离合器膜片弹簧的优化设计
2.基于汽车离合器综合性能要求的膜片弹簧优化设计
3.基于遗传算法的汽车拉式离合器膜片弹簧结构参数优化设计
4.汽车离合器膜片弹簧的优化设计分析
5.汽车膜片弹簧离合器的工作特点及其智能优化设计
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汽车离合器膜片弹簧的优化设计分析摘要: 膜片弹簧是汽车离合器的重要部件，是由弹簧钢板冲压而成，形状呈碟形。

膜片弹簧结构紧凑且具有非线性特性，高速性能好，工作稳定，踏板操作轻便，因此得到广泛使用。

本文通过对膜片弹簧建立数学模型，特别通过引入加权系数同时对两个目标函数进行比例调节，并用MATLAB编程来优化设计参数。

通过举例，结果证明在压紧力稳定性，分离力及结构尺寸上优化结果较为理想。

关键词: 膜片弹簧；优化设计；MATLABAbstract: The diaphragm spring is one of the important parts of the clutch, stamping by spring steel, in shape of a dish. Diaphragm spring has a non-linear characteristic compact, and its high-speed performance is good, stable, lightweight pedal operation, and is so widely used. Based on the mathematical model of the diaphragm spring, in particular through the introduction of weighting coefficients while the two objective function proportional be controled, and use matlab programming to optimize the design parameters. By means of example, the results of the stability of clamping force, separation and structural size optimization are better. Keywords: diaphragm spring；optimitional design；MATLAB1.引言1.1膜片弹簧的结构膜片弹簧实质上是一种用薄弹簧钢板制成的带有锥度的碟形弹簧。

军运用有限元分析方法，分析缓冲器碟簧结构和受力变化规律，进行优化设计，提高了产品的使用可靠性。

某型碟簧分析及优化设计■ 颜信飞 周晓光 尹 翔1.概述碟簧是航炮用缓冲器的基本组件，碟簧性能高低直接决定了产品功能和性能。

虽然碟簧外形尺寸相对简单，但是其微小变化对性能的影响较大。

实践中，由于产品尺寸、角度、材料的细微变化引起碟簧扣死的现象经常发生，为此，需要对碟簧结构和受力变化规律进行深入研究，并对其进行优化设计。

应力分析和载荷计算的方法有三种：精确方法、近似方法和有限元方法。

前苏联费奥道西也夫、美国铁摩森柯分别提出了精确的计算方法，它们根据弹性力学的一些理论精确求解应力值和载荷大小，但是，该方法相当复杂，没有得到广泛应用。

1936年美国阿尔曼和拉兹罗做了一些假设，建立了近似计算方法。

由于用他们的近似方法比较方便，而且用这种方法得到的结果与实验结果比较吻合，所以沿用至今。

我国国标中提供的应力和载荷计算方法来源于阿尔曼和拉兹罗的近似方法。

最后一种方法是有限元方法，该方法是一种数值方法，它在工程计算中是一个有力工具，随着计算机的出现和发展，现在它已广泛用于工程结构、传热、流体运动、电磁等连续介质的力学分析中，并且在医学、气象等领域得到应用。

2.缓冲器碟簧有限元分析以下应用有限元方法对某型产品的缓冲器碟形弹簧进行应力和载荷分析。

基本思路是建立模型-加载网络尺寸-确立加载方式-得出计算结果的方式进行分析。

2.1建立模型根据真实尺寸建立了各碟簧的几何模型。

当不考虑摩擦时，相应的模型中只有碟簧的几何模型；而当考虑摩擦时，相应的模型中除了碟簧还有一个同它相接触的刚性圆板，用来模拟摩擦的影响。

假设由底面圆心指向顶面圆心的方向为碟簧轴线方向，这里所建立的每种模型的底面圆心同坐标原点重合，弹簧轴线方向同Z轴正方向一致。

2.2 单元类型及网格尺寸由于碟簧的几何形状较为简单，所以这里使用比较常用的六面体单元来对碟簧进行网格划分。

汽车离合器膜片弹簧的优化设计摘要：用来切断和传递汽车传动系统关键装置的汽车离合器，它作为汽车传动器中不可或缺的一部分，对汽车的整车性具有十分重要的影响。

虽然膜片弹簧离合器也是一种普通的汽车离合器，但它与其它的汽车离合器相比，具有一些不可比拟的优点。

关键词：汽车离合器；膜片弹簧；优化设计1 前言在生产汽车的过程中，汽车的燃油经济性、舒适性和动力性是汽车生产者必须考虑的问题。

而作为汽车重要组成部件的离合器，对汽车的生产者和汽车购买者必须考虑的汽车的三性能具有重大的影响。

2 膜片弹簧离合器的工作特点设计产品需要很多种类的信息，不仅包括使用产品必需的几何实体信息，同时还包括使用工程的分析、生产制造、检测信息等多方面的信息。

因而，产品模型的创建是将与关于产品的多种信息一同编辑到一个统一的模型中。

这些被同时涵盖的信息包括产品的几何模型的信息、文件导入的信息、有限的网格划分、制造、检测以及加工信息；还包括产品的制造信息、检测流程的信息和计划信息等。

这个统一的模型是一个覆盖了相当宽广的领域的产品，它具有其自身的自适应性，这种自适应性主要表现为将几个不同却有关联的组成部分进行有机的结合，用来满足不同时期、不同工程的应用。

传统的汽车离合器使用的离合器是由周置旋转弹簧所构成的，由于它设计上被其推式结构的限制，使它对于现今汽车离合器扭转传递的要求已经不能满足。

而为了让汽车的驾驶员在使用汽车的过程中更省力，以拉式结构创造的膜片弹簧离合器与之相比显然是一个十分正确的选择。

因而这种拉式的膜片弹簧离合器被广泛应用于国内外的重型卡车中。

它具有以下优点：2.1膜片弹簧具有其它用来制造离合器的材料不可比拟的特点，即它的非线性特性，这种特性可以保证摩擦片有一个大致不变的磨损范围内的弹簧压力，同时，与圆柱螺旋弹簧在分离时压力升高相反，膜片弹簧在分离时弹簧压力会降低，这就相当于降低了离合器的踏板力。

2.2近年来，传动片式结构成为最广泛采用的压盘驱动方式，它具有许多对于汽车离合器的制造来说十分优良的特性，如：它在传动时没噪声、相当高的效率和定心精确度以及其良好的平衡性等。

设计・计算 车辆离合器碟形弹簧性能优化及CAD系统开发西北工业大学(西安710072)　邵忍平　黄欣娜　吴永利　隆凤明摘　要　阐述了碟形弹簧的特性及其在车辆离合器中的应用;提出了适用于车辆离合器的优化方法及CAD方法;开发出了优化及CAD设计软件系统。

关键词　碟形弹簧　CAD　优化设计 碟形弹簧轴向尺寸小、承载能力大、具有变刚度的非线性特性,因而在引进设备中获得广泛应用,特别是近年来在引进车辆的主离合器中,越来越多地采用了碟簧,以实现动力传递的分离与结合,因此,碟形弹簧设计的优劣,直接影响到车辆的使用性能。

为此,本文就碟簧工作特性、优化设计及CAD方法进行讨论。

同时开发了实用碟簧优化软件,根据优化结果对其进行了CAD设计,绘制了各种碟簧载荷与变形特性曲线、应力与变形曲线和碟簧零件工作图。

为便于用户使用,软件中采用中西文结合方式,设计了两级彩色界面菜单,从而形成了碟簧优化及CAD软件系统。

这对于碟簧一体化设计及实现引进车辆离合器的国产化都具有重要意义。

1　碟形弹簧的变形特性 图1是碟簧的变形特性曲线。

b点是离合器摩擦片未磨损时处于接合状态的工作点,该点应保证碟簧具有足够的压紧力,具备适当的储备系数。

P点为碟簧被压平时的工作点,故b点应选择在曲线S P之间。

当摩擦片磨损Δλ后,碟簧工作点由b移到a点,这时应使压紧力P a接近于P b,以保证离合器储备系数基本不变。

d点为离合器彻底分离后碟簧工作点,为了保证操纵时较小的踏板力,分离点d应靠近载荷最小点c。

2　碟簧特性计算的有关公式 载荷P与变形λ的关系式以及出现在碟簧内圆周上边缘处的最大应力为P=πEhλ6(1-μ2)・1A〔(H-αλ)(H-α2λ)+h2〕(1)σmax=3(R i-R f)R i・P2(λ)β2h2+E1-μ2{〔(R e-R i)/(R i lnR eR i)-1〕〔HR e-R i-λ2(R e1-R i1)〕×〔λR e1-R i〕+h2R i・λ(R e1-R i1)}(2)图1式中:α=R e-R iR e1-R i1 1A=ln(R e/R i)(R e1-R i1)2P2(λ)=R e1-R i1R i1-R fP(λ)E———材料弹性模量;μ———材料波松比;H———碟簧部分内截锥高;h———碟簧厚度;R e———碟簧外半径;R i———碟簧部分内半径;R e1———碟簧与压盘接触半径;R i1———支承环平均半径;R f———分离轴承作用半径;β2———分离爪根部宽度系数。