一种盘形摩擦式离合器的制作方法

本发明涉及一种盘形摩擦式离合器，属于机械制造技术领域。

背景技术：

考虑到膜片弹簧离合器的优化设计，加快汽车用离合器膜片弹簧，研制步伐、缩短生产周期的首要因素是建立、论证，快速有效的设计方案。原始的膜片弹簧的设计步骤大致分为：依据经验制成试样试运行、修改原有数据、再次试运行，如此循环直至满足设计需求为止。为了顺应现代汽车工业，在国际范围内的积累竞争和不同客户，对于离合器的不同要求的大环境，人们对于离合器的综合性能和使用效率要求日渐提高，因此，采用集成方法和集成技术来共同研制新型膜片弹簧离合器，将成为离合器设计理论和方法体系的发展趋势。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：(1)由于缺乏相应的实验条件，得出的结论无法进行膜片弹簧模拟载荷—变形实验进行验证，仅存在于理论层面。(2)由于建模和有限元分析中存在着对模型结构及约束条件的简化，分析过程不可避免的造成分析数据与实际值之间的偏差，需要在以后的工作中进一步得到分析。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：一种膜片弹簧离合器，包括以下步骤：

1)熟悉膜片弹簧离合器的结构与工作原理，利用已有的参数和数据完成膜片弹簧离合器主要零部件的设计计算；

步骤如下：

1°离合器传扭能力计算，根据公式：tcmax＝p∑·μ·rc·zc(式1)为保证离合器能可靠传递发动机扭矩，离合器传递发动机最大扭矩temax所需的最大摩擦力矩关系如下：tcmax＝β·temax.为了满足可靠传扭，要求：tcmax＝β·temax＝p∑·μ·rc·zc

为保证离合器有足够的使用寿命,(式1)中p∑应有足够大的摩擦面积来承受；

2°摩擦片外径d和其它尺寸确定；摩擦片外径d是离合器的基本尺寸，可按以下经验公式初选：

轻、中型货车：单片＝16.0～18.5，双片＝13.5～15.0；离合器尺寸应符合尺寸系列标准gb5764-86《汽车用离合器面片》，所选外径d应使摩擦片最大圆周速度不超过65m/s，以免摩擦片飞离；计算结果应圆整；内径，式中为内外径比值；按设计经验，推荐＝0.53～0.7；一般来说，发动机转速越高，取值越大；具体值查离合器摩擦片尺寸系列；

3°离合器后备系数的初选，初选外径d的同时，还应初选离合器的后备系数β，它反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度；轿车、微型和轻型汽车：β＝1.20～1.75

4°单位压力p0的初选；根据图5来初步确定；

(2)根据现有的数据，借助matlab完成膜片弹簧离合器的各零部件设计尺寸进行了核，计算结果满足设计要求；根据p1与λ1的关系式：

可以得到膜片弹簧在不同的h/h和不同的r/r弹性特性曲线；

(3)再利用catia对膜片弹簧进行三维建模；

(4)再利用ansys建立单个膜片弹簧分离指压紧状态时静态模型，模拟与压盘接触时膜片弹簧的约束情况和受力情况，得到膜片弹簧模型的最大应力值和最大变形量；

(5)最后利用isight进行集成优化，得到膜片弹簧结构的最优解。

本发明的积极效果是：增加离合器的传扭能力、提高其使用寿命、简化操作，增加离合器的传扭能力、延长其使用寿命、简化操作、尺寸紧凑。

附图说明

图1.h/h变化时弹性特性图。

图2.r/r变化时弹性特性图。

图3.膜片弹簧的应力等制图。

图4.膜片弹簧的位移图。

图5单位压力与摩擦片外径的关系：1-适用于小轿车；2-适用于载重车。

图6膜片弹簧三维建模图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-6所示，一种盘形摩擦式离合器，包括以下步骤：

1)熟悉膜片弹簧离合器的结构与工作原理，利用已有的参数和数据完成膜片弹簧离合器主要零部件的设计计算。步骤如下：1°离合器传扭能力计算，根据公式：tcmax＝p∑·μ·rc·zc(式1)为保证离合器能可靠传递发动机扭矩，离合器传递发动机最大扭矩temax所需的最大摩擦力矩关系如下：tcmax＝β·temax.为了满足可靠传扭，要求：tcmax＝β·temax＝p∑·μ·rc·zc

为保证离合器有足够的使用寿命,(式1)中p∑应有足够大的摩擦面积来承受。

2°摩擦片外径d和其它尺寸确定。摩擦片外径d是离合器的基本尺寸，可按以下经验公式初选：

轻、中型货车：单片＝16.0～18.5，双片＝13.5～15.0。离合器尺寸应符合尺寸系列标准gb5764-86《汽车用离合器面片》，所选外径d应使摩擦片最大圆周速度不超过65m/s，以免摩擦片飞离。计算结果应圆整。内径，式中为内外径比值。按设计经验，推荐＝0.53～0.7；一般来说，发动机转速越高，取值越大。具体值查离合器摩擦片尺寸系列(根据表1来初步确定)。

表1离合器摩擦片尺寸系列和参数

3°离合器后备系数的初选，初选外径d的同时，还应初选离合器的后备系数β，它反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。轿车、微型和轻型汽车：β＝1.20～1.75

4°单位压力p0的初选。根据图5来初步确定。

(2)根据现有的数据，借助matlab完成膜片弹簧离合器的各零部件设计尺寸进行了核，计算结果满足设计要求。根据p1与λ1的关系式：

可以得到膜片弹簧在不同的h/h和不同的r/r弹性特性曲线(如图1、2)。

(3)再利用catia对膜片弹簧进行三维建模，如图6。

(4)再利用ansys建立单个膜片弹簧分离指压紧状态时静态模型，模拟与压盘接触时膜片弹簧的约束情况和受力情况，得到膜片弹簧模型的最大应力值和最大变形量(位移)，如图4、5。

(5)最后利用isight进行集成优化，得到膜片弹簧结构的最优解。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。