離合器蓋總成分離指檢測系統(tǒng)定位裝置分析

劉欣 江漢飛 劉武貴

摘 要：隨著汽車行業(yè)的發(fā)展以及生活質量的提升，人們不僅追求汽車的價格，而且對汽車的性能要求也越來越高。使得企業(yè)越來越注重提升汽車零部件的工藝水平，離合器作為汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部件，近年來越來越受到研究人員的關注。本文對離合器蓋總成分離指端面跳動的檢測系統(tǒng)的工作原理進行簡單介紹，并根據檢測系統(tǒng)的使用要求，提出一種適合該系統(tǒng)的的定位裝置，并采用有限元分析的方法對其結構進行優(yōu)化，優(yōu)化后能夠滿足系統(tǒng)的使用要求。

關鍵詞：離合器；分離指；膜片彈簧；有限元分析

蓋總成分離指檢測系統(tǒng)能夠測量離合器蓋總成分離指的端面跳動，并根據測量結果判斷出離合器的膜片彈簧指端安裝高度及端面跳動是否合格。

其工作過程如下：首先，由定位裝置對離合器進行定位，定位完成后，由分離指接合狀態(tài)模擬裝置進行工作，使離合器處于接合狀態(tài)，通常在對端面跳動檢測之前，首先使膜片彈簧的指端反復運動以消除殘余應力。檢測裝置主要由激光位移傳感器與電機組成。定位系統(tǒng)不僅要將離合器定位準確，還要承受模擬裝置由下及上10kN左右的推力。因此，對定位裝置的優(yōu)化與分析顯得十分必要。

1 定位裝置設計與分析

定位裝置工作原理如圖1所示，離合器放置于定位盤上，通過精密的軸孔配合公差要求，提高定位精度離合器初定為完成后，液壓桿驅動卡爪進行工作，使得離合器從上往下被卡爪夾緊。

這種方式的定位精度主要取決于銷和孔的加工精度，目前定位孔的位置度可以達到0.01mm，因此，這種定位方式的偏心誤差？芨0.01mm。

由于在模擬離合器接合狀態(tài)時，需要給離合器加載，推動壓盤，使膜片彈簧處于接合狀態(tài)。因此，需要施加一個反向作用力。反作用力由六個卡爪由上往下施加，卡爪由液壓桿作為驅動原件對離合器進行夾緊。每個卡爪所提供的力為9800N，受力較大，因此，要對卡爪進行有限元分析。

本文使用的結構靜力學分析均采用Ansys進行分析[ 1-2 ]。卡爪材料為45鋼，屈服強度σs為380Mpa。未優(yōu)化前，卡爪在承受9800N時，其根部應力值達到501Mpa，已超過所選鋼材的屈服強度，并且還會產生0.73mm的變形量，如果不對模型進行優(yōu)化，將直接影響卡爪的使用壽命。對模型進行優(yōu)化設計，即節(jié)約成本又能滿足裝置的工作性能[ 3-4 ]。

優(yōu)化前的結果如圖2（a）所示。在對卡爪根部進行優(yōu)化后，分析結果如圖2（b）所示，結果顯示，在模型根部加強后，在卡爪承受9800N的力時，其根部所受到的應力值為199.354Mpa，小于所選材料的屈服強度。因此，卡爪的結構及所選材料能夠滿足定位裝置的技術要求。

2 結論

本文介紹了檢測系統(tǒng)的工作原理，并對定位裝置的結構進行分析。采用有限元分析的方法對卡抓的結構進行靜力學分析，并根據仿真結果對系統(tǒng)的結構設計進行優(yōu)化。經優(yōu)化后卡爪結構滿足系統(tǒng)的使用要求。

參考文獻

[1] 楊志慧.汽車發(fā)動機機體有限元分析[D].武漢：武漢理工大學，2007.

[2] Lin Zhongming，Hou Donghai，Wang Xiaochun.Computer aided analysis and Manufacture for engagement pair of single screw compressor[C].In：5th International Conference on Progress.

[3] 鄭明新.工程材料[M].北京：清華大學出版社，1991.

[4] 周鳳云.工程材料及應用[M].武漢：華中理工大學出版社，1999.

作者簡介：

劉欣，女，漢族，質量工程師，研究方向：機械設計及控制技術.