车辆离合器建模与工况仿真(附件)【字数：8297】
摘 要安全行驶始终是人们关注的重点，随着计算机技术的应用发展，现在多结合计算机来研究车辆部件。随着CATIA软件的应用，研究汽车部件建模仿真的方法产生了升级。它能够在虚拟环境中进行悬架的运动仿真，研究它的动力学特性、运动学特性，设计优化试验。离合器机械传动装置的重要组成部分。在汽车设计中，离合器是汽车能够将传动系统和发动机直接相联系的部件，它的主要作用是动力和传动系统的分离与结合，因此它是汽车发动时能够平稳起步，并且在行驶过程中能够平稳切换档位的重要部分，除此之外，它还能防止发动机过载，起到保护发动机的作用。总体来说，离合器是一个动力传递机构，它主要由主动部分和从动部分组成，离合器的主动部分和从动部分能够实现短暂的分离和缓慢的结合。在离合器的传动过程中有可能会产生相对转动，因此离合器的主动件和从动件之间依靠接触摩擦来传递扭矩，或者是利用摩擦所需要的压紧力，或是利用液体作为传动的介质，或是利用磁力传动等方式来传递扭矩。本文主要分析膜片弹簧离合器的工作过程，以及静止过程中的模型分析、仿真检验中的模型分析、运动过程中的动力学分析。在CATIA中建立了它的仿真模型通过软件工具对轿车膜片弹簧离合器的工作过程，动态过程动力学分析、静态模型分析并对模型进行仿真检验。设计汽车离合器时，为了改善汽车离合器架特性，本次毕业设计运用CATIA对某国产轿车的离合器进行仿真分析，得出离合器主要数据特性。然后再进行优化分析。通过CATIA是常用的离合器建模的途径，通常影响离合器性能的参数也有很多。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及研究意义 1
1.2国内外研究状况 1
1.3本文主要研究方法 1
1.4经济性、境性分析及应用前景 2
第二章CATIA概要及离合器组成与分析 3
2.1 CATIA概要 3
2.2离合器的组成以及工作过程分析 3
2.3离合器主要工作状态 3
2.4离合器静态模拟分析 4
第三章 离合器动态过程建模与仿真 5
3.1动态摩擦系数及狭义动态摩擦系数 5
3.2动态摩擦力矩模型 5
3.3动态模型的仿真检验 6
第四章 CATIA三维 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
建模 9
4.1建模基础 9
4.2 磨盘弹簧建模 13
4.3离合器盖建模 15
4.4传力片建模及飞轮建模 16
4.5从动盘总成建模 19
4.6其他零件建模 22
第五章 离合器装配 24
第六章 仿真 31
6.1前处理 31
6.2根据实际情况添加运动副 32
6.3定义驱动 32
6.4定义接触 33
6.5后处理（仿真松开踏板时的运动情况） 34
结束语 35
致 谢 36
参考文献： 37
第一章 绪论
1.1课题背景及研究意义
随着计算机软件的应用，离合器优化的方法产生了升级CATIA中能够在虚拟环境中进行离合器的运动仿真，研究它的动力学、运动学性能，设计优化试验。本文主要以某国产轿车的前悬架为例，对基于CATIA的轿车离合器的仿真建模进行了详解。了解国内外现有离合器建模仿真的方式，并研究他们的优化过程与发展现状，探索课题的研究路线。经过对离合器结构与各部件的分析，在CATIA中建立了它的仿真模型通过软件工具对轿车膜片弹簧离合器的工作过程，动态过程动力学分析、静态模型分析并对模型进行仿真检验。设计汽车离合器时，为了改善汽车离合器架特性，本次毕业设计运用CATIA对某国产轿车的离合器进行仿真分析，得出离合器主要数据特性。然后再进行优化分析。通过CATIA是常用的离合器建模的途径，通常影响离合器性能的参数也有很多。
1.2国内外研究状况
在国外离合器的研究工作发展比较迅猛而且成绩斐然。焦点主要在变速器换挡规律、双离合器构造和动力传递效率等方向，美国于上世纪末合力研发出第一款实用最高的离合器，在 2002 年应用于德国车上使其性能有了进一步提高。德国工业研制能力行业第一，而且他们研究出来的离合器使车辆经济性连同动力性有了大幅度的提升。目前大部分的研究都是通过使用离合器/传动试验台收集实验数据，主要通过集中于对离合器热膨胀进行几何分析，解释了随着温度的升高离合器间隙增加和离合器扭矩上升并且制动器位置恒定两种效应，开发了简化的热膨胀模型，并扩展了离合器摩擦系数对温度的依赖性和实验验证 。又有科研人员开发研究了两个测试转机来进行基于杠杆的机电执行系统的干式双离合器的研究工作。国内有黄文涛，高群等研究了电动汽车离合器关于使用软件建立运动学模型的方法，同时仿真了车轮同步跳动。按照结果分析了其特性。分析中发现的一些数据的范围不是合理，采用软件分析导向机构多个点的坐标对他们的影响。在微型车离合器设计上，廖抒华等同样建立了模型在CATIA中，做了试验发现了其中不稳定的参数进行了分析。
1.3本文主要研究方法
（1）完成各个部件实际数据的测量包括离合器主要有以下部件组成：主动部分：飞轮、压盘、离合器盖等；从动部分包括从动盘、从动轴（即变速器第一轴）；压紧部分包括压紧弹簧；操纵机构：分离杠杆、分离杠杆支承柱、摆动销、分离套筒、分离轴承、离合器踏板等。
（2）在CATIA中完成仿真建模，软件设计的离合器为离合器的动力学理想的模型。在仿真结果上可能与实际数据有略微偏。
（3）通过相关试验方案，建立离合器的多种数据，主要有几何参数，质量特性参数和力学特性参数等。
1.4经济性、境性分析及应用前景
本次课题在研究分析过程中应当考虑到离合器设计中的经济性、对环境的影响和应用前景。所涉及到的问题包括首先离合器的性能影响着轿车的多种使用性能，离合器上参数的合理与否也影响着离合器的受力和磨损情况，直接影响着离合器承重件的使用寿命。合理的参数会加离合器的磨损，从而严重降低它的寿命。
传统的汽车离合器设计方法主要基于人工计算，精度和效率都不高，也很难将离合器各种特性表述清楚。同样，传统的样车试验也消耗极大的人力物力。CATIA可以实现快速的轿车离合器建模仿真与优化设计，大大减少了人力物力的消耗，提高了效率。由于虚拟样机技术的应用，也少了传统试验过程中带来的燃油排放等环境影响。
CATIA软件在设计中的应用有清晰的理论支撑，明显的效果对比，精确的结果结论。比传统方法更加简洁、快速、准确。是目前离合器乃至整车系统运动学和动力学仿真应用最多的方法，它还能够模拟其他多种工况仿真，有广泛的应用前景。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及研究意义 1
1.2国内外研究状况 1
1.3本文主要研究方法 1
1.4经济性、境性分析及应用前景 2
第二章CATIA概要及离合器组成与分析 3
2.1 CATIA概要 3
2.2离合器的组成以及工作过程分析 3
2.3离合器主要工作状态 3
2.4离合器静态模拟分析 4
第三章 离合器动态过程建模与仿真 5
3.1动态摩擦系数及狭义动态摩擦系数 5
3.2动态摩擦力矩模型 5
3.3动态模型的仿真检验 6
第四章 CATIA三维 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
建模 9
4.1建模基础 9
4.2 磨盘弹簧建模 13
4.3离合器盖建模 15
4.4传力片建模及飞轮建模 16
4.5从动盘总成建模 19
4.6其他零件建模 22
第五章 离合器装配 24
第六章 仿真 31
6.1前处理 31
6.2根据实际情况添加运动副 32
6.3定义驱动 32
6.4定义接触 33
6.5后处理（仿真松开踏板时的运动情况） 34
结束语 35
致 谢 36
参考文献： 37
第一章 绪论
1.1课题背景及研究意义
随着计算机软件的应用，离合器优化的方法产生了升级CATIA中能够在虚拟环境中进行离合器的运动仿真，研究它的动力学、运动学性能，设计优化试验。本文主要以某国产轿车的前悬架为例，对基于CATIA的轿车离合器的仿真建模进行了详解。了解国内外现有离合器建模仿真的方式，并研究他们的优化过程与发展现状，探索课题的研究路线。经过对离合器结构与各部件的分析，在CATIA中建立了它的仿真模型通过软件工具对轿车膜片弹簧离合器的工作过程，动态过程动力学分析、静态模型分析并对模型进行仿真检验。设计汽车离合器时，为了改善汽车离合器架特性，本次毕业设计运用CATIA对某国产轿车的离合器进行仿真分析，得出离合器主要数据特性。然后再进行优化分析。通过CATIA是常用的离合器建模的途径，通常影响离合器性能的参数也有很多。
1.2国内外研究状况
在国外离合器的研究工作发展比较迅猛而且成绩斐然。焦点主要在变速器换挡规律、双离合器构造和动力传递效率等方向，美国于上世纪末合力研发出第一款实用最高的离合器，在 2002 年应用于德国车上使其性能有了进一步提高。德国工业研制能力行业第一，而且他们研究出来的离合器使车辆经济性连同动力性有了大幅度的提升。目前大部分的研究都是通过使用离合器/传动试验台收集实验数据，主要通过集中于对离合器热膨胀进行几何分析，解释了随着温度的升高离合器间隙增加和离合器扭矩上升并且制动器位置恒定两种效应，开发了简化的热膨胀模型，并扩展了离合器摩擦系数对温度的依赖性和实验验证 。又有科研人员开发研究了两个测试转机来进行基于杠杆的机电执行系统的干式双离合器的研究工作。国内有黄文涛，高群等研究了电动汽车离合器关于使用软件建立运动学模型的方法，同时仿真了车轮同步跳动。按照结果分析了其特性。分析中发现的一些数据的范围不是合理，采用软件分析导向机构多个点的坐标对他们的影响。在微型车离合器设计上，廖抒华等同样建立了模型在CATIA中，做了试验发现了其中不稳定的参数进行了分析。
1.3本文主要研究方法
（1）完成各个部件实际数据的测量包括离合器主要有以下部件组成：主动部分：飞轮、压盘、离合器盖等；从动部分包括从动盘、从动轴（即变速器第一轴）；压紧部分包括压紧弹簧；操纵机构：分离杠杆、分离杠杆支承柱、摆动销、分离套筒、分离轴承、离合器踏板等。
（2）在CATIA中完成仿真建模，软件设计的离合器为离合器的动力学理想的模型。在仿真结果上可能与实际数据有略微偏。
（3）通过相关试验方案，建立离合器的多种数据，主要有几何参数，质量特性参数和力学特性参数等。
1.4经济性、境性分析及应用前景
本次课题在研究分析过程中应当考虑到离合器设计中的经济性、对环境的影响和应用前景。所涉及到的问题包括首先离合器的性能影响着轿车的多种使用性能，离合器上参数的合理与否也影响着离合器的受力和磨损情况，直接影响着离合器承重件的使用寿命。合理的参数会加离合器的磨损，从而严重降低它的寿命。
传统的汽车离合器设计方法主要基于人工计算，精度和效率都不高，也很难将离合器各种特性表述清楚。同样，传统的样车试验也消耗极大的人力物力。CATIA可以实现快速的轿车离合器建模仿真与优化设计，大大减少了人力物力的消耗，提高了效率。由于虚拟样机技术的应用，也少了传统试验过程中带来的燃油排放等环境影响。
CATIA软件在设计中的应用有清晰的理论支撑，明显的效果对比，精确的结果结论。比传统方法更加简洁、快速、准确。是目前离合器乃至整车系统运动学和动力学仿真应用最多的方法，它还能够模拟其他多种工况仿真，有广泛的应用前景。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/64.html
