离合器盖总成分离指检测系统定位装置分析

刘欣 江汉飞 刘武贵

摘 要：随着汽车行业的发展以及生活质量的提升，人们不仅追求汽车的价格，而且对汽车的性能要求也越来越高。使得企业越来越注重提升汽车零部件的工艺水平，离合器作为汽车传动系统的重要组成部件，近年来越来越受到研究人员的关注。本文对离合器盖总成分离指端面跳动的检测系统的工作原理进行简单介绍，并根据检测系统的使用要求，提出一种适合该系统的的定位装置，并采用有限元分析的方法对其结构进行优化，优化后能够满足系统的使用要求。

关键词：离合器；分离指；膜片弹簧；有限元分析

盖总成分离指检测系统能够测量离合器盖总成分离指的端面跳动，并根据测量结果判断出离合器的膜片弹簧指端安装高度及端面跳动是否合格。

其工作过程如下：首先，由定位装置对离合器进行定位，定位完成后，由分离指接合状态模拟装置进行工作，使离合器处于接合状态，通常在对端面跳动检测之前，首先使膜片弹簧的指端反复运动以消除残余应力。检测装置主要由激光位移傳感器与电机组成。定位系统不仅要将离合器定位准确，还要承受模拟装置由下及上10kN左右的推力。因此，对定位装置的优化与分析显得十分必要。

1 定位装置设计与分析

定位装置工作原理如图1所示，离合器放置于定位盘上，通过精密的轴孔配合公差要求，提高定位精度离合器初定为完成后，液压杆驱动卡爪进行工作，使得离合器从上往下被卡爪夹紧。

这种方式的定位精度主要取决于销和孔的加工精度，目前定位孔的位置度可以达到0.01mm，因此，这种定位方式的偏心误差？芨0.01mm。

由于在模拟离合器接合状态时，需要给离合器加载，推动压盘，使膜片弹簧处于接合状态。因此，需要施加一个反向作用力。反作用力由六个卡爪由上往下施加，卡爪由液压杆作为驱动原件对离合器进行夹紧。每个卡爪所提供的力为9800N，受力较大，因此，要对卡爪进行有限元分析。

本文使用的结构静力学分析均采用Ansys进行分析[ 1-2 ]。卡爪材料为45钢，屈服强度σs为380Mpa。未优化前，卡爪在承受9800N时，其根部应力值达到501Mpa，已超过所选钢材的屈服强度，并且还会产生0.73mm的变形量，如果不对模型进行优化，将直接影响卡爪的使用寿命。对模型进行优化设计，即节约成本又能满足装置的工作性能[ 3-4 ]。

优化前的结果如图2（a）所示。在对卡爪根部进行优化后，分析结果如图2（b）所示，结果显示，在模型根部加强后，在卡爪承受9800N的力时，其根部所受到的应力值为199.354Mpa，小于所选材料的屈服强度。因此，卡爪的结构及所选材料能够满足定位装置的技术要求。

2 结论

本文介绍了检测系统的工作原理，并对定位装置的结构进行分析。采用有限元分析的方法对卡抓的结构进行静力学分析，并根据仿真结果对系统的结构设计进行优化。经优化后卡爪结构满足系统的使用要求。

参考文献

[1] 杨志慧.汽车发动机机体有限元分析[D].武汉：武汉理工大学，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] 郑明新.工程材料[M].北京：清华大学出版社，1991.

[4] 周凤云.工程材料及应用[M].武汉：华中理工大学出版社，1999.

作者简介：

刘欣，女，汉族，质量工程师，研究方向：机械设计及控制技术.