虚拟装配技术在离合器设计中的应用

陶珍贞

（桂林福达股份有限公司，广西 桂林541004）

1 引言

目前，虚拟装配技术是工业发展中的一项重要设计技术。将其运用在离合器设计中，能够实现在不制造真实产品的情况下完成设计任务，有效地降低开发成本。同时，能够在虚拟装配阶段对生产、优化以及装配问题进行处理与解决。因此，在离合器的设计中要有效地应用该技术，通过其作用的发挥更好地完成设计工作任务。

2 技术概述

虚拟装配技术是一种新的设计理念。从广义层面而言，该技术能够在一个虚拟的环境当中，帮助设计人员更为便利地设计和修改结构，从而将设计人员的所有精力都放在实现产品的功能上。从狭义层面来说，能够在一个虚拟的环境当中，根据具体的设计要求与特点，将单个部件与零件组装成目标产品，是一种便于设计人员以更为高效、便捷的方式实现设计目标的技术[1]。

在实际的产品设计当中，根据具体设计工作特点，主要设计步骤为：第一，初步设计阶段。在该阶段中，将初步进行总体布局，以产品设计要求为基础，实现产品系统与结构的布局。第二，装配设计阶段。在该阶段中，将对产品零部件进行设计，主要包括装配层次划分、装配区域划分、模型设计以及建立三维实体造型等。第三，详细设计阶段。这可以说是产品设计的完善阶段，从而完成模型的最终设计工作。在该阶段中，将进行产品的虚拟装配、运动仿真以及装配仿真工作，对产品进行动态和静态检查，以此保证产品在应用中更为精确。同时，也可以结合实际需求，对产品进行优化处理以及有限元运动分析。

3 设计流程

3.1 建立模型

建立汽车离合器零件的三维实体模型。在模型建立后，根据设计要求，对多个装配区域进行划分，之后结合总体要求划分装配层次。

3.2 数据管理

对于离合器来说，其中相关设计相对复杂，在实际工作中，不同设计数据的流动和数据的管理对虚拟装配目标的实现至关重要。为了能够更好地管理设计数据，所有的信息都要储存在统一的数据库当中，应用信息管理系统对数据进行统一地管理，保证离合器自上而下的设计工作准确、高效。

3.3 虚拟装配约束

该项工作是实现产品的设计意图以及功能设计向设计约束达的转变。同时，在此过程当中应做好数据管理工作，以保证设计模型能够符合设计者确定约束关系，包括垂直、共轴、平行以及共面等，保证设计约束模型能够对所有零部件的装配特征以及形状特征进行管理，包括其相互间存在的约束关系。在此过程当中，某一个特性发生了变化，模型能够以设计约束关系为基础，根据相应的特征变化进行改变，保证相关数据具有一致性的特点[2]。

3.4 装配运动仿真

该项工作是对于装配当中零部件空间位置，根据实际装配路径所开展的操作，并将操作步骤以动画的方式进行呈现。通过该方式对离合器不同组件在运动轨迹上的相互干涉情况进行检测，在对离合器进行运动学仿真的条件下，对实际工件状态进行模拟，协调运动机构的运动关系。根据零部件的运动以及相互干涉情况，对设计模型进行修改，保证相关零件实现运动协调以及干涉自由，对离合器零件的设计工作进行有效的优化。

3.5 有限元运动分析

该项工作是在完成虚拟装配设计后，进行的有限元运动分析与优化处理。对于这部分工作来说，其是由一系列参数所定义的，相关参数能够对物理问题的有限元分析进行表述[3]。在实际分析工作当中，能够对不同装配体与零件在对应工作条件下的情况进行反映。有针对性地分析不同的装配体与零件，对不同的材料进行试验，对不同的工作条件进行指定，由此获得实际的运行情况，较好地实现设计优化的目标。

4 结语

虚拟装配技术的出现，为设计工作带来了新的可能。在上文中，我们对虚拟装配技术在离合器设计中的应用进行了一定的研究。在实际工作开展中，需要加大对该技术应用价值的重视程度，通过该技术在离合器设计中的有效应用，不断提升设计水平，更好地实现设计工作目标。