车辆离合器膜片弹簧的设计与优化

车辆离合器膜片弹簧的设计与优化

研车辆专硕1601 Z1604050 李晨

摘要: 膜片弹簧是汽车离合器的重要部件，是由弹簧钢板冲压而成，形状呈碟形。膜片弹簧结构紧凑且具有非线性特性，高速性能好，工作稳定，踏板操作轻便，因此得到广泛使用。本文通过对膜片弹簧建立数学模型，特别通过引入加权系数同时对两个目标函数进行比例调节，并用MATLAB编程来优化设计参数。通过举例，结果证明在压紧力稳定性，分离力及结构尺寸上优化结果较为理想。 关键词: 膜片弹簧；优化设计；MATLAB

1.引言

1.1离合器膜片弹簧弹性特性的数学表达式

膜片弹簧是汽车离合器中重要的压紧组件，结构比较复杂，内孔圆周表面上有均布的长径向槽，槽根为较大的长圆形或矩形窗孔，这部分称为分离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的部分像一个无底宽边碟子，其截面为呈锥形，称之为碟簧。膜片弹簧的结构如图1-1所示。

图1-1 膜片弹簧结构示意图 图1-2 膜片弹簧结构主要参数 膜片弹簧主要结构参数如图2所示。R是自由状态下碟簧部分大端半径。 R1、 r1分别是压盘加载点和支承环加载点半径，H是自由状态下碟簧部分的内截锥高

度。

膜片弹簧在自由、压紧和分离状态下的变形如图1-3所示。

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