微型汽车离合器故障探究

摘要

微型汽车成本较低、用途多样，近来来呈现出快速增长态势。然而由于受企业研发力量不足、成本限制、使用条件恶劣等多方面影响，其关键零部件返修率非常高。根据某微车公司质量记录，其离合器故障问题居于IPTV和CPV值首位，影响了公司的成本和企业形象。受厂家委托，本文对离合器故障进行研究工作，主要进行了后续工作： 在旧件库对现存的离合器故障件进行排查，总结出其故障问题树。主要的故障现象包括起步发抖、分离不良、打滑，占故障总数的81.69％；主要的故障模式有离合器部件损坏、膜片弹簧功能失效和异常磨损，其中异常磨损占62.32％。基于故障现状，本文拟定了从动力学、热力学两个方面对该微车离合器进行全面分析的研究方案。 对离合器部分关键零部件进行了动力学分析。主要包含以下内容：对从动片、盘毂进行了ANSYS动力学分析，静强度均小于材料的屈服强度，模态分析结果正常；对膜片弹簧负荷特性进行了理论计算，结果显示小端分离力正常，大端的压紧力稍嫌不够。 对微车离合器摩擦副进行了热力学分析。运用UG对摩擦副零件进行建模，并利用有限元热分析对其温度场进行了研究，结果显示：摩擦副温度偏高，压盘高温区域很大，热负荷问题严重； 在动力学和热力学研究的基础上，对膜片弹簧进行了适当的改进；同时选取了微车典型的三种离合器，并确定了最优的结构和最佳的摩擦片材料，完成了现有离合器的改进设计方案。 本文基于故障探究的思路对离合器零部件进行了诸多分析，最终找出了微车离合器在结构和材料上的某些不尽合理之处，并对其提出了改进方案，对于离合器的研究工作具有一定的借鉴意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景

1.2课题研究的目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4论文结构

1.5本章小结

第2章微型汽车离合器故障统计和分析

2.1微型汽车离合器简介

2.1.1微型汽车离合器结构和工作原理

2.1.2离合器的基本要求

2.2微型汽车离合器故障排查

2.2.1前期调研

2.2.2故障排查

2.3离合器故障探究研究方案

2.3.1离合器故障定性分析

2.3.2研究前提

2.3.3动力学研究方案

2.3.4热力学研究方案

2.3.5 CAE分析简介

2.4本章小结

第3章微型汽车离合器动、热力学分析

3.1离合器故障原因推测

3.1.1离合器分离不良

3.1.2离合器发抖

3.1.3离合器打滑

3.1.4离合器踏板沉重

3.1.5离合器异响

3.2动、热力学研究对象

3.3从动片的分析

3.3.1从动片简介

3.3.2波形弹簧片静力学分析

3.3.3波形弹簧片模态分析

3.4膜片弹簧的理论分析

3.4.1某微车离合器膜片弹簧力学性能分析

3.4.2某微车离合器膜片弹簧目前载荷特性计算

3.4.3应力分析

3.5从动盘毂的分析

3.5.1盘毂静力学分析

3.5.2盘毂模态分析

3.6摩擦副零件的热力学分析

3.6.1温度场状态划分

3.6.2摩擦副零件的有限元模型

3.6.3材料物理性能、尺寸参数

3.6.4边界条件的处理

3.6.5加载并求解

3.6.6有限元热分析结果讨论

3.7离合器动、热力学研究小结

3.8离合器故障探究

3.8.1膜片弹簧大端压紧力不足

3.8.2压盘-摩擦片构成的摩擦副温度偏高

3.9本章小结

第4章微型汽车离合器改进设计方案

4.1膜片弹簧的改进

4.1.1膜片弹簧载荷—变形特性影响因素

4.1.2弹簧厚度h改变的情况下膜片弹簧载荷—变形特性计算

4.2摩擦副的改进

4.2.1三种压盘的热分析

4.2.2三种摩擦片的热分析

4.2.3摩擦副改进设计方案

4.3本章小结

第5章总结和展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

附录