Modeling and simulation of the static characteristics of diaphragm spring clutches

The diaphragm spring clutch static characteristics to improve the starting quality for cars equipped with automated mechanical transmission （AMT） were modeled and simulated. First, axial stiffness of clutch cushion spring and characteristic curves of diaphragm spring were theoretically and experimentally studied. Then, model of transfer characteristics of the normal force was built, with special conscen on the abrasion of friction discs and the influence of temperature to diaphragm spring. Finally, the model was tested in practical starting for cars equipped with AMT, which showed that the starting quality was significantly improved. The experimental results showed that the proposed model was precise enough to be implemented conveniently.

Modeling and Simulation of Diaphragm Spring Clutch

A model was developed to simulate a vehicle diaphragm spring clutch with the evaluation indicators of jerk degree and friction work.First,the pressing load characteristic of the driven plate of the diaphragm spring clutch was analyzed.Then,the clutch dynamic characteristic under each state was studied according to the basic principles of tribology.Finally,the mathematical model of the clutch was developed.Based on the model,the performance of a vehicle was simulated.The simulation results show that the model can predict the dynamic characteristic of the clutch correctly and evaluate the performance of the clutch engagement effectively.The model can be used for theoretical research of automatic clutch control and can be easily applied to simulate vehicle longitudinal dynamics.

Zero steady-states electrical energy consumption clutch system

A new clutch configuration with dual diaphragm spring is proposed. It is proper designed for electric and hybrid powertrain system. With this design, the clutch engagement is controlled by current in electrornagnet coil. For special characteristic of dual diaphragm spring, the clutch does not consume energy in steady state after engaging or disengaging. To validate the feasibility of this design, author builds the mathematical model and imports it into MATLAB Simulink. The simulation shows the behavior of clutch in different control strategies.

基于遗传算法的汽车离合器膜片弹簧优化设计

关于膜片弹簧的优化设计,可有多种不同的优化设计方案和模型。通过对比分析,以在摩擦片磨损极限范围内,弹簧压紧力变化的平均值最小及驾驶员作用在分离轴承装置上的分离操纵力的平均值最小为共同优化目标,建立数学模型,并应用此模型,采用遗传算法对某轿车离合器膜片弹簧进行优化设计计算。结果表明,应用此模型优化后的膜片弹簧各决策变量的值明显优于利用传统经验公式设计所得的结果;对于多目标优化设计,遗传算法具有比传统优化方法更强的全局寻优能力。

膜片弹簧疲劳断裂的试验分析

通过对几种典型的汽车离合器膜片弹簧的疲劳试验及分析,从力学方面分析了以下三个问题:①膜片弹簧疲劳断裂时,裂纹沿碟形部分窗孔径向发展的原因;②为什么导致膜片弹簧疲劳断裂的根源足Ⅱ点附近的疲劳源;③膜片弹簧上表面为什么也会出现多个裂纹源,且裂纹扩展到一定深度后停止发展。并用试验证明了离合器在正常运行的情况下,膜片弹簧子午截面上Ⅲ点附近不可能产生疲劳断裂的裂纹源。从而提出,存膜片弹簧设计时应以Ⅱ点应力来建立疲劳强度条件。

常开式离合器膜片弹簧的改进型遗传算法优化

介绍了常开式离合器与常闭式离合器的区别,分析了常开式离合器膜片弹簧的工作特性,建立了满足设计要求的多目标的优化模型,提出了交叉概率与变异概率随适应度变化而自行调整、同时对重复个体进行二次交叉操作的改进型遗传算法,并对膜片弹簧优化模型进行求解.应用结果证明,该方法收敛速度快,并能突破局部收敛达到全局最优解.

膜片弹簧疲劳断裂的裂纹源探讨

膜片弹簧是膜片弹簧离合器的关键零件 ,其特性决定着膜片弹簧离合器的性能和寿命。目前 ,国内外有关膜片弹簧离合器的文献中 ,大都提出以 点和 点的应力 σt 和 σt 作为膜片弹簧疲劳强度设计准则。本文在分析了膜片弹簧受力后的应力分布规律及其疲劳试验的结果后认为 :在离合器正常使用情况下 ,只有 点附近可能产生导致疲劳断裂的裂纹源 ,而 点附近是不可能产生裂纹源的 ;并指出目前通用的膜片弹簧强度计算方法所确定的危险点位置与实际情况不符 ,有必要修改 ;进而提出在膜片弹簧设计时 ,应以

汽车离合器膜片弹簧优化设计的数学模型分析

关于膜片弹簧的优化设计，国内学者提出了多种不同的优化设计模型。对这些模型进行了分析研究，在此基础上提出了更为符合实际的数学模型。最后，应用此模型进行了实例计算。结果表明。

离合器轴向非线性特性对离合器分离力-分离位移的影响研究

分析了离合器分离力-分离位移曲线与踏板力-位移特性曲线的关系。建立了离合器分离力-分离位移特性计算的有限元模型。在建立的有限元模型中,包含离合器压盘总成和从动盘总成的有限元模型。建模中,考虑了膜片弹簧和波形片的轴向非线性特性。利用建立的模型,计算得到了离合器的分离力-分离位移曲线,通过台架测试了离合器的分离力-分离位移特性,计算结果与实测结果的对比分析,验证了模型的正确性。分析了膜片弹簧工作点位置和波形片轴向刚度对分离力-分离位移曲线的影响,并依据分析结果进行离合器踏板力-位移特性的改进。利用离合器操纵系统试验台进行了离合器踏板力-位移特性测试,验证了计算结果的正确性。该研究结果建立了膜片弹簧的工作位置和波形片的轴向刚度与离合器分离力-分离位移特性的关系,可为改善离合器踏板操纵舒适性提供计算分析方法。

基于汽车离合器综合性能要求的膜片弹簧优化设计

针对膜片弹簧的弹性特性与结构特点,对国内已有膜片弹簧数学模型进行分析,提出了以离合器膜片弹簧理想的综合性能要求作为目标函数的方法,并在此基础上建立了全新的数学模型。通过理论性能和试验验证的对比分析,证实了在新模型下得到的膜片弹簧综合性能较以往的设计方案有很大的提高。

基于微粒群算法的膜片弹簧优化设计

通过对膜片弹簧优化设计目标的分析,选用在摩擦片磨损极限范围内,弹簧压紧力变化的平均值最小及驾驶员作用在分离轴承装置上的分离操纵力的平均值最小为共同优化目标,建立数学模型,应用此模型,采用微粒群算法对某轿车离合器膜片弹簧进行优化设计.结果表明,采用微粒群算法优化后得到的膜片弹簧参数值明显优于原有2种设计方案的数值.膜片弹簧优化设计过程中,微粒群算法能够得到更好的优化结果且算法收敛速度较快.

离合器膜片弹簧模糊稳健优化设计

运用概率理论和模糊集合理论,建立了产品质量等级的模糊判定和约束稳健可行域的模糊判别,将复杂的模糊概率运算又回归到常规概率计算中,建立了更符合工程实际的膜片弹簧模糊稳健优化数学模型,并以某轻型轿车单片拉式膜片弹簧离合器设计数据为例进行了计算分析和讨论。该模型可根据工程实际情况,具体设定设计方案的质量水平、合格品率或优质品率,以及设定约束水平、约束概率等关键参数。

改进蚁群算法设计拉式膜片弹簧

通过对拉式膜片弹簧载荷—变形特性的综合分析,考虑各种约束条件,提出了一种新的多目标优化设计数学模型.该模型以在摩擦片磨损极限范围内,弹簧压紧力变化的平均值最小及驾驶员作用在分离轴承装置上的分离操纵力的平均值最小为共同优化目标,使离合器后备系数稳定,离合器分离力的平均作用力较小.蚁群算法是一种新型的元启发式优化算法,该算法具有较强的发现较好解的能力,但同时也存在一些缺点,如容易出现停滞现象、收敛速度慢等.将遗传算法和蚁群算法结合起来,在蚁群算法的每一次迭代中,首先根据信息量选择解分量的初值,然后使用变异操作来确定解的值.最后,通过实例与其他优化方法的结果进行比较.结果表明,该算法有较好的收敛速度及稳定性.

汽车离合器膜片弹簧的优化设计分析

针对膜片弹簧的结构特性以及弹性特点,对目前现有的多种膜片弹簧的优化数学模型进行了分析研究,综合考虑了离合器膜片弹簧的两个重要性能指标,并在此基础上提出了以弹簧压紧力变化的平均值最小以及驾驶员操纵分离力平均值最小为共同优化目标的新数学优化函数。用此数学优化模型进行了实例计算,并与已有的优化模型的计算结果进行了比对。结果表明,利用新的数学优化模型计算出的膜片弹簧的性能较以往的优化设计方案有显著的提高。

混合动力客车膜片弹簧离合器扭矩特性计算方法

对膜片弹簧离合器的扭矩传递特性进行了分析,在考虑膜片弹簧载荷特性、从动盘弹性特性的基础上,建立了离合器操纵力学模型,推导出了离合器传递扭矩特性的计算模型与计算方法.以某混合动力客车膜片弹簧离合器为研究对象,运用Matlab软件编程,计算出该离合器的扭矩传递特性曲线,并与试验数据进行了对比,分析了扭矩特性计算方法的有效性.

膜片弹簧载荷特性概率计算的分析

膜片弹簧载荷特性对膜片弹簧尺寸参数的变化比较敏感,为预测或确定所设计的膜片弹簧产品在规定的使用条件下完成规定功能的概率,确保产品合格率指标,运用数理统计方法建立了膜片弹簧载荷-变形特性的概率计算模型。并根据所建立的模型,运用正态分布代数、一次二阶矩方法和Monte-Carlo模拟3种方法进行标准差计算。结果表明,正态分布代数估计得到标准差比较小,一次二阶矩方法估计得到标准差比较大,Monte-Carlo模拟方法估计得到标准差随着伪随机样本的大小而波动,但3种方法都能够满足离合器膜片弹簧设计精度要求。

基于灵敏度分析的工程稳健优化设计方法及其应用

从工程设计的观点出发 ,采用了一种基于灵敏度分析的工程稳健优化设计方法来考虑可控变量和不可控参数的变差对产品技师的影响 ,以提高 ,设计解的可行稳健性和质量函数的不灵敏性 ,并运用该方法对汽车离合器膜版弹簧进行了计算。结果表明 ,该方法有效、可靠 ,可用于其它机械零部件的设计计算。

膜片弹簧疲劳强度研究

通过模拟汽车离合器分离与接合过程，对膜片弹簧疲劳强度进行室内台架试验，并对疲劳破坏危险点应力进行电测，提出膜片弹簧疲劳强度设计准则。

拉式膜片弹簧优化设计方法与分析

主要介绍了离合器拉式膜片弹簧的优化设计方法，并根据优化结果与具有相同尺寸的推式膜片弹簧作了分析比较。在相同的约束条件下，优化后的拉式膜片弹簧，无论是在后备系数β的稳定性、膜片的最大当量应力σdI方面，还是在分离力P2c的大小方面，均优于推式膜片弹簧。故拉式膜片弹簧离合器是一种很有发展前途的汽车离合器。