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原文传递膜片弹簧的力学性能分析

论文题名：	膜片弹簧的力学性能分析
关键词：	膜片弹簧;力学性能;膜片弹簧离合器
摘要：	膜片弹簧是膜片弹簧离合器的关键零件，其设计质量的优劣不仅直接影响离合器的使用性能和使用寿命，而且还影响离合器与整车的匹配。因此在设计膜片弹簧离合器时，精确计算膜片弹簧的负载特性是非常重要的。目前，膜片弹簧的设计仍普遍采用美国人J.O.Almen和Laszlo所提出的近似公式(简称A-L公式)，但工程人员在设计制造膜片弹簧的实践中发现，根据A-L公式设计的膜片弹簧，在膜片弹簧试制后的试验中，其大端载荷、升程等均不能完全符合设计要求，往往需要修改膜片弹簧尺寸参数，再进行试验。这样，既延长了试制周期，又增加了成本。因此，有必要寻找一种更有效的计算方法。本文以膜片弹簧为研究对象，首先介绍了传统的A-L计算方法和膜片弹簧的基本特性。然后，采用有限元的方法对膜片弹簧进行力学性能的仿真分析研究。利用ANSYS参数化设计语言APDL，建立膜片弹簧自由状态下的三维参数化模型，大大简化了复杂繁琐的建模过程；通过适当的方法，对三维模型进行映射网格划分，确定相应的边界奈件，建立起膜片弹簧的有限元模型。模拟加载过程，计算得到膜片弹簧负载特性曲线，通过实验结果的比较，验证了有限元模型的正确性。在膜片弹簧有限元分析的基础上，建立膜片弹簧负载特性的数学回归模型，对A-L公式系数进行了修正，提高了其计算的精度。通过对应力分布的分析和膜片弹簧失效的特点，确定了其疲劳危险区域，利用材料的σ-N曲线，采用ANSYS疲劳分析模块估算了膜片弹簧的疲劳寿命。最后，建立了膜片弹簧的优化模型，对其进行结构优化，取得了较好的结果。
作者：	吴志辉
专业：	机械设计及理论
导师：	蹇兴东;史庆春
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京农业大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文