摘要: |
由材料的强度理论可知,当任何零件的应力值达到材料的强度极限或屈服极限时材料就会发生断裂破坏或塑性变形,因此在设计离合器零部件时必须对零部件的性能进行综合考虑,使应力值不超过材料的许用应力极限,并使使用寿命达到预期的设计要求。
本文应某离合器生产厂家委托,通过运用有限元分析软件ANSYS对某离合器部分零部件进行分析,并在分析基础上进行重新设计,使零部件的设计更加合理。本文首先利用ANSYS有限元分析软件建立波形片、夹持盘、盘毂和离合器盖的有限元模型,利用ANSYS软件的分析功能,对它们进行了最危险工况下的静应力计算和模态分析,得到其在各自危险工况下的最大静应力、应变和固有频率,并对部分零件进行了试验验证;然后从材料的S-N曲线出发,根据所研究的波形片、夹持盘和盘毂的具体疲劳特性,利用疲劳分析软件MSC.fatigue在已有的应力循环下计算其疲劳寿命,并利用疲劳设计经验计算公式对各零件进行了疲劳估算,两者计算结果吻合,从而验证了利用有限元软件分析的可靠性。
本文最后在原有模型的基础上对盘毂和波形片进行了结构连续体的拓扑优化设计,得到其拓扑云图,并在此基础上对盘毂和波形片进行了重新设计,使得在减轻结构质量的同时也降低和均匀化了结构应力,为盘毂和波形片以后的设计提供了理论上的参考依据。
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