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1、PCE離合器滾道制造誤差對(duì)其動(dòng)力學(xué)性能的影響本章采用ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)PCE離合器存在內(nèi)滾道面0.01mm的半徑制造誤差惜況與無(wú)制造誤差情況卜'動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行對(duì)比分析，得到內(nèi)壞制造誤差對(duì)離合器動(dòng)力學(xué)特杵的影響規(guī)律，為離合器制造誤差的控制以及運(yùn)行性能的分析提供依據(jù)。3.1PCE離合器滾道制造誤差PCE離合器棋塊傳遞內(nèi)環(huán)和外壞之間的功率。內(nèi)環(huán)與楔塊接觸的內(nèi)滾道面半徑小于外環(huán)與滾道接燭的外滾道面半徑，在制適過(guò)程中，內(nèi)環(huán)和外壞的滾道制造有不同的工藝要求。PCE離合器工作在高速垂找的工況下，離合器啟動(dòng)頻繁，易發(fā)生疲勞失效，滾道面耍求內(nèi)韌外硬。離合器楔塊與滾道面的接觸不是
2、線?面域接觸，而是點(diǎn)?面域接觸。楔塊在傳遞功率初始時(shí)，楔塊上一點(diǎn)與滾道面接觸，隨著我荷的增加，逐漸擴(kuò)展為面域接觸，而不是在開(kāi)始時(shí)一條線接觸區(qū)域。因此，楔塊的工作面與滾道面件易發(fā)生應(yīng)力集中，在高接觸應(yīng)力的作用下.楔塊和滾道面劾發(fā)生局部剝落。莊制造工藝要求上，為防局部剝落，外滾道而的硬度加工要求為高于58HRC,處理的材料厚度大于2」mm,芯部材料的韌性耍求較髙.所以在滾道面上，硬度處理層以下的材料硬度需離于48IIRC才能滿足工況要求.模塊與滾道面在傳遞功率的的工況條件按下，由于?在直升機(jī)的飛行過(guò)程中，離合器的轉(zhuǎn)速、功率變化頻緊，滾道面易發(fā)生塑性變形，所以，滾道的芯部要
3、求其硬度在36-46HRC之何。楔塊滾道面的表面加工粘度對(duì)離合器的承找能力和壽命影響很大，加工蒂度分為形狀公差和位迓公差?滾道面表面紹糙度Ra值應(yīng)在0.45-0.7//m之間，楔塊外滾道面的圓錐度在每0.01小于0.004mm。為便于離合器裝配，在外滾道引導(dǎo)端通常制有0.6x25°的對(duì)強(qiáng)度彩響較小的倒角。內(nèi)滾道面與模塊的內(nèi)工作面接觸，工況與外環(huán)相差不大，其制造材料、表面硬度處理耍求與外壞滾道而的要求足一致的。但是，內(nèi)滾道面的工作半徑要小于外環(huán)滾道工作而，所以對(duì)于內(nèi)滾道而來(lái)說(shuō)，其表面加工質(zhì)宣耍求更高。與楔塊接蝕的內(nèi)滾道面半徑較小，表面加工粗糙度要求公差為,對(duì)與尺寸較大的
4、系列，加J?要求為公差±0.013ww.在PCE離合器的承靱過(guò)程中，其工作過(guò)程分為自由狀態(tài)，楔合狀態(tài)，超越狀念和過(guò)我狀態(tài).在一般的工況下，超越狀態(tài)主要農(nóng)現(xiàn)為楔塊的內(nèi)工作面在內(nèi)壞上的內(nèi)滾道面超越，實(shí)現(xiàn)單向承我的功能。這樣，離合器發(fā)化磨損的部件上要為模塊，楔塊的內(nèi)工作面發(fā)生失效,要求其加工精度更高,表面粗18度Ra值控制tE0.20-0.45//mZWo在滾道面上便于裝配的倒角加工較小。從以上的分析町知，PCE離合器內(nèi)、外壞滾道而作為與楔塊接觸的工作面,加工稍度要求高，對(duì)肉合器承我性能影響較大的尺寸為兩個(gè)滾道面的從向尺寸，因此?在進(jìn)行虛擬樣機(jī)技術(shù)仿真分析時(shí)?研究其內(nèi)外環(huán)滾
5、道面徑向方向制造誤差。根據(jù)離合器制造匚藝過(guò)穆的分析，內(nèi)外滾道面的加工誤差仿真模型中的誤差取土0.01mm。3.2PCE型離合器楔塊與內(nèi)外環(huán)之間的接觸應(yīng)力分析PCE離合器楔塊是傳遞內(nèi)外壞之間功率的元件，根據(jù)設(shè)計(jì)工況.對(duì)楔塊與內(nèi)外環(huán)的接觸力分析模型進(jìn)行簡(jiǎn)化W首先.在離合器承載過(guò)程中，楔塊相對(duì)與內(nèi)外環(huán)是幾乎靜止的，楔塊的關(guān)周速度與內(nèi)、外環(huán)是相同的，所以，在模型中不考慮楔塊向心加速度：具次，作為分析理想模型，安裝謀差不考慮，內(nèi)外環(huán)是同軸的；再有，模樂(lè)的建立理論以環(huán)形拉伸體模型為基礎(chǔ)：用后，33個(gè)楔塊之間受力是相同的。PCE型離合器楔塊與內(nèi)外壞的接觸應(yīng)力計(jì)舜模型基于兩個(gè)圓柱體系
6、統(tǒng)的方程。在承載工況下，PCE型離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩如下卩4+D：2E11(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)函數(shù)中變就的物理意義是&為離合器元件的泊松比，E為彈性模最，a表示內(nèi)楔角，M表示離合器承載的轉(zhuǎn)矩，［/）表示承載工況下楔塊的接觸應(yīng)力。計(jì)算楔塊與內(nèi)、的接觸力，模型的分析步驟如下卩T;.阿+可?_(瓦—莎_(Z)=arcsm——=~~=2(HfZ7cotIF屮=arcsincos(龍+a)zcotaxl(3-5)(3-6)nHtH廣cos歲比仏"化+學(xué)（LM島）FPF-Pin—'—）_亠14.448222下述是各形響系數(shù)卩T的計(jì)舜公式甘2(")nkEP、=人［I
7、n托kEH*-hj十2lL2(1-")x4.448223(3-8)(3-9)(3-10)(3-11)(3-12)(3-13)(3-14)(3-15)(3-16)(3-17)式中參量的物理意義為：E表示施加離合器外壞的力，斥表示施加在內(nèi)壞的力，九表示楔塊外工作面的曲率半徑，九衷示楔塊內(nèi)壞工作曲面的曲率半徑，衣示外壞的內(nèi)滾道面半徑，表示外套外圓的半徑，匕表示內(nèi)環(huán)的外滾道面半徑，表示內(nèi)壞內(nèi)圓半徑，乩表示離合器承載后內(nèi)環(huán)內(nèi)滾道面半徑，/表示離合器承載后的外壞外半徑，&茨示離合器承載厲楔塊內(nèi)工作面半徑，麻表示離合器承我后的楔塊外工作面半徑，k表示楔塊縱向工作
