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《PCE離合器滾道制造誤差對其動力學性能的影響.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、PCE離合器滾道制造誤差對其動力學性能的影響本章采用ADAMS動力學仿真軟件對PCE離合器存在內滾道面0.01mm的半徑制造誤差惜況與無制造誤差情況卜'動力學特性進行對比分析,得到內壞制造誤差對離合器動力學特杵的影響規(guī)律,為離合器制造誤差的控制以及運行性能的分析提供依據(jù)。3.1PCE離合器滾道制造誤差PCE離合器棋塊傳遞內環(huán)和外壞之間的功率。內環(huán)與楔塊接觸的內滾道面半徑小于外環(huán)與滾道接燭的外滾道面半徑,在制適過程中,內環(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,離合器啟動頻繁,易發(fā)生疲勞失效,滾道面耍求內韌外硬。離合器楔塊與滾道面的接觸不是
2、線?面域接觸,而是點?面域接觸。楔塊在傳遞功率初始時,楔塊上一點與滾道面接觸,隨著我荷的增加,逐漸擴展為面域接觸,而不是在開始時一條線接觸區(qū)域。因此,楔塊的工作面與滾道面件易發(fā)生應力集中,在高接觸應力的作用下.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?在直升機的飛行過程中,離合器的轉速、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,在外滾道引導端通常制有0.6x25°的對強度彩響較小的倒角。內滾道面與模塊的內工作面接觸,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,內滾道面的工作半徑要小于外環(huán)滾道工作而,所以對于內滾道而來說,其表面加工質宣耍求更高。與楔塊接蝕的內滾道面半徑較小,表面加工粗糙度要求公差為,對與尺寸較大的
4、系列,加J?要求為公差±0.013ww.在PCE離合器的承靱過程中,其工作過程分為自由狀態(tài),楔合狀態(tài),超越狀念和過我狀態(tài).在一般的工況下,超越狀態(tài)主要農現(xiàn)為楔塊的內工作面在內壞上的內滾道面超越,實現(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、外壞滾道而作為與楔塊接觸的工作面,加工稍度要求高,對肉合器承我性能影響較大的尺寸為兩個滾道面的從向尺寸,因此?在進行虛擬樣機技術仿真分析時?研究其內外環(huán)滾
5、道面徑向方向制造誤差。根據(jù)離合器制造匚藝過穆的分析,內外滾道面的加工誤差仿真模型中的誤差取土0.01mm。3.2PCE型離合器楔塊與內外環(huán)之間的接觸應力分析PCE離合器楔塊是傳遞內外壞之間功率的元件,根據(jù)設計工況.對楔塊與內外環(huán)的接觸力分析模型進行簡化W首先.在離合器承載過程中,楔塊相對與內外環(huán)是幾乎靜止的,楔塊的關周速度與內、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,內外環(huán)是同軸的;再有,模樂的建立理論以環(huán)形拉伸體模型為基礎:用后,33個楔塊之間受力是相同的。PCE型離合器楔塊與內外壞的接觸應力計舜模型基于兩個圓柱體系
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表示內楔角,M表示離合器承載的轉矩,[/)表示承載工況下楔塊的接觸應力。計算楔塊與內、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(LM島)FPF-Pin—'—)_亠14.448222下述是各形響系數(shù)卩T的計舜公式甘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,斥表示施加在內壞的力,九表示楔塊外工作面的曲率半徑,九衷示楔塊內壞工作曲面的曲率半徑,衣示外壞的內滾道面半徑,表示外套外圓的半徑,匕表示內環(huán)的外滾道面半徑,表示內壞內圓半徑,乩表示離合器承載后內環(huán)內滾道面半徑,/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