汽車空調(diào)電磁離合器的案例
1600 噸汽車空調(diào)電磁離合器帶輪板鍛成形線
圖6 冷擠皮帶輪坯
圖7 熱鍛和板鍛生產(chǎn)的鍛件金相圖及金屬流線
圖8 板鍛皮帶輪試驗(yàn)結(jié)果
圖9 熱鍛皮帶輪試驗(yàn)結(jié)果
皮帶輪的高張力試驗(yàn)
汽車空調(diào)電磁離合器的功能是控制發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)之間的動(dòng)力聯(lián)系，是一個(gè)動(dòng)力傳遞裝置，其采用通電結(jié)合的方式，力矩從主動(dòng)側(cè)傳到被動(dòng)側(cè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的功能傳遞，是汽車關(guān)鍵零部件之一。其工作原理是：電磁線圈固定在壓縮機(jī)外殼上，驅(qū)動(dòng)盤與壓縮機(jī)的主軸相連接，皮帶輪通過軸承安裝在壓縮機(jī)的外殼上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電源接通時(shí)，電磁離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給壓縮機(jī)主軸，使壓縮機(jī)處于工作狀態(tài)；當(dāng)電源斷開時(shí)，電磁離合器便切斷壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)系，使壓縮機(jī)停止工作。從汽車空調(diào)電磁離合器的工作原理中可以看出，皮帶輪主要是受轉(zhuǎn)速和摩擦力的影響。因此為充分驗(yàn)證熱鍛皮帶輪和板鍛皮帶輪的強(qiáng)度，現(xiàn)將熱鍛皮帶輪和板鍛皮帶輪在同一工況下進(jìn)行張力試驗(yàn)。
試驗(yàn)工況：加載載荷3578N，轉(zhuǎn)速6000rpm，運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)1000 萬次，測(cè)試件數(shù)量為熱鍛皮帶輪2 件，板鍛皮帶輪2 件。
經(jīng)張力試驗(yàn)后的板鍛皮帶輪和熱鍛皮帶輪如圖8、圖9 所示，經(jīng)過1000 萬次運(yùn)轉(zhuǎn)后，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)2 件熱鍛皮帶輪(3# 和4#) 的橋部出現(xiàn)微小的細(xì)微裂紋，而在對(duì)2件板鍛皮帶輪(1#和2#)的橋部進(jìn)行觀察時(shí)未發(fā)現(xiàn)任何裂紋。由板鍛皮帶輪和熱鍛皮帶輪的張力試驗(yàn)可知：板鍛皮帶輪橋部的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高于熱鍛皮帶輪橋部的強(qiáng)度，因此可以斷定板鍛皮帶輪的強(qiáng)度要高于熱鍛皮帶輪的強(qiáng)度。
結(jié)束語
依據(jù)客戶產(chǎn)品工藝升級(jí)以及提高生產(chǎn)效率的需求，我司將冷鍛技術(shù)作為汽車電磁空調(diào)離合器帶輪生產(chǎn)的首選，并實(shí)現(xiàn)了汽車電磁空調(diào)離合器帶輪的自動(dòng)化生產(chǎn)，取得了良好的效果。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第9期
展開 案例講解： ansys低頻電磁講解 ----以磁性離合器為例
?1.問題描述
–----平面磁性離合器
–----六極裝置
–----平行磁化
?2.分析目的
–--利用奇對(duì)稱周期性條件來模擬1/6模型
–--計(jì)算圖示狀態(tài)的力矩
3.關(guān)鍵要點(diǎn)：
模型簡(jiǎn)化；周期邊界；耦合約束；局部坐標(biāo)系（磁化方向）
汽車離合器知識(shí)2
安裝事項(xiàng)
●離合器安裝前必須清洗干凈，去除防銹脂及雜物。
●離合器可同軸安裝，也可以分軸安裝，軸向必須固定，主動(dòng)部分與從動(dòng)部分均不允許有軸向竄動(dòng)，分軸安裝時(shí)，主動(dòng)部分與從動(dòng)部分軸之間同軸度應(yīng)不大于0.lmm。
●濕式電磁離合器工作時(shí)，必須在摩擦片間加潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑方式采用(1)分澆油潤(rùn)滑；(2)油浴潤(rùn)滑，其浸入油中的部分約為離合器體積的5倍；(3)軸心供油潤(rùn)滑，在高速和高頻動(dòng)作時(shí)應(yīng)采用軸心供油方法。
●牙嵌式電磁離合器安裝時(shí)，必須保證端面齒之間有一定間隙，使空轉(zhuǎn)時(shí)無磨齒現(xiàn)象，但不得大于δ值。
●電磁離合器及制動(dòng)器為B級(jí)絕緣，正常溫升40℃。極限熱平衡時(shí)的工作溫度不允許超速100℃，否則線圈與摩擦部分容易發(fā)生破壞。
●電源及控制線路，離合器電源為直流24伏(特殊定貨除外)。它由三相或單相交流電壓經(jīng)降壓和全波整流(或橋式整流)得到，無穩(wěn)壓及平波要求功率要足夠大。不允許用半波整流電源。
汽車傳動(dòng)系對(duì)離合器的要求
根據(jù)離合器的使用，它應(yīng)滿足下列主要要求：
1、接合平順柔和，以保證汽車平穩(wěn)起步，
2、分離迅速徹底，便于換擋和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)；
3、具有合適的儲(chǔ)備能力，既能保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩又能防止傳動(dòng)系過載；
4、從動(dòng)部分的傳動(dòng)慣量應(yīng)盡量小，以減少換擋時(shí)沖擊；
5、具有良好地散熱能力，汽車在行駛過程中，當(dāng)需要頻繁操縱離合器時(shí)，會(huì)使離合器主、從動(dòng)部分相對(duì)滑轉(zhuǎn)，產(chǎn)生摩擦熱，熱量如不及時(shí)散出，會(huì)嚴(yán)重影響其工作地可靠性和使用壽命；
6、操縱輕便，以減輕駕駛員的疲勞。
打滑
當(dāng)發(fā)生離合器打滑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行正確的故障原因分析。
展開 汽車離合器知識(shí)1
所謂“一快、二慢、三聯(lián)動(dòng)”就是離合器踏板抬起的過程分三個(gè)階段，一開始快抬，當(dāng)感覺到離合器壓盤逐漸結(jié)合至半聯(lián)動(dòng)后，踏板抬起的速度開始放慢，在半聯(lián)動(dòng)到完全結(jié)合的過程中，離合器踏板是慢慢抬起的。在離 合器踏板抬起的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的大小，逐漸再把油門踏板踩下去，使汽車能平穩(wěn)地起步。油門的操作要平穩(wěn)適當(dāng)，只有在離合器完全結(jié)合時(shí)才能增大油門。
分類
離合器分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器和液力離合器。
電磁離合器
靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。
電磁離合器可分為：干式單片電磁離合器，干式多片電磁離合器，濕式多片電磁離合器，磁粉離合器，轉(zhuǎn)差式電磁離合器等。
電磁離合器工作方式又可分為：通電結(jié)合和斷電結(jié)合。
干式單片電磁離合器：線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸合“銜鐵”片，離合器處于接合狀態(tài)；線圈斷電時(shí)“銜鐵”彈回，離合器處于分離狀態(tài)。
干式多片、濕式多片電磁離合器：原理同上，另外增加幾個(gè)摩擦付，同等體積轉(zhuǎn)矩比干式單片電磁離合器大，濕式多片電磁離合器工作時(shí)必須有油液或其它冷卻液冷卻。
磁粉離合器
在主動(dòng)與從動(dòng)件之間放置磁粉，不通電時(shí)磁粉處于松散狀態(tài)，通電時(shí)磁粉結(jié)合，主動(dòng)件與從動(dòng)件同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：可通過調(diào)節(jié)電流來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，允許較大滑差。缺點(diǎn)：較大滑差時(shí)溫升較大，相對(duì)價(jià)格高。
轉(zhuǎn)差式電磁離合器：離合器工作時(shí)，主、從部分必須存在某一轉(zhuǎn)速差才有轉(zhuǎn)矩傳遞。轉(zhuǎn)矩大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速差。勵(lì)磁電流保持不變，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增加而劇烈下降；轉(zhuǎn)矩保持不變，勵(lì)磁電流減少，轉(zhuǎn)速減少得更加嚴(yán)重。
轉(zhuǎn)差式電磁離合器由于主、從動(dòng)部件間無任何機(jī)械連接，無磨損消耗，無磁粉泄漏，無沖擊，調(diào)整勵(lì)磁電流可以改變轉(zhuǎn)速，作無級(jí)變速器使用，這是它的優(yōu)點(diǎn)。該離合器的主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中的渦流會(huì)產(chǎn)生熱量，該熱量與轉(zhuǎn)速差成正比。
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汽車離合器熱力耦合CAE仿真實(shí)例(二)
汽車離合器熱力耦合CAE仿真實(shí)例(二)
模型建立：
去除其他零件，僅保留壓盤/摩擦片，然后對(duì)整個(gè)模型施加一個(gè)溫度場(chǎng)變化；
將壓盤和摩擦片之間連接簡(jiǎn)化成綁定，兩個(gè)摩擦片的金屬部分螺栓連接簡(jiǎn)化為耦合連接，摩擦片金屬部分和從動(dòng)軸之間的螺栓連接簡(jiǎn)化成耦合連接，固定住耦合點(diǎn)；
將整個(gè)模型由初始溫度20℃升溫到120℃，計(jì)算升溫后模型各部件的熱應(yīng)力和變形情況。
分析結(jié)果：
應(yīng)力云圖：
從結(jié)果云圖上看，受熱之后，壓盤熱應(yīng)力最大位置位于壓盤前表面，摩擦片最大熱應(yīng)力位于兩摩擦片之間的面。
變形量云圖
從結(jié)果云圖上看，位移變形量較大的地方發(fā)生在壓盤邊緣，最大變形量為0.04595mm。
位移變形云圖-X方向：
位移變形云圖-Y方向：
位移變形云圖-Z方向：
結(jié)果匯總：
摩擦片和壓盤最大熱應(yīng)力以及熱變形總結(jié)如下表：
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展開 汽車離合器熱力耦合CAE仿真實(shí)例(一)
汽車離合器熱力耦合CAE仿真實(shí)例(一)
前言：
汽車離合器的熱應(yīng)力和熱變形是汽車行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)中所關(guān)心的最基本的問題，通過CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產(chǎn)生的集中應(yīng)力和變形等。仿真數(shù)據(jù)為汽車離合器產(chǎn)品的全生命周期設(shè)計(jì)和評(píng)估提供重要的參考依據(jù)，在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
案例背景：
客戶委托，需要分析汽車離合器在工作情況下，部分零部件在高溫和相互作用力的條件下，集中產(chǎn)生的應(yīng)力以及變形情況，分析這些應(yīng)力和變形是否會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品不可靠甚至失效。為簡(jiǎn)化分析情況，小編將熱應(yīng)力和拉力強(qiáng)度分析分別單獨(dú)進(jìn)行分析，并將結(jié)果直觀地展示出來，讓您對(duì)產(chǎn)品有更深的了解。
展開 汽車離合器殼體破裂成因的數(shù)字仿真研究
汽車離合器殼體破裂成因的數(shù)字仿真研究
汽車離合器殼體破裂成因數(shù)字仿真研究.part1.rar
汽車離合器殼體破裂成因數(shù)字仿真研究.part2.rar
汽車上的離合器有什么作用？它是如何工作的？
離合器分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器和液力離合器。
離合器組件結(jié)構(gòu)
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離合器的摩擦盤是由兩個(gè)類似于飛輪的摩擦片圓盤對(duì)在一起的，離合片四周分布著幾對(duì)矩形凹槽，凹槽內(nèi)布置有減振彈簧，在遇到激烈的沖擊時(shí)，兩個(gè)摩擦片之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用，緩沖外界刺激，有效的保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)和離合器。這種緩動(dòng)效果也能讓變速更加均勻和平滑。
離合器精彩美圖
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通用汽車申"線控離合器"系統(tǒng)專利 簡(jiǎn)化換擋操作
核心提示：手動(dòng)變速箱內(nèi)的離合器系統(tǒng)是很少會(huì)被創(chuàng)新的系統(tǒng)之一。有時(shí)制造商們會(huì)對(duì)它進(jìn)行徹底改造，但此類情況很少見。但據(jù)外媒報(bào)道，近日，通用汽車（GM）申請(qǐng)了一項(xiàng)專利技術(shù)，名為“線控離合器”系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本上使用一個(gè)伺服和一個(gè)電位計(jì)（現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中的電位計(jì)）來操作車輛的離合器。
蓋世汽車訊 手動(dòng)變速箱內(nèi)的離合器系統(tǒng)是很少會(huì)被創(chuàng)新的系統(tǒng)之一。有時(shí)制造商們會(huì)對(duì)它進(jìn)行徹底改造，但此類情況很少見。但據(jù)外媒報(bào)道，近日，通用汽車（GM）申請(qǐng)了一項(xiàng)專利技術(shù)，名為“線控離合器”系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本上使用一個(gè)伺服和一個(gè)電位計(jì)（現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中的電位計(jì)）來操作車輛的離合器。
離合器通常用于將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與其手動(dòng)變速箱聯(lián)接或分離，以便駕駛員可以換擋。在傳統(tǒng)的離合器系統(tǒng)中，離合器踏板通過兩種方法之一連接到離合器。一些較舊的車型會(huì)使用電纜將離合器踏板連接到離合器。大多數(shù)其他汽車會(huì)使用一個(gè)連接到液壓主缸的離合器踏板，然后將利用流體壓力來驅(qū)動(dòng)變速箱本身自帶的從動(dòng)缸。
兩種系統(tǒng)都有缺點(diǎn)。電纜離合器通常需要駕駛員出許多力才能將其啟動(dòng)，并且電纜使用時(shí)間長(zhǎng)的話就需要不斷調(diào)整。雖然液壓離合器無需調(diào)整，但是隨著元件和制動(dòng)液使系統(tǒng)中的橡膠密封件退化，液壓離合器會(huì)發(fā)生泄漏。而此類通用汽車提出的電力離合器（electronic clutch）就可解決上述問題。
由于通用汽車提出的電力離合器系統(tǒng)只需將幾根連接到踏板電線連接到從動(dòng)缸，工程師就可將離合器放置到駕駛員希望放置的位置，因此，此系統(tǒng)將為汽車帶來很多益處，也簡(jiǎn)化了駕駛員的換擋操作。
展開 CAE仿真對(duì)汽車零部件的仿真分析（二）離合器熱應(yīng)力分析
離合器是車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，作為傳動(dòng)系統(tǒng)重要組成部分的離臺(tái)器擔(dān)負(fù)著傳力、減振和防止系統(tǒng)過載等十分重要的作用。最近聽到一些朋友說在駕駛汽車時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到離合器分離不徹底、打滑、異響、發(fā)抖、喪失傳動(dòng)能力等問題。近年來，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高，對(duì)離合器技術(shù)的要求也越來越高。
汽車離合器的熱應(yīng)力和熱變形是汽車行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)中所關(guān)心的最基本的問題，通過CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產(chǎn)生的集中應(yīng)力和變形等。仿真數(shù)據(jù)為汽車離合器產(chǎn)品的全生命周期設(shè)計(jì)和評(píng)估提供重要的參考依據(jù)，在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。下面我們通過一個(gè)案例對(duì)汽車離合器熱應(yīng)力進(jìn)行分析。
案例分析工況：
將壓盤和摩擦片之間連接簡(jiǎn)化成綁定，兩個(gè)摩擦片的金屬部分螺栓連接簡(jiǎn)化為耦合連接，摩擦片金屬部分和從動(dòng)軸之間的螺栓連接簡(jiǎn)化成耦合連接，固定住耦合點(diǎn)。將整個(gè)模型由初始溫度20℃升溫到120℃，計(jì)算升溫后模型各部件的熱應(yīng)力和變形情況。
分析結(jié)果—應(yīng)力云圖：
從結(jié)果云圖上看，受熱之后，壓盤熱應(yīng)力最大位置位于壓盤前表面，摩擦片最大熱應(yīng)力位于兩摩擦片之間的面。
分析結(jié)果—變形量云圖：
從結(jié)果云圖上看，位移變形量較大的地方發(fā)生在壓盤邊緣，最大變形量為0.04595mm。
展開 CAE仿真對(duì)汽車零部件的仿真分析（一）離合器拉力強(qiáng)度分析
汽車行業(yè)是一個(gè)高速發(fā)展的行業(yè)，其競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，在這種情況下，新產(chǎn)品推出的速度也越來越快，這也對(duì)行業(yè)的CAE應(yīng)用提出了越來越高的要求。CAE技術(shù)為汽車行業(yè)的高速發(fā)展提供了具有中心價(jià)值地位的技術(shù)保障，可以為企業(yè)帶來巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
本月有限元科技將與大家一起分享CAE仿真對(duì)汽車離合器、喇叭、空調(diào)出風(fēng)口、儀表盤、汽車座椅等各個(gè)零部件的仿真分析案例。
汽車離合器的熱應(yīng)力和熱變形是汽車行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)中所關(guān)心的最基本的問題，通過CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產(chǎn)生的集中應(yīng)力和變形等。仿真數(shù)據(jù)為汽車離合器產(chǎn)品的全生命周期設(shè)計(jì)和評(píng)估提供重要的參考依據(jù)，在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。下面我們通過一個(gè)案例對(duì)汽車離合器拉力強(qiáng)度進(jìn)行分析。
案例分析：
飛輪完全固定，飛輪和摩擦片之間間隙0.35mm，為簡(jiǎn)化計(jì)算，案例中不考慮盤轂的扭矩以及所有接觸面之間的摩擦，飛輪設(shè)置為剛體。
將所有螺絲連接簡(jiǎn)化成耦合，將所有接觸面設(shè)定為通用接觸，固定住離合器蓋，然后在膜片彈簧局部施加約1200N向外的推力，壓盤將推動(dòng)摩擦片和從動(dòng)輪向飛輪方向移動(dòng)，移動(dòng)超過0.35mm之后，摩擦片將和飛輪擠壓在一起，計(jì)算此時(shí)膜片彈簧以及其他零部件的應(yīng)力以及變形狀況。
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Mentor汽車制冷劑識(shí)別器：確保汽車空調(diào)系統(tǒng)的安全與效率
隨著汽車科技的飛速發(fā)展，汽車空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑選擇變得尤為關(guān)鍵。Mentor汽車制冷劑識(shí)別器，作為行業(yè)內(nèi)廣受認(rèn)可的檢測(cè)工具，旨在通過其先進(jìn)的NDIR（非分散紅外）技術(shù)，為汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑的維修和維護(hù)提供較好的便利。
NDIR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
NDIR技術(shù)是一種經(jīng)過驗(yàn)證的分析方法，具有高度的準(zhǔn)確性和可靠性。Mentor汽車制冷劑識(shí)別器利用這種技術(shù)，能夠準(zhǔn)確地區(qū)分和識(shí)別R1234yf和R134a這兩種常見的制冷劑氣體。這對(duì)于維修人員來說至關(guān)重要，因?yàn)樗梢詭椭麄兛焖佟?zhǔn)確地判斷汽車空調(diào)系統(tǒng)中使用的制冷劑類型，從而進(jìn)行更有效的維護(hù)和修理。
Mentor的行業(yè)地位
Mentor在安全關(guān)鍵氣體分析系統(tǒng)的生產(chǎn)方面擁有30年的經(jīng)驗(yàn)，這使其在行業(yè)內(nèi)積累了豐富的知識(shí)和技術(shù)。在全球范圍內(nèi)，Mentor的產(chǎn)品被認(rèn)為是市場(chǎng)上在準(zhǔn)確性和質(zhì)量方面所能提供的理想產(chǎn)品之一。這種聲譽(yù)和地位不僅來自于其先進(jìn)的技術(shù)，還來自于其對(duì)用戶需求的深入理解和滿足。
Mentor制冷劑識(shí)別器的重要性
汽車空調(diào)系統(tǒng)中使用的制冷劑類型對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性至關(guān)重要。使用錯(cuò)誤的制冷劑不僅可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，還可能引發(fā)安全隱患。Mentor制冷劑識(shí)別器的重要性在于，它能夠幫助維修人員避免這些問題。通過準(zhǔn)確地識(shí)別制冷劑類型，維修人員可以確保系統(tǒng)使用正確的制冷劑，從而保護(hù)汽車空調(diào)系統(tǒng)免受潛在損壞。
此外，回收受污染的制冷劑也是一個(gè)重要的問題。如果回收的制冷劑中含有非法或不兼容的污染物，那么這些污染物可能會(huì)損壞昂貴的維修和回收設(shè)備。Mentor制冷劑識(shí)別器可以防止這種情況的發(fā)生，從而避免昂貴的維修費(fèi)用和設(shè)備報(bào)廢。
Mentor汽車制冷劑識(shí)別器旨在大限度地提高汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑的維修和維護(hù)。
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