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基于遗传算法的膜片弹簧性能特性能及其结构参数优化研究(二)

2017/9/5    来源:互联网    作者:尹华兵  刘树成  高宝林      
关键字:膜片弹簧  性能特征  参数优化  
本文利用膜片弹簧A-L公式设计了某变速箱C1离合器的膜片弹簧,由于A-L公式存在一定的局限性,G.SCHRFMMER在A-L公式的基础上对其进行了改进,综合考虑了膜片弹簧在受载过程中的弯曲效应,推出了开槽膜片弹簧新的设计计算公式,本文在G.SCHRFMMER公式的基础上开展了对C1离合器的膜片弹簧性能曲线及其结构参数的优化,采用了遗传算法,在Isight软件中完成了对计算公式、遗传算法和优化流程的集成,最终获得了C1离合器膜片弹簧的优化性能曲线及其相应的结构参数,为膜片弹簧的结构参数及其性能特性曲线的优化提供了重要的技术途径。

    3.5 优化集成

    将膜片弹簧特性计算公式(4)?(7)录入Calculator中,见图7。通过Isight完成设计变量、约束与目标函数的设置,再将遗传算法集成于整个优化流程中,实现整个优化流程的集成与优化,见图8。

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    3.6 优化结果

    经过优化计算,将C1的优化结果统计到Excel表中,如表1所示,将经过优化的2种方案与没有优化的原方案的特性曲线绘出进行对比,如图9所示,图中波动幅度为10%的绿色特性曲线比15%的红色曲线更有优势,在工作行程内,膜片弹簧的压紧力趋势平缓,为换档平顺性与减小操纵力等提供了保障。

    表1 C1的优化结果数据(只取了前10行数据)

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    图9 C1膜片弹簧优化后的载荷位移特性曲线

    对应上述两个目标15%与10%的优化结果,得到膜片弹簧相应的结构参数为:L=9,T=2.63,TD=130.34;L=10,T=2.18,TD=137.75。为了便于加工,可以通过圆整膜片弹簧相应的结构参数为L=9,T=2.65,TD=130.5;L=10,T=2.2,TD=137.8。

    4 结论

    本文通过选用G.SCHRFMMER的膜片弹簧的设计公式(4),对C1离合器的膜片弹簧进行了优化设计,从膜片弹簧的波动幅度15%与10%的目标来看,在膜片弹簧的工作行程内,确实找到了膜片弹簧的两组优化解,从图中绘制的膜片弹簧特性曲线来看,优化后的膜片弹簧特性曲线比优化前设计的特性曲线效果好,从而表明本文所用的设计公式、优化模型及其算法策略是切实可行的,为膜片弹簧的设计优化提供了可靠的技术途径。

责任编辑:张纯子
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