目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1 研究背景及意义 1
2 HMCVT国内外研究现状 1
3 湿式离合器国内外研究现状 2
4 研究目标与内容 4
5 本章小结 4
第二章 HMCVT前进离合器设计 5
1 HMCVT介绍 5
2 前进离合器结构设计 5
2.1 后备系数选取 7
2.2 摩擦片设计 7
2.3 活塞设计 10
2.4 回位弹簧设计 10
2.5 花键选择 12
2.6 密封圈选择 12
3 本章小结 13
第三章 前进离合器三维建模与有限元仿真分析 14
1 前进离合器三维建模 14
2 ANSYS软件技术特点 15
3 前进离合器关键零部件静力学分析 15
3.1 活塞静力学分析 16
3.2 摩擦片静力学分析 18
4 前进离合器关键零部件模态分析 20
4.1 活塞模态分析 20
4.2 摩擦片模态分析 21
5 本章小结 23
第四章 经济性与环保性分析 24
1 经济性分析 25
2 环保性分析 25
3 本章小结 27
第五章 结论与展望 28
1 研究结论 28
2 展望与建议 28
参考文献 30
致 谢 32
HMCVT前进离合器的结构设计与分析
摘 要
液压机械无级变速器（Hydromechanical Continuously Variable Transmission，简称 HMCVT），是一种由液压调速系统实现分段无级调速，通过控制换段离合器接合与分离实现段位切换，最终实现全传动范围的无级变速的变速器。随着农业机械的发展，液压无级变速器在大功率拖拉机上得到了普遍的应用。前进离合器在拖拉机传动系统中起着至关重要的作用，对液压机械 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^ 
无级变速器的工作性能及整车传动效率有着很大的影响，为保证前进离合器的性能与质量，必须对其进行结构设计与建模仿真研究。本文针对大马力拖拉机液压机械无级变速器对其前进离合器进行设计，综合考虑大马力拖拉机实际应用工况，在保证前进离合器稳定可靠工作的前提下，根据变速箱所需传递转矩和离合器工作原理设计HMCVT前进离合器关键零部件参数，包括传递转矩的能力，摩擦片半径，活塞内外径，摩擦面的单位压力，离合器的后备系数等。根据理论设计参数，利用CAD绘图软件完成前进离合器关键零部件零件图及总体装配图的绘制，通过Pro E软件绘制前进离合器三维模型。在介绍有限元法和模态分析基本理论的基础上，采用ANSYS Workbench软件平台模拟前进离合器的实际工况，对离合器摩擦片和活塞模型设置符合实际工况的约束与加载参数，完成有限元仿真分析。通过静力学分析得出活塞和摩擦片最大应力、应变值和所在位置，结果表明其结构强度和刚度满足设计要求；通过模态分析得出HMCVT前进离合器活塞和摩擦片的结构振动特性，对仿真结果进行分析发现了固有频率的规律，仿真结果表明活塞和摩擦片的1到6阶固有频率均远高于发动机频率，即使拖拉机实际工况复杂，前进离合器受到来自路面的反作用力及车身的支持力、离合器自身重力、离合器自身旋转引起的离心力、由于制造误差引起的不平衡转动和由发动机振动产生的力以及各种复杂路况而引起的无规则动态载荷下，也能一定程度上保证不会产生共振现象，验证了结构设计的可靠性，有限元仿真分析结果可以为设计制造、改进大马力拖拉机前进离合器提供一定程度上的参考依据。
引言
从本文的研究方法和研究内容来看，进行的研究主要在理论设计与建模仿真方面，几乎不对环境产生污染。这种利用计算机强大的计算与分析功能，通过仿真分析技术为实际操作提供技术支持的方法，既能实现绿色设计，又能高效便捷模拟实际研究对象，获得较准确的分析结果，得到了广泛使用。
3 本章小结
节能和环保是国家及制造企业发展的明确方向，是产品设计的重要因素。本章阐述了机械产品经济性分析与环保性的基本概念，机械产品经济性分析主要包括低污染低功耗材料的选用、载荷类型的选择，环保性分析主要包括绿色材料、绿色设计、绿色工艺。在充分论述经济性与环保性分析的核心理念与必要性的基础上，对本文设计的HMCVT前进离合器进行经济性与环保性分析，其符合节能与环保的设计理念。
第五章 结论与展望
1 研究结论
拖拉机在现场作业时，由于其工况多样、环境复杂、负荷变化频繁，齿轮箱需要根据负荷变化实时改变机械系统的传动比，以适应负荷变化引起的扭矩和速度变化。HMCVT的机械传动效率高，液压传动稳定，调速时动力不能中断。因此，拖拉机在各种不利条件下高效完成运行时，为提高驾驶舒适性和燃油经济性，使用液压机械无级变速技术已成为最佳选择。前进离合器作为拖拉机传动系统的重要组成部分，通过液压驱动来实现离合器的接合和分离。液压油不仅能润滑还能将在接合过程中产生的热量带走，达到冷却摩擦片的目的，使得使用拖拉机性能更加稳定，且易于操作。本文针对大功率拖拉机液压机械无级变速器，完成前进离合器相关零件的结构设计分析与建模仿真工作。具体研究内容及结论如下：

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