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目前汽车金属带式无级变速器绝大部分采用液压加压、电子液压系统控制的方案。这种控制方案使汽车的油耗大大增加。采用机械加载方式能够减少油耗又能达到效果。弹簧是机械加载装置的关键零件。尤其是碟形弹簧的非线性载荷变形特性更适合用于机械加载装置。 车用机械装置对机械零件的体积、重量和承载能力要求苛刻。而碟形弹簧的尺寸参数变化对其载荷变形特性影响又很大。典型的等截面碟形弹簧不能完全满足要求。因此,研究变截面碟形弹簧特性是亟待解决的问题。 典型的等截面碟形弹簧的有标准的和非标准的,对其设计方法是根据经验公式设计尺寸参数和计算碟形弹簧特性。对于不同的碟形弹簧尺寸参数,其刚度有线性的和非线性的,即变(负)刚度,所以采用ANSYS对典型的等截面碟形弹簧的特性分析方法的可行性仍需进行深入研究。目前还没有关于变截面碟形弹簧的设计设计方法。采用ANSYS分析方法设计变截面碟形弹簧也需要深入研究。 本文采用ANSYS的命令流建立模型,在建模过程中分别用了壳、实体、轴对称等建模方式,分别对标准碟簧、非标准碟簧和变截面碟簧建模。通过建立ANSYS的宏文件,对以建立的模型进行加载分析,运用数理统计方法对得到的数据进行处理。 以手册上标准的A、B、C系列碟形弹簧作为标准,通过应力分析和刚度分析检验了针对课题的程序的正确性和可行性。 研究结果表明,对于碟簧变形与载荷关系,ANSYS分析在线性段与典型计算结果一致,而在非线性段偏差较大。对非线性段的数据进行统计规律上的处理和边界条件的设定,可以用ANSYS方法设计变截面的碟形弹簧。