基于 ProE的復雜尺寸鏈算法研究

孫春艷　張謀

摘 要：隨著科技水平進步和對產品性能要求的提高，變速器產品制造裝配精度也隨之提高；本文基于 ProE草繪環境下提出了一種計算平面復雜尺寸鏈的計算方法，較之傳統方法，有很高的優越性與便利性。同時，可將此方法應用于空間尺寸鏈的計算，也會解決很多復雜裝配關系的公差計算。

關鍵詞：尺寸鏈；裝配公差；分離裝置

1 引言圖1 底拉式離合器分離裝置 圖2 底推式離合器分離裝置

隨著科技水平進步和對產品性能要求的提高，變速器產品制造成本和裝配精度也隨之提高，人們對產品質量要求也越來越高，人們尋求用計算機實現產品裝配精度設計，解決復雜尺寸鏈的計算方法，實現設計與制造一體化。

2 離合器分離系統介紹

目前，重卡廣泛采用的離合器分離裝置根據分離軸承運動的方向可分為拉式與推式兩種分離方式，分別如下圖 2與圖 3所示：

其中離合器撥叉支點位于一軸中心線的下方，當離合器助力分泵推動分離撥叉時，撥叉上端推動離合器分離軸承向后運動（即向遠離發動機的方向運動），即為拉式分離。

對于此種拉式分離型式，尺寸 B為離合器分離軸承的初始位置，當底盤設計時，如果確定尺寸 B的值為 84時，整車廠比較關心尺寸 X（離合器助力分泵的伸出長度）的名義值及裝配公差。

其中離合器撥叉支點位于離合器殼的上部，當離合器助力分泵推動分離撥叉時，撥叉上端推動離合器分離軸承向前運動（即向靠近發動機的方向運動），即為推式分離。

對于此種推式分離型式，尺寸 B為離合器分離軸承的初始位置，當底盤設計時，如果確定尺寸 B的值為 0時（即軸承前端面與離合器止口面平齊），整車廠比較關心尺寸 X

3 復雜尺寸鏈的計算方法 模型（原因在后面描述中會提到），已知尺寸

底拉式離合器分離裝置尺寸鏈計算方法 B的值為 84，求解尺寸 X與尺寸 A的名義值及公差范圍。

由于裝配關系，對計算底拉式離合器分離裝置尺寸 A與尺寸 X的影響因素整理如表 1所示：

由圖 3和表 1可以看出影響裝配公差的影響很多，例如撥叉支點的前后位置、撥叉上端與下端距離的杠桿比、上端與球窩的偏心距的大小、離合器殼體的厚度、由于撥叉繞支點旋轉引起的公差變化等，由此可以看出這是一個比較復雜的平面尺寸鏈。

如果利用傳統尺寸鏈的計算方法，人工計算會變得非常復雜與困難，因此我們在 ProE草繪環境下繪制尺寸鏈，第一可以借助 ProE的約束功能對撥叉與軸承安裝面進行相切接觸約束；對撥叉支點進行旋轉約束，這樣就可以真實得模擬分離撥叉的實際工作狀態。同時，在 ProE草繪環境下我們可以對每一個尺寸進行驅動設置，非常方便得設置公差的極值狀態。

得到此數學模型后，我們需要判定每一個影響因素對最后尺寸 X值的影響趨勢，及它的單調性，方法如下：需要判定 R的單調性時，當輸入一個 R的最大值時，如果尺寸 X值變大，即為單調增；反之為單調減。由此對每個尺寸進行判定以后，得到了表格 1的單調性一列。

最后，我們在模型中輸入每個尺寸的極值后，得出距離 A的公差范圍為（ 30.977～36.151） mm，距離 X的公差范圍為（ 93.029～98.003） mm。

同理，我們可以用相同方法計算底推式離合器分離裝置尺寸鏈，其具體計算方法不再贅述。

4 結論

綜上所述，本文提出一種基于 ProE草繪環境下的尺寸鏈計算方法，利用 ProE軟件的約束與可驅動設置功能，為平面復雜尺寸鏈的計算提供了便利，尤其是在計算帶角度、有相切約束關系以及杠桿旋轉情形的尺寸鏈時，優越性較傳統方法會更加突出。同時，將此種方法可以應用到空間尺寸鏈的計算中去，例如計算帶隨動桿的直接操縱的選換擋尺寸鏈時，此方法也會大大體現出它的優越性。