CN111985047A - 基于f-s曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法 - Google Patents

基于f-s曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于F‑S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法，具体步骤如下：第一步：获取离合器踏板及阻力扭簧的参数表和产品图纸；第二步：根据步骤1的参数表和产品结构，计算出理论状态下对踏板的作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的去程作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的回程作用力，并绘制F‑S曲线图；第三步：理论计算出的踏板F‑S曲线图与客户提供的F‑S曲线图进行对比；本发明在设计阶段确定双扭簧尺寸和安装位置，能确保后序的产品验证工作一次通过，从而降低了开发周期和成本。

Description

基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法
技术领域
本发明属于双扭簧助力离合踏板的分析方法领域，尤其是一种基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法。
背景技术
舒适、安全、高性价比的汽车是顾客的需求,也是每一个汽车人的责任和义务。在数代汽车人的不懈努力下，汽车已发展成为大众出行的重要交通工具。但是汽车的正常行驶需要驾驶员操作，轻便的操作可以最大限度的降低驾驶员的疲劳，进而提高效率，降低安全隐患。离合踏板总成增加弹簧助力功能就是其中一典型案例，它的使用可以在驾驶员频繁换挡踩离合踏板时减少驾驶员的左脚负担，进而降低驾驶员的疲劳。
在长期的离合踏板总成设计过程中发现双扭簧助力结构由于其结构简单、成本低廉被各大汽车厂普遍应用。以前产品设计时，因客户提供的资料不能确定双扭簧尺寸和安装位置而造成设计被动，从而增大了产品开发周期和成本。
发明内容
本发明提供了一种基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法，目的是为了减少开发周期和成本。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法，具体步骤如下：第一步：获取离合器踏板及阻力扭簧的参数表和产品图纸；
第二步：根据步骤1的参数表和产品结构，计算出理论状态下对踏板的作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的去程作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的回程作用力，并绘制F-S曲线图；
第三步：理论计算出的踏板F-S曲线图与客户提供的F-S曲线图进行对比；如果参数存在差异，通过调整弹簧刚度或/和杠杆比保证设计完成；
所述步骤2的计算过程如下：
1）根据步骤1的参数表，已知踏板臂长a、踏板总行程 L，根据三角形余弦定律，计算踏板在初始位置时踏板对应总转角A，计算公式为：
Figure 100002_RE-DEST_PATH_IMAGE001
；
2）双扭簧助力离合踏板中的弹簧安装支架与踏板共用同一个旋转轴，踏板在运动过程中转动角度与弹簧安装支架转动角度相同；以下通过计算踏板总转角A的1/100用e表示，对应弹簧转动角度也为e，e是踏板总转角A中的一个点的踏板转动角度；
3）根据步骤1的参数表，已知扭簧驱动臂长 b、扭簧挂点与转轴距离 c、扭簧驱动臂与踏板臂初始位置夹角γ、挂点转轴连线与踏板臂初始位置夹角β及计算出的踏板转动角度e，根据三角形余弦定律，计算踏板总转角A的1/100时扭簧对应两挂点间的距离尺寸h，计算公式为：
Figure 100002_RE-DEST_PATH_IMAGE002
；
4）根据步骤1的参数表，计算出双扭簧腕长R1和R2、踏板运动时扭簧对应两挂点间的距离h，根据三角形余弦定律，计算扭簧挂点变化时对应的夹角i，计算公式：h2=R1*R1+R2*R2-2*R1*R2cosi；
5）根据步骤1的参数表，计算出双扭簧腕长R1和R2、扭簧内径自由虚拟张角Φ及已计算出踏板转动角度后扭簧挂点变化时对应的夹角i，根据扭簧刚度公式，计算踏板转动后对应双扭簧扭矩，根据扭矩计算出双扭簧力值F0，计算公式为：F0=(Φ-i)*T/(R2*2)；
6) 根据步骤1的参数表，已知扭簧驱动臂与踏板臂初始位置夹角γ、挂点转轴连线与踏板臂初始位置夹角β、扭簧挂点与转轴距离 c及计算出的踏板转动角度e、扭簧对应两挂点间的距离h，根据正弦定理，计算踏板转动角度时对应的扭簧驱动力臂关联角j，计算公式为：C/sinj=h/sin(β-γ-B2)；
7）踏板转动角度时对应的扭簧驱动力臂关联角j，根据力的三角形法则对双扭簧力值F0分解，力值F0可以分解为作用在X-Z轴力值F3（F0*cos(180-j)）和垂直于X-Z轴力值F1（F0*sin(180-j)）；
8）根据杠杆原理可以计算出力值F2，计算公式为：F1*H1=F2* H2；
9）根据步骤1的参数表，已知衬套POM与金属轴管涂润滑油后摩擦系数μ、X-Z轴为二力杆，X点旋转轴处和Z点弹簧钢丝旋转处在旋转时由分力F3作用产生摩擦力，根据滑动摩擦定律，分别计算X点旋转轴处和Z点弹簧钢丝旋转处摩擦力f1，计算公式为：f1=F3*μ；
10）根据步骤1的参数表，已知扭簧驱动臂长 b、扭簧挂点与转轴距离 c、踏板臂处销轴半径r（mm）及计算出的摩擦力f1，根据杠杆原理，计算出Z点弹簧钢丝旋转处对应踏板面输出力f2和X点旋转轴处对应踏板面力值f3，计算公式为：f2*a=f1*b和f3*a=f1*b；
11）根据步骤1的参数表，已知踏板臂长a、踏板臂总成重量m、重力角度δ、踏板臂总成重心与旋转中心长度a1，根据杠杆原理，计算踏板臂总成重力对应踏板力作用力G1,计算公式为：m*9.8*cos(δ+e)*a1=G1*a；
12）踏板去程运动过程中，双扭簧先压缩后张开，弹簧力值方向在离合踏板面上为先是向上（即阻力），后是向下（即助力）；摩擦力f2和f3方向与离合踏板运动方向相反（即离合踏板面力值方向向上）；踏板臂总成重力作用在踏板上的G1在整个运动过程中因为与踏板中心和旋转中心X点连线成夹角，先为锐角后为钝角，通过力值分解，重力作用离合踏板面上的力值方向先是向下后是向上；整个去程过程中作用在离合踏板中心合力F4=F2+f2+f3-G1，其中F2，f2，f3，G1都为矢量；
13）踏板回程运动过程中，双扭簧也是先压缩后张开，弹簧力值方向在离合踏板面上为先是向下（即阻力），后是向上（即助力）；由于踏板运动方向改变，作用在离合踏板上的摩擦力f2和f3方向为方向向下；踏板臂总成重力作用在踏板上的G1在整个运动过程中因为与踏板中心和旋转中心X点连线夹角先为钝角后为锐角，通过力值分解，重力作用离合踏板面上的力值方向先是向上后是向下；整个过程合力F5=F2-f2-f3-G1，其中F2，f2，f3，G1都为矢量；
14）以上都是踏板在转e角度时—即总转角A的1/100时，弹簧所对应的F-S值，以此类推，踏板转过每个角度都可以使用以上计算过程确定，并通过办公软件EXCEL将所有点的F-S值汇合就可以形成F-S曲线图；在F-S曲线图中，绿线是弹簧在理论状态下对踏板的作用力，蓝线是弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的去程作用力，红线是弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的回程作用力。
对上述技术方案进一步地限定，所述双扭簧腕长R1和R2的计算步骤如下：根据步骤1的参数表，已知双扭簧臂长L1和L2、双扭簧中径D、扭簧自由张角θ，根据三角形余弦定律，根据三角形余弦定律，计算双扭簧自由状态两脚距离尺寸S，公式为：S2=(L1+D/2÷TAN(θ/2))2+(L2+D/2÷TAN(θ/2))2-2*(L1+D/2÷TAN(θ/2))*(L2+D/2÷TAN(θ/2))*cosθ；根据步骤1的参数表，已知双扭簧臂长L1和L2、双扭簧中径D，根据勾股定律，计算弹簧腕长R1和R2，公式为：R12=L12+(D/2)2和R22=L22+(D/2)2。
对上述技术方案进一步地限定，所述扭簧内径自由虚拟张角Φ的计算步骤如下：已计算出双扭簧腕长R1和R2、双扭簧自由状态两脚的距离S，根据三角形余弦定律，计算扭簧内径自由虚拟张角Φ，公式为：S2=R12+R22-2*R1*R2*cosΦ。
有益效果：本发明在设计阶段确定双扭簧尺寸和安装位置，能确保后序的产品验证工作一次通过，从而降低了开发周期和成本；本发明确定了双扭簧扭力、踏板的去程作用力、踏板的回程作用力，也就定了双扭簧尺寸和安装位置。
附图说明
图1是离合器踏板及阻力扭簧的参数表。
图2是离合器踏板主视图。
图3是图2的左视图。
图4是图3中弹簧安装支架与双扭簧的连接结构图。
图5是离合器踏板中的双扭簧结构图。
图6是离合器踏板分析图。
图7是双扭簧分析图。
图8是离合器踏板力分解分析图。
图9是理论踏板F-S曲线图。
图10是理论计算值与实测值对标表。
具体实施方式
基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法，具体步骤如下：
第一步：如图1、图2、图3、图4和图5所示，获取离合器踏板及阻力扭簧的参数表和产品图纸；离合器踏板主要包括底座1、双扭簧2、旋转轴3、踏板4和弹簧安装支架5，双扭簧的挂接臂201与底座固定连接，旋转轴安装在底座上，踏板总成4中的踏板臂401与旋转轴连接并能绕旋转轴转动，踏板臂通过弹簧安装支架与双扭簧的驱动臂202挂接；
第二步：根据步骤1的参数表和产品结构，计算出理论状态下对踏板的作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的去程作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的回程作用力，并绘制F-S曲线图；
所述步骤2的计算过程如下：
1）如图1所示，已知踏板臂长a、踏板总行程 L，按照图6所示，根据三角形余弦定律(a2=b2+c2-2bccosA)，计算踏板在初始位置时踏板对应总转角A，计算公式为：
Figure RE-963635DEST_PATH_IMAGE001
；所述总转角A是指踏板总成的最大旋转角度；
2）双扭簧助力离合踏板中的弹簧安装支架与踏板共用同一个旋转轴，踏板在运动过程中转动角度与弹簧安装支架转动角度相同；以下通过计算踏板总转角A的1/100用e表示，对应弹簧转动角度也为e，e是踏板总转角A中的一个点的踏板转动角度；
3）如图1、图4和图6所示，已知扭簧驱动臂长 b、扭簧挂点与转轴距离 c、扭簧驱动臂与踏板臂初始位置夹角γ、挂点转轴连线与踏板臂初始位置夹角β及计算出的踏板转动角度e，按照图6所示，根据三角形余弦定律，计算踏板总转角A的1/100时扭簧对应两挂点间的距离尺寸h，计算公式为：
Figure RE-287300DEST_PATH_IMAGE002
；
4）如图6和图7所示，已知双扭簧腕长R1和R2、踏板运动时扭簧对应两挂点间的距离h，按照图6所示，根据三角形余弦定律，计算扭簧挂点变化时对应的夹角i，计算公式为：
h2=R1*R1+R2*R2-2*R1*R2cosi；
5）如图6、图7所示，已知双扭簧腕长R1和R2、扭簧内径自由虚拟张角Φ、踏板转动角度后扭簧挂点变化时对应的夹角i，按照图6所示，根据扭簧刚度公式T= (T1-T0)/(σ1-σ2)，计算踏板转动后对应双扭簧扭矩，根据扭矩计算出双扭簧力值F0，计算公式为：F0=((Φ-i)*T)/(R2*2)；
所述T= (T1-T0)/(σ1-σ2)这个公式是针对扭簧计算刚度的一种方式；所述F0=((Φ-i)*T)/(R2*2)，可以分解为弹簧扭矩T0=(Φ-i)*T)，弹簧力F0=T0/(R2*2)，R2是弹簧的力臂；由于双扭簧理论认为是两个单扭簧并联，因此需要“*2”；
6)如图1和图6所示，已知扭簧驱动臂与踏板臂初始位置夹角γ、挂点转轴连线与踏板臂初始位置夹角β、扭簧挂点与转轴距离 c及计算出的踏板转动角度e、扭簧对应两挂点间的距离h，根据正弦定理，计算踏板转动角度时对应的扭簧驱动力臂关联角j，计算公式为：C/sinj=h/sin(β-γ-B2)；
7）计算出踏板转动角度时对应的扭簧驱动力臂关联角j，按照图 8所示，根据力的三角形法则对双扭簧力值F0分解，力值F0可以分解为作用在X-Z轴力值F3（F0*cos(180-j)）和垂直于X-Z轴力值F1（F0*sin(180-j)）；
8）按照图 8所示，根据杠杆原理可以计算出力值F2，计算公式为：F1*H1=F2* H2；如图4所示，H1是在与主机厂协同设计时确定，都属于已知信息；H2是前期初步确定弹簧安装位置后来确定，后期不匹配可以进行角度和尺寸微调；
9）如图1所示，已知衬套POM与金属轴管涂润滑油后摩擦系数μ、如图8所示，X-Z轴为二力杆（两端力值相等，方向相反），X点旋转轴处和Z点弹簧钢丝旋转处在旋转时由分力F3作用产生摩擦力，根据滑动摩擦定律F=μFn（Fn是垂直于摩擦面的压力，是滑动摩擦定律），分别计算X点旋转轴处和Z点弹簧钢丝旋转处摩擦力f1，计算公式为：f1=F3*μ， F3是垂直于摩擦面的压力，即是X点和Z点的连线方向；
10）如图1所示，已知扭簧驱动臂长 b、扭簧挂点与转轴距离 c、踏板臂处销轴半径r（mm）及计算出的摩擦力f1，如图8所示，根据杠杆原理，计算出Z点弹簧钢丝旋转处对应踏板面输出力f2和X点旋转轴处对应踏板面力值f3,计算公式为：f2*a=f1*b和f3*a=f1*b；
11）如图1、图6和图8所示，已知踏板臂长a、踏板臂总成重量m、重力角度δ、踏板臂总成重心与旋转中心长度a1，根据杠杆原理，计算踏板臂总成重力对应踏板力作用力G1,计算公式为：m*9.8*cos(δ+e)*a1=G1*a；
12）如图 8所示，踏板去程运动过程中，双扭簧先压缩后张开，弹簧力值方向在离合踏板面上为先是向上—即阻力，后是向下—即助力；摩擦力f2和f3方向与离合踏板运动方向相反—即离合踏板面力值方向向上；踏板臂总成重力作用在踏板上的G1在整个运动过程中因为与踏板中心和旋转中心X点连线成夹角，先为锐角后为钝角，通过力值分解，重力作用离合踏板面上的力值方向先是向下后是向上；整个去程过程中作用在离合踏板中心合力F4=F2+f2+f3-G1，其中F2，f2，f3，G1都为矢量；
13）如图 8所示，踏板回程运动过程中，双扭簧也是先压缩后张开，弹簧力值方向在离合踏板面上为先是向下—即阻力，后是向上—即助力；由于踏板运动方向改变，作用在离合踏板上的摩擦力f2和f3方向为方向向下；踏板臂总成重力作用在踏板上的G1在整个运动过程中因为与踏板中心和旋转中心X点连线夹角先为钝角后为锐角，通过力值分解，重力作用离合踏板面上的力值方向先是向上后是向下；整个过程合力F5=F2-f2-f3-G1，其中F2，f2，f3，G1都为矢量；
14）以上都是踏板在转e角度时—即总转角A的1/100时，弹簧所对应的F-S值，以此类推，踏板转过每个角度都可以使用以上计算过程确定，并通过办公软件EXCEL将所有点的F-S值汇合就可以形成F-S曲线图；如图9所示，在F-S曲线图中，绿线（第一条线）是弹簧在理论状态下对踏板的作用力，蓝线（第二条线）是弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的去程作用力，红线（第三条线）是弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的回程作用力；图中从左至右依次为第一条线、第二条线、第三条线；
所述双扭簧腕长R1和R2的计算步骤如下：如图1和图7所示，已知双扭簧臂长L1和L2、双扭簧中径D、扭簧自由张角θ，根据三角形余弦定律，按照图7所示，根据三角形余弦定律，计算双扭簧自由状态两脚距离尺寸S，公式为：S2=(L1+D/2÷TAN(θ/2))2+(L2+D/2÷TAN(θ/2))2-2*(L1+D/2÷TAN(θ/2))*(L2+D/2÷TAN(θ/2))*cosθ；如图1和图7所示，已知双扭簧臂长L1和L2、双扭簧中径D，按照图7所示，根据勾股定律，计算弹簧腕长R1和R2，公式为：R12=L12+(D/2)2和R22=L22+(D/2)2；所述扭簧腕长是指：扭簧脚部端面上的中心点与扭簧簧圈中心轴线之间的距离；
所述扭簧内径自由虚拟张角Φ的计算步骤如下：已计算出双扭簧腕长R1和R2、双扭簧自由状态两脚的距离S，按照图7所示，根据三角形余弦定律(a2=b2+c2-2bccosA)，计算扭簧内径自由虚拟张角Φ，公式为：S2=R12+R22-2*R1*R2*cosΦ；
所述计算出理论状态下对踏板的作用力：如图6和图8所示，弹簧扭力F0可以分解为在A-Z连线上的力F3和垂直于A-Z连线的F1,F1给A-Z连线施加力，根据扭矩平衡定理可以计算通过杠杆比施加在踏板上的力；
第三步：理论计算出的踏板F-S曲线图与客户提供的F-S曲线图进行对比；如果参数存在差异，通过调整弹簧刚度或/和杠杆比保证设计完成；调整方法：1）弹簧刚度是调整弹簧力最明显的方式；双扭簧可以理论认为是两个单扭簧并联，即两个弹簧的刚度叠加；扭簧刚度公式T= (T1-T0)/(σ1-σ2)在弹簧压缩角度不变的情况下，更改弹簧刚度可以更改弹簧力值；2）因为杠杆比，相当于调整弹簧施加在踏板上的有效力值F2，同时弹簧的另外一个分力会影响摩擦力f2+f3，至于G1是产品本身结构决定。
本发明根据以上理论计算过程针对某项目产品实际数据进行对比。如图10所示，差异具体如下：每个对应点力值理论与实际小3N左右，同时拐点理论比实际推迟6mm左右，但是都在主机厂的要求公差范围内。
在产品设计时，客户根据整车匹配情况提供离合器踏板踩踏点，旋转中心，踏板行程。公司在同步设计时，根据产品结构和客户提供F-S曲线力值进行类似产品对标，初步确定双扭簧尺寸和安装点，同时初步确定理论计算相关参数。根据基本参数，按照标准GB/T23935-2009 《圆柱螺旋双扭簧设计计算》通过三角函数计算双扭簧刚度、腕长、扭簧内径自由虚拟张角等相关参数。根据力矩平衡定理和标准GB/T23935-2009 《圆柱螺旋双扭簧设计计算》计算双扭簧在整个运动过程中对踏板的作用力，根据库仑动摩擦定律和力矩平衡定理计算摩擦力在整个运动过程对踏板的作用力，根据力矩平衡定理和牛顿运动定理计算重力在整个运动过程中对踏板的作用力。根据汇交力系的合力矩定理计算在整个运动过程中对双扭簧力、摩擦力和重力对踏板的合力，通过EXCEL办公软件将踏板在每个运动过程与对应踏板合力做成散点图—即为踏板F-S曲线图。

Claims (3)

1.基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法，具体步骤如下：
第一步：获取离合器踏板及阻力扭簧的参数表和产品图纸；
第二步：根据步骤1的参数表和产品结构，计算出理论状态下对踏板的作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的去程作用力、弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的回程作用力，并绘制F-S曲线图；
第三步：理论计算出的踏板F-S曲线图与客户提供的F-S曲线图进行对比；如果参数存在差异，通过调整弹簧刚度或/和杠杆比保证设计完成；
所述步骤2的计算过程如下：
1）根据步骤1的参数表，已知踏板臂长a、踏板总行程 L，根据三角形余弦定律，计算踏板在初始位置时踏板对应总转角A，计算公式为：
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE001
；
2）双扭簧助力离合踏板中的弹簧安装支架与踏板共用同一个旋转轴，踏板在运动过程中转动角度与弹簧安装支架转动角度相同；以下通过计算踏板总转角A的1/100用e表示，对应弹簧转动角度也为e，e是踏板总转角A中的一个点的踏板转动角度；
3）根据步骤1的参数表，已知扭簧驱动臂长 b、扭簧挂点与转轴距离 c、扭簧驱动臂与踏板臂初始位置夹角γ、挂点转轴连线与踏板臂初始位置夹角β及计算出的踏板转动角度e，根据三角形余弦定律，计算踏板总转角A的1/100时扭簧对应两挂点间的距离尺寸h，计算公式为：
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE002
；
4）根据步骤1的参数表，计算出双扭簧腕长R1和R2、踏板运动时扭簧对应两挂点间的距离h，根据三角形余弦定律，计算扭簧挂点变化时对应的夹角i，计算公式：h2=R1*R1+R2*R2-2*R1*R2cosi；
5）根据步骤1的参数表，计算出双扭簧腕长R1和R2、扭簧内径自由虚拟张角Φ及已计算出踏板转动角度后扭簧挂点变化时对应的夹角i，根据扭簧刚度公式，计算踏板转动后对应双扭簧扭矩，根据扭矩计算出双扭簧力值F0，计算公式为：F0=(Φ- i)*T)/(R2*2)；
6) 根据步骤1的参数表，已知扭簧驱动臂与踏板臂初始位置夹角γ、挂点转轴连线与踏板臂初始位置夹角β、扭簧挂点与转轴距离 c及计算出的踏板转动角度e、扭簧对应两挂点间的距离h，根据正弦定理，计算踏板转动角度时对应的扭簧驱动力臂关联角j，计算公式为：C/sinj=h/sin(β-γ-B2)；
7）踏板转动角度时对应的扭簧驱动力臂关联角j，根据力的三角形法则对双扭簧力值F0分解，力值F0可以分解为作用在X-Z轴力值F3（F0*cos(180-j)）和垂直于X-Z轴力值F1（F0*sin(180-j)）；
8）根据杠杆原理可以计算出力值F2，计算公式为：F1* H1=F2* H2；
9）根据步骤1的参数表，已知衬套POM与金属轴管涂润滑油后摩擦系数μ、X-Z轴为二力杆，X点旋转轴处和Z点弹簧钢丝旋转处在旋转时由分力F3作用产生摩擦力，根据滑动摩擦定律，分别计算X点旋转轴处和Z点弹簧钢丝旋转处摩擦力f1，计算公式为：f1=F3*μ；
10）根据步骤1的参数表，已知扭簧驱动臂长 b、扭簧挂点与转轴距离 c、踏板臂处销轴半径r（mm）及计算出的摩擦力f1，根据杠杆原理，计算出Z点弹簧钢丝旋转处对应踏板面输出力f2和X点旋转轴处对应踏板面力值f3，计算公式为：f2*a=f1*b和f3*a=f1*b；
11）根据步骤1的参数表，已知踏板臂长a、踏板臂总成重量m、重力角度δ、踏板臂总成重心与旋转中心长度a1，根据杠杆原理，计算踏板臂总成重力对应踏板力作用力G1,计算公式为：m*9.8*cos(δ+e)*a1=G1*a；
12）踏板去程运动过程中，双扭簧先压缩后张开，弹簧力值方向在离合踏板面上为先是向上（即阻力），后是向下（即助力）；摩擦力f2和f3方向与离合踏板运动方向相反（即离合踏板面力值方向向上）；踏板臂总成重力作用在踏板上的G1在整个运动过程中因为与踏板中心和旋转中心X点连线成夹角，先为锐角后为钝角，通过力值分解，重力作用离合踏板面上的力值方向先是向下后是向上；整个去程过程中作用在离合踏板中心合力F4=F2+f2+f3-G1，其中F2，f2，f3，G1都为矢量；
13）踏板回程运动过程中，双扭簧也是先压缩后张开，弹簧力值方向在离合踏板面上为先是向下（即阻力），后是向上（即助力）；由于踏板运动方向改变，作用在离合踏板上的摩擦力f2和f3方向为方向向下；踏板臂总成重力作用在踏板上的G1在整个运动过程中因为与踏板中心和旋转中心X点连线夹角先为钝角后为锐角，通过力值分解，重力作用离合踏板面上的力值方向先是向上后是向下；整个过程合力F5=F2-f2-f3-G1，其中F2，f2，f3，G1都为矢量；
14）以上都是踏板在转e角度时—即总转角A的1/100时，弹簧所对应的F-S值，以此类推，踏板转过每个角度都可以使用以上计算过程确定，并通过办公软件EXCEL将所有点的F-S值汇合就可以形成F-S曲线图；在F-S曲线图中，绿线是弹簧在理论状态下对踏板的作用力，蓝线是弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的去程作用力，红线是弹簧在受摩擦力和产品重力影响下弹簧对踏板的回程作用力。
2.根据权利要求1所述基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法，其特征在于：所述双扭簧腕长R1和R2的计算步骤如下：根据步骤1的参数表，已知双扭簧臂长L1和L2、双扭簧中径D、扭簧自由张角θ，根据三角形余弦定律，根据三角形余弦定律，计算双扭簧自由状态两脚距离尺寸S，公式为：S2=(L1+D/2÷TAN(θ/2))2+(L2+D/2÷TAN(θ/2))2-2*(L1+D/2÷TAN(θ/2))*(L2+D/2÷TAN(θ/2))*cosθ；根据步骤1的参数表，已知双扭簧臂长L1和L2、双扭簧中径D，根据勾股定律，计算弹簧腕长R1和R2，公式为：R12=L12+(D/2)2和R22=L22+(D/2)2。
3.根据权利要求1或2所述基于F-S曲线的双扭簧助力离合踏板预测方法，其特征在于：所述扭簧内径自由虚拟张角Φ的计算步骤如下：已计算出双扭簧腕长R1和R2、双扭簧自由状态两脚的距离S，根据三角形余弦定律，计算扭簧内径自由虚拟张角Φ，公式为：S2=R12+R22-2*R1*R2*cosΦ。
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