高速多片湿式离合器低带排转矩参数优化设计

试验发现高速湿式离合器在分离状态下易出现摩擦片与钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响传动装置的工作效率和可靠性。因此,本文中以多片湿式离合器为研究对象,建立了湿式离合器油槽结构与工作参数优化设计模型,以离合器最高工作转速时的带排转矩最小为优化目标,采用基于带排转矩近似模型的优化设计方法,利用最优拉丁超立方试验设计法、椭圆基神经网络模型和多岛遗传算法分别对摩擦片油槽结构参数和离合器工作参数进行了优化设计,并对优化结果进行仿真和试验验证。研究结果表明:摩擦片油槽结构参数中油槽深度和油槽数量对带排转矩的负效应比较明显;离合器工作参数中摩擦副间隙对带排转矩的负效应较明显。     

湿式摩擦离合器摩擦片热分析和油槽结构研究

介绍了多片湿式摩擦离合器的结构及摩擦片常用油槽型式。通过理论分析推导出了摩擦片表面温度的计算方法,并以某42t重型汽车液力机械变速器中的多片湿式摩擦离合器为例,进行了主、从动盘摩擦片表面温度的理论计算和ANSYS分析,验证了摩擦片表面温度计算方法的正确性。通过试验研究确定了合适的摩擦片表面油槽结构为双圆弧槽。     

高速湿式离合器摩擦片表面微织构优化设计

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。     

高速工况下湿式离合器带排转矩特性的仿真与试验研究

为研究传统带排转矩模型无法预测的湿式离合器高转速工况下带排转矩回升的特性规律,建立了考虑沟槽和温度效应并包含气液两相的带排转矩数学模型,对模型的分析结果表明,高速工况下,摩擦片与钢片间隙润滑油膜厚度减小造成带排转矩回升的趋势。同时,建立VOF两相流模型,以仿真分析气液两相体积分数的分布规律。最后,针对不同工况进行了相关试验,分析了转速、带排间隙、润滑油流量、润滑油温度、摩擦材料和沟槽等因素对湿式离合器带排转矩的影响规律。     

湿式换挡离合器全油膜状态下带排损失研究

建立车辆湿式换挡离合器摩擦副几何模型,从而推导出离合器全油膜状态下润滑油流量的计算公式,依据此公式分析其影响因素,并建立单离合器摩擦副的带排转矩数学模型.仿真和试验验证结果表明,所建带排转矩模型可以模拟带排转矩的变化趋势,模型合理有效,为湿式换挡离合器全油膜状态下带排损失的准确计算提供了方法.     

离合器发冲故障分析

离合器是起步或变速时切断和连接发动机到变速器动力传动的装置,相当于电气线路中的开关,分为干式单片型和湿式多片型两种,摩托车多采用湿式多片型离合器。在摩托车湿式多片型离合器中,叠装在离合器大毂内的摩擦片和花键套上的摩擦铁片组成摩擦副,扭矩就是通过摩擦副的相互作用来传递的。现以GS125的离合器为例分析离合器的一次结合过程。GS125离合器由离合器大毂组合、离合器花键套、五片主动摩擦片、四片从动片、离合器弹簧盘等部分组成(结构见下图)。随着离合手把逐渐分开,弹簧压紧力逐渐释放,弹簧盘被逐渐压紧,摩擦力使得离合器花键套的转速上升,直到离合器大毂和花键套的转速一致时则完成了发动机扭矩的传递。离合器发冲的故障现象表现如下:摩托车起步刚挂     

基于流体动力学的湿式离合器拖曳扭矩模型

为解决湿式离合器分离状态下拖曳扭矩造成离合器功率损失的问题,提高自动变速器传动效率,从拖曳扭矩产生机理出发,建立湿式离合器分离状态下润滑油流体动力学模型,通过仿真分析湿式离合器拖曳扭矩关键影响因素,着重探讨了摩擦片波纹度的影响。仿真结果表明:增加摩擦片表面沟槽、波纹度可有效降低湿式离合器拖曳扭矩,此外,增大摩擦片与对偶钢片间隙、降低润滑油粘度和减少供油量也有助于降低拖曳扭矩。     

湿式双离合器热性能影响因素分析

为了获取DCT变速器湿式双离合器结合过程热影响规律,以某湿式双离合自动变速器为研究对象,借助于Matlab/Simulink仿真分析软件建立湿式双离合器接合过程动力学模型,对离合器接合时摩擦副滑摩热量及钢片温升进行了热影响因素仿真分析,得到离合器接合时间、发动机转速、结合压力和摩擦钢片厚度等因素对摩擦副温度变化的影响规律,为不同摩擦片结构及工作状况时冷却油流量合理配置提供了理论依据。     

离合器的故障及其排除(完)

一、湿式自动离心式离合器的修理湿式自动离心式离合器的修理与手操纵式离合器的修理基本相同,只不过除测量主动摩擦片的厚度、从动摩擦片的翘曲变形、弹簧自由长度外,还应按离合器的结构和使用要求,检查滚柱(或钢     

湿式离合器摩擦片上径向凹槽的作用

在湿式离合器摩擦片的两面交错地开有许多深约0.3mm～0.5mm的径向凹槽,其作用是提高摩擦片的工作性能。当润滑油流过离合器摩擦片表面时,这些油槽能冷却并润滑摩擦表面,带走磨损下来的磨屑。当摩擦片与中间片接合时,凹槽有助于摩擦表面上的油汇集到凹槽中。在发动机工作时,离合     

同步器摩擦传动机理建模与材料参数影响研究

为探明摩擦副材料参数对同步器同步过程的影响，建立了油膜压力、微凸体压力、同步环轴向力和同步转矩4个模型。利用4阶Runge-Kutta法对油膜厚度和转速差进行耦合求解，求得同步过程中油膜厚度、转速差、黏性转矩、粗糙接触转矩以及总转矩变化曲线。对所建模型进行试验验证后，利用所建模型研究了摩擦材料渗透性、摩擦副表面联合粗糙度、摩擦副当量弹性模量、摩擦因数变化规律对同步过程的影响。结果表明：摩擦材料渗透性减小导致油膜厚度变化速率下降，黏性转矩和粗糙接触响应延迟，同步时间延长；摩擦副表面联合粗糙度增大致使最小油膜厚度增大，黏性转矩峰值减小，粗糙接触转矩响应加快，同步时间缩短；摩擦副当量弹性模量增大导致最小油膜厚度增大，粗糙接触转矩增大，同步时间缩短；正斜率摩擦因数下粗糙接触转矩大于负斜率摩擦因数下粗糙接触转矩，同步时间相对较短。     

温度预测补偿控制的分动器动力传递特性研究

分动器是智能四驱汽车的关键部件,由于转矩传动过程中干扰因素较多,且其中温度的变化尤为重要,如何准确评估温度的影响对分动器的转矩输出至关重要。针对这一问题,首先通过预测分动器接合过程中摩擦片、线圈和润滑油的温度变化,建立了分动器温度控制模型;在此基础上,构建了分动器试验平台,并通过从试验台获取的测试数据与前馈控制器实现温度补偿协同控制,建立分动器温度反馈补偿时滞控制系统,研究温度影响下的分动器动力传递特性。最终探明:与对偶钢片多次摩擦接触后,摩擦片的温度明显升高,对分动器传递转矩的影响较大;控制电流与分动器转矩输出基本呈线性变化,叠加反馈补偿控制后,分动器的动力输出时间减少了0.05 s,控制误差基本消失,为分动器的精准控制提供了理论依据。     

汽车离合器摩擦片数量选择及其参数优化设计

本文从理论计算上阐述了如何就汽车离合器的几种不同功能因素；转矩容量、滑磨功及摩擦片强度等几个方面来选择摩擦片数目的方法，并在此基础上提出了建立数学模型进行优化设计，选取参数的另一种方法。     

镀锌钢板摩擦特性的试验研究

本文采用的模拟板材沿凸模圆角拉延过程的拉伸试验方法，对汽车用热浸镀锌钢板的摩擦特性进行了系统试验研究，建立了镀锌层表面粗糙度，润滑状况，模具圆角半径与热浸镀锌钢板摩擦特征参数之间的关系。结果表明，镀锌层表面粗糙度对板材的摩擦特性影响很小，采用油性润滑剂比水溶性润滑剂能更好地改善镀锌钢板与模具之间的摩擦状况。     

基于GT-Suite的活塞环-缸套摩擦特性研究

以活塞环-缸套为研究对象,利用GT-Suite软件建立了活塞环-缸套摩擦模型,将摩擦、润滑和动力学三者耦合起来,同时考虑了活塞环和缸套的扭曲变形、接触表面粗糙度等因素,计算分析标定工况下活塞环-缸套的油膜厚度、油压分布、摩擦力和摩擦功耗。着重分析了不同润滑油温和不同转速条件下第一环油膜厚度和摩擦功耗,结果表明:第一道活塞环处润滑效果差、摩擦功耗高;随着油温升高,油膜厚度显著减少,同时摩擦功耗显著减少,综合考虑润滑和摩擦功耗,发现油温在80~90℃时摩擦特性较为理想;随着转速提高,油膜厚度增加,同时摩擦功耗增加,转速对油膜厚度影响较小,对摩擦功耗有显著影响。     

汽车起步过程离合器传递转矩精确计算分析

在分析汽车起步时电控机械式自动变速器的离合器转矩传递过程的基础上,建立了汽车起步时离合器传递转矩、滑磨功和压盘表面温升的精确计算模型;推导出以离合器主、从动盘相对转速和离合器片表面温度为主要影响因素的离合器片摩擦因数的公式;以某一轿车为实例,对其起步时离合器转矩传递特性进行仿真计算。     

液体粘性联轴器剪切转矩计算方法

建立了液体粘性联轴器剪切转矩计算的模型。该模型综合考虑了温度、剪切率对硅油粘度的影响，推导出粘性联轴器在剪切工作状态下转矩输出值的计算式。另外，从盘片结构、几何形态与尺寸等因素出发，得出了有孔（槽）盘片的液体粘性联轴器剪切转矩计算的一种近似方法。将计算结果与台架试验取得的数据进行对比分析，符合较好。     

试验构建鼓式制动器的摩擦模型

针对鼓式制动器在高制动初速、高气压下制动力矩的台架试验值与设计值存在较大偏差的问题，对试验测量的制动器制动力矩进行二元线性回归分析，建立了鼓式制动器的幂函数摩擦模型。进行了显著性检验和失拟性检验，检验结果验证了所建立的摩擦模型有效，可提高整车制动效能模拟计算精度。     

基于分布式光纤测温的离合器摩擦表面温度场测量

离合器在工作过程中的摩擦表面温升是离合器传递扭矩的直接影响因素，研究离合器温升情况对于改善离合器控制和优化离合器设计都有着重要意义。但摩擦片工作表面封闭，表面温度往往难以准确测量，为解决离合器温度高精度测量的问题，使用国际上发展迅速的最新型分布式光纤传感技术，在设计的干式离合器摩擦特性测试台架上进行了测量试验。试验结果表明：与传统的热电偶插入式测量相比，分布式光纤测温能够得到离合器摩擦接触面的温度沿半径方向上的温度分布，为离合器表面温度场分析提供数据支持；同时，光纤测温能够实现在离合器系统内的各个部件的温度测温。通过对不同半径、不同工况、不同部件的温度变化情况的测量结果分析，离合器摩擦接触面的温度分布与半径有关，通常呈现半径越大温升越显著的特点；在单次接合分离的过程中，离合器摩擦片的2个摩擦接触表面的温升情况并不相同，靠近飞轮盘一侧的温度变化速率比靠近压盘一侧的要快。