干式离合器摩擦片温度模型研究

发布时间：2017-10-18 17:47

  本文关键词：干式离合器摩擦片温度模型研究

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【摘要】：离合器控制是自动变速技术的共性关键核心技术,如何在保证离合器控制效果一致性的同时延长其使用寿命是离合器控制技术的难点,其重要原因是直接影响离合器扭矩传递特性的摩擦片温度信息由于离合器的高速旋转而难以获取,同时离合器传递的扭矩、摩擦系数、压紧力与摩擦片温度强耦合且非线性。本文以舍弗勒B-8805摩擦片为研究对象,通过理论计算和试验测量对摩擦片温度场进行了深入研究,主要进行了以下几方面的研究工作:1.论述了课题的研究背景、目的与意义,并对国内外离合器温度模型研究、摩擦片温度场理论计算方法以及摩擦片滑磨过程中温度测量方法进行了综述。2.建立了离合器滑磨过程动力学模型以及摩擦片热-固耦合模型,对摩擦片温度的影响因素以及摩擦片温度对传递转矩的影响进行了详细的分析。3.基于有限元和热传导理论,建立了摩擦片滑磨过程中二维瞬态温度模型,并利用数值计算方法编程进行求解。4.基于离合器性能综合测试平台,设计了离合器摩擦片温度无线采集系统,并利用Labview完成对试验测试数据的读取与存储。5.将实时采集的摩擦片表面温度数据与数值仿真结果进行对比,验证理论温度模型的准确性,为在线预估离合器温度和精确控制离合器转矩作铺垫。6.结合实验数据与仿真结果,分析了摩擦片滑磨过程中温度场的分布以及热流量与对流换热对温度的影响。同时,将温度作为影响因素嵌入到离合器转矩计算公式中,分析了温度对转矩传递的影响。
【关键词】：离合器滑磨 温度采集系统 有限元 摩擦片
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-13
• 1.1.1 AMT、干式DCT简介10-11
• 1.1.2 离合器温度对离合器控制的重要性11-12
• 1.1.3 干式离合器温度模型对于离合器设计制造的影响12-13
• 1.1.4 离合器温度的获取方法13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 干式离合器温度模型国内外研究现状13-14
• 1.2.2 离合器摩擦片温度场计算方法国内外研究现状14-15
• 1.2.3 离合器摩擦片温度测量国内外研究现状15-16
• 1.3 论文的研究内容及思路16-18
• 第二章 离合器的动力学与热力学理论18-30
• 2.1 干式离合器的概述18-19
• 2.2 传动系统数学模型19-21
• 2.2.1 发动机数学模型19-20
• 2.2.2 离合器数学模型20
• 2.2.3 车辆和道路阻力数学模型20
• 2.2.4 离合器滑磨功计算20-21
• 2.3 热力学基本理论21-23
• 2.4 摩擦片热-固耦合模型分析23-29
• 2.4.1 摩擦片表面热流密度建模23-24
• 2.4.2 对流换热系数建模24-26
• 2.4.3 热辐射对摩擦片温度影响分析26
• 2.4.4 离合器压紧力建模26-28
• 2.4.5 离合器摩擦系数建模28-29
• 2.4.6 离合器摩擦片有效半径29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 摩擦片瞬态热传导模型及数值计算方法30-44
• 3.1 摩擦片瞬态热传导方程30-32
• 3.1.1 摩擦片物理模型30-31
• 3.1.2 摩擦片数学模型31-32
• 3.2 基于变分法的摩擦片温度有限元模型32-34
• 3.3 基于有限元理论摩擦片温度模型数值解法34-43
• 3.3.1 几何网格模型的建立35-36
• 3.3.2 三角单元插值函数36-37
• 3.3.3 三角形单元有限元模型37-38
• 3.3.4 三角形边界条件的计算38-39
• 3.3.5 有限元模型装配方法39-41
• 3.3.6 有限元模型求解方法41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 干式离合器滑磨试验平台方案设计44-60
• 4.1 干式离合器滑磨过程试验台的整体方案设计44-47
• 4.1.1 离合器性能综合检测平台特点44
• 4.1.2 MASMEC公司离合器性能综合测试平台简介44-47
• 4.1.3 系统方案制定47
• 4.2 摩擦片温度无线采集系统设计47-56
• 4.2.1 Zigbee无线传输模块48-50
• 4.2.2 采集系统信号处理电路设计50-55
• 4.2.3 温度采集系统的布置与安装55-56
• 4.3 上位机采集系统设计56-58
• 4.4 离合器滑磨试验设计注意事项58-59
• 4.5 传感器热电偶的标定59
• 4.6 本章小结59-60
• 第五章 干式离合器滑磨过程摩擦片温升分析60-69
• 5.1 实机试验60-61
• 5.2 离合器滑磨过程中摩擦片温度场分布61-64
• 5.2.1 摩擦片轴向温度场分布61-62
• 5.2.2 摩擦片径向温度场分布62-63
• 5.2.3 摩擦片周向温度场分布63-64
• 5.3 热流量对摩擦片温度的影响64-67
• 5.3.1 热流量对温升速率的影响65-66
• 5.3.2 热流量对温度分布的影响66-67
• 5.4 摩擦片温度对离合器传递转矩的影响67-68
• 5.5 本章小结68-69
• 第六章 全文总结和展望69-71
• 参考文献71-75
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单75-76
• 致谢76

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本文编号：1056304