湿式摩擦离合器空损—接合过程仿真分析及油路结构优化

发布时间：2020-05-13 03:51

【摘要】：湿式摩擦离合器作为机械设备传动机构的重要组成部件,其机械性能及流体动力学行为备受关注。湿式摩擦离合器的主、从动盘在接触之前就会由于润滑油粘性作用而产生油膜承载力和摩擦转矩,工作油温的升高会导致润滑油粘度降低,而粘度的变化又反过来影响接合特性,这是一个瞬态变化过程。因此,开展湿式摩擦离合器空损-接合过程仿真分析及油路结构优化研究,对提高湿式摩擦离合器综合性能具有一定的理论意义和工程价值。本文针对湿式摩擦离合器,开展接合过程的影响因素分析、空损阶段热流耦合瞬态仿真、滑摩挤压阶段热流固耦合瞬态仿真和离合器润滑油路结构优化设计。论文的主要研究工作如下:(1)研究了湿式摩擦离合器接合过程中的几个主要影响因素,重点分析了离合器片副的摩擦机理、润滑油的粘温特性,建立了离合器片副摩擦系数、润滑油粘度的数学方程,借助MATLAB/Simulink软件,获得了摩擦系数、粘温特性的数值仿真曲线。(2)针对离合器空损阶段,建立了摩擦片副的动力学模型,推导了带排转矩的数学表达式,借助MATLAB/Simulink软件,对离合器主动轴启动过程的带排转矩进行了分析计算,并与热流耦合瞬态仿真结果吻合良好,进一步对比分析了复合油槽对离合器热流场的影响。(3)针对离合器接合过程滑摩挤压阶段,借助ANSYS Workbench、Fluent等软件,进行热流固耦合瞬态仿真,得到了离合器动态接合特性的变化规律;对油膜承载力进行理论计算,并与仿真结果对比,两者吻合良好,而后研究了主动轴转速对离合器接合特性的影响。(4)以出油管孔径为设计变量,建立了离合器油路结构的参数化有限元模型,借助ANSYS Workbench、CFX等软件,对离合器进行热流耦合动态仿真分析,根据单因素仿真试验分析方法确定离合器片轴向最小位移为目标变量,基于响应面法得到最佳油路结构,优化效果良好。
【图文】：

曲线,湿式摩擦,装配结构,离合器

湿式离合器片始终浸润在润滑油中，在湿式摩器片副的油槽结构、摩擦材料以及片间润滑油等，都同程度的影响。准确把握这些因素所产生的影响，以滑油黏温特性的变化规律，对于湿式摩擦离合器的开的指导作用。擦离合器接合过程中的主要影响因素进行研究，分析，建立离合器片副摩擦系数的数学仿真模型，并获得转速之间的关系曲线；分析离合器润滑油的粘温特性真模型，获得运动粘度、动力粘度与工作温度之间的合器结构装配结构湿式摩擦离合器的整体装配结构，主要包含的结构有摩擦片、对偶片、离合器机壳、复位弹簧等。

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2 湿式摩擦离合器接合过程影响因素分析本文所采用的湿式离合器摩擦片副结构的三维模型如图 2.4 所示，摩擦片由芯板和芯板表面的摩擦材料组成，对偶片、摩擦片芯板均采用 45 号钢材料，湿式离合器摩擦片副的部分主要参数如表 2.2 所示，摩擦衬面材料采用含 10wt.%(重量百分比为 10)硼化锆填料的增强型纸基摩擦材料。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH133.4

【参考文献】