多片离合器接合过程热流分配系数和温度变化规律

建立多片离合器摩擦元件接合传热过程的有限元计算模型,使用耦合计算方法研究了摩擦元件在单次等初速接合与等时间接合过程中的热流分配系数及温度变化过程,并对温度进行无量纲化处理和对比。结果表明,在两种接合过程中,热流分配系数都会高于定速滑摩工况,且在最后阶段都会迅速上升并接近于1;等初速接合过程的油压会影响接触面的最高温度,存在一个临界接合油压,使接触面峰值温度比其他接合油压情况都低,有利于摩擦元件的热稳定;在不同初始速度下的等时间接合过程中,改变接合油压会影响接合过程,但并不改变热流分配系数和无量纲温度的变化过程,这便于快速计算接合过程摩擦元件的温度水平。     

湿式双离合器摩擦副瞬态温度场特性仿真

针对湿式双离合器摩擦副热失效问题,以对偶钢片为研究对象,开展了离合器摩擦副瞬态温度场特性的仿真研究。依据摩擦副热学模型,计算片间热流密度及对流换热系数。建立对偶钢片有限元模型,以片间热流分配、摩擦副热传导及对流换热为基础建立边界条件,利用ANSYS进行有限元仿真,研究了起步工况以及不同运行参数下对偶钢片瞬态温度场分布。研究结果表明:滑摩过程中钢片上各点的温度随径向距离增加而上升,高温部分集中于外半径处,但在最大半径处有所下降。     

基于动态热流分配的限滑离合器温度场分布研究

为了准确获得限滑离合器长时间滑摩过程的温度场分布规律，利用Fluent软件求解了摩擦副不同工况下流场速度分布以获取平均对流换热系数，计算了润滑油冷却功率；通过热平衡法建立以摩擦接触表面温度连续为约束的动态热流分配温度预测模型，并设计了长时间滑摩试验。验证分析结果表明，定热流输入条件下，对偶钢片与摩擦片间存在温差且随时间增大，温度预测结果均高于试验值，最大偏差22.2 K；动态热流分配温度预测偏差在8.1 K之内；对偶钢片表面各位置处输入热功率随时间下降并趋于定值，平衡温度沿径向呈抛物线分布，在中、外径处达到峰值。     

离合器配对摩擦副径向温度梯度对接触比压的影响

针对离合器滑摩过程中摩擦副元件温度场和应力场分布,建立摩擦热流密度与真实接触面积的动态滑摩过程分析模型,通过动态测温和静态比压试验验证了理论模型对接触比压分布研究的适用性。引入了摩擦副元件动态滑摩热弹形变系数Kα、静态不均匀接触系数Kδ和离合器接触比压扰动系数K。K值为接触比压最大值与名义平均接触比压之比,K值越大,配对摩擦副接触界面比压扰动越大,表明配对摩擦副接触特性越差,真实接触面积越小,离合器越可能出现局部高压与高温区。理论分析与试验结果表明:所研究的铜基粉末冶金摩擦材料与65Mn对偶钢片组成的配对摩擦副:在低、中摩擦热流密度时,真实接触面积为名义接触面积的40%~60%;高摩擦热流密度时,真实接触面积约为名义接触面积20%~40%;当达到或超过临界摩擦热流密度时,配对摩擦副真实接触面积仅为名义接触面积的10%~15%。     

液力变矩器闭锁过程仿真与不同摩擦副热固耦合分析

通过建立液力变矩器闭锁离合器的三维流固耦合模型,计算出整体温度场,模拟了闭锁离合器滑摩过程。建立动力传动系统的数学模型,基于Simulink解析闭锁滑摩过程中的各项参数变化,计算出了滑摩功。最终利用温度场分布以及闭锁过程的滑摩功的结果,在Workbench中分析了不同摩擦副的热流场变化情况。其中闭锁过程热固耦合分析可为车辆闭锁离合器的设计研究提供重要参考。     

摩擦表面温度分析中滑摩功的计算

以摩擦离合器为对象，计算其摩擦过程中的滑摩功，以便进行摩擦表面的温度分析。     

离合器温度场计算中摩擦热流密度模型的比较研究

温度场计算是离合器设计与控制的重要依据,摩擦热模型是温度场计算准确性的关键。针对热流均布和压力均布两种主流的摩擦热流密度模型,将其分别引入离合器热分析的有限元模型,计算在持续滑摩的极端工况下温度场随时间和空间的变化过程,从温度分布云图、温度沿半径方向的变化、最高温度以及温度梯度等方面对两种模型的计算结果进行比较,给出了两种模型的适用范围。     

考虑摩擦副接触应力场和冷却流场的湿式离合器温度场分析

温度对湿式离合器摩擦副的摩擦特性和热失效具有重要影响。为了获取湿式离合器温度场的分布规律,建立摩擦副接触应力分布有限元模型和摩擦片沟槽内冷却流场数值计算模型,获得了摩擦副接触应力随离合器接合油压的变化规律和冷却流场对流换热随离合器转速的变化规律。在此基础上,提出考虑离合器摩擦副接触应力分布时变特性和冷却流场分布时变特性的离合器温度场数值计算模型。将所建温度场模型的仿真结果与试验结果作对比,验证了所建温度场模型的正确性。通过计算获得了湿式离合器接合过程中不同钢片在半径和厚度方向的温度分布规律,揭示了摩擦副接触应力场和摩擦片沟槽内冷却流场对离合器温度场的影响规律。结果表明,在离合器摩擦副半径方向上,摩擦副的温度分布规律与接触应力分布规律相一致。而摩擦片沟槽内冷却流场的对流换热主要影响离合器同步阶段的温度分布。     

DCT离合器热负荷仿真研究

分析了双离合器式自动变速器中干式和湿式离合器的特点,着重对影响干式双离合器性能和寿命的因素进行了分析,其中滑摩导致的温升是影响的关键。建立了双离合器式自动变速汽车起步过程传动系统动力学模型,采用双离合器起步控制策略,进行了摩擦副压盘滑摩功仿真计算。利用ANSYS分析软件进行了摩擦副压盘瞬态温度场、重载坡道重复起步时压盘温度变化及压盘热容量对温升影响的仿真分析。     

湿式离合器热固耦合仿真分析与试验研究

基于混合动力变速箱湿式离合器的换挡滑摩过程,考虑油液强制冷却的热对流传热,建立摩擦副热仿真模型,采用热固耦合仿真分析方法,应用Abaqus有限元软件,得到滑摩工况下摩擦副应力与温度分布。通过离合器台架温升试验验证,对比仿真与试验数据之间的误差值,验证了仿真模型的准确性。