高转速差车用湿式离合器带排转矩特性研究

车用湿式离合器的带排工况对车辆传动系统效率影响很大,过去建立的模型无法计算高转速差区域及不同摩擦片沟槽形式的带排转矩。以车用湿式离合器为研究对象,建立考虑离心力的修正雷诺方程,同时建立能够包含沟槽形式信息的三维求解区域,求解过程中考虑润滑油压力沿摩擦片周向的压力分布梯度,采用有限体积法进行求解。在计算带排转矩时采用新的求解方法,通过已知的供给流量和转速差经过压力分布求解获得润滑油膜的等效外半径,进而求得带排转矩。在更宽广的转速差范围内进行计算结果与试验结果的对比,两者基本吻合。研究不同沟槽深度、不同沟槽槽占比、润滑油流量和沟槽数目对离合器带排转矩特性的影响规律。研究结果表明,带排转矩随沟槽深度的增大而减小、随槽占比的增大而减小、随润滑油流量的增大而增大、随沟槽数目的增大而减小。     

湿式双离合器带排转矩特性及其应用研究

从理论上对湿式双离合自动变速器带排转矩的产生及计算进行了分析.通过台架实验研究了温度、流量等因素对湿双离合器带排转矩的影响.起步过程带排转矩的特性实验表明,合理地利用带排转矩,可以改善DCT的起步品质.     

考虑热效应影响的液黏调速离合器流体剪切转矩预测研究

为了更准确地对液黏调速离合器流体剪切转矩进行预测,以液黏调速离合器摩擦副间的流体为研究对象,建立了考虑热效应影响的三维CFD模型,并考虑了黏温特性的影响,应用计算流体力学软件CFD ACE+对流场进行求解,得到了摩擦副间流体的压力和温度分布以及流体剪切转矩的数值解;通过实验研究对比分析了不同转速和油膜厚度下的流体剪切转矩。结果表明：影响温度分布的主要因素是流体剪切线速度;热效应对摩擦副间流体的压力分布有较小的影响;由于流体温度对黏度的影响,流体剪切转矩随着转速差的增加而缓慢增大。因此,通过与实验数据对比分析,考虑热效应影响的三维CFD模型能够更为准确地对转矩进行预测。     

液压换档离合器带排转矩研究

本文针对车辆动力换档传装置普遍采用的液压换档离合器,分析研究了其在分离状态下所产和珠带排转矩,讨论了转速差、润滑油温度、润滑油流量和采用蝶形钢片对带排转矩的影响。     

双圆弧槽液黏调速离合器摩擦副间流体空化效应分析

以摩擦片为双圆弧槽的液黏调速离合器为研究对象,运用Fluent流体分析软件对离合器一对摩擦副间的油液流体空化效应进行数值计算,分析了转速、油液黏度对油液空化区域的影响及空化前后油膜承载力的变化。结果表明,空化区域形状呈现为竖直长条状,空穴产生分布最先出现在半径方向外侧,且沿半径增大方向更显著;减小转速及油液黏度可以有效减缓空化;油槽深度越大及油槽数目越多,油液含气率越小;确定油槽深度大于0.3 mm和油槽数目大于45为最佳;空化效应影响摩擦副的性能,减小了油膜承载力;随槽深增大、油槽数目减小,空化现象对油膜承载力的影响更为显著。     

液黏离合器径向沟槽摩擦片热力特性分析

综合考虑摩擦片与工作介质油的对流换热作用,建立摩擦副混合摩擦阶段热结构耦合物理模型,采用有限元法对带有径向槽的摩擦片在混合摩擦过程中的温度场和应力场进行计算和分析。在相同工况下对比分析摩擦片表面沟槽的宽度和深度对摩擦片温度场的影响和应力场分布,研究发现摩擦片沟槽区的温度远低于摩擦接触区,接触区域的中心形成温度较高的热斑,摩擦片温度随着沟槽宽度的增加而降低,随着沟槽的深度增加先降低后增加。研究结果对液黏离合器运行过程中摩擦副温度场和应力场的预估及摩擦副的设计具有理论和工程指导价值。     

高速湿式离合器低带排转矩参数优化设计

为了降低湿式离合器高速工况下产生的带排转矩,以某履带车辆湿式离合器为研究对象,在传统低速带排转矩模型中引入并计算了等效半径,推导了含径向槽湿式离合器高速工况下的带排转矩计算模型;建立了以离合器3个工况参数、摩擦片5个结构参数为设计变量,以最小带排转矩为优化目标的优化设计模型,基于鲸鱼优化算法（Whale Optimization Algorithm,WOA）对目标函数进行求解,优化后带排转矩减小了35.6%;并利用Simulink建立了目标函数的动态响应模型,对优化结果进行验证。结果表明,所设计优化方法有效,可为湿式离合器的结构设计和参数优化提供参考。     

液黏离合器油槽结构参数对油膜剪切转矩的影响分析

合理确定油槽的结构参数能有效地改善摩擦副间流体的流场特性和油膜剪切摩擦转矩性能。为了揭示摩擦副油槽结构对油膜剪切转矩的影响,以双圆弧油槽为研究对象,建立了集油槽结构参数化设计、流场数值模拟与试验设计方法(DOE)为一体的油槽结构参数影响分析平台。重点分析了液黏离合器摩擦副双圆弧油槽宽度、油槽对数、偏心距与内圈偏心圆直径对油膜剪切转矩的影响,并探究了各个参数的敏感性。结果表明,液黏离合器油膜剪切转矩随着摩擦副油槽宽度、油槽对数及内圈偏心圆直径的增大而增大,随着偏心距的增大而减小。摩擦副油槽宽度与内圈偏心圆直径是影响液黏离合器油膜剪切转矩的敏感参数。     

不同摩擦材料液黏离合器特性研究

分析了液黏离合器摩滑状态,建立带排转矩的数学模型,结合本文所研究液黏离合器的具体参数进行求解,得知摩擦片间隙是影响带排转矩的关键参数。经分析液黏离合器的摩滑特性及试验研究,验证了摩擦片带排转矩计算模型的准确性。分别进行了两种摩擦材料带排、温升及转速差对输出转矩的影响试验,通过试验发现,相同结构的铜基摩擦片带排转矩约为碳基摩擦片的2倍,得知相同试验条件下铜基摩擦片温升高于碳基摩擦片,且摩擦因数随转速差的变化较大,并拟合出了摩擦因数与转速差的关系式。     

离合器带排转矩对液压机械无级变速器效率的影响分析

为研究多离合器对液压机械无级变速器(Hydro-mechanical continuously variable transmis-sion,HMCVT)传动效率的影响,针对变速器中包含多个湿式摩擦离合器构成闭式回路的结构特征,分析了离合器带排转矩对液压机械无级变速器效率特性的影响.通过对影响传动效率的离合器分离阶段所...     

考虑黏-温特性对柱塞泵空化射流的影响

黏度是液压油的基本属性之一,其值对温度变化非常敏感,而温度又是影响油液发生空化的直接因素之一,因此为研究油液的实时黏-温特性对轴向柱塞泵空化效应的影响,利用流体仿真分析软件PumpLinx建立了包括湍流模型、全空化模型等条件在内的轴向柱塞泵动态CFD模型;并在考虑配流副间隙、柱塞副间隙和滑靴副间隙基础上,通过分析对比黏...     

液黏离合器旋转动密封泄漏特性试验研究

为探究并改善液黏离合器旋转动密封的泄漏特性,采用Tr1-6Kr-22A变速试验台开展其密封性能试验,对比分析操作参数和结构参数对各个泄漏通道泄漏量的影响规律。结果表明：操纵油泄漏量整体偏大,润滑油泄漏通道受压力影响最小;随着操纵油压力的增加,各泄漏通道泄漏量亦随之上升,但高压工况下泄漏量增势平缓;各泄漏通道泄漏量与转速存在正相关关系,但油压对密封泄漏量影响较转速更为明显;密封环带宽度对泄漏量影响较大,较宽的密封环带可有效降低密封总体泄漏量;采用较宽密封环带的试验工装各个通道泄漏量最小,且受操作参数影响较小,适用于压力波动较大的场合,而在转速波动较大时密封泄漏量出现阶跃特性。     

考虑离心项的螺旋槽液膜密封空化特性数值分析

针对液膜密封中空化问题,建立基于质量守恒JFO边界条件的螺旋槽液膜密封数学模型,采用流线迎风有限元法求解考虑液膜离心项的Reynolds控制方程,获得端面膜压分布,进而分析了操作参数对空化特性的影响。结果表明:不同操作参数下,空化发生时的液膜破裂位置均位于螺旋槽边界线上;转速的增大、膜厚及介质压力的减小促进空化的生成,反之,抑制空化发生。计算结果为液膜密封在不同操作条件下的设计和应用提供理论指导。     

考虑正负转速差的湿式离合器带排扭矩损失研究

基于某湿式多片式离合器的实际结构与带排扭矩损失的产生机制,分析在正负转速差下油液对摩擦片油槽作用的不同以及对带排扭矩损失的影响,并通过仿真与试验获得正负转速差下带排扭矩损失的变化规律。仿真与试验结果表明:在负转速差下,由于摩擦片的转速较大,其油槽侧面产生的动压力也较大,带排扭矩损失也相比正转速差时要大。对离合器带排扭矩损失在正负转速差下对自动变速箱换挡过程换挡力的影响进行分析,发现负转速差下需要的换挡力比正转速差下的换挡力大,因此负转速差下有换挡困难的风险。     

液黏传动可控启动过程混合摩擦转矩特性研究

为了研究矿用重型刮板输送机可控启动装置中液黏传动可控启动过程混合摩擦阶段的转矩特性，基于雷诺方程建立了油膜承载力和剪切转矩数学模型，并根据G-W模型建立了微凸峰接触转矩模型，最终以刮板输送机实现S形曲线，得到了可控启动过程中摩擦副的承载特性和转矩特性。结果表明，可控启动过程中，摩擦副间油膜厚度按反S曲线随时间增大而减小；摩擦副的承载力和转矩不断增大，其中微凸峰为总承载力和转矩的主要承担部分，并且不断增大，而油膜承载力和转矩则只占据小部分并不断减小。研究结果为可控启动装置可控启动过程转矩特性预测和控制部分设计提供了理论依据。     

新型电磁离合器转矩特性研究

基于磁阻原理设计了一种新型电磁离合器并阐述了其基本结构和工作原理。针对新型电磁离合器在一定的负载力矩下外齿发生跳齿失位的情况,对离合器进行了转矩理论分析计算,并利用Maxwell软件建立了新型电磁离合器的数值模型,分析了内外齿转差角的变化对新型电磁离合器电磁性能以及转矩特性的影响,研究了励磁线圈安匝数的变化对新型电磁离合器最大转矩的影响。研究结果表明:此新型电磁离合器的的设计方案可行,具有良好的应用前景。     

磁流变离合器传递的转矩分析

基于Bingham模型描述磁流变液随外加磁场变化的流变特性,介绍磁流变离合器的原理,分析磁场强度对转矩的 影响,建立转矩的计算公式,为磁流变离合器的设计提供理论依据。     

考虑表面粗糙度的液膜密封空化及承载能力分析

为进一步探索表面粗糙度对液膜密封影响,基于质量守恒的JFO空化模型,建立粗糙表面直线槽液膜密封物理模型,采用有限体积法离散控制方程并用Gauss-Seidel松弛迭代法求解,分析表面粗糙度、膜厚及操作工况特征数对液膜密封空穴发生及承载能力的影响。结果表明:以空化面积比为判据,液膜中空穴区域随膜厚增大而增大但承载能力呈减小趋势,且两者均随工况特征数的增大而增大;在膜厚较小如低于5~6μm时,较大表面粗糙度有助于促生空穴和提升承载能力,而在膜厚较大时,其影响减弱甚至被忽略;在较高工况特征数时,较大表面粗糙度对承载能力的提升影响明显,而在较低工况特征数时,较大表面粗糙度对空穴区域的增大影响明显。     

液黏调速离合器摩擦副热-结构耦合分析

根据热传导理论,结合热流密度,考虑摩擦片上沟槽的对流换热作用,建立了液黏调速离合器摩擦副的理论模型。根据离合器实际工况,对摩擦副边界摩擦阶段进行数值分析,研究摩擦副不同材料组合下的温度与变形差异。研究结果表明,摩擦副温度场被沟槽分成了不同温度梯度的椭圆块,高温集中在靠近外径处;相同工况下,对偶片材料为30Cr Mn Si A时温度和变形量最大。摩擦副内外径发生了沿z轴正向和负向位移,整个摩擦副产生碟形翘曲现象。在对偶片外径约束情况下,仅30Cr Mn Si A未发生塑性变形。这对液黏传动机理和摩擦副主动设计具有指导意义。     

有限元分析在液黏调速离合器传动轴设计中的应用

基于对液体黏性调速离合器被动轴结构特点进行分析的基础上,采用传统轴类零件力学分析方法,建立了力学模型,指出了受力集中的危险截面.为进一步分析其受力与应变特性,运用ANSYS软件进行了有限元分析,进一步揭示了液体黏性调速离合器被动轴在承载工况下的更加细微的应力与应变规律.两种方法获得了基本一致的分析结论,表明基于ANSYS有限元分析方法建模的正确性,为被动轴及类似轴类零件的合理设计提供了理论依据与指导.