沟槽对湿式离合器摩擦副啮合性能的影响

对表面开设带一定倾斜角度的窄矩形沟槽湿式离合器摩擦副的啮合过程进行了分析.基于已得到实验验证的理论假设,采用微凸体接触模型的威布尔分布,建立基于平均流量模型及威布尔分布的接触因子的摩擦副研究分析模型;推导出摩擦副的流体润滑控制方程,将复杂的啮合过程映射到一维润滑问题下进行求解.讨论了沟槽深度、数量、倾斜角度对啮合性能的影响,结果表明:渗透层厚度越厚,渗透率越高,啮合时间越短,啮合转矩峰值越大;对于3种类型沟槽,三角形沟槽啮合时间最短,圆弧形次之,梯形沟槽啮合时间最长;沟槽倾斜角度越大,啮合转矩越低,啮合时间越短;而沟槽深度对啮合特性影响不明显.     

表面几何参数对湿式离合器啮合性能的影响

对表面开设带一定倾斜角度的窄矩形沟槽湿式离合器摩擦副的啮合过程进行了分析.基于已得到实验验证的理论假设,采用微凸体接触模型的威布尔分布,建立基于平均流量模型及威布尔分布的接触因子φ.的摩擦副研究分析模型;推导出摩擦副的流体润滑控制方程,将复杂的啮合过程映射到一维润滑问题下进行求解.讨论了沟槽宽度、数量、不同使用状态对啮合性能的影响,结果表明:渗透层厚度越厚,渗透率越高,啮合时间越短,啮合转矩峰值越大;对于三种类型沟槽,三角形沟槽啮合时间最短,圆弧形次之,梯形沟槽啮合时间最长;跑合阶段较正常磨损阶段而言,啮合转矩较大,而啮合时间较短;沟槽越宽,啮合时间越长.     

考虑表面粗糙度的湿式离合器啮合过程分析

湿式离合器在实际啮合过程中,离合器摩擦片高速运转,摩擦副接触为2个随机粗糙表面的接触,因此分析离合器啮合过程必须考虑摩擦片惯性及摩擦副表面粗糙度的影响.采用Greenwood-Tripp两粗糙表面接触模型,并考虑惯性的影响,对主动盘下表面有摩擦材料的湿式离合器的啮合过程进行分析,建立基于Patir-Cheng平均流量模型的研究模型,推导出摩擦副的润滑控制方程,并进行求解.理论计算得出的啮合转矩变化与实验结果相吻合,验证了理论分析的正确性.     

湿式摩擦离合器摩擦副热特性分析

为了研究湿式多片离合器摩擦副的发热情况,选取其中一对摩擦副,建立了瞬态及稳态热分析有限元模型,将油槽类型转化为当量圆柱体并建立对流换热模型,计算了对流换热系数,并以此为边界条件,计算不同时间下摩擦片与对偶钢片沿径向和轴向的温度分布。同时,针对不同材料及槽型对摩擦副温度的影响进行分析,并采用SAE#2试验机,测试了不同材料及槽型的摩擦副温度,与理论分析进行了对比,温度变化趋势一致,误差较小。     

湿式离合器考虑纸基衬面孔隙弹性特性摩擦振动理论

本文提出考虑纸基摩擦材料界面间变形和其中造成润滑油流动的摩擦振动新理论,推荐了一摩擦振动模型,采用引入的粘性液体浸透多孔体,联合假定在切向和法向两个方向的振动导出一稳态准则,和实验相比较,确认所推荐的准则可预测该稳态极限比常规的更精确。它不考虑摩擦材料的变形,只与摩擦系数与滑动速度的斜率有关。基于本准则,讨论了材料特性摩擦振动对稳态的影响。     

环链电动葫芦安全离合器中纸基湿式摩擦材料的研究

介绍了安全离合器的结构及工作原理,就纸基湿式摩擦材料的特性进行了研究,揭示了摩擦特性与超载系数不稳定、打滑过程中摩擦振动现象之间的关系。对环链电动葫芦的生产厂家选择纸基摩擦材料有重要的指导意义。     

湿式离合器的研究及展望

为进一步研究湿式离合器的工作机理、调速控制及稳态工作控制,在总结国内外湿式离合器相关领域的研究成果的基础上,介绍了摩擦副材料、渗透、表面粗糙度、摩擦盘沟槽、热效应等对工作特性的影响;并针对调速控制、稳态工作控制、产品研发等进行了详细介绍,以此为基础提出湿式离合器未来研究和发展的趋势。     

湿式换档离合器摩擦片摩擦磨损特性试验研究

介绍了综合传动湿式换档离合器工作原理,基于离合器摩擦片的结构与材料成分特征,分析了转速、裁荷和温度对摩擦片摩擦特性的影响;通过搭建的离合器摩擦片摩擦磨损试验台,验证了摩擦片摩擦因数随滑磨转速增大而减小,随结合油压升高而降低的规律;通过温度测试发现了结合过程中摩擦片中部温度较高,内外边缘处温度较低,多次结合试验后内齿摩擦片中部靠外部分磨损比较严重.     

湿式离合器考虑纸基衬面孔隙弹性特性摩擦振动理论(二)

本文提出考虑纸基摩擦材料界面间变形和其中造成润滑油流动的摩擦振动新理论,推荐了一摩擦振动模型,采用引入的粘性液体浸透多孔体,联合假定在切向和法向两个方向的振动导出一稳态准则,和实验相比较,确认所推荐的准则可预测该稳态极限比常规的更精确。它不考虑摩擦材料的变形,只与摩擦系数与滑动速度的斜率有关。基于本准则,讨论了材料特性摩擦振动对稳态的影响。     

离合器摩擦副表面温度对摩擦因数的影响

通过对某型离合器摩擦副的摩擦学小样试验,研究了离合器在结合的滑动摩擦过程中,摩擦面温度对离合器摩擦材料摩擦因数的影响.采用扫描电子显微镜(SEM),分析了样件的摩擦表面形貌,探讨了产生影响的机制,并从摩擦因数角度探讨了微车离合器起步发抖和烧蚀的主要原因.微车离合器摩擦材料摩擦因数随着摩擦面温度先升高,然后趋于稳定,最后再降低,其稳定工作的温度区间为130～220℃;在摩擦面温度较低的工况下,摩擦因数较低,微车起步时,离合器传递的扭矩不足以克服道路阻力,引起微车起步发抖的现象;而在摩擦面温度过高的工况下,离合过程中,摩擦因数较低,传递扭矩效率低,导致离合器滑磨时间过长,引起烧蚀现象.     

表面带沟槽湿式离合器摩擦副啮合过程分析

对表面开有矩形沟槽湿式离合器摩擦副的啮合过程进行了分析。采用微凸体接触模型的威布尔分布,建立基于Patir-Cheng平均流量模型及威布尔分布的接触因子的摩擦副研究分析模型;推导出摩擦副的流体润滑控制方程,将复杂的啮合过程映射到一维润滑问题下进行求解。与实验结果相对照表明:啮合过程中理论计算啮合转矩变化与实际情况相吻合,从而验证了理论分析方法的可靠性。讨论了沟槽宽度对啮合性能的影响,结果表明在沟槽数量一定的情况下,沟槽越宽,啮合时间越长。     

液体粘性调速离合器中摩擦副的调速分析

介绍了液体粘性调速离合器中摩擦副的工作机理。在调速范围内 ,液体粘性调速离合器中摩擦副往往在流体润滑、混合润滑、边界润滑直到直接接触的工况条件下工作 ,不同的工况以及负载对液体粘性调速离合器的输出转速和输出转矩有很大的影响。采用表面粗糙度的平均模型 ,以及GT微凸体接触模型 ,对液体粘性调速离合器在调速过程中摩擦副所涉及的工况进行了分析讨论。提出了在稳态条件下 ,输出转速与输出转矩的计算方法。     

润滑油温度对铜基湿式离合器摩擦转矩的影响

润滑油的温度变化会改变自身黏度,从而影响摩擦元件的润滑和接触状态,对离合器的动力响应产生显著影响,因此需要研究润滑油温度对湿式离合器摩擦转矩特性的影响。考虑离合器的流体润滑、粗糙接触、动力响应和热量传导,建立一个多物理场耦合的热力学模型;根据润滑油与离合器之间的换热特性,采用集总参数法得到离合器的平均温升。离合器台架试验验证所建立数值模型的准确性。结果表明在离合器的接合过程中,摩擦转矩的变化可分为三个阶段,即接合准备阶段A、缓慢变化阶段B和指数增长阶段C。润滑油温度主要影响阶段B的摩擦转矩。在阶段B早期,润滑油温度越高,黏性转矩越小,接触转矩越大。随后,润滑油温度的升高减缓黏性转矩的下降趋势,促进接触转矩的增加,从而促进摩擦转矩增长率的增加。为了保证离合器在阶段B的摩擦稳定性,最佳的润滑油温度范围为80～100℃。     

湿式换挡离合器摩擦片磨损量计算方法的研究

介绍了综合传动湿式换挡离合器的工作原理,通过分析离合器结合分离过程的油压和滑摩转速变化规律,拟合出离合器工作油压与转速的特性方程,建立了离合器摩擦片磨损量计算模型。依据离合器摩擦副磨损试验结果,确定了油压、滑摩转速影响指数与结合次数的关系。利用组建的综合传动湿式换挡离合器磨损量测试试验系统,进行了18 000次离合器换挡试验。试验结果表明,湿式换挡离合器磨损量可以表示为工作油压与滑摩转速的函数。     

Wet Clutch Friction Interfaces under Water-Contaminated Lubricant Conditions

The performance of wet clutches used for automatic transmissions or other applications usually includes the desired positive friction characteristics and a shudder-free torque generation. Changes in the operating variables such as the lubricant conditions influence the formation of a tribofilm, and friction characteristics and can alter the degradation of the friction interfaces. In this work, the friction characteristics and degradation of the paper–steel friction interfaces were monitored when a commercial fully formulated automatic transmission fluid (ATF) was contaminated with water. It was found that water in ATF influenced the clutch stability by increasing the mean coefficient of friction (µ) and the negative friction–velocity slope. Surface studies of the posttest friction interfaces clearly indicated reduced surface porosity and permeability, increased wettability, and changed elemental composition on the contacting surfaces after tested with water-contaminated ATF. Moreover, water-contaminated paper liners' thermal decomposition shifted to a lower temperature compared to an uncontaminated liner during thermal analyses. These results displayed faster degradation and reduced service life of the clutch friction interfaces due to water contamination. The resultant surface condition can be associated with the observed unstable friction and negative friction–velocity slopes.     

换档离合器摩擦片温升分析

本文通过对换档离合器摩擦片温度场分析，建立了离合器接合过程中的热传导物理模型，运用有限元求解出了摩擦片的温度分布情况及温升情况，对于离合器使用、设计具有一定的指导作用。     

微型汽车离合器摩擦材料磨损机制的研究

根据定速式摩擦试验机GB/5763-98国家试验标准,设计了适合研究微型汽车摩擦材料摩擦性能的小样试验;对试验数据进行分析,通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜(SEM)分析等手段,对材料的磨损量的变化情况及摩擦面工作层的形成进行分析。结果表明:微型汽车离合器的滑动磨损行为分为轻微磨损和严重磨损,轻微磨损摩擦表面比较粗糙,而严重磨损摩擦表面相对光滑或摩擦噪声明显;轻微磨损以氧化磨损、磨粒磨损为主,伴随着黏着磨损,严重磨损以由严重塑性变形引起的磨损和黏着磨损、磨粒磨损为主。     

汽车动力系离合器接合抖振和粘一滑的分析和仿真

研究分析了离合器接合的抖振和粘一滑以及用数字来检验这些现象的影响系数。为具有汽车变速箱装置的动力系带打滑离合的4自由度（4DOF）的扭振系统开发了一个模型。进行稳态分析表明该离合器的抖振与摩擦系数和斜率有关,并用数字仿真加以证实。开发了模拟粘一滑的一种算法,并用于数字仿真,它表明了由于离合器压力波动,离开接合的抖振和外载荷变动将增加了粘一滑的可能性。由2档换到3档的数字仿真证明,根据离合器接合时作用压力波动,离开接合抖振和外载荷波动发生粘一滑可能增大,而随作用压力倾斜到啮合点发生粘一滑可能性明显减少。