换挡工况下湿式换挡离合器变胞机理

针对目前难以全面描述湿式换挡离合器变结构、非定常和非数值的变拓扑工作过程的问题,基于湿式换挡离合器工作特性的分析,定义摩擦对偶片各构态的约束函数,建立摩擦对偶片变胞器,提出湿式换挡离合器变胞的图形描述方法. 采用矩阵分析法,以约束函数为元素,推导离合器各构态的邻接矩阵,解析相邻构态转换时对应的变胞函数和变胞方程,构建湿式换挡离合器工作的变胞拓扑模型,揭示换挡离合器工作状态转换的变胞机理. 基于变胞机理分析,提出更直观和简便的离合器动力学建模方法,通过对比分析离合器转速变化规律的试验和仿真结果,表明该方法的准确性和可行性.     

湿式离合器接合压力对接合特性的影响研究

通过分析湿式离合器的接合过程,应用一维平均雷诺方程和粗糙表面弹性接触模型建立湿式离合器接合过程数学模型。利用龙格-库塔数值方法对接合过程数学模型进行求解,研究湿式离合器接合压力对接合过程中黏性转矩、粗糙摩擦转矩及传递转矩的变化规律。仿真结果表明:接合压力上升越慢,其产生的黏性转矩、粗糙摩擦转矩及传递转矩响应越慢;接合压力上升特性对黏性转矩和粗糙摩擦转矩的峰值影响较小,对黏性转矩总体变化趋势影响也较小,但对粗糙摩擦转矩和传递转矩总体变化趋势影响较大。     

考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩特性

为提升重型车辆传动系统中湿式离合器可靠性及使用寿命,建立了考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩模型,通过模型研究了不同参数对离合器扭矩特性的影响规律。首先,对湿式离合器进行仿真模拟,增加界面接触状态参数,搭建湿式离合器充油模型与结合模型。其次,基于SAE#2试验台开展湿式离合器扭矩试验,将仿真获得的结果与离合器试验数据进行对比,验证了仿真模型的有效性。最后,结合模型研究了油压、油温和碟形量对湿式离合器扭矩特性的影响规律。结果表明:考虑了界面接触状态的模型相较于传统模型具有更高的准确性,提高了22.30%;随着控制油压的减小,离合器的总扭矩降低,当压力从1.5 MPa减小到1.0 MPa时,扭矩峰值降低了22.38%,同时制动时间延长了46.05%;润滑油温度对离合器的黏性转矩和摩擦扭矩都具有一定程度的影响,温度越高,黏性转矩越小,摩擦扭矩越大,整体制动时间稍有减小;摩擦片碟形量对离合器扭矩的影响主要体现在扭矩产生时间,碟形量的增加会导致离合器制动时间增加。     

离合器接合过程中抖动及其影响因素的分析

为研究离合器在结合过程中的抖动及其影响因素,建立了4自由度传动系统动力学模型.在此基础上分析了离合器自激振动产生的机理,以及摩擦系数变化情况下的离合器接合过程的稳定性.通过对某型车辆换档中离合器接合过程的数值仿真,讨论了各种因素对离合器接合抖动的影响.结果表明,摩擦系数负的变化率和正压力波动会引起和加剧离合器的抖动,通过提高静摩擦系数以及适当提高阻尼系数和传动轴刚度等可以有效降低接合抖动的程度,这为离合器的改进设计和优化控制提供了有益参考.     

TC+AMT中湿式多片离合器带排扭矩及其对换档同步过程的影响

通过建立TC+AMT中湿式多片离合器带排扭矩与换档同步过程的数学模型,运用Matlab/Simulink进行仿真分析,并与实验结果对比,证明了模型的正确性与准确性,并分析了湿式多片离合器分离状态下摩擦副间隙、冷却油流量以及不同温度下冷却油性质等因素对带排扭矩、换挡同步时间和同步能量的影响。所得结论对湿式多片离合器的理论研究和结构设计以及传动系统匹配具有参考价值。     

湿式DCT液压控制系统研究

针对湿式双离合器自动变速器（dual clutch transmission,DCT）在换挡过程中与离合器压力控制相关的问题,建立了湿式DCT离合器压力控制系统模型;根据双离合器的工作状态,提出了DCT换挡过程中离合器压力控制策略,并设计了离合器压力模糊控制算法;利用MATLAB／Simulink搭建了控制系统仿真模型,并通过升、降挡过程的仿真,得到了冲击度和滑摩功的仿真曲线,验证了液压系统模型的正确性和控制算法的有效性。     

基于改进平均流量模型的离合器接合特性仿真

针对液力机械变速器湿式多片离合器的结构特点,研究了离合器摩擦副表面粗糙接触、摩擦材料的可渗透性和润滑油液的离心力,改进了平均流量模型,建立了修正的雷诺方程用于计算接合过程中油膜压力和油膜厚度的变化规律。采用Greenwood-Tripp接触模型,建立了单摩擦副承载力方程和转矩方程。通过研究摩擦片和对偶钢片相对滑动产生的摩擦热以及润滑油对摩擦副的冷却作用,获得了被动摩擦片的角速度、油膜厚度以及摩擦转矩等离合器接合过程工作特性的变化规律。最后,仿真分析了摩擦副的工作参数和材料特性对接合转矩的影响规律。     

含沟槽湿式离合器接合特性数值与试验研究

为了研究工况参数对湿式离合器接合特性的影响规律,基于Navier-Stokes方程、KE粗糙接触理论和传热理论,针对含沟槽湿式离合器建立接合特性综合数值模型. 利用自主研制的离合器试验装置,针对接合压力、润滑油（ATF）温度、相对转速、渗透性和沟槽等影响因素进行正交试验. 结果表明,接合压力不仅影响接合时间且对扭矩有影响,压盘接触瞬间的扭矩抖动取决于接合压力稳定性,接合完成瞬间的扭矩抖动是由动静摩擦系数差异造成的;润滑油温升高,黏度降低使粗糙峰接触延迟造成接合时间增长,接合扭矩减小;转速越高,接合时间越长;渗透性越高,油膜厚度下降越快,接合响应速度越快;沟槽宽度越大,接合扭矩的幅值越小,接合时间越长. 初始油膜厚度越大,接合初始阶段的油膜剪切扭矩越小.     

碳纤维增强纸基摩擦材料的研究现状及进展

纸基摩擦材料是一种多孔性湿式摩擦材料,因其具有良好的摩擦特性而广泛应用于车辆湿式离合器和制动器中.碳纤维具有摩擦系数稳定,耐磨性优异,机械强度高,化学稳定性良好等优点,作为增强体已经广泛应用于各类复合材料中,是纸基摩擦材料的理想增强纤维.综述了国内外碳纤维增强纸基摩擦材料的研究现状,着重论述了碳纤维增强纸基摩擦材料组分配方、摩擦磨损性能与机理等方面的研究进展,并展望了其发展趋势.     

基于MATLAB遗传算法的离合器摩擦片优化设计

以湿式离合器摩擦片体积最小为优化目标函数,根据湿式离合器摩擦片的结构特点确定设计变量和约束条件,建立了湿式离合器摩擦片的数学模型.以某一湿式离合器摩擦片为例,运用MATLAB遗传算法对其结构参数进行了优化.优化结果表明:本文方法使摩擦片的整体体积减小了29.73%,可为摩擦片结构的参数优化提供理论参考.     

竹原纤维的表面切向阻抗性能

本文测试了竹原纤维与相关材料的表面切向阻抗系数,竹原纤维的静切向阻抗系数0.30-0.41,动切向阻抗系数0.25-0.31。竹原纤维、苎麻纤维与相关材料的表面切向阻抗系数都比较接近,表明竹纤维和苎麻纤维有相同的混纺特性。     

刀具-岩石摩擦过程中的闪温分析

摩擦表面闪温对刀具材料性能产生着重要影响。针对刀具摩擦表面的微凸体建立了导热微分方程,系统分析了影响微凸体温度的影响因素。在提出摩擦表面接触系数的概念的基础上推导出了干摩擦条件下刀具闪温的解析计算模型并分析了水射流条件对闪温计算的影响。给出了基于均匀分布模型和概率分布模型的摩擦表面接触系数和水射流参与下满足动力润滑条件的摩擦系数等计算参数的确定方法。计算分析与红外测温实验的结果表明：刀具与岩石的摩擦闪温严重依赖两摩擦面的接触系数和各自表面微凸体分布情况;给出的摩擦面闪温计算模型比传统计算方法更接近实验测量值,更适用与工程中对材料安全性要求较高的场合应用。     

任意卷吸速度矢量点接触摩擦系数简化计算方法

针对弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮传动的空间点接触摩擦系数求解复杂问题,考虑油膜入口区温升与中心油膜厚度以及接触区温升与摩擦系数间的耦合关系,提出任意卷吸速度矢量点接触的摩擦系数简化计算方法. 基于所提方法分析在不同工况下的点接触中心油膜厚度和摩擦系数,并将油膜厚度和摩擦系数与文献实验数据进行对比. 结果表明：在高速工况下,入口区温升和接触区温升显著,忽略温升影响将使油膜厚度和摩擦系数预测结果偏大;卷吸速度夹角对油膜厚度影响较大,对摩擦系数影响相对较小;在任意卷吸速度夹角工况下,点接触油膜厚度和摩擦系数预测结果与文献实验结果一致,验证摩擦系数简化计算方法的可靠性.     

速度和构造深度对水泥混凝土路面摩擦系数的影响

为了研究摩擦系数与速度、路面构造深度的关系,采用新型路面抗滑检测设备,对不同水泥混凝土路面的动态摩擦系数和构造深度进行了分析,研究结果表明,在路面构造深度较好的情况下,水泥混凝土路面摩擦系数随速度升高而降低.摩擦系数变化率随路面构造深度增大而增大.路面的抗滑性能与路面表面特征和行车速度有较大的关系,应该在路面的设计和施工养护中予以考虑.     

CFRP主缆与索夹间摩擦学性能试验研究

为研究悬索桥碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)主缆在索夹处的摩擦学性能,分析主缆与索夹间的摩擦接触特征,引用摩擦因数相关计算公式,分别进行平直接触及实桥接触下的当量摩擦因数试验.结果表明,CFRP主缆与索夹间的摩擦因数约为0.36,能满足抗滑移安全性能设计要求;径向挤压应力小于14.6 MPa时,CFRP丝与索夹的摩擦学性能比较稳定,径向挤压应力大于14.6 MPa时,摩擦因数有减小趋势;两种接触条件下,摩擦因数能较好吻合;理论计算偏于设计安全,适用于CFRP主缆与索夹间摩擦因数的计算.     

QPQ表面疏松层纯磨损试验研究

在M-2000型磨损试验机上进行纯磨损试验,研究了QPQ表面改性层在浸油擦干后的滑动干摩擦磨损过程。根据磨损曲线和摩擦系数的变化,发现其摩擦磨损过程存在一个干摩擦向边界摩擦过渡的亚稳定阶段,稳定阶段的磨损率和摩擦系数仅为未浸油干摩擦磨损试验时的三分之一。利用SEM分析各阶段磨损表面形貌,QPQ表面改性层磨合阶段的主要磨损机理为黏着磨损,亚稳定和稳定阶段对应的磨损机理为显微切削和划伤。试验结果表明,QPQ表面改性层外表面存在一定程度的疏松层可以储存润滑油,降低摩擦因数,避免或减轻了黏着磨损及磨粒磨损。     

摩擦系数对轴向推力作用下碰摩转子振动特性的影响

推导建立了轴向推力作用下的碰摩转子非线性动力学方程。以转定子间摩擦系数为控制参数,对碰摩转子系统横向振动和轴向振动行为进行了数值仿真。分析表明:转子与定子间摩擦系数对转子系统横向振动和轴向振动特性的影响非常明显,摩擦系数越大,转子系统振动越复杂。随着摩擦系数的增加,转子系统由简单的周期振动突变为拟周期振动。增大摩擦系数,以转速比为控制参数的系统轴向振动的复杂运动区范围变大,且复杂运动区的振动幅值也有增大趋势。分析结果对旋转机械碰摩故障的识别提供了理论依据。     

微凹半圆图形表面织构的摩擦特性研究

采用销-盘式摩擦试验机,在常温、常压及石蜡油润滑条件下,对不同密度的微凹半圆和圆图形织构进行摩擦特性试验.利用Stribeck曲线分析接触压力、图形密度、几何形状、滑动方向以及图形间距对摩擦性能的影响.结果表明,不同密度的微凹半圆图形织构,在A、B两个滑动方向下,摩擦系数的变化有明显的不同,但其变化会随着密度的增加而降低; 微凹半圆图形织构的摩擦特性好于微凹圆形织构,当摩擦为A方向、密度为15%、间距为162 μm时,微凹半圆图形织构的摩擦系数最小.     

金属镍和聚四氟乙烯微粒复合电沉积的研究(Ⅲ)——复合膜的性能

由电沉积法得到的金属镍和高分子聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）复合膜层具有优良的减摩、自润滑性能．对所研制的金属镍和高分子聚四氟乙烯复合膜层的硬度、摩擦性能、形貌观察等进行了测试．实验结果表明镍聚四氟乙烯镀层有较低的滑动摩擦系数,在同样条件下,与镍镀层相比,其滑动摩擦系数下降三分之一左右．     

ZM6镁合金的摩擦性能研究

以ZM6镁合金为试验材料,利用正交试验方法和方差分析方法研究了粗糙度、转速和载荷对摩擦系数影响的权重顺序以及其对摩擦性能的影响.结果表明:各因素对摩擦系数影响的权重顺序依次为粗糙度、转速、载荷; 转速为30 r/min时,摩擦系数随着载荷的增加而增大,随着粗糙度的增大先减小后增大; 转速为45 r/min时,摩擦系数随着载荷和粗糙度的增大均先减小后增大; 转速为60 r/min时,摩擦系数随着载荷的增加而减小,随着粗糙度的增大先增大后减小; 载荷为35 N时,摩擦系数随着转速的增大先增大后减小; 载荷为50 N时,摩擦系数随着转速的增大而增大; 载荷为65 N时,摩擦系数随着转速的增大逐渐减小.