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湿式离合器对偶钢片温度场数值仿真与试验研究
| 论文题名： | 湿式离合器对偶钢片温度场数值仿真与试验研究 |
| 关键词： | 汽车湿式离合器;摩擦副;温度场;烧蚀现象;温度模型 |
| 摘要： | 随着汽车产业的不断发展，人们对汽车动力性和舒适性的要求也越来越高，具有动力无中断、传递扭矩高及传递效率高等优点的双离合器变速器逐渐发展了起来，湿式离合器作为其主要零部件承担着重要的作用，而实际运行中湿式离合器的摩擦副烧蚀问题尤其是对偶钢片的烧蚀成为了制约其发展的一大问题。本文针对这一问题进行了一系列研究，主要工作如下： 本文以带有径向沟槽的离合器摩擦副为研究对象，以摩擦副周向温度分布的分析研究，揭示了摩擦副烧蚀的形成机理；从不同参数对摩擦副温度分布的影响方面，对离合器优化提供了依据与建议；利用离合器台架试验进行钢片测温，分析结果并验证了温度模型的准确性。 阐述了变速器及湿式离合器的动力传递及工作原理，从不同的摩擦副润滑状态及转矩、压力变化曲线将离合器接合阶段划分为三个阶段；针对离合器摩擦副的烧蚀问题进行了鱼骨图分析，将产生烧蚀的原因归纳为内部因素与外部因素。 分析离合器摩擦副的热特性，建立摩擦副分析模型，为数值计算打基础。介绍了热量传递方式，热传导、热对流及热辐射，计算了摩擦副热量生成及冷却速率公式，确定了热量分配方式。以径向沟槽摩擦副为研究对象，建立非均匀接触周向分析模型，并确定其热量传递微分方程与求解边界条件。 对微分方程进行有限元变换并编制程序进行数值计算，输出温度结果，模拟计算了汽车一般起步工况下的摩擦副温升与温度分布，发现了摩擦副温度先升高后降低，周向有温差存在，若持续滑摩，高温区域持续升温便会引起摩擦副烧蚀；以不同接触比、钢片厚度、滑摩速度与滑摩时间为变量，探究了其对摩擦副温度分布的影响，为离合器优化设计提供了依据。 布置并实施了离合器台架试验，对试验系统及其组成部件进行了介绍，采用预埋热电偶的方式进行钢片测温，发现不同径向位置处测点温度有较大的差异，外径温度＞中径温度＞内径温度，符合摩擦元件热量计算经验公式；同一周向位置处的摩擦副温度存在差异，与仿真结果相印证；不同润滑油流量下钢片温度变化有较大差异；利用试验结果与仿真结果的对比，验证了温度数值计算模型的准确。 |
| 作者： | 司俊领 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 朱茂桃 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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