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离合器性能测试实验装置设计及状态监测方法研究
| 论文题名： | 离合器性能测试实验装置设计及状态监测方法研究 |
| 关键词： | 湿式离合器;全寿命试验;表征参数;状态评估;摩擦副 |
| 摘要： | 湿式离合器是燃油车辆的核心零部件之一，整体变速性能好坏直接由湿式离合器性能优劣所决定。车辆以及重型机械在面临高速重载，或是在复杂路面状况行车时，就对其传动装置的关键部件离合器组件提出了更加严格的要求。在湿式离合器换挡期间，其摩擦层会在物理和化学过程中磨损，所以摩擦片会逐渐加重磨损。当摩擦片开始劣化时，将显著降低其扭矩传递能力和离合器的工作可靠性。然而，摩擦片可能更换得太早而导致对湿式离合器进行不必要的维修，或者更换得太晚而导致湿式离合器的损坏。因此，开发用于离合器摩擦片的监测和预测系统对于配备有湿式离合器系统的车辆实现最佳维护策略至关重要。 （1）本文首先以湿式离合器工作原理以及湿式离合器摩擦副磨损的三个阶段入手，通过对湿式离合器在磨合时的各种性能参数的研究，以及对摩擦副磨合过程中摩擦系数的研究，确定检测设备的原理，并引入平均摩擦系数（COF），并以此作为湿式离合器状态监测的关键参数。具体设计内容为离合器测试系统的工作原理及搭建，并对实验装置的重要结果如轴、轴承、联轴器等进行设计以及校核，以保证其能够满足使用需求。 （2）其次详细叙述本文依托的离合器综合性能检验测试系统，对该检验系统的基本工作原理及其组成部分进行了说明。详细地介绍了测试系统的几个关键技术，液压加载技术、摩擦片表面温度的测量技术、摩擦片扭矩、压力、转速测试技术以及对测试结果进行卡尔曼滤波。并通过对湿式离合器的磨损规律研究发现，离合器磨损过程存在不稳定性和多阶段特性，最终选择使用从离合器试验台获取的油液数据来监测离合器的磨损状态。 （3）本文最后结合湿式离合器磨损量仿真计算模型，利用建立的最优表征参数与状态评估的对应关系，开展离合器状态评估方法研究。同时计划运用模糊综合评判方法，综合考虑表征参数的变化趋势及离合器工作条件，建立状态评估的模糊评判模型，采用隶属度函数描述离合器工作状态（初期、正常、剧烈磨损），并探索故障及其程度预报的可能性。最后结合湿式离合器磨损试验，通过状态评估的模糊评判结果与拆检磨损量考核标准对比，验证离合器状态评估方法的有效性。 |
| 作者： | 张明 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 崔俊杰;屈信益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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