| 浅谈湿式摩擦离合器多场耦合动态设计方法 |
| 更新时间：2010-6-24 10:28:07 |
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关键是刚体动力学与有限元摩擦生热的热弹性耦合分析的集成，整个湿式多片离合器瞬态温度和热应力场有限元计算应由三部分组成：多刚体动力学计算摩擦副接合过程中压力变化和相对转速的变化；有限元技术计算摩擦副接合过程中的温度分布和热应力分布；多刚体动力学和有限元技术的集成。
考虑摩擦片表面沟槽的影n[~t21，有限元计算采用三维计算。计算模型中摩擦片表面为铜基粉末冶金，对偶材料为45钢，湿式离合器摩擦片问的摩擦系数为取为0．07，45钢的弹性模量E为2．1e5MPa，泊松比为0．3，密度为7．8e一3g／mm，热相关参数：导热系数为54W／(m·K)、比热容为465J／(Kg·K)，铜基粉末冶金材料密度为5．8e一3g／arm，其他性能都取的与45钢相同。
多刚体动力学计算结果，如图1、图2所示。图1可见，离合器输入转速为恒定时，输出转速的变化情况，从中可以确定离合器的接合时间大约为1S；从图2可确定离合器上摩擦片的接触压力的变化情况。
  离合器瞬态温度和热应力场有限元计算结果，如图3和图4所示。图3中可以看出动态接合过程中摩擦片最高温度从20℃升高到180．3℃，接合过程结束时的温度为90．98℃；从图4可见摩擦片上最高温度的位置在摩擦片内圈径向沟槽的背面，对应位置处等效应力分布，如图5所示。其分布规律与温度分布相同，这说明摩擦片表面沟槽对摩擦片温度分布是有影响的。
5结语
以上分析计算过程应用多场耦合技术初步确定了湿式摩擦离合器动态接合过程中主从摩擦片的相对转速和摩擦片间的接触压力不断变化情况下摩擦片上的温度变化和分布以及热应力的分布。初步确定了计算离合器摩擦性能和热负荷性能的多场耦合动态设计方法，能够准确的确定摩擦片的转速和比压，在一定的惯量、摩擦片片数、润滑油品种、油槽形状及摩擦材料等各确定条件下，计算摩擦片上的温度和热应力分布。
在以后的研究中还需要进一步完善CAD造型、多刚体动力学计算和瞬态热力学有限元计算的集成系统，实现CAD造型的参数化与多刚体动力学和有限元计算的参数化，实现湿式摩擦离合器的优化设计上一页 [1] [2] |
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