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汽车工程 2017年第7期39卷 775-781页

作者：李明阳马彪李和言陈飞王宇森于亮北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081

本文旨在研究了离合器摩擦对偶片花键处受周向转矩作用发生屈曲变形的过程。建立了对偶片屈曲变形时各阶临界屈曲弯矩的计算模型,定量分析了厚度等结构参数对摩擦对偶片各阶临界屈曲弯矩的影响,并通过离合器低速低载荷工况下的摩滑磨损... 详细信息

本文旨在研究了离合器摩擦对偶片花键处受周向转矩作用发生屈曲变形的过程。建立了对偶片屈曲变形时各阶临界屈曲弯矩的计算模型,定量分析了厚度等结构参数对摩擦对偶片各阶临界屈曲弯矩的影响,并通过离合器低速低载荷工况下的摩滑磨损实验验证了对偶片屈曲变形模型的计算结果。结果表明,在对偶片发生因大温度梯度导致的热翘曲前,引起摩擦界面局部接触压力显著升高的主要原因是花键处因机械转矩作用而产生的屈曲变形,它引起周向压力扰动而导致热弹性失稳。对于工程常用摩擦对偶片,厚度与节圆半径比值大于0.015 5时可明显提高对偶片抗机械扭转变形的能力,从而增大摩擦界面接触区,降低接触区比压,改善摩擦状态。

关键词：多片离合器摩擦对偶片屈曲变形临界屈曲弯矩

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多片离合器早期故障生成机理及振动诊断方法

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机械工程学报 2015年第1期51卷 117-122页

作者：陈漫李和言马彪赵家昕北京理工大学机械与车辆学院北京100081

利用热弹性不稳定理论,建立离合器摩擦副热弹耦合模型,获得了由热点集聚导致摩擦片发生局部变形的基本过程。依据该过程,提出以观测摩擦片局部变形来反映离合器早期故障的思路。基于该思路,建立多片离合器动力学仿真模型,获得了当摩擦... 详细信息

利用热弹性不稳定理论,建立离合器摩擦副热弹耦合模型,获得了由热点集聚导致摩擦片发生局部变形的基本过程。依据该过程,提出以观测摩擦片局部变形来反映离合器早期故障的思路。基于该思路,建立多片离合器动力学仿真模型,获得了当摩擦副上存在微小变形时系统的动力学特性。根据该特性的振动学特征,并利用传动系统高频段干扰噪声较轻的特点,通过换挡时刻前后高频段频谱的差异性分析,提出一种基于振动信号分析的多片离合器早期故障诊断新方法。试验结果表明,该方法能够提取出由摩擦副上局部变形产生的冲击振动,可望用于多片离合器早期故障诊断的工程实践中。

关键词：多片离合器热弹性不稳定振动分析故障诊断

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多片离合器轴向平均比压的衰减特性

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吉林大学学报（工学版） 2018年第4期48卷 990-997页

作者：于亮李和言马彪李慧珠李明阳北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081

以车辆多片离合器为研究对象,建立了考虑花键摩擦力的多摩擦副界面平均比压和转矩的计算模型,得到多摩擦副的比压衰减系数,对影响离合器比压衰减的参数进行了敏感度分析。研究表明:摩擦因数对比压衰减影响显著,界面摩擦因数越大,界面比... 详细信息

以车辆多片离合器为研究对象,建立了考虑花键摩擦力的多摩擦副界面平均比压和转矩的计算模型,得到多摩擦副的比压衰减系数,对影响离合器比压衰减的参数进行了敏感度分析。研究表明:摩擦因数对比压衰减影响显著,界面摩擦因数越大,界面比压沿轴向衰减越快;键处摩擦因数越大,界面比压沿轴向衰减更快;花键压力角对界面比压衰减影响甚微。试验发现,摩擦副数越多,平均单副转矩越小,且总转矩增加幅度减小。通过仿真结果与试验数据的对比,验证了所建模型的有效性,该模型能够有效地反映离合器的实际比压和转矩特性。

关键词：车辆工程多片离合器键摩擦界面比压转矩

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卡簧约束对多片离合器温度场的影响分析

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兵工学报 2018年第4期39卷 635-644页

作者：于亮马彪李和言李明阳李慧珠师路骐北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081

为分析卡簧约束对多片离合器接触应力分布的影响,运用Abaqus仿真软件建立了多片离合器三维有限元模型。通过数值模拟,得到了多片离合器摩擦表面的接触应力分布规律和多片离合器的温度场分布。仿真和试验结果表明:卡簧约束导致了摩擦副... 详细信息

为分析卡簧约束对多片离合器接触应力分布的影响,运用Abaqus仿真软件建立了多片离合器三维有限元模型。通过数值模拟,得到了多片离合器摩擦表面的接触应力分布规律和多片离合器的温度场分布。仿真和试验结果表明:卡簧约束导致了摩擦副接触应力沿径向分布不均匀,越靠近卡簧,摩擦元件的外径接触应力越大,径向应力差异越大;越远离卡簧,径向应力分布差异趋于平缓,并逐渐接近活塞压力;卡簧轴向约束导致了摩擦元件的径向温差加大,外径温升快,内径温升慢,并且轴向不同位置摩擦元件的温度场分布不一致,近卡簧侧的摩擦元件更易发生热翘曲;离合器低速长时滑摩试验验证了该温度场模型的正确性,所建模型能够切实有效地反映离合器的实际温升特性。

关键词：多片离合器卡簧接触应力温度场

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多片离合器定速滑摩过程摩擦元件间的热量分配系数研究

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科学技术与工程 2016年第21期16卷 92-98页

作者：熊涔博马彪李和言于亮朱礼安北京理工大学机械与车辆学院北京电动车辆协同创新中心北京100081 江麓机电集团公司湘潭411100

在多片离合器滑摩过程中,摩擦元件之间的热流分配系数会受厚度和材料特性的影响。建立有限厚摩擦元件的接触传热模型,用有限元耦合计算方法获得了摩擦元件热流分配系数的变化过程,并得到了摩擦元件厚度方向的温度分布。结果表明:热流分... 详细信息

在多片离合器滑摩过程中,摩擦元件之间的热流分配系数会受厚度和材料特性的影响。建立有限厚摩擦元件的接触传热模型,用有限元耦合计算方法获得了摩擦元件热流分配系数的变化过程,并得到了摩擦元件厚度方向的温度分布。结果表明:热流分配系数在滑摩初期的表面温变时间范围内为定值,但随后会变成另一个稳态常数;半无限厚模型所得的定热流分配系数只在滑摩初始阶段适用,在长时滑摩过程中并不适用,但可用于确定初始热流分配系数。

关键词：车辆工程多片离合器热流分配系数温度场

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多片离合器滑摩过程摩擦元件间的热流分配

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机械传动 2016年第10期40卷 5-10页

作者：熊涔博马彪李和言张凤莲朱礼安北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京电动车辆协同创新中心北京100081 江麓机电集团公司湖南湘潭411100

在湿式多片离合器滑摩过程中,摩擦元件之间的热流分配会受到厚度和摩擦材料特性的影响。针对有限厚摩擦元件,建立厚度方向上的有限元耦合传热模型,计算摩擦元件之间热流分配系数的变化过程,同时得到摩擦元件温度场。分析结果表明,热流... 详细信息

在湿式多片离合器滑摩过程中,摩擦元件之间的热流分配会受到厚度和摩擦材料特性的影响。针对有限厚摩擦元件,建立厚度方向上的有限元耦合传热模型,计算摩擦元件之间热流分配系数的变化过程,同时得到摩擦元件温度场。分析结果表明,热流分配系数会从初始值经过短时间上升,变化到另一个稳态值;将该热流分配规律与使用半无限厚模型所得的定热流分配系数对比,发现后者只能用于确定初始热流分配系数;进行离合器滑摩实验发现:使用变热流分配系数计算的钢片中平面温度上升过程非常接近实验结果,但使用固定热流分配系数则会高估实际的钢片中平面温度,而低估摩擦片温度。

关键词：机械工程多片离合器热流分配系数温度场有限元法

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多片离合器接合过程热流分配系数和温度变化规律

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机械传动 2020年第2期44卷 37-41页

作者：袁跃兰陈漫李世红贵州交通职业技术学院机电工程系贵州贵阳550008 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

建立多片离合器摩擦元件接合传热过程的有限元计算模型,使用耦合计算方法研究了摩擦元件在单次等初速接合与等时间接合过程中的热流分配系数及温度变化过程,并对温度进行无量纲化处理和对比。结果表明,在两种接合过程中,热流分配系数都... 详细信息

建立多片离合器摩擦元件接合传热过程的有限元计算模型,使用耦合计算方法研究了摩擦元件在单次等初速接合与等时间接合过程中的热流分配系数及温度变化过程,并对温度进行无量纲化处理和对比。结果表明,在两种接合过程中,热流分配系数都会高于定速滑摩工况,且在最后阶段都会迅速上升并接近于1;等初速接合过程的油压会影响接触面的最高温度,存在一个临界接合油压,使接触面峰值温度比其他接合油压情况都低,有利于摩擦元件的热稳定;在不同初始速度下的等时间接合过程中,改变接合油压会影响接合过程,但并不改变热流分配系数和无量纲温度的变化过程,这便于快速计算接合过程摩擦元件的温度水平。

关键词：车辆工程多片离合器热流分配系数等初速接合等时间接合

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多片离合器对偶钢片平均温度场等效计算模型

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科学技术与工程 2016年第18期16卷 272-277页

作者：熊涔博马彪李和言于亮北京理工大学机械与车辆学院北京电动车辆协同创新中心北京100081

针对多片离合器滑摩过程,研究了摩擦元件不同接触比对钢片温度场的影响。建立了有限厚钢片在移动热流输入作用下的温度场模型。采用有限元方法求解,得到钢片温度场及平均温度变化过程。提出一个等效全接触模型,用于计算钢片的平均温度,... 详细信息

针对多片离合器滑摩过程,研究了摩擦元件不同接触比对钢片温度场的影响。建立了有限厚钢片在移动热流输入作用下的温度场模型。采用有限元方法求解,得到钢片温度场及平均温度变化过程。提出一个等效全接触模型,用于计算钢片的平均温度,得到了厚度方向上温度场的解析解。结合有限元方法和等效全接触模型,研究了钢片厚度和相对滑摩转速对平均温度的影响。结果表明:等效全接触模型能够很好地计算不同接触比条件下的钢片平均温度;当钢片厚度较小时,平均温度会急剧升高;而当钢片厚度较大时,厚度变化对平均温度的影响很小;钢片平均温度随滑摩转速升高而线性升高。

关键词：多片离合器移动热流输入瞬态温度场等效全接触模型

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基于热传导的多片离合器温度特性分析与结构优化

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年第9期45卷 1165-1170,1278页

作者：胡芳姜武华梁修天合肥工业大学研究生院安徽合肥230009 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009

电控限滑差速器中的多片离合器受到摩擦和润滑油的双重作用,工作环境复杂,对多片离合器的耐热和耐压性提出较高的要求。文章依据热传导和热流分配原理建立多片离合器热力学仿真模型,分析不同压力下摩擦副表面和润滑油温度分布,并构建了... 详细信息

电控限滑差速器中的多片离合器受到摩擦和润滑油的双重作用,工作环境复杂,对多片离合器的耐热和耐压性提出较高的要求。文章依据热传导和热流分配原理建立多片离合器热力学仿真模型,分析不同压力下摩擦副表面和润滑油温度分布,并构建了一套多片离合器试验台架进行验证;利用热力学模型进行不同设计变量下的正交仿真模拟,并以结果为原始数据进行二次响应曲面设计,通过后退法使各系数显著性均低于0.05;利用遗传算法对设计变量进行优化,最终得到当摩擦衬片为32块、厚度为1.678 mm、内外半径差为7.408 mm时目标方程值最小,此时对应的温度和热应力分别为83.165℃、47.028 MPa。

关键词：多片离合器润滑油仿真模型二次响应面结构优化

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湿式多片离合器摩擦温度场研究

湿式多片离合器摩擦温度场研究

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作者：张杰南京理工大学

学位级别：硕士

湿式多片离合器是车辆传动系的易损件,失效形式通常为温升过高、热流密度分布不均匀引起的局部高温,最终导致对偶钢片的翘曲变形、烧蚀。摩擦副温度场研究是离合器优化设计必要的参考手段。本文以某公司的一款乘用车湿式双离合器为研究... 详细信息

湿式多片离合器是车辆传动系的易损件,失效形式通常为温升过高、热流密度分布不均匀引起的局部高温,最终导致对偶钢片的翘曲变形、烧蚀。摩擦副温度场研究是离合器优化设计必要的参考手段。本文以某公司的一款乘用车湿式双离合器为研究对象,结合有限元法和有限差分法对该款离合器蠕行工况下的多片副摩擦温度场进行仿真分析,找出易失效的元件、部位以及造成温度场不均匀性的原因,提出合理的改进措施。首先,运用有限元软件ABAQUS建立了多片离合器摩擦副二维接触有限元模型,对摩擦系统元件进行了简化、几何构建和网格划分,确定了初始条件和边界条件,以车辆蠕行状态为目标工况,分析计算实际约束下各个摩擦表面的接触压力。其次,以ABAQUS分析得到的接触压力为主要产热因素,利用隐式差分法对湿式离合器二维热传导过程和定解条件进行数值离散,利用MATLAB编程语言对摩擦系统热模型的几何构建、网格剖分以及差分格式建立进行语言描述,求解多片离合器摩擦副温度场数值解。湿式离合器摩擦试验机定速滑摩试验模拟车辆蠕行工况,采集不同钢片在滑摩过程中的径向温度信号,仿真值与试验值基本一致,模型具有一定的正确性。最后,分析了结构尺寸以及约束形式对温度场的影响。结合离合器的轴向布局、传扭能力和开发成本的考虑,提出了减小分隔钢片厚度、增大调整钢片厚度,采用压指中置式活塞的改进方案,能够有效降低最大温升和径向温差,避免元件由于温度场不均匀分布导致的热变形和失效。

关键词：多片离合器蠕行工况接触压力温度场

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