湿式片式离合器摩擦界面热不稳定状态分析模型与验证

Clutch is one of the key components of vehicle transmission system. The clutch frictional TEI mechanism , analysis model and experimental system are developed in order to predict and estimate the interaction among friction heat,mechanical load and lubrication condition.The quantitative structural and working parameters of the multi-plates clutch will be obtained to improve the interfacial friction temperature field and stress field distribution during the process of sliding friction .The guidance of multi disc friction clutch structure optimization design and control method will be verified.

离合器是车辆传动系统的关键部件之一。课题通过研究离合器界面摩滑过程摩擦热不稳定状态的产生机理，建立多摩擦副间摩擦热不稳定状态的交互耦合影响分析模型和试验系统，获得离合器摩擦界面结构参数与工作参数对热不稳定状态的影响规律，以改善摩擦界面温度场和应力场分布为目标，研究摩擦热不稳定状态的抑制方法，指导多片式摩擦离合器的参数合理选取、结构优化设计和操控方法制定。

换挡离合器为车辆传动系统中换挡控制的关键组件，高功率密度下换挡离合器的失效问题已成为制约传动系统综合性能提升的瓶颈。本研究以换挡离合器为研究对象，以提高换挡离合器在高功率密度下的可靠性和使用寿命为目的，通过理论建模和实验测试的方法，研究了换挡离合器摩擦元件在滑摩过程中发生变形及诱发摩擦不稳定性的机理及变形摩擦元件对摩擦状态的影响规律。针对坦克装甲车辆传动载荷环境，探明了湿式多片式离合器功率损失规律，建立了离合器功率损失与发热问题的分析方法和评估方法，获得了设计参数对离合器功率损失与热状态的影响规律。为实现对离合器功率损失与热状态的有效控制，揭示了不同润滑状态与滑摩过程下的摩擦界面承载与摩擦元件热机耦合变形规律。实现了对离合器失效故障的准确预判。形成了湿式多片式离合器的低功率损失设计准则与试验方法，为传动系统动力学特性和控制特性精确设计提供可量化的技术指导，可满足新一代军用机电复合传动EMT的研发和履带式装甲车辆用的现役Ch系列液力机械综合传动HMT的性能提高的技术需求。