关键词:
湿式离合器
摩擦副
热-结构耦合
有限元
试验
摘要:
随着人们生活品质的提高与生活节奏的加快,舒适的驾驶环境以及简单的驾驶操作越来越受人们追捧,自动挡汽车逐渐成为乘用车的主流方向,而湿式离合器大量应用于自动挡汽车的传动系中,其可靠性直接影响换挡性能和变速箱的寿命。热失效是湿式离合器发生故障的主要原因,为研究其热失效机理,本文对湿式离合器摩擦副进行热-结构耦合分析,并通过台架试验对仿真结果进行了验证。本文依托国家自然科学基金项目和国内某湿式离合器研发企业委托项目而展开论文内容的研究,研究结果对国内湿式离合器研发具有一定的理论指导意义和工程应用价值。本文的主要研究内容如下:(1)对国内外关于湿式离合器热特性研究进行了总结分析,得出本文的研究内容;介绍传热学以及热弹性理论基础知识,通过对比热-结构直接和间接耦合法(顺序耦合法),确定本文采用热-结构直接耦合法。(2)分析湿式离合器摩擦副热边界条件,利用有限元软件Abaqus6.14建立湿式离合器有限元模型,根据湿式离合器实际工作条件确定仿真初始条件和边界条件,采用热-结构直接耦合法计算得到摩擦副的温度场和应力场。(3)对比分析不同工况、接合压力和摩擦材料参数条件下,湿式离合器滑摩过程中摩擦副温度场沿周向、径向和轴向的分布规律。对比分析两种典型工况下摩擦副应力场沿周向、径向和轴向的分布规律。经分析得出对偶钢片温度与应力均远大于摩擦片,因此通过分析滑摩过程中对偶钢片轴向位移分布情况,对摩擦副热失效形式及机理进行了初步探讨。(4)介绍了用于验证仿真结果的试验台,根据仿真初始条件及边界条件,制定具体的试验方案对部分仿真结果进行了试验验证,结果表明本文的有限元分析方法可行,分析结果可靠性,可为湿式离合器研发提供理论支撑。