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第6期新疆有色金属矿用载重自卸车离合器故障诊断分析与排除方法吴晓华(新疆有色金属集团稀有金属有限责任公司富蕴836300)摘要离合器是矿用载重自卸车的重要工作系统，其性能的优劣直接影响着汽车性能指标，本文先具体分析了矿用自卸车带有助力器的离合器系统常见的故障类型，最后提出解决排除方法。
关键词矿用载重自卸车离合器故障分析排除方法矿用载重自卸车是露天矿山为完成土石方剥离与运输任务而使用的一种重型自卸车，其工作特点为运程短、承载重，常用大型电铲或液压铲进行装载，往返于采掘点和卸矿点，是连接采矿和选矿的重要运输工具，在矿山生产中被广泛运用，发挥着巨大作用。
矿用载重自卸车的离合器安装在发电机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系，其功用为：⑴使汽车平稳起步；⑵中断给传动系的动力，配合换挡；⑶防止传动系过载。
汽车离合器的种类有：摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。
摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。
液力偶合器靠工作液油液传递转矩，外壳与泵轮连为一体是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件，当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动。
主动件与从动件之间处于分离状态，随着泵轮转速提高涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。
电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离，如在主动件与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。
目前，与手动变速器相配合的大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。
湿式摩擦式离合器一般分为多盘式，浸在油中以便于散热。
矿用载重自卸车在生产过程中由于运距短、载重量大、离合器使用频繁、操作者劳动强度大等特点，一般都采用油气联合助力的干式单片摩擦式离合器。
矿用载重自卸车离合器部分由于多增加了离合器油泵、离合器分泵、以及若干油、气管路等零部件，所以在使用过程中比其他汽车离合器故障相对多一些，如何正确判断离合器故障，采取正确有效的排除方法，对保证矿山正常生产，提高矿山经济效益，都有着积极的促进作用，下面就矿用载重自卸车离合器的故障诊断分析与排除方法做一简单介绍。
汽车起步离合器摩擦片热变形分析朱茂桃;刘雪莱;钱洋【摘要】建立汽车起步离合器的动力学模型，仿真计算出汽车起步时离合器结合产生的滑磨功及摩擦片与周围空气的对流换热系数；建立摩擦片的有限元模型并进行热结构耦合分析。
结果表明，汽车起步时，离合器接合摩擦片最高温度达到了75.5℃，摩擦表面温度由摩擦片内缘向外逐渐升高；汽车起步时摩擦片最大热变形量达到0.0114 mm，其热变形形式为径向膨胀，轴向波浪式翘曲变形。
%The mathematical model of clutch combination process was established,and the clutch friction work in vehicle start process and the convective heat transfer coefficient of friction plate with air were calculated.The finite element model of the friction plate established and thermo-mechanical coupling analysis of the friction plate was performed.The results show that the highest temperature of friction plate reaches to 75.5 ℃ in the start process of vehicle.The friction surface temperature is gradually increased from the inner edge to the outer edge of friction plate.Maximum thermal deformation reaches 0.011 4 mm in the start process of vehicle.The friction plate heat distortion is radial expansion,axial waves warping.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P76-79)【关键词】离合器;摩擦片;温度场;热变形【作者】朱茂桃;刘雪莱;钱洋【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TH133.4摩擦片是离合器从动盘总成中的主要零件,在滑摩状态下其摩擦面产生高温,进而对离合器性能及强度产生很大的影响。
翘曲变形原因统计第一种说法：注塑件的翘曲、变形是很棘手的问题，主要应从模具的设计方面着手解决，而成型条件的调整效果则是很有限的，翘曲变形的原因及解决方法可以参照以下各项；1）由成型条件引起残余应力造成变形时，可通过降低注射压力，提高模具温度并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。
2）脱模不良引起应力时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。
3）由于冷却方法不合适，使冷却不均匀或冷却时间不足时，可调整冷却方法及延长冷却时间等。
例如，尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。
4）对于成型收缩引起的变形，就必须修正模具的设计了，其中，最重要的是应注意使制品的壁厚一致。
有时，再不得已的情况下，只好测量制品的变形，按相反的方向修正模具，加以校正。
一般结晶性树脂（POM/PA/PP/PET等）比非结晶性树脂（如PMMA,PVC,PS,ABS,AS）的变形大。
另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。
第二种说法：一模具方面：（1）浇口位置不当或数量不足。
（2）顶出位置不当或制品受力不均匀。
二工艺方面：（1）模具、机筒温度太高。
（2）注射压力太高或注射速度太快。
（3）保压时间太长或冷却时间太短。
三原料方面：酞氰系颜料会影响聚乙烯的结晶度而导致制品变形。
四制品设计方面：（1）壁厚不均，变化突然或壁厚过小。
（2）制品结构造型不当。
第三种说法：肉厚不均、冷却不均。
塑胶的冷却速度不一样，冷却快的地方收缩小，冷却慢的地方收缩大，从而发生变形。
☐料温高，收缩大，从而变形大。
☐分子排向差异；侧壁的内弯曲。
☐制品脱模时的内部应力所致的变形，是制品未充分冷却固化前从模具顶出所致。
☐一般为防止制品变形，可在顶出后，用夹具对制品定型，矫正变形或防止进一步的变形，但制品在使用中若再次碰到高温时又会复原，对此点需特别加以注意。
第四种说法：如果制件的收缩均匀，那么成型件不会发生变形或翘曲，只是单纯地变小了。
10.16638/ki.1671-7988.2021.01.017湿式双离合器温度研究*黄光颖，付杨成（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：AMESim软件平台上以湿式双离合器对偶钢片为对象建立离合器片间温度一维仿真模型，同时搭建湿式双离合器钢片温度测试台。
以该温度测试台的大量测试数据作为依据对离合器温度仿真模型进行参数校正，校正后的离合器温度仿真模型可以研究湿式双离合器在该整车工况下对偶钢片温升情况。
关键词：双离合器；对偶钢片；温度；AMESim；仿真中图分类号：U462.1 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2021)01-54-03Research the Temperature of wet dual-clutch*Huang Guangying, Fu Yangcheng( Anhui Jianghuai Automobile Group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )Abstract: An AMESim model of the dual steel plate is created in order to do research the temperature increment of wet dual-clutch and the test building. The model is modified according to bench test data, observe and study the change of temperature of both dual steel plates.Keywords: Dual-clutch; Dual steel plate; Temperature; AMESim; SimulationCLC NO.: U462.1 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)01-54-03引言目前，国内外许多学者对湿式多片离合器的散热问题作了广泛研究，多采用有限元分析方法给出了结合过程中摩擦片的温度场，更多的是注重设计上的指导意义，而在整车实际运行工况下离合器的实际温升情况及冷却控制策略参数标定应用指导上有较大局限性。
以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，离合器是作为一个独立的总成而存在的。
通常离合器在发动机和变速器，它连接到发动机飞轮的活动部分之间安装时，传输是连接至驱动部。
对于所有类型的汽车被广泛使用湿式离合器，实际上是一个独立的机构，可以依靠它们的主人，摩擦的驱动部之间来传递动力。
离合器的主要功能是切断，发动机和传动系统实现平滑的参与，以确保顺利启动汽车; 移位中分离发动机和传动系统，减少了换档变速器的影响；受到在工作更大的动态负载时，以限制传动系的最大转矩经受份防止传动系统损坏由于过载;有效地降低传动系的振动和噪音。
关键字：湿式离合器离合器摩擦片减振盘第1章绪论1.1引言1.3. 3湿式离合器的优点 (6)第2章基本尺寸参数选择2.1离合器基本性能关系式 ......................................................... 8 2. 2后备系数的选择 .. (8)第1章绪论1.1 引言以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，离合器是作为一个独立的总成而存 在的。
通常离合器在发动机和变速器，它连接到发动机飞轮的活动部分之间安装 时，传输是连接至驱动部。
对于所有类型的汽车被广泛使用湿式离合器，实际上 是一个独立的机构，可以依靠它们的主人，摩擦的驱动部之间来传递动力。
离合目录1. 4设计内容 ....1.5方案选择 31.3湿式离合器的结构及其优点 (5)1.3.1湿式离合器的结构 (5)7器的主要功能是切断，发动机和传动系统实现平滑的参与，以确保顺利启动汽车; 移位中分离发动机和传动系统，减少了换档变速器的影响；受到在工作更大的动态负载时，以限制传动系的最大转矩经受份防止传动系统损坏由于过载;有效地降低传动系的振动和噪音。
1.2 离合器的发展在离合器结构，最成功的锥形离合器的早期发展。
其原型已被安装在1889 年德国戴姆勒公司生产的汽车钢制车轮。
它是发动机飞轮的内孔锥形制成的离合器的积极成员。
湿式离合器用纸基摩擦片的研究进展纸基摩擦片是一种多孔湿式摩擦材料，因其具有良好的摩擦特性而广泛应用于车辆及工程机械的自动变速器和制动器中。
简要介绍了纸基摩擦片的摩擦磨损机理，综述了近年来通过改进原料配方、制备工艺和油槽结构提高纸基摩擦片性能的进展，并对纸基摩擦片的发展趋势进行了展望。
标签：纸基摩擦片；多孔；摩擦磨损机理；摩擦性能纸基摩擦材料出现于上世纪50年代末，至今经历了由早期的纤维素增强纸基，石棉增强纸基和高品质纸基摩擦材料的3代发展[1]。
该种材料已广泛应用于汽车、船舶、工程机械、矿山机械等领域的离合器、制动器中。
随着纸基摩擦片的应用从轻载车辆向重载车辆过渡，对纸基摩擦片性能的要求也有所提高。
GB/T 21955—2008《农林拖拉机和机械纸基摩擦片技术条件》对纸基摩擦片的摩擦性能作出了严格规定，要求动摩擦系数0.11～0.14，静摩擦系数0.12～0.17，磨损率小于5×10-8 cm3/J。
GB/T 13826—2008《湿式（非金属类）摩擦材料》规定：用于汽车、拖拉机和工程机械的纸基摩擦片的动摩擦系数0.15～0.19，静摩擦系数大于0.15，磨损率小于6×10-5 cm3/J，密度0.6～3.0 g/cm3，孔隙率25%～50%。
为了提高纸基摩擦材料的性能，保证机械的工作效率，研究者对纸基摩擦材料的摩擦机理进行了大量研究。
主要是通过原料配方、制备工艺和沟槽结构的改进来提高纸基摩擦片的摩擦磨损性能和力学性能。
1 摩擦磨损机理研究在车辆的自动变速装置中，纸基摩擦材料通过与对偶片的相互作用而达到能量传输的目的。
根据接合压力的不同，可以将纸基摩擦材料与对偶片的接合过程分为3个阶段：挤压段、混合表面接触段及压紧接触段。
随着纸基摩擦材料和对偶盘之间的润滑油被逐渐挤压出接触面，润滑状态由流体润滑过渡到混合接触润滑，最后形成边界润滑。
实际接触面积和润滑状态是影响纸基摩擦材料性能的重要因素。
关于湿式离合器的书《湿式离合器：原理、设计与实践》
目录
第一章绪论
1.1 湿式离合器的背景及发展
1.2 湿式离合器的应用领域
1.3 本书的目的与内容安排
第二章湿式离合器的基础理论
2.1 离合器概述
2.2 湿式离合器的工作原理
2.3 湿式离合器的主要性能参数
2.4 湿式离合器的类型及结构特点
第三章湿式离合器的设计计算
3.1 湿式离合器的设计步骤
3.2 离合器的主要尺寸计算
3.3 离合器摩擦片的设计
3.4 离合器压力盘与从动盘的设计
3.5 离合器弹簧的设计
3.6 湿式离合器的设计优化
第四章湿式离合器的制造与装配
4.1 摩擦片的制造
4.2 压力盘与从动盘的制造
4.3 离合器弹簧的制造
4.4 离合器的装配与调试
第五章湿式离合器的性能测试与评价
5.1 离合器性能测试方法
5.2 离合器摩擦性能测试
5.3 离合器耐久性测试
5.4 离合器性能评价与故障分析
第六章湿式离合器在汽车及其他领域的应用
6.1 湿式离合器在汽车上的应用
6.2 湿式离合器在工业设备中的应用
6.3 湿式离合器在其他领域的应用
第七章湿式离合器的发展趋势与展望
7.1 湿式离合器的技术创新
7.2 湿式离合器的市场前景
7.3 湿式离合器的未来研究方向
参考文献
后记
本书以湿式离合器为主题，从基本理论、设计计算、制造与装配、性能测试与评价、应用领域等多个方面对湿式离合器进行了详细的介绍。
旨在为广大读者提供一本全面、实用的湿式离合器专业书籍，以促进湿式离合器技术的交流与发展。
第20卷 第4期2000年8月北京理工大学学报Jou rnal of Beijing In stitu te of T echno logy V o l .20 N o.4A ug .2000 文章编号:100120645(2000)0420449203
湿式摩擦离合器片翘曲变形研究
蔡 丹1, 魏宸官1, 宋文悦2
(11北京理工大学车辆与交通工程学院,北京 100081;21中国北方车辆研究所,北京 100072)
摘 要:研究湿式摩擦离合器片表面载荷分布情况对其翘曲变形结果的影响Ζ在台架试验
中提供特殊的工况条件,对离合器对偶片做翘曲变形实验,根据实验结果确定不同的载荷
分布与不同的翘曲变形形式之间的关系Ζ研究表明,湿式摩擦离合器片在不同工况条件下
分别出现碟形翘曲与波浪形翘曲;在离合器内齿片片外缘加载,接合时热负荷集中于片外
边缘区域,易引起离合器片的碟形翘曲;在离合器外齿片片内缘加载,接合时热负荷集中于
片内半径区域,易引起离合器片的波浪形翘曲Ζ
关键词:摩擦片;对偶片;翘曲变形;热负荷
中图分类号:TJ 81+0132 文献标识码:A
收稿日期:19990901
基金项目:部级基金资助项目
作者简介:蔡 丹,男,1968年生,博士生Ζ
翘曲变形是摩擦离合器片的主要失效形式之一Ζ离合器工作时,摩擦产生的热量使摩擦片及对偶片产生热膨胀Ζ由于片的各部分温度变化不均匀,其内部产生内约束,同时还存在外部的变形约束条件,热变形不能自由进行,在离合器片中产生热应力Ζ工作时片中各点热应力值随着温度及约束等情况的改变而改变Ζ一旦其值增大到超过材料屈服点,材料出现不可逆塑性应变,摩擦片或钢片就会产生永久变形,冷却后将存在残余应力Ζ
翘曲变形分为碟形翘曲与波浪形翘曲Ζ碟形翘曲多出现在内齿片上,波浪形翘曲多出现在外齿片上Ζ伴随着变形能发现片外缘或片内缘被烧黑的现象Ζ固体受力被破坏的类型,取决于材料性能、工作温度和加载方式Ζ如果两种片的材料一样,加载方式与工作温度就成了离合器片不同破坏形式的决定因素Ζ为在台架试验中再现离合器片碟形与波浪形翘曲变形形式,作者设计了特殊的加载方式Ζ离合器片工作时表面温度场由红外测温系统测量Ζ
1 摩擦离合器对偶片翘曲变形实验
111 试验方法
实验在制动式离合器试验台上进行Ζ图1示出了实验台示意图Ζ实验时试验片的每一次接合由如下过程实现:调节发动机转速至规定要求,发动机动力由变速箱传递到离合器箱;离合器接合,带动试验箱主动鼓转动;主动鼓转速达到实验规定要求后,离合器分离;制动器接合,实验片开始工作;主动鼓转速降为零后制动器分离,一个工作过程结束[1]Ζ
试验片安装在制动式试验箱中Ζ两组实验摩擦片与对偶片排列如图2所示Ζ
图1 实验台示意图
1——发动机;2——变速箱;3—
—离合器;4——飞轮组;
5——测扭仪;6——测速齿轮组;7——制动式试验箱图2 试验片接触示意图
为达到特殊加载目的,在碟形翘曲实验中,摩擦片内边缘15mm 带宽的粉层被磨薄011mm ,使离合器接合载荷集中分布于对偶片外缘Ζ在波浪形变形实验中,摩擦片片外缘15mm 带宽的粉层被磨薄011mm ,这样离合器接合载荷集中分布于对偶片内边缘处Ζ112 试验结果
图3 试验结果照片
依照图2表示的两种接触方式,试验箱主
动轴转速依次以1500r m in ,1700r m in ,
2000r m in 变化,使钢片(对偶片)与摩擦片在
各转速下分别接合20次Ζ试验完成后拆箱检
查,两种钢片都出现了明显的翘曲变形Ζ接合
时热负荷集中于片外缘的内齿片出现了碟形
翘曲;接合时热负荷集中于片内缘的外齿片出
现了波浪形翘曲Ζ试验件结果照片见图3Ζ2 摩擦片的热应力与变形
在非均匀温度场的作用下,摩擦片内部会
产生复杂的应力状态Ζ相对于圆周方向与轴向,温度场沿半径方向的不均匀性是最重要的和危险的Ζ如果已知温度沿径向变化函数为T (r ),则摩擦片周向应力ΡΗ与径向应力Ρr 可计算为
ΡΗ=Αl E
r 2r 2
+r 2i r 2e -r 2i ∫r e r i T (r )r d r +∫r r i T (r )r d r +T (r )2,(1)Ρr =Αl E
r 2r 2-r 2i
r 2e -r 2i ∫r e r i T (r )r d r +∫r r i T (r )r d r ,
(2)式中 Αl ,E 为材料的线膨胀系数与弹性模量;r i ,r e 为摩擦片的内
、外半径Ζ计算表明,Ρr 值约低于ΡΗ一个数量级,因此对总应力起关键作用的是圆周方向应力ΡΗΖ对于图4所示的温度状态,计算的摩擦片平面周向应力ΡΗ如图5Ζ应力ΡΗ的重要特点是,在加温区域应力带负号,是压缩应力Ζ如果热应力达到屈服极限,该区域就会发生塑性压缩Ζ当温度平衡以后在这些地方会产生残余的拉伸应力,而在其他地方不发生变形Ζ有压缩力(外力或内力)作用的任何弹性系统,在一定条件下可能丧失最初形状的稳定性Ζ在摩擦片中这种稳定性的丧失,决定于压缩应力的分布,引起摩擦片内或外边缘的凸出Ζ摩擦打滑主要集中在片外边缘的情况,温度降低后054北京理工大学学报第20卷
压缩残余应力作用在摩擦片内边缘区域,摩擦片易出现碟形变形Ζ波浪形变形是由于摩擦片外边缘丧失稳定性,这种情况发生在接触工作面积基本上集中在内边缘附近的情况下,温度降低后压缩残余应力作用在摩擦片外边缘Ζ理论上波浪形变形可以有任意的节点(或波浪)数,但是摩擦片在自由状态时只有两节点状态是稳定的[2]
Ζ
图4 摩擦片沿半径方向温度的变化图5 摩擦片平面上周向应力ΡΗ
3 结 论
翘曲变形是摩擦片在其周向残余应力作用下丧失平面形状稳定性的结果Ζ影响摩擦片稳定性的因素,除了应力外,也与它的几何尺寸有关Ζ通常,小尺寸的摩擦片较为稳定;摩擦片越厚,抗变形能力越强;摩擦片带面宽度增大,其变形的倾向性也增大Ζ
参考文献:
[1] 蔡 丹Λ湿式摩擦离合器片翘曲变形分析[D ].北京:中国北方车辆研究所,1995Λ
[2] 沃尔科夫尤帕,巴依科夫阿弗Λ履带车辆的设计与计算[M ].刘太来译Λ北京:北京理工大学
出版社,1997Λ
Fr iction D iscs D istortion Phenom ena i
n W et Clutch
CA ID an 1, W E I Chen 2guan 1, SON G W en 2yue
2(11Schoo l of V eh icle and T ran spo rtati on Engineering ,Beijing In stitu te of T echno logy ,Beijing 100081;
21Ch ina N o rth V eh icle R esearch In stitu te ,Beijing 100072)
Abstract :To study the influence of differen t fo rm s of loading conditi on s on therm al defo rm ati on s of p lates in w et clu tch ,a test in w h ich the p ressu re distribu ti on s on steel disc’s su rface w ere strongly non 2un ifo rm w as done .T he exp eri m en tal resu lts indicated that con ical defo rm ati on o r disc w aviness app eared under differen t loading
conditi on s
.T herm al loading concen trated on the ou ter circum ference of the discs du ring the engagem en t ti m e m ay resu lt in a fo rm of con ical defo rm ati on .D isc w aviness m ay arise if the su rface p ressu re is h igher near the inner circum ference of
the discs than near their ou ter p arts
.Key words :fricti on discs ;dual discs ;w arp ing defo rm ati on ;therm al loading 154 第4期蔡 丹等:湿式摩擦离合器片翘曲变形研究。
