表面几何参数对湿式离合器啮合性能的影响
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湿式离合器摩擦片表面结构仿真与综合优化湿式离合器摩擦片表面结构仿真与综合优化摘要:湿式离合器是目前广泛应用于汽车、机械设备等领域的一种传动装置。
摩擦片是湿式离合器中的重要组成部分,其表面结构对摩擦性能具有重要影响。
本文基于仿真方法,研究湿式离合器摩擦片表面结构的优化,提高摩擦片的摩擦性能,以满足实际工作条件下的要求。
1. 引言湿式离合器是一种将功率从发动机传递到传动系统的装置,其工作过程中,润滑油被引入离合器摩擦片之间,形成一层油膜,起到润滑和降低摩擦损失的作用。
摩擦片是摩擦离合器中最重要的组成部分之一,其表面结构对摩擦性能起着决定性作用。
2. 摩擦片表面结构的优化2.1 摩擦片表面纹理设计摩擦片表面纹理可以增加其表面积和接触面,提高摩擦片与润滑油之间的黏附力。
通过仿真方法,可以模拟不同形状、大小和分布规律的纹理结构,以寻找最优纹理设计方案。
2.2 摩擦片表面材料优化摩擦片表面材料的选择和处理对摩擦性能至关重要。
合适的材料可以提供更好的耐磨、耐高温和耐腐蚀性能,增强摩擦片与润滑油的相互作用效果。
在优化表面材料时,需要考虑材料的硬度、摩擦系数和磨损特性等因素。
3. 摩擦片表面结构仿真方法3.1 宏观仿真方法宏观仿真方法主要基于有限元分析理论,通过建立离合器摩擦片的力学模型,计算不同结构参数下的摩擦性能指标。
通过对比分析不同参数组合的仿真结果,确定最优结构参数。
3.2 微观仿真方法微观仿真方法基于分子动力学模型,模拟摩擦片表面的原子尺度摩擦行为。
通过调整表面结构参数,如纹理形状和分布,优化摩擦片与润滑油的相互作用效果。
4. 摩擦片表面结构综合优化策略基于宏观仿真和微观仿真的结果,可以综合优化摩擦片表面结构,提高其摩擦性能。
在优化过程中,需要综合考虑摩擦片表面纹理设计、表面材料优化和摩擦片与润滑油的相互作用效果。
5. 实验验证与应用前景展望通过仿真方法优化的摩擦片表面结构需要进行实验验证,验证结果将进一步改进和优化仿真模型。
湿式离合器接合过程油膜厚度和转矩仿真杨夏;曹雪梅;穆亮圣【摘要】湿式离合器的接合过程直接影响离合器的使用寿命及其工作性能.基于流体力学理论以及粗糙表面的弹性接触理论,建立了湿式离合器接合过程中油膜厚度和传递转矩的数学模型,利用Runge-Kutta数值积分法对数学模型进行耦合求解,得到控制油压、润滑油黏度以及摩擦材料渗透性对油膜厚度和离合器传递转矩的影响规律.结果表明:提高控制油压能够有效提升离合器接合过程中的传递转矩,并且能够缩短离合器的接合时间;随着润滑油黏度的增大或摩擦材料渗透性的减小,离合器接合过程中传递扭矩的响应速度变慢,这将会延长离合器的接合时间;润滑油黏度和摩擦材料渗透性对离合器接合过程的挤压和压紧阶段传递的转矩影响较大,但对粗糙接触阶段传递的转矩影响较小.%The service life and the performance of wet clutch are affected by the clutch engagement process. Based on the hydrodynamics theory and the elastic contact theory of rough surfaces,the mathematical models of the oil slick thickness and the transmission torque were established for the engagement process of wet clutchs. The mathematical models were solved by the Runge-Kutta method,then the influences of pilot oil pressure,lu-bricant viscosity and permeability of friction material on the oil film thickness and the transmission torque of wet clutch were obtained.The simulation results show that increase of pilot oil pressure can effectively improve transmission torque of wet clutch and cut down engagement process time of wet clutch,and as the lubricating oil viscosity increases or the permeability of friction material decreases, the response speed of transmission torque during the wet clutch engagementprocess slows down,and the clutch engagement time is prolonged.The lubricating oil viscosity and the permeability of friction material have a great effect on the transmission torque of wet clutch during the compression and compaction stage,but have little influence on transmission torque during the rough contact stage.【期刊名称】《河南理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】6页(P94-99)【关键词】湿式离合器;传递转矩;油膜厚度;接合时间【作者】杨夏;曹雪梅;穆亮圣【作者单位】河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;洛阳北方玻璃技术股份有限公司,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TH133.40 引言自动变速箱广泛应用于各种车辆中,而湿式离合器作为自动变速箱的一个核心部件,其接合特性对于变速箱的工作性能起着重要作用。
通过激光纹理加工改善湿式摩擦离合器的摩擦特性孟永钢 王东华清华大学摩擦学国家重点实验室,北京,100084摘要:采用Nd :YA G 连续激光器对隔离片表面进行加工,利用多功能摩擦试验机测试了不同激光纹理加工后的隔离片与纸基摩擦片间的摩擦因数随滑动速度的变化关系,比较了激光纹理深度、直径以及分布等参数的影响,找出了摩擦特性较好的激光加工纹理。
关键词:纸基湿式摩擦离合器;表面形貌;激光纹理;摩擦特性中图分类号:T H117 文章编号:1004—132X (2008)08—0883—03Improvement of Friction Characteristics of Paper -based Wet Clutches by Laser -texturing of Separator PlatesMeng Y onggang Wang DonghuaState Key Laboratory of Tribology ,Tsinghua University ,Beijing ,100084Abstract :Steel separator plate surfaces were t reated wit h a Nd :YA G laser ,and t hen tested on a Falex f riction test machine to measure t heir f riction versus sliding speed curves when rubbing against a paper -based f riction plate.The effect s of t he dept h ,diameter and dist ribution patterns of t he laser dimples were investigated ,and t he best laser text ure amo ng t he 21different patterns has been found.K ey w ords :paper -based wet clutch ;surface topograp hy ;laser -text ured ;f rictio n characteristics收稿日期:2007—04—06基金项目:国家自然科学基金资助项目(50525515;50721004)0 引言纸基湿式摩擦离合器具有较理想的静动摩擦因数比、啮合柔软平稳、噪声小等特点,是一种广泛用于汽车和工程机械自动变速系统的先进离合器,主要由纸基摩擦片、钢质隔离片和自动变速器油组成[1]。
硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文):齿面微观几何轮廓对啮合振动及润滑特性影响的研究论文题目(外文):Research on the Influenceof Micro-Geometry Profile on MeshingVibration and Lubrication Characteristics 研究生姓名:申传鹏学科、专业:机械工程研究方向:机械制造及其自动化导师姓名(职称):阿达依·谢尔亚孜旦(教授)论文答辩日期年月日学位授予日期年月日摘要齿轮系统的振动问题是齿轮系统动力学问题的关键内容,如何尽可能的改善齿轮系统的振动性能一直以来都是各国学者的关注热点和研究重点。
影响齿轮系统振动特性的因素有很多,包含时变啮合刚度,传递误差,齿侧间隙以及其他复杂的非线性因素。
本文从表面微观几何轮廓的角度,探讨了齿面微观几何轮廓对齿轮啮合振动特性及润滑性能的影响。
首先分析了齿面微观几何轮廓对轮齿啮合振动特性的影响,过程中以磨削加工和电化学光整加工得到两种不同类型的表面,采用泰勒霍普森触针式测量仪测量了两类型表面相同截面位置的微观几何轮廓,并采用功率谱密度函数法分别计算求得了两类型表面微观几何轮廓的分形维数及特征尺度。
借助分形几何理论以及Herz公式,建立了基于真实齿面微观几何轮廓的法向接触阻尼的近似分形数学模型,在此基础上,对比磨削加工和电化学光整加工所得齿面微观几何轮廓的分形参数,分析了加工方法对齿面法向接触阻尼特性的影响,并进一步研究了齿面法向接触阻尼对齿轮啮合振动特性的影响。
结果表明:齿面微观几何形貌影响齿轮的啮合振动;加工方法影响齿面法向接触阻尼的变化率;与磨削加工相比,电化学光整加工齿面的法向接触阻尼更大,可减小齿轮啮合振动,有助于提高振动的稳定性。
其次探讨了表面微观几何轮廓对润滑油膜刚度及稳定性的影响,过程中分别以电化学光整加工和磨削加工对相同直径的轴颈表面进行处理,同样采用泰勒霍普森测量仪测量了两类型轴颈表面的微观几何轮廓,借助分形几何理论分析表面微观几何轮廓的分形特征,并利用滑动轴承-转子实验平台测量轴颈与轴瓦之间形成的动压润滑油膜厚度;在此基础上,建立真实表面润滑油膜厚度与刚度的近似数学关系,并结合ANSYS FLUENT仿真分析具有不同分形特征的表面微观几何轮廓对润滑油膜动压效应的影响,以便研究相同载荷条件下油膜抵抗变形的能力。
物体表面形貌对机械性能的影响分析引言:物体表面形貌是物体外表面的微观特征,它可以影响物体的机械性能。
不同的表面形貌会对物体的摩擦、磨损、接触和振动等机械行为产生重要影响。
本文将从表面粗糙度、纹理、形状和涂层等多个方面来分析物体表面形貌对机械性能的影响。
一、表面粗糙度对机械性能的影响表面粗糙度是表征物体表面不平整度的指标,通常用Ra(平均粗糙度)或Rz (十点高度)来描述。
表面粗糙度的大小对摩擦、磨损和接触行为有着直接的影响。
1.1 摩擦力物体表面的粗糙度越大,单位面积上的接触点数量就越多,摩擦力也会增大。
这是由于表面峰谷间的相互锁合作用导致的。
因此,在一些要求低摩擦力的应用中,需要通过提高表面粗糙度或使用低摩擦系数的材料来减小摩擦力。
1.2 磨损表面粗糙度会直接影响物体的磨损程度。
当两个物体表面相互接触运动时,粗糙度大的表面会引起更大的磨损。
因为表面粗糙度会增加表面接触点之间的应力集中程度,从而导致更容易产生局部磨损和磨粒的嵌入。
因此,在一些要求耐磨性的应用中,需要控制物体表面的粗糙度。
1.3 接触行为物体表面的粗糙度还会影响接触行为。
粗糙度大的表面能提供更多的接触面积,从而增加接触点之间的接触力,使接触更紧密。
这在一些需要提高物体之间接触行为的应用中是有益的,例如紧固连接和密封装置。
二、纹理对机械性能的影响物体表面的纹理是指表面上存在的肉眼可见的图案和形态。
纹理不仅影响物体的视觉观感,而且还会对机械性能产生影响。
2.1 摩擦特性表面纹理可以改变物体与其他接触物之间的摩擦特性。
例如,具有纵向纹理的表面在摩擦时会产生方向性的摩擦力,这被称为“各向异性摩擦”。
此外,一些纹理还可以使摩擦力更均匀分布,减小表面局部磨损的可能性。
2.2 接触行为纹理也可以改变物体之间的接触行为。
例如,具有凹凸纹理的表面可以提供更多的接触面积,使得接触更牢固。
此外,一些纹理还可以增加表面之间的间隙,减小接触面积,从而减小接触力和摩擦力。
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。
自动变速器湿式离合器片的失效形式与原因分析作者:文 / 贾鹏来源:《时代汽车》 2018年第3期摘要:本文主要对自动变速器中湿式离合器片的常见失效形式、故障现象进行阐述,并对其失效原因进行分析。
关键词:湿式离合器片;摩擦片;摩擦特性;失效形式;原因分析1 引言当前常见的汽车自动变速器,包括传统的AT、CVT变速器以及新式的DCT双离合器变速器等都有用到离合器模块,用于动力的切换、换挡、制动等。
其中的湿式离合器片作为离合器组件的关键部分,直接影响变速器正常运转和安全工作,需要其具备很好的稳定性、耐久性、和耐热性。
因此,熟悉离合器片的相关工作原理及其失效形式,对于自动变速器的离合器设计和故障分析非常重要。
本文将主要论述湿式离合器片的失效形式及其发生原因。
2 湿式离合片的组成如下图1所示,湿式离合器片由摩擦片和与之相配合的对偶钢片组成,其中起关键作用的是摩擦片,直接影响离合器的工作性能。
摩擦片是由芯片和摩擦材料胶接组成,摩擦材料分多种,有干式和湿式两种,这里主要分析目前广泛应用的湿式纸基摩擦材料。
纸基摩擦材料是一种复合材料,由高分子粘合剂、增强纤维、调节剂等组成。
其特点是具有良好的摩擦特性、高耐热性、耐磨性和机械强度。
3工作原理离合器的工作原理是通过液压系统控制离合器的结合与分离,以实现离合器的动力传递、换挡、制动等功能。
离合器的大致结构如下图2所示,主要由摩擦片、对偶钢片、驱动活塞、外壳、轴套、卡环等元件组成,外壳与轴套分别连接不同的单元。
工作时在油压作用下,活塞压紧多个摩擦片和钢片使其啮合,依靠摩擦片的摩擦力矩或传动元件的刚性结合传递能量,实现输出不同扭矩和转速,回油压后则在弹簧力的作用下使摩擦片和钢片分离,从而断开接合,使外壳和轴套分别以各自形式运转。
4 常见的失效形式及其现象失效是指失去原设计所规定的功能,离合器片失效模式分为热失效和机械失效。
常见的失效形式主要有三种:离合器片的磨损、离合器片烧蚀以及摩擦特性的改变。