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2024年第48卷第1期Journal of Mechanical Transmission某型船用大功率液控离合器传动系统联合仿真研究王学志1闫泽1冯丽菊2陈克鑫1王勇帆1战庆欣1李超3曲东越3（1 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江哈尔滨150078）（2 哈尔滨广瀚动力传动有限公司，黑龙江哈尔滨150078）（3 哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001）摘要进行了有关船用大功率液压驱动齿式离合器运动学及接触动力学的Adams和AMESim联合仿真流程研究，并进行了联合仿真交互操作界面开发，在给定参数下，能够输出可视化的计算结果。
仿真分析结果表明，齿式离合器轴向接合过程的动态特性与冲击载荷受到主动端扭转刚度与轮齿端面结构的影响；减压阀最大开口压力为2.5 MPa，该压力下的最大推力为1.884×105 N；在内外圈发生碰撞时，油压会急速上升，如果减压阀的流量不足，则进油油路会泄漏。
经过多次联合仿真发现，进口压力在0.008~0.01 MPa就能实现在4 s左右完成离合器的接合脱开过程。
关键词液压驱动齿式离合器联合仿真接合脱开特性Joint Simulation of a Marine High Power Hydraulic Control ClutchTransmission SystemWang Xuezhi1Yan Ze1Feng Liju2Chen Kexin1Wang Yongfan1Zhan Qingxin1Li Chao3Qu Dongyue3(1 China State Shipbuilding Corporation Limited 703th Research Institute, Harbin 150078, China)(2 Harbin Guanghan Power Transmission Co., Ltd., Harbin 150078, China)(3 School of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)Abstract In this study, the joint simulation flow of Adams and AMESim on the kinematics and contact dynamics of the marine high-power hydraulic drive gear clutch is studied, and the joint simulation interactive operation interface is developed. With the given parameters, the visual calculation results can be output. The simulation results show that the dynamic characteristics and impact load of the gear clutch during the axial en⁃gagement are affected by the torsional stiffness of the active end and the end face structure of the gear. The max⁃imum opening pressure of the pressure reducing valve is 2.5 MPa, and the maximum thrust under this pressure is 1.884×105 N. When the inner and outer rings collide, the oil pressure will rise rapidly. If the flow of the pres⁃sure reducing valve is insufficient, the oil inlet will leak. After multiple joint simulations, it is found that the clutch engagement and disengagement process can be completed around 4 s when the inlet pressure is between 0.008 MPa and 0.01 MPa.Key words Hydraulic drive Gear clutch Joint simulation Engagement and detachment characteris⁃tics0 引言船用齿式离合器的接合脱开是一个复杂过程[1]。
双离合器变速器液压系统建模与试验验证双离合器变速器是一种新型的汽车变速器，具有快速响应、快速变速和省油等优点，因此得到了广泛的应用。
双离合器变速器液压系统是控制该变速器正常工作的关键部分，为了保证双离合器变速器液压系统的精度和可靠性，需要对其进行建模和试验验证。
建模：双离合器变速器液压系统包括液压控制模块、油泵、换挡执行器、行星轮系、液压控制单元等。
为了精确描述其系统性质和性能，需要对其进行建模。
首先，建立双离合器变速器液压系统的数学模型，并通过仿真软件对其进行模拟。
然后，优化调整系统参数并进行验证，使其得到更好的性能表现。
试验验证：将建好的双离合器变速器液压系统放入试验台，通过变化各个参数的数值来进行测试。
比如调整油压大小来测试系统的响应速度；调整换挡执行器的速度来测试是否正常工作。
还可以进行多种不同的试验，以检验该系统的性能和可靠性。
实验结果表明，双离合器变速器液压系统建模和试验验证的精度非常高，可以完美地模拟其真实工作状态，同时还能够准确地反映出系统的响应速度、换挡过程的顺利性等重要性能指标。
通过此项工作，对于提高汽车变速器性能和可靠性方面具有重要的现实意义，也为将来的研究提供了重要的实验依据。
实际上，在汽车发展中，双离合器变速器已经成为了一种主流的技术，其应用范围非常广泛。
双离合器变速器液压系统的建模和试验验证是这一技术的关键环节，因为如果这一系统不能够正常工作，那么整个汽车甚至可能会出现严重故障。
因此，这一项技术的精度和可靠性非常高，也是当前研究领域的热点之一。
与传统汽车变速器相比，双离合器变速器的最大优点在于其快速响应和快速变速。
这种变速器采用一种特殊的离合器系统，可以在换挡时实现无缝切换，从而提供更加平滑和舒适的驾驶体验。
另外，双离合器变速器还通过优化设计来减少油耗和排放，提高了整个系统的效率和可持续性。
对于双离合器变速器液压系统，建模和试验验证是非常重要的，因为它们标志着该系统的开发完整流程的一部分。
重庆理工大学毕业设计（论文）标准格式样本编号毕业设计（论文）题目汽车离合器结合性能仿真研究二级学院重庆汽车学院专业车辆工程班级学生姓名学号指导教师职称时间目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)AMT自动离合器的发展 (2)AMT自动离合器发展现状 (3)自动变速器的研究方向 (4)自动离合研究的难点与重点 (5)论文研究的主要内容 (6)2 AMT离合器工作原理和接合性能研究 (7)AMT原理和结构 (8)概述 (9)电控单元ECU (10)离合控制系统 (11)传感器、电控软件 (12)离合器接合特性分析 (13)力学模型分析 (14)离合器的三种状态分析 (15)AMT离合器起步过程分析 (16)离合器接合指标 (17)3 离合器的建模与仿真 (18)MATLAB/SIMULINK简介 (19)AMT离合器力学模型的建立 (20)发动机转矩输出模型 (22)离合器动力学模型建立 (23)4 离合器接合过程分析 (24)离合器角速度 (25)滑磨功和温度 (26)冲击度 (27)发动机输出转矩 (28)5 AMT离合器试验台搭建简介 (29)6 展望 (30)7 致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)摘要电控机械式自动变速器就是人们平常称的AMT，AMT为Automated Mechanical Transmission三个英文单词的缩写，能根据汽车的运行速度快慢，油门节气门的开度大小，驾驶人员的主观直接指令等一系列确定和模糊的参数，来选取合适的换挡时机，保证汽车行驶的最佳档位。
AMT没有增添新的机械操纵部分，保存了原本老式的变速箱机构，省略了驾驶员的踩离合，换挡等。
也就是在原有的变速箱基础上增加一个智能的控制器和执行机构，通过某种控制策略对发动机，离合器，整车传动机构进行协调控制，自动完成选挡和换挡操作。
AMT的核心技术是微机控制，电子技术质量，生产工艺的品质。
随着经济的发展，在环保和节约成为当今的主题，当前在中国对排放标准和燃料要求越来越符合环保节能的形势下。
《AMT离合器执行机构行星轮系运动仿真及有限元分析》篇一一、引言AMT（自动机械传动）技术已经成为现代汽车制造中的重要部分。
作为关键传动装置之一，离合器执行机构的性能对整车的稳定性和经济性至关重要。
而行星轮系作为离合器执行机构的重要组成部分，其设计合理与否直接影响着离合器的使用性能和寿命。
因此，对AMT离合器执行机构的行星轮系进行运动仿真和有限元分析具有重要的工程意义。
本文旨在通过对AMT离合器执行机构的行星轮系进行运动仿真及有限元分析，以评估其运动性能和强度，并寻求优化的方法。
二、运动仿真分析1. 模型建立我们使用专业的仿真软件对AMT离合器执行机构的行星轮系进行建模。
模型中，我们详细考虑了各个零部件的几何尺寸、材料属性以及装配关系等。
通过精确的建模，我们可以更准确地模拟行星轮系的运动过程。
2. 仿真过程在仿真过程中，我们设定了合理的运动参数和约束条件，如输入转速、输出负载等。
然后，通过仿真软件模拟行星轮系在各种工况下的运动情况，包括启动、加速、减速等过程。
3. 结果分析通过仿真结果，我们可以观察到行星轮系在运动过程中的速度、加速度、受力等变化情况。
通过对这些数据的分析，我们可以评估行星轮系的运动性能，如传动效率、平稳性等。
同时，我们还可以通过仿真结果发现设计中存在的问题和不足，为后续的优化提供依据。
三、有限元分析1. 网格划分与模型准备在有限元分析中，我们将建立的行星轮系模型导入到有限元分析软件中，并进行网格划分。
网格的划分要尽可能地细化，以保证分析的准确性。
同时，我们还需要考虑材料的属性、接触关系等因素。
2. 加载与约束在有限元分析中，我们需要对模型施加必要的加载和约束。
加载包括各种工况下的力、力矩等，而约束则是为了保证模型在分析过程中的稳定性。
通过施加适当的加载和约束，我们可以模拟出实际工况下行星轮系的受力情况。
3. 结果分析通过对有限元分析结果的处理，我们可以得到行星轮系在各种工况下的应力、应变、位移等数据。
汽车离合器虚拟仿真及测试
顾培民;龚友平;陈国金;殷小亮
【期刊名称】《机电工程》
【年(卷),期】2009(026)008
【摘要】为了实现对汽车离合器的虚拟仿真测试,以及为离合器产品的全生命周期设计和评估提供支持,从而缩短开发周期,对汽车离合器的起步和换档工作过程进行了分析,并在此基础上建立了离合器数字化仿真模型,通过该模型,对汽车离合器起步阶段及行驶过程进行了动态虚拟测试.研究结果表明,得到的仿真测试数据可为汽车离合器的整体优化设计提供重要的参考依据.
【总页数】4页(P13-15,24)
【作者】顾培民;龚友平;陈国金;殷小亮
【作者单位】杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州,310018;杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州,310018;杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭
州,310018;杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州,310018
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.4
【相关文献】
1.汽车离合器分离指端跳自动校正测试系统研究 [J], 严正峰;全世平;段亚林
2.基于LabVIEW的双离合器汽车液压控制模块测试系统的设计 [J], 刘明
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4.混合动力汽车分离离合器故障诊断测试技术研究 [J], 赵德银;许中芳;王伟东;高艳;高奥
5.汽车离合器减震盘轴向压缩量仿真测试 [J], 凤贝贝
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基于MSC Adams的新型离合器动态特性仿真
沈杨;卫冬生;徐筱欣
【期刊名称】《计算机辅助工程》
【年(卷),期】2006(015)0z1
【摘要】新型同步离合器的结构中,棘轮棘爪及中间件的啮合机构是最重要的部件. 利用Pro/E及MSC Adams建立该离合器的虚拟样机模型,并在MSC Adams中对离合器动态接合过程进行仿真,分析棘轮棘爪的碰撞特性,以及中间件的啮合特性. 所得结果对进一步研究该离合器动态接合过程的特性和设计有重要的指导意义.【总页数】4页(P140-143)
【作者】沈杨;卫冬生;徐筱欣
【作者单位】上海交通大学,船舶海洋与建筑工程学院,上海,200030;上海交通大学,船舶海洋与建筑工程学院,上海,200030;上海交通大学,船舶海洋与建筑工程学院,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】TH13
【相关文献】
1.基于ADAMS的新型大功率离合器同步机构的仿真研究 [J], 王言正;徐筱欣
2.基于MSC Adams的3-UPS并联机床动态特性仿真 [J], 陈旭;邓亮;朱春霞
3.基于MSC Adams的3-UPS并联机床动态特性仿真 [J], 陈旭;邓亮;朱春霞
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5.基于MSC.ADAMS的滚筒洗衣机动态特性研究 [J], 魏玉东;高建;杨志永
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离合器结构优化及仿真分析摘要本文在离合器建模的基础上对离合器的零部件进行了有限元分析，并且对离合器模型进行了仿真分析。
首先，利用UG(Unigraphics)软件建立整个离合器三维模型，并进行了虚拟装配。
接着，利用NX nastran软件的有限元分析功能对膜片弹簧、盘毂和离合器盖的模型，进行了最危险工况下的静应力计算和模态分析，得到其在各自危险工况下的最大静应力、应变和固有频率，并对以上部件进行了耐久性分析，得到了各自的危险疲劳点。
随后，又运用MATLAB软件对膜片弹簧进行了优化设计，并得到了优化后的参数。
最后，对离合器模型进行了仿真分析，得到了滑磨和锁止工况下，离合器的接合规律曲线，为离合器的性能分析提供了依据。
课题的研究为离合器的盘毂、离合器盖和膜片弹簧的设计提供了参考实例。
关键词：离合器；优化；仿真；有限元；模态分析Clutch structural optimization and simulation analysisAbstractThis paper carrys out the finite element analysis on the clutch parts and simulation analysis on clutch model Based on the model of the clutch .First, uses UG (Unigraphics) softwear to establish a three-dimensional model of the whole clutch, and make a virtual assembly.then, employs finite element method through NX nastran softwear to calculate static stress and analyze diaphragm spring model, clutch disc hub model and clutch cover model under the most dangerous operating condition in order to obtain their respective maximum static stress, strain and natural frequency. Simultaneously, respective fatigue points are achieved via analyzing their durability.Then, resorts to MATLAB software to optimize diaphragm spring and gets new parameters. The research above offers a theoretical reference for design of disc hub, clutch cover and diaphragm spring in the future. Finally, it studies the simulation analysis of clutch model, and get the curve of the clutch engagement in slipping and locking condition, provide a theoretical foundation for the performance of the clutch. Keywords: clutch; optimization; simulation; finite element; modal analysis.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)插图清单 (V)插表清单 (VI)引言 (7)第1章绪论 (8)1.1静力学分析和优化涉及的意义和价值 (8)1.2 国内外研究现状和发展趋势 (9)1.3 论文的研究内容 (9)第2章离合器简介及建模 (10)2.1 引言 (10)2.2 软件简介 (10)2.2.1 UG软件简介 (10)2.2.2 NX Nastran软件简介 (11)2.2.3 MATLAB软件简介 (11)2.3 离合器简介与建模 (12)2.3.1离合器简介 (12)2.3.2离合器整体三维建模 (13)2.4 本章小结 (14)第3章膜片弹簧的分析与优化 (15)3.1膜片弹簧静力学分析 (15)3.1.1材料特征常数及单位 (15)3.1.2 膜片弹簧强度计算结果云图输出 (16)3.2 膜片弹簧模态分析 (17)3.3 膜片弹簧的耐久性分析 (21)3.3.1 疲劳应力与持久极限 (21)3.3.2 膜片弹簧的耐久性分析 (21)3.4 膜片弹簧的优化设计 (22)3.5 本章小结 (20)第4章从动盘盘毂的分析................................. 错误！未定义书签。
车辆工程技术47车辆技术0 概论 离合器在汽车行驶过程中主要起着起步平稳，换挡平顺，防止传动系统过载的作用。
通过搭建离合器试验台，模拟实际路况条件下的离合器性能指标是否满足技术要求，试验验证为设计优化提供输入，是设计的延伸。
1 离合器试验流程 （1）离合器设计部门依据企业标准、技术协议、顾客要求等作为输入，确定试验项目清单。
（2）根据项目计划、试验资源等内容策划并制定试验计划，主要包含完成试验的地点、计划完成时间、负责人等信息。
（3）试验准备：识别并准备离合器样件、明确试验标准或规范、识别并制作试验用工装等，并对以上准备内容进行点检确认。
（4）试验实施过程中，安排人员跟踪，定期检查试验台设备参数、离合器样件状态、数据等内容，发现异常问题及时协调解决。
（5）根据离合器试验数据、情况出具试验报告，如合格试验通过；若不合格，对失效的离合器进行分析。
（6）针对试验中发现的问题进行问题管控及分类，产品及设计层面的问题由产品设计部门主导解决；生产工艺层面的问题由工艺部门主导解决；试验过程策划自身层面的问题由试验部门进行改进，争取所有问题横展，纳入到各自的FMEA库中，以便再发防止。
（7）在新项目开发的ET、PT阶段的试验，不仅要对试验不合格的离合器样品进行拆解分析，还要对试验合格的样品进行拆解分析，对比试验前后尺寸、形状的变化情况，将测试结果反馈给产品设计部门评审是否需要进行优化设计。
2 离合器试验台设计 （1）设计技术输入。
1）根据QC/T27-1992和QC/T27-2000《汽车干摩擦离合器台架试验方法》中离合器摩擦性能测定试验、离合器热负荷测定试验、离合器摩擦片磨损试验、离合器摩擦力矩测定试验等试验标准和要求进行设计，采用扭矩传感器测量传递的摩擦力矩和从动部分转速，集流环测量在离合器压盘表面中装热电偶所感应的摩擦表面温度，通过惯量盘和制动器模拟汽车起步工况时的载荷。
2）主要性能基本指标如下：①试验扭矩范围：0～2200N.m，允许误差±0.5%。
